CN112078568B - 混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力车辆。混合动力车辆的控制装置(62)构成为限制发动机转速的上升，并且构成为在换档范围为驻车档时由驾驶员进行了加速器操作量为第一阈值以上的加速器操作的情况下，在缓和了发动机转速的上升的限制的状态下执行空转。

Description

混合动力车辆
技术领域
本公开涉及混合动力车辆，尤其涉及混合动力车辆中的发动机控制。
背景技术
在日本特开2013-230794号公报中，公开了一种混合动力车辆，其除了产生行驶驱动力的发动机之外，还具备产生行驶驱动力的电动机。
发明内容
在日本特开2013-230794号公报所记载的混合动力车辆中，根据车速及加速器开度来切换动力源，在起步时及低速行驶时利用电动机的动力进行行驶，在高速行驶时利用发动机的动力进行行驶。通过这样切换动力源，发动机中的燃料消耗得到抑制，由此能够改善车辆的燃料消耗率(每单位行驶距离的燃料消耗量)。但是，在这样的混合动力车辆中，由于在停车时动力源自动切换到电动机，所以驾驶员不能通过加速器操作来执行空转(空档加油)。空转是在停车期间使发动机工作而在停车的状态下使发动机的输出轴(例如曲轴)旋转的处理。
另外，本申请发明人新发现了如下课题：如果在空转期间发动机转速过度上升，则传递发动机的旋转力的部件(例如，齿轮)的转速有可能超过容许范围(即，保证正常动作的范围)。
本发明是为了解决上述课题而作出的，其目的在于提供一种混合动力车辆，该混合动力车辆能够使驾驶员通过加速器操作来执行空转，并且能够适当地调整空转期间的发动机转速。
本公开所涉及的混合动力车辆具备：发动机，产生行驶驱动力；电动机，产生行驶驱动力；加速器传感器，检测驾驶员的加速器操作量；及控制装置，控制发动机及电动机。控制装置构成为限制发动机的转速的上升，并且构成为在换档范围为驻车档时由驾驶员进行了加速器操作量为第一阈值以上的加速器操作的情况下，在缓和了上述限制的状态下执行空转(以下，也称为“第一空转”)。
在上述的混合动力车辆中，如果在换档范围为驻车档时，由驾驶员进行规定的加速器操作(即加速器操作量为第一阈值以上的加速器操作)，则执行空转。因此，驾驶员能够通过停车期间的加速器操作来执行空转。另外，第一阈值可以任意设定。
在上述的混合动力车辆中，由控制装置执行发动机转速的上升限制(以下也称为“Ne上升限制”)。Ne上升限制的方法是任意的，例如可以限制发动机转速的上升程度(加速度)，也可以对发动机转速设定上限值。通过Ne上升限制，能够抑制传递发动机的旋转力的部件(以下也称为“旋转传递部件”)的转速超过容许范围的情况。另一方面，当空转期间的发动机转速的上升被限制时，有时会损害用户的便利性。例如，发动机主体可用作车载装置的热源。以下，将利用发动机主体作为热源的车载装置也称为“ENG热装置”。由于发动机主体的热量的一部分被发动机冷却水夺走，因此ENG热装置也可以通过发动机冷却水来利用发动机主体的热量。通过空转能够使发动机主体的温度(进而，发动机的冷却水温)上升。空转期间的发动机转速越快，空转期间的发动机的温度上升越快。通过提高空转期间的发动机的预热速度，能够使ENG热装置尽早启动。作为ENG热装置的例子，可举出将发动机冷却水作为用于供暖和/或防雾(除霜)的热源的空调装置。通过使这样的空调装置在空转期间启动，能够进行车厢内的供暖，或者消除车辆的玻璃起雾。
因此，上述的控制装置在换档范围为驻车档时执行第一空转，并且缓和第一空转期间的Ne上升限制。在换档范围为驻车档时，发动机不驱动车辆(即，不使车辆的驱动轮旋转)，因此与换档范围为行驶档时(即，发动机驱动车辆时)相比，发动机扭矩变小。旋转传递部件(例如，齿轮)能够在驱动扭矩较小时正常地动作直至成为较高的转速为止，因此，在驻车档下，与行驶档相比，旋转传递部件的转速的容许上限值变大。因此，即使在第一空转的执行期间Ne上升限制被缓和，也能够在旋转传递部件所容许的转速的范围内使旋转传递部件动作。并且，通过在第一空转期间缓和Ne上升限制，能够使以发动机冷却水为热源的车载装置(例如，上述的空调装置)尽早地启动。这样，根据上述控制装置，空转期间的发动机转速被适当地调整。
上述控制装置也可以构成为，控制发动机以使发动机的转速不超过上限值(以下也称为“Ne上限值”)，并且在第一空转的执行期间，与换档范围为行驶档时相比增大Ne上限值，从而缓和Ne上升限制。
根据上述结构，通过将发动机转速限制在Ne上限值以下，能够保护旋转传递部件。另外，在第一空转的执行期间，使发动机转速上升到比行驶档中的Ne上限值更高，从而能够使ENG热装置尽早地启动。
上述控制装置也可以构成为，在第一空转的执行期间，在加速器操作量变大时增大Ne上限值，并且使发动机的转速与Ne上限值一致。
根据上述结构，驾驶员能够根据加速器操作量来调整空转期间的发动机转速。
上述控制装置也可以构成为，在换档范围为驻车档时进行了加速器操作量为第一阈值以上的加速器操作的情况下，以超过换档范围为行驶档时的Ne上限值(以下，也称为“通常Ne上限值”)的发动机转速执行第一空转。上述控制装置也可以构成为，在换档范围为驻车档时进行了加速器操作量为第二阈值以上且小于第一阈值的加速器操作的情况下，以通常Ne上限值以下的发动机转速执行第二空转。上述控制装置也可以构成为，在换档范围为驻车档时进行了加速器操作量小于第二阈值的加速器操作的情况下，不执行空转。第二阈值小于第一阈值。
根据上述结构，驾驶员也能够根据加速器操作量来调整空转期间的发动机转速。
上述混合动力车辆也可以还具备电动发电机(以下，也称为“第一电动发电机”)。上述产生行驶驱动力的电动机也可以是电动发电机(以下，也称为“第二电动发电机”)。发动机及第一电动发电机也可以分别经由行星齿轮与该混合动力车辆的驱动轮机械连结。行星齿轮和第二电动发电机也可以构成为，从行星齿轮输出的动力和从第二电动发电机输出的动力合并而传递到驱动轮。上述控制装置也可以构成为，在换档范围为驻车档时，锁定行星齿轮的输出轴。
在上述结构中，行星齿轮相当于旋转传递部件，能够通过第一电动发电机及第二电动发电机来调整驱动轮的转速及扭矩。另外，能够通过第一电动发电机及第二电动发电机来产生反作用力扭矩或进行发电。而且，在驻车档下，行星齿轮的输出轴被锁定，因此发动机的旋转力不被传递到驱动轮，从而能够适当地执行上述的第一空转。另一方面，由于发动机及第一电动发电机分别与行星齿轮连结，所以在发动机的转速过度上升时，行星齿轮及第一电动发电机容易受到损伤。另外，在第一空转期间，通过在行星齿轮的输出轴被锁定的状态下使发动机的转速上升，从而第一电动发电机的转速也上升。因此，如果发动机的转速过度上升，则第一电动发电机容易过度旋转。关于这一点，由于上述混合动力车辆具备所述控制装置，所以发动机转速通过所述Ne上升限制而被适当地调整，由此能够适当地保护行星齿轮及第一电动发电机。
上述控制装置也可以构成为，在从执行发动机的压缩动作是否正常进行的检查(以下也称为“压缩检查”)的第一外部工具输入了压缩检查请求的情况下，能够转移到压缩检查模式(以下，也称为“C检查模式”)。上述控制装置构成为，在C检查模式下，当第一外部工具执行压缩检查时，在发动机被切断燃料的状态下通过第一电动发电机来执行发动机的电动机带动(motoring)。
在上述C检查模式下，由于发动机的输出轴通过电动机带动而旋转，所以第一外部工具能够检查发动机的压缩动作是否正常进行。在C检查模式下，由于电动机带动在燃料切断状态下进行，因此能够在发动机不消耗燃料的情况下使发动机的输出轴旋转。上述控制装置可以构成为使发动机的输出轴以恒定速度(例如250rpm)旋转，也可以构成为根据来自第一外部工具的要求调整发动机转速。
上述控制装置也可以构成为，当从第一外部工具输入压缩检查请求且规定的第一允许条件成立时，转移到C检查模式。第一允许条件可以包括换档范围为驻车档。在驻车档中，由于行星齿轮的输出轴被锁定，所以通过在换档范围为驻车档时执行压缩检查，能够抑制车辆在压缩检查的执行期间移动的情况。
上述混合动力车辆也可以具备蓄电装置，该蓄电装置构成为能够通过利用从发动机输出的功率而生成的电力进行充电。上述控制装置也可以构成为，使用加速器操作量、蓄电装置的蓄电量和发动机的冷却水温来决定发动机的输出功率。上述控制装置也可以构成为，限制从发动机输出的功率，以使发动机的冷却水温不超过规定温度。
作为抑制发动机的过热的方法，已知有在驾驶席附近(即，驾驶员能够目视确认的位置)设置在发动机冷却水温为规定温度以上时点亮的灯。驾驶员通过在灯点亮的期间进行减轻车辆的行驶负荷这样的驾驶，能够降低发动机的温度。
另一方面，在混合动力车辆中，有时利用从发动机输出的功率对蓄电装置进行充电。在普通的混合动力车辆中，当蓄电装置的蓄电量降低时，增加发动机的输出功率，执行利用发动机的输出功率的蓄电装置的强制充电。
在发动机冷却水温变高时，如果执行上述强制充电，则即使由用户减轻了车辆的行驶负荷，发动机的输出功率也有可能不会充分地减小。因此，在上述混合动力车辆中，控制装置构成为，在发动机冷却水温达到规定温度以上时限制从发动机输出的功率。在这样的结构中，在发动机冷却水温达到规定温度以上时，发动机的输出功率被限制，由此能够使发动机的温度迅速下降。
上述混合动力车辆的控制装置也可以构成为，在换档范围为行驶档且由驾驶员进行了制动操作的状态下该混合动力车辆停车时，由驾驶员进行了加速器操作量为第三阈值以上的加速器操作的情况下，执行零速起步控制。上述控制装置也可以构成为，在零速起步控制中，将发动机维持在工作状态，加速器操作量越大，使从发动机输出的功率越大。另外，第三阈值既可以与第一阈值相同也可以不同。
作为仅将发动机作为行驶用的动力源的汽车(通常也称为“常规车”)的起步方法，已知有零速起步。零速起步是从制动踏板和加速器踏板这两者均被踩踏的状态(以下，也称为“双踩踏状态”)仅释放制动踏板(制动解除)而使车辆起步的起步方法。在常规车中，即使在制动踏板正被踩踏的状态下，加速器操作量越大，发动机的输出功率也越上升。在零速起步时，由于在发动机的转速变高的状态下解除制动，所以能够使车辆急速起步。但是，在普通的混合动力车辆中，由于考虑燃料消耗率(以下简称为“燃料效率”)来控制发动机，所以如果在停车时成为双踩踏状态，则发动机成为停止状态。当发动机停止时，无法进行如上所述的零速起步。
因此，上述控制装置构成为，在满足规定的零速起步条件的情况下，执行零速起步控制。在零速起步控制中，发动机维持在工作状态，加速器操作量越大，发动机的输出功率越上升，因此能够进行所述零速起步。零速起步条件在换档范围为行驶档且由驾驶员进行了制动操作的状态下混合动力车辆停车时由驾驶员进行了加速器操作量为规定量以上的加速器操作的情况下成立。该零速起步条件在与常规车进行零速起步时相同的状况下成立。因此，驾驶员能够通过与在常规车中进行零速起步时同样的操作，使上述混合动力车辆零速起步。
上述混合动力车辆也可以具备蓄电装置，该蓄电装置构成为能够通过利用从发动机输出的功率而生成的电力进行充电。上述控制装置也可以构成为，当蓄电装置的蓄电量低于规定量时，执行利用发动机的输出功率的蓄电装置的充电。上述控制装置也可以构成为，在从执行发动机的进气压力的检查(以下也称为“压力检查”)的第二外部工具输入了压力检查请求的情况下，能够转移到压力检查模式。上述控制装置也可以构成为，在压力检查模式下，在由第二外部工具进行检查时控制发动机，以维持利用从发动机输出的功率以恒定的充电速率对蓄电装置进行充电的状态。
