CN112537292A - 用于混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了用于混合动力车辆的控制装置。当最大转速与发动机转速之间的速度差，即实际转速差等于或小于余量转速差时，变更发动机工作点，使得实际转速差变得大于余量转速差。因此，防止了最大转速与发动机转速之间的速度差变得等于或小于余量转速差。因此，由于对于最大转速与发动机转速之间的差确保了相对足够的余量，由此能够防止发动机转速落入发动机转速超过最大转速的高旋转状态。

Description

用于混合动力车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及用于混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆包括具有增压器的发动机以及旋转机。

背景技术

用于包括发动机和能够调节发动机的转速的旋转机的混合动力车辆的控制装置是众所周知的。其示例为日本未审查的专利申请公开第2008-247205号(JP2008-247205A)中描述的车辆。JP2008-247205A公开了控制发动机和旋转机，使得发动机的转速在不高于最大转速的范围内并从发动机输出对发动机所要求的输出，其中，最大转速被确定为不超过发动机的预定上限转速。

发明内容

即使当发动机和旋转机如JP2008-247205A所描述的技术那样被控制时，取决于车辆条件，发动机的发动机转速也可以增加到大于最大转速。在这种情况下，可以考虑减小发动机的输出转矩。然而，当发动机包括增压器时，由于增压压力的响应延迟，可能发生发动机的输出转矩的响应延迟。因此，即使当发动机被控制使得发动机的输出转矩减小时，随着发动机的转速或旋转机的转速变得更接近其预定的上限转速，发动机的转速也可能落入发动机的转速超过最大转速的高旋转状态。

本发明提供了一种用于混合动力车辆的控制装置，该控制装置能够防止发动机的转速落入发动机的转速超过最大转速的高旋转状态。

根据本发明的第一方面，提供了(a)一种用于混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆包括具有增压器的发动机和能够调节发动机的转速的旋转机，该控制装置包括：(b)高旋转抑制控制单元，被配置为控制发动机和旋转机，使得发动机的工作点达到目标工作点，并且控制发动机，使得当发动机的转速超过最大转速时，发动机的输出转矩减小，其中，目标工作点被设定使得发动机的转速在不超过最大转速的范围内并从发动机输出对发动机所要求的输出，所述最大转速相对于发动机和旋转机中每一个的预定上限转速具有发动机的转速的余量；以及(c)发动机工作点变更单元，被配置为当最大转速与发动机的转速之间的速度差变得等于或小于设定的余量速度差时，变更发动机的工作点，使得所述速度差变得大于所述余量速度差。

本发明的第二方面提供了根据第一方面的用于混合动力车辆的控制装置，还包括余量速度差设定单元，被配置为当来自增压器的增压压力为高时，将余量速度差设定为比当增压压力为低时更大的值。

本发明的第三方面提供了根据第二方面的用于混合动力车辆的控制装置，其中，余量速度差设定单元被配置为随着增压压力变得更高，将余量速度差设定为更大的值。

本发明的第四方面提供了根据第一至第三方面中的任一方面的用于混合动力车辆的控制装置，还包括(a)条件判定单元，被配置为判定车辆条件是否为发动机的转速可能超过最大转速的预定车辆条件，其中，(b)发动机工作点变更单元被配置为当判定车辆条件为预定车辆条件且速度差等于或小于余量速度差时，变更发动机的工作点，使得速度差大于余量速度差。

本发明的第五方面提供了根据第四方面的用于混合动力车辆的控制装置，其中，条件判定单元被配置为基于混合动力车辆是否在驱动轮可能打滑的道路上行驶来判定车辆条件是否为预定车辆条件，其中发动机的动力传递到驱动轮。

本发明的第六方面提供了根据第四或第五方面的用于混合动力车辆的控制装置，其中，条件判定单元被配置为基于旋转机是否受到预定输出限制来判定车辆条件是否为预定车辆条件。

本发明的第七方面提供了根据第一至第六方面中的任一方面的用于混合动力车辆的控制装置，其中，(a)混合动力车辆包括作为驱动动力源的发动机，并且包括设置在发动机与驱动轮之间的动力传递路径中的变速器；以及(b)发动机工作点变更单元被配置为通过调节旋转机的转速和变速器的变速比来变更发动机的工作点。

根据第一方面的用于混合动力车辆的控制装置包括(b)高旋转抑制控制单元，其控制发动机和旋转机，使得发动机的工作点达到目标工作点，并且控制发动机，使得当发动机的转速超过最大转速时，发动机的输出转矩减小，其中，目标工作点被设定使得发动机的转速在不超过最大转速的范围内并从发动机输出对发动机所要求的输出，所述最大转速相对于发动机和旋转机中每一个的预定上限转速具有发动机的转速的余量；以及(c)发动机工作点变更单元，被配置为当最大转速与发动机的转速之间的速度差变得等于或小于设定的余量速度差时，变更发动机的工作点，使得速度差变得大于余量速度差。因此，由于当速度差等于或小于余量速度差时发动机的工作点被变更，使得速度差变得大于余量速度差，由此防止了最大转速与发动机的转速之间的差变得等于或小于余量速度差。因此，由于对于最大转速与发动机的转速之间的差确保了相对足够的余量，由此能够防止由于增压压力的响应延迟导致的发动机的转速落入发动机的转速超过最大转速的高旋转状态。

根据第二方面的用于混合动力车辆的控制装置还包括余量速度差设定单元，当来自增压器的增压压力为高时，将余量速度差设定为比当增压压力为低时更大的值。因此，由于当增压压力为高时将余量速度差设定为比当增压压力为低时更大的值，因此，当增压压力为低时，与当增压压力为高时相比，速度差更不可能变得等于或小于余量速度差。因此，由于发动机工作点在增压压力为低时比在增压压力为高时更不可能被变更，由此能够抑制由于发动机的工作点的变更导致的燃料效率性能的劣化，并且能够适当地防止发动机的转速落入发动机的转速超过最大转速的高旋转状态。

在根据第三方面的用于混合动力车辆的控制装置中，由于随着增压压力变得更高，余量速度差设定单元将余量速度差设定为更大的值，由此能够进一步适当地防止发动机的转速落入发动机的转速超过最大转速的高旋转状态。

根据第四方面的用于混合动力车辆的控制装置还包括(a)条件判定单元，其判定车辆条件是否为发动机的转速可能超过最大转速的预定车辆条件，以及(b)发动机工作点变更单元被配置为当判定车辆条件为预定车辆条件且速度差等于或小于余量速度差时，变更发动机的工作点，使得速度差大于余量速度差。因此，由于当判定车辆条件为预定车辆条件且速度差等于或小于余量速度差时，发动机工作点变更单元变更发动机的工作点，由此例如与当速度差等于或小于余量速度差时发动机的工作点被变更的情况相比，能够抑制发动机的工作点的过度变更。

在根据第五方面的用于混合动力车辆的控制装置中，条件判定单元基于混合动力车辆是否在发动机的动力传递到的驱动轮可能打滑的道路上行驶来判定车辆条件是否为预定车辆条件。因此，当混合动力车辆在驱动轮可能打滑的道路上行驶时，能够防止发动机的转速落入发动机的转速超过最大转速的高旋转状态。

在根据第六方面的用于混合动力车辆的控制装置中，条件判定单元基于旋转机是否受到预定输出限制来判定车辆条件是否为预定车辆条件。因此，当旋转机受到预定输出限制时，能够防止发动机的转速落入发动机的转速超过最大转速的高旋转状态。

在根据第七方面的用于混合动力车辆的控制装置中，(a)混合动力车辆包括作为驱动动力源的发动机，并且包括设置在发动机与驱动轮之间的动力传递路径中的变速器；以及(b)发动机工作点变更单元通过调节旋转机的转速和变速器的变速比来变更发动机的工作点。因此，能够通过调节旋转机的转速和变速器的变速比来适当地变更发动机的工作点。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是示意性示出应用了本发明的车辆的配置的图，并且示出用于车辆中的各种控制的控制功能和控制系统的主要部分的图；

图2是示意性示出发动机的配置的图；

图3是相对示出差动单元中的旋转元件的转速的共线图；

图4是示出最佳发动机工作点的示例的图；

图5是示出用于在电动机驱动行驶与混合动力行驶之间进行切换控制的动力源切换映射图的示例的图；

图6是示出在各行驶模式下离合器和制动器的操作状态的表；

图7是示出发动机转速的可行区域的示例的图；

图8是示出用于设定余量(margin)转速差的余量转速差设定映射图的图；

图9是示出电子控制单元的控制操作的主要部分的流程图，并且示出用于防止发动机转速落入发动机转速超过最大转速的高旋转状态的控制操作的流程图；

图10是示出图9的流程图所示的控制操作被执行的示例的时序图；

图11是示意性示出应用了本发明且与图1所示的车辆不同的车辆的配置的图；

图12是示出图11所示的机械式有级变速单元的变速操作与在机械式有级变速单元中使用的接合装置的操作的组合之间的关系的操作表；

图13是示出图11所示的车辆在第一AT挡位时发动机转速的可行区域的示例的图；

图14是示出图11所示的车辆在第二AT挡位时发动机转速的可行区域的示例的图；

图15是示出图11所示的车辆在第三AT挡位时发动机转速的可行区域的示例的图；

图16是示出图11所示的车辆在第四AT挡位时发动机转速的可行区域的示例的图；

图17是示出当图9的流程图所示的控制操作在图11所示的车辆中被执行时的时序图的示例的图；以及

图18是示意性示出应用了本发明且与图1和图12所示的车辆不同的车辆的配置的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。

图1是示意性示出应用了本发明的车辆10的配置的图，并且示出用于车辆10中的各种控制的控制功能和控制系统的主要部分的图。在图1中，车辆10是包括发动机12、第一旋转机(旋转机)MG1、第二旋转机MG2、动力传递装置14和驱动轮16的混合动力车辆。

图2是示意性示出发动机12的配置的图。在图2中，发动机12是车辆10行驶的动力源，并且为已知的内燃机，诸如包括增压器18的汽油发动机或柴油发动机，即具有增压器18的发动机。进气管20设置在发动机12的进气系统中，并且进气管20连接至安装于发动机主体12a的进气歧管22。排气管24设置在发动机12的排气系统中，并且排气管24连接至安装于发动机主体12a的排气歧管26。增压器18为已知的排气涡轮式增压器，即涡轮增压器，包括设置在进气管20中的压缩机18c和设置在排气管24中的涡轮18t。涡轮18t由排气(即排气流)旋转驱动。压缩机18c连接至涡轮18t并由涡轮18t旋转驱动，以压缩吸入发动机12的空气，即进气。

通过绕过涡轮18t使排气相对于涡轮18t从上游向下游流动的排气旁路28并行设置在排气管24中。连续地控制通过排气旁路28的排气与通过涡轮18t的排气的比例的废气旁通阀(＝WGV)30设置在排气旁路28中。通过使稍后将描述的电子控制单元(控制单元)100操作未示出的致动器来连续地调节废气旁通阀30的阀开度。随着废气旁通阀30的阀开度增加，发动机12的排气更可能经由排气旁路28排出。因此，在增压器18的增压操作有效的发动机12的增压状态下，来自增压器18的增压压力Pchg随着废气旁通阀30的阀开度增加而降低。来自增压器18的增压压力Pchg是进气压力，并且是来自进气管20中的压缩机18c下游的空气压力。增压压力Pchg为低的一侧例如是在增压器18的增压操作完全不起作用的发动机12的非增压状态下具有进气压力的一侧，即在没有增压器18的发动机中具有进气压力的一侧。

