本發明涉及一種用于動力傳遞系統的控制設備，該動力傳遞系統包括彼此串聯的電子式變速機構和機械式變速機構。

背景技術：

公知一種用于動力傳遞系統的控制設備，所述動力傳遞系統包括電子式變速機構、第二電動機和機械式變速機構。電子式變速機構包括差動機構和第一電動機。發動機聯接到差動機構使得動力被傳遞。第一電動機聯接到差動機構使得動力被傳遞。通過控制第一電動機的運轉狀態來控制差動機構的差動狀態。第二電動機聯接到電子式變速機構的輸出旋轉構件使得動力被傳遞。機械式變速機構構成輸出旋轉構件和驅動輪之間的動力傳遞路徑的一部分。例如，這是日本專利申請公開第2006-327583號(jp2006-327583a)中描述的一種用于車輛的驅動系統。jp2006-327583a描述了使用已知的行星齒輪式自動變速器作為機械式變速機構，并且自動變速器根據預定的換檔特性圖來變速。

附帶一提的是，當存在阻止第一電動機控制電子式變速機構的故障時，發動機可以通過切斷燃料而被停止。在這種情況下，在電子式變速機構中，不能通過使用第一電動機來控制發動機轉速，因此通過考慮到進行差動作用的差動機構中的旋轉元件的轉速之間的相對關系，基于旋轉被停止的發動機的轉速和機械式變速機構的輸入旋轉構件的轉速(其與電子式變速機構的輸出旋轉構件的轉速同義)來確定第一電動機的轉速。基于車速和機械式變速機構的齒數比來確定機械式變速機構的輸入旋轉構件的轉速。此時，機械式變速機構的輸入旋轉構件的高轉速可能會導致第一電動機的過轉速。相反，為上述故障的發生做準備，可以想到使車輛在避開如下行駛范圍的同時行駛：其高于或等于機械式變速機構的輸入旋轉構件的轉速并且在發動機的旋轉停止時導致第一電動機的過轉速，也就是，限制已知的換檔特性圖中高車速低齒數比側的使用。然而，即使當駕駛員的加速要求大時，上述限制也限制車輛以低齒數比加速直到高車速，因此存在這樣的可能性：在沒有故障的正常狀態下行駛的駕駛性能惡化。

技術實現要素：

本發明提供一種控制設備，所述控制設備用于包括彼此串聯的電子式變速機構和機械式變速機構的動力傳遞系統，并且能夠在電子式變速機構的正常狀態下行駛中不惡化駕駛性能，防止在電子式變速機構發生故障情況下第一電動機的過轉速。

本發明的第一方案涉中涉及一種用于動力傳遞系統的控制設備。所述動力傳遞系統包括電子式變速機構，所述電子式變速機構包括發動機聯接到其使得動力被傳遞的差動機構和聯接到所述差動機構使得動力被傳遞的第一電動機。所述電子式變速機構被構造為使得通過控制所述第一電動機的運轉狀態來控制所述差動機構的差動狀態。所述動力傳遞系統包括聯接到所述電子式變速機構的輸出旋轉構件使得動力被傳遞的第二電動機。所述動力傳遞系統包括構成所述輸出旋轉部件和驅動輪之間的動力傳遞路徑的一部分的機械式變速機構。所述控制設備包括：故障判定單元，其判定所述電子式變速機構中是否存在故障，所述故障使所述第一電動機的所述運轉狀態不能夠被控制；發動機工作控制單元，其停止所述發動機的運轉；以及變速控制單元，當判定所述電子式變速機構中存在所述故障并且所述發動機的所述運轉被停止時，所述變速控制單元使所述機械式變速機構在所述發動機的旋轉停止之前開始升檔。

在本發明的第二方案中，所述控制設備可以進一步包括：過轉速判定單元，其當判定所述電子式變速機構中存在所述故障并且所述發動機的所述運轉停止時,計算出在所述發動機的所述旋轉停止的狀態下的所述第一電動機的估計轉速，并且其判定所述第一電動機的所述估計轉速是否落在預定過轉速范圍之內，并且當判定所述第一電動機的所述估計轉速落在所述預定過轉速范圍之內時，所述變速控制單元可以使所述機械式變速機構開始升檔。

在本發明的第三方案中，所述變速控制單元可以計算出在所述發動機的所述旋轉停止的狀態下所述第一電動機的所述轉速落在所述預定過轉速范圍之外處的所述機械式變速機構的估計速度比，并且可以使所述機械式變速機構升檔以便所述機械式變速機構的所述速度比被設定為所述估計速度比。

在本發明的第四方案中，所述機械式變速機構可以是通過由接合和釋放接合裝置引起的變速來選擇性地建立多個檔速位置的自動變速器，并且所述變速控制單元通過接合用于建立升檔后的所述檔速位置的所述接合裝置使所述機械式變速機構進行升檔。

在本發明的第五方案中，所述差動機構可以包括三個旋轉元件，所述三個旋轉元件就是所述發動機聯接到其使得動力被傳遞的輸入元件、所述第一電動機聯接到其使得動力被傳遞的反作用力元件、以及聯接到所述電子式變速機構的輸出旋轉構件的輸出元件。

