CN105501046A - 用于混合动力车辆的驱动控制系统 - Google Patents

Abstract

用于混合动力车辆的驱动控制系统。所述驱动控制系统包括动力分配机构、制动机构、第一电动机、输出构件、第二电动机和电子控制单元。电子控制单元构造成基于作为电动机驱动状态的持续时间的第一时间获得动力分配机构的温度，在通过电子控制单元获得的温度低于预定的上限温度时允许电动机驱动状态，并且在所获得的温度高于或者等于所述上限温度时禁止所述电动机驱动状态。

Description

用于混合动力车辆的驱动控制系统

技术领域

本发明涉及一种用于混合动力车辆的控制系统，所述混合动力车辆使用电动机作为输出驱动动力以驱动混合动力车辆的驱动力源，所述电动机用于控制发动机的转速。

背景技术

日本专利申请公报No.8-295140(JP8-295140A)中描述了一种所谓的双电动机混合动力车辆。混合动力车辆包括由行星齿轮机构形成的动力分配机构。发动机输出的转矩被输入到行星齿轮机构的托架，并且具有发电功能的第一电动机联接到行星齿轮机构的太阳齿轮。齿圈是行星齿轮机构的输出元件。齿圈经由反转齿轮单元(countergearunit)联接到差动装置，所述反转齿轮单元构成减速机构。第二电动机联接到反转齿轮单元。允许将由第一电动机产生的电力供应到第二电动机。另外，设置有使联接到托架的输入轴停止旋转的制动装置。在通过接合制动装置固定托架的情况下，动力分配机构用作减速机构，并且能够放大第一电动机输出的转矩并且从齿圈输出经过放大的转矩。

国际申请公报No.2011/114785描述了构造与JP8-295140A中描述的混合动力驱动系统的构造类似的系统。在这种类型的驱动系统中，例如，如果车辆在发动机停转的状态下被牵引，则因为托架停止，所以可能不能将润滑油充分供应到小齿轮、小齿轮轴等。在国际申请公报No.2011/114785中描述的系统中，设置了接收器，其接收从设置在行星齿轮机构上方的储液池部分下落的润滑油，然后将接收到的润滑油引导至小齿轮轴。

在JP8-295140A中描述的混合动力车辆中，当发动机停转并且制动装置使托架停止旋转时，动力分配机构用作减速器。当在这个状态下致使第一电动机用作电动机时，第一电动机的转矩被放大，并且被从齿圈输出，因此能够驱动混动动力车辆。在这种情况下，因为托架没有汲出(dip)润滑油，所以出现这样的状况，即，不能将润滑油充分地供应到小齿轮、小齿轮轴等，正如在国际申请公报No.2011/114785中描述的那样。

国际申请公报No.2011/114785中描述的系统被构造成将从设置在行星齿轮机构上方的储液池部分落下的润滑油引导到小齿轮轴或者小齿轮。因此，当润滑油充分蓄积在储液池部分中时，能够将润滑油供应到小齿轮轴、小齿轮等。然而，例如，当储液池部分中的润滑油耗尽或者因高粘度润滑油而没有充分下落时，存在不能充分润滑小齿轮轴、小齿轮等的可能性。因为需要提供上述储液池部分，所以需要大幅修改现有系统，并且可能会增大混合动力系统的整体构造的尺寸。

发明内容

本发明提供了一种驱动控制系统，所述驱动控制系统能够抑制构成动力分配机构的行星齿轮机构的耐用性下降，并且所述驱动控制系统还能够尽可能长时间地执行这样的驱动模式，在所述驱动模式中，联接到动力分配机构的电动机用作用于驱动车辆的驱动力源。

本发明的驱动控制系统用于混合动力车辆。驱动控制系统包括动力分配机构、制动机构、第一电动机、输出构件、第二电动机和电子控制单元。动力分配机构包括作为旋转元件的托架、太阳齿轮和齿圈。动力分配机构构造成执行差动作用。从发动机输出的转矩被传递到托架。制动机构构造成选择性地停止托架的旋转。第一电动机联接到太阳齿轮和齿圈中的一个。第一电动机能够产生电力。输出构件联接到太阳齿轮和齿圈中的另一个。第二电动机构造成将用于推动混合动力车辆的驱动转矩与输出构件的转矩相加。电子控制单元构造成基于作为电动机驱动状态的持续时间的第一时间获得动力分配机构的温度，并且构造成在由电子控制单元获得的温度低于预定上限温度时允许电动机驱动状态，并在由电子控制单元获得的温度高于或等于预定上限温度时禁止电动机驱动状态。电动机驱动状态是满足以下条件i)至iii)的状态：i)托架的旋转被制动机构停止；ii)从第一电动机输出的转矩被经由动力分配机构传送到输出构件；和iii)第二电动机正在输出驱动转矩。