例如，已知在EGR(Exhaust Gas Recirculation：废气再循环)装置的检查中，检查发动机工作期间的进气压力是否正常。如果在进行这样的压力检查时执行上述充电，则由于发动机的负荷变大，进气压力发生变动，从而难以适当地进行压力检查。
关于这一点，上述控制装置构成为能够转移到压力检查模式。在压力检查模式下，由于以恒定的充电速率执行蓄电装置的充电(以下也称为“检查充电”)，所以压力检查期间的发动机负荷的变动得到抑制。根据上述控制装置，容易进行适当的压力检查。
上述控制装置也可以构成为，在从第二外部工具输入了压力检查请求且规定的第二允许条件成立时，转移到压力检查模式。第二允许条件也可以包括蓄电装置的蓄电量小于规定的阈值。由于在蓄电装置的蓄电量为规定的阈值以上时第二允许条件不成立(进而，不执行检查充电)，能够抑制蓄电装置的过充电。
另外，第一外部工具和第二外部工具既可以是分割的两个工具，也可以是共同的工具(即，进行压缩检查和压力检查这两者的单个工具)。
上述混合动力车辆也可以还具备可变气门正时机构(以下也称为“VVT机构”)，该可变气门正时机构构成为能够变更发动机的进气正时及排气正时中的至少一者(以下，也称为“进排气正时”)。上述控制装置也可以构成为利用加速器操作量求出发动机的目标功率，并且构成为限制发动机的转速的上升，以使发动机的转速不超过上限值。上述控制装置也可以构成为，判断是否能够使发动机的转速不超过上限值而从发动机输出目标功率，在判断为不能从发动机输出目标功率的情况下，通过可变气门正时机构来变更进排气正时，以使发动机的扭矩变大。
例如，通过按照最佳燃料效率线控制搭载于混合动力车辆的发动机，混合动力车辆的燃料效率提高。另外，通过以燃料效率优先来决定发动机的进排气正时，混合动力车辆的燃料效率也提高。但是，如果始终以燃料效率优先来控制发动机，则有时不能应对要求强烈加速的状况(例如，超车时或高速公路上的合流时)。因此，上述控制装置构成为，在不能使发动机转速不超过上限值而从发动机输出目标功率的情况下，通过可变气门正时机构来变更进排气正时，以使发动机的扭矩变大。通过这样的进排气正时的变更，相同的发动机转速下的发动机扭矩与通常时(例如，稳定行驶时)相比变大。根据上述控制装置，在加速器操作量变大时(即要求增大发动机的输出功率的状况)，能够在将发动机转速维持在上限值以下的状态下，使发动机的输出功率接近目标功率。
在奥托循环的发动机中，为了提高填充效率，进气门在到达进气冲程的下止点时关闭，但在阿特金森循环那样的高膨胀比循环的发动机中，通过使进气门延迟(例如在压缩冲程中)关闭，从而使膨胀比大于压缩比。在这样的高膨胀比循环(即，进气门延迟关闭循环)中，与奥托循环相比，虽然燃料效率优异，但扭矩变小。在通常时通过上述的进气门延迟关闭循环使燃料效率提高的发动机中，通过利用VVT机构使进气正时提前，从而进气门提早关闭，发动机扭矩变大。
上述混合动力车辆也可以具备蓄电装置，该蓄电装置构成为能够通过利用从发动机输出的功率而生成的电力进行充电。上述控制装置也可以构成为，使用加速器操作量和蓄电装置的蓄电量来决定发动机的输出功率。上述控制装置也可以构成为，当所述蓄电装置的蓄电量低于规定量(以下，也称为“阈值Th1”)时，执行利用发动机的输出功率的蓄电装置的充电。上述控制装置也可以构成为，在该混合动力车辆的车速低于规定速度(以下也称为“阈值Th2”)的情况下，与该混合动力车辆的车速超过阈值Th2的情况相比，限制上述充电中的充电量。另外，车速在停车时成为最低(车速＝0km/h)。
当蓄电装置的蓄电量低于阈值Th1而执行上述充电时，由于发动机的负荷变大，从而NV(噪音和振动)特性恶化。在背景噪音小的停车时以及低速行驶时，若因上述充电致使NV特性恶化，则有可能给驾驶员带来不适感。因此，上述控制装置在车速低于阈值Th2时加强了充电量的限制。由此，在低速行驶时(和/或停车时)，由充电引起的发动机负荷的上升得到抑制，从而不易给驾驶员带来不适感。
本发明的上述目的和其它目的、特征、方面和优点根据结合附图所理解的与本发明相关的如下详细说明将变得明确。
附图说明
图1是表示本公开的实施方式所涉及的混合动力车辆的驱动装置的图。
图2是表示本公开的实施方式所涉及的混合动力车辆的发动机的图。
图3是表示本公开的实施方式所涉及的混合动力车辆的控制***的框图。
图4是用于对配置在本公开的实施方式所涉及的混合动力车辆的驾驶席附近的装置进行说明的图。
图5是表示决定本公开的实施方式所涉及的混合动力车辆的驱动装置的控制量的步骤的流程图。
图6是表示图5所示的强制充电执行判断的处理步骤的一例的流程图。
图7是表示在图6所示的强制充电执行判断中使用的充电上限映射图的一例的图。
图8是表示图5所示的发动机输出调整的处理步骤的一例的流程图。
图9是表示在图8的处理中执行VVT控制时的车辆的动作的一例的图。
图10是用于说明图9所示的车辆的动作中的发动机动作点的变化形态的图。
图11是表示在本公开的实施方式所涉及的混合动力车辆的停车期间执行的处理的流程图。
图12是表示设定在图11的处理中使用的R标志的处理的流程图。
图13是表示在本公开的实施方式所涉及的混合动力车辆中，空转期间的行星齿轮的各旋转元件(太阳齿轮、行星齿轮架、齿圈)的转速的关系的一例的共线图。
图14是表示在图11的处理中执行的空转控制中的发动机转速与加速器操作量之间的关系的图。
图15是表示图14所示的空转控制的变形例的图。
图16是表示设定在图11的处理中使用的S标志的处理的流程图。
图17是表示在图11所示的C检查模式中执行的一系列处理的流程图。
图18是表示在本公开的实施方式所涉及的混合动力车辆中，C检查模式的电动机带动期间的行星齿轮的各旋转元件(太阳齿轮、行星齿轮架、齿圈)的转速的关系的一例的共线图。
图19是表示在图11所示的压力检查模式中执行的一系列处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。图中，相同或相当的部分标注同一标号，并且不重复其说明。以下，也将电子控制单元(Electronic Control Unit)称为“ECU”。另外，也将混合动力车辆(Hybrid Vehicle)称为“HV”，将电动汽车(ElectricVehicle)称为“EV”。
图1是表示该实施方式所涉及的混合动力车辆的驱动装置的图。在该实施方式中，设想了前轮驱动的四轮汽车(更特定地是混合动力车辆)，但车轮的数量及驱动方式能够适当变更。例如，驱动方式也可以是四轮驱动。
参照图1，车辆的驱动装置10具备发动机13及MG(Motor Generator：电动发电机)14、15作为行驶用的动力源。MG14和15分别为兼具作为通过被供给驱动电力而输出扭矩的电动机的功能以及作为通过被施加扭矩而产生发电电力的发电机的功能这两者的电动发电机。作为MG14及15，分别使用交流电动机(例如，永磁同步电动机或感应电动机)。MG14及MG15分别经由PCU(Power Control Unit：功率控制单元)19与蓄电池18电连接。MG14、MG15分别具有转子轴23、30。转子轴23、30分别相当于MG14、MG15的旋转轴。该实施方式所涉及的MG14、MG15分别相当于本公开所涉及的“第一电动发电机(MG1)”、“第二电动发电机(MG2)”的一例。
蓄电池18构成为能够通过利用从发动机13输出的功率而生成的电力进行充电。MG14构成为由发动机13驱动而进行发电，并将产生的电力供给到蓄电池18。蓄电池18例如包括二次电池。作为二次电池，例如可以采用锂离子电池。蓄电池18也可以包括由电连接的多个二次电池(例如锂离子电池)构成的电池组。另外，构成蓄电池18的二次电池并不限于锂离子电池，也可以是其他的二次电池(例如镍氢电池)。作为蓄电池18，可以采用电解液式二次电池，也可以采用全固体式二次电池。作为蓄电池18，可以采用任意的蓄电装置，也可以采用大容量的电容器等。该实施方式所涉及的蓄电池18相当于本公开所涉及的“蓄电装置”的一例。
驱动装置10包括行星齿轮机构20。发动机13及MG14与行星齿轮机构20连结。MG14能够使发动机13的输出轴22强制地旋转。发动机13的输出轴22经由扭振阻尼器22a与后述的图2所示的曲轴131连接，通过输出轴22旋转，曲轴131也旋转。这样，MG14构成为能够电动机带动发动机13。扭振阻尼器22a构成为吸收发动机13的扭矩变动。行星齿轮机构20是单小齿轮型的行星齿轮，并且被配置在与发动机13的输出轴22同一轴线Cnt上。
行星齿轮机构20具有：太阳齿轮S；与太阳齿轮S同轴配置的齿圈R；与太阳齿轮S及齿圈R啮合的小齿轮P；以及将小齿轮P以能够自转且能够公转的方式进行保持的行星齿轮架C。发动机13和MG14分别经由行星齿轮机构20与驱动轮24机械连结。发动机13的输出轴22与行星齿轮架C连结。MG14的转子轴23与太阳齿轮S连结。齿圈R与输出齿轮21连结。
行星齿轮机构20具有3个旋转元件，即输入元件、输出元件和反作用力元件。在行星齿轮机构20中，行星齿轮架C用作输入元件，齿圈R用作输出元件，并且太阳齿轮S用作反作用力元件。行星齿轮架C被输入由发动机13输出的扭矩。行星齿轮机构20构成为传递由发动机13输出到输出轴22的扭矩，并且将该扭矩分给太阳齿轮S(以及MG14)和齿圈R(以及输出齿轮21)。齿圈R向输出齿轮21输出扭矩，由MG14产生的反作用力扭矩作用于太阳齿轮S。从行星齿轮机构20(行星齿轮)输出的动力(即输出到输出齿轮21的动力)经由以下说明的从动齿轮26、中间轴25、驱动齿轮27、差动齿轮28以及驱动轴32、33传递到驱动轮24。
驱动装置10还具备中间轴25、从动齿轮26、驱动齿轮27、差动齿轮28、驱动齿轮31和驱动轴32、33。差动齿轮28相当于最终减速器，并构成为包括齿圈29。
行星齿轮机构20和MG15构成为，从行星齿轮机构20输出的动力和从MG15输出的动力合并而传递到驱动轮24。具体而言，连结到行星齿轮机构20的齿圈R的输出齿轮21与从动齿轮26啮合。另外，安装于MG15的转子轴30的驱动齿轮31也与从动齿轮26啮合。中间轴25被安装到从动齿轮26并且与轴线Cnt平行配置。驱动齿轮27被安装到中间轴25并且与差动齿轮28的齿圈29啮合。从动齿轮26起到合成由MG15输出到转子轴30的扭矩和从齿圈R输出到输出齿轮21的扭矩的作用。如此合成的驱动扭矩经由从差动齿轮28向左右延伸的驱动轴32和33被传递到驱动轮24。
