CN105523036B - 用于混合动力车辆的驱动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种驱动控制系统，其包括动力分配机构、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。电子控制单元被构造成：获得作为电动机驱动状态的持续时间的第一时间和作为电动机驱动状态结束的状态的持续时间的第二时间中的至少一个，基于第一时间和者第二时间中的至少一个估算动力分配机构的温度，并且根据动力分配机构的温度、第一时间或者第二时间允许或者禁止电动机驱动状态。

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(JP 8-295140 A)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(counter gear unit)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JP 8-295140 A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JP 8-295140 A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。

与本发明相关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。制动机构被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驱动混合动力车辆的驱动转矩增加到输出构件的转矩。电子控制单元构造成获得作为电动机驱动状态的持续时间的第一时间和作为电动机驱动状态结束的状态的持续时间的第二时间中的至少一个。电子控制单元构造成基于第一时间和第二时间中的至少一个估算动力分配机构的温度。电子控制单元构造成根据以下条件i)和条件ii)或者根据以下条件i)和条件iii)允许或者禁止电动机驱动状态：i)当第一温度低于预定第一阈值或者当第二温度低于预定第二阈值时，允许电动机驱动状态；ii)当第一温度高于或者等于第一阈值并且第一时间短于或者等于预定第一基准时间时，允许电动机驱动状态，并且，当所述第一温度高于或等于第一阈值并且所述第一时间超出所述第一基准时间时，禁止所述电动机驱动状态；和iii)当第二温度高于或者等于第二阈值并且第二时间长于或者等于预定第二基准时间时，允许电动机驱动状态，并且，当第二温度高于或者等于第二阈值并且第二时间短于第二基准时间时，禁止电动机驱动状态。第一温度是基于第一时间估算的动力分配机构的温度。第二温度是基于第二时间估算的动力分配机构的温度。电动机驱动状态是满足所有以下条件iv)至vi)的状态：iv)托架的转动被制动机构停止；v)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vi)第二电动机正在输出驱动转矩。

利用上述构造，当建立电动机驱动状态时，获得电动机驱动状态的持续时间。替代地，当电动机驱动状态结束时，获得从结束起经过的时间，即，获得电动机驱动状态结束的状态的持续时间。基于这些持续时间中的一个来估算动力分配机构的温度。当估算出的温度低于第一阈值或者第二阈值时，允许电动机驱动状态；而当估算出的温度高于或者等于第一阈值或者第二阈值时，响应于电动机驱动状态的持续时间或者电动机驱动状态结束的状态的持续时间来禁止或者允许电动机驱动状态。即，即使当估算出的温度高于或者等于第一阈值或者第二阈值时，在还没有经过推测出的温度升高所需的时间时或者在已经经过了温度充分降低所需的时间时，不管估算出的温度如何都允许所述电动机驱动状态。因此，当估算出温度估算存在异常时，则混合动力车辆不受估算出的温度的限制，并且混合动力车辆能够以电动机驱动状态行驶，因此电动机驱动状态的时间段或者机会增大，并且能够提高燃料经济性。

电子控制单元可以构造成当电动机驱动状态被中断并且中断时间短于预定时间时，保持电动机驱动状态成立的判定。

此外，电子控制单元可以构造成基于第一时间和预定的温度升高率来估算动力分配机构的温度。

利用上述构造，当电动机驱动被暂时中断并且中断时间短于预定时间时，对电动机驱动状态成立的时间的计数继续而不中断。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相关性的偏差。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。

电子控制单元可以构造成基于第二时间和预定的温度降低率来估算动力分配机构的温度。

利用上述构造，基于上述经过的时间和预定的温度升高率或者降低率中的每一个来估算温度，因此不需要使用用于检测动力分配机构的温度的传感器，并且能够以一定程度的精确性估算温度。

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、优势和技术以及工业意义，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1A和图1B是图解了在由根据本发明的控制系统中的控制器执行的控制中小齿轮温度升高的过程中的一个控制示例的流程图；

图2是图解了在由根据本发明的控制系统中的控制器执行的控制中小齿轮温度降低的过程中的一个控制示例的流程图；

图3是图解了在小齿轮温度升高的过程中小齿轮温度估算出现异常的情况下的禁止时机的示意图；

图4是图解了在小齿轮温度降低的过程中小齿轮温度估算出现异常的情况下的允许时机的示意图；

图5是示出了能够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；

图6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7是示意性地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8是示意性地示出了第一电动机的转速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9是示意性地示出了第一电动机的转矩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10是示意性地示出了EOP的排油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11是示出了控制中使用的降低率的映射图的一个示例的视图；