空气滤清器32设置在进气管20的入口中，测量发动机12的进气量Qair的空气流量计34设置在空气滤清器32下游且压缩机18c上游的进气管20中。中间冷却器36设置在进气管20中且位于压缩机18c的下游，该中间冷却器36是通过进气与外部空气或冷却剂之间的热交换来冷却由增压器18压缩的进气的热交换器。电子节流阀38设置在进气管20中，位于中间冷却器36的下游且进气歧管22的上游节流阀，该电子节流阀38的打开和关闭通过使稍后将描述的电子控制单元100操作未示出的节流阀致动器来控制。检测来自增压器18的增压压力Pchg的增压压力传感器40和检测进气温度THair(即进气的温度)的进气温度传感器42设置在进气管20中，位于中间冷却器36与电子节流阀38之间。检测节流阀开度θth(即电子节流阀38的开度)的节流阀开度传感器44设置在电子节流阀38的附近，例如，在节流阀致动器中。

通过绕过压缩机18c使空气相对于压缩机18c从下游向上游再循环的空气再循环旁路46并行设置在进气管20中。例如，在电子节流阀38突然关闭时被打开以抑制喘振的发生并保护压缩机18c的空气旁路阀(＝ABV)48设置在空气再循环旁路46中。

在发动机12中，通过使稍后将描述的电子控制单元100控制包括电子节流阀38、燃料喷射装置、点火装置和废气旁通阀30的发动机控制装置50(参照图1)来控制作为发动机12的输出转矩的发动机转矩Te。

返回参照图1，第一旋转机MG1和第二旋转机MG2是具有电动马达(电动机)的功能和电力发电机(发电机)的功能的旋转电机，并且是所谓的电动发电机。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2可以用作车辆10行驶的动力源。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2经由设置在车辆10中的逆变器52连接至设置在车辆10中的电池54。在第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中，通过使稍后将描述的电子控制单元100控制逆变器52来控制作为第一旋转机MG1的输出转矩的MG1转矩Tg和作为第二旋转机MG2的输出转矩的MG2转矩Tm。例如，在正向旋转的情况下，旋转机的输出转矩是作为加速侧的正转矩的动力转矩，并且是作为减速侧的负转矩的再生转矩。电池54是向第一旋转机MG1和第二旋转机MG2发送电力并从第一旋转机MG1和第二旋转机MG2接收电力的蓄电装置。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2设置在壳体56中，该壳体56为安装于车身的非旋转构件。

动力传递装置14包括在壳体56中的变速单元58、差动单元60、从动齿轮62、从动轴64、主减速齿轮66、差动装置68和减速齿轮70。变速单元58和差动单元60与作为变速单元58的输入旋转构件的输入轴72同轴布置。变速单元58经由输入轴72等连接至发动机12。差动单元60串联连接至变速单元58。从动齿轮62与作为差动单元60的输出旋转构件的传动齿轮74啮合。从动轴64固定从动齿轮62和主减速齿轮66，使得从动齿轮62和主减速齿轮66不能相对于彼此旋转。主减速齿轮66的直径小于从动齿轮62的直径。差动装置68经由差动齿圈68a与主减速齿轮66啮合。减速齿轮70具有小于从动齿轮62的直径，并且与从动齿轮62啮合。与输入轴72并行设置的第二旋转机MG2的转子轴76与输入轴72分开地连接至减速齿轮70，并且以能够进行动力传递的方式连接至第二旋转机MG2。动力传递装置14包括连接至差动装置68的车轴78。

具有这种配置的动力传递装置14适用于前置发动机前轮驱动(Front-engineFront-drive，FF)型或后置发动机后轮驱动(Rear-engine Rear-drive，RR)型的车辆。在动力传递装置14中，从发动机12、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2输出的动力被传递至从动齿轮62，并且从从动齿轮62依次经由主减速齿轮66、差动装置68、车轴78等被传递至驱动轮16。这样，第二旋转机MG2是以能够进行动力传递的方式连接至驱动轮16的旋转机。在动力传递装置14中，发动机12、变速单元58、差动单元60、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2布置在不同的轴线上，从而减小了轴长。第二旋转机MG2的减速变速比可以设定为较大。在没有特别区分的情况下，动力是转矩或力的同义词。

变速单元58包括第一行星齿轮机构80、离合器C1和制动器B1。差动单元60包括第二行星齿轮机构82。第一行星齿轮机构80是已知的单小齿轮型行星齿轮装置，包括第一太阳轮S1、第一小齿轮P1、支撑第一小齿轮P1使得第一小齿轮P1能够自转和公转的第一行星齿轮架CA1、以及经由第一小齿轮P1与第一太阳轮S1啮合的第一齿圈R1。第二行星齿轮机构82是已知的单小齿轮型行星齿轮装置，包括第二太阳轮S2、第二小齿轮P2、支撑第二小齿轮P2使得第二小齿轮P2能够自转和公转的第二行星齿轮架CA2、以及经由第二小齿轮P2与第二太阳轮S2啮合的第二齿圈R2。

在第一行星齿轮机构80中，第一行星齿轮架CA1是一体地连接至输入轴72并且以能够进行动力传递的方式通过输入轴72连接至发动机12的旋转元件。第一太阳轮S1是经由制动器B1选择性地连接至壳体56的旋转元件。第一齿圈R1是连接至第二行星齿轮机构82的第二行星齿轮架CA2的旋转元件并且用作变速单元58的输出旋转构件，第二行星齿轮架CA2是差动单元60的输入旋转构件。第一行星齿轮架CA1和第一太阳轮S1经由离合器C1选择性地彼此连接。

离合器C1和制动器B1是湿式摩擦接合装置并且是其接合由液压致动器控制的多片式液压摩擦接合装置。在离合器C1和制动器B1中，通过使稍后将描述的电子控制单元100控制设置在车辆10中的液压控制回路84，基于从设置在车辆10中的液压控制回路84输出的调节后的液压Pc1和Pb1，来切换诸如接合状态和释放状态的操作状态。

在离合器C1和制动器B1两者都释放的状态下，允许第一行星齿轮机构80的差动运动。因此，在该状态下，由于在第一太阳轮S1中未获得发动机转矩Te的反作用转矩，因此，变速单元58处于无法进行机械动力传递的中立状态，即空挡状态。在离合器C1接合而制动器B1释放的状态下，第一行星齿轮机构80的旋转元件一体地旋转。因此，在该状态下，发动机12的旋转以恒定速度从第一齿圈R1传递至第二行星齿轮架CA2。另一方面，在离合器C1释放而制动器B1接合的状态下，第一行星齿轮机构80的第一太阳轮S1的旋转被禁止，并且第一齿圈R1的旋转增加到高于第一行星齿轮架CA1的旋转。因此，在该状态下，发动机12的旋转增加并从第一齿圈R1输出。以这种方式，变速单元58用作二级有级变速器，该二级有级变速器例如在“1.0”的变速比的直接联接状态下的低速挡与在“0.7”的变速比的过驱动状态下的高速挡之间进行切换。在离合器C1和制动器B1两者都接合的状态下，第一行星齿轮机构80的旋转元件的旋转被禁止。因此，在该状态下，作为变速单元58的输出旋转构件的第一齿圈R1的旋转停止，因此，作为差动单元60的输入旋转构件的第二行星齿轮架CA2的旋转停止。

在第二行星齿轮机构82中，第二行星齿轮架CA2是连接至第一齿圈R1的旋转元件，该第一齿圈R1是变速单元58的输出旋转构件并且用作差动单元60的输入旋转构件。第二太阳轮S2是一体地连接至第一旋转机MG1的转子轴86并且以能够进行动力传递的方式连接至第一旋转机MG1的旋转元件。第二齿圈R2是一体地连接至传动齿轮74并且以能够进行动力传递的方式连接至驱动轮16的旋转元件，并且用作差动单元60的输出旋转构件。第二行星齿轮机构82是将经由变速单元58输入到第二行星齿轮架CA2的发动机12的动力机械地分配给第一旋转机MG1和传动齿轮74的动力分配机构。也就是说，第二行星齿轮机构82是将发动机12的动力分配并传递至驱动轮16和第一旋转机MG1的差动机构。在第二行星齿轮机构82中，第二行星齿轮架CA2用作输入元件，第二太阳轮S2用作反作用元件，第二齿圈R2用作输出元件。差动单元60构成电气式变速机构，例如，电气式无级变速器，其中，通过控制第一旋转机MG1以及以能够进行动力传递的方式连接至第二行星齿轮机构82的第一旋转机MG1的运转状态来控制第二行星齿轮机构82的差动状态。第一旋转机MG1是这样的旋转机：发动机12的动力被传递到该旋转机。由于变速单元58处于过驱动，因此，抑制了第一旋转机MG1的转矩的增加。控制第一旋转机MG1的运转状态是指执行第一旋转机MG1的运转控制。

图3是示出差动单元60中的旋转元件相对于彼此的转速的共线图。在图3中，三条纵线Y1、Y2和Y3与构成差动单元60的第二行星齿轮机构82的三个旋转元件相对应。纵线Y1表示第二太阳轮S2的转速，第二太阳轮S2是连接至第一旋转机MG1(参照图中的“MG1”)的第二旋转元件RE2。纵线Y2表示第二行星齿轮架CA2的转速，第二行星齿轮架CA2是经由变速单元58连接至发动机12(参照图中的“ENG”)的第一旋转元件RE1。纵线Y3表示第二齿圈R2的转速，第二齿圈是R2一体地连接至传动齿轮74(参照图中的“OUT”)的第三旋转元件RE3。第二旋转机MG2(参照图中的“MG2”)经由减速齿轮70等连接至与传动齿轮74啮合的从动齿轮62。设置在车辆10中的机械油泵(参照图中的“MOP”)连接至第二行星齿轮架CA2。该机械油泵随着第二行星齿轮架CA2的旋转而运转，以供给用于离合器C1和制动器B1的接合操作、零件的润滑和零件的冷却的油。当第二行星齿轮架CA2的旋转停止时，通过设置在车辆10中的电动油泵(未示出)来供给油。根据第二行星齿轮机构82的传动比ρ(＝太阳轮的齿数/齿圈的齿数)确定纵线Y1、Y2和Y3之间的间距。在共线图中的垂直轴线之间的关系中，当太阳轮与行星齿轮架之间的间距与“1”相对应时，行星齿轮架与齿圈之间的间距与传动比ρ相对应。