驱动装置10还具备驻车装置35。驻车装置35具有机械性地阻止齿圈R的旋转的机构。具体而言，驻车装置35构成为包括驻车齿轮35a和驻车杆(P杆)35b。驻车齿轮35a与行星齿轮机构20的齿圈R同轴且一体地设置，构成为与齿圈R一体地旋转。P杆35b构成为由未图示的电动致动器(例如电机)驱动，并与驻车齿轮35a卡合。通过P杆35b与驻车齿轮35a卡合，行星齿轮机构20的齿圈R(即，行星齿轮的输出轴)被锁定。P杆35b的状态(锁定状态/非锁定状态)由后述的HVECU62(参照图3)控制。在锁定状态下，P杆35b与驻车齿轮35a卡合而限制齿圈R的旋转。在非锁定状态下，P杆35b不与驻车齿轮35a卡合，P杆35b不妨碍齿圈R的旋转。HVECU62通过向P杆35b的致动器发送指令，能够使P杆35b移动而成为所期望的状态。在换档范围为驻车档(P档)时，通过HVECU62使P杆35b成为锁定状态，在换档范围不是P档时，通过HVECU62使P杆35b成为非锁定状态。这样，HVECU62构成为，在换档范围为P档时，锁定行星齿轮机构20的齿圈R(即，行星齿轮的输出轴)。
驱动装置10还具备机械式的油泵36和电动油泵38。油泵36与输出轴22同轴地设置。油泵36由发动机13驱动。油泵36在发动机13工作时，向行星齿轮机构20、MG14、MG15以及差动齿轮28输送润滑油。电动油泵38通过从蓄电池18或未图示的其他车载电池(例如，辅机电池)供给的电力被驱动，并由后述的HVECU62(参照图3)控制。电动油泵38在发动机13停止时，向行星齿轮机构20、MG14、MG15以及差动齿轮28输送润滑油。由油泵36及电动油泵38分别输送的润滑油具有冷却功能。
图2是表示发动机13的结构的图。在图2中仅图示了一个气缸40，但发动机13包括多个气缸(例如4个气缸)。在该实施方式中，由于发动机13所具备的所有气缸具有相同的结构，因此仅对图2所示的气缸40的结构进行说明。
参照图2，发动机13是火花点火式内燃机。发动机13具备与所有气缸连结的进气通路41和排气通路42、所有气缸共用的曲轴131、进气凸轮轴432以及排气凸轮轴442。当进气凸轮轴432旋转时，各气缸的进气凸轮(包括气缸40的进气凸轮433)旋转。当排气凸轮轴442旋转时，各气缸的排气凸轮(包括气缸40的排气凸轮443)旋转。进气凸轮轴432、排气凸轮轴442和曲轴131构成为，通过由例如正时链连接而同步旋转。
发动机13还具备曲轴转角传感器70、凸轮角度传感器71、发动机冷却水温传感器79。在曲轴131安装有第一正时转子(未图示)，在第一正时转子的附近配置有曲轴转角传感器70。伴随曲轴131的旋转，从曲轴转角传感器70输出与第一正时转子的凹凸对应的曲轴信号。作为曲轴转角传感器70，例如可以采用电磁拾取器。另外，在进气凸轮轴432安装有第二正时转子(未图示)，在第二正时转子的附近配置有凸轮角度传感器71。伴随着进气凸轮轴432的旋转，从凸轮角度传感器71输出与第二正时转子的凹凸对应的凸轮信号(气缸判别信号)。作为凸轮角度传感器71，例如可以采用利用磁阻元件(MRE)的传感器。发动机冷却水温传感器79构成为检测发动机冷却水(即，冷却发动机13的水)的温度。发动机冷却水在形成于发动机主体(例如气缸体)的水套中流通。
在进气通路41设置有节气门49(进气节流阀)、空气流量计50以及压力传感器72。节气门49构成为能够调节在进气通路41内流动的进气的流量。节气门49的开度由后述的HVECU62(参照图3)控制。空气流量计50构成为检测在进气通路41内流动的空气的流量。压力传感器72构成为检测进气通路41的进气歧管中的压力。另一方面，在排气通路42设置有启动催化转化器56及后处理装置57。从发动机13的各气缸排出的排气在由启动催化转化器56及后处理装置57除去有害物质后放出到大气中。后处理装置57例如包括三效催化剂。
发动机13还具备EGR(Exhaust Gas Recirculation：废气再循环)装置58。EGR装置58构成为包括EGR通路59及EGR阀60。EGR通路59构成为从排气通路42取出排气的一部分作为EGR气体并导入到进气通路41。EGR阀60构成为能够调整在EGR通路59中流动的EGR气体的流量。
气缸40的进气口43、排气口44分别与进气通路41及排气通路42连接。气缸40具备燃烧室401、活塞402、连杆403、进气门431、进气凸轮433、排气门441、排气凸轮443、点火装置45和喷射器46。点火装置45包括火花塞和升压电路(未示出)，并构成为对燃烧室401中的混合气进行点火。喷射器46构成为向气缸40进行缸内燃料喷射(即，向气缸40内的直接燃料喷射)。
通过进气凸轮轴432旋转，进气门431被进气凸轮433开闭驱动。通过排气凸轮轴442旋转，排气门441被排气凸轮443开闭驱动。进气口43由进气门431开闭，排气口44由排气门441开闭。通过将燃料(例如汽油)添加到通过进气口43供给到气缸40内的空气中，由此生成空气与燃料的混合气。通过喷射器46将燃料喷射到气缸40中，由此在气缸40中生成混合气。然后，向点火装置45的火花塞施加电压，由此在气缸40内点燃混合气。由此，在燃烧室401中发生燃烧和***，高温高压的燃烧气体膨胀而将活塞402压下。如此生成的活塞402的动力经由连杆403传递到曲轴131。在发动机13的各气缸中生成的动力被输出到曲轴131。
在发动机13工作时，在各气缸中，反复进行由进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程构成的四个冲程(以下也称为“一个燃烧循环”)。在进气冲程中，活塞402下降，进气门431打开，空气从进气口43吸入到气缸40内。在压缩冲程中，活塞402上升，对气缸40内的空气进行压缩。在膨胀冲程中，在燃烧室401中发生燃烧和***，燃烧气体压下活塞402。在排气冲程中，活塞402上升，排气门441打开，气缸40内的燃烧气体从排气口44排出。
气缸40还具备可变气门正时(VVT)机构400。VVT机构400构成为能够变更进气凸轮433的旋转相位。在该实施方式中，VVT机构400进行动作，以在使进气门431的开阀期间恒定不变的状态下变更进气门431的开闭正时(进而，变更进气正时)。作为VVT机构400，可以采用例如VVT-i(Variable Valve Timing-intelligent system：可变气门正时智能***)。
在该实施方式中，在通常时(例如，稳定HV行驶时)，发动机13以高膨胀比循环(更特定地，以进气门延迟关闭循环)运转。在进气门延迟关闭循环中，通过使进气门431延迟(例如，在压缩冲程中活塞402上升一定程度后)关闭，从而膨胀比大于压缩比，发动机13的燃料效率提高。
另外，VVT机构400既可以是电动式，也可以是液压式。VVT机构400可以构成为能够变更进气门431的开阀期间，也可以构成为能够变更排气门441的开阀期间以及开闭正时。另外，VVT机构400也可以构成为除了变更气门的开闭正时以外，还能够变更气门升程量。
图3是表示该实施方式所涉及的混合动力车辆的控制***的框图。参照图1、图2以及图3，车辆的控制***具备HVECU62、MGECU63以及发动机ECU64。在HVECU62连接有空气流量计50、加速器传感器66、车速传感器67、MG1转速传感器68、MG2转速传感器69、曲轴转角传感器70、凸轮角度传感器71、压力传感器72、SOC传感器73、MG1温度传感器74、MG2温度传感器75、INV1温度传感器76、INV2温度传感器77、催化剂温度传感器78以及发动机冷却水温传感器79。
空气流量计50构成为向HVECU62输出与发动机13的进气量相应的信号。加速器传感器66向HVECU62输出与加速器操作量(例如，未图示的加速器踏板的踩踏量)相应的信号。加速器操作量是表示驾驶员对车辆要求的加速量(以下，也称为“要求加速量”)的参数。加速器操作量越大，驾驶员的要求加速量越大。车速传感器67向HVECU62输出与车速(即车辆的行驶速度)相应的信号。MG1转速传感器68向HVECU62输出与MG14的转速相应的信号。MG2转速传感器69向HVECU62输出与MG15的转速相应的信号。
曲轴转角传感器70向HVECU62输出曲轴信号。凸轮角度传感器71向HVECU62输出凸轮信号。HVECU62构成为，在存储装置62c内保存表示曲轴转角(即，图2所示的曲轴131的旋转位置)的曲轴计数器(未图示)，并使用曲轴信号及凸轮信号来更新曲轴计数器。另外，HVECU62构成为，使用曲轴信号来计算发动机13的转速。
压力传感器72向HVECU62输出与进气压力(例如，进气歧管中的压力)相应的信号。SOC传感器73向HVECU62输出与SOC(State of Charge)相应的信号，该SOC(State ofCharge)是蓄电池18的剩余充电量相对于满充电量(即，蓄电容量)的比率。MG1温度传感器74向HVECU62输出与MG14的温度相应的信号。MG2温度传感器75向HVECU62输出与MG15的温度相应的信号。INV1温度传感器76向HVECU62输出与第一变换器16的温度相应的信号。INV2温度传感器77向HVECU62输出与第二变换器17的温度相应的信号。催化剂温度传感器78向HVECU62输出与后处理装置57的温度相应的信号。发动机冷却水温传感器79向HVECU62输出与发动机的冷却水的温度相应的信号。
HVECU62构成为包括处理器62a、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)62b、存储装置62c以及未图示的输入输出端口和计时器。作为处理器62a，可以采用例如CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)。RAM62b作为临时存储由处理器62a处理的数据的作业用存储器发挥功能。存储装置62c构成为能够保存所存储的信息。存储装置62c例如包括ROM(Read Only Memory：只读存储器)及能够改写的非易失性存储器。在存储装置62c中，除了程序以外，还存储有在程序中使用的信息(例如，映射图、数学式以及各种参数)。通过处理器62a执行存储在存储装置62c中的程序，由此执行车辆的各种控制。但是，并不限于此，各种控制也可以通过专用的硬件(电子电路)来执行。该实施方式所涉及的HVECU62相当于本公开所涉及的“控制装置”的一例。另外，其他ECU(例如，MGECU63及发动机ECU64)也具有与HVECU62相同的硬件结构。在该实施方式中，HVECU62、MGECU63以及发动机ECU64被分开，但也可以由一个ECU具备它们的功能。
HVECU62构成为，向发动机ECU64输出用于控制发动机13的指令(例如，发动机运转状态指令)。发动机ECU64按照来自HVECU62的指令，控制节气门49、点火装置45、喷射器46、VVT机构400以及EGR阀60。HVECU62能够通过发动机ECU64来进行发动机控制。
HVECU62构成为向MGECU63输出用于分别控制MG14和MG15的指令(例如，第一MG扭矩指令和第二MG扭矩指令)。MGECU63构成为通过PCU19来控制MG14和MG15。MGECU63构成为，按照来自HVECU62的指令，生成与MG14及MG15各自的目标扭矩相对应的电流信号(例如，表示电流的大小及频率的信号)，并将所生成的电流信号输出到PCU19。HVECU62能够通过MGECU63来进行电动机控制。