当托架固定时，动力分配机构的润滑并非一直充分。当从第一电动机输入驱动转矩时，动力分配机构中的摩擦增大。利用根据本发明的驱动控制系统，伴随着温度升高(由于产生热量)的电动机驱动状态不会持续超过上限温度。因此，能够防止或者抑制由托架支撑的小齿轮、小齿轮轴等的温度过度升高或者耐用性降低。可以事先考虑到对小齿轮、小齿轮轴等的耐用性的影响而将上限温度设定为尽可能高的温度。因此，通过延长混合动力车辆使用第一电动机和第二电动机作为驱动力源来行驶的时间，能够提高燃料经济性。

电子控制单元可以构造成当满足以下条件iv)和v)时，保持电动机驱动状态成立的判定：iv)电动机驱动状态被中断；和v)作为电动机驱动状态被中断的时间的第二时间短于预定时间。

利用上述构造，当电动机驱动状态被暂时中断并且中断时间短于预定时间时，电动机驱动状态的持续时间的计数不中断而是继续。这减小了动力分配机构的温度(其由于电动机驱动状态而升高)和持续时间的计数值之间的关联性的偏差。结果，能够防止或者抑制由托架支撑的小齿轮、小齿轮轴等的温度过度升高或者耐用性降低。

电子控制单元可以被构造成基于所述第一时间和温度升高率获得动力分配机构的温度。电子控制单元可以构造成在以下值vi)至viii)中的至少任意一个增大时将温度升高率设定为更大的值：vi)第一电动机的转速，vii)从第一电动机输入到动力分配机构的转矩，和viii)从第一电动机输入到动力分配机构的能量。

利用上述构造，当估算动力分配机构上的负荷较大时，将动力分配机构的温度升高率设定成更大的值。即，当动力分配机构中的每单位时间产生的热量较大时，电动机驱动状态的持续时间变短，并且所产生的热量总体不会增加，因此能够防止或者抑制由托架支撑的小齿轮、小齿轮轴等的温度过度升高或者耐用性降低。

电子控制单元可以构造成检测动力分配机构的润滑油的温度。电子控制单元可以构造成基于所述第一时间和温度升高率获得动力分配机构的温度。电子控制单元可以构造成当润滑油温度降低时将温度升高率设定为更小的值。

利用上述构造，当润滑油温度较低时，温度升高率被设定为更小的值，因此延长了电动机驱动状态的持续时间。结果，通过将第一电动机和第二电动机用作驱动力源行驶的机会增大或者行驶时间延长，结果能够提高燃料经济性。

电子控制单元可以构造成获得动力分配机构在切换到电动机驱动状态时的初始温度。电子控制单元可以构造成在所述初始温度低于或等于预定基准温度时，通过将计算出的温度与预定基准温度相加来获得动力分配机构的温度。所述计算出的温度可以是基于第一时间和温度升高率获得的温度。电子控制单元可以构造成在所述初始温度超过预定基准温度时，通过将计算出的温度与所述初始温度相加来获得动力分配机构的温度。

利用上述构造，当电动机驱动状态开始时的动力分配机构的初始温度低于预定基准温度时，基于动力分配机构的温度从基准温度开始升高的假设获得动力分配机构的温度。结果，能够避免或者抑制例如将动力分配机构的温度确定为低于实际温度的温度的状况。

电子控制单元可以构造成获取在切换到电动机驱动状态之前的混合动力车辆的运转状态和混合动力车辆所处的环境的环境信息中的至少一个。电子控制单元可以构造成基于所述运转状态和环境信息中的至少一个获得初始温度。

基于在切换到电动机驱动状态之前的混合动力车辆的运转状态或环境信息获得初始温度。动力分配机构的温度或者由构成动力分配结构的托架支撑的小齿轮、小齿轮轴等的温度随着混合动力车辆的运转状态或者混合动力车辆所处的环境而变化。因此，能够从运转状态或者环境信息估算小齿轮、小齿轮轴等的温度，并且基于运转状态或者环境信息设定初始温度。具体地，在小齿轮、小齿轮轴等的温度升高的运转状态或者环境中，初始温度被设定为较高的温度；而在小齿轮、小齿轮轴等的温度没有显著升高的运转状态或者环境中，初始温度被设定为较低的温度。因此，通过响应于混合动力车辆的运转状态或者环境提高使用第一电动机和第二电动机作为驱动力源来行驶的机会，能够提高燃料经济性，并且能够防止或者抑制小齿轮、小齿轮轴等的温度过度升高或者耐用性降低。

电子控制单元可以构造成当第一时间超过上限时间时禁止电动机驱动状态。上限时间可以是允许电动机驱动状态持续的预定时间。

利用上述构造，当电动机驱动状态的持续时间超过预定上限时间时，不管上述动力分配机构温度的如何都禁止电动机驱动状态。因此，能够防止或者抑制在电动机驱动状态中承受较大负荷的动力分配机构等的耐用性降低。

附图说明

下文将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势和技术以及工业意义，在所述附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是用于图解根据本发明的控制系统中的控制器执行的一个控制示例的流程图；