图12是示出了控制中使用的升高率的映射图的一个示例的视图；

图13是示意性地示出了小齿轮温度的降低率和车速之间的相关性的测量结果的曲线图；和

图14是示意性地示出了小齿轮温度和油温之间的温差与小齿轮温度的降低率之间的相关性的测量结果的曲线图。

具体实施方式

图5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5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(reaction element)。第一电动机2的转子轴和与该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。MOP 13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MOP 13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(counter gear)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。

上述混合动力车辆能够选择性地设定混合动力模式(HV模式)、双电动机模式和单电动机模式这三种驱动模式中的一种驱动模式。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。混合动力车辆停止的状态、混合动力车辆以HV模式行驶的状态或者混合动力车辆以单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行驶状态结束的状态。

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6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6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。ECU 24主要由微型计算机形成。ECU 24构造成根据输入数据和诸如预存的映射的数据来实施计算，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、用于电动机2、3的蓄电装置或换流器、制动机构11等。输入到ECU 24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(grill shutter)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。驱动控制系统构造成基于时间来估算与动力分配机构相关的温度。图1A和图1B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1A和图1B示出的程序。在图1A和图1B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6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是被设定在启动(ON)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(ON)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是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(ON)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1A和图1B示出的程序的情况下，将图1A和图1B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(OFF)状态而在步骤S1中作出否定的判定时，停止计时器Time_OFF开始计时(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过的时间。具体地，在上一次执行图1A和图1B中示出的程序的情况下，将图1A和图1B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过的时间(即，电动机驱动状态结束的状态的持续时间)是否是足以基本开始冷却上述小齿轮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这个阈值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过的时间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(ON)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，当在结束之后所经过的时间短于阈值Time_OFF_th时，在控制方面认为双电动机模式继续。因此，在图1A和图1B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执行控制。下面将描述子程序SR。

相比之下，当在步骤S7中作出肯定判定时，判定此时的继续标志F2M-C_old是否处于停止(OFF)状态(步骤S8)。换言之，判定在图1A和图1B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S8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S8中作出肯定判定时，这意味着驱动模式刚刚被切换到双电动机模式。与此相反，当在步骤S8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S8中作出肯定判定时，判定上一次执行图1A和图1B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S9)。简言之，步骤S9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S9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S10)。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是估算出的温度。当估算出的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S10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S11)。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S10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S12)。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。

当由于混合动力车辆才刚刚启动而在步骤S9中作出否定判定时，计算双电动机模式启动时的初始小齿轮温度Tp_est(对应于根据本发明的实施例的初始温度的温度)(步骤S13)。当点火开关处于断开(OFF)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。

另一方面，当在步骤S8中作出否定判定时，即，当继续标志F2M-C已经处于启动(ON)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(步骤S14)。即，通过将上一个值Tp_est_old与升高率ΔTp_up和时间Δtime的乘积相加而获得的温度被当做小齿轮温度Tp_est的估算值。时间Δtime是图1A和图1B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7示意性地示出了测量结果。在图7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7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，更加有助于热辐射。

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8示意性地示出了测量结果。在图8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8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。据推测，这是因为随着转速增大，汲出的润滑油量增加并且降低小齿轮温度的作用增大。即，随着汲出的润滑油的量的增大，在双电动机模式中抑制了小齿轮温度的升高率，并且在除了双电动机模式之外的其它驱动模式中小齿轮温度的降低率增大。

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9示意性地示出了测量结果。从图9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EOP 14的排油量QEOP时的小齿轮温度的变化率ΔT。图10示意性地示出了结果。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EOP 14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EOP 14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7至图10示出的测量结果，可以确定的是，越促进从小齿轮7等的散热(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、EOP 14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EOP 14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11中示出了该映射的一个示例。在图11示出的示例中，与EOP 14相关的值是校正系数KEOP。校正系数KEOP设定成使得EOP 14的排油量较大的情况下的降低率Tp_down大于EOP 14的排油量较小的情况下的降低率Tp_down。图11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降低率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随着因能量损失而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)、EOP 14的排油量等。在这些因素中，可推测到的是，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12中示出了该映射的一个示例。如图12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12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EOP 14相关的校正系数KEOP和与油温相关的校正系数Ktemp来校正所述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12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S11至S14中的任意一个中获得小齿轮温度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S15)。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上限温度Tp_th。上限温度Tp_th对应于根据本发明的实施例的第一阈值。当由于小齿轮温度Tp_est低于上限温度Tp_th而在步骤S15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S16)，然后图1A和图1B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，继续双电动机模式。在这种情况下，因为估算小齿轮7、小齿轮轴等的温度仍然较低，所以避免或者抑制小齿轮7、小齿轮轴等的耐用性降低。

