CN111204322B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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CN111204322B
CN111204322B CN201911063562.XA CN201911063562A CN111204322B CN 111204322 B CN111204322 B CN 111204322B CN 201911063562 A CN201911063562 A CN 201911063562A CN 111204322 B CN111204322 B CN 111204322B
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Abstract

提供一种混合动力车辆的控制装置，能够不使冷却机构的性能提高，并且在满足驱动要求的同时抑制变速器的过度的温度上升。在构成为对变速器的内部进行冷却的同时将发动机的输出转矩经由差动机构传递给驱动轮来进行HV行驶的混合动力车辆的控制装置中，控制器构成为：当HV行驶时，在变速器的内部的温度小于预先确定的预定温度的情况下，以发动机的燃料经济性成为最好的工作点控制发动机的工作点，当HV行驶时，在变速器的内部的温度为所述预定温度以上的情况下，将发动机的工作点控制为使变速器中的发热量减少的工作点。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及搭载了发动机以及马达来作为动力源的混合动力车辆的控制装置。
背景技术
以往，作为能够分别适当地控制发动机转速和输出转矩的车辆，已知能够通过马达控制发动机转速的混合动力车辆、搭载了无级变速器的车辆。
专利文献1记载了该种混合动力车辆，在该混合动力车辆中，为了使发动机按最佳燃料经济性线来运转，用第1马达控制发动机转速。另外，在专利文献1所记载的混合动力车辆中，构成为根据驾驶员的驾驶意向对其发动机的工作点(或者运转点)进行变更。例如构成为：在通过驾驶员操作的加速器操作而加速器开度增大了的情况、或者前后加速度和/或横向加速度增大了等情况下的敏捷度的要求程度大的情况下，将发动机的工作点向高转矩侧变更。也即是，专利文献1所记载的混合动力车辆构成为根据驾驶员的驾驶意向来适当地控制发动机的工作点。
现有技术文献
专利文献1：国际公开第2013/042177号
发明内容
发明要解决的技术问题
如上所述，根据专利文献1所记载的混合动力车辆，能够通过控制发动机的工作点来进行重视了燃料经济性的行驶、或者重视了驾驶意向的行驶。另一方面，混合动力车辆在变速器内具备多个发热源或者发热部，当进行如上所述那样的重视了燃料经济性、驾驶意向的行驶时，存在变速器内的发热量会增加的可能性。例如，存在控制发动机转速的马达的温度会上升、或者构成动力分配机构的齿轮单元的发热会增大的可能性。
当变速器内的发热量那样地增大时，各种设备的耐久性会降低，并且，动力损失会增大。并且，若为了抑制其发热而通过设置新的冷却机构、或者改变当前搭载的冷却机构(例如油(oil)冷却器)的规格等来使冷却性能提高，则有可能会导致冷却机构的大型化和/或成本大幅度增加。因此，对于不设置新的机构而在现有结构下抑制变速器中的温度上升，还仍然存在改善的余地。
本发明是着眼于上述的技术课题而完成的，目的在于提供一种能够不使冷却机构的性能提高、且满足驱动要求的同时抑制变速器的过度的温度上升的混合动力车辆的控制装置。
用于解决问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明为一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备发动机、第1马达、以及将所述发动机的输出转矩传递至驱动轮的变速器，所述变速器具备差动机构，所述差动机构具有被传递所述发动机的所述输出转矩的第1旋转要素、与所述驱动轮以能够传递转矩的方式连结的第2旋转要素以及被从所述第1马达传递转矩的第3旋转要素这些至少三个旋转要素，所述混合动力车辆构成为在对所述变速器的内部进行冷却的同时将所述发动机的所述输出转矩经由所述差动机构传递至所述驱动轮来进行HV行驶，所述控制装置的特征在于具备控制所述发动机以及所述第1马达的控制器，所述控制器构成为：当所述HV行驶时，在所述变速器的内部的温度小于预先确定的预定温度的情况下，以所述发动机的燃料经济性成为最好的工作点进行控制，当所述HV行驶时，在所述变速器的内部的温度为所述预定温度以上的情况下，将所述发动机的工作点控制为使所述变速器中的发热量降低的工作点。