图2是示出了HV模式、双电动机模式和单电动机模式的区域的一个示例的映射图；

图3是示意性示出了第一电动机输出的动力或者输入到动力分配机构的能量与小齿轮温度的变化率之间的相关性的测量结果的曲线图；

图4是示意性示出了第一电动机的转速和小齿轮温度的变化率之间的相关性的测量结果的曲线图；

图5是示意性示出了第一电动机的转矩和小齿轮温度的变化率之间的相关性的测量结果的曲线图；

图6是示意性示出了EOP的排油量和小齿轮温度的变化率之间的相关性的测量结果的曲线图；

图7是示出了控制中使用的降低率的映射的一个示例的视图；

图8是示出了控制中使用的升高率的映射的一个示例的视图；和

图9是示出了可应用本发明的混合动力车辆中的驱动系的一个示例的框架图。

具体实施方式

图9示出了可以应用本发明的混合动力车辆的框架图。混合动力驱动系统为所谓的双电动机驱动系统，并且包括作为驱动力源的发动机(ENG)1和两个电动机2、3。发动机1是内燃机，例如汽油发动机和柴油发动机。第一电动机2可以是电动发电机(MG)，所述电动发电机能够再生能量和输出动力。另外，第二电动机3可以是类似的电动发电机(MG)。提供了动力分配机构4。动力分配机构4将从发动机1输出的动力分配到第一电动机2和输出构件。动力分配机构4可以由差动机构形成，所述差动机构例如是行星齿轮机构。在图9示出的示例中，动力分配机构4由单个小齿轮型的行星齿轮机构形成。

多个(例如，三个)小齿轮7布置在太阳齿轮5和齿圈6之间。多个小齿轮7与太阳齿轮5和齿圈6啮合。小齿轮7由托架8支撑，以便能够旋转和回转。由托架8支撑小齿轮7的结构与众所周知的行星齿轮机构中的结构类似。将简述所述结构。由托架8支撑小齿轮轴。小齿轮7分别经由设置在小齿轮轴的外周侧上的轴承(例如滚针轴承)装配到小齿轮轴上。每个小齿轮轴均沿着其中心轴线具有油孔。另一个油孔从每个油孔延伸到外周。经由这些油孔将润滑油供应到轴承和齿根面。

托架8是所谓的输入元件。来自发动机1的动力被传送到托架8。即，发动机1的输出轴(曲柄轴)9和托架8经由阻尼器机构10相连。制动机构11设置在托架8和发动机1之间。制动机构11选择性地停止托架8的转动。制动机构11可以是摩擦制动器、制动棘轮(dogbrake)、和单向离合器中的任意一种。

第一电动机2沿着与动力分配机构4相同的轴线布置，并且布置成隔着动力分配机构4与发动机1相对。第一电动机2联接到太阳齿轮5。因此，太阳齿轮5是所谓的反作用元件(reactionelement)。第一电动机2的转子轴和与转子轴相连的太阳齿轮轴均为中空轴。泵轴12插入到中空轴内部。泵轴12的一个端部联接到发动机1。油泵(机械油泵(MOP))13联接到泵轴12的另一个端部。MOP13由发动机1驱动，以便产生用于控制的液压和用于润滑的液压。因此，第二油泵(电动油泵(EOP))14设置成与MOP13并联。第二油泵14由一电动机驱动，以在发动机1停转时确保液压。

构成动力分配机构4的行星齿轮机构中的齿圈6为所谓的输出元件。输出齿轮15一体地设置有齿圈6。输出齿轮15是对应于本发明的实施例中的输出构件的外部齿轮。输出齿轮15经由反转齿轮(countergear)单元16联接到差动齿轮17。即，连接到对轴(countershaft)18的从动齿轮19与输出齿轮15啮合。直径小于从动齿轮19的驱动齿轮20连接到对轴18。驱动齿轮20与差动齿轮17中的齿圈21啮合。驱动力被从差动齿轮17输出到右驱动轮和左驱动轮22。另一个驱动齿轮23与从动齿轮19啮合。第二电动机3联接到驱动齿轮23。即，第二电动机3的转矩被增加到从输出齿轮15输出的转矩。

第一电动机2和第二电动机3经由蓄电装置(未示出)或换流器(未示出)电性互连，并且构造成使得能够将由第一电动机2产生的电力供应到第二电动机3。

允许将上述混合动力车辆选择性地设定为混合动力模式(HV模式)、双电动机模式和单电动机模式这三个驱动模式中的任意一种驱动模式。HV模式是这样的驱动模式，在所述驱动模式中，动力分配机构4将从发动机1输出的动力分配到第一电动机2侧和输出齿轮15侧，由用作发电机的第一电动机2产生的电力被供应到第二电动机3，并且第二电动机3的输出转矩在反转齿轮单元16中被增加到输出齿轮15的转矩。双电动机模式是这样的模式，在所述模式中，第一电动机2和第二电动机3均用作用于驱动混合动力车辆的驱动力源，并且混合动力车辆通过使用这两个电动机2、3的动力而行驶。在这种情况下，托架8被制动机构11固定。因此，动力分配机构4用作第一电动机2和输出齿轮15之间的减速机构。混合动力车辆以双电动机模式行驶的状态对应于根据本发明的实施例的电动机驱动状态。单电动机模式是混合动力车辆通过将第二电动机3用作驱动力源而行驶的模式。