根據本發明的第一方案，當判定在電子式變速機構中存在故障并且發動機的運轉被停止時，使得機械式變速機構在發動機的旋轉停止之前開始升檔。因此，當發動機的旋轉由于發動機的運轉的停止的結果而被停止時，與判定電子式變速機構中存在故障之前相比，電子式變速機構的輸出旋轉構件的轉速減小。因此，基于差動機構的各旋轉元件的轉速之間的相對關系，第一電動機的轉速在絕對值上比不使機械式變速機構升檔的情況下的絕對值低，因此防止了第一電動機的過轉速。這意味著，在電子式變速機構的正常狀態下行駛時，車輛不需要在避開如下行駛范圍的同時行駛：高于或等于機械式變速機構的輸入旋轉構件的轉速并且當發動機的旋轉停止時導致第一電動機的過轉速。因此，在包括彼此串聯的電子式變速機構和機械式變速機構的動力傳遞系統中，能夠在電子式變速機構發生故障情況下防止第一電動機的過轉速，而在電子式變速機構的正常狀態下行駛時不惡化駕駛性能。

根據本發明的第二方案，當在發動機的旋轉停止的狀態下第一電動機的估計轉速落在預定過轉速范圍之內時，使機械式變速機構開始升檔，因此可以在電子式變速機構發生故障的情況下適當地防止第一電動機的過轉速。

根據本發明的第三方案，使機械式變速機構升檔，使得速度比變為在發動機的旋轉停止的狀態下第一電動機的轉速落在預定過轉速范圍之外處的機械式變速機構的估計速度比，從而能夠可靠地防止在電子式變速機構發生故障的情況下第一電動機的過轉速。

根據本發明的第四方案，機械式變速機構是自動變速器，其中通過接合和釋放接合裝置引起變速來選擇性地建立多個檔速位置，并且所述變速控制單元通過接合用于建立升檔后的所述檔速位置的所述接合裝置使所述機械式變速機構進行升檔。因此，能夠迅速地減小電子式變速機構的輸出旋轉構件的轉速，其結果是能夠可靠地防止在電子式變速機構發生故障的情況下第一電動機的過轉速。也就是說，在通過接合用于建立升檔后的檔速位置的接合裝置來使機械式變速機構進行升檔的變速控制的情況下，機械式變速機構的輸入旋轉構件的轉速隨著用于升檔的接合的進行而減小。因此，在機械式變速機構的輸入旋轉構件的轉速自然減小之后，與對于接合用于建立升檔后的檔速位置的接合裝置的變速控制的情況相比，機械式變速機構的輸入旋轉構件的轉速的減小速度增大，因此，能夠可靠地防止在電子式變速機構發生故障的情況下第一電動機的過轉速。

根據本發明的第五方案，基于差動機構的三個旋轉元件的轉速之間的相對關系，與機械式變速機構未被致使升檔的情況相比，第一電動機的轉速的絕對值減小，從而防止第一電動機的過轉速。

附圖說明

下面將參照附圖對本發明的示范性實施例的特征、優點以及技術和工業意義進行描述，其中相同的標號表示相同的元件，且其中：

圖1是示出設置在本發明應用于的車輛中的動力傳遞系統的示意性構造的視圖，且是示出用于車輛中的各種控制的控制功能和控制系統的相關部分的視圖；

圖2是顯示動力分配機構中的旋轉元件的轉速之間的相對關系的共線圖，且是顯示行駛中的例子的視圖；

圖3是示出自動變速器的例子的概要圖；

圖4是示出圖3所示的自動變速器的變速工作與用于變速工作的被操作的接合裝置的組合之間的關系的工作圖；和

圖5是示出電子控制單元的控制工作，也就是，用于在包括彼此串聯的電子式無級變速器和自動變速器的動力傳遞系統中，在不使在電子式無級變速器的正常狀態下行駛時的駕駛性能惡化的同時，在電子式無級變速器發生故障的情況下防止第一電動機的過轉速的控制工作的相關部分的流程圖。

具體實施例

下面，將參照附圖對本發明的實施例進行詳細地說明。

圖1是示出設置在本發明應用于的車輛10中的動力傳遞系統12的示意性構造的視圖，且是示出用于車輛10中的各種控制的控制系統的相關部分的視圖。在圖1中，車輛10是包括發動機14、第一電動機mg1和第二電動機mg2的混合動力車輛。動力傳遞系統12包括動力分配機構16和自動變速器(at)20。動力分配機構16用作差動機構，其中發動機14、第一電動機mg1和第二電動機mg2中的每一個都聯接到多個旋轉元件(旋轉構件)中的任一個，使得動力被傳遞。自動變速器(at)20布置在動力分配機構16和驅動輪18之間。在動力傳遞系統12中，從發動機14或第二電動機mg2輸出的動力(在沒有特別區分時，動力與轉矩和力同義)傳遞到自動變速器20，并且經由差動齒輪單元22等從自動變速器20傳遞到驅動輪18。

發動機14是車輛10的主動力源，并且是諸如汽油發動機和柴油發動機的已知的內燃機。發動機14的運轉狀態，諸如節氣門開度θth、進氣量、燃料供給量和點火正時由電子控制單元50(稍后描述)控制。因此，發動機轉矩te被控制。