另外，在本发明中，所述控制器也可以构成为：通过所述第1马达控制所述发动机的工作点，通过将所述第1马达的转速控制在预先确定的预定的低转速区域中，将所述发动机的工作点控制为使所述变速器中的发热量降低的工作点。
另外，在本发明中，所述控制器也可以构成为：求出所述发动机的要求功率，判断所述要求功率是否为预先确定的阈值以上，在判断为所述要求功率为所述阈值以上的情况下，将所述发动机的工作点从在满足所述要求功率的同时所述燃料经济性成为最好的工作点向使所述发动机的转速减小的方向变更，在判断为所述要求功率小于所述阈值的情况下，将所述发动机的工作点从在满足所述要求功率的同时所述燃料经济性成为最好的工作点向使所述发动机的转速增大的方向变更。
另外，在本发明中，也可以为，所述混合动力车辆还具备对所述变速器以及所述发动机进行冷却的冷却机构，所述控制器构成为：基于所述第1马达的温度、对所述第1马达以及所述差动机构进行冷却的油的温度以及所述冷却机构的温度中的至少任一个参数的温度，判断所述变速器的内部的温度是否为所述预定温度以上。
并且，在本发明中，所述阈值也可以构成为：相对于预定的车速时的该阈值，比所述预定的车速高的车速时的该阈值较大。
发明的效果
根据本发明的混合动力车辆的控制装置，构成为通过控制发动机的工作点来使变速器中的发热量降低。具体而言，构成为：在变速器的内部的温度小于预先确定的预定温度的情况下，如以往已知那样沿着发动机的燃料经济性成为最好的工作点(最佳燃料经济性线)控制发动机，与此相反地，在变速器的内部的温度为所述预定温度以上的情况下，将发动机的工作点控制为变速器中的发热量降低的工作点。因此，在变速器的内部的温度比较高的情况下，通过发动机的工作被控制为发热量降低的工作点，能够抑制变速器内的温度过度上升。另外，由于能够如此抑制变速器内的温度的上升，因此，不需要设置新的冷却机构、或者使当前所搭载的冷却机构的冷却性能提高，换言之能够在现有结构下确保冷却性，并且，能够抑制或避免伴随于此的成本增大。
另外，根据本发明，通过如上所述那样控制发动机的工作点，能够降低变速器中的发热量，因此，能够降低伴随于该发热的动力损失。进一步，上述的发动机的工作点的控制构成为通过第1马达进行控制，特别是使所述发热量降低的发动机的控制构成为将第1马达2的转速控制在低转速区域中。因此，能够降低依赖于第1马达的转速的机械损失，能够降低伴随于此的动力损失。
附图说明
图1是表示本发明中作为对象的混合动力车辆的一个例子的框架图。
图2是用于说明该车辆的实施方式中的控制的一个例子的流程图。
图3是用于说明发动机的工作线以及工作点的映射。
图4是用于说明发动机的热效率的一个例子的映射。
标号说明
1发动机(ENG)；2第1马达(MG1)；4动力分配机构；6驱动轮；7变速器；7a变速箱；8太阳轮；9齿圈；10齿轮架；11小齿轮；22散热器；23油冷却器；24控制器(ECU)；L1最佳燃料经济性线；P1、P2等输出线；Ve车辆。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，以下所述的实施方式不过是对本发明进行了具体化的情况下的一个例子，并不限定本发明。
在图1中示出了本发明的实施方式下作为控制对象的混合动力车辆(以下也简记为车辆)Ve的一个例子。该车辆Ve具备发动机(ENG)1以及第1马达(MG1)2和第2马达(MG2)3来作为驱动力源，构成为通过动力分配机构4将发动机1所输出的动力分配并传递到第1马达2侧和驱动轴5侧。另外，构成为能够将由第1马达2产生的电力供给至第2马达3，将第2马达3所输出的驱动力附加到驱动轴5以及驱动轮6。另外，设有将发动机1、各马达2、3的动力传递到驱动轮6的变速器7，该变速器7由变速箱7a和包括容纳在变速箱7a内的所述动力分配机构4、副轴齿轮(counter gear，反转齿轮)机构以及差动齿轮机构等的各种功能部件构成。