图3中的实线Lef表示在可以至少使用发动机12作为动力源进行混合动力行驶的混合动力行驶(＝HV行驶)模式下前进行驶时旋转元件的相对速度的示例。图3中的实线Ler表示在HV行驶模式下后退行驶时旋转元件的相对速度的示例。在HV行驶模式下，在第二行星齿轮机构82中，例如，当MG1转矩Tg被输入到第二太阳轮S2时，作为正转矩的直接发动机传递转矩Td出现在第二齿圈R2中，其中，MG1转矩Tg为相对于作为经由变速单元58输入到第二行星齿轮架CA2的正转矩的发动机转矩Te的第一旋转机MG1的反作用转矩和负转矩。例如，当MG1转矩Tg(＝-ρ/(1+ρ)×Te)在离合器C1接合的状态下被输入到第二太阳轮S2，制动器B1释放，并且变速单元58处于变速比为“1.0”的直接联接状态时，直接发动机传递转矩Td(＝Te/(1+ρ)＝-(1/ρ)×Tg)出现在第二齿圈R2中，其中，MG1转矩Tg为相对于作为输入到第二行星齿轮架CA2的正转矩的发动机转矩Te的反作用转矩。传递至从动齿轮62的直接发动机传递转矩Td和MG2转矩Tm的组合转矩可以根据要求驱动力而作为车辆10的驱动转矩传递至驱动轮16。当在正旋转的时候产生负转矩时，第一旋转机MG1用作电力发电机。第一旋转机MG1的产生的电力Wg对电池54充电或者在第二旋转机MG2中被消耗。第二旋转机MG2使用产生的电力Wg的全部或部分或者除了使用产生的电力Wg之外还使用来自电池54的电力来输出MG2转矩Tm。前进行驶时的MG2转矩Tm是作为前进旋转时的正转矩的动力转矩，后退行驶时的MG2转矩Tm是作为后退旋转时的负转矩的动力转矩。

差动单元60可以作为电气式无级变速器运行。例如，在HV行驶模式下，当第一旋转机MG1的转速(即第二太阳轮S2的转速)相对于输出转速No增加或减小时，第二行星齿轮架CA2的转速增加或减小，其中，输出转速No是通过控制第一旋转机MG1的运转状态而受驱动轮16的旋转限制的传动齿轮74的转速。由于第二行星齿轮架CA2经由变速单元58连接至发动机12，因此，作为发动机12的转速的发动机转速Ne随着第二行星齿轮架CA2的转速的增加或减小而增加或减小。因此，在HV行驶中，可以进行控制，使得发动机工作点(工作点)OPeng被设定为有效工作点。这种混合动力形式被称为机械分割式或分离式。第一旋转机MG1是能够控制发动机转速Ne的旋转机，即能够调节发动机转速(转速)Ne的旋转机。工作点是由转速和转矩表示的工作点，并且发动机工作点OPeng是由发动机转速Ne和发动机转矩Te表示的发动机12的工作点。差动单元60和变速单元58可以被认为是将差动单元60和变速单元58组合在一起的总变速器，即复合变速器61。在复合变速器61中，差动单元60和变速单元58可以被控制，使得指示发动机转速Ne与输出转速No的比率的变速比γtA(＝Ne/No)变化。复合变速器61是设置在发动机12与驱动轮16之间的动力传递路径中的变速器。

图3中的虚线Lm1表示在单电动机驱动EV模式下前进行驶时旋转元件的相对速度的示例，在单电动机驱动EV模式下，仅使用第二旋转机MG2作为动力源的电动机驱动行驶在电动机驱动行驶(＝EV行驶)模式下是可能的。图3中的虚线Lm2表示在双电动机驱动EV模式下前进行驶时旋转元件的相对速度的示例，在双电动机驱动EV模式下，使用第一旋转机MG1和第二旋转机MG2两者作为动力源的电动机驱动行驶在EV行驶模式下是可能的。EV行驶模式是能够进行在发动机12的运转停止的状态下使用第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中的至少一个作为动力源的电动机驱动行驶的行驶模式。

在单电动机驱动EV模式下，当离合器C1和制动器B1两者都释放且变速单元58落入空挡状态时，差动单元60也落入空挡状态。在该状态下，MG2转矩Tm可以作为车辆10的驱动转矩传递至驱动轮16。在单电动机驱动EV模式下，例如，为了减小第一旋转机MG1中的阻力损失，第一旋转机MG1保持零旋转。例如，即使在进行控制使得第一旋转机MG1保持零旋转的情况下，差动单元60也处于空挡状态，因此，驱动转矩不受影响。

在双电动机驱动EV模式下，当离合器C1和制动器B1两者都接合且第一行星齿轮机构80的旋转元件的旋转被禁止时，第二行星齿轮架CA2以零旋转停止。在该状态下，MG1转矩Tg和MG2转矩Tm可以作为车辆10的驱动转矩传递至驱动轮16。

返回参照图1，车辆10包括用作控制器的电子控制单元100，该控制器包括用于与发动机12、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2等的控制相关联的车辆10的控制装置。例如，电子控制单元100被配置为包括所谓的微型计算机，该微型计算机包括中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)以及输入和输出接口，并且CPU通过根据预先存储在ROM中的程序同时使用RAM的临时存储功能执行信号处理来执行车辆10的各种控制。电子控制单元100被配置为包括根据需要的用于发动机控制的计算机、用于旋转机控制的计算机和用于液压控制的计算机。

基于来自设置在车辆10中的各种传感器(例如，空气流量计34、增压压力传感器40、进气温度传感器42、节流阀开度传感器44、发动机转速传感器88、输出转速传感器90、轮速传感器91、MG1转速传感器92、MG2转速传感器94、MG1温度传感器95、MG2温度传感器96、加速器开度传感器97和电池传感器98)的检测值向电子控制单元100提供各种信号(例如，进气量Qair、增压压力Pchg、进气温度THair、节流阀开度θth、发动机转速Ne、对应于车速V的输出转速No、作为未示出的左右驱动轮16和左右从动轮的轮速Nw的轮速Nwdl、Nwdr、Nwsl和Nwsr、作为第一旋转机MG1的转速的MG1转速Ng、作为第二旋转机MG2的转速的MG2转速Nm、作为第一旋转机MG1的温度(例如定子温度)的MG1温度THg、作为第二旋转机MG2的温度(例如定子温度)的MG2温度THm、作为指示驾驶员的加速操作大小的驾驶员的加速器操作量的加速器开度θacc，作为电池54的温度的电池温度THbat、电池充电/放电电流Ibat和电池电压Vbat)。电子控制单元100向设置在车辆10中的各种装置(例如，发动机控制装置50、逆变器52、液压控制回路84和车轮制动装置87)输出各种命令信号(例如，用于控制发动机12的发动机控制命令信号Se、用于控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的旋转机控制命令信号Smg以及用于控制离合器C1和制动器B1的操作状态的液压控制命令信号Sp)。

电子控制单元100例如基于电池充电/放电电流Ibat和电池电压Vbat计算作为指示电池54的充电状态的值的充电状态(SOC)值SOC[％]。电子控制单元100例如基于电池温度THbat和电池54的SOC值SOC计算用于限定作为电池54的电力的电池电力Pbat的可行范围的能充电和能放电电力Win和Wout。能充电和能放电电力Win和Wout包括作为用于限定电池54的输入电力的限制的可能输入电力的能充电电力Win，以及作为用于限定电池54的输出电力的限制的可能输出电力的能放电电力Wout。例如，在电池温度THbat低于正常区域内的电池温度的低温区域中，能充电电力Win和能放电电力Wout随着电池温度THbat的降低而减小；在电池温度THbat高于正常区域内的电池温度的高温区域中，能充电电力Win和能放电电力Wout随着电池温度THbat的升高而减小。例如，在SOC值SOC为高的区域中，能充电电力Win随着SOC值SOC的增加而减小。例如，在SOC值SOC为低的区域中，能放电电力Wout随着SOC值SOC的减小而减小。

电子控制单元100包括混合动力控制装置，即混合动力控制单元102，其实现了车辆10中的各种控制。

混合动力控制单元102具有：发动机控制装置，即发动机控制单元104的功能，其控制发动机12的运转；旋转机控制装置，即旋转机控制单元106的功能，其经由逆变器52控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的运转；以及动力传递切换装置，即动力传递切换单元108的功能，其切换变速单元58中的动力传递状态，并基于这些控制功能使用发动机12、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2执行混合动力驱动控制等。

混合动力控制单元102例如通过将加速器开度θacc和车速V应用于作为通过实验或设计预先获取并存储的关系(即预定关系)的驱动力映射图来计算作为车辆10所需的驱动转矩Tw的要求驱动转矩Twdem。换言之，要求驱动力Pwdem是在此时的车速V下的要求驱动转矩Twdem。这里，可以使用输出转速No等来代替车速V。作为驱动力映射图，例如，用于前进行驶的映射图和用于后退行驶的映射图被分开地设定。

混合动力控制单元102输出作为用于控制发动机12的命令信号的发动机控制命令信号Se和作为用于控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的命令信号的旋转机控制命令信号Smg，使得考虑到作为电池54等所需的充电/放电电力的要求充电/放电电力，通过发动机12、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的至少一个动力源实现要求驱动力Pwdem。

例如，当车辆以HV行驶模式行驶时，发动机控制命令信号Se是发动机功率Pe的命令值，该发动机功率Pe用于考虑最佳发动机工作点OPengf等以目标发动机转速Netgt输出目标发动机转矩Tetgt，并且考虑除了要求驱动力Pwdem之外的要求充电/放电电力、电池54中的充电/放电效率等来实现要求发动机功率Pedem。旋转机控制命令信号Smg是第一旋转机MG1的产生的电力Wg的命令值，该第一旋转机MG1在输出命令时以MG1转速Ng输出MG1转矩Tg作为使发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的反作用转矩，并且旋转机控制命令信号Smg是在输出命令时以MG2转速Nm输出MG2转矩Tm的第二旋转机MG2的电力消耗Wm的命令值。例如，通过反馈控制计算HV行驶模式中的MG1转矩Tg，其中，第一旋转机MG1运行，使得发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt。例如，计算HV行驶模式中的MG2转矩Tm，使得基于发动机直接传递转矩Td，通过将与对应于驱动转矩Tw的值相加来获取要求驱动转矩Twdem。当要求发动机功率Pedem实现时，除了仅发动机12的燃料效率之外，还考虑到电池54中的充电/放电效率，将最佳发动机工作点OPengf预先确定为例如车辆10中的总燃料效率最佳的发动机工作点OPeng。目标发动机转速Netgt是发动机转速Ne的目标值，即发动机12的目标转速，并且目标发动机转矩Tetgt是发动机转矩Te的目标值。发动机功率Pe是发动机12的输出，即动力，并且要求发动机功率Pedem是对发动机12所要求的输出。用这种方式，车辆10是作为第一旋转机MG1的反作用转矩的MG1转矩Tg被控制使得发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的车辆。

图4是示出以发动机转速Ne和发动机转矩Te为变量的二维坐标系上的最佳发动机工作点OPengf的示例的图。在图4中，实线Leng表示一组最佳发动机工作点OPengf。等电力线Lpw1、Lpw2和Lpw3表示要求发动机功率Pedem分别为要求发动机功率Pe1、Pe2和Pe3的示例。点A是在最佳发动机工作点OPengf上实现要求发动机功率Pe1时的发动机工作点OPengA，点B是在最佳发动机工作点OPengf上实现要求发动机功率Pe3时的发动机工作点OPengB。点A和B也是由目标发动机转速Netgt和目标发动机转矩Tetgt表示的发动机工作点OPeng的目标值，即作为目标工作点的目标发动机工作点OPengtgt。例如，当目标发动机工作点OPengtgt随着加速器开度θacc的增加而从点A变为点B时，控制发动机工作点OPeng，使得其在经过最佳发动机工作点OPengf的路径a上变化。