第一電動機mg1和第二電動機mg2中的每一個都是具有電動機的功能和發電機的功能，并且作為電動機或發電機而選擇性地工作的電動發電機。這些第一電動機mg1和第二電動機mg2經由逆變器24連接到電池26。逆變器24設置在動力傳遞系統12中。電池26設置在動力傳遞系統12中。當逆變器24由電子控制單元50(稍后描述)控制時，第一電動機mg1和第二電動機mg2的輸出轉矩(或再生轉矩)mg1轉矩tg和mg2轉矩tm被控制。電池26是與第一電動機mg1和第二電動機mg2中的每一個交換電力的蓄電裝置。

動力分配機構16由已知的單小齒輪行星齒輪系形成，并且起提供差動作用的差動機構的作用。單小齒輪行星齒輪系包括作為三個旋轉元件的太陽輪s、內齒圈r和行星齒輪架ca。內齒圈r與太陽輪s同心地布置。行星齒輪架ca支撐小齒輪p，使得小齒輪p能夠自轉和公轉。每個小齒輪p與太陽輪s和內齒圈r相嚙合。在動力傳遞系統12中，發動機14經由減振器28聯接到行星齒輪架ca使得動力被傳遞，第一電動機mg1聯接到太陽輪s使得動力被傳遞，并且第二電動機mg2聯接到內齒圈r使得動力被傳遞。在動力分配機構16中，行星齒輪架ca起輸入元件作用，太陽輪s起反作用力元件作用，并且內齒圈r起輸出元件作用。

動力分配機構16中的各旋轉元件的轉速之間的相對關系由圖2中的共線圖示出。在該共線圖中，縱軸s(g軸)、縱軸ca(e軸)和縱軸r(m軸)分別表示太陽輪s的轉速、行星齒輪架ca的轉速和內齒圈r的轉速，并且縱軸s、縱軸ca和縱軸r中的任意相鄰的兩者之間的間隔被設定為使得縱軸s與縱軸ca之間的間隔為1、縱軸ca與縱軸r之間的間隔為ρ(也就是，動力分配機構16的齒數比ρ＝太陽輪s的齒數zs/內齒圈r的齒數zr)。關于實線和交替的長雙短點劃線，自動變速器20的檔速位置(檔位)為低速檔(例如，第一速檔位)(參見實線)的狀態與檔速位置(檔位)為高速檔(例如，第二速檔位)(參見交替的長雙短點劃線)的狀態在相同的車速v以及相同的發動機轉速ne處進行相互比較。

圖2中的實線和交替的長雙短點劃線均表示在允許車輛進行發動機行駛的混合動力驅動模式下的旋轉元件的相對轉速。在發動機行駛中，車輛通過至少使用發動機14作為驅動源而行駛。在該混合動力驅動模式中，在動力分配機構16中，當相對于輸入到行星齒輪架ca的發動機轉矩te，作為由第一電動機mg1產生的負轉矩的反作用力轉矩被輸入到正旋轉中的太陽輪s中時，內齒圈r中出現作為正旋轉中的正轉矩的直接發動機轉矩td(＝te/(1+ρ)＝-(1/ρ)×tg)。響應于要求驅動力，直接發動機轉矩td和mg2轉矩tm的合成轉矩經由自動變速器20傳遞到驅動輪18作為車輛前進方向上的驅動力。此時，第一電動機mg1起在正旋轉中產生負轉矩的發電機作用。由第一電動機mg1產生的電力wg用于對電池26充電或被第二電動機mg2消耗。第二電動機mg2通過使用所產生的電力wg的全部或一部分，或者除了所產生的電力wg之外還使用來自電池26的電力來輸出mg2轉矩tm。當由第二電動機mg2消耗的電力wm是由消耗全部所產生的電力wg而產生的電力且不包括由消耗從電池26獲取的電力而產生的電力時，電池26的充放電電力收支是平的。

如圖2中的虛線a、b所示，在允許車輛進行電動機行駛的電動機行駛模式的共線圖中，在動力分配機構16中，行星齒輪架ca的旋轉被設定為零，且作為正向旋轉的正轉矩的mg2轉矩tm被輸入到內齒圈r。在電動機行駛中，在發動機14停止的同時，車輛通過使用第二電動機mg2作為驅動源而行駛。此時，聯接到太陽輪s的第一電動機mg1置于無負荷狀態，并且在使得以負向旋轉空轉。也就是，在電動機行駛模式下，發動機14不被驅動，發動機轉速ne被設定為零，且mg2轉矩tm(這里為正向旋轉的動力運行轉矩)經由自動變速器20作為車輛前進行駛方向上的驅動力被傳遞到驅動輪18。

在動力傳遞系統12中設置有電子式無級變速器30(參見圖1)。電子式無級變速器30包括動力分配機構16，動力分配機構16包括三個旋轉元件，也就是行星齒輪架ca、太陽輪s和內齒圈r。行星齒輪架ca用作發動機14聯接到其使得動力被傳遞的第一旋轉元件re1。太陽輪s用作第二旋轉元件re2，其中用作差動電動機的第一電動機mg1聯接到第二旋轉元件re2使得動力被傳遞。內齒圈r用作第三旋轉元件re3，其中用作驅動電動機的第二電動機mg2聯接到第三旋轉元件re3使得動力被傳遞。電子式無級變速器30用作電子式變速機構(電子式差動機構)。在電子式變速機構(電子式差動機構)中，通過控制第一電動機mg1的運行狀態來控制動力分配機構16的差動狀態。也就是，電子式無級變速器30包括動力分配機構16和第一電動機mg1。發動機14聯接到動力分配機構16使得動力被傳遞。第一電動機mg1聯接到動力分配機構16使得動力被傳遞。通過控制第一電動機mg1的運行狀態來控制動力分配機構16的差動狀態。電子式無級變速器30作為改變變速比γ0(＝發動機轉速ne/mg2轉速nm)的電子式無級變速器來工作。

