CN109780188B - 车辆用驱动装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆用驱动装置，能够适当地实施旋转电机的负荷率的限制控制。所述车辆用驱动装置具备设置于收纳有ATF的壳体内的热敏电阻和电子控制装置30。电子控制装置30分别作为线圈温度推定部43、油没判定部42以及限制控制执行部45发挥功能，所述线圈温度推定部43参照旋转电机的转矩Tmg和ATF的油温Ta来推定不同于热敏电阻的检测温度Ttd的线圈的温度，所述油没判定部42基于热敏电阻与润滑油的油面的位置关系来判定是否相当于油没状态、半油没状态以及非油没状态中的任一状态，所述限制控制执行部45在非油没状态的情况下基于热敏电阻的检测温度Ttd限制电动发电机的负荷率，在油没状态或半油没状态的情况下基于推定温度Tce限制电动发电机的负荷率。

Description

车辆用驱动装置
技术领域
本发明涉及搭载于车辆的车辆用驱动装置。
背景技术
已知有一种车辆用驱动装置，该车辆用驱动装置具备收纳有旋转电机和差动齿轮的壳体，并构成为利用差动齿轮的旋转将壳体内的润滑油扬起(专利文献1)。另外，已知有一种车辆用驱动装置，该车辆用驱动装置基于车辆行驶的路面坡度等信息来控制电动油泵，以使得收纳于壳体内的润滑油的油面为适当的位置(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-167296号公报
专利文献2：日本特开2007-321927号公报
发明内容
发明要解决的问题
为了防止旋转电机的过热，研究了如下技术方案：将检测线圈的温度的温度传感器设置于壳体内，实施根据该温度传感器检测出的温度来限制旋转电机的负荷率的限制控制。然而，壳体内的油面的位置根据车辆的行驶状态而变化从而温度传感器有时浸没于润滑油。当温度传感器油没时，温度传感器的检测温度与线圈的实际温度会偏离。因此，当以温度传感器的检测温度作为线圈的温度进行处理等、通过与温度传感器的检测温度的相关性高的温度推定来推定线圈的温度时有可能无法适当地实施限制控制。例如，当预计了在温度传感器油没时输出低于线圈的实际温度的检测温度这一情况地实施限制控制时，有可能尽管线圈的实际温度未达到耐热基准温度但负荷率被限制。
因此，本发明的目的在于提供一种能够适当地实施旋转电机的负荷率的限制控制的车辆用驱动装置。
用于解决问题的技术方案
本发明的一技术方案的车辆用驱动装置具备：壳体，该壳体收纳有润滑油；旋转电机，该旋转电机具有包括线圈的定子，并设置于所述壳体内；旋转部件，该旋转部件能够由车辆的动力驱动，并且以将所述润滑油朝向所述线圈扬起的方式设置于所述壳体内；温度传感器，该温度传感器设置于所述壳体内；以及控制装置，该控制装置分别作为线圈温度推定单元、判别单元以及限制单元发挥功能，所述线圈温度推定单元能够执行与所述温度传感器的检测温度的相关性高的第1温度推定和所述相关性低的第2温度推定，所述判别单元对所述温度传感器与所述润滑油的油面的位置关系是否处于容许所述第1温度推定的状态进行判别，所述限制单元在判别为所述位置关系为所述容许的状态的情况下基于所述第1温度推定的结果来限制所述旋转电机的负荷率，在所述位置关系不处于所述容许的状态的情况下基于所述第2温度推定的结果来限制所述旋转电机的负荷率。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的车辆用驱动装置的主要部分的图。
图2是从图1的箭头II方向观察到的状态的图。
图3是示出车辆用驱动装置的控制系统的一例的框图。
图4是示出算出倾斜角0°时的油面高度的算出映射的一例的图。
图5是示出算出油面高度的映射的一例的图。
图6是示出线圈的实际温度与检测温度的偏离量的、随着从没入转移时起的经过时间的变化的倾向的图。
图7是示出用于根据从没入转移时起的经过时间来算出偏离量的算出映射的一例的图。
图8是示出线圈的实际温度与检测温度的偏离量的、随着从脱离转移时起的经过时间的变化的倾向的图。
图9是示出用于根据从脱离转移时起的经过时间来算出偏离量的算出映射的一例的图。
图10是示出控制例程的一例的流程图。
图11是示出控制例程的另一例的流程图。
图12是继图11的流程图。
图13是继图11和图12的流程图。
图14是将本发明的一实施方式的效果与比较例一起进行说明的说明图。
附图标记说明
1 车辆用驱动装置
2 壳体
3 电动发电机(旋转电机)
20 齿圈(旋转部件)
30 ECU
35 热敏电阻(温度传感器)
41 油面位置推定部(判别单元)
42 油没判定部(判别单元)
43 线圈温度推定部(线圈温度推定单元)
45 限制控制执行部(限制单元)
ATF (润滑油)
OL 油面
具体实施方式
如图1和图2所示，车辆用驱动装置1构成为搭载于混合动力车辆(以下称为车辆)HV的混合动力变速驱动桥。此外，在图1和图2中，箭头Fr表示车辆前方，箭头Rr表示车辆后方，箭头R表示车辆右侧，箭头L表示车辆左侧，箭头U表示车辆上方，箭头D表示车辆下方。
车辆用驱动装置1具备收纳各构成要素的壳体2。在壳体2中收纳有例如电动发电机3和差动机构4等驱动源和/或动力传递要素。壳体2的开口部由罩5封堵，罩5以抵接于在开口部的周围形成的凸缘2a的状态被多个螺栓10(图2)紧固。在壳体2中收纳有用于润滑及冷却的自动变速器油ATF。也可以代替该ATF而采用用于混合动力变速驱动桥而开发出的变速驱动桥油。
在壳体2中形成有收纳电动发电机3的马达室11和收纳差动机构4的齿轮室12。马达室11与齿轮室12在壳体2的上部相连，并且在壳体的下部通过未图示的连通路互相连通。