这些驱动模式的驱动转矩、燃料经济性等不同，因此，这些驱动模式的区域由车速、驱动力等确定，并且根据所需的驱动力(其由加速器操作量表示)和车速来选择驱动模式。图2示出了驱动模式的区域，这些区域事先由车速V和驱动力F确定。在图2中，由符号AHV表示的区域是HV模式区域，由符号A2M表示的区域是双电动机模式区域，并且由符号A1M表示的区域是单电动机模式区域。电子控制单元(ECU)24设置为控制器，用于选择这些驱动模式中的任意一种并控制混合动力驱动系统的各个单元以建立所选择的驱动模式。ECU24主要由微型计算机形成。ECU24构造成根据输入数据和诸如预存的映射来实施计算，并且将计算结果作为控制命令信号输出到发动机1、电动机2、3中的每一个、蓄电装置或用于电动机2、3的换流器、制动机构11等。输入到ECU24的数据(即，在控制过程中使用的数据)的示例包括车速、加速器操作量、电动机2、3的转速、电动机2、3的驱动电流、润滑油的温度(油温)、混合动力车辆的点火开关的接通/断开状态、设置在车身前面的进气格栅执行器(grillshutter)的打开/闭合状态、进气格栅执行器的打开状态或者闭合状态的持续时间、混合动力车辆所处环境的温度(环境温度)等。事先存储图2中示出的上述区域、小齿轮、小齿轮轴等的温度升高率和降低率、温度的初始值、时间和温度的判定阈值等。

根据本发明的驱动控制系统构造成在上述小齿轮、小齿轮轴等的温度不过度升高的情况下尽可能长时间地执行双电动机模式。动力分配机构的温度是关于动力分配机构的温度，并且包括小齿轮、小齿轮轴等的温度。图1中的流程图示出了针对上述内容实施控制的一个示例。根据本发明的实施例的控制器构造成执行这个流程图。在混合动力车辆行驶期间以预定的较短时间间隔重复执行图1示出的程序。在图1示出的控制示例中，初始，判定表示设定上述双电动机模式的标志(在下文中，暂时称作双电动机标志)F2M是否处于启动(ON)状态(步骤S1)。当所需驱动力和车速落入图2中示出的双电动机模式区域A2M中时，选择双电动机模式，并且作为这个选择的结果，双电动机标志F2M是被设置成处于启动状态的标志。

当标志F2M由于选择了对应于根据本发明的电动机驱动状态的双电动机模式而处于启动状态时，在步骤S1中作出肯定的判定。在这种情况下，处理进行到步骤S2，并且表示双电动机模式正在继续的标志F2M-C(在下文中，暂时称作继续标志)被设定为启动(ON)状态。继续标志F2M-C是用于执行以下处理的标志：判定将双电动机模式的暂时中断视为双电动机模式的继续还是视为双电动机模式的结束。在继续标志F2M-C被设定成启动状态之后，启动计时器Time_ON开始计时(步骤S3)。具体地，在上一次执行图1示出的程序的情况下，将图1中示出的程序的一个循环的执行时间Δtime与启动计时器Time_ON的值(上一个值)Time_ON_old相加。紧接着继续标志F2M-C切换到启动状态之后的上一个值Time_ON_old为零，并且在这种情况下开始测量时间。

另一方面，当由于双电动机标志F2M处于停止状态而在步骤S1中作出否定的判定时，停止计时器Time_OFF计时(步骤S4)。停止计时器Time_OFF用于测量从双电动机模式结束并且双电动机标志F2M被设定为停止状态开始所经历的时间。具体地，在上一次执行图1中示出的程序的情况下，图1中示出的程序的一个循环的执行时间Δtime与停止计时器Time_OFF的值(上一个值)Time_OFF_old相加。紧接着双电动机标志F2M切换到停止状态之后的上一个值Time_OFF_old为零，并且在这种情况下开始测量时间。