混合动力控制单元102根据行驶条件选择性地将EV行驶模式或HV行驶模式设置为行驶模式，并使车辆10以相应的行驶模式行驶。例如，混合动力控制单元102在要求驱动力Pwdem小于预定阈值的电动机驱动行驶区域中设置EV行驶模式，并且在要求驱动力Pwdem等于或大于预定阈值的混合动力行驶区域中设置HV行驶模式。即使当要求驱动力Pwdem在电动机驱动行驶区域中时，当电池54的SOC值SOC小于预定发动机启动阈值时或者当发动机12需要预热时，混合动力控制单元102也设置HV行驶模式。发动机启动阈值是用于确定是否SOC值SOC指示需要通过强制启动发动机12对电池54充电的预定阈值。

图5是示出用于在电动机驱动行驶与混合动力行驶之间进行切换控制的动力源切换映射图的示例的图。在图5中，实线Lswp是电动机驱动行驶区域与混合动力行驶区域之间的边界线，在该边界线处执行电动机驱动行驶与混合动力行驶之间的切换。在电动机驱动行驶区域中预先定义车速V相对低、要求驱动转矩Twdem相对小且要求驱动力Pwdem相对小的区域。在混合动力行驶区域中预先定义车速V相对高、要求驱动转矩Twdem相对大且要求驱动力Pwdem相对大的区域。当电池54的SOC值SOC小于发动机启动阈值时或者当发动机12需要预热时，图5中的电动机驱动行驶区域可以变为混合动力行驶区域。

当设置了EV行驶模式并且仅通过第二旋转机MG2可以实现要求驱动力时，混合动力控制单元102设置单电动机驱动EV模式。另一方面，当设置了EV行驶模式并且仅通过第二旋转机MG2无法实现要求驱动力Pwdem时，混合动力控制单元102设置双电动机驱动EV模式。尽管要求驱动力Pwdem可以仅通过第二旋转机MG2实现，但当使用第一旋转机MG1和第二旋转机MG2这两者比仅使用第二旋转机MG2更高效时，混合动力控制单元102可以设置双电动机驱动EV模式。

混合动力控制单元102基于设置的行驶模式控制离合器C1和制动器B1的接合。混合动力控制单元102将用于使离合器C1和制动器B1接合和/或释放的液压控制命令信号Sp输出至液压控制回路84，使得在设置的行驶模式中传递用于行驶的动力变得可能。

图6是示出在行驶模式下离合器C1和制动器B1的操作状态的表。在图6中，标记O表示离合器C1和制动器B1的接合，空白表示释放，标记Δ表示离合器C1和制动器B1中的一个在另外使用发动机制动器时接合，用于将处于旋转停止状态的发动机12切换至共转状态。“G”表示第一旋转机MG1主要用作发电机，并且“M”表示第一旋转机MG1和第二旋转机MG2在驱动时主要用作电动机，而在再生时主要用作发电机。车辆10可以选择性地将EV行驶模式和HV行驶模式实现为行驶模式。EV行驶模式具有两种模式，包括单电动机驱动EV模式和双电动机驱动EV模式。

在离合器C1和制动器B1两者都释放的状态下实现单电动机驱动EV模式。在单电动机驱动EV模式下，离合器C1和制动器B1都释放，因此，变速单元58落入空挡状态。当变速单元58落入空挡状态时，差动单元60落入空挡状态，其中，在连接至第一齿圈R1的第二行星齿轮架CA2中未获得MG1转矩Tg的反作用转矩行星齿轮架。在该状态下，混合动力控制单元102使第二旋转机MG2输出用于行驶的MG2转矩Tm(参照图3中的虚线Lm1)。在单电动机驱动EV模式下，可以通过使第二旋转机MG2与前进行驶时的旋转方向反向地旋转来执行后退行驶。

在单电动机驱动EV模式下，由于第一齿圈R1与第二行星齿轮架CA2共转，但变速单元58处于空挡状态，因此，发动机12不共转，而是以零旋转停止。因此，当在单电动机驱动EV模式下的行驶期间在第二旋转机MG2中执行再生控制时，能够进行大量再生。当电池54充满电并且在单电动机驱动EV模式下的行驶期间未获得再生能量时，可以考虑另外使用发动机制动器。当发动机制动器一起使用时，制动器B1或离合器C1接合(参照图6中的“发动机制动器一起使用”)。当制动器B1或离合器C1接合时，发动机12共转，并且发动机制动器工作。

在离合器C1和制动器B1两者都接合的状态下实现双电动机驱动EV模式。在双电动机驱动EV模式下，由于离合器C1和制动器B1都接合，因此，第一行星齿轮机构80的旋转元件的旋转停止，发动机12以零旋转停止，并且连接至第一齿圈R1的第二行星齿轮架CA2的旋转停止。当第二行星齿轮架CA2的旋转停止时，在第二行星齿轮架CA2中获得MG1转矩Tg的反作用转矩行星齿轮架，因此MG1转矩Tg可以从第二齿圈R2机械地输出并传递至驱动轮16。在该状态下，混合动力控制单元102使得第一旋转机MG1和第二旋转机MG2输出用于行驶的MG1转矩Tg和MG2转矩Tm(参照图3中的虚线Lm2)。在双电动机驱动EV模式下，第一旋转机MG1和第二旋转机MG2都可以与前进行驶时的旋转方向反向地旋转以允许后退行驶。

在离合器C1接合而制动器B1释放的状态下实现了HV行驶模式的低状态。在HV行驶模式的低状态下，由于离合器C1接合，因此，第一行星齿轮机构80的旋转元件一体地旋转，并且变速单元58落入直接联接状态。因此，发动机12的旋转以恒定速度从第一齿圈R1传递至第二行星齿轮架CA2。在制动器B1接合而离合器C1释放的状态下实现了HV行驶模式的高状态。在HV行驶模式的高状态下，由于制动器B1接合，因此，第一太阳轮S1的旋转停止，并且变速单元58落入过驱动状态。因此，发动机12的旋转增加，并从第一齿圈R1传递至第二行星齿轮架CA2。在HV行驶模式下，混合动力控制单元102使第一旋转机MG1通过电力产生而输出作为发动机转矩Te的反作用转矩的MG1转矩Tg，并且使第二旋转机MG2通过第一旋转机MG1的产生的电力Wg输出MG2转矩Tm(参照图3中的实线Lef)。在HV行驶模式下，例如，在HV行驶模式的低状态下，第二旋转机MG2也可以与前进行驶时的旋转方向反向地旋转以允许后退行驶(参照图3中的实线Ler)。在HV行驶模式下，车辆可以基于来自电池54的电力另外使用MG2转矩Tm行驶。在HV行驶模式下，例如，当车速V相对高且要求驱动转矩Twdem相对小时，设置HV行驶模式的高状态。

这里，混合动力控制单元102控制发动机12和第一旋转机MG1，使得发动机转速Ne不超过上限发动机转速Nelim，并且MG1转速Ng不超过上限MG1转速Nglim。上限发动机转速Nelim例如是用于使发动机12的性能难以降低的预定上限转速，该预定上限转速被定义为发动机12的预定额定值。上限MG1转速Nglim例如是用于使第一旋转机MG1的性能难以降低的预定上限转速，该预定上限转速被定义为第一旋转机MG1的预定额定值。从图3所示的共线图可以清楚地理解，由于发动机转速Ne或MG1转速Ng相互关联，例如，通过限定发动机转速Ne的可行区域，除了发动机转速Ne之外，还可以使MG1转速Ng不超过上限MG1转速Nglim。

图7是示出以车速V和发动机转速Ne为变量的二维坐标系上的发动机转速Ne的可行区域的示例的图。在图7中，当发动机转速Ne在车速(即输出转速No)的低区域中增加时，MG1转速Ng在发动机转速Ne超过上限发动机转速Nelim之前超过上限MG1转速Nglim，因此，根据上限MG1转速Nglim限定发动机转速Ne的可行区域。随着车速V增加，根据上限MG1转速Nglim限定的发动机转速Ne的可行区域被扩大到发动机转速Ne的高转速侧。然而，由于在发动机12中限定了预定上限转速，因此，根据中车速区域中的上限发动机转速Nelim限定发动机转速Ne的可行区域。另一方面，当输出转速No在发动机转速Ne的低区域中增加时，第二小齿轮P2的相对转速Np2是第二小齿轮P2的自转速度与对应于发动机转速Ne的第二行星齿轮架CA2的转速之间的转速差的绝对值，即第二小齿轮P2的转速增加，因此，根据第二小齿轮P2的相对转速Np的上限小齿轮相对转速Np2lim限定发动机转速Ne的可行区域。第二小齿轮P2的相对转速Np的上限小齿轮相对转速Np2lim例如是使得难以降低第二小齿轮P2的性能的预定上限转速。随着发动机转速Ne增加，根据第二小齿轮P2的相对转速Np的上限小齿轮相对转速Np2lim限定的发动机转速Ne的可行区域被扩大到高车速侧。然而，由于在第二旋转机MG2中限定了预定上限转速，因此，根据高车速区域中的上限MG2转速Nmlim限定发动机转速Ne的可行区域。上限MG2转速Nmlim例如是使得难以降低第二旋转机MG2的性能的预定上限转速，该预定上限转速被定义为第二旋转机MG2的预定额定值。

当发动机转速Ne在如图7所示的发动机转速Ne的可行区域中未超过上限转速时，发动机转速Ne无法超过上限发动机转速Nelim，并且MG1转速Ng无法超过上限MG1转速Nglim。在该实施例中，为了使发动机转速Ne不超过上限发动机转速Nelim，并且为了使MG1转速Ng不超过上限MG1转速Nglim，混合动力控制单元102更适当地执行控制，使得发动机转速Ne在不大于被设定为比发动机转速Ne的可行区域中的上限转速低一个余量α的发动机转速Ne的最大转速Nemax的范围内。余量α例如是预先确定使得发动机转速Ne和MG1转速Ng不超过其预定上限转速的发动机转速Ne的余量。由于发动机12被控制在不大于最大转速Nemax的范围内，因此，第一旋转机MG1被控制在不大于被设定为比上限MG1转速Nglim低一个余量β的MG1转速Ng的最大转速Ngmax的范围内。余量β例如是预先确定使得MG1转速Ng不超过上限MG1转速Nglim的MG1转速Ng的余量。

上述目标发动机工作点OPengtgt被设定为用于实现要求发动机功率Pedem的发动机工作点OPeng，并且在考虑到发动机转速Ne在不大于最大转速Nemax的范围内的情况下被设定。混合动力控制单元102用作高旋转抑制控制装置，即高旋转抑制控制单元110，其控制发动机12和第一旋转机MG1，使得发动机工作点OPeng达到目标发动机工作点OPengtgt，该目标发动机工作点OPengtgt被设定使得发动机转速Ne在不大于最大转速Nemax的范围内，最大转速Nemax相对于发动机12和第一旋转机MG1的预定上限转速具有发动机转速Ne的余量(＝余量α)，并且该目标发动机工作点OPengtgt被设定使得要求发动机功率Pedem从发动机12输出。发动机12的控制例如是用于输出目标发动机转矩Tetgt的发动机转矩Te的控制。第一旋转机MG1的控制例如是通过用于使第一旋转机MG1运转使得发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的反馈控制来控制MG1转矩Tg。