相比之下，当由于估算出的小齿轮温度Tp_est高于或者等于上限温度Tp_th而在步骤S15中作出肯定判定时，响应于电动机驱动状态的持续时间允许或者禁止双电动机模式。即，判定上述启动计时器Time_ON的值是否短于或者等于预定基准值τon(其对应于根据本发明的实施例的第一基准时间)(步骤S17)。基准值τon用于判定在估算小齿轮温度Tp_est的过程中是否存在错误，并且事先通过针对实际机器的实验、模拟等获得所述基准值τon。即，动力分配机构4(例如小齿轮7)的温度与上述热量产生因素和散热因素之间的差相匹配地升高。温度升高率基本取决于这些因素之间的差。因此，小齿轮7、小齿轮轴等的实际温度达到上述上限温度Tp_th所需的时间不会比由基于这些因素之间的差的升高率确定的时间短。基准值τon是基于正常情况下不会发生的升高率确定的时间。基准值τon不必是恒定值，而是可以根据上述热量产生因素或者散热因素(即，第一电动机2的输出转矩、车速等)变化。

当在步骤S17中作出肯定判定时，这意味着小齿轮温度Tp_est在所经过的较短时间内达到上限温度Tp_th。在正常条件下不会发生这种情况，因此可以推测出在估算小齿轮温度Tp_est的过程中存在错误。因此，当在步骤S17中作出肯定判定时，处理进行到步骤S16，并且禁止标志F2M_inh保持处于停止状态，然后图1A和图1B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，继续双电动机模式。结果，执行双电动机模式的时间段或者机会不易受到限制，因此能够提高混合动力车辆的燃料经济性。

另一方面，当在步骤S17中作出否定判定时，可以推测出估算小齿轮温度Tp_est的过程中存在错误。因此，在这种情况下，双电动机标志F2M被设定成停止(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。将禁止双电动机模式的禁止标志F2M_inh设定为启动(ON)状态(步骤S19)，然后图1A和图1B中示出的程序暂时结束。即，禁止双电动机模式。

接下来，将描述在由于继续标志F2M-C处于停止(OFF)状态而在步骤S7中作出否定判定的情况下执行的控制。判定已经获得的小齿轮温度Tp_est_old(上一个值)是否低于或者等于上述基准温度Tpa(步骤S20)。这是与步骤S10类似的判定控制。当在步骤S20中作出肯定判定时，将基准温度Tpa用作小齿轮温度Tp_est(步骤S21)。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S20中作出否定判定时，获得从上一个值Tp_est_old降低了的小齿轮温度Tp_est(步骤S22)。当设定除了双电动机模式之外的其它驱动模式时，动力分配机构4中的托架8旋转并且将足够量的润滑油供应到动力分配机构4，因此基于小齿轮温度以预定温度降低率ΔTp_down降低的假设获得小齿轮温度Tp_est。

将描述上述降低率ΔTp_down。在与根据本发明的实施例的电动机驱动状态结束的状态相对应的单电动机模式或者HV模式中，第二电动机3正在输出用于推动混合动力车辆的驱动力，因此动力分配机构4中的齿圈6旋转。因此，齿圈6主动地汲出润滑油。另一方面，发动机1和联接到发动机1的托架8不旋转。发动机1和第一电动机2没有输出大转矩，例如用于驱动混合动力车辆的驱动转矩。因此，在动力分配机构4中，齿圈6虽然正在旋转，但是没有承受大负荷，并且在这种状态下齿圈6主动地汲出润滑油，因此动力分配机构4被润滑油冷却。润滑油的量随着齿圈6的转速(即车速)的增大而增大。

在HV模式中，发动机1的转矩被传送到托架8并且托架8旋转，而第一电动机2的转矩被传送到太阳齿轮5并且太阳齿轮5旋转。因此，旋转元件旋转，以便主动地将润滑油供应到动力分配机构4。在这种情况下，动力分配机构4用于将从发动机1输入的动力分配到齿圈6侧和第一电动机2侧，但是不用作减速器。即，动力分配机构4承受的负荷小于动力分配机构4在用作减速器时所承受的负荷。因此，由润滑油冷却的热量(散热量)相对于产生的热量增加，并且小齿轮7、小齿轮轴等被冷却。