设置于壳体2内的电动发电机3具有通过三根螺栓14固定于壳体2的定子15和配置于定子15的内周的转子16。转子16经由未图示的轴承被支承为相对于壳体2旋转自如。定子15包括线圈17，经由未图示的电路和供电线向线圈17供给电力。
设置于壳体2内的差动机构4包括齿圈20。齿圈20以一部分浸于ATF的状态设置于壳体2内，并且被壳体2支承为旋转自如。在车辆HV的车辆行驶时，齿圈20向箭头R方向旋转。因此，积存于壳体2的下部的ATF被齿圈20扬起。被齿圈20扬起的ATF的一部分如箭头所示那样从齿轮室12被导向马达室11。被引导到马达室11的ATF淋到电动发电机3的定子15，并带走线圈17的热而对线圈17进行冷却。被齿圈20扬起的ATF的剩余的一部分附着于壳体2的内壁并且淋到设置在壳体2内的其他构成要素而对所述其他构成要素进行冷却。被齿圈20扬起而在电动发电机3和/或其他构成要素的冷却中使用的ATF和附着于壳体2的内壁的ATF因重力而下落或者沿着壳体2的内壁滑落而返回壳体2的下部。
齿圈20扬起的ATF的每单位时间的分量比返回壳体2的下部的ATF的每单位时间的返回量多。因此，车辆行驶时与非车辆行驶时相比，积存于壳体2的下部的ATF的油面OL的高度低。换言之，车辆行驶时与非车辆行驶时相比，滞留于壳体2的下部的ATF的滞留量少。并且，齿圈20扬起的ATF的每单位时间的分量与齿圈20的转速即车辆HV的车速成正比。因此，车速越高则油面OL的高度越低。另外，ATF附着于壳体2的内壁和/或在壳体2中设置的构成要素的时间越长则返回壳体2的下部的ATF的每单位时间的返回量越少。该附着时间与ATF的粘度相关。并且，温度越低则ATF的粘度越高。因此，ATF的温度越低则油面OL的高度越低。
当车辆HV在水平路面行驶的情况下，积存于壳体2的下部的ATF的油面OL如图1的实线所示那样是水平的，当车辆HV在如上坡路或下坡路那样具有坡度的路面行驶时壳体2与车辆HV一起倾斜。因此，油面OL相对于壳体2的位置如图1的双点划线所示那样成为相对于在水平路面行驶期间的油面OL的位置倾斜了倾斜角θ的状态。倾斜角θ定义为车辆HV相对于水平线Lh的倾斜度。
另外，油面OL相对于壳体2的相对的位置因车辆HV的加速度即前后加速度及转向加速度产生的惯性力而变化。在前后加速度为正的情况下油面OL相对于壳体2向顺时针的方向倾斜，在前后加速度为负的情况下油面相对于壳体2向逆时针的方向倾斜。在右转的转向加速度的情况下，油面相对于壳体2的位置以车辆左侧高、车辆右侧低的方式倾斜(参照图2)。
根据以上，能够根据车辆HV的车速特定车辆HV水平时(θ＝0°)的滞留于壳体2的ATF的滞留量(油面高度)，并且能够根据车辆HV的倾斜角θ、前后加速度、以及转向加速度特定油面OL相对于壳体2的倾斜度。因此，能够基于ATF的滞留量和油面OL的倾斜度特定ATF的油面OL相对于壳体2的位置。
为了防止线圈17的温度超过耐热温度的过热而限制设置于壳体2的电动发电机3的负荷率。限制该负荷率的限制控制由电子控制装置30(图3)控制，所述电子控制装置30搭载于车辆HV，并构成为实施各部分的控制的计算机。
参照图3对车辆用驱动装置1的控制系统进行说明。为了实施电动发电机3的负荷率的限制控制而从搭载于车辆HV的各种传感器向电子控制装置(ECU)30输入需要的信息。如图3所示，在车辆HV设置有输出与车辆HV的车速Vs相应的信号的车速传感器31、输出与车辆HV的前后加速度Gx及转向加速度Gy相应的信号的加速度传感器32、输出与车辆HV的倾斜角θ相应的信号的倾斜角传感器33、设置于壳体2的底部并输出与滞留于壳体2的下部的ATF的油温Ta相应的信号的油温传感器34(也参照图1)、以及设置于电动发电机3的线圈17的外周且比线圈17的中心高度低的位置并输出与线圈17的温度对应的检测温度Td的热敏电阻35(也参照图1)作为各种传感器。
ECU30通过执行预定的程序而在逻辑上构成为图3所示的各种功能部。向输入部40输入来自上述的各种传感器的信息。将输入到输入部40的车辆HV的车速Vs、ATF的油温Ta、车辆HV的倾斜角θ、前后加速度Gx、以及转向加速度Gy向油面位置推定部41发送。另外，将ATF的油温Ta向线圈温度推定部43发送。
油面位置推定部41首先基于车速Vs和油温Ta来推定假定为倾斜角θ为0°的情况(θ＝0°)时的油面高度H。该油面高度H定义为，如图1所示，在通过设定于壳体2的底部的预定位置的基准点Sp和热敏电阻35的直线Ls上从基准点Sp到油面OL的距离。油面高度H能够根据滞留于壳体2的ATF的滞留量唯一地求出，所以油面高度H表示ATF的滞留量。
油面高度H的推定例如通过参照图4所示的映射M1来实施。如上所述，车速Vs越快则油面OL的高度越低，ATF的油温Ta越低则油面OL的高度越低。考虑以上的特性，例如基于实际设备试验和/或模拟仿真等的结果预先制成映射M1并将该映射M1保持于ECU30的预定的存储装置。映射M1定义为以车速Vs和油温Ta为变量、θ＝0°时的油面高度H的函数。例如，如图4所示，在车速Vs为Vs1、油温Ta为Ta1的情况下，油面位置推定部41将油面高度H推定为70mm。
接着，油面位置推定部41基于倾斜角θ、前后加速度Gx、以及转向加速度Gy来推定油面OL相对于壳体2的倾斜度φ。然后，油面位置推定部41基于θ＝0°时的油面高度H和油面OL的倾斜度φ来推定油面OL的位置P。