取决于车辆条件，发动机转速Ne可以增加到超过最大转速Nemax。在这种情况下，可以考虑减小发动机转矩Te。然而，由于发动机12包括增压器18，因此，即使当发动机12被控制使得发动机转矩Te减小时，由于增压压力Pchg的响应延迟，随着发动机转速Ne或MG1转速Ng接近其预定上限转速时，发动机转速Ne更有可能落入高旋转状态。因此，为了防止发动机转速Ne落入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态，当实际转速差ΔN等于或小于余量转速差ΔNr时，混合动力控制单元102变更发动机工作点OPeng，使得作为最大转速Nemax与发动机转速Ne之间的速度差的实际转速差ΔN[rpm]变得大于余量转速差(余量速度差)ΔNr[rpm]。

具体地，为了实现防止发动机转速Ne落入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态的控制功能，电子控制单元100在混合动力控制单元102中包括发动机工作点变更装置，即发动机工作点变更单元112，并且电子控制单元100包括余量转速差设定装置，即余量转速差设定单元(余量速度差设定单元)114。电子控制单元100还包括条件判定装置，即条件判定单元116。条件判定单元116判定发动机转速Ne是否超过最大转速Nemax。

当条件判定单元116判定发动机转速Ne超过最大转速Nemax时，高旋转抑制控制单元110控制发动机12，使得发动机转矩Te减小。高旋转抑制控制单元110例如通过执行减小电子节流阀38的开度和延迟点火时间的至少一个转矩下降控制来减小发动机转矩Te。或者，高旋转抑制控制单元110例如通过执行用于停止向发动机12供应燃料的燃料切断控制来减小发动机转矩Te。

条件判定单元116判定车辆条件是否为发动机转速Ne可能超过最大转速Nemax的预定车辆条件。

当车辆在驱动轮16可能打滑的道路(即打滑道路)上行驶时，输出转速No可能由于驱动轮16的空转而增加，并且发动机转速Ne也可能增加。或者，当车辆在驱动轮16可能滑动的道路上行驶时，输出转速No可能由于驱动轮16的锁定而减小，并且MG1转速Ng也可能增加。打滑道路是驱动轮16可能空转或被锁定的道路，并且其示例包括低摩擦系数(low-μ)道路、崎岖道路和未铺砌道路。

条件判定单元116基于车辆10是否在驱动轮16可能打滑的道路上行驶来判定车辆条件是否为预定车辆条件。条件判定单元116例如基于驱动轮16的轮速Nwdl和Nwdr的平均轮速Nwd与从动轮的轮速Nwsl和Nwsr的平均轮速Nws之间的差是否大于用于判定是否发生轮胎打滑的预定打滑判定阈值来判定车辆10是否在驱动轮16可能打滑的道路上行驶。或者，可以使用车轮打滑率SR(＝(Nwd-Nws)/Nwd)、轮速Nwdl、Nwdr、Nwsl和Nwsr的变化率、外部空气温度、路面温度、车辆加速度等来判定车辆10是否在驱动轮16可能打滑的道路上行驶。

发动机工作点变更单元112包括变更条件成立判定装置(即变更条件成立判定单元112a)、第一工作点计算装置(即第一工作点计算单元112b)、第二工作点计算装置(即第二工作点计算单元112c)和余量判定装置(即余量判定单元112d)。当变更条件成立判定单元112a判定用于变更发动机工作点OPeng的工作点变更条件CD已经成立时，发动机工作点变更单元112变更发动机工作点OPeng，例如，使得由混合动力控制单元102控制为最佳发动机工作点OPengf的发动机工作点OPeng达到由第一工作点计算单元112b计算的第一目标发动机工作点OPengtgt1或由第二工作点计算单元112c计算的第二目标发动机工作点OPengtgt2。

当预设的第一条件CD1和预设的第二条件CD2成立时，变更条件成立判定单元112a判定工作点变更条件CD成立。例如，当条件判定单元116判定车辆条件为预定车辆条件时，第一条件CD1成立。例如，当实际转速差ΔN等于或小于由余量转速差设定单元114设定的余量转速差ΔNr(ΔN≤ΔNr)时，第二条件CD2成立。

实际转速差ΔN为最大转速Nemax1[rpm]与发动机转速Ne1[rpm]之间的速度差(Nemax1-Ne1)。最大转速Nemax1例如是发动机转速Ne的最大转速Nemax，该最大转速Nemax被设定为比当条件判定单元116判定车辆条件为图7所示的发动机转速Ne的可行区域中的预定车辆条件时由输出转速传感器90检测到的车速V1[km/h]下的上限转速低一个余量α。发动机转速Ne1例如是当条件判定单元116判定车辆条件为预定车辆条件时由发动机转速传感器88检测到的发动机转速Ne。

当条件判定单元116判定车辆条件为预定车辆条件时，余量转速差设定单元114使用图8所示的余量转速差设定映射图来设定余量转速差ΔNr。在余量转速差设定映射图中，余量转速差ΔNr被设定为随着车辆的行驶期间的发动机转速Ne与最大转速Nemax之间的余量减小而增加，并且余量转速差ΔNr被设定为随着余量增加而减小。余量例如可以由车辆行驶的道路的摩擦系数μ来表示。随着摩擦系数μ减小，发动机转速Ne更有可能增加，因此，余量减小。随着摩擦系数μ增加，发动机转速Ne不太可能增加，因此，余量增加。道路的摩擦系数μ可以由车轮打滑率SR表示。当道路的摩擦系数μ由车轮打滑率SR表示时，道路的摩擦系数μ随着车轮打滑率SR增加而减小，道路的摩擦系数μ随着车轮打滑率SR的减小而增加。例如，道路的摩擦系数μ或车轮打滑率SR可以由条件判定单元116使用从轮速传感器91检测到的轮速Nwdl、Nwdr、Nwsl和Nwsr来计算。

在余量转速差设定映射图中，例如，基于当条件判定单元116判定车辆条件为预定车辆条件时从增压压力传感器40检测到的增压压力Pchg，从包括第一直线L1、第二直线L2和第三直线L3作为其一部分的多条直线中选择一条直线，并设定余量转速差ΔNr。第一直线L1、第二直线L2和第三直线L3表示多条直线中的一些直线，并且在余量转速差设定映射图中省略其他直线。在余量转速差设定映射图中，多条直线被设置使得随着检测到的增压压力Pchg增加，余量转速差ΔNr被设定为更大。第一直线L1是指示检测到的增压压力Pchg相对高且发动机转矩Te的响应性相对慢的情况的直线。第三直线L3是指示检测到的增压压力Pchg相对低(例如，增压压力Pchg为0)且发动机转矩Te的响应性相对快的情况的直线。第二直线L2是指示检测到的增压压力Pchg介于选择第一直线L1的增压压力Pchg与选择第三直线L3的增压压力Pchg之间的情况的直线。也就是说，如余量转速差设定映射图中所描述的，余量转速差设定单元114基于检测到的增压压力Pchg，当增压压力Pchg为高时，将余量转速差ΔNr设定为比当增压压力Pchg为低时更大的值；并且随着检测到的增压压力Pchg增加，将余量转速差ΔNr设定为更大的值。

当变更条件成立判定单元112a判定工作点变更条件CD已经成立时，第一工作点计算单元112b计算第一目标发动机工作点OPengtgt1，使得实际转速差ΔN大于余量转速差ΔNr。第一目标发动机工作点OPengtgt1由第一目标发动机转速Netgt1和第一目标发动机转矩Tetgt1表示。第一发动机转速Netgt1是通过从最大转速Nemax减去余量转速差ΔNr和预定余量转速Nem(Netgt1＝Nemax1-(ΔNr+Nem))而获得的发动机转速Ne。第一目标发动机转矩Tetgt1例如是在变更条件成立判定单元112a判定图4中的工作点变更条件CD已经成立时的发动机工作点OPeng等于发动机功率Pe的状态下，当发动机转速Ne变换到第一目标发动机转速Netgt1时的发动机转矩Te。也就是说，第一工作点计算单元112b计算第一目标发动机工作点OPengtgt1，使得实际转速差ΔN变得比余量转速差ΔNr大余量转速Nem。

当第一工作点计算单元112b计算第一目标发动机工作点OPengtgt1并且发动机工作点OPeng变换以达到所计算的第一目标发动机工作点OPengtgt1时，余量判定单元112d判定在另一个旋转元件的转速与预定上限转速之间(例如，在第二小齿轮P2的相对转速Np2与上限小齿轮相对转速Np2lim之间)是否存在足够的余量。例如，当最大转速Np2max与第二小齿轮P2的相对转速Np2之间的差大于预设的余量转速差ΔNp2时，余量判定单元112d判定在第二小齿轮P2的相对转速Np2与上限小齿轮相对转速Np2lim之间存在足够的余量。最大转速Np2max是第二小齿轮P2的相对转速Np2，其被设定为比上限小齿轮相对转速Np2lim低一个余量γ。余量γ例如是预先确定使得第二小齿轮P2的相对转速Np2不超过上限小齿轮相对转速Np2lim的第二小齿轮P2的相对转速Np2的余量。例如，根据第一目标发动机转速Netgt1和MG2转速Nm估计当发动机工作点OPeng变换以达到第一目标发动机工作点OPengtgt1时第二小齿轮P2的相对转速Np2。

当余量判定单元112d判定在另一个旋转元件的转速与预定上限转速之间没有足够的余量时，第二工作点计算单元112c计算第二目标发动机工作点OPengtgt2，使得发动机转速Ne1与最大转速Nemax1之间的余量等于第二小齿轮P2的相对转速Np2与最大转速Np2max之间的余量。第二目标发动机工作点OPengtgt2由第二目标发动机转速Netgt2和第二目标发动机转矩Tetgt2表示。第二目标发动机转速Netgt2是发动机转速Ne，在该转速下，当发动机工作点OPeng变换以达到第二目标发动机工作点OPengtgt2时，第二目标发动机转速Netgt2与最大转速Nemax1之间的差等于第二小齿轮P2的相对转速Np2与最大转速Np2max之间的差。第二目标发动机转矩Tetgt2例如是在变更条件成立判定单元112a判定图4中的工作点变更条件CD已经成立时的发动机工作点OPeng等于发动机功率Pe的状态下，当发动机转速Ne变换到第二目标发动机转速Netgt2时的发动机转矩Te。例如，根据第二目标发动机转速Netgt2和MG2转速Nm估计当发动机工作点OPeng变换以达到第二目标发动机工作点OPengtgt2时的第二小齿轮P2的相对转速Np2。