PCU19包括第一变换器16、第二变换器17和转换器65。MG14和MG15分别与PCU19电连接。第一变换器16和转换器65构成为在蓄电池18与MG14之间进行电力转换。第二变换器17和转换器65构成为在蓄电池18与MG15之间进行电力转换。PCU19构成为将蓄积在蓄电池18中的电力分别供给到MG14和MG15，并且将由MG14和MG15分别产生的电力供给到蓄电池18。PCU19构成为能够单独地控制MG14、15的状态，例如能够使MG14成为再生状态(即发电状态)，并且使MG15成为动力运行状态。PCU19构成为能够将由MG14及MG15中的一方产生的电力供给到另一方。MG14和MG15构成为能够相互授受电力。
车辆构成为进行HV行驶和EV行驶。HV行驶是一边由发动机13产生行驶驱动力一边通过发动机13及MG15进行的行驶。EV行驶是在发动机13停止的状态下通过MG15进行的行驶。在发动机13停止的状态下，不再进行各气缸中的燃烧。当各气缸中的燃烧停止时，不再由发动机13产生燃烧能量(进而不再产生车辆的行驶驱动力)。HVECU62构成为根据状况切换EV行驶和HV行驶。
图1所示的行星齿轮机构20可作为无级变速机构发挥作用。行星齿轮机构20构成为能够连续地变更输入元件(行星齿轮架C)的转速相对于输出元件(齿圈R)的转速的比率。HVECU62通过控制MG14的转速，能够调整发动机13的转速。HVECU62能够根据流过MG14的电流的大小及频率任意地控制MG14的转速。
图4是用于对配置在车辆的驾驶席(未图示)附近的各种装置进行说明的图。参照图4，车辆还具备输入装置101、通知装置102、制动装置103、变速杆104、P档位开关105以及空调装置106。
输入装置101构成为受理来自用户的输入。输入装置101由用户操作，并向HVECU62输出与用户的操作相对应的信号。例如，用户能够通过输入装置101向HVECU62输入规定的指示或要求，或者将参数的值设定于HVECU62。通信方式可以是有线，也可以是无线。作为输入装置101，可以采用例如设置在驾驶席周边(例如方向盘或仪表板)的各种开关(例如按钮开关或滑动开关)。但是，并不限于此，各种指示设备(例如鼠标或触控板)、键盘以及触摸面板也可以用作输入装置101。输入装置101可以是便携设备(例如智能电话)的操作部，也可以是汽车导航***的操作部。
通知装置102构成为，在从HVECU62发出请求时，向用户(例如驾驶员)进行规定的通知处理。作为通知装置102的例子，可举出显示装置(例如，仪表面板或平视显示器)、扬声器、灯。通知装置102也可以包括在发动机冷却水温为规定温度以上时点亮的灯。通知装置102可以是便携设备(例如智能电话)的显示部，也可以是汽车导航***的显示部。
制动装置103包括液压式制动装置103a和P(驻车)制动装置103b。液压式制动装置103a构成为，通过驾驶员踩踏第一制动踏板(未图示)而工作，对车轮(例如，图1所示的驱动轮24以及未图示的从动轮)施加制动力。P制动装置103b构成为，通过驾驶员一边踩踏第一制动踏板一边踩踏第二制动踏板(未图示)而工作，使车轮(例如车辆的后轮)成为锁定状态(即，施加有制动力的状态)。以下，将由P制动装置103b进行的制动力的施加也称为“驻车制动”。在施加有驻车制动的状态的车辆中，当驾驶员再次踩踏第二制动踏板时，P制动装置103b变为非工作状态，驻车制动(即，对车轮的制动力的施加)被解除。另外，用于使液压式制动装置103a及P制动装置103b分别工作的制动操作并不限于上述，能够任意地变更。另外，制动解除操作也能够任意地变更。以下，将第一制动踏板简称为“制动踏板”，将第二制动踏板称为“驻车制动踏板”。
液压式制动装置103a构成为包括：通过驾驶员的制动操作(进而，通过制动踏板踏力)而被加压的主缸；针对每个车轮而设置的制动机构；以及制动致动器(均未图示)。制动机构具有制动钳和制动转子，制动转子固定于车轮。制动机构构成为，利用从主缸供给的液压将制动钳的制动衬块按压于制动转子而产生摩擦制动力。制动致动器设置在主缸和制动机构之间，构成为能够调整施加于制动机构的液压。HVECU62构成为，通过控制制动致动器，能够执行起步时及加速时的防滑控制(TCS功能)、转弯时的车辆稳定控制(VSC)、急制动时的防抱死制动控制(ABS功能)。另外，液压式制动装置103a的结构并不限于上述，可以从各种公知的液压式制动装置的结构中选择采用任意的结构。
P制动装置103b包括活塞、移动活塞的电动致动器(例如电机)、制动衬块和盘式转子。盘式转子固定于车轮。当由驾驶员操作驻车制动踏板而使P制动装置103b处于工作状态时，HVECU62控制电动致动器以使活塞前进。通过该活塞的前进，制动衬块被压贴于盘式转子，从而在车轮产生摩擦制动力。在P制动装置103b的工作期间，活塞的后退被禁止，车轮成为锁定状态。然后，当由驾驶员再次操作驻车制动踏板而使P制动装置103b处于非工作状态时，HVECU62控制电动致动器以使活塞后退。由此，驻车制动被解除，不再从P制动装置103b向车轮施加制动力。另外，P制动装置103b的结构并不限于上述，可以从各种公知的驻车制动装置的结构中选择采用任意的结构。
变速杆104和P档位开关105分别在切换换档范围时被驾驶员操作，并向HVECU62输出表示由驾驶员选择的换档范围的信号(以下，也称为“换档范围信号”)。HVECU62能够通过换档范围信号识别出换档范围。换档范围包括N(空)档、R(倒车)档、D(驱动)档、B(制动)档、以及P(驻车)档。其中，仅D档和B档相当于行驶档。B档比D档更容易在车辆行驶期间施加发动机制动。驾驶员能够通过使变速杆104移动到规定的位置(参见图4)来选择N档、R档、D档和B档中的任一个。另外，驾驶员通过使车辆停车，施加驻车制动，并按压P档位开关105，能够选择P档。在由驾驶员选择了P档时，HVECU62控制图1所示的驻车装置35(例如，P杆35b的致动器)来锁定齿圈R。另外，换档的方式并不限于上述的杆式和按钮方式，而是任意的。
空调装置106构成为包括吸入口、过滤器、空调风扇、蒸发器、空气混合门、加热器芯、吹出口(均未图示)。吹出口的数量和设置场所是任意的，例如可以设置在车厢内的各坐席的附近。从吸入口取入到空调装置106的内部的空气通过过滤器，被过滤器除去空气中的异物。空调风扇由HVECU62控制，并构成为将通过过滤器后的空气吹向各吹出口。由空调风扇送出的空气在由蒸发器和加热器芯进行空气调节后，从吹出口吹向车厢内。
蒸发器是冷却用的热交换器，构成为对所供给的空气进行冷却和除湿。加热器芯是以发动机冷却水为热源的热源加热用的热交换器，构成为对所供给的空气进行加热。空气混合门是设置在加热器芯的近前的可动式的门，由HVECU62控制。空气混合门构成为能够变更向加热器芯的配风比率(即，通过加热器芯的空气的比例)。
空调装置106所具备的吹出口包括：第一吹出口，朝向乘员的上半身吹出空气；第二吹出口，朝向乘员的脚吹出空气；以及第三吹出口，朝向车辆的挡风玻璃(未图示)的内表面吹出空气。空调装置106具有调整各吹出口的开度的门，通过由HVECU62控制各门来调整从各吹出口吹出的空气的量。HVECU62构成为根据状况而自动地或按照用户的指示切换空调装置106的动作模式(例如，制冷模式、制暖模式以及除霜模式)。在除霜模式下，第三吹出口的开度变大，被加热器芯加热后的空气从第三吹出口吹出。由此，干燥的空气从第三吹出口供给到挡风玻璃的内表面，抑制挡风玻璃的起雾。
HVECU62还具备DLC(Data Link Connector：数据链路连接器)91的接口62d。DLC91是能够与第一外部工具92的连接器92a和第二外部工具93的连接器93a分别连接的连接器，例如配置在车辆的驾驶席周边。第一外部工具92和第二外部工具93例如分别是在维修工厂中供维修人员掌握车辆的状态而使用的外部诊断机。第一外部工具92构成为，执行所连接的车辆的发动机(例如，图2所示的发动机13)的压缩动作是否正常的检查(压缩检查)。第二外部工具93构成为，执行所连接的车辆的发动机(例如，图2所示的发动机13)的进气压力的检查(压力检查)。以下，除了区别说明的情况之外，将第一外部工具92及第二外部工具93分别简单地记载为“外部工具”。
通过将外部工具的连接器与DLC91连接，能够向外部工具传输蓄积在存储装置62c中的诊断数据，或者通过外部工具的处理(例如，外部工具中的程序的执行)来执行发动机13的检查。诊断数据例如包括DTC(Diagnostic Trouble Code：诊断故障码)、冻结帧数据、准备就绪代码。
另外，对压缩检查及压力检查的详细情况将后述。在该实施方式中，压缩检查和压力检查由不同的外部工具(第一外部工具92和第二外部工具93)执行，但压缩检查和压力检查也可以由共同的外部工具执行。
图5是表示决定该实施方式所涉及的混合动力车辆的驱动装置10的控制量的步骤的流程图。该流程图所示的处理每隔规定周期被从主例程(未图示)调出并反复执行。
参照图3以及图5，HVECU62在步骤(以下简单记为“S”)101中取得表示车辆的状态的信息(例如，加速器操作量、选择中的换档范围以及车速)。接着，HVECU62在S102中取得与车辆的状态相对应的要求驱动力。HVECU62在取得要求驱动力时，也可以参照表示车辆的状态与要求驱动力之间的关系的信息(以下，也称为“驱动力取得信息”)。驱动力取得信息也可以是针对每个换档范围预先准备的表示加速器操作量与车速之间的关系的映射图。
在S103中，HVECU62将在上述S102中取得的要求驱动力乘以车速，再加上规定的损失功率而计算出车辆的行驶功率。在S104中，HVECU62执行用于判断是否执行强制充电的一系列处理(以下，也称为“强制充电执行判断”)。强制充电是在蓄电池18的蓄电量(例如SOC)低于规定量时强制执行的蓄电池18的充电。在强制充电中，发动机13处于工作状态，利用发动机13的动力将MG14产生的电力供给到蓄电池18。
图6是表示强制充电执行判断的一例的流程图。参照图3以及图6，在S11中，由HVECU62判断蓄电池18的SOC是否为规定的阈值Th1以下。阈值Th1可以任意地设定，例如可以是从50％～65％选择的SOC值。
在蓄电池18的SOC超过阈值Th1的情况下(S11中为否)，HVECU62判断为不执行强制充电。然后，HVECU62在S13中决定蓄电池18的放电量。例如，蓄电池18的SOC越高，HVECU62使放电量越大。
在蓄电池18的SOC为阈值Th1以下的情况下(S11中为是)，HVECU62判断为执行强制充电。然后，HVECU62在S121中参照以下说明的充电上限映射图，决定充电量的上限值(以下，也称为“充电上限值”)。
图7是表示充电上限映射图的一例的图。在图7中，线L1表示用于完成强制充电的最低保证充电量。线L2表示在该实施方式所涉及的混合动力车辆中采用的充电上限映射图。充电上限映射图是表示车速与蓄电池18的充电上限值之间的关系的信息，例如预先存储于存储装置62c(图4)。
参照图6以及图7，HVECU62在图6的S121中，按照图7中用线L2表示的充电上限映射图来决定充电上限值。具体而言，在车速超过规定的阈值Th2的情况下，HVECU62将没有限制的充电量Pchg决定为充电上限值。另一方面，在车速为阈值Th2以下的情况下，HVECU62将线L2所示的充电量(即，比充电量Pchg小的充电量)决定为充电上限值。这样，在车速为阈值Th2以下的情况下，与车速超过阈值Th2的情况相比，强制充电量被限制图7中所示的限制量ΔPchg。另外，阈值Th2可以任意设定，例如也可以是从10km/h～40km/h选择的速度。