本发明人测量了HV模式或者单电动机模式中小齿轮温度Tp_est的变化率ΔT(降低率ΔTp_down：每单位时间降低的温度)和车速V之间的相关性。图13示意性地示出了测量到的结果。如图13中的测量结果所示的那样，小齿轮温度Tp_est的变化率(降低率ΔTp_down)随着车速V的增大而增大。通过使用润滑油移除热量来冷却小齿轮7、小齿轮轴等，因此测量在释放加速器时如小齿轮7、小齿轮轴等的温度Tp和润滑油的温度Toil之间的温差(Tp-Toil)与小齿轮温度Tp_est的变化率ΔT(降低率ΔTp_down)之间的相关性。图14示意性地示出了测量结果。在图14中，与由线L1表示的情况的测量结果相比，在线L2表示的测量结果中，通过驱动EOP 14增加了润滑油的供应量。如图14中的测量结果所示的那样，随着润滑油的温度Toil降低，小齿轮温度Tp_est的变化率ΔT(降低率ΔTp_down)增大；随着润滑油量的增加，小齿轮温度Tp_est的变化率ΔT(降低率ΔTp_down)增大。

从图13和图14中示出的这些测量结果可以判定，越促进从小齿轮7等散热(例如，汲出的润滑油量增大或者润滑油温度降低)，小齿轮温度的变化率ΔT(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等移除热量来实现，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、与由小齿轮7等汲出的润滑油的量相关的车速、EOP 14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，油量增多并且降低率ΔTp_down增大。当EOP 14运转时，排油量增多并且降低率Tp_down增大。因此，可以将降低率Tp_down制作成使用这些散热因素作为参数的映射。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、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降低率ΔTp_down。

在步骤S21和步骤S22中的一个步骤中估算出小齿轮温度Tp_est之后，判定小齿轮温度Tp_est是否低于或者等于允许温度Tpb(步骤S23)。允许温度Tpb是高于上述基准温度Tpa的温度，并且其接近应当禁止双电动机模式的温度。允许温度Tpb对应于根据本发明的实施例的第二阈值。即，即使当双电动机模式结束并且小齿轮温度Tp_est正在降低时，当小齿轮温度Tp_est为接近预定的所谓禁止温度(在达到该禁止温度时，应当禁止双电动机模式)的温度时，存在小齿轮温度Tp_est由于双电动机模式重新开始而立即达到禁止温度并随后超过禁止温度的可能性。为了避免出现这种状况，设定允许温度Tpb，并且在双电动机模式重新开始的情况下，允许双电动机模式继续一定时间。

因此，当由于小齿轮温度Tp_est低于或者等于允许温度Tpb而在步骤S23中作出肯定判定时，将用于禁止双电动机模式的禁止标志F2M_inh设定为停止(OFF)状态(步骤S24)，随后暂时结束图1A和图1B中示出的程序。即，允许双电动机模式。

相反，当由于小齿轮温度Tp_est超过允许温度Tpb而在步骤S23中作出否定判定时，响应于根据本发明的实施例的电动机驱动状态结束的状态的持续时间允许或者禁止双电动机模式。即，判定停止计时器Time_OFF(其为从双电动机模式结束时开始经过的时间)是否长于或者等于与根据本发明的实施例的第二基准时间相对应的预定基准值τoff(步骤S25)。基准值τoff用于判定估算小齿轮温度Tp_est的过程中是否存在错误，并且通过针对实际机器进行的实验、模拟等事先获得。即，在电动机驱动状态结束的状态下，动力分配机构4(例如小齿轮7)的温度主要与上述散热因素相匹配地降低。降低率基本取决于散热因素。因此，小齿轮7、小齿轮轴等的实际温度达到上述允许温度Tpb所需的时间不会长于由基于散热因素的降低率确定的时间。允许温度Tpb是基于在正常条件下不会出现的降低率确定的时间。允许温度Tpb不必是恒定值，并且可以基于上述散热因素变化或者可以基于散热因素和热量产生因素(即，第一电动机2的输出转矩、车速等)变化。

当在步骤S25中作出肯定判定时，这意味着作为估算值的小齿轮温度Tp_est在过长的时间内没有降低到允许温度Tpb。在正常条件下不会发生这种状况，因此可以推测到的是，在小齿轮温度Tp_est的估算过程存在错误。因此，当在步骤S25中作出肯定判定时，处理进行到步骤S24，并且将禁止标志F2M_inh设定为停止(OFF)状态，随后图1A和图1B中示出的程序暂时结束。即，允许双电动机模式。结果，双电动机模式的重新开始不易被过度延迟，或者执行双电动机模式的时间段或者机会不易受到限制，因此，能够提高混合动力车辆的燃料经济性。