当余量判定单元112d判定在另一个旋转元件的转速与预定上限转速之间存在足够的余量时，发动机工作点变更单元112选择由第一工作点计算单元112b计算的第一目标发动机工作点OPengtgt1作为目标发动机工作点OPengtgt，并通过调节第一旋转机MG1的MG1转速Ng(即MG1转矩Tg)和复合变速器61的变速比γtA来变更发动机工作点OPeng，使得发动机工作点OPeng达到第一目标发动机工作点OPengtgt1。例如，发动机工作点变更单元112通过调节第一旋转机MG1的MG1转速Ng(即MG1转矩Tg)和复合变速器61的变速比γtA来变更发动机工作点OPeng，使得发动机转速Ne达到第一目标发动机转速Netgt1，并且变速比γtA达到第一目标变速比γttgt1。第一目标变速比γttgt1是通过将第一目标发动机转速Netgt1除以输出转速No1(Netgt1/No1)获得的值。输出转速No1是当变更条件成立判定单元112a判定工作点变更条件CD已经成立时从输出转速传感器90检测到的输出转速No。

当余量判定单元112d判定在另一个旋转元件的转速与预定上限转速之间没有足够的余量时，发动机工作点变更单元112选择由第二工作点计算单元112c计算的第二目标发动机工作点OPengtgt2作为目标发动机工作点OPengtgt，并通过调节第一旋转机MG1的MG1转速Ng(即MG1转矩Tg)和复合变速器61的变速比γtA来变更发动机工作点OPeng，使得发动机工作点OPeng达到第二目标发动机工作点OPengtgt2。例如，发动机工作点变更单元112通过调节第一旋转机MG1的MG1转速Ng(即MG1转矩Tg)和复合变速器61的变速比γtA来变更发动机工作点OPeng，使得发动机转速Ne达到第二目标发动机转速Netgt2，并且变速比γtA达到第二目标变速比γttgt2。第二目标变速比γttgt2是通过将第二目标发动机转速Netgt2除以输出转速No1(Netgt2/No1)获得的值。

图9是示出电子控制单元100的控制操作的主要部分的流程图，并且示出用于防止发动机转速Ne落入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态的控制操作的流程图。图10是示出图9的流程图所示的控制操作被执行的示例的时序图。

在图9中，首先，在对应于变更条件成立判定单元112a和条件判定单元116的功能的步骤(以下省略单词“步骤”)S10中，判定车辆10是否在驱动轮16可能打滑的道路上行驶，例如，车辆10是否在低摩擦系数道路上行驶。当S10的判定结果为肯定时(图10中的时间点t1)，即当车辆10在驱动轮16可能打滑的道路上行驶时，执行对应于变更条件成立判定单元112a的功能的S20。当S10的判定结果为否定时，即当工作点变更条件CD不成立且车辆10没有在驱动轮16可能打滑的道路上行驶时，执行对应于混合动力控制单元102的功能的S30。在S20中，计算作为最大转速Nemax1与发动机转速Ne1之间的速度差的实际转速差ΔN。然后，执行对应于余量转速差设定单元114的功能的S40。在S40中，例如，使用图8所示的余量转速差设定映射图来设置余量转速差ΔNr。然后，执行对应于变更条件成立判定单元112a的功能的S50。在S50中，判定实际转速差ΔN是否大于余量转速差ΔNr(ΔN＞ΔNr)。当S50的判定结果为肯定时，即当实际转速差ΔN不等于或小于余量转速差ΔNr且工作点变更条件CD不成立时，执行S30。当S50的判定结果为否定时(图10中的时间点t2)，即当实际转速差ΔN等于或小于余量转速差ΔNr且工作点变更条件CD成立时，执行对应于第一工作点计算单元112b的功能的S60。在S30中，选择最佳发动机工作点OPengf作为目标发动机工作点OPengtgt。

在S60中，计算第一目标发动机工作点OPengtgt1，使得实际转速差ΔN大于余量转速差ΔNr。然后，执行对应于余量判定单元112d的功能的S70。在S70中，当发动机工作点OPeng变换以达到S60中计算的第一目标发动机工作点OPengtgt1时，判定在另一个旋转元件的转速与预定上限转速之间是否存在足够的余量，即在另一个旋转元件的转速处是否存在足够的余量。当S70的判定结果是肯定时，即当在另一个旋转元件的转速与预定上限转速之间没有足够的余量时，执行对应于第二工作点计算单元112c和发动机工作点变更单元112的功能的S80。当S70的判定结果为否定时，即当在另一个旋转元件的转速与预定上限转速之间存在足够的余量时，执行对应于发动机工作点变更单元112的功能的S90。在S80中，计算第二目标发动机工作点OPengtgt2，使得发动机转速Ne与最大转速Nemax1之间的余量等于第二小齿轮P2的相对转速Np2与最大转速Np2max之间的余量，并选择所计算的第二目标发动机工作点OPengtgt2作为目标发动机工作点OPengtgt。在S90中，选择S60中计算的第一目标发动机工作点OPengtgt1作为目标发动机工作点OPengtgt。然后，在对应于发动机工作点变更单元112和混合动力控制单元102的功能的S100中，发动机工作点OPeng被变更以达到在S30、S80和S90的任一个中选择的目标发动机工作点OPengtgt。

根据上述实施例，根据第一方面的用于混合动力车辆的控制装置包括：高旋转抑制控制单元110，其控制发动机12和第一旋转机MG1，使得发动机工作点OPeng达到目标发动机工作点OPengtgt，并且控制发动机12，使得当发动机转速Ne超过最大转速Nemax时，发动机转矩Te减小，其中，目标发动机工作点OPengtgt被设定使得发动机转速Ne在不超过最大转速Nemax的范围内并从发动机12输出对发动机12所要求的输出，最大转速Nemax相对于发动机12和第一旋转机MG1中每一个的预定上限转速具有发动机转速Ne的余量；以及发动机工作点变更单元112，其在实际转速差ΔN变得等于或小于余量转速差ΔNr时，变更发动机工作点OPeng，使得最大转速Nemax与发动机转速Ne之间的速度差(即实际转速差ΔN)变得大于余量转速差ΔNr。因此，由于当实际转速差ΔN等于或小于余量转速差ΔNr时发动机工作点OPeng被变更，使得实际转速差ΔN变得大于余量转速差ΔNr，由此防止了最大转速Nemax与发动机转速Ne之间的差变得等于或小于余量转速差ΔNr。因此，由于对于最大转速Nemax与发动机转速Ne之间的差确保了相对足够的余量，由此能够防止由于增压压力Pchg的响应延迟导致的发动机转速Ne落入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态。

根据本实施例，用于混合动力车辆的控制装置还包括余量转速差设定单元114，当来自增压器18的增压压力Pchg为高时，余量转速差设定单元114将余量转速差ΔNr设定为比当增压压力为低时更大的值。因此，由于当增压压力Pchg为高将余量转速差ΔNr设定为比当增压压力Pchg为低时更大的值，因此，当增压压力Pchg为低时，与当增压压力Pchg为高时相比，实际转速差ΔN更不可能等于或小于余量转速差ΔNr。因此，由于发动机工作点OPeng在增压压力Pchg为低时与在增压压力Pchg为高时相比更不可能被变更，因此能够抑制由于发动机工作点OPeng的变更导致的燃料效率性能的劣化，并且能够适当地防止发动机转速Ne落入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态。

根据本实施例，由于余量转速差设定单元114随着增压压力Pchg变得更高而将余量转速差ΔNr设定为更大的值，因此，能够进一步适当地防止发动机转速Ne落入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态。

根据本实施例的用于混合动力车辆的控制装置还包括条件判定单元116，其判定车辆条件是否为发动机转速Ne可能超过最大转速Nemax的预定车辆条件。当判定车辆条件为预定车辆条件且实际转速差ΔN等于或小于余量转速差ΔNr时，发动机工作点变更单元112变更发动机工作点OPeng，使得实际转速差ΔN大于余量转速差ΔNr。因此，由于当判定车辆条件为预定车辆条件且实际转速差ΔN等于或小于余量转速差ΔNr时，发动机工作点变更单元112变更发动机工作点OPeng，由此例如与当实际转速差ΔN等于或小于余量转速差ΔNr时发动机工作点OPeng被变更的情况相比，能够抑制发动机工作点OPeng的过度变更。

根据本实施例，条件判定单元116基于车辆10是否在发动机12的动力传递到的驱动轮16可能打滑的道路上行驶来判定车辆条件是否为预定车辆条件。因此，当车辆10在驱动轮16可能打滑的道路上行驶时，可以防止发动机转速Ne落入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态。

根据本实施例，车辆10包括设置在发动机12与驱动轮16之间的动力传递路径中的复合变速器61，并且发动机工作点变更单元112通过调节第一旋转机MG1的MG1转速Ng和复合变速器61的变速比γtA来变更发动机工作点OPeng。因此，可以通过调节第一旋转机MG1的MG1转速Ng和复合变速器61的变速比γtA来适当地变更发动机工作点OPeng。

下面将描述本发明的另一个实施例。在以下描述中，与上述实施例中的元件相同的元件将用相同的附图标记表示，并且不再重复其描述。

在本实施例中，举例说明了与上述第一实施例中的车辆10不同且在图11中示出的车辆200。图11是示意性示出应用了本发明的车辆200的配置的图。在图11中，车辆200是包括发动机202、第一旋转机(旋转机)MG1、第二旋转机MG2、动力传递装置204和驱动轮206的混合动力车辆。

发动机202、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2具有与上述第一实施例中的发动机12、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2相同的配置。通过使稍后将描述的电子控制单元240控制包括设置在车辆200中的电子节流阀、燃料喷射装置、点火装置和废气旁通阀的发动机控制装置208来控制发动机202的发动机转矩Te。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2经由设置在车辆200中的逆变器210连接至作为设置在车辆200中的蓄电装置的电池212。通过使电子控制单元240控制逆变器210来控制第一旋转机MG1的MG1转矩Tg和第二旋转机MG2的MG2转矩Tm。

动力传递装置204包括串联设置在壳体214中的公共轴线上的电气式无级变速单元216和机械式有级变速单元218，其中，壳体214是安装于车身的非旋转构件。电气式无级变速单元216经由未示出的阻尼器等直接或间接地连接至发动机202。机械式有级变速单元218连接至电气式无级变速单元216的输出侧。动力传递装置204包括连接至输出轴220的差速齿轮单元222和连接至差速齿轮单元222等的一对车轴224，其中，输出轴220是机械式有级变速单元218的输出旋转构件。在动力传递装置204中，从发动机202或第二旋转机MG2输出的动力被传递至机械式有级变速单元218，并且经由差速齿轮单元222等从机械式有级变速单元218传递至驱动轮206。具有这种配置的动力传递装置204适用于前置发动机后轮驱动(Front-engineRear-drive，FR)型的车辆。在以下描述中，电气式无级变速单元216被称为无级变速单元216，机械式有级变速单元218被称为有级变速单元218。无级变速单元216、有级变速单元218等被布置成相对于公共轴线基本对称，并且图11中未示出相对于该轴线的下半部分。公共轴线是发动机202的曲轴、连接至曲轴的连接轴226等的轴线。

无级变速单元216包括差动机构230和中间传递构件228，其中，差动机构230是将发动机202的动力机械地分配给第一旋转机MG1的动力分配机构，中间传递构件228是无级变速单元216的输出旋转构件。第一旋转机MG1是发动机202的动力传递到的旋转机。第二旋转机MG2以能够进行动力传递的方式连接至中间传递构件228。由于中间传递构件228经由有级变速单元218连接至驱动轮206，由此第二旋转机MG2是以能够进行动力传递的方式连接至驱动轮206的旋转机。差动机构230是将发动机202的动力分配并传递至驱动轮206和第一旋转机MG1的差动机构。无级变速单元216是电气式无级变速器，在该电气式无级变速器中，通过控制第一旋转机MG1的运转状态来控制差动机构230的差动状态。第一旋转机MG1是能够控制发动机转速Ne，即调节发动机转速Ne的旋转机。