返回參照圖1，自動變速器20是構成傳遞構件32與驅動輪18之間的動力傳遞路徑的一部分的機械式變速機構。傳遞構件32是電子式無級變速器30的輸出旋轉構件。傳遞構件32一體地聯接到內齒圈r，并且一體地聯接到作為自動變速器20的輸入旋轉構件的變速器輸入軸(at輸入軸)34。第二電動機mg2聯接到傳遞構件32使得動力被傳遞。動力傳遞系統12包括彼此串聯的電子式無級變速器30和自動變速器20。例如，自動變速器20包括多組行星齒輪系和多個接合裝置，并且是實行所謂的離合器至離合器變速的已知的行星齒輪式自動變速器。在離合器至離合器變速中，通過改變多個接合裝置中的任意兩個接合裝置的接合和釋放狀態來使自動變速器20變速。也就是說，自動變速器20是通過接合和釋放接合裝置來變速，并且選擇性地建立具有不同速度比(齒數比)γat(＝at輸入轉速ni/at輸出轉速no)的多個檔速位置(檔位)的機械式變速器機構。

多個接合裝置中的每一個是在變速器輸入軸34和變速器輸出軸(at輸出軸)36之間傳遞旋轉和轉矩的液壓摩擦接合裝置。變速器輸入軸34從發動機14或第二電動機mg2接收動力。變速器輸出軸36是自動變速器20的輸出旋轉構件，并且將動力傳遞到驅動輪18。控制這些接合裝置中的每一個的接合或釋放狀態，使得通過利用設置在自動變速器20中的液壓控制回路38中電磁閥等來調節接合液壓(離合器液壓)從而改變相應的轉矩容量(離合器轉矩)。在本實施例中，為了方便起見，多個接合裝置被稱為離合器c；然而，離合器c除了離合器之外還包括已知的制動器等。

例如，每個離合器c的離合器轉矩取決于離合器c的摩擦材料的摩擦系數和用于按壓摩擦板的離合器液壓。為了在不使每個離合器c打滑(也就是，在每個離合器c中不出現差動轉速)的同時，在變速器輸入軸34和變速器輸出軸36之間傳遞轉矩(例如，作為輸入到變速器輸入軸34的轉矩的at輸入轉矩ti)，要求如下的離合器轉矩：該離合器轉矩供給對于該轉矩需要分配給每個離合器c的離合器傳遞轉矩(也就是，分配給各離合器c的轉矩)。然而，在提供離合器傳遞轉矩的離合器轉矩中，即使當離合器轉矩增加時，離合器傳遞轉矩也不增加。也就是說，離合器轉矩對應于每個離合器c能夠傳遞的最大轉矩，而離合器傳遞轉矩對應于每個離合器c實際傳遞的轉矩。例如，除了供給每個離合器c的壓實所需的離合器液壓的區域以外，離合器轉矩(或離合器傳遞轉矩)和離合器液壓大體具有成比例的關系。

圖3是示出自動變速器20的例子的概要圖。自動變速器20相對于變速器輸入軸34的軸線c大致對稱，因此在圖3中省略了軸線c下方的下半部分。在圖3中，在自動變速器20中，第一行星齒輪系21a和第二行星齒輪系21b的旋轉元件(太陽輪s1、s2、行星齒輪架ca1、ca2和內齒圈r1、r2)直接地或經由離合器c(例如離合器c1、c2和制動器b1、b2)或單向離合器f1間接地(或選擇性地)，部分地彼此聯接或聯接到變速器輸入軸34、用作非旋轉構件的殼體40或變速器輸出軸36。作為用于接合或釋放每個離合器c的控制的結果，響應于駕駛員的加速器操作、車速v等，如圖4的接合工作圖表所示，建立前進四速檔位。在圖4中的“第一”到“第四”分別意指作為前進檔位的第一速檔位至第四速檔位。圖4的接合工作圖表總結了每個檔位與每個離合器c的工作狀態之間的關系。圓圈標記表示接合狀態，三角形標記表示發動機制動期間的接合狀態，并且空白表示釋放狀態。因為單向離合器f1設置并聯于建立第一速檔位“第1”的制動器b2，所以在移動開始時(加速時)，不需要接合制動器b2。

返回參照圖1，例如，車輛10包括電子控制單元50，所述電子控制單元50包括用于動力傳遞系統12的控制設備。圖1是示出電子控制單元50的輸入/輸出線的視圖，并且是示出由電子控制單元50實施的控制功能的相關部分的功能框圖。電子控制單元50包括所謂的微型計算機。該微型計算機包括例如cpu、ram、rom、輸入/輸出接口等。cpu通過在利用ram的暫時存儲功能的同時，根據預先存儲在rom中的程序來執行信號處理，以便對車輛10執行各種控制。例如，電子控制單元50被配置為執行各種輸出控制，包括對發動機14的輸出控制和對第一電動機mg1以及第二電動機mg2的再生控制、對自動變速器20的變速控制等。必要時，電子控制單元50劃分為用于控制發動機的電子控制單元、用于控制電動機的電子控制單元、用于控制液壓(用于控制變速)的電子控制單元等。