例如，在本实施方式的情况下，如图1所示，油面位置推定部41特定基于车辆HV的倾斜角θ的直线Ls上的油面OL的位置P′，接着将考虑了前后加速度Gx及转向加速度Gy而对油面OL的位置P′进行了修正而得的位置推定为油面OL的位置P。也就是说，在本实施方式的情况下，油面位置推定部41不直接算出倾斜度φ，而是以基于倾斜角θ的位置P′为基准，根据前后加速度Gx及转向加速度Gy算出油面OL偏移了多大程度，由此来推定油面OL的位置P。本实施方式的位置P′以及位置P均特定为距直线Ls上的基准点Sp的距离。
具体而言，油面位置推定部41基于油面高度H和倾斜角θ，参照例如图5所示的映射M2特定油面OL的位置P′。在此不考虑前后加速度Gx及转向加速度Gy。映射M2基于实际设备试验和/或模拟仿真等的结果而被预先制成并被保持于ECU30的预定的存储装置。映射M2按每个油面高度H而设有曲线l…，各曲线l…设定为，倾斜角θ越大则从基准点Sp到位置P′的距离(参照图1)越短。此外，图中的Pt示出了热敏电阻35的位置。油面位置推定部41参照映射M2，特定与油面高度H对应的曲线l，并且特定与倾斜角θ对应的油面OL的位置P′。接着，油面位置推定部41根据车辆HV的前后加速度Gx及转向加速度Gy计算位置P′移动了多大程度并将对位置P′进行了修正而得的位置推定为油面OL的位置P，进而将修正后的位置P向油没判定部42输出。
如图1所示，油没判定部42对从基准点Sp到油面OL的位置P的距离Do与从基准点Sp到热敏电阻35的位置Pt的距离Dt进行比较，例如，在Do≥Dt的情况下判定为油面OL位于热敏电阻35之上的油没状态，在Do＜Dt的情况下判定为油面OL位于热敏电阻35之下的脱离状态。另外，油没判定部42将从判定为从油没状态向脱离状态转移的脱离转移时起经过预定时间之前的状态判定为ATF残留于热敏电阻35的半油没状态。而且，油没判定部42将从脱离转移时起经过了预定时间之后可视为ATF没有残留于热敏电阻35的状态判定为非油没状态。然后，油没判定部42将这样的判定结果R分别向线圈温度推定部43的推定部43a以及决定部43b输出。
在油没状态下，作为线圈17的温度，热敏电阻35所检测到的检测温度Ttd与线圈17的实际温度偏离，因此检测温度Ttd的可靠性下降。另外，从油没状态向脱离状态转移时起，在一定程度的时间ATF附着而残留于热敏电阻35，所以热敏电阻35的检测温度Ttd与线圈17的实际温度偏离，检测温度Ttd的可靠性下降。并且，若从脱离转移时经过预定时间而成为能够视为ATF没有残留的非油没状态，则热敏电阻35检测的检测温度Ttd的可靠性恢复。因此，在本实施方式中，油没判定部42判定为非油没状态的情况相当于处于容许与热敏电阻35的检测温度Ttd的相关性高的第1温度推定的状态的情况的一例。另外，油没判定部42判定为油没状态或半油没状态的情况相当于不处于容许第1温度推定的状态的情况的一例。
线圈温度推定部43包括推定部43a和决定部43b。推定部43a在油没状态的情况以及半油没状态的情况下，算出对热敏电阻35的检测温度Ttd加上了偏离量ΔT而得的值作为线圈17的推定温度Tce。即，推定部43a基于式1：Tce＝Ttd+ΔT来算出线圈17的温度的推定温度Tce。该温度推定与第1温度推定相比，与热敏电阻35的检测温度td的相关性低，所述第1温度推定是如下的推定：将热敏电阻35的检测温度Ttd直接推定为线圈17的温度或者将使热敏电阻35的检测温度Ttd加上预定的修正值而得的温度推定为线圈17的温度。因此，该温度推定相当于第2温度推定。推定部43a将推定温度Tce向决定部43b输出。
如图6所示，线圈17的实际温度Tcr取决于电动发电机3的转矩即焦耳热。并且，热敏电阻35的检测温度Ttd取决于从线圈17接受的受热量和向ATF放出的放热量(受热量)。在热敏电阻35油没了的情况下，随着从该时间点起的时间经过，从热敏电阻35向ATF的放热量增加，所以线圈17的实际温度Tcr与热敏电阻35的检测温度Ttd之间的偏离量ΔT增加。因此，能够通过例如实际设备试验和/或模拟仿真等对没入转移时的电动发电机3的转矩与ATF的油温的每个组合检测图6所示那样的没入转移时起的偏离量ΔT的时间变化。
推定部43a例如使用图7所示的映射M3来实施偏离量ΔT的推定。准备与电动发电机3的转矩Tmg和ATF的油温Ta的组合对应的个数的映射M3。各映射M3例如基于实际设备试验和/或模拟仿真等的结果而被预先制成并被保持于ECU30的预定的存储装置。各映射M3将从判定到从非油没状态向油没状态的转移的没入转移时t1起的经过时间Ton与偏离量ΔT对应设置，并具有包括偏离量ΔT随着经过时间Ton而增加的区间的倾向。
推定部43a取得没入转移时的电动发电机3的转矩Tmg，并且取得从输入部40发送来的没入转移时的油温Ta，选择与所取得的转矩Tmg和油温Ta对应的映射M3。然后，参照所选择的映射M3特定与从没入转移时t1起的经过时间Ton对应的偏离量ΔT，并基于上述式1算出线圈17的推定温度Tce。
另外，在半油没状态的情况下，虽然是与热敏电阻35的检测温度Ttd相关性低的第2温度推定同类型的温度推定，但推定部43a以不同于油没状态的情况的方法推定偏离量ΔT，并基于上述式1算出线圈17的温度的推定温度Tce。
如上所述，线圈17的实际温度Tcr取决于电动发电机3的转矩，热敏电阻35的检测温度Ttd取决于从线圈17接受的受热量和向ATF放出的放热量(受热量)。如图8所示，在从油没状态向脱离状态转移的情况下，在脱离转移时附着于热敏电阻35的ATF的残留量随着时间经过而减少。由此，从热敏电阻35向ATF放出的放热量随着从脱离转移时起的时间经过而减少，所以，线圈17的实际温度Tcr与热敏电阻35的检测温度Ttd的偏离量ΔT随着从判定到从油没状态向脱离状态的转移的脱离转移时t0起的经过时间Toff而逐渐减少。因此，能够通过例如实际设备试验和/或模拟仿真等对脱离转移时t0的电动发电机3的转矩与ATF的油温的每个组合检测图9所示那样的从脱离转移时起的偏离量ΔT的时间变化。另外，能够对电动发电机3的转矩与ATF的油温的每个组合特定相当于能够将偏离量ΔT视为0的时间的ATF残留时间Tz。在本实施方式中，将经过时间Toff达到ATF残留时间Tz之前的期间作为半油没状态进行处理。此外，油没判定部42在从脱离转移时t0起的经过时间Toff达到了ATF残留时间Tz之后判定为非油没状态。