发动机1例如是汽油发动机、柴油发动机等的内燃机，构成为以电的方式控制输出的调整以及启动和停止等工作状态。若是汽油发动机，则节气门的开度、燃料的供给量或者喷射量、点火的执行及停止、以及点火正时等被以电的方式进行控制。若是柴油发动机，则燃料的喷射量、燃料的喷射正时或者EGR(Exhaust Gas Recirculation，废气再循环)系统中的节气门的开度等被以电的方式进行控制。
第1马达2以及第2马达3都是兼具作为通过被供给驱动电力而输出转矩的马达的功能、和作为通过被供给转矩而产生发电电力的发电机的功能(发电功能)这两方的电动机。即，第1马达2以及第2马达3是具有发电功能的马达(所谓的电动发电机)，例如由永磁体式的同步马达或者感应马达等构成。此外，上述的第1马达2以及第2马达3经由变换器(inverter)与电池、电容器等的蓄电装置(均未图示)电连接，构成为也能够被从该蓄电装置供给电力、或者将发电产生的电力充入蓄电装置。
动力分配机构4是在发动机1及第1马达2与驱动轮6之间传递转矩的传动机构，由具有太阳轮8、齿圈9以及齿轮架10的行星齿轮机构构成。在图1所示的例子中，使用了单小齿轮型的行星齿轮机构。相对于行星齿轮机构的太阳轮8，在同心圆上配置有内齿齿轮的齿圈9。与这些太阳轮8和齿圈9啮合的小齿轮11通过齿轮架10被保持为能够进行自转和公转。此外，该动力分配机构4相当于本发明的实施方式中的“差动机构”，另外，齿轮架10相当于本发明的实施方式中的“第1旋转要素”，齿圈9相当于本发明的实施方式中的“第2旋转要素”，太阳轮8相当于本发明的实施方式中的“第3旋转要素”。
上述的动力分配机构4配置在与发动机1以及第1马达2相同的轴线上。发动机1的输出轴1a连结于构成动力分配机构4的行星齿轮机构的齿轮架10。此外，发动机1的输出轴1a以相同轴上的方式在从发动机1到驱动轮6的动力传递路径中与动力分配机构4的输入轴12连结。另外，齿轮架10在与发动机1的输出轴1a相反的一侧与油泵13的旋转轴13a连结。该油泵13是为了对各马达2、3、动力分配机构4等各部进行润滑或者冷却而设置的。作为用于供给油的泵，该油泵13为在以往车辆中使用的一般结构的油泵，例如构成为通过发动机1驱动油泵13而产生油压。
第1马达2连结于行星齿轮机构的太阳轮8。第1马达2与动力分配机构4相邻而配置在与发动机1相反的一侧(图1的左侧)。与该第1马达2的转子2a成为一体而进行旋转的转子轴2b连结于太阳轮8。此外，转子轴2b和太阳轮8的旋转轴为中空轴。在那些转子轴2b和太阳轮8的旋转轴的中空部配置有上述的油泵13的旋转轴13a。
在行星齿轮机构的齿圈9的外周部分，与齿圈9一体地形成有外齿齿轮的第1主动齿轮14。另外，与动力分配机构4和第1马达2的旋转轴线平行地配置有副轴(countershaft)15。与上述的第1主动齿轮14啮合的副轴从动齿轮(counter driven gear)16以成为一体而进行旋转的方式安装于该副轴15的一方(图1中的右侧)的端部。该副轴从动齿轮16形成为直径比第1主动齿轮14的直径大，构成为使从第1主动齿轮14传递来的转矩得到放大。另一方面，副轴主动齿轮17(counter drive gear)以与副轴15成为一体而进行旋转的方式安装于副轴15的另一方(图1中的左侧)的端部。副轴主动齿轮17与作为最终减速器的差动齿轮18的差动齿圈19啮合。因此，动力分配机构4的齿圈9经由由上述的第1主动齿轮14、副轴15、副轴从动齿轮16、副轴主动齿轮17以及差动齿圈19构成的输出齿轮组20与驱动轴5以及驱动轮6以能够传递动力的方式相连结。
另外，该车辆Ve构成为能够在从上述的动力分配机构4传递到驱动轴5以及驱动轮6的转矩上附加第2马达3输出的转矩。具体而言，与第2马达3的转子3a成为一体而进行旋转的转子轴3b与上述的副轴15平行地配置。与上述的副轴从动齿轮16啮合的第2主动齿轮21以成为一体而进行旋转的方式安装于该转子轴3b的前端(图1中的右端)。因此，第2马达3经由如上所述的差动齿圈19以及第2主动齿轮21以能够传递动力的方式连结于动力分配机构4的齿圈9。即，齿圈9与第2马达3一起经由差动齿圈19与驱动轴5以及驱动轮6以能够传递转矩的方式相连结。
此外，在发动机1的附近设有在冷却水与外部气体之间进行热交换来对该冷却水进行冷却的散热器22，另外，在变速箱7a的外侧设有对供给至各马达2、3、动力分配机构4等的冷却对象部的油进行冷却的油冷却器23。