差动机构230由单小齿轮型行星齿轮单元构成，包括太阳轮S0、行星齿轮架CA0和齿圈R0。发动机202经由连接轴226以能够进行动力传递的方式连接至行星齿轮架CA0，第一旋转机MG1以能够进行动力传递的方式连接至太阳轮S0，第二旋转机MG2以能够进行动力传递的方式连接至齿圈R0。在差动机构230中，行星齿轮架CA0用作输入元件，太阳轮S0用作反作用元件，齿圈R0用作输出元件。

有级变速单元218是构成中间传递构件228与驱动轮206之间的动力传递路径的至少一部分的有级变速器，即构成无级变速单元216(与差动机构230同义)与驱动轮206之间的动力传递路径的一部分的机械式变速机构。中间传递构件228也用作有级变速单元218的输入旋转构件。有级变速单元218例如是已知的行星齿轮型自动变速器，该行星齿轮型自动变速器包括诸如第一行星齿轮单元232和第二行星齿轮单元234的多个行星齿轮单元，以及诸如单向离合器F1、离合器C1、离合器C2、制动器B1和制动器B2的多个接合装置。在以下描述中，在没有特别区分的情况下，离合器C1、离合器C2、制动器B1和制动器B2被简单地称为接合装置CB。

每个接合装置CB是液压摩擦接合装置，该液压摩擦接合装置由液压致动器挤压的多片式或单片式离合器或制动器和由液压致动器收紧的带式制动器等构成。通过使用从设置在车辆200中的液压控制回路236中的电磁阀SL1至SL4等输出的接合装置CB的调节后的接合油压PRcb来改变作为接合装置CB的转矩容量的接合转矩Tcb，来切换每个接合装置CB的诸如接合状态或释放状态的操作状态。

在有级变速单元218中，第一行星齿轮单元232和第二行星齿轮单元234的旋转元件经由接合装置CB或单向离合器F1彼此直接或间接地部分连接，或者连接至中间传递构件228、壳体214或输出轴220。第一行星齿轮单元232的旋转元件是第一太阳轮S1、第一行星齿轮架CA1和第一齿圈R1，第二行星齿轮单元234的旋转元件是第二太阳轮S2、第二行星齿轮架CA2和第二齿圈R2。

在有级变速单元218中，通过接合多个接合装置中的一个来形成具有不同变速比γat(＝AT输入转速Ni/AT输出转速Noat)的多个挡位中的一个挡位。在本实施例中，形成在有级变速单元218中的挡位被称为AT挡位。AT输入转速Ni是有级变速单元218的输入转速，具有与中间传递构件228的转速相同的值以及与MG2转速Nm相同的值。AT输出转速Noat是输出轴220的转速，该转速是有级变速单元218的输出转速，也是复合变速器(变速器)238的输出转速，其中，该复合变速器238是包括无级变速单元216和有级变速单元218的组合变速器。在复合变速器238中，可以控制无级变速单元216和有级变速单元218，使得指示发动机转速Ne与输出转速Noat的比值的变速比γtB(＝Ne/Noat)变化。变速比γtB是由串联设置的无级变速单元216和有级变速单元218形成的总变速比，具有通过将无级变速单元216的变速比γ0和有级变速单元218的变速比γat相乘而获得的值(γtB＝γ0×γat)。这里，γ0是发动机转速Ne与MG2转速Nm的比值(Ne/Nm)。复合变速器238是设置在发动机202与驱动轮206之间的动力传递路径中的变速器。

在有级变速单元218中，例如，如图12的接合操作表所示，包括第一AT挡位(图中的“1st”)至第四AT挡位(图中的“4th”)的四个前进AT挡位形成为多个AT挡位。第一AT挡位的变速比γat最高，而在更高的AT挡位中，变速比γat变得更低。后退AT挡位(图中的“Rev”)例如通过离合器C1的接合和制动器B2的接合而形成。也就是说，例如，第一AT挡位在后退行驶时形成。图12所示的接合操作表是通过收集AT挡位与多个接合装置的操作状态之间的关系获得的。在图12中，“O”表示接合，“Δ”表示在发动机制动时或在有级变速单元218的滑行降挡时的接合，空白表示释放。

在有级变速单元218中，根据驾驶员对加速器的操作、车速V等形成的AT挡位被切换，也就是说，多个AT挡位通过稍后将描述的电子控制单元240选择性地形成。例如，在有级变速单元218的变速控制中，执行所谓的离合器对离合器变速，其中通过切换接合装置CB中的一个来执行变速，也就是说，通过接合装置CB在接合与释放之间切换来执行变速。

车辆200还包括单向离合器F0。单向离合器F0是能够以不可旋转的方式固定行星齿轮架CA0的锁定机构。也就是说，单向离合器F0是能够将连接至发动机202的曲轴并且与行星齿轮架CA0一体地旋转的连接轴226固定到壳体214的锁定机构。在单向离合器F0中，能够相对于彼此旋转的两个构件中的一个构件一体地连接至连接轴226，另一个构件一体地连接至壳体214。单向离合器F0在作为发动机202运转时的旋转方向的正旋转方向上空转，在与发动机202运转时的旋转方向相反的负旋转方向上自动接合。因此，在单向离合器F0空转时，发动机202能够相对于壳体214旋转。另一方面，在单向离合器F0接合时，发动机202不能相对于壳体214旋转。也就是说，发动机202通过单向离合器F0的接合固定到壳体214。这样，单向离合器F0允许在作为发动机202运转时的旋转方向的行星齿轮架CA0的正旋转方向上旋转，禁止在行星齿轮架CA0的负旋转方向上旋转。也就是说，单向离合器F0是能够允许发动机202在正旋转方向上旋转并且禁止在负旋转方向上旋转的锁定机构。

车辆200还包括电子控制单元240，该电子控制单元240是包括与发动机202、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2等的控制相关联的用于车辆200的控制装置的控制器。电子控制单元240具有与上述第一实施例中的电子控制单元100相同的配置。电子控制单元240被提供有与被提供给电子控制单元100的信号相同的各种信号。从电子控制单元240输出与从电子控制单元100输出的相同的各种命令信号。电子控制单元240具有与电子控制单元100中包括的混合动力控制单元102、余量转速差设定单元114和条件判定单元116的功能等效的功能。电子控制单元240可以实现能够防止发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态的控制功能，该控制功能与上述第一实施例中的电子控制单元100实现的功能相同。

在车辆200中，有级变速单元218串联设置在无级变速单元216的后级上。因此，当在一定的车速V下切换有级变速单元218的AT挡位时，作为无级变速单元216的输出转速的齿圈R0的转速变化。然后，发动机转速Ne的可行区域基于有级变速单元218中的AT挡位之间的差而变化。

图13、图14、图15和图16是示出以车速V和发动机转速Ne为变量的二维坐标系上的发动机转速Ne的可行区域的示例的图，并且示出与第一实施例中图7所示不同的实施例的图。图13示出将有级变速单元218设定为第一AT挡位的情况，图14示出将有级变速单元218设定为第二AT挡位的情况，图15示出将有级变速单元218设定为第三AT挡位的情况，图16示出将有级变速单元218设定为第四AT挡位的情况。在图13、图14、图15和图16中，用于限定发动机转速Ne的可行区域的基本思想与上面参照图7所描述的相同。当在一定的车速V下将有级变速单元218设定为较高的AT挡位时，作为无级变速单元216的输出转速的齿圈R0的转速变得更低。因此，在发动机转速Ne的低区域中，根据第二小齿轮P2的相对转速的上限限定的发动机转速Ne的可行区域在较高的AT挡位被扩大到较高车速侧。在第三AT挡位或第四AT挡位，齿圈R0的转速减小，因此发动机转速Ne的可行区域不是根据上限MG2转速Nmlim来限定的，发动机转速Ne的可行区域是根据车辆200的最大车速来限定的。当有级变速单元218的AT挡位处于高侧并且齿圈R0的转速减小时，MG1转速Ng可能增加。因此，在低车速区域中，根据上限MG1转速Nglim限定的发动机转速Ne的可行区域的高旋转侧的限制随着AT挡位变高而增加。

图17是示出当根据第一实施例的图9的流程图所示的控制操作在车辆200中被执行时的时序图的示例的图。图17是示出判定车辆200由于驱动轮206打滑而在驱动轮206可能打滑的道路上行驶并使复合变速器238执行变速以变更发动机工作点OPeng的示例的图。在图17中，时间点ta1指示驱动轮206打滑并且判定车辆200正在驱动轮206可能打滑的道路上行驶(执行打滑判定)的时间点。时间点ta2指示实际转速差ΔN变得等于或小于余量转速差ΔNr以使工作点变更条件CD成立并且开始通过复合变速器238的变速来变更发动机工作点OPeng而使得实际转速差ΔN变得大于余量转速差ΔNr的时间点。时间点ta3指示复合变速器238的变速结束的时间点。在本实施例中，当实际转速差ΔN等于或小于余量转速差Nr时，变更发动机工作点OPeng使得实际转速差ΔN变得大于余量转速差ΔNr。因此，在本实施例中，由于在最大转速Nemax与发动机转速Ne之间确保了相对足够的余量，由此能够实现与第一实施例中相同的优点，即防止发动机转速Ne落入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态。

在本实施例中，举例说明了不同于上述第一实施例中的车辆10并且在图18中示出的车辆300。图18是示意性示出应用了本发明的车辆300的配置的图。在图18中，车辆300是包括发动机302、电力发电机304、电动机306、动力传递装置308和驱动轮310的串联型混合动力车辆。

发动机302具有与上述第一实施例中的发动机12相同的配置。通过使稍后将描述的电子控制单元318控制设置在车辆300中的诸如电子节流阀、燃料喷射装置、点火装置和废气旁通阀的发动机控制装置312来控制发动机302的发动机转矩Te。发动机302未机械地连接至驱动轮310。

电力发电机304是仅具有电力发电机的功能的旋转电机。电力发电机304是机械地连接至发动机302并且发动机302的动力传递到的第一旋转机(旋转机)。电力发电机304由发动机302旋转驱动，以利用发动机302的动力产生电力。电力发电机304是能够控制发动机转速Ne的第一旋转机，即能够调节发动机转速Ne的第一旋转机。电动机306是具有电动马达功能和电力发电机功能的旋转电机，被称为电动发电机。电动机306是经由动力传递装置308以能够进行动力传递的方式连接至驱动轮310的第二旋转机。电力发电机304和电动机306经由设置在车辆300中的逆变器314连接至作为设置在车辆300中的蓄电装置的电池316。在电力发电机304和电动机306中，通过使电子控制单元318控制逆变器314来控制作为电力发电机304的输出转矩的发电机转矩Tgr和作为电动机306的输出转矩的电动机转矩Tmt。电力发电机304产生的电力Wgr在电池316中充电或者在电动机306中消耗。电动机306使用产生的电力Wgr的全部或部分或者除了产生的电力Wgr之外还使用来自电池316的电力来输出电动机转矩Tmt。这样，利用电力发电机304产生的电力Wgr来驱动电动机306。