推定部43a例如使用图9所示的映射M4来实施偏离量ΔT的推定。准备与电动发电机3的转矩Tmg和ATF的油温Ta的组合对应的个数的映射M4。各映射M4例如基于实际设备试验和/或模拟仿真等的结果而被预先制成并被保持于ECU30的预定的存储装置。各映射M4将从判定到从油没状态向脱离状态的转移的脱离转移时t0起的经过时间Toff与偏离量ΔT对应设置，并具有偏离量ΔT随着经过时间Toff而逐渐减少那样的倾向。另外，在各算出映射M4中设定了ATF残留时间Tz。
推定部43a取得脱离转移时的电动发电机3的转矩Tmg，并且取得从输入部40发送来的脱离转移时的油温Ta，选择与所取得的转矩Tmg和油温Ta对应的算出映射M4。然后，参照所选择的算出映射M4特定与从脱离转移时t0起的经过时间Toff对应的偏离量ΔT，并基于上述式1算出线圈17的推定温度Tce。此外，为了电动发电机3的动作控制而将电动发电机3的转矩Tmg逐次存储于ECU30，因此，推定部43a读出而取得所存储的脱离转移时的转矩Tmg。
决定部43b参照油没判定部42的判定结果R，在油没状态或半油没状态的情况下将推定部43a所算出的线圈17的推定温度Tce作为要在限制控制中使用的线圈17的温度Tc向限制控制执行部44输出。另一方面，决定部43b参照油没判定部42的判定结果R，在非油没状态的情况下将热敏电阻35的检测温度Ttd作为要在限制控制中使用的线圈17的温度Tc向限制控制执行部44输出。
这样，线圈温度推定部43根据油没判定部42的判定结果R，在非油没状态的情况下，作为与热敏电阻35的检测温度Ttd的相关性高的第1温度推定而将热敏电阻35的检测温度Ttd直接推定为线圈17的温度Tc并向限制控制执行部44输出。另一方面，线圈温度推定部43在油没状态或半油没状态的情况下，作为与热敏电阻35的检测温度Ttd的相关性低的第2温度推定而将对热敏电阻35的检测温度Ttd加上推定出的偏离量ΔT而得的温度推定为线圈17的温度Tc并向限制控制执行部44输出。
限制控制执行部44对线圈温度推定部43输出的与油没判定部42的判定结果R对应的线圈17的温度Tc与预先所存储的线圈17的耐热基准温度Ts进行比较，在线圈17的温度Tc比耐热基准温度Ts大的情况(Tc＞Ts)下，执行限制电动发电机3的负荷率的限制控制。在线圈的温度Tc为耐热基准温度Ts以下的情况(Tc≤Ts)下，不限制电动发电机3的负荷率。
以上所说明的ECU30进行的控制例如通过图10所示的控制例程的实施来实现。该控制例程的程序由ECU30保持，在适当的时候被读出并执行。
在步骤S1中，ECU30例如像上述那样基于车速Vs和油温Ta来推定ATF的油面高度H。接着，在步骤S2中，ECU30基于车辆HV的倾斜角θ、前后加速度Gx、以及转向加速度Gy来推定ATF的油面OL的倾斜度φ。在步骤S3中，ECU30像上述那样基于油面OL与热敏电阻35之间的位置关系来实施油没判定，对油没状态、半油没状态、以及非油没状态中的任一状态进行判定。
在步骤S4中，ECU30例如按照上述的油没状态下的推定逻辑(第2温度推定)算出线圈17的温度的推定温度Tce，并将该推定温度Tce设定为要在限制控制中使用的线圈17的温度Tc。另外，在步骤S5中，ECU30例如按照上述的半油没状态下的推定逻辑(第2温度推定)算出线圈17的温度的推定温度Tce，并将该推定温度Tce设定为要在限制控制中使用的线圈17的温度Tc。然后，在步骤S6中，ECU30例如按照上述的推定逻辑(第1温度推定)将热敏电阻35的检测温度Ttd设定为要在限制控制中使用的线圈17的温度Tc。
在步骤S7中，ECU30对在步骤S4～步骤S6中所设定的线圈17的温度Tc与线圈17的耐热基准温度Ts进行比较，在Tc＞Ts的情况下进入步骤S8，实施电动发电机3的负荷率的限制控制，否则使处理返回步骤S1。
ECU30通过执行图10的控制例程的步骤S1和步骤S2的处理从而作为图3的油面位置推定部41发挥功能，通过执行步骤S3的处理从而作为图3的油没判定部42发挥功能，通过执行步骤S4～步骤S6的处理从而作为图3的线圈温度推定部43发挥功能，通过执行步骤S7和步骤S8的处理从而作为图3的限制控制执行部44发挥功能。
上述控制除了通过图10的控制例程来实现之外，例如还能够通过更详细的图11～图13所示的控制例程的实施来实现。该控制例程的程序被保持于ECU30，在适当的时候被读出并执行。
在步骤S10中，ECU30对车辆HV的车速Vs是否小于基准值Vsc进行判定。基准值Vsc相当于车辆HV的倾斜角θ、前后加速度Gx、转向加速度Gy、油温Ta等影响油面OL的位置的除了车速Vs以外的状态变量即使在假定范围内变化热敏电阻35也不会油没的车速范围的下限值。此外，基准值Vsc也可以在车辆HV为前进时的情况与车辆HV为后退时的情况之间使值不同。在该情况下，由ECU30基于设置于车辆HV的未图示的挡位传感器的信号来判别前进或后退。在车速Vs小于基准值Vsc的情况下进入步骤S11，否则进入步骤S19。