另一方面，当在步骤S25中作出否定判定时，可以推测到的是，小齿轮温度Tp_est的估算过程中不存在错误。因此，在这种情况下，将禁止标志F2M_inh设定为启动(ON)状态(步骤S26)，图2中示出的程序暂时结束。即，估算温度的过程中不存在错误，并且小齿轮温度Tp_est被估算为高于允许温度Tpb，因此禁止与根据本发明的实施例的电动机驱动状态相对应的双电动机模式。

在图1A、图1B和图2示出的程序中，计时器Time_ON、Time_OFF的值应当根据需要重置为零。例如，当在步骤S7中作出肯定判定时，可以将停止计时器Time_OFF重置为零；当在步骤S7中作出否定判定时，可以将启动计时器Time_ON重置为零。

下面将参照附图描述在执行上述控制的情况下允许和禁止之间的变化。图3示意性示出了允许双电动机模式并且小齿轮温度Tp_est正在升高的示例。实线示出了在小齿轮温度Tp_est的估算正常的状态下小齿轮温度Tp_est的变化。虚线示出了在小齿轮温度Tp_est的估算出现异常并且估算出的值较高的情况下小齿轮温度Tp_est的变化。当小齿轮温度Tp_est的估算存在异常时，在估算出的值达到上限温度Tp_th之前所经过的时间Time_ON比基准时间τon短。此时，在步骤S17中作出肯定判定时，因此允许双电动机模式并且继续以双电动机模式运转。当双电动机模式继续的时间Time_On超过基准时间τon时，在步骤S17中作出否定判定，并且禁止双电动机模式。即，与根据小齿轮温度Tp_est的估算值执行禁止判定的情况相比，禁止双电动机模式的时机延迟，因此增加了执行双电动机模式的时间段或者机会。

图4示意性示出了双电动机模式被禁止并且小齿轮温度Tp_est正在降低的示例。实线示出了在小齿轮温度Tp_est的估算正常的状态中小齿轮温度Tp_est的变化。虚线示出了在小齿轮温度Tp_est的估算出现异常并且估算出的值较高的情况下小齿轮温度Tp_est的变化。当小齿轮温度TP_est的估算存在异常时，即使当禁止双电动机模式的状态的持续时间Time_OFF达到基准时间τon时，估算出的值也高于允许温度Tap。此时，在步骤S25中作出肯定判定，并且允许双电动机模式。即，与根据小齿轮温度Tp_est的估算值执行允许判定的情况相比，允许双电动机模式的时机提前，因此增加了执行双电动机模式的时间段或者机会。

利用根据本发明的驱动控制系统，当小齿轮温度Tp_est的估算存在异常时，由双电动机模式的持续时间Time_ON或者不执行双电动机模式的状态的持续时间Time_OFF补充小齿轮温度Tp_est的异常估算，所以能够通过增加执行双电动机模式(其为使用电力的驱动模式)的时间段或者机会来提高燃料经济性。因为在小齿轮温度Tp_est不变得过高的范围内允许双电动机模式，所以能够提高动力分配机构4的耐用性或者小齿轮7、小齿轮轴等的耐用性。

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 (4)

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：

获得作为电动机驱动状态的持续时间的第一时间和作为所述电动机驱动状态结束的状态的持续时间的第二时间中的至少一个；

基于所述第一时间和所述第二时间中的至少一个来估算所述动力分配机构的温度，和

当满足以下条件i)、ii)和iii)中的任一个时，允许所述电动机驱动状态，

i)第一温度低于预定的第一阈值或第二温度低于预定的第二阈值，所述第一温度是基于所述第一时间估算出的所述动力分配机构的温度，所述第二温度是基于所述第二时间估算出的所述动力分配机构的温度，

ii)所述第一温度高于或等于所述第一阈值并且所述第一时间短于或等于预定的第一基准时间，

iii)所述第二温度高于或等于所述第二阈值并且所述第二时间长于或等于预定的第二基准时间，

并且，当满足以下条件iv)和v)中的任一个时，禁止所述电动机驱动状态，

iv)所述第一温度高于或等于所述第一阈值并且所述第一时间超过所述第一基准时间，和

v)所述第二温度高于或等于所述第二阈值并且所述第二时间短于所述第二基准时间，

其中，所述电动机驱动状态是所述托架的转动被所述制动机构停止、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、并且所述第二电动机正在输出所述驱动转矩的状态。

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所述电动机驱动状态被中断并且中断时间短于预定时间时，保持所述电动机驱动状态成立的判定。

3.根据权利要求1或2所述的驱动控制系统，其中

所述电子控制单元构造成基于所述第一时间和预定的温度升高率来估算所述动力分配机构的温度。

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基于所述第二时间和预定的温度降低率来估算所述动力分配机构的温度。