基于由車輛10的各種傳感器檢測到的檢測信號的各種實際值被供給到電子控制單元50。例如，各種傳感器包括發動機轉速傳感器60、諸如分解器的電動機轉速傳感器62、64、車速傳感器66、加速器操作量傳感器68、節氣門開度傳感器70等。例如，各種實際值包括發動機轉速ne、mg1轉速ng、mg2轉速nm、at輸出轉速no、加速器操作量θacc、節氣門開度θth等。發動機轉速ne是發動機14的轉速。mg1轉速ng是第一電動機mg1的轉速。mg2轉速nm是第二電動機mg2的轉速，且對應于為變速器輸入軸34的轉速的at輸入轉速ni。at輸出轉速no為變速器輸出軸36的轉速，并且對應于車速v。加速器操作量θacc是作為駕駛員的加速要求量的加速踏板的操作量。節氣門開度θth是電子節氣門的開度。從電子控制單元50輸出發動機輸出控制命令信號se、電動機控制命令信號smg、液壓控制命令信號sp等。發動機輸出控制命令信號se用于控制發動機14的輸出。電動機控制命令信號smg用于操作控制第一電動機mg1和第二電動機mg2的逆變器24。液壓控制命令信號sp用于控制與自動變速器20的變速相關聯的離合器c。例如，液壓控制命令信號sp是用于驅動調節分別供給離合器c的各個液壓致動器的各個離合器液壓的各個電磁閥的命令信號(液壓命令值)，并且被輸出到液壓控制回路38。

電子控制單元50包括混合動力控制手段，也就是混合動力控制單元52；以及變速控制手段，也就是變速控制單元54。

混合動力控制單元52包括發動機工作控制工具，即發動機工作控制單元55的功能，以及電動機工作控制工具，即電動機工作控制單元56的功能。發動機工作控制單元55控制發動機14的操作。電動機工作控制單元56經由逆變器24控制第一電動機mg1和第二電動機mg2的工作。混合動力控制單元52利用那些控制功能通過使用發動機14、第一電動機mg1和第二電動機mg2來執行混合動力驅動控制等。具體地，混合動力控制單元52通過將加速器操作量θacc和車速v應用于根據經驗獲得的或者通過設計獲得的并且預先存儲(即，預定)的關系(例如，驅動力映射圖表)來計算要求驅動力fdem。混合動力控制單元52輸出用于控制發動機14、第一電動機mg1和第二電動機mg2的命令信號(發動機輸出控制命令信號se和電動機控制命令信號smg)，使得要求驅動力fdem是考慮到發動機最佳燃料消耗點、傳遞損失、輔助負荷、自動變速器20的齒數比γat、電池26的能夠充電電力win和能夠放電電力wout等而獲得的。作為該控制的結果，電子式無級變速器30的變速比γ0被控制。

變速控制單元54對自動變速器20執行變速控制，使得與通過混合動力控制單元52等對發動機14、第一電動機mg1、第二電動機mg2和電子式無級變速器30的變速比γ0的控制相協調地獲得要求驅動力fdem。具體地，當變速控制單元54判定使自動變速器20變速以便獲得要求驅動力fdem時，變速控制單元54將用于接合和/或釋放與自動變速器20的變速相關聯的離合器c的液壓控制命令信號sp輸出到液壓控制回路38，使得判定為滿足要求驅動力fdem的檔位被建立。

附帶一提的是，電子式無級變速器30中可能會存在故障，并且該故障可能會使得第一電動機mg1的運轉狀態不能夠被控制。例如，電子式無級變速器30中的故障是關于第一電動機mg1的故障或關于發動機14的故障。當存在關于第一電動機mg1的故障時，不能控制第一電動機mg1的運轉狀態，因此使通過第一電動機mg1對電子式無級變速器30的控制不能進行。在關于第一電動機mg1的該故障中，第一電動機mg1不能提供對發動機轉矩te的反作用力，因此期望停止發動機14的運轉。在關于發動機14的故障中，期望停止發動機14的運轉以停止發動機14的旋轉(也就是，將發動機轉速ne設定為零)。因此，在關于發動機14的該故障中，即使當第一電動機mg1沒有發生故障并且第一電動機mg1能夠被操作時，由于發動機14的旋轉被停止(也就是，由于發動機轉速ne被限制為零)，因此也不允許自由地操作第一電動機mg1。電子式無級變速器30中的故障是要求發動機14的旋轉停止的故障。

當發動機14的旋轉由于在發動機行駛期間電子式無級變速器30中已經發生故障而被停止時，通過考慮到動力分配機構16的三個旋轉元件的轉速之間的相對關系，基于at輸入轉速ni(其與mg2轉速nm同義)和朝向零減小的發動機轉速ne來確定mg1轉速ng(參見圖2)。此時，隨著at輸入轉速ni增大，則更容易產生第一電動機mg1的過轉速。隨著車速v增加或隨著自動變速器20的檔位變為較低車速側(下側)檔位，at輸入轉速ni更容易增加。因此，在電子式無級變速器30中發生故障時為了防止第一電動機mg1的過轉速，可以想到通過在未發生故障的正常狀態下的發動機行駛期間限制高車速側和低齒數比側區域的使用而為電子式無級變速器30中故障的出現做準備。然而，即使當駕駛員的加速要求大時，這種限制也限制車輛以低齒數比直到高車速的加速，因此仍然存在正常狀態下發動機行駛中駕駛性能惡化的可能性。