在步骤S11中，ECU30例如像上述那样基于车速Vs和油温Ta来推定ATF的油面高度H。在步骤S12中，ECU30例如基于车辆HV的倾斜角θ、前后加速度Gx、以及转向加速度Gy来推定油面OL的倾斜度φ。在步骤S13中，ECU30例如像上述那样基于油面高度H和倾斜度φ来推定油面OL的位置P，并实施对从基准点Sp到油面OL的位置P的距离Do与从基准点Sp到热敏电阻35的位置Pt的距离Dt进行比较的油没判定，对是否是距离Do为距离Dt以上的油没状态进行判定。在油没状态的情况下进入步骤S14，否则进入步骤S20。
在步骤S14中，ECU30使为了计测从非油没状态向油没状态转移的没入转移时起的经过时间Ton而设置的没入转移时经过计数器C1以预定值增加。在步骤S15中，ECU30算出线圈17的温度的推定温度Tce，并将该推定温度Tce设定为要在限制控制中使用的线圈17的温度Tc。为了算出推定温度Tce，ECU30例如选择与电动发电机3的转矩Tmg和ATF的油温Ta对应的映射M3(图7)，并且将没入转移时经过计数器C1的值换算为时间，通过对选择完毕的映射M3进行搜索从而特定与该时间对应的偏离量ΔT。然后，ECU30通过对热敏电阻35的检测温度Ttd加上所特定的偏离量ΔT来算出线圈17的推定温度Tce。
在步骤S16中，ECU30对在步骤S15中所设定的温度Tc是否比线圈17的耐热基准温度Ts大进行判定。ECU30在温度Tc比耐热基准温度Ts高的情况下，在步骤S17中限制电动发电机3的负荷率。另一方面，在温度Tc为耐热基准温度Ts以下的情况下，在步骤S18中不限制电动发电机3的负荷率。然后使处理返回步骤S10。
在步骤S19中，ECU30将步骤S13的油没判定的实施设为“停止(OFF)”。这是因为，在执行该处理的情况下，车辆HV的车速Vs成为基准车速Vsc以上，无论影响车辆HV的油面OL的物理量怎样变化，热敏电阻35也不会油没。理所当然地，在油没状态下车速Vs变化为基准车速Vsc以上的情况下，即使没有实施油没判定也应该从油没状态向脱离状态转移，因此，ECU30进入步骤S20，对没入转移时经过计数器C1进行确认。
在步骤S20中，ECU30对没入转移时经过计数器C1是否为0进行判定。在没入转移时经过计数器C1不为0的情况下，由于正在从油没状态向脱离状态转移，因此为了执行半油没状态时的处理而进入图12的步骤S21。另一方面，在没入转移时经过计数器C1为0的情况下，由于从脱离转移时起经过了ATF残留时间Tz(步骤S22和步骤S27)，因此为了执行非油没状态时的处理而进入图13的步骤S29。
在图12的步骤S21中，ECU30使为了计测从油没状态向油面OL的位置P位于热敏电阻35的位置Pt之下的脱离状态转移的脱离转移时t0起的经过时间Toff而设置的脱离转移时经过计数器C0以预定值增加。在步骤S22中，ECU30将ATF残留时间Tz换算为能够与脱离转移时经过计数器C0进行比较的计数值Cz，并对脱离转移时经过计数器C0是否比计数器值Cz大进行判定。
在脱离转移时经过计数器C0比计数值Cz大的情况下，意味着半油没状态结束、转移为非油没状态，因此ECU30进入步骤S27，使没入转移时经过计数器C1和脱离转移时经过计数器C0分别复位。即，ECU30使C1＝0、C0＝0。然后，为了执行图13的非油没状态的处理而进入图13的步骤S28。另一方面，在脱离转移时经过计数器C0为计数值Cz以下的情况下，意味着半油没状态，因此进入步骤S23。
在步骤S23中，ECU30算出线圈17的推定温度Tce，并将该推定温度Tce设定为要在限制控制中使用的线圈17的温度Tc。为了算出在半油没状态下的推定温度Tce，ECU30例如选择与电动发电机3的转矩Tmg和ATF的油温Ta对应的映射M4(图9)，并且将脱离转移时经过计数器C0的值换算为从脱离转移时t0起的经过时间Toff，通过搜索选择完毕的映射M4从而特定与该时间Toff对应的偏离量ΔT。然后，ECU30通过对热敏电阻35的检测温度Ttd加上所特定的偏离量ΔT来算出线圈17的温度的推定温度Tce。
在步骤S24中，ECU30对在步骤S23中所设定的温度Tc是否比线圈17的耐热基准温度Ts大进行判定。在温度Tc比耐热基准温度Ts高的情况下，在步骤S25中限制电动发电机3的负荷率。另一方面，在温度Tc为耐热基准温度Ts以下的情况下，在步骤S26中不限制电动发电机3的负荷率。然后，使处理返回图11的步骤S10。
在图13的步骤S28中，ECU30将热敏电阻35的检测温度Ttd设定为要在限制控制中使用的线圈17的温度Tc。因为这是将检测温度Ttd推定为线圈17的温度的情况，所以相当于与检测温度Ttd的相关性高的第1温度推定的一例。此外，在该处理中，也可以将对检测温度Ttd加上预定的修正值而得的温度设定为线圈17的温度Tc。
在步骤S29中，ECU30对在步骤S28中所设定的温度Tc是否比线圈17的耐热基准温度Ts大进行判定。在温度Tc比耐热基准温度Ts高的情况下，在步骤S30中限制电动发电机3的负荷率。另一方面，在温度Tc为耐热基准温度Ts以下的情况下，在步骤S31中不限制电动发电机3的负荷率。然后，使处理返回图11的步骤S10。
ECU30通过执行图10～图13的控制例程的步骤S11和步骤S12的处理从而作为图3的油面位置推定部41发挥功能，通过执行步骤S13的处理从而作为图3的油没判定部42发挥功能，通过执行步骤S14和步骤S15的处理、步骤S21～步骤S23的处理、以及步骤S28的处理从而作为图3的线圈温度推定部43发挥功能，通过执行步骤S16～步骤S18的处理、步骤S24～步骤S26的处理、以及步骤S29～步骤S31的处理从而作为图3的限制控制执行部44发挥功能。