再次参照图6，HVECU62在S122中，将蓄电池18的充电量决定为不超过在上述S121中所决定的充电上限值。例如，在不超过充电上限值的范围内，蓄电池18的SOC越低，HVECU62使充电量越大。
如上所述，在该实施方式所涉及的混合动力车辆中，HVECU62构成为，当蓄电池18的SOC低于阈值Th1时，执行利用发动机13的输出功率的蓄电池18的强制充电。另外，HVECU62构成为，在车速低于阈值Th2的情况下，与车速超过阈值Th2的情况相比，限制强制充电中的充电量。HVECU62构成为使用充电上限值来限制充电量。HVECU62构成为，使车速低于阈值Th2时的充电上限值比车速超过阈值Th2时的充电上限值小(参照图7中的线L2)。HVECU62构成为车速越低，使充电上限值越小。
通过上述结构，在低速行驶时(和/或停车时)，发动机负荷变小，车辆的NV特性提高。具体而言，车辆的空腔声、地板振动以及转向振动得到抑制。NV特性的恶化特别是在停车期间容易给驾驶员带来不适感，因此也可以通过将阈值Th2设定为0km/h，从而仅在停车期间执行强制充电。在安静的EV行驶期间执行强制充电时，特别容易给驾驶员带来不适感，因此也可以使EV行驶期间的充电上限值比HV行驶期间的充电上限值小。
在该实施方式中，在图6的S11中，在蓄电池18的SOC与阈值Th1一致的情况下，执行强制充电(处理进入S12)，但也可以变更为不执行强制充电(处理进入S13)。在该实施方式中，在车速与阈值Th2一致的情况下限制强制充电量(即，强制充电量变得比充电量Pchg小)，但也可以变更为，在车速与阈值Th2一致的情况下不限制强制充电量，而在车速小于阈值Th2的情况下限制强制充电量。
通过进行图6的S13及S122中的任一个处理，来决定对蓄电池18要求的充电量或放电量(以下也称为“要求充放电量”)。然后，处理进入图5的S105。再次参照图5，HVECU62在S105中，将上述要求充放电量(将充电侧设为正值)加到上述在S103中计算出的行驶功率，计算出车辆的***功率。
在S106中，HVECU62判断发动机13的工作/停止。例如，在行驶功率比规定的阈值大的情况下，HVECU62判断为使发动机13工作。另外，在要求充放电量为正值的情况下(即执行强制充电的情况下)，HVECU62也判断为使发动机13工作。另外，在后述的R标志及S标志(参照图11)中的任一个为开启的情况下，HVECU62也判断为使发动机13工作。另一方面，在行驶功率为上述阈值以下且不执行伴随着发动机13的工作的各种控制(例如，强制充电控制、空转控制以及零速起步控制)的情况下，HVECU62判断为使发动机13停止。另外，在换档范围为行驶档时，在为双踩踏状态(即，未图示的制动踏板和加速器踏板这两者被踩踏的状态)下，HVECU62也判断为使发动机13停止。但是，车辆处于停车中，加速器操作量达到后述的第三阈值(图16的S55)以上时，S标志变为开启，发动机13启动。由此，能够进行零速起步控制。
当HVECU62判断为使发动机13工作时，车辆的行驶成为HV行驶。在HV行驶中，执行S107以后的处理，发动机13成为工作状态。另一方面，当HVECU62判断为使发动机13停止时，车辆的行驶成为EV行驶。在EV行驶中，执行未图示的电动机扭矩计算处理，基于要求驱动力来计算MG15的扭矩。
在S107中，HVECU62根据在上述S105中计算出的***功率计算要求发动机功率(以下也称为“要求Pe”)。要求Pe相当于为了实现车辆所要求的***功率而对发动机13要求的功率。HVECU62通过对***功率进行规定的运算处理，能够得到要求Pe。
在S108中，HVECU62执行用于调整发动机13的输出的一系列处理(以下也称为“发动机输出调整”)。
图8是表示发动机输出调整的一例的流程图。参照图3以及图8，在S21中，由HVECU62判断发动机冷却水温(即发动机13的冷却水温)是否为规定的阈值Th3以上。发动机冷却水温例如由发动机冷却水温传感器79检测出。
在S21中判断为发动机冷却水温小于阈值Th3(否)的情况下，处理不经过S221而进入S222。在该情况下，HVECU62在S222中，将要求Pe(图5的S107)直接决定为目标发动机功率(以下也称为“目标Pe”)。
另一方面，在S21中判断为发动机冷却水温为阈值Th3以上(是)的情况下，HVECU62在S221中决定目标Pe的上限值(以下也称为“Pe上限值”)。通过Pe上限值来限制发动机13的输出。Pe上限值例如基于发动机冷却水温和发动机冷却水温的上升程度(即每单位时间的发动机冷却水温的上升量)来计算。发动机冷却水温越高，HVECU62使Pe上限值越小。另外，在发动机冷却水温的上升程度比规定值大的情况下，HVECU62决定Pe上限值以限制发动机冷却水温的上升程度。然后，HVECU62在S222中，将Pe上限值与要求Pe(图5的S107)进行比较，在要求Pe为Pe上限值以下的情况下，将要求Pe决定为目标Pe，在要求Pe超过Pe上限值的情况下，将Pe上限值决定为目标Pe。
如上所述，该实施方式所涉及的HVECU62构成为，当发动机13的冷却水温达到阈值Th3以上时(S21中为是)，限制从发动机13输出的功率。在这样的结构中，在发动机冷却水温达到阈值Th3以上时，通过限制发动机13的输出功率，能够使发动机13的温度迅速下降，进而能够抑制发动机13的过热。
另外，也可以构成为HVECU62进行上述的发动机输出限制，并且构成为发动机ECU64进行基于发动机冷却水温传感器79及爆震传感器中的至少一者的输出的发动机13的点火延迟控制。根据这样的结构，能够更可靠地抑制发动机13的过热。
在S23中，HVECU62基于在上述S222中所决定的目标Pe，取得遵照推荐动作线的发动机动作点(以下也称为“推荐动作点”)。推荐动作点相当于发动机转速和发动机扭矩的坐标平面(以下也称为“Te-Ne坐标平面”)上的目标Pe与推荐动作线的交点。在该实施方式中，采用最佳燃料效率线作为推荐动作线。最佳燃料效率线是在Te-Ne坐标平面上连结燃料效率成为最佳的发动机动作点而成的线。
在S24中，由HVECU62判断Ne上升限制是否被缓和。在该实施方式所涉及的混合动力车辆中，由HVECU62执行Ne上升限制(即，发动机13的转速的上升限制)。更具体而言，HVECU62控制发动机13以使发动机转速不超过Ne上限值。但是，HVECU62构成为在规定的条件成立的情况下缓和Ne上升限制。表示Ne上升限制是否被缓和的限制缓和标志预先准备在存储装置62c(图4)中。在该实施方式中，在后述的图12的S441中，限制缓和标志(初始值为关闭)被设定为开启(有缓和)。Ne上限值在以下说明的S241及S242中被设定，并存储于存储装置62c(图4)。
在限制缓和标志为关闭(无缓和)的情况下(S24中为否)，HVECU62在S241中将NE1设定为Ne上限值。另一方面，在限制缓和标志为开启(有缓和)的情况下(S24中为是)，HVECU62在S242中将比NE1大的NE2设定为Ne上限值。NE1和NE2可以在NE2比NE1大的范围内任意地设定。
在S25中，HVECU62在将推荐动作点的发动机转速(S23)设为目标发动机转速(以下也称为“目标Ne”)的情况下，判断发动机转速是否超过Ne上限值(S241、S242)。发动机转速是否超过Ne上限值是基于发动机转速和发动机转速的上升程度(即发动机13的加速度)来判断的。在该判断中，也考虑发动机控制中的过冲。发动机13的加速度越大，越容易产生过冲(即，超过目标Ne)。发动机13的转速和加速度例如由曲轴转角传感器70检测出。
在S25中判断为发动机转速未超过Ne上限值(否)的情况下，处理不经过S261而进入S262。在该情况下，HVECU62在S262中，将推荐动作点的发动机转速(以下也称为“推荐Ne”)决定为目标Ne。
另一方面，在S25中判断为发动机转速超过Ne上限值(是)的情况下，HVECU62在S261中决定用于限制发动机转速的上升的修正系数(以下也称为“Ne修正系数”)。Ne修正系数是减小修正对象(这里为推荐Ne)的修正系数，例如基于发动机转速与Ne上限值之差(以下也称为“Ne宽裕度”)以及发动机13的加速度来计算。Ne宽裕度越小，发动机13的加速度越大，则发动机转速越容易超过Ne上限值，因此HVECU62在考虑Ne宽裕度及发动机13的加速度的同时，决定Ne修正系数的修正程度(即，减小修正对象的程度)，以使发动机转速不超过Ne上限值。然后，HVECU62在S262中，将通过使用Ne修正系数修正推荐Ne而得到的发动机转速(以下，也称为“限制Ne”)决定为目标Ne。限制Ne相当于修正为使发动机13的转速不超过Ne上限值的目标Ne，是比推荐Ne小的发动机转速。
Ne上限值越小，在S25中越容易判断为是，进而在S261中越容易限制发动机转速。即，通过在S242中将Ne上限值设定为较大的值(NE2)，与在S241中将Ne上限值设定为较小的值(NE1)的情况相比，Ne上升限制被缓和。
在S27中，HVECU62判断是否能够使发动机转速不超过Ne上限值而将发动机13的输出功率控制为在上述S222中所决定的目标Pe。该实施方式所涉及的目标Pe相当于本公开所涉及的“目标功率”的一例。
在判断为能够使发动机转速不超过Ne上限值而从发动机13输出目标Pe的情况下(S27中为是)，处理不经过S28而进入图5的S109。
另一方面，在判断为不能使发动机转速不超过Ne上限值而从发动机13输出目标Pe的情况下(S27中为否)，HVECU62在S28中，通过VVT机构400进行使进气正时提前的控制。由此，发动机13中各气缸的进气门(包括图2所示的气缸40的进气门431)提早(例如，在接近奥托循环的正时)关闭，从发动机13输出的扭矩变大。即，在S28中，变更发动机13的进气正时，以使发动机13的扭矩变大。S28中的提前的程度既可以是固定值，也可以根据目标Ne和目标Pe而可变。然后，在S28的处理之后，处理进入图5的S109。
以下，使用图9及图10，对在图8的S28中执行的进排气正时变更控制(以下，也称为“VVT控制”)进行说明。VVT控制是变更发动机13的进气正时及排气正时中的至少一者以使发动机13的扭矩变大的控制。
图9是表示执行VVT控制时的车辆的动作的一例的图。参照图9，在该例中，在时刻t1，由驾驶员踩踏加速器踏板(未图示)，加速器操作量(Ac)成为较大的值(例如加速器开度为70％)。然后，由驾驶员继续踩踏加速器踏板(即，加速器操作量被维持在较大的值)，从而发动机转速(Ne)和目标Pe分别上升。
当发动机转速和目标Pe一起上升，在时刻t2目标Pe达到阈值Th41时，在图8的S27中判断为否。更具体而言，在图8的S27中，判断为在通常的发动机控制(在该实施方式中，为基于高膨胀比循环的发动机控制)中，不能使发动机转速不超过Ne上限值而从发动机13输出目标Pe。然后，在图8的S28中，执行VVT控制(在该实施方式中，为使进气正时提前的控制)。从执行VVT控制后到从发动机13输出的扭矩变大为止，存在时间滞后。在图9的例子中，在时刻t3，从发动机13输出的扭矩变大。优选地，考虑这样的时间滞后来设定阈值Th41。阈值Th41既可以是固定值，也可以根据发动机转速而可变。在图9的例子中，在发动机转速达到Ne上限值之前执行VVT控制。