從另一個角度來看，如果在發動機行駛期間在電子式無級變速器30中出現故障，則允許通過使用第二電動機mg2的電動機行駛來進行退避行駛。在at輸入轉矩ti低于發動機行駛中的at輸入轉矩ti的電動機行駛中，可以想到使自動變速器20降檔以確保驅動力。但是，作為自動變速器20降檔的結果，at輸入轉速ni進一步增加，因此更容易出現第一電動機mg1的過轉速。

當在發動機行駛期間電子式無級變速器30中出現故障并且發動機14的旋轉被停止時，電子控制單元50使自動變速器20升檔。由于作為自動變速器20的升檔的結果at輸入轉速ni減小，因此第一電動機mg1的過轉速更難以發生。確保第一電動機mg1的耐久性被給予比確保電動機行駛中的驅動力更高的優先級。如果在發動機14的旋轉停止之后使自動變速器20開始升檔，則不可能防止第一電動機mg1的過轉速。為此，電子控制單元50使自動變速器20在發動機14的旋轉停止之前開始升檔。優選地，電子控制單元50在發動機14的旋轉停止之前完成自動變速器20的升檔。

當在發動機14的旋轉停止的狀態下未發生第一電動機mg1的過轉速時，不要求使自動變速器20升檔。因此，在電子式無級變速器30出現故障時，電子控制單元50預測如果發動機14的旋轉停止是否會發生第一電動機mg1的過轉速，并且當其判定第一電動機mg1的過轉速發生時，使自動變速器20開始升檔。

當通過使自動變速器20升檔成至少一檔更高車速側(更高側)檔位來減小at輸入轉速ni時，防止了第一電動機mg1的過轉速。優選地，期望減小at輸入轉速ni，使得第一電動機mg1的過轉速可靠地不會發生。因此，電子控制單元50使自動變速器20升檔成高側檔位，該高側檔位具有的齒數比γat小于或等于在發動機14的旋轉被停止的狀態下不發生第一電動機mg1的過轉速的自動變速器20的齒數比γat。

通常，在通過用于接合或釋放離合器c的控制來建立檔位的自動變速器20中，在被驅動狀態下的升檔時，實行松油門升檔。在松油門升檔中，等待at輸入轉速ni的減小，且在at輸入轉速ni已經減小至接近變速后的同步轉速之后，用于建立升檔后的檔位的離合器c被接合。另一方面，在自動變速器20中，當在驅動狀態下的升檔時，實行踩油門升檔。在踩油門升檔中，通過接合用于建立升檔后的檔位的離合器c來強制減小at輸入轉速ni，以進行升檔。在電子式無級變速器30中發生故障的情況下，從電子式無級變速器30不輸出轉矩，因此可以實行松油門升檔。然而，松油門升檔在at輸入轉速ni的減小速度上比踩油門升檔在at輸入轉速ni的減小速度上更低。另外，在動力傳遞系統12中，第二電動機mg2聯接到變速器輸入軸34，因此由于第二電動機mg2的慣性使at輸入轉速ni的減小速度變得更低。其結果是，相比于踩油門升檔，松油門升檔更容易引起根據發動機轉速ne的減小速度的第一電動機mg1的過轉速發生。因此，優選地，期望通過實行踩油門升檔來增大at輸入轉速ni的減小速度，從而使第一電動機mg1的過轉速難以發生。當在發動機行駛期間電子式無級變速器30出現故障并且發動機14的旋轉被停止時，電子控制單元50使自動變速器20實行踩油門升檔。

具體地，電子控制單元50進一步包括：故障判定工具，也就是故障判定單元58；以及過轉速判定工具，也就是過轉速判定單元59。

故障判定單元58判定在電子式無級變速器30中是否存在故障，所述故障使得第一電動機mg1的運轉狀態不能夠被控制。例如，當第一電動機mg1中存在使逆變器24中的第一電動機mg1的電流傳感器值對于電動機控制命令信號smg為異常的故障時，當逆變器24中存在例如過電流、內部電路故障和短路等故障時，當存在諸如電子控制單元50中用于控制電動機的控制設備與第一電動機mg1或第二電動機mg2的通信異常的異常時，當在電池26中存在異常，諸如對電池26的可充電電力win和可放電電力wout的控制中的異常時，或者當發動機14中存在引起對于發動機輸出控制命令信號se的發動機輸出異常或發動機起動異常的故障時，故障判定單元58判定電子式無級變速器30中存在故障。

發動機工作控制單元55停止發動機14的運轉。優選地，在發動機行駛期間，當故障判定單元58判定在電子式無級變速器30中存在故障時，發動機工作控制單元55執行用于停止發動機14的運轉的發動機停止處理。例如，發動機工作控制單元55通過切斷給發動機14的燃料(f/c)來執行發動機停止處理。