在图10～图13所示的控制例程中，根据在步骤S13中油没判定的判定结果来判别是否为容许与热敏电阻35的检测温度Ttd的相关性高的第1温度推定的状态，在容许的状态的情况下，实施基于第1温度推定的推定结果的限制控制。并且，在并非容许与热敏电阻35的检测温度Ttd的相关性高的第1温度推定的状态的情况下，实施基于与热敏电阻35的检测温度Ttd的相关性低的第2温度推定(图11的步骤S14和步骤S15、以及图12的步骤S21～步骤S23)的推定结果的限制控制。而且，不进行步骤S13的油没判定地在步骤S10中对是否为容许第1温度推定的状态进行判别。
(本实施方式的效果)
图14示出了本实施方式的效果的一例。图14的比较例是，不限于油面OL与热敏电阻35的位置关系，将对热敏电阻35的检测温度Ttd加上恒定的修正量ΔT′而得的温度作为线圈17的温度Tc′来实施限制控制的例子。在比较例中，在油没状态时在限制控制中使用的温度Tc′比实际温度Tcr向高温侧偏离。与此相对，在本实施方式中，在油没状态的情况下，在限制控制中使用推定温度Tce作为线圈17的温度Tc，该推定温度Tce与线圈17的实际温度Tcr比较一致。因此，在本实施方式的情况下，线圈17的温度Tc达到耐热基准温度Ts而开始电动发电机3的负荷率的限制的时间TB晚于比较例的情况下的时间TA。因此，能够避免电动发电机3的负荷率被过度地限制。由此，能够适当地实施电动发电机3的负荷率的限制控制。
在本实施方式中，从油面OL位于热敏电阻35之上的油没状态向油面OL位于热敏电阻35之下的脱离状态的转移的脱离转移时t0起经过ATF残留时间Tz之前设为半油没状态，将推定温度Tce作为线圈17的温度Tc使用来实施限制控制。并且，经过了ATF残留时间Tz之后设为非油没状态，将热敏电阻35的检测温度Ttd作为线圈17的温度Tc使用来实施限制控制。因此，与在从油没状态向脱离状态转移后立即将检测温度Ttd作为线圈17的温度Tc使用的实施方式相比，因为将残留于热敏电阻35的ATF的残留时间考虑在内来推定线圈17的温度，所以能够更准确地推定线圈17的温度。
在本实施方式中，基于表示滞留于壳体2的ATF的滞留量的油面高度H、车辆HV的倾斜角θ、以及车辆HV的前后加速度Gx及转向加速度Gy等加速度来推定油面OL的位置P，并判断油面OL与热敏电阻35的位置关系。因此，例如与不考虑加速度等地推定油面OL的位置的情况相比，油面OL的位置P的推定精度提高。
在本实施方式中，形成油面OL并基于与齿圈20的转速相关的车速Vs和ATF的油温Ta算出表示滞留于壳体2的ATF的滞留量的油面高度H。因此，能够不设置对壳体2的油面高度H进行检测的液位传感器等地算出油面高度H。
(变形例)
上述实施方式的车辆HV为混合动力车辆，具备电动发电机等旋转电机作为行驶用驱动源，但也可以变更为不具备内燃机的电动汽车。此外，作为旋转电机，既可以是作为电动机和发电机发挥功能的电动发电机，也可以是不作为发电机发挥功能的电动机。
上述实施方式通过热敏电阻35来检测线圈17的温度，但也可以例如变更为热电偶来代替热敏电阻35。
上述实施方式是通过由车辆HV的动力驱动的齿圈20将ATF扬起的实施方式，但可以变更为如下实施方式：代替齿圈20而在壳体2内设置例如由车辆HV的动力驱动的空转齿轮，通过该空转齿轮将ATF扬起。
在上述实施方式中，推定油面OL的位置来特定热敏电阻35与油面OL的位置关系，但可以变更为如下实施方式：设置对油面OL的位置进行检测的液位传感器等检测单元来直接检测油面OL的位置。
另外，可以变更为如下实施方式：不实际推定或检测油面OL的位置，而是基于车辆HV的行驶状态来判别是否为容许将热敏电阻35的检测温度Ttd作为线圈17的温度进行处理的状态。由于车辆行驶条件会发生各种各样的变化，因此，若以油面OL位于热敏电阻35之上还是位于热敏电阻35之下作为绝对的基准则会存在与实际的车辆状况不一致的情况。例如，在图11的步骤S10中，不进行油没判定而仅以车辆HV的车速Vs为基准来区分使用第1温度推定和第2温度推定。因此，能够将本实施方式变更为如下实施方式：不进行油没判定而仅以图11的步骤S10那样的车辆HV的状态变量为基准来判别是否为容许第1温度推定(图13的步骤S28)的状态，在容许的状态的情况下使用第1温度推定的推定结果，否则使用第2温度推定(图11的步骤S14和步骤S15、以及图12的步骤S21～步骤S23)的推定结果。
例如，能够变更为如下实施方式：在车辆HV的倾斜角θ为阈值以上的行驶持续预定时间以上的条件成立的情况下判别为并非所述容许的状态，并用第2温度推定来推定线圈17的温度，在该条件不成立时判别为是所述容许的状态，并进行将热敏电阻35的检测温度Ttd推定为线圈17的温度的第1温度推定。而且，在车辆HV的车速Vs为阈值以下的行驶持续了预定时间以上的情况下、在车辆HV的前后加速度Gx为阈值以上的行驶持续了预定时间以上的情况下、在车辆HV的转向加速度Gy为阈值以上的行驶持续了预定时间以上的情况下等，将能够不以油面OL位于热敏电阻35之上还是位于热敏电阻35之下为基准来推测热敏电阻35是否处于油没于ATF的状态的情况设为是否为所述容许的状态的判别基准。
在上述实施方式中，第2温度推定像上述式1那样使用检测温度Ttd来推定线圈17的温度，但可以将该实施方式变更为如下实施方式：例如，ECU30将不使用检测温度Ttd而是基于电动发电机3的转矩Tmg和ATF的油温Ta来推定线圈17的温度的处理作为第2温度推定来执行。