图1所示的混合动力车辆Ve能够设定将发动机1作为动力源的HV行驶(混合动力行驶)模式和利用蓄电装置的电力驱动第1马达2、第2马达3来行驶的EV行驶模式。这样的各模式的设定、切换由电子控制装置(ECU)24执行。
ECU24相当于本发明的实施方式中的“控制器”，例如与发动机1、第1马达2以及第2马达3电连接以传输控制指令信号。另外，该ECU24以微型计算机为主体来构成，构成为使用所输入的数据和/或预先存储的数据以及程序来进行运算，输出其运算结果来作为控制指令信号。该所输入的数据是各马达2、3的温度、对各马达2、3等冷却对象部进行冷却的油的温度、油冷却器23的前后的油温度、散热器22的冷却水的温度、加速器开度、车速、车轮速以及蓄电装置的充电剩余量等。另外，预先存储的数据是决定各行驶模式的映射(map)、决定发动机1的最佳燃料经济性线的映射、决定发动机1的要求功率的映射、确定了发动机1的热效率的映射等。并且，ECU24输出发动机1的启动和停止的指令信号、第1马达2的转矩指令信号、第2马达3的转矩指令信号、发动机1的转矩指令信号等来作为控制指令信号。此外，在图1中示出了设有一个ECU24的例子，但ECU例如也可以按控制发动机1、各马达2、3等的各装置或者按各控制内容而设置有多个。
如上所述，HV行驶模式是主要将发动机1作为动力源来使车辆Ve行驶的行驶模式，通过将发动机1与动力分配机构4连结，将从发动机1输出的动力传递至驱动轮6。这样，在将从发动机1输出的动力传递至驱动轮6时，使得从第1马达2向动力分配机构4作用反作用力。因此，使动力分配机构4中的太阳轮8作为反作用力要素发挥功能，以使得能够将从发动机1输出的转矩传递至驱动轮6。即，为了使与发动机转矩相应的转矩作用于驱动轮6，第1马达2输出相对于该发动机转矩的反作用力转矩。
另外，上述的第1马达2能够根据所通电的电流值和/或其频率来任意地控制转速，因此，通过控制第1马达2的转速，能够适当或者任意地控制发动机转速。并且，基本上通过该第1马达2控制发动机1的工作点或者发动机转速，以使得燃料经济性成为最佳。也即是，根据从发动机1传递至动力分配机构4的转矩，控制第1马达2的输出转矩或者转速。
这样，在通常的混合动力车辆中，构成为：在以HV行驶模式行驶时，主要考虑发动机的热效率、即重视燃料经济性来进行行驶。另一方面，当如此将发动机1的工作点控制为发动机1的燃料经济性成为最好的工作点(以下记载为最佳燃料经济性线)时，燃料经济性提高，相反地，容纳各马达2、3、动力分配机构4等的变速器7中的发热量有可能会增大。具体而言，如以往已知的那样，马达伴随着驱动而会产生机械损失、铁损或者铜损这样的损失，会产生与这些损失相应的热。例如，有可能由于该发热而导致变速器7内的油的温度上升，由此，有可能会无法对马达进行冷却，马达的温度会过度地上升，各种设备和/或部件的耐久性会降低。
此外，上述的机械损失例如是伴随着第1马达2的转子轴2b的旋转而产生的与轴承的旋转摩擦或者滑动摩擦所导致的损失、和/或动力分配机构4的各齿轮中的摩擦所导致的损失等，另外，该机械损失特别取决于马达的转速。也即是，在HV行驶模式中，第1马达2的转速的绝对值越大，该机械损失也越大。于是，在本发明的实施方式中构成为：在已知或者现有的车辆Ve的结构下，特别地通过控制发动机1的工作点来抑制变速器7内的发热。以下，对由ECU24执行的控制例进行说明。
图2是说明该控制的一个例子的流程图，首先，判断发动机1是否正在驱动(步骤S1)。也即是，判断是否正在以将发动机1作为动力源的HV行驶模式进行行驶。因此，在该步骤S1中作出否定性的判断的情况下、即正在以EV行驶模式进行行驶的情况下等的发动机1处于停止状态的情况下，不执行这以后的控制而返回。
与此相对，在该步骤S1中作出肯定性的判断的情况下、即正在以HV行驶模式进行行驶的情况下，接着判断油的温度(油温)是否为预先确定的阈值温度α以上(步骤S2)。这是判断变速器7内的温度是否为预先确定的预定温度以上的步骤，更具体而言，是判断变速器7中的发热状态或者冷却对象部(例如各马达2、3、动力分配机构4)的发热状态的步骤。另外，也能够通过判断该油的温度，判断是否能够用油冷却器23确保冷却性。若是通常控制，则如上所述沿着最佳燃料经济性线控制发动机1，因此，使燃料经济性优先来控制发动机1。另一方面，在变速器7内的温度上升、或者因该变速器7内的温度上升而冷却性能不足的情况下，存在发热量会增大，变速器7中的动力损失会变得过大的可能性。即，通常使燃料经济性优先来沿着最佳燃料经济性线控制发动机1，但该步骤S2中构成为考虑变速器7中的发热以及动力损失来判断是否从最佳燃料经济性线偏离来控制发动机1。