在發動機行駛期間，當故障判定單元58判定在電子式無級變速器30中存在故障并且發動機工作控制單元55執行發動機停止處理時，過轉速判定單元59計算在發動機14的旋轉停止的狀態下第一電動機mg1的估計轉速(以下稱為估計mg1轉速nge)。電子式無級變速器30被配置為使得當確定了動力分配機構16的三個旋轉元件中的任意兩個的轉速時，也確定了剩下的一個旋轉元件的轉速。因此，過轉速判定單元59通過將at輸入轉速ni應用于下述數學式(1)來計算估計mg1轉速nge，該數學表達式(1)是用于估計在發動機轉速ne被設定為零時的mg1轉速ng的數學表達式，并且基于動力分配機構16的三個旋轉元件的轉速之間的相對關系而被預先設定(參見圖2的共線圖中的虛線a、b的狀態)。過轉速判定單元59判定估計mg1轉速nge是否落在預定過轉速范圍之內。過轉速判定單元59基于估計mg1轉速nge的絕對值是否高于或等于預定過轉速ngo(>0)來判定估計mg1轉速nge是否落在預定過轉速范圍之內。預定過轉速范圍是預先設定使得mg1轉速ng的絕對值變為高于或等于預定過轉速ngo的轉速范圍。例如，預定過轉速ngo是考慮到第一電動機mg1的耐久性為了判定第一電動機mg1的過速度而預先設定的mg1轉速ng(絕對值)的下限值。

nge＝-(1/ρ)×ni(1)

在發動機行駛期間，當故障判定單元58判定在電子式無級變速器30中存在故障，并且發動機工作控制單元55執行發動機停止處理時，變速控制單元54向液壓控制電路38輸出用于在發動機14的旋轉停止之前使自動變速器20開始升檔的液壓控制命令信號sp。優選地，當過轉速判定單元59判定估計mg1轉速nge落在預定過轉速范圍之內時，變速控制單元54使自動變速器20開始升檔。變速控制單元54通過踩油門升檔來實行該升檔。例如，變速控制單元54實行踩油門升檔，以便在發動機14的旋轉停止之前完成自動變速器20的升檔。

變速控制單元54計算在發動機14的旋轉停止的狀態下mg1轉速ng落在預定過轉速范圍之外的自動變速器20的估計齒數比γate。過轉速判定單元59通過將at輸出轉速no應用于以下數學表達式(2)來計算升檔后的齒數比γata，該數學表達式(2)是在發動機轉速ne為零且mg1轉速ng是預定過轉速ngo情況下的齒數比γ的理論數學表達式，其基于動力分配機構16的三個旋轉元件的轉速之間的相對關系而被預先設定(參見圖2的共線圖中虛線a、b的狀態)。高側齒數比，其是大于升檔后的齒數比γata的齒數比γat，是mg1轉速ng落在預定過轉速范圍之外的自動變速器20的估計齒數比γate。變速控制單元54使自動變速器20升檔，使得自動變速器20的齒數比γat被設定為估計齒數比γate。變速控制單元54使自動變速器20升檔成自動變速器20的齒數比γat變為估計齒數比γate處的檔位。當存在多個自動變速器20的檔位，在該檔位下齒數比γat變為估計齒數比γate時，例如，變速控制單元54使自動變速器20升檔成其中齒數比γat變為估計齒數比γate所在各個檔位中的最低檔位。

γata＝ρ×ngo/no(2)

圖5是示出電子控制單元50的控制工作，即，在包括彼此串聯的電子式無級變速器30和自動變速器20的動力傳遞系統12中的電子式無級變速器30的正常狀態下不惡化駕駛性能，而在電子式無級變速器30中發生故障的情況下，用于防止第一電動機mg1的過轉速的控制工作的相關部分的流程圖。例如，該流程圖在發動機行駛期間被反復執行。

在圖5中，首先，在對應于故障判定單元58的功能的步驟(以下，省略步驟)s10中，判定在電子式無級變速器30中是否存在故障，該故障使第一電動機mg1的運轉狀態不能夠被控制。當在s10中做出否定的判定時，例程結束。當在s10中做出肯定的判定時，在對應于發動機工作控制單元55的功能的s20中，通過切斷給發動機14的燃料(f/c)來執行發動機停止處理(參見圖2中的“f/c”)。接著，在對應于過轉速判定單元59的功能的s30中，判定通過使用數學式(1)計算出的在發動機14的旋轉停止的狀態下的估計mg1轉速nge是否落在預定過轉速范圍之內(參見圖2中的短虛線段a)。s30的判定不在發動機轉速ne變為零之后實行，而是該判定在s20之后立即被實行。當在s30中做出否定的判定時，例程結束。當在s30中做出肯定的判定時，在對應于變速控制單元54的功能的s40中，輸出使自動變速器20升檔的命令。也就是說，輸出命令以使自動變速器20強制升檔，這不同于在電子式無級變速器30的正常狀態下實行的正常升檔。例如，輸出命令以使自動變速器20升檔成如下自動變速器20的檔位：在該檔位下，齒數比γat變為在發動機14的旋轉停止的狀態下mg1轉速ng落在預定過轉速范圍之外的自動變速器20的估計齒數比γate(參見圖2中的長虛線段b)。隨后，在對應于變速控制單元54的功能的s50中，通過踩油門升檔而使自動變速器20升檔。