在上述实施方式中，将从油没状态向油面OL位于热敏电阻35之下的状态转移的脱离转移时起经过ATF残留时间之前设为半油没状态，并推定线圈17的温度，但也可以变更为如下实施方式：不设置这样的过渡的状态而是从脱离转移时起将检测温度Tce作为线圈17的温度Tc在限制控制中使用。
能够变更为如下实施方式：例如按照从脱离转移时起的经过时间将上述实施方式的半油没状态划分为多个阶段，使各阶段的温度的推定方法互相不同。
也可以变更为如下实施方式而使控制稳定：为了对油没状态进行判定，而将直线Ls上的热敏电阻35的位置Pt划分为热敏电阻35的上端位置Ptu和下端位置Ptd，将从基准点Sp到上端位置Ptu的距离设为Dtu、将从基准点Sp到下端位置Ptd的距离设为Dtd，在Do≥Dtu的情况下判定为油没状态，在Do＜Dtd的情况下判定为脱离状态，并且将Dtd≤Do＜Dtu的范围设为死区。
以下记载分别从上述的实施方式以及变形例导出的本发明的技术方案。
本发明的一技术方案的动力传递装置具备：壳体，该壳体收纳有润滑油；旋转电机，该旋转电机具有包括线圈的定子，且设置于所述壳体内；旋转部件，该旋转部件能够由车辆的动力驱动，并且以将所述润滑油朝向所述线圈扬起的方式设置于所述壳体内；温度传感器，该温度传感器设置于所述壳体内；以及控制装置，该控制装置分别作为线圈温度推定单元、判别单元以及限制单元发挥功能，所述线圈温度推定单元能够执行与所述温度传感器的检测温度的相关性高的第1温度推定和所述相关性低的第2温度推定，所述判别单元对所述温度传感器与所述润滑油的油面的位置关系是否处于容许所述第1温度推定的状态进行判别，所述限制单元在判别为所述位置关系为所述容许的状态的情况下基于所述第1温度推定的结果来限制所述旋转电机的负荷率，在所述位置关系不处于所述容许的状态的情况下基于所述第2温度推定的结果来限制所述旋转电机的负荷率。
例如，在上述实施方式和上述变形例中，ATF相当于润滑油的一例，电动发电机3相当于旋转电机的一例，齿圈20或空转齿轮相当于旋转部件的一例，热敏电阻35或热电偶相当于温度传感器的一例，ECU30相当于控制装置的一例，线圈温度推定部43相当于线圈温度推定单元的一例，电动发电机3的转矩或ATF的油温Ta相当于状态变量的一例。
关于判别单元，例如，将上述实施方式的油面位置推定部41和油没判定部42组合而得的部分相当于判别单元的一例。另外，在上述实施方式的图11～图13的控制例程中，ECU30通过执行步骤S10～步骤S13从而作为判别单元的一例发挥功能。另外，在上述变形例中，ECU30通过执行如下处理从而作为判别单元的一例发挥功能：不进行油没判定而是仅以图11的步骤S10那样的车辆HV的状态变量为基准，对是否为容许第1温度推定(图13的步骤S28)的状态进行判别，在容许的状态的情况下使用第1温度推定的结果，否则使用第2温度推定(图11的步骤S14和步骤S15、以及图12的步骤S21～步骤S23)的结果。
油没判定部42判定为非油没状态的情况相当于“处于容许所述第1温度推定的状态的情况”的一例。另外，油没判定部42判定为油没状态或半油没状态的情况相当于“不处于容许所述第1温度推定的状态的情况”的一例。车辆HV的倾斜角θ为阈值以上的行驶持续预定时间以上的条件成立的情况、车辆HV的车速Vs为阈值以下的行驶持续预定时间以上的条件成立的情况、车辆HV的前后加速度Gx为阈值以上的行驶持续预定时间以上的条件成立的情况、以及车辆HV的转向加速度Gy为阈值以上的行驶持续预定时间以上的条件成立的情况分别相当于“不处于容许所述第1温度推定的状态的情况”的一例。
根据上述技术方案，在温度传感器与润滑油的油面的位置关系处于容许与温度传感器的检测温度的相关性高的第1温度推定的状态的情况下，基于第1温度推定的结果限制旋转电机的负荷率，在不处于容许所述第1温度推定的状态的情况下，基于与温度传感器的检测温度的相关性低的第2温度推定的结果限制旋转电机的负荷率。因此，在因温度传感器与润滑油的油面的位置关系而温度传感器的检测温度的可靠性下降的情况下，避免基于与检测温度的相关性高的第1温度推定的结果的旋转电机的负荷率的限制。由此，能够适当地实施旋转电机的负荷率的限制控制。
在上述技术方案中，也可以是，所述判别单元包括基于影响所述油面的位置的所述车辆的状态变量来推定所述油面的位置的油面位置推定单元，所述判别单元基于所述油面位置推定单元推定出的所述油面的位置来判别所述位置关系是否处于所述容许的状态。在该情况下，能够不用通过液位传感器等位置检测单元对润滑油的油面的位置进行检测地判别油面与温度传感器的位置关系，所以能够削减部件数量。在该情况下，也可以基于作为影响所述油面的位置的所述状态变量的、滞留于所述壳体的所述润滑油的滞留量和所述油面相对于所述壳体的倾斜度来推定所述油面的位置。所述油面位置推定单元也可以基于所述旋转部件的转速和所述润滑油的温度来算出所述润滑油的所述滞留量。另外，所述油面位置推定单元也可以基于所述车辆的相对于水平方向的倾斜角和所述车辆的加速度来推定所述油面的倾斜度。
在上述技术方案中，所述线圈温度推定单元也可以参照作为影响所述线圈的温度的所述车辆的状态变量的、从所述判别单元判别为处于所述容许的状态的状态向判别为不处于所述容许的状态的状态转移的转移时起的经过时间和所述转移时的所述旋转电机的转矩以及所述润滑油的油温，来推定随着所述经过时间而增加的所述检测温度与所述线圈的实际温度的偏离量，并将对所述检测温度加上所述偏离量的处理作为所述第2温度推定来执行，由此推定所述线圈的温度。例如，在上述实施方式和变形例中，没入转移时t1相当于“从所述判别单元判别为所述容许的状态的状态向判别为不处于所述容许的状态的状态转移的转移时”的一例，从没入转移时t1起的经过时间Ton相当于经过时间的一例。在该情况下，根据线圈的实际温度与温度传感器的检测温度的偏离量的、从没入转移时起的时间变化的倾向来推定线圈的温度，所以线圈的温度的推定精度提高。