判定由此测量到的时间(停止计时器Time_OFF的值)是否大于预定阈值Time_OFF_th(步骤S5)。这个阈值Time_OFF_th是用于判定在驱动模式从双电动机模式切换到双电动机模式之外的其它驱动模式之后所经历的时间是否是足以冷却上述小齿轮7、安装有小齿轮7的小齿轮轴等的时间。因此，针对混合动力车辆的每种型号或者混合动力驱动系统的每种型号，可以事先基于实验等通过设计确定阈值Time_OFF_th。当由于从双电动机标志F2M被设定为停止状态开始所经历的时间Time_OFF短于或者等于阈值Time_OFF_th而在步骤S5中做出否定判定时，处理进行至上述步骤S2，并且继续标志F2M-C被设定为启动状态。相反，当在步骤S5中做出肯定判定时，继续标志F2M-C被设定为停止(OFF)状态(步骤S6)。即，即使在双电动机模式结束时，在结束之后所经历的时间短于阈值Time_OFF_th时，在控制方面也认为双电动机模式继续。因此，在图1示出的控制示例中，双电动机模式的暂时中断没有被视作双电动机模式的结束。

在步骤S3或者步骤S6之后，判定继续标志F2M-C是否处于启动(ON)状态(步骤S7)。简言之，这个判定是判定是否处于小齿轮7、小齿轮轴等的温度因托架8停止以及第一电动机2正在输出转矩而升高的状态。因此，当在步骤S7中作出否定判定时，处理进行到子程序SR，用于在小齿轮7、小齿轮轴等的温度降低的过程中中执行控制。相反，当在步骤S7中做出肯定判定时，判定启动计时器Time_ON的计数值是否短于双电动机模式持续时间的阈值Time_ON_th(步骤S8)。这个阈值Time_ON_th是用于保护小齿轮7、小齿轮轴等而设置的时间。在双电动机模式中，托架8固定并且大负荷或者摩擦作用在小齿轮7、小齿轮轴等上，因此，通过设计将阈值Time_ON_th设定为允许这种操作状态继续的上限时间。

因为在刚刚切换到双电动机模式之后的双电动机模式的持续时间较短，所以在步骤S8中作出肯定判定。在这种情况下，判定此时的继续标志F2M-C_old是否处于停止(OFF)状态(步骤S9)。换言之，判定在图1示出的程序的上一个执行循环中继续标志F2M-C是否已经被设定成停止状态。因为在步骤S9之前的步骤S2中继续标志F2M-C被设定成启动状态，所以当在步骤S9中作出肯定判定时，这意味着将驱动模式刚刚被切换到双电动机模式。与此相反，当在步骤S9中作出否定判定时，这意味着驱动模式已经被切换到双电动机模式并且双电动机模式继续。

当由于驱动模式刚刚被切换到双电动机模式而在步骤S9中作出肯定判定时，停止计时器Time_OFF的计数值被重置为零(步骤S10)。判定上一次执行图1中示出的程序时混合动力车辆的点火开关(IG_old)是否处于接通(ON)状态(步骤S11)。简言之，步骤S11是判定混合动力车辆是否已经起动的步骤。当由于混合动力车辆已经起动而在步骤S11中作出肯定判定时，判定小齿轮7、小齿轮轴等的温度(在下文中，称作小齿轮温度)的上一个值Tp_est_old是否低于或者等于预定基准温度Tpa(步骤S12)。通过在混合动力车辆工厂发运时输入标称值作为小齿轮温度Tp_est，能够确定所述上一个值Tp_est_old。基准温度Tpa是由设计确定的温度，并且限定了开始实施控制时的小齿轮温度Tp_est的下限值。小齿轮温度Tp_est是估算温度。当估算温度远低于实际温度时，存在双电动机模式中升高的小齿轮温度Tp_est被估算为较低的温度的可能性。设定基准温度Tpa，以避免或者抑制估算出这种较低的温度。因此，当由于小齿轮温度Tp_est的上一个值Tp_est_old低于或者等于基准温度Tpa而在步骤S12中作出肯定判定时，基准温度Tpa被用作小齿轮温度Tp_est(步骤S13)。在这种情况下，如将在下文所述的那样，通过将温度的升高量与基准温度相加来获得小齿轮温度。相反，当由于小齿轮温度Tp_est的上一个值Tp_est_old超过基准温度Tpa而在步骤S12中作出否定判定时，上一个值Tp_est_old被用作小齿轮温度Tp_est(步骤S14)。在这种情况下，如将在下文所述的那样，通过将温度的升高量与上一个值Tp_est_old相加来获得小齿轮温度。

当在步骤S11中作出否定判定时，计算启动双电动机模式的初始小齿轮温度Tp_est(对应于根据本发明的实施例的初始温度的温度)。当点火开关处于断开状态时，不存在使小齿轮温度Tp_est升高的因素，并且小齿轮温度Tp_est具有降低的趋势，因此，在温度以预定降低率ΔTp_down降低的假设下，小齿轮温度Tp_est随着时间ΔIG-OFF的推移而降低。更具体地，因为小齿轮温度Tp_est由于点火开关被设定在断开状态而开始降低，所以将点火开关上一次被设定在断开状态时的小齿轮温度存储为上一个值(或者冷却开始初始值Tp_est_old)。在点火开关处于断开状态的时间ΔIG-OFF期间，小齿轮温度Tp_est以与那时的情况相匹配的降低率ΔTp_down降低。因此，通过将由上述时间ΔIG-OFF和降低率ΔTp_down获得的降低温度与存储的上一个值Tp_est_old相加，计算出双电动机模式由于点火开关被设定为接通状态而开始时的初始温度Tp_est。