如上所述，根據本實施例，當判定在電子式無級變速器30中存在故障并且發動機14的運轉被停止時，使自動變速器20在發動機14的旋轉停止之前開始升檔。因此，當由于運轉的停止導致發動機14的旋轉停止時，與判定電子式無級變速器30中存在故障之前相比，at輸入轉速ni減小。因此，基于動力分配機構16的各個旋轉元件的轉速之間的相對關系，mg1轉速ng在絕對值上低于在不使自動變速器20升檔的情況下的絕對值，因此防止了第一電動機mg1的過轉速。這意味著，在電子式無級變速器30的正常狀態下行駛期間，不要求車輛在避開行駛范圍的同時行駛，該行駛范圍高于或等于發動機14的旋轉被停止時導致第一電動機mg1的過轉速的at輸入轉速ni。因此，在包括彼此串聯的電子式無級變速器30和自動變速器20的動力傳遞系統12中，能夠在電子式無級變速器30的正常狀態下行駛中的駕駛性能不惡化的同時，在電子式無級變速器30發生故障的情況下防止第一電動機mg1的過轉速。

本實施例具有的優點在于：與在電子式無級變速器30中發生故障的情況下通過將自動變速器20置于空檔狀態而使用第二電動機mg2來控制mg1轉速ng的技術相比，允許在電子式無級變速器30中發生故障的情況下通過使用mg2的電動機行駛來進行退避行駛。本實施例具有的優點在于：與用于通過將第一電動機mg1經由離合器聯接到動力分配機構16并且在電子式無級變速器30中發生故障的情況下釋放該離合器來防止第一電動機mg1的過轉速的技術相比，不要求用于增加這種離合器的成本和空間。根據本實施方式，通過在電子式無級變速器30中發生故障的情況下防止第一電動機mg1的過轉速，提高了耐久性，從而獲得從暫時故障恢復到正常狀態的機會。例如，作為在通過停止發動機14的運轉而減小干擾的狀態下的故障判定的結果，當判定為正常時，獲得返回正常狀態的機會。

根據本實施例，當在發動機14的旋轉停止的狀態下估計mg1轉速nge落在預定過轉速范圍之內時，使自動變速器20開始升檔，從而可以在電子式無級變速器30中發生故障情況下適當地防止第一電動機mg1的過轉速。

根據本實施例，使自動變速器20升檔，使得齒數比γat被設定為在發動機14的旋轉停止的狀態下mg1轉速ng落在預定過轉速范圍之外的自動變速器20的估計齒數比γate，從而能夠在電子式無級變速器30發生故障情況下可靠地防止第一電動機mg1的過轉速。

根據本實施例，當用于建立升檔之后的檔位的離合器c被接合時進行升檔，因此可以快速地減小at輸入轉速ni，其結果是可以在電子式無級變速器30中發生故障的情況下可靠地防止第一電動機mg1的過轉速。也就是，在通過踩油門升檔的變速控制的情況下，與通過松油門升檔的變速控制的情況相比，at輸入轉速ni的減少速度增大，因此能夠在電子式無級變速器30發生故障的情況下可靠地防止第一電動機mg1的過轉速。

參照附圖對本發明的實施例進行詳細描述；然而，本發明也適用于其他實施例。

例如，在上述實施例中，示出了作為構成傳遞構件32和驅動輪18之間的動力傳遞路徑的一部分的機械式變速機構的行星齒輪式自動變速器的自動變速器20；然而，本發明不限于該配置。例如，機械式變速機構可以是已知的同步嚙合型平行雙軸自動變速器，其在兩個軸之間包括多對常嚙合變速齒輪，并且其的檔位是通過由致動器控制犬牙式離合器(也就是，嚙合式離合器)的接合/釋放狀態而被自動改變；已知的雙離合器變速器(dct)，其是同步嚙合型平行雙軸自動變速器并且包括雙線輸入軸；已知的無級變速器(cvt)等。在cvt的情況下，在電子式無級變速器30中發生故障的情況下，例如，通過與正常狀態相比增大變速比的變化速度，at輸入轉速ni迅速減小。

在上述實施例中，當在發動機14的旋轉停止的狀態下的估計mg1轉速nge落在預定過轉速范圍之內時，通過踩油門升檔來使自動變速器20升檔；然而，本發明不限于該配置。例如，當在發動機行駛期間在電子式無級變速器30中存在故障并且發動機14的旋轉停止時，可以通過松油門升檔來使自動變速器20升檔。同樣根據該配置，獲得如下一定有益效果：也能夠在電子式無級變速器30的正常狀態下的行駛時不惡化駕駛性能的同時，在電子式無級變速器30發生故障的情況下防止第一電動機mg1的過轉速。在這種情況下，不要求圖5的流程圖中的s30和s50。

在上述實施例中，動力分配機構16具有包括三個旋轉元件的差動機構的結構；然而，本發明不限于該結構。例如，當動力分配機構16是通過將多個行星齒輪系彼此聯接而具有四個或更多個旋轉元件的差動機構時，可以應用本發明。動力分配機構16可以是雙小齒輪行星齒輪系。動力分配機構16可以是其中小齒輪由發動機14驅動旋轉的差動齒輪單元，并且與小齒輪嚙合的一對錐齒輪分別操作地聯接到第一電動機mg1和傳遞構件32。

上述實施例僅是說明性的，并且本發明可以基于本領域技術人員的知識在包括各種修改或改進的模式中實現。