并且，判断该变速器7内的发热状态的参数之一为上述的油的温度。另外，上述的阈值温度α以及变速器7内的预定温度为通过实验等预先确定的值，可以在上述的动力损失的基础上考虑各种设备的耐久性等来确定。因此，在该步骤S2中作出否定性的判断的情况下、即油的温度小于阈值温度α的情况下，不执行这以后的控制而返回。
此外，除了上述的油的温度之外，判断上述的发热状态的参数例如可设想为各马达2、3的温度、油冷却器23的前后的油的温度、散热器22的冷却液的温度等，设定在那些各参数下也能判断发热状态的预先确定的阈值，在各参数的温度小于阈值温度的情况下，同样地不执行以后的控制而返回。进一步，不限于油的当前的温度，也可以根据油的温度的变化量来判断该发热状态。
另外，在步骤S2中作出否定性的判断的情况下，处于变速器7内的发热量比较少、或者能够通过油冷却器23将油冷却为适当的温度的状态，因此，与以往控制同样地重视燃料经济性，沿着最佳燃料经济性线控制发动机1的工作点。
另一方面，在该步骤S2中作出肯定性的判断的情况下、即油的温度为阈值温度α以上的情况下，接着决定预定车速的要求功率(或者发动机要求功率)的阈值β(步骤S3)。该阈值β是用于控制发动机1的工作点的基准值，被决定在作为通常控制下的工作点的最佳燃料经济性线上。根据通过上述的步骤S2判断为油的温度为阈值温度α以上，能够判断为在沿着最佳燃料经济性线控制了发动机1的情况下，变速器7或者该变速器7所容纳的各马达2、3等冷却对象部中的发热量有可能增大。此外，对于上述的油的温度为阈值温度α以上的情况下的变速器7中的动力损失，预先对在发动机1选择了哪个运转点或者工作点的情况下动力损失变为过大等进行映射化并使之存储于ECU24。该映射例如是纵轴取为发动机转矩、横轴取为发动机转速的曲线图，另外，在该曲线图中，画出最佳燃料经济性线以及等输出线的各线，根据与该最佳燃料经济性线和等输出线的关系来决定为了降低动力损失而希望选择哪个工作点。进一步，预先按各车速(例如每20Km/h)准备那样的映射并使之存储于ECU24。
并且，变速器7中的动力损失(特别是机械损失)如上所述那样取决于第1马达2的转速，因此，通过将该第1马达2的转速控制在低转速区域，能够抑制变速器7内的发热。因此，要求功率的阈值β为能够将该第1马达2的转速控制为能够抑制变速器7内的发热的预定的低转速的情况下的、且通过最佳燃料经济性线的点。也即是，在最佳燃料经济性线上最能够抑制变速器7内的发热(动力损失)的点为要求功率的阈值β。
此外，能够抑制上述的变速器7中的发热的第1马达2的转速处于包括“0”的预先确定的预定的低转速区域，另外，上述的阈值β以根据各预定的车速而进行变更的方式来决定，相对于预定的车速，车速越高，阈值β也越大。并且，预先根据发动机转矩和发动机转速的关系对那些各车速的要求功率的阈值β进行映射化等并使之存储于ECU24。此外，上述的要求功率基于要求驱动力和车速来求出，另外，该要求驱动力例如根据基于驾驶员的加速器操作的加速器开度来求出。
图3是说明本发明的实施方式中的发动机1的工作点(或者工作线)的图，纵轴取为发动机转矩，横轴取为发动机转速，将上述的要求功率的阈值β表示在最佳燃料经济性线上。此外，标号L1表示连结最佳燃料经济性的工作点而得到的工作线(即最佳燃料经济性线)，标号WOT表示连结成为能够输出的最大转矩的工作点而得到的功率线，标号P1、P2表示等输出线(P1＞P2)。并且，根据在上述的ECU24中存储的求出了动力损失的映射掌握到：在功率比阈值β高的一侧(图3的右侧)，使发动机转速减小的方向为变速器7中的动力损失比较小的发动机1的工作点。另外，与此相反地掌握到：在功率比阈值β低的一侧(图3的左侧)，使发动机转速增大的方向为变速器7中的动力损失比较小的发动机1的工作点。