图10是用于说明图9的例子中的发动机动作点的变化形态的图。在图10中，线L11表示最佳燃料效率线。线L12表示执行VVT控制时的发动机转速(Ne)与发动机扭矩(Te)之间的关系。另外，线Lt2表示相当于图9的时刻t2的目标Pe的等功率线，线Lt3表示相当于图9的时刻t3的目标Pe的等功率线。
参照图9和图10，在图9的期间t1～t4内发动机13的转速上升到Ne上限值。此时，发动机13的动作点如图10中用箭头L10所示那样推移。
再次参照图9，在该例子中，在时刻t5，由驾驶员关闭加速器，加速器操作量成为0。由此，发动机转速(Ne)和目标Pe分别降低。
当在时刻t6目标Pe低于阈值Th42时，在图8的S27中判断为是。由此，不再执行VVT控制(图8的S28)。阈值Th42是比阈值Th41小的值。为了抑制VVT控制的开启(执行)/关闭(非执行)的反复(振荡)，使阈值Th41、Th42具有滞后。
如上所述，在该实施方式所涉及的混合动力车辆中，HVECU62构成为，判断是否能够使发动机转速不超过Ne上限值而从发动机13输出目标Pe(图8的S27)，在判断为不能从发动机13输出目标Pe的情况下(图8的S27中为否)，通过VVT机构400(可变气门正时机构)，变更发动机13的进排气正时以使发动机13的扭矩变大。通过这样的进排气正时的变更(即，上述的VVT控制)，相同的发动机转速下的发动机扭矩与通常时(例如，稳定HV行驶时)相比变大。根据HVECU62，在要求强烈加速的状况下(例如，超车时或高速公路上的合流时)，能够在将发动机转速维持在Ne上限值以下的状态下，使发动机13的输出功率接近目标Pe。另外，HVECU62也可以构成为，在VVT控制中，除了变更发动机13的进气正时以外或者取而代之，通过变更发动机13的排气正时来增大发动机13的扭矩。
在该实施方式中，将决定执行VVT控制的定时的阈值(即，阈值Th41)设定为目标Pe，但这样的阈值也可以设定为与目标Pe相关的参数(例如，加速器操作量或者目标发动机扭矩)。
如上所述，在该实施方式中，在图5的S107中计算要求Pe，并通过图8的处理决定目标Ne和目标Pe。另外，在该实施方式中，HVECU62构成为使用加速器操作量、蓄电池18的SOC以及发动机13的冷却水温来决定发动机13的输出功率(参照图5的S101～S105、S107以及图8的S21、S221、S222)。
目标Ne及目标Pe相当于针对发动机13的发动机运转状态指令，从HVECU62向发动机ECU64(图3)发送。发动机ECU64控制发动机13，使得发动机13的转速和输出功率分别接近目标Ne和目标Pe。发动机ECU64可以构成为，在判断为发动机转速超过Ne上限值的情况下进行喷射器46的燃料切断。根据这样的结构，能够更可靠地防止发动机转速超过Ne上限值的情况。
再次参照图3以及图5，在S109中，HVECU62使用目标Ne来计算MG14的扭矩(以下也记作“Tg”)。使MG14产生的扭矩(即，Tg)被算出为使发动机13的转速成为目标Ne。HVECU62例如能够按照包含行星齿轮机构20(图1)的行星齿轮比ρ的数学式，根据目标Ne求出Tg。Tg相当于针对MG14的扭矩指令，从HVECU62向MGECU63发送。
在S110中，HVECU62使用Tg来计算发动机直行扭矩(以下也记为“Tep”)。Tep相当于从行星齿轮机构20(图1)输出的扭矩。当发动机扭矩被输入到行星齿轮机构20的行星齿轮架C时，从行星齿轮机构20的齿圈R输出发动机直行扭矩(Tep)。HVECU62例如能够按照包含行星齿轮机构20的行星齿轮比ρ的数学式，根据Tg求出Tep。
在S111中，HVECU62使用在上述S102中取得的要求驱动力和在上述S110中计算出的Tep来计算MG15的扭矩(以下也记为“Tm”)。使第二MG15产生的扭矩(即，Tm)被算出为使要求驱动力输出到驱动轮24(图1)。HVECU62例如从要求驱动力中减去Tep而计算出Tm。Tm相当于针对MG15的扭矩指令，从HVECU62向MGECU63发送。
图11是表示在该实施方式所涉及的混合动力车辆的停车期间执行的处理的流程图。该流程图所示的处理每隔规定周期被从主例程(未图示)调出并反复执行。图11的处理中使用的R标志和S标志预先准备在存储装置62c中。R标志表示空转控制的执行(开启)/非执行(关闭)，S标志表示零速起步控制的执行(开启)/非执行(关闭)。
参照图11，在S31中，由HVECU62判断R标志是否为开启。在R标志为开启的情况下(S31中为是)，HVECU62在S32中执行空转控制。在R标志为开启的期间，持续执行空转控制(S32)。以下，使用图12～图14，对R标志设定及空转控制的处理内容进行说明。
图12是表示是否执行空转控制的判定(空转判定)所涉及的一系列处理的流程图。图12的处理与图11的处理并行地反复执行。
参照图12，在S41中，由HVECU62判断换档范围是否为P档(驻车档)。HVECU62例如能够基于从P档位开关105(图4)发送的换档范围信号来判断换档范围是否为P档。在换档范围为P档的情况下(S41中为是)，HVECU62在以下说明的S42、S421、S422中设定第一阈值及第二阈值。
在S42中，由HVECU62判断R标志是否为开启。在R标志为开启的情况下(S42中为是)，HVECU62在S421中分别将y3、y1设定为第一阈值、第二阈值。另一方面，在R标志为关闭的情况下(S42中为否)，HVECU62在S422中分别将y4、y2设定为第一阈值、第二阈值。另外，y1、y2、y3以及y4是表示加速器操作量的数值，具有从小到大按照y1、y2、y3、y4的顺序的大小关系(例如，参照后述的图14)。
通过上述S42、S421、S422的处理，在R标志为开启的情况下和R标志为关闭的情况下，第一阈值和第二阈值分别被设定为不同的值。通过这样使第一阈值和第二阈值分别具有滞后，从而抑制空转控制的开启(执行)/关闭(非执行)的反复(振荡)。
在S43中，由HVECU62判断驾驶员的加速器操作量是否为第一阈值以上。驾驶员的加速器操作量由加速器传感器66(图3)检测出。在加速器操作量为第一阈值以上的情况下(S43中为是)，HVECU62在S441中将上述限制缓和标志设定为开启。由此，在图8的S24中判断为是(有缓和)，通过图8的S242的处理，缓和Ne上升限制。在S441的处理后，HVECU62在S45中将R标志设定为开启。由此，在Ne上升限制被缓和的状态下执行空转控制(图11的S32)。
当加速器操作量小于第一阈值的情况下(S43中为否)，HVECU62在S442中将限制缓和标志设定为关闭。由此，在图8的S24中判断为否(无缓和)，通过图8的S241的处理，进行通常的Ne上升限制。在S442的处理后，HVECU62在S46中，判断驾驶员的加速器操作量是否为第二阈值以上。在加速器操作量为第二阈值以上的情况下(S46中为是)，HVECU62在S45中将R标志设定为开启。由此，在进行了通常的Ne上升限制的状态下执行空转控制(图11的S32)。另一方面，在加速器操作量小于第二阈值的情况下(S46中为否)，HVECU62在S47中将R标志设定为关闭。由此，不执行空转控制。
在S41中判断为换档范围不是P档(否)的情况下，HVECU62在S443中将限制缓和标志设定为关闭后，在S47中将R标志设定为关闭。由此，不执行空转控制。
当在图12的S45和S47的任一步骤中设定了R标志时，处理返回到主例程。
在空转控制的执行期间，允许发动机13的空转，通过驾驶员的加速器操作来执行发动机13的空转。图13是表示空转期间的行星齿轮机构20的太阳齿轮S、行星齿轮架C及齿圈R各自的转速的关系的一例的共线图。参照图1以及图13，由于空转控制在P档下执行，所以在空转期间，P杆35b(图1)成为锁定状态，齿圈R的转速成为0。HVECU62在空转控制中使发动机13成为工作状态，并且根据加速器操作量使发动机13的输出增减，由此调整发动机13的转速。HVECU62在空转控制中，在加速器操作量变大时，在不超过Ne上限值的范围内使发动机13的转速(进而，使行星齿轮架C的转速)上升。在空转期间，发动机13的转速成为与加速器操作量相应的值。驾驶员能够通过停车期间的加速器操作来执行空转。发动机13和MG14经由行星齿轮机构20(图1)连接，因此随着发动机13的转速的上升，MG14的转速(进而，太阳齿轮S的转速)也上升。
图14是表示空转控制中的发动机转速与加速器操作量之间的关系的图。参照图14，在加速器操作量小而未执行空转控制时(R标志关闭)，发动机转速为0(发动机停止)。如果在未执行空转控制时，加速器操作量成为y2(例如，加速器开度为15％)以上且小于y4(例如，加速器开度为50％)，则R标志变为开启，执行空转。由此，发动机13的转速上升到比上述NE1(图8中的S241)小的NE3(例如，1500rpm)。NE1例如为2500rpm。另外，如果在未执行空转控制时，加速器操作量成为y4以上，则限制缓和标志及R标志分别变为开启，从而在Ne上升限制被缓和的状态执行空转。由此，发动机13的转速上升到比NE1大的NE2(图8的S242)。NE2例如为3500rpm。
如果从加速器操作量为y4以上的状态成为加速器操作量小于y3(例如，加速器开度为45％)，则限制缓和标志变为关闭，如果加速器操作量小于y1(例如，加速器开度为10％)，则进一步地，R标志变为关闭。
如上所述，在该实施方式所涉及的混合动力车辆中，HVECU62构成为通过执行上述的Ne上升限制来限制发动机13的转速的上升。通过Ne上升限制，能够保护行星齿轮机构20(图1)，并且抑制MG14的过度旋转。该实施方式所涉及的行星齿轮机构20相当于“旋转传递部件”的一例。
另外，HVECU62构成为，在换档范围为P档时由驾驶员进行了加速器操作量为第一阈值以上的加速器操作的情况下，在缓和了Ne上升限制的状态下执行空转。以下，将在缓和了Ne上升限制的状态下执行的空转也称为“有缓和的空转”，将在未缓和Ne上升限制的状态下执行的空转也称为“无缓和的空转”。该实施方式所涉及的有缓和的空转是以图14所示的发动机转速NE2进行的空转，相当于本公开所涉及的“第一空转”的一例。该实施方式所涉及的无缓和的空转是以图14所示的发动机转速NE3进行的空转，相当于本公开所涉及的“第二空转”的一例。
通过在空转期间缓和Ne上升限制，能够使以发动机冷却水为热源的车载装置(例如，图4所示的空调装置106)尽早地启动。通过使空调装置106在空转期间启动，能够进行车厢内的供暖，或者消除车辆的玻璃起雾。该实施方式所涉及的空调装置106相当于“ENG热装置”的一例。
在换档范围为P档时，发动机13不驱动车辆(即，不使车辆的驱动轮24旋转)，因此与换档范围为行驶档时相比，发动机扭矩变小。因此，在P档下，与行驶档相比，行星齿轮机构20的转速的容许上限值变大。即使在P档下的空转运行期间Ne上升限制被缓和，也能够使行星齿轮机构20在行星齿轮机构20容许的转速的范围内动作。