另一方面，当在步骤S9中作出否定判定时，即，当继续标志F2M-C已经处于启动状态时，因为小齿轮温度Tp_est具有升高的趋势，所以在小齿轮温度Tp_est以预定的升高率ΔTp_up升高的假设下，小齿轮温度Tp_est随着时间Δtime的流逝而升高(S16)。即，将升高率ΔTp_up和时间Δtime的乘积与上一个值Tp_est_old相加。时间Δtime是图1中示出的程序的一个循环的执行时间。

将描述上述降低率ΔTp_down和上述升高率ΔTp_up。在对应于根据本发明的实施例的电动机驱动状态的双电动机模式中，从第一电动机2输出的动力被输入到动力分配机构4，并且所产生的热量与所输入的动力相匹配。本发明人测量了双电动机模式中的从第一电动机2输出的动力和小齿轮7、小齿轮轴等的温度(在下文中，暂时称作小齿轮温度)的单位时间变化量(温度的变化率)之间的相关性。图3示意性示出了测量结果。在图3中。线L1表示在润滑油温度被设定为低于线L2表示的示例中的温度的情况下的测量值。从图3中示出的测量值可以发现，小齿轮温度的变化率ΔT(升高率)随着第一电动机2的输出能量或者被输入到动力分配机构4的能量EM的增大而增大。据推测，这是因为被转换成热量的能量数量较大。还发现随着供应到动力分配机构4的润滑油的温度降低，小齿轮温度的变化率ΔT(升高率)减小。可以想到的是，这是因为随着小齿轮温度和润滑油温度之间的差增大，更加有助于从小齿轮7等散热。

本发明人测量了在双电动机模式中第一电动机2的转速NM和小齿轮温度的变化率ΔT之间的相关性。图4示意性示出了测量结果。在图4中，线L3表示在润滑油的温度被设定为低于线L4表示的示例中的温度的情况下的测量值。从图4中示出的测量结果可以发现，小齿轮温度的变化率(升高率)ΔT随着第一电动机2的转速NM的增大而增大，并且小齿轮温度的变化率(升高率)ΔT随着供应到动力分配机构4的润滑油温度的降低而减小。还发现通过低润滑油温度来抑制变化率ΔT的效果随着转速的增大而降低。当研究第一电动机2的转速NM和小齿轮温度的升高率ΔT之间的相关性时，随着转速NM增大，由于能量损失而产生的热量增大，并且汲出的润滑油的量增大，结果润滑油冷却作用增大。在由本发明人实施的测量实验中，理解的是，由于后者的冷却作用的增大低于前者产生的热量的增加这样的实验条件，因此小齿轮温度的升高率ΔT随着转速NM的增大而增大。因此，当构造被设置成使得随着转速NM的增大能够汲出更大量的润滑油时，可以推测到的是能够使小齿轮温度的升高率ΔT随着转速NM的增大而减小。即，因为润滑油的冷却作用随着汲出的润滑油的量的增大而增大，所以抑制了双电动机模式中的小齿轮温度的升高率，并且小齿轮温度的下降率在除了双电动机模式之外的其它驱动模式中增大。

本发明人还测量了双电动机模式中第一电动机2的转矩TM和小齿轮温度的变化率ΔT之间的相关性。图5示意性示出了测量结果。从图5中示出的测量结果可以发现，小齿轮温度的变化率(升高率)ΔT随着第一电动机2的转矩TM的增大而增大。

本发明人还测量了双电动机模式中在改变EOP14的排油量QEOP时的小齿轮温度的变化率ΔT。图6示意性示出了结果。线L5表示高转矩低车速条件下的测量结果，而线L6表示低转矩高车速条件下的测量结果。在任何情况下，小齿轮温度随着EOP14的排油量的增大而降低，并且小齿轮温度随着车速的增大或者第一电动机2的转速的增大而显著降低。从测量结果可以发现，当EOP14的排油量增大时，抑制了双电动机模式中的小齿轮温度的升高率ΔTp_up，并且增大了除了双电动机模式之外的其它驱动模式中的小齿轮温度的降低率ΔTp_down。