接着，判断要求功率是否为通过步骤S3决定的阈值β以上(步骤S4)。这是为了降低变速器7内的动力损失而判断将发动机1的工作点在映射上选择何处或者决定为何处的步骤，将通常控制下所选择的最佳燃料经济性线作为基准，变更发动机1的工作点。即，上述的阈值β成为基准。并且，在要求功率为该阈值β以上的情况下，针对发动机1的工作点，在使发动机转速减小的方向上选择或者决定工作点(步骤S5)。也即是，如上所述那样在要求功率为阈值β以上的情况下(例如图3中的P1的情况下)，若为通常控制，则选择工作点A来作为最佳燃料经济性线上的工作点，但当选择该工作点A来控制发动机1时，存在变速器7内的发热量会增大、动力损失会变大的可能性。因此，为了选择变速器7中的动力损失比较少的发动机1的工作点，将要选择的工作点从工作点A变更为工作点A’。此外，对于发动机1的工作点的控制，如上所述那样由第1马达2控制，并且，该第1马达2的转速被控制在接近0转速的预定的低转速区域。
另外，对于应该选择的发动机1的工作点，优选发动机功率的变化小的工作点，因此，如图3所示那样在等输出线P1上变更工作点。另一方面，对于在该等输出线P1上选择哪个工作点，考虑发动机1的热效率和变速器7中的动力损失来决定。图4是表示一般的发动机的热效率的映射，在沿着最佳燃料经济性线控制了工作点的情况下，发动机的热效率最好，随着选择从该最佳燃料经济性线偏向外侧的工作点，热效率降低。此外，由虚线包围的封闭的区域分别表示热效率相同的区域。
如上所述，对于变速器7中的动力损失，在步骤S5中，通过向降低发动机转速的方向进行控制而该动力损失降低。与此相反地，发动机1的热效率随着从最佳燃料经济性线偏向外侧而降低。因此，对于在等输出线P1上选择哪个工作点的判断，构成为考虑那些发动机1的热效率和变速器7的动力损失来选择作为车辆Ve整体的能量效率好的点来作为发动机1的工作点。在图3所示的例子中，等输出线P1与最大转矩线WOT的交点被作为最为最佳的工作点A’。
另一方面，在上述的步骤S4中作出否定性的判断的情况下、即要求功率小于阈值β的情况下，对于发动机1的工作点，在使发动机转速增大的方向上选择或者决定工作点(步骤S6)。也即是，在如上所述那样要求功率比阈值β小的情况下(例如图3中的P2的情况下)，若为通常控制，则选择工作点B来作为最佳燃料经济性线上的工作点进行控制，但当选择该工作点B来控制发动机1时，存在上述的变速器7内的发热量会增大、损失会变大的可能性。因此，为了选择变速器7中的损失比较少的发动机1的工作点，将要选择的发动机1的工作点从工作点B变更为工作点B’。此外，对于该工作点的变更，与步骤S5同样地，通过将第1马达2的转速控制在预定的低转速区域来进行选择。另外，应该选择的发动机1的工作点也同样地优选发动机功率的变化小的工作点，因此，如图3所示那样在等输出线P2上变更工作点，并且考虑上述的发动机1的热效率和变速器7中的动力损失来决定该工作点。在图3的例子中，作为车辆Ve整体的效率好的点被作为该工作点B’。
这样，在本发明的实施方式中构成为：在油的温度为阈值温度α以上的情况下、即判断为变速器7内的温度为预定温度以上的情况下，发热量(即动力损失)增大，因此，控制发动机1的工作点以使得该动力损失降低。具体而言，对于通常被沿着最佳燃料经济性线控制的发动机1的工作点，在要求功率为上述的阈值β以上的情况下，将发动机1的工作点向发动机转速减小的方向进行控制。另外，相反地构成为：在要求功率小于上述的阈值β的情况下，将发动机1的工作点向发动机转速增大的方向进行控制。该发动机1的工作点是根据实验等求出的变速器7中的动力损失降低的工作点，通过如此将发动机1的工作点从通常控制的最佳燃料经济性线上进行变更，能够使变速器7中的动力损失降低。
另外，对于上述的发动机1的工作点下的发动机转速的控制，通过第1马达2来控制，该第1马达2的转速被控制在低转速区域。因此，第1马达2的转速变低，因此，取决于该第1马达2的转速的机械损失降低，另外，与此相伴的发热量降低。也即是，对第1马达2的动作起作用的马达等各种设备、齿轮等各部的温度会降低，能够抑制那些设备等的耐久性降低。进一步，通过如上所述那样将第1马达2的转速控制在低转速区域，能够抑制变速器7内的发热，因此，能够抑制变速器7内的温度上升。因此，不需要设置新的冷却机构、或者使当前搭载的油冷却器23等冷却机构的性能提高。因此，能够抑制或者避免用于使冷却性能提高的成本的增大，换言之，能够通过现有的车辆Ve的结构确保冷却性。