HVECU62构成为，在有缓和的空转的执行期间，通过使Ne上限值比换档范围为行驶档时大，从而缓和Ne上升限制。在该实施方式中，有缓和的空转执行期间的Ne上限值为NE2，换档范围为行驶档时的Ne上限值(通常Ne上限值)为NE1(参照图8及图14)。
HVECU62构成为，在有缓和的空转的执行期间，在加速器操作量变大时增大Ne上限值(例如，从NE1变更为NE2)，并且使发动机13的转速与Ne上限值(NE2)一致(参照图14)。更具体而言，HVECU62构成为，在换档范围为P档时，在进行了加速器操作量为第一阈值以上的加速器操作的情况下(图12的S43中为是)，以超过NE1(通常Ne上限值)的发动机转速NE2执行有缓和的空转(参照图14)。HVECU62构成为，在换档范围为P档时，在进行了加速器操作量为第二阈值以上且小于第一阈值的加速器操作的情况下(图12的S43中为否且S46中为是)，以NE1以下的发动机转速NE3执行无缓和的空转(参照图14)。HVECU62构成为，在换档范围为P档时，在进行了加速器操作量小于第二阈值的加速器操作的情况下(图12的S46中为否)，不执行空转(参见图14)。另外，第二阈值比第一阈值小。
根据上述结构，驾驶员能够根据加速器操作量来调整空转期间的发动机转速。存在空转期间的发动机转速越高，发动机13的预热速度越快，而车辆的燃料效率越差的倾向。在该实施方式中，以比NE1小的NE3进行无缓和的空转，但并不限定于此。也可以以Ne上限值(NE1)进行无缓和的空转。
空转期间的发动机转速也可以根据加速器操作量连续地变化。图15是表示图14所示的空转控制的变形例的图。参照图15，在该变形例中，当加速器操作量达到y11以上时，R标志变为开启，执行空转。当加速器操作量小于y11时，R标志变为关闭，不执行空转。在加速器操作量为y12以下时，限制缓和标志变为关闭，Ne上限值变为NE1(通常Ne上限值)(图8的S241)。当加速器操作量超过y12时，限制缓和标志变为开启，发动机13的转速被控制成与Ne上限值一致。即，在该变形例中，NE2(图8的S242)如线L20所示那样变化。在加速器操作量大于y12且为y13以下时，如线L20所示，NE2(进而，空转期间的发动机转速)根据加速器操作量连续地变化。当加速器操作量超过y13时，NE2(进而，空转期间的发动机转速)成为恒定。y11～y13分别能够任意地设定。
再次参照图11，在R标志为关闭的情况下(S31中为否)，HVECU62在S33中判断S标志是否为开启。在S标志为开启的情况下(S33中为是)，HVECU62在S34中执行零速起步控制。在S标志为开启的期间，持续执行零速起步控制(S34)。以下，使用图16，对S标志设定及零速起步控制的处理内容进行说明。
图16是表示是否执行零速起步控制的判定(零速起步判定)所涉及的一系列处理的流程图。图16的处理与图11的处理并行地反复执行。
参照图16，在S51中，由HVECU62判断车辆是否停车。HVECU62例如能够基于由车速传感器67(图3)检测出的车速来判断车辆是否停车。在S52中，由HVECU62判断驾驶员是否正在进行制动操作。HVECU62例如能够基于制动踏板(未图示)的踩踏量是否为规定量以上来判断驾驶员是否正在进行制动操作。在S53中，由HVECU62判断换档范围是否为行驶档(例如，D档及B档中的任一个)。HVECU62例如能够基于从变速杆104(图4)发送的换档范围信号来判断换档范围是否为行驶档。
在上述S51～S53的任一步骤中判断为否的情况下，处理返回到主例程。另一方面，在上述S51～S53全部判断为是的情况下，HVECU62在以下说明的S54、S541、S542中设定第三阈值。
在S54中，由HVECU62判断S标志是否为开启。在S标志为关闭的情况下(S54中为否)，HVECU62在S541中将y21设定为第三阈值。另一方面，在S标志为开启的情况下(S54中为是)，HVECU62在S542中将y22设定为第三阈值。y21和y22是表示加速器操作量的数值，并且y22比y21小。
通过上述S54、S541、S542的处理，在S标志为开启的情况下和S标志为关闭的情况下，第三阈值被设定为不同的值。通过这样使第三阈值具有滞后，从而抑制零速起步控制的开启(执行)/关闭(非执行)的反复(振荡)。
在S55中，由HVECU62判断驾驶员的加速器操作量是否为第三阈值以上。驾驶员的加速器操作量由加速器传感器66(图3)检测出。在加速器操作量为第三阈值以上的情况下(S55中为是)，HVECU62在S551中将S标志设定为开启。由此，执行零速起步控制(图11的S34)。另一方面，在加速器操作量小于第三阈值的情况下(S55中为否)，HVECU62在S552中将S标志设定为关闭。由此，不执行零速起步控制。
当在图16的S551和S552的任一步骤中设定了S标志时，处理返回到主例程。
在零速起步控制中，HVECU62将发动机13维持在工作状态，加速器操作量越大，使从发动机13输出的功率越大。由此，能够进行零速起步。零速起步是从双踩踏状态(即，未图示的制动踏板及加速器踏板这两者被踩踏的状态)仅释放制动踏板(制动解除)而使车辆起步的起步方法。
如上所述，在本实施方式所涉及的混合动力车辆中，HVECU62构成为，在换档范围为行驶档且由驾驶员进行了制动操作的状态下该混合动力车辆停车时(图16的S51～S53全部为是)由驾驶员进行了加速器操作量为第三阈值以上的加速器操作的情况下(图16的S55中为是)，执行上述的零速起步控制。在这样的混合动力车辆中，在与常规车进行零速起步时相同的状况下执行零速起步控制。因此，驾驶员能够通过与在常规车中进行零速起步时相同的操作来使混合动力车辆零速起步。
再次参照图11，在S标志为关闭的情况下(S33中为否)，HVECU62在S35中判断是否请求了压缩检查。例如，在图4所示的DLC91连接有第一外部工具92的连接器92a，并从第一外部工具92向HVECU62输入了压缩检查请求(以下也称为“C检查请求”)的情况下，HVECU62在S35中判断为是(有请求)。在S35中判断为是(有请求)的情况下，HVECU62在S36中转移到C检查模式(压缩检查模式)。以下，使用图17，对C检查模式进行说明。
图17是表示在C检查模式中由HVECU62执行的一系列处理的流程图。当从通常模式转移到C检查模式时，HVECU62停止在通常模式下所执行的图5的处理以及图11的处理，取而代之执行图17的处理。
参照图17，在S61中，HVECU62决定发动机13的转速的目标值(目标Ne)和MG14的转速的目标值(以下也称为“目标Ng”)。目标Ne能够任意地设定，但在该实施方式中，被决定为与发动机启动时(即，起转时)相同的程度(例如，250rpm)。目标Ng根据行星齿轮机构20(图1)的行星齿轮比ρ和目标Ne而唯一地决定。
在S62中，HVECU62判断是否属于规定的禁止项目。禁止项目例如包括以下所示的(A)～(F)。
(A)换档范围不为P档。
(B)发动机13及MG14中的任一个过度旋转。
(C)发动机13反向旋转。
(D)在扭振阻尼器22a(图1)的共振判定中判定为发生共振。
(E)MG14和MG15中的任一者的负荷率高于容许范围。
(F)蓄电池18的电压、电流、电力以及SOC中的任一个比容许范围低。
上述(D)中的扭振阻尼器22a的共振判定为是否发生扭振阻尼器22a的共振的判定。共振判定的方法是任意的，例如可以在输入到扭振阻尼器22a的扭矩的频率在接近扭振阻尼器22a的共振频率的频带滞留的情况下，判定为发生扭振阻尼器22a的共振。
关于上述(F)的禁止项目，可以在后述的S63中开始电动机带动后经过了规定时间之后有效。
禁止项目并不限于上述，可以任意地设定。例如，可以从上述(A)～(F)中去除任意的项目。另外，在减速齿轮为变速器的车辆中，也可以将油泵处于不能工作的状态包含在禁止项目中。
在不属于任何禁止项目的情况下(在S62中为否)，HVECU62在S63中通过控制MG14来电动机带动发动机13。HVECU62在MG14的电压稳定后(例如从蓄电池18向MG14的电力供给开始起经过了规定时间后)开始上述电动机带动。只要不属于S62的禁止项目，就持续进行上述电动机带动，直至在后述的S64中判断为压缩检查已结束为止。在电动机带动期间，发动机13被维持在燃料切断状态。
图18是表示C检查模式的电动机带动期间的行星齿轮机构20的太阳齿轮S、行星齿轮架C及齿圈R各自的转速的关系的一例的共线图。参照图1以及图18，电动机带动在P档下执行，因此在电动机带动期间，齿圈R的转速为0。HVECU62将节气门49(图2)的开度保持为恒定(例如全开)，并对MG14进行反馈控制，以使发动机13的转速接近目标Ne。通过该反馈控制，MG14的转速被控制为目标Ng。发动机13和MG14经由行星齿轮机构20(图1)连接，因此随着MG14的转速(进而，太阳齿轮S的转速)的上升，发动机13的转速(进而，行星齿轮架C的转速)也上升。HVECU62构成为，例如执行MG14的PI控制，在电动机带动开始时，将P项(比例增益)设定得较大而使MG14的转速上升以迅速地通过共振带，并且，在MG14的转速达到目标Ng后，增大I项(积分增益)而将MG14的转速保持在目标Ng。HVECU62也可以构成为，利用由MG15产生的反作用力扭矩来消除在电动机带动期间产生于齿圈R的扭矩。
再次参照图17，第一外部工具92(图4)在上述电动机带动期间执行压缩检查(即，发动机13的压缩动作是否正常进行的检查)。压缩检查例如在安装有对发动机13的各气缸内的压力进行检测的压力计的状态下进行。也可以将各气缸的火花塞置换为压力计(检查用的压力计)。第一外部工具92构成为，基于在发动机13的输出轴22(图1)旋转时(更特定地，在上述电动机带动期间)检测出的各气缸内的压力(例如压缩压力)来进行压缩检查。在S64中，由HVECU62判断由第一外部工具92进行的压缩检查是否结束。第一外部工具92在压缩检查结束后，向HVECU62发送表示压缩检查已结束的信号(以下也称为“C检查结束信号”)。在HVECU62没有接收到C检查结束信号的期间，在S64中判断为否，处理返回到S61。HVECU62在从第一外部工具92接收到C检查结束信号时，判断为压缩检查已结束(S64中为是)，结束C检查模式。
在S62中判断为属于任一禁止项目(是)的情况下，HVECU62在S65中，在将C检查禁止标志(初始值为关闭)设定为开启之后，结束C检查模式。C检查禁止标志预先准备在存储装置62c(图4)中。
由于C检查模式结束，从而返回到通常模式，再次开始图5的处理以及图11的处理。但是，HVECU62在C检查禁止标志为开启时，不受理来自第一外部工具92的C检查请求。即，当C检查禁止标志为开启时，在图11的S35中判断为否(无请求)。C检查禁止标志被维持在开启(禁止C检查)，直至车辆***的启动开关断开为止，并在车辆***再次启动时变为关闭(允许C检查)。另外，启动开关是用于使车辆***启动的开关，通常被称为“电源开关”或“点火开关”。