从图3至图6示出的测量结果，可以判定的是，越促进从小齿轮7等散热(例如汲出的润滑油的量增大或者润滑油的温度降低)，小齿轮温度的变化率(降低率)ΔTp_down越增大。可以推测到的是，小齿轮7等的散热主要通过利用润滑油从小齿轮7等移除热量而实现，因此实现散热的因素(散热因素)是小齿轮温度Tp_est和油温之间的温差、与小齿轮7等汲出的润滑油的量相关的车速、EOP14的排油量等。即，随着温差增大，降低率ΔTp_down增大，并且随着车速增大，油量增大并且降低率ΔTp_down增大。当EOP14运转时，排油量增大，并且降低率Tp_down增大。因此，降低率Tp_down可以制作为使用这些散热因素作为参数的映射，并且图7中示出了该映射的一个示例。在图7示出的示例中，与EOP14相关的值是校正系数KEOP。校正系数KEOP设定成使得EOP14的排油量较大的情况下的降低率Tp_down大于EOP14的排油量较小的情况下的降低率Tp_down。图7示出了温差或者车速与降低率Tp_down之间的相关性。实际机器中的油冷却器(未示出)的性能、汲出润滑油的旋转构件(例如齿轮)的形状、在润滑油到达小齿轮7等所经过的路径中是否设置有突出物、突出物的数量等影响实际变化率ΔTp_down的值，因此事先通过针对实际机器进行的实验等获得下降率ΔTp_down。另外，应当由预定计时器测量上述时间ΔIG-OFF。

另一方面，将描述小齿轮温度的升高率ΔTp_up。从上述测量结果，可以理解的是，小齿轮温度ΔTp_est随着因能量损失产生的热量和主要由润滑油移除的热量之间的差而变化。产生热量的因素(热量产生因素)是输入到动力分配机构4的能量、第一电动机2的转矩或者转速等。相比之下，散热因素(散热因素)是上述小齿轮温度Tp_est和油温(或者油温)之间的温差、与由小齿轮7等汲出的润滑油的数量相关的车速(或者第一电动机2的转速)、EOP14的排油量等。在这些因素中，可推测到的是，由于输入到动力分配机构4的能量所造成的影响最大，因此升高率ΔTp_up随着能量(即，第一电动机2的转矩和转速)的增大而增大。因此，升高率ΔTp_up可以制作为使用这些热量产生因素和散热因素作为参数的映射，并且图8中示出了该映射的一个示例。如图8所示，升高率ΔTp_up被设定为随着第一电动机2的转矩的增大或者随着第一电动机2的转速的增大而增大的值。随着第一电动机2的转速(即，车速)增大，汲出的润滑油的量增大，结果散热量增大，因此，第一电动机2的转速的增大对增大升高率ΔTp_up的影响小于第一电动机2的转矩增大对增大升高率ΔTp_up的影响。

在图8示出的示例中，根据第一电动机2的转矩和转速获得基准值，并且通过利用与EOP14相关的校正系数KEOP和与油温相关的校正系数Ktemp来校正基准值而获得升高率ΔTp_up。与油温相关的校正系数Ktemp被设定成使得升高率ΔTp_up随着油温的降低而减小。图8示出了第一电动机2的转矩或者转速与升高率ΔTp_up之间的相关性。与上述降低率ΔTp_down的示例的情况一样，混合动力驱动系统的结构显著影响实际升高率ΔTp_up的值，因此事先通过针对实际机器进行的实验等获得升高率ΔTp_up。

在步骤S13至S16中的任意一个步骤中获得小齿轮温度Tp_est(估算值)之后，判定小齿轮温度Tp_est是否高于或者等于上限温度Tp_th(步骤S17)。上限温度Tp_th是考虑到小齿轮7、小齿轮轴、小齿轮轴的轴承和润滑油的耐用性等通过设计确定的温度。当由于小齿轮温度Tp_est高于或者等于上限温度Tp_th而在步骤S17中做出肯定判定时，双电动机标志F2M被设定为停止(OFF)状态(步骤S18)，并且对应于根据本发明的实施例的电动机驱动状态的双电动机模式结束。在这种情况下，响应于车速、加速器操作量等设定HV模式或者单电动机模式。禁止双电动机模式的禁止标志F2M_inh被设定为启动(ON)状态(步骤S19)，然后图1示出的程序暂时结束。即，双电动机模式被禁止。相反，当由于小齿轮温度Tp_est低于上限温度Tp_th而在步骤S17中作出否定判定时，禁止标志F2M_inh保持处于停止(OFF)状态(步骤S20)，然后图1中示出的程序暂时结束。即，允许双电动机模式，并且，当已经设定双电动机模式时，双电动机模式继续。在这种情况下，因为估算出小齿轮7、小齿轮轴等的温度仍然较低，所以避免或者抑制了小齿轮7、小齿轮轴等的耐用性降低。

当由于在步骤S3中计数的上述启动计时器Time_ON变得长于或者等于双电动机模式的持续时间的阈值Time_ON_th而在步骤S8中作出否定判定时，基于上述升高率ΔTp_up和时间Δtime更新小齿轮温度Tp_est(步骤S21)，然后处理进行到步骤S18。即，双电动机模式结束，并且双电动机模式被禁止。