另外，如上所述构成为：对于应该选择的发动机1的工作点，考虑发动机1的热效率和变速器7中的动力损失来决定，因此，能够使作为车辆Ve整体的能量效率提高。进一步，构成为：在变速器7内的油的温度和/或各马达2、3的温度小于阈值温度的情况下，与通常控制同样地，重视燃料经济性来按最佳燃料经济性线控制发动机1的工作点。因此，根据本发明的实施方式中的混合动力车辆Ve，能够兼顾燃料经济性和冷却性。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，本发明不限定于上述的例子，也可以在实现本发明的目的的范围内适当地进行变更。在上述的实施方式中，为了在步骤S2中判断变速器7内的温度或者发热状态，将油的温度或者其他各马达2、3的温度、散热器22的冷却液的温度、油冷却器23前后的油温度等作为参数来进行了说明，但对于这些各参数，可以根据至少一个参数来进行判断。另外，也可以构成为使这些各参数协作来判断该变速器7内的温度或者发热状态。
另外，本发明中作为对象的混合动力车辆也可以应用于图1的混合动力车辆Ve以外的车辆，例如上述的图1的例子中为FF(前置发动机、前轮驱动)车，但也可以应用于在变速箱7a中未容纳有差动齿轮单元的FR(前置发动机、后轮驱动)车。另外，例如上述的动力分配机构4的结构不限于单小齿轮型的行星齿轮机构，既可以由双小齿轮型的行星齿轮机构构成，或者，也可以由具备四个以上的旋转要素的拉威娜(Ravigneau)型的行星齿轮机构构成。

Claims (5)

1.一种混合动力车辆的控制装置，
所述混合动力车辆具备发动机、第1马达、以及将所述发动机的输出转矩传递至驱动轮的变速器，
所述变速器具备差动机构，所述差动机构具有被传递所述发动机的所述输出转矩的第1旋转要素、与所述驱动轮以能够传递转矩的方式连结的第2旋转要素以及被从所述第1马达传递转矩的第3旋转要素这些至少三个旋转要素，
所述混合动力车辆构成为在对所述变速器的内部进行冷却的同时将所述发动机的所述输出转矩经由所述差动机构传递至所述驱动轮来进行HV行驶，
所述控制装置的特征在于，具备控制所述发动机以及所述第1马达的控制器，
所述控制器构成为：
当所述HV行驶时，在所述变速器的内部的温度小于预先确定的预定温度的情况下，以所述发动机的燃料经济性成为最好的工作点进行控制，
当所述HV行驶时，在所述变速器的内部的温度为所述预定温度以上的情况下，在将所述发动机的工作点控制为使所述变速器中的发热量降低的工作点时，
求出所述发动机的要求功率，
判断所述要求功率是否为预先确定的阈值以上，
在判断为所述要求功率为所述阈值以上的情况下，将所述发动机的工作点从在满足所述要求功率的同时所述燃料经济性成为最好的工作点向使所述发动机的转速减小的方向变更，
在判断为所述要求功率小于所述阈值的情况下，将所述发动机的工作点从在满足所述要求功率的同时所述燃料经济性成为最好的工作点向使所述发动机的转速增大的方向变更。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述控制器构成为：
通过所述第1马达控制所述发动机的工作点，
通过将所述第1马达的转速控制在预先确定的预定的低转速区域中，将所述发动机的工作点控制为使所述变速器中的发热量降低的工作点。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述混合动力车辆还具备对所述变速器以及所述发动机进行冷却的冷却机构，
所述控制器构成为：基于所述第1马达的温度、对所述第1马达以及所述差动机构进行冷却的油的温度以及所述冷却机构的温度中的至少任一个参数的温度，判断所述变速器的内部的温度是否为所述预定温度以上。
4.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述阈值构成为：相对于预定的车速时的该阈值，比所述预定的车速高的车速时的该阈值较大。
5.根据权利要求3所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述阈值构成为：相对于预定的车速时的该阈值，比所述预定的车速高的车速时的该阈值较大。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112660102B (zh) * 2020-12-31 2022-05-17 吉林大学 一种基于能耗分析理论的行星多挡混合动力系统控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000278814A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Mazda Motor Corp 車両の駆動装置