如上所述，在该实施方式所涉及的混合动力车辆中，HVECU62构成为，在从第一外部工具92(图4)输入了C检查请求的情况下，能够转移到C检查模式。HVECU62构成为，在C检查模式(参照图17)下，在第一外部工具92执行压缩检查时，在发动机13被切断燃料的状态下由MG14执行发动机13的电动机带动(图17的S63)。在C检查模式下，由于发动机13的输出轴22(图1)通过电动机带动而旋转，所以第一外部工具92能够检查发动机13的压缩动作是否正常进行。HVECU62构成为，当从第一外部工具92输入C检查请求且规定的第一允许条件成立时，转移到压缩检查模式。第一允许条件在不属于禁止项目的情况下(在S62中为否)成立。
再次参照图11，在S35中判断为否(无请求)的情况下，HVECU62在S37中判断是否请求了压力检查。例如，在图4所示的DLC91连接有第二外部工具93的连接器93a，并从第二外部工具93向HVECU62输入了压力检查请求的情况下，HVECU62在S37中判断为是(有请求)。HVECU62在没有接收到压力检查请求时，在S37中判断为否(无请求)。当在S37中判断为否时，处理返回到主例程。
在S37中判断为是(有请求)的情况下，HVECU62在S38中转移到压力检查模式。以下，使用图19，对压力检查模式进行说明。
图19是表示在压力检查模式中由HVECU62执行的一系列处理的流程图。当从通常模式转移到压力检查模式时，HVECU62停止在通常模式下所执行的图5的处理以及图11的处理，取而代之执行图19的处理。
参照图19，在S71中，HVECU62判断规定的取消条件是否成立。取消条件例如在车辆未处于能够检查的状态时成立。HVECU62也可以在车辆的状态属于发动机起转中、发动机喷射请求中、退避行驶中、N档选择、发动机极低温(例如-10℃以下)以及发动机控制异常(例如发动机输出的指令值与实际发动机输出不一致的状态)中的任一个时，判断为车辆未处于能够检查的状态。另外，在蓄电池18处于不能强制充电的状态时，取消条件也成立。作为不能强制充电的状态的例子，可举出蓄电池18的SOC较高从而在执行强制充电时会成为过充电的状态、以及由于用于保护蓄电池18的输入限制(Win)而不能执行强制充电的状态。另外，取消条件并不限于上述条件，可以任意地设定。
在取消条件不成立的情况下(S71中为否)，HVECU62在S72中使发动机13处于工作状态，执行强制充电(即，检查充电)。在检查充电期间，利用发动机13的动力将MG14产生的电力供给到蓄电池18。只要S71的取消条件不成立，就持续进行上述检查充电，直至在后述的S73中判断为压力检查已结束为止。在检查充电期间，HVECU62通过控制发动机13，从而维持利用从发动机13输出的功率以恒定的充电速率对蓄电池18进行充电的状态。在检查充电期间，蓄电池18的要求充放电量为恒定，发动机13的负荷的变动(进而，进气压力的变动)被抑制。
第二外部工具93(图4)在上述检查充电期间执行压力检查(即，发动机工作期间的进气压力是否正常的检查)。这样的压力检查例如在EGR装置58(图2)的工厂检查中进行。第二外部工具93构成为，基于在发动机13工作时(更特定地，在上述检查充电期间)检测出的进气通路41(图2)的进气歧管中的压力(例如，压力传感器72的检测值)来进行压力检查。在S73中，由HVECU62判断由第二外部工具93进行的压力检查是否结束。第二外部工具93在压力检查结束后，向HVECU62发送表示压力检查已结束的信号(以下，也称为“压力检查结束信号”)。在HVECU62没有接收到压力检查结束信号的期间，在S73中判断为否，处理返回到S71。HVECU62在从第二外部工具93接收到压力检查结束信号时，判断为压力检查已结束(S73中为是)，结束压力检查模式。
在S71中判断为取消条件成立(是)的情况下，HVECU62在S74中，将中止压力检查的理由通知给第二外部工具93之后，结束压力检查模式。由此，中止压力检查。第二外部工具93通过例如显示或声音向用户通知压力检查被中止的理由。
如上所述，在该实施方式所涉及的混合动力车辆中，HVECU62构成为，在从第二外部工具93输入了压力检查请求的情况下，能够转移到压力检查模式。HVECU62构成为，在压力检查模式(参照图19)下，在由第二外部工具93进行检查时控制发动机13，以维持利用从发动机13输出的功率以恒定的充电速率对蓄电池18进行充电的状态。在压力检查模式下，以恒定的充电速率执行检查充电，因此发动机13的负荷变动被抑制，在第二外部工具93中容易进行适当的压力检查。HVECU62构成为，在从第二外部工具93输入了压力检查请求且规定的第二允许条件成立时，转移到压力检查模式。第二允许条件在取消条件不成立的情况下(S71中为否)成立。
另外，上述各种控制的内容并不限定于流程图的内容。例如，在上述的空转控制、零速起步控制以及VVT控制中，使阈值具有滞后并不是必须的。
车辆的驱动装置的结构并不限于图1所示的结构。另外，发动机的结构也不限于图2所示的结构，能够适当变更。例如，发动机所具备的各气缸也可以除了缸内喷射用的燃料喷射阀(例如，喷射器46)以外，还具备向进气口喷射燃料的燃料喷射阀(即，气口喷射用的燃料喷射阀)。另外，气缸的数量以及气门的数量也能够任意地变更。
虽然对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示，而不是限制性的。本发明的范围由权利要求的范围表示，并且意在包括与权利要求的范围等同的含义和范围内的所有改变。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆，具备：
发动机，产生行驶驱动力；
电动机，产生行驶驱动力；
加速器传感器，检测驾驶员的加速器操作量；及
控制装置，控制所述发动机及所述电动机，
所述控制装置构成为控制所述发动机以使所述发动机的转速不超过上限值，并且构成为在换档范围为驻车档时由驾驶员进行了所述加速器操作量为第一阈值以上的加速器操作的情况下，在与换档范围为行驶档时相比增大所述上限值的状态下执行第一空转。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，
所述控制装置构成为，在所述第一空转的执行期间，在所述加速器操作量变大时增大所述上限值，并且使所述发动机的转速与所述上限值一致。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆，其中，
所述控制装置构成为，在换档范围为驻车档时进行了所述加速器操作量为所述第一阈值以上的加速器操作的情况下，以超过换档范围为行驶档时的所述上限值的发动机转速执行所述第一空转，
所述控制装置构成为，在换档范围为驻车档时进行了所述加速器操作量为第二阈值以上且小于所述第一阈值的加速器操作的情况下，以换档范围为行驶档时的所述上限值以下的发动机转速执行第二空转，
所述控制装置构成为，在换档范围为驻车档时进行了所述加速器操作量小于所述第二阈值的加速器操作的情况下，不执行空转，
所述第二阈值比所述第一阈值小。
4.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆，其中，
所述混合动力车辆还具备第一电动发电机，
所述电动机是第二电动发电机，
所述发动机及所述第一电动发电机分别经由行星齿轮与该混合动力车辆的驱动轮机械连结，
所述行星齿轮和所述第二电动发电机构成为，从所述行星齿轮输出的动力和从所述第二电动发电机输出的动力合并而传递到所述驱动轮，
所述控制装置构成为，在换档范围为驻车档时，锁定所述行星齿轮的输出轴。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆，其中，
所述控制装置构成为，在从执行所述发动机的压缩动作是否正常进行的检查即压缩检查的第一外部工具输入了压缩检查请求的情况下，能够转移到压缩检查模式，
所述控制装置构成为，在所述压缩检查模式下，当所述第一外部工具执行所述压缩检查时，在所述发动机被切断燃料的状态下，通过所述第一电动发电机执行所述发动机的电动机带动。
6.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆，其中，
所述混合动力车辆具备蓄电装置，该蓄电装置构成为能够通过利用从所述发动机输出的功率而生成的电力进行充电，
所述控制装置构成为，使用所述加速器操作量、所述蓄电装置的蓄电量和所述发动机的冷却水温来决定所述发动机的输出功率，
所述控制装置构成为，当所述发动机的冷却水温达到规定温度以上时，限制从所述发动机输出的功率。
7.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆，其中，
所述控制装置构成为，在换档范围为行驶档且由驾驶员进行了制动操作的状态下该混合动力车辆停止时由驾驶员进行了所述加速器操作量为第三阈值以上的加速器操作的情况下，执行零速起步控制，零速起步是从制动踏板和加速器踏板这两者均被踩踏的状态仅释放制动踏板而使车辆起步的起步方法，
所述控制装置构成为，在所述零速起步控制中，将所述发动机维持在工作状态，所述加速器操作量越大，使从所述发动机输出的功率越大。
8.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆，其中，
所述混合动力车辆具备蓄电装置，该蓄电装置构成为能够通过利用从所述发动机输出的功率而生成的电力进行充电，
所述控制装置构成为，当所述蓄电装置的蓄电量低于规定量时，执行利用所述发动机的输出功率的所述蓄电装置的充电，
所述控制装置构成为，在从执行所述发动机的进气压力的检查的第二外部工具输入了压力检查请求的情况下，能够转移到压力检查模式，
所述控制装置构成为，在所述压力检查模式下，在由所述第二外部工具进行所述检查时控制所述发动机，以维持利用从所述发动机输出的功率以恒定的充电速率对所述蓄电装置进行充电的状态。
9.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆，其中，
所述混合动力车辆还具备可变气门正时机构，该可变气门正时机构构成为能够变更所述发动机的进气正时及排气正时中的至少一者，
所述控制装置构成为利用所述加速器操作量求出所述发动机的目标功率，并且构成为限制所述发动机的转速的上升，以使所述发动机的转速不超过上限值，
所述控制装置构成为，判断是否能够使所述发动机的转速不超过所述上限值而从所述发动机输出所述目标功率，在判断为不能从所述发动机输出所述目标功率的情况下，通过所述可变气门正时机构来变更所述发动机的进气正时及排气正时中的至少一者，以使所述发动机的扭矩变大。
10.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆，其中，
所述混合动力车辆具备蓄电装置，该蓄电装置构成为能够通过利用从所述发动机输出的功率而生成的电力进行充电，
所述控制装置构成为，使用所述加速器操作量和所述蓄电装置的蓄电量来决定所述发动机的输出功率，
所述控制装置构成为，当所述蓄电装置的蓄电量低于规定量时，执行利用所述发动机的输出功率的所述蓄电装置的充电，
所述控制装置构成为，在该混合动力车辆的车速低于规定速度的情况下，与该混合动力车辆的车速超过所述规定速度的情况相比，限制所述充电中的充电量。
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