在上述具体示例中，切换双电动机模式时的初始温度通过以下方式获得：将由小齿轮温度的降低率ΔTp_down和火开关处于断开状态的时间ΔIG_OFF获得的降低的温度与点火开关上一次被设定为断开状态时的小齿轮温度Tp_est_old相加(步骤S15)。本发明并不局限于上述具体示例。初始温度可以基于在切换到双电动机模式之前的混合动力车辆的运转状态、关于混合动力车辆所处的环境的环境信息等获得。与运转状态相关的数据的示例包括：从点火开关被设定成接通状态起所经历的时间；从点火开关被设定成断开状态至点火开关设定成接通状态的时间；润滑油的温度；输入到小齿轮7或者动力分配机构4的能量的累计值；驱动模式(即，单电动机模式或者HV模式)；设置在混合动力车辆的前格栅处的挡板的打开/闭合状态；等。环境信息的示例包括：混合动力车辆所处的环境的温度(环境温度)；流入到混合动力车辆的发动机舱的空气量；等。这些行驶状态和环境能够降低小齿轮温度；然而，降低率取决于每个数据，因此事先通过使用真实机器进行分析来获得对应于每个数据的降低率。

在上述具体示例中，描述了动力分配机构由单个小齿轮型的行星齿轮机构形成的示例。替代地，本发明可以应用于动力分配机构由双小齿轮型的行星齿轮机构形成的示例。总之，可以应用本发明的混合动力车辆仅需要被构造成通过固定动力分配机构的托架来使动力分配机构用作第一电动机的减速器。

Claims (7)

1.一种用于混合动力车辆的驱动控制系统，其特征在于，所述驱动控制系统包括：

动力分配机构，所述动力分配机构包括作为旋转元件的托架、太阳齿轮和齿圈，所述动力分配机构构造成执行差动作用，并且从发动机输出的转矩被传送到所述托架；

制动机构，所述制动机构构造成选择性地停止所述托架的转动；

第一电动机，所述第一电动机连接到所述太阳齿轮和齿圈中的一个，并且所述第一电动机能够产生电力；

输出构件，所述输出构件连接到所述太阳齿轮和齿圈中的另一个；

第二电动机，所述第二电动机构造成将用于驱动所述混合动力车辆的驱动转矩增加到所述输出构件的转矩；和

电子控制单元，所述电子控制单元构造成基于作为电动机驱动状态的持续时间的第一时间获得所述动力分配机构的温度，并且构造成在由所述电子控制单元获得的所述温度低于预定上限温度时允许所述电动机驱动状态，并在由所述电子控制单元获得的所述温度高于或等于所述预定上限温度时禁止所述电动机驱动状态，所述电动机驱动状态是满足以下条件i)至iii)的状态：

i)所述托架的旋转被所述制动机构停止，

ii)从所述第一电动机输出的转矩被经由所述动力分配机构传送到所述输出构件；和

iii)所述第二电动机正在输出所述驱动转矩。

2.根据权利要求1所述的驱动控制系统，其中

所述电子控制单元构造成在满足以下条件iv)和v)时保持所述电动机驱动状态成立的判定：

iv)所述电动机驱动状态被中断；和

v)作为所述电动机驱动状态被中断的时间的第二时间短于预定时间。

3.根据权利要求1或2所述的驱动控制系统，其中

所述电子控制单元被构造成基于所述第一时间和温度升高率获得所述动力分配机构的温度；并且

所述电子控制单元构造成在以下值vi)至viii)中的至少任意一个增大时将所述温度升高率设定为更大的值：

vi)所述第一电动机的转速，

vii)从所述第一电动机输入到所述动力分配机构的转矩，和

viii)从所述第一电动机输入到所述动力分配机构的能量。

4.根据权利要求1或2所述的驱动控制系统，其中

所述电子控制单元构造成检测所述动力分配机构的润滑油的温度，

所述电子控制单元构造成基于所述第一时间和温度升高率获得所述动力分配机构的温度，并且

所述电子控制单元构造成在所述润滑油的温度降低时将所述温度升高率设定为更小的值。

5.根据权利要求1或2所述的驱动控制系统，其中

所述电子控制单元构造成获得所述动力分配机构在切换到所述电动机驱动状态时的初始温度，

所述电子控制单元构造成在所述初始温度低于或等于预定基准温度时，通过将计算出的温度与所述预定基准温度相加来获得所述动力分配机构的温度，所述计算出的温度是基于所述第一时间和温度升高率获得的温度，并且

所述电子控制单元构造成在所述初始温度超过所述预定基准温度时，通过将所述计算出的温度与所述初始温度相加来获得所述动力分配机构的温度。

6.根据权利要求5所述的驱动控制系统，其中

所述电子控制单元构造成获取在切换到所述电动机驱动状态之前的所述混合动力车辆的运转状态和所述混合动力车辆所处的环境的环境信息中的至少一个，并且

所述电子控制单元构造成基于所述运转状态和所述环境信息中的至少一个获得所述初始温度。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的驱动控制系统，其中

所述电子控制单元构造成在所述第一时间超过上限时间时禁止所述电动机驱动状态，并且

所述上限时间是允许所述电动机驱动状态持续的预定时间。