在上述技术方案中，所述判别单元基于作为所述位置关系的、所述油面位于所述温度传感器之上还是位于所述温度传感器之下来判别是否处于所述容许的状态。在该情况下，由于以温度传感器实际是否油没为基准，因此能够确切地判别是否为容许将温度传感器的检测温度作为线圈的温度进行处理的状态。在该情况下，所述判别单元将所述油面位于所述温度传感器之下的状态判别为处于所述容许的状态即可。另外，所述判别单元将所述油面位于所述温度传感器之上的状态判别为不处于所述容许的状态。
另外，也可以是，所述判别单元将从所述油面位于所述温度传感器之上的状态向位于所述温度传感器之下的状态转移的脱离转移时起经过预定时间之前的状态判别为不处于所述容许的状态，将经过所述预定时间后的状态判别为处于所述容许的状态。例如，在上述实施方式和变形例中，ATF残留时间Tz相当于预定时间的一例。由此，与从脱离转移时起立即将检测温度作为线圈的温度处理的技术方案相比，由于将残留于温度传感器的润滑油的残留时间考虑在内来推定线圈的温度，因此能够更准确地推定线圈的温度。
而且，也可以是，所述线圈温度推定单元参照作为影响的所述线圈的温度的所述车辆的状态变量的、从所述脱离转移时起的经过时间和所述脱离转移时的所述旋转电机的转矩以及所述润滑油的油温，来推定随着所述经过时间而减少的所述检测温度与所述线圈的实际温度的偏离量，并将对所述检测温度加上所述偏离量的处理作为所述第2温度推定来执行，由此推定所述线圈的温度。由此，根据线圈的实际温度与温度传感器的检测温度的偏离量的脱离转移时起的时间变化的倾向来推定线圈的温度，所以线圈的温度的推定精度提高。

Claims (11)

1.一种车辆用驱动装置，具备：
壳体，该壳体收纳有润滑油；
旋转电机，该旋转电机具有包括线圈的定子，且设置于所述壳体内；
旋转部件，该旋转部件能够由车辆的动力驱动，并且以将所述润滑油朝向所述线圈扬起的方式设置于所述壳体内；
温度传感器，该温度传感器设置于所述壳体内；以及
控制装置，该控制装置分别作为线圈温度推定单元、判别单元以及限制单元发挥功能，所述线圈温度推定单元能够执行与所述温度传感器的检测温度的相关性高的第1温度推定和所述相关性低的第2温度推定，所述判别单元对所述温度传感器与所述润滑油的油面的位置关系是否处于容许所述第1温度推定的状态进行判别，所述限制单元在判别为所述位置关系为所述容许的状态的情况下基于所述第1温度推定的结果限制所述旋转电机的负荷率，在所述位置关系没有处于所述容许的状态的情况下基于所述第2温度推定的结果限制所述旋转电机的负荷率。
2.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置，
所述判别单元包括基于影响所述油面的位置的所述车辆的状态变量来推定所述油面的位置的油面位置推定单元，
所述判别单元基于所述油面位置推定单元推定出的所述油面的位置来判别所述位置关系是否处于所述容许的状态。
3.根据权利要求2所述的车辆用驱动装置，
所述油面位置推定单元基于作为影响所述油面的位置的所述状态变量的、滞留于所述壳体的所述润滑油的滞留量和所述油面相对于所述壳体的倾斜度来推定所述油面的位置。
4.根据权利要求3所述的车辆用驱动装置，
所述油面位置推定单元基于所述旋转部件的转速和所述润滑油的温度来算出所述润滑油的所述滞留量。
5.根据权利要求3所述的车辆用驱动装置，
所述油面位置推定单元基于所述车辆的相对于水平方向的倾斜角和所述车辆的加速度来推定所述油面的倾斜度。
6.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置，
所述线圈温度推定单元，参照作为影响所述线圈的温度的所述车辆的状态变量的、从所述判别单元判别为处于所述容许的状态的状态向判别为不处于所述容许的状态的状态转移的转移时起的经过时间和所述转移时的所述旋转电机的转矩以及所述润滑油的油温，来推定随着所述经过时间而增加的所述检测温度与所述线圈的实际温度的偏离量，并将对所述检测温度加上所述偏离量的处理作为所述第2温度推定来执行，由此推定所述线圈的温度。
7.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置，
所述判别单元基于作为所述位置关系的、所述油面位于所述温度传感器之上还是位于所述温度传感器之下来判别是否处于所述容许的状态。
8.根据权利要求7所述的车辆用驱动装置，
所述判别单元将所述油面位于所述温度传感器之下的状态判别为处于所述容许的状态。
9.根据权利要求7所述的车辆用驱动装置，
所述判别单元将所述油面位于所述温度传感器之上的状态判别为不处于所述容许的状态。
10.根据权利要求7所述的车辆用驱动装置，
所述判别单元，将从所述油面位于所述温度传感器之上的状态向位于所述温度传感器之下的状态转移的脱离转移时起经过预定时间之前的状态判别为不处于所述容许的状态，将经过所述预定时间后的状态判别为处于所述容许的状态。
11.根据权利要求10所述的车辆用驱动装置，
所述线圈温度推定单元，参照作为影响的所述线圈的温度的所述车辆的状态变量的、从所述脱离转移时起的经过时间和所述脱离转移时的所述旋转电机的转矩以及所述润滑油的油温，来推定随着所述经过时间而减少的所述检测温度与所述线圈的实际温度的偏离量，并将对所述检测温度加上所述偏离量的处理作为所述第2温度推定来执行，由此推定所述线圈的温度。
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