车辆300还包括电子控制单元318，该电子控制单元318是包括与发动机302、电力发电机304、电动机306等的控制相关联的用于车辆300的控制装置的控制器。电子控制单元318具有与上述第一实施例中的电子控制单元100相同的配置。电子控制单元318被提供与被提供给电子控制单元100的信号相同的各种信号。从电子控制单元318输出与从电子控制单元100输出的相同的各种命令信号。电子控制单元318具有与电子控制单元100中包括的混合动力控制单元102、余量转速差设定单元114和条件判定单元116的功能等效的功能。电子控制单元318可以实现能够防止发动机转速Ne落入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态的控制功能，该控制功能与上述第一实施例中的电子控制单元100实现的功能相同。

在车辆300中，由于发动机302没有机械地连接至驱动轮310，因此不会出现由于驱动轮310空转而使发动机转速Ne增加的现象。另一方面，当电力发电机304受到预定输出限制时，用于使发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的电力发电机304的控制可能不会被适当地执行，并且发动机转速Ne可能会增加。因此，在车辆300中，不考虑车辆300是否在驱动轮310可能打滑的道路上行驶，而是考虑电力发电机304是否受到预定输出限制，以便判定车辆条件是否为发动机转速Ne可能超过最大转速Nemax的预定车辆条件。

尽管上面已经参考附图描述了本发明的实施例，但是本发明可以应用于其他方面。

例如，在第一实施例中，条件判定单元116基于车辆10是否在驱动轮16可能打滑的道路上行驶来判定车辆条件是否为预定车辆条件。例如，条件判定单元116可以基于第一旋转机MG1是否受到预定输出限制来判定车辆条件是否为预定车辆条件。预定输出限制是例如在输出作为发动机转矩Te的反作用转矩的MG1转矩Tg时第一旋转机MG1不能适当地执行发电或供电的输出限制。当第一旋转机MG1受到预定输出限制时，用于使发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的第一旋转机MG1的控制可能不会被适当地执行，并且发动机转速Ne可能会增加。第一旋转机MG1不能适当地执行发电或供电的输出限制的示例包括第一旋转机MG1的温度高或低而使得MG1温度THg偏离预定正常温度区域THgra的状态，以及电池54的温度高或低而使得电池温度THbat偏离预定正常温度区域THbatra的状态。预定正常温度区域THgra是第一旋转机MG1的正常使用区域，并且是第一旋转机MG1的输出不会根据MG1温度THg而减小的第一旋转机MG1的预定温度区域。预定正常温度区域THbatra是电池54的正常使用区域，并且是能充电电力Win和能放电电力Wout不会根据电池温度THbat而减小的电池54的预定温度区域。利用包括条件判定单元116的电子控制单元100，可以适当地防止当第一旋转机MG1受到预定输出限制时，发动机转速Ne落入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态。例如，当条件判定单元116基于第一旋转机MG1是否受到预定输出限制来判定车辆条件是否为预定车辆条件时，在设定余量转速差ΔNr时，可以使用余量转速差ΔNr被设置为随着MG1温度THg更偏离预定正常温度区域THgra或者随着电池温度THbat更偏离预定正常温度区域THbatra而增加的余量转速差设定映射图来代替图8所示的余量转速差设定映射图。

例如，在第一实施例中，条件判定单元116基于车辆10是否在驱动轮16可能打滑的道路上行驶来判定车辆条件是否为预定车辆条件。例如，条件判定单元116可以基于车辆10是否在驱动轮16可能打滑的道路上行驶以及第一旋转机MG1是否受到预定输出限制来判定车辆条件是否为预定车辆条件。当车辆10在驱动轮16可能打滑的道路上行驶的条件和第一旋转机MG1受到预定输出限制的条件中的至少一个成立时，条件判定单元116被配置为判定车辆条件为预定车辆条件。

在根据第一实施例的变更条件成立判定单元112a中，当第一条件CD1和第二条件CD2都成立时，工作点变更条件CD成立。然而，当仅第二条件CD2成立时，工作点变更条件CD也可以成立。也就是说，当实际转速差ΔN等于或小于余量转速差ΔNr时，工作点变更条件CD也可以成立，而不管车辆条件是否为由条件判定单元116判定的预定车辆条件。

在根据第一实施例的余量转速差设定单元114中，例如，可以使用图8所示的余量转速差设定映射图来适当地设置余量转速差ΔNr，但是，例如，通常可以使用预设的一个余量转速差ΔNr。

在根据第一实施例的余量判定单元112d中，第二小齿轮P2的相对转速Np2用作另一个旋转元件的转速的示例。例如，在余量判定单元112d中，可以使用诸如MG1转速Ng或MG2转速Nm的另一个旋转元件的转速来代替第二小齿轮P2的相对转速Np2。

在根据第一实施例的第二工作点计算单元112c中，计算第二目标发动机工作点OPengtgt2，使得发动机转速Ne与最大转速Nemax之间的余量等于第二小齿轮P2的相对转速Np2与最大转速Np2max之间的余量。例如，可以计算第二目标发动机工作点OPengtgt2，使得发动机转速Ne与最大转速Nemax之间的余量不等于第二小齿轮P2的相对转速Np2与最大转速Np2max之间的余量，例如，发动机转速Ne与最大转速Nemax之间的余量是第二小齿轮P2的相对转速Np2与最大转速Np2max之间的余量的两倍或一半。也就是说，可以适当地改变第二目标发动机工作点OPengtgt2处发动机转速Ne与最大转速Nemax之间的余量与第二小齿轮P2的相对转速Np2与最大转速Np2max之间的余量的比率。

在第二实施例中，条件判定单元116基于车辆200是否在驱动轮206可能打滑的道路上行驶来判定车辆条件是否为预定车辆条件。例如，条件判定单元116可以基于作为自动变速器的有级变速单元218是否受到挡位限制来判定车辆条件是否为预定车辆条件。挡位限制是指将有级变速单元218的挡位限制在低挡位，使得当油温低时，通过增加中间传递构件228的转速来升高用于有级变速单元218的油的温度，其中，中间传递构件228是有级变速单元218的输入旋转构件。当油温低时，在有级变速单元218中执行的变速控制的可控性劣化。当有级变速单元218受到挡位限制时，有级变速单元218的挡位被限制在低挡位，因此，发动机转速Ne可能增加。

在第一实施例中，车辆10可以是不包括变速单元58并且发动机12连接至差动单元60的车辆，如车辆200。差动单元60可以是差动操作能够通过连接至第二行星齿轮机构82的旋转元件的离合器或制动器的控制来限制的机构。第二行星齿轮机构82可以是双小齿轮型行星齿轮单元。第二行星齿轮机构82可以是通过多个行星齿轮单元之间的连接而包括四个或更多个旋转元件的差动机构。第二行星齿轮机构82可以是第一旋转机MG1和传动齿轮74分别连接至由发动机12旋转驱动的小齿轮和与小齿轮接合的一对锥齿轮的差速齿轮机构。第二行星齿轮机构82可以是具有两个或更多个行星齿轮单元的一些旋转元件彼此连接并且发动机、旋转机和驱动轮以能够进行动力传递的方式连接至这种行星齿轮单元的旋转元件的配置的机构。

在第二实施例中，单向离合器F0被例示为能够以不可旋转的方式固定行星齿轮架CA0的锁定机构，但是本发明不限于该方面。该锁定机构可以是选择性地连接连接轴226和壳体214的诸如接合离合器的接合装置，诸如离合器或制动器的液压摩擦接合装置，干式接合装置，电磁摩擦接合装置，或磁粉型离合器。可替代地，车辆200不必包括单向离合器F0。

在第二实施例中，有级变速单元218在上面被例示为构成差动机构230与驱动轮206之间的动力传递路径的一部分的自动变速器，但是本发明不限于该方面。自动变速器可以是诸如同步啮合平行双轴自动变速器、具有两个输入轴作为同步啮合平行双轴自动变速器的已知的双离合器变速器(DCT)，或者已知的带式无级变速器的自动变速器。

在第三实施例中，车辆300的发动机302没有机械地联接至驱动轮310，但本发明不限于该方面。例如，车辆300可以采用这样的配置：发动机302和驱动轮310经由离合器彼此连接，并且可以例如通过在高速行驶时接合离合器将发动机302的动力机械地传递至驱动轮310。动力传递装置308可以包括自动变速器。

在上述第一实施例中，除了排气涡轮式增压器18之外，还可以设置由发动机或电动马达旋转驱动的机械泵式增压器。

上述实施例仅仅是示例性的，本发明可以在基于本领域技术人员的知识已经进行了各种修改和改进的各个方面中实施。

Claims (7)

1.一种用于混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆包括具有增压器的发动机和能够调节所述发动机的转速的旋转机，所述控制装置的特征在于包括：

高旋转抑制控制单元，被配置为控制所述发动机和所述旋转机，使得所述发动机的工作点达到目标工作点，并且控制所述发动机，使得当所述发动机的转速超过最大转速时，所述发动机的输出转矩减小，其中，所述目标工作点被设定使得所述发动机的所述转速在不超过所述最大转速的范围内并从所述发动机输出对所述发动机所要求的输出，所述最大转速相对于所述发动机和所述旋转机中每一个的预定上限转速具有所述发动机的所述转速的余量；以及

发动机工作点变更单元，被配置为当所述最大转速与所述发动机的所述转速之间的速度差变得等于或小于设定的余量速度差时，变更所述发动机的所述工作点，使得所述速度差变得大于所述余量速度差。

2.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的控制装置，其特征在于，还包括余量速度差设定单元，被配置为当来自所述增压器的增压压力为高时，将所述余量速度差设定为比当所述增压压力为低时更大的值。

3.根据权利要求2所述的用于混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述余量速度差设定单元被配置为随着所述增压压力变得更高，将所述余量速度差设定为更大的值。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于混合动力车辆的控制装置，其特征在于，还包括条件判定单元，被配置为判定车辆条件是否为所述发动机的所述转速可能超过所述最大转速的预定车辆条件，

其中，所述发动机工作点变更单元被配置为当判定所述车辆条件为所述预定车辆条件且所述速度差等于或小于所述余量速度差时，变更所述发动机的所述工作点，使得所述速度差大于所述余量速度差。

5.根据权利要求4所述的用于混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述条件判定单元被配置为基于所述混合动力车辆是否正在驱动轮可能打滑的道路上行驶来判定所述车辆条件是否为所述预定车辆条件，其中所述发动机的动力传递到所述驱动轮。

6.根据权利要求4或5所述的用于混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述条件判定单元被配置为基于所述旋转机是否受到预定输出限制来判定所述车辆条件是否为所述预定车辆条件。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的用于混合动力车辆的控制装置，其特征在于：

所述混合动力车辆包括作为驱动动力源的所述发动机，并且包括设置在所述发动机与驱动轮之间的动力传递路径中的变速器；以及

所述发动机工作点变更单元被配置为通过调节所述旋转机的转速和所述变速器的变速比来变更所述发动机的所述工作点。

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