JP2004100580A (ja) * 2002-09-10 2004-04-02 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両
JP2006144641A (ja) * 2004-11-18 2006-06-08 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP2008012990A (ja) * 2006-07-04 2008-01-24 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両
CN101641247A (zh) * 2007-03-28 2010-02-03 丰田自动车株式会社 混合动力车辆的控制装置及控制方法
CN103842226A (zh) * 2011-10-06 2014-06-04 丰田自动车株式会社 混合动力车辆的控制装置
CN107097778A (zh) * 2016-02-17 2017-08-29 丰田自动车株式会社 用于车辆的驱动系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012111460A (ja) 2010-11-29 2012-06-14 Toyota Motor Corp 自動車
JP5742949B2 (ja) * 2011-09-20 2015-07-01 トヨタ自動車株式会社 車両の駆動力制御装置
US8532856B2 (en) * 2011-11-07 2013-09-10 GM Global Technology Operations LLC Temperature-based state optimization of a hybrid transmission
JP5951287B2 (ja) 2012-03-02 2016-07-13 本田技研工業株式会社 パワーユニットの保護制御装置
CN107949492B (zh) * 2016-03-29 2020-09-25 马自达汽车株式会社 混合动力车及车辆
JP6540680B2 (ja) * 2016-12-26 2019-07-10 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP2020090116A (ja) * 2018-12-03 2020-06-11 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000278814A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Mazda Motor Corp 車両の駆動装置
JP2004100580A (ja) * 2002-09-10 2004-04-02 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両
JP2006144641A (ja) * 2004-11-18 2006-06-08 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP2008012990A (ja) * 2006-07-04 2008-01-24 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両
CN101641247A (zh) * 2007-03-28 2010-02-03 丰田自动车株式会社 混合动力车辆的控制装置及控制方法
CN103842226A (zh) * 2011-10-06 2014-06-04 丰田自动车株式会社 混合动力车辆的控制装置
CN107097778A (zh) * 2016-02-17 2017-08-29 丰田自动车株式会社 用于车辆的驱动系统

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