CN101522458B - 动力输出装置、该动力输出装置的控制方法以及车辆 - Google Patents

动力输出装置、该动力输出装置的控制方法以及车辆 Download PDF

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Abstract

将对润滑冷却油的油温Toil进行了平滑变化处理而得到温度设定为执行用油温Toil*，其中所述润滑冷却油润滑、冷却马达和对来自马达的动力进行变速后输出给驱动轴的变速器(步骤S180)；根据设定了的执行用油温Toil*和马达的线圈温度Tcoil2来设定马达MG2的负载率R2(步骤S190)；使用设定了的负载率R2来设定马达转矩指令Tm2*，并控制马达的驱动以输出转矩指令Tm2*的转矩(步骤S200)。由于考虑润滑冷却油的油温Toil来控制马达的驱动，因此与不考虑润滑冷却油的温度的情况相比，能够更恰当地驱动马达。

Description

动力输出装置、该动力输出装置的控制方法以及车辆
技术领域
本发明涉及动力输出装置、该动力输出装置的控制方法以及车辆。
背景技术
以往，作为这种动力输出装置，提出了具有能够向驱动轴输出动力并能够经由逆变器与直流电源交换电力的马达的动力输出装置(例如参照专利文献1)。在该装置中，通过根据逆变器的动作状态来设定马达的驱动限制，能够进行考虑了逆变器等的动作状态的控制。
专利文献1：日本专利文献特开2005-86919号公报。
发明内容
通常，在上述动力输出装置中，为了抑制马达的温度上升而进行根据马达的温度来限制马达的驱动的控制。另外，提出了将马达配置成与润滑油进行热交换的动力输出装置，所述润滑油用于润滑动力输出装置所包括的变速器等的机械部分。在该动力输出装置中，即使设定成仅根据马达的温度来限制马达的驱动，有时也会出现无法恰当地驱动马达的情况。
本发明的动力输出装置、该动力输出装置的控制方法以及车辆的目的在于更恰当地驱动电动机。
为了达到上述目的，本发明的动力输出装置、该动力输出装置的控制方法以及车辆采用了以下手段。
本发明的动力输出装置向驱动轴输出动力，该动力输出装置包括：电动机，配置成与润滑介质的至少一部分进行热交换，并能够向所述驱动轴输出动力，所述润滑介质对所述动力输出装置所包括的一部分的机械部分进行润滑；电动机温度检测单元，检测所述电动机的温度；介质温度检测单元，检测所述润滑介质的温度；驱动限制设定单元，考虑所述被检测出的润滑介质的温度并根据所述被检测出的电动机的温度来设定所述电动机的驱动限制；以及控制单元，控制所述电动机，使该电动机在所述被设定了的驱动限制的范围内驱动。
在该本发明的动力输出装置中，控制电动机以使电动机在考虑了润滑介质的温度并基于电动机的温度而得到的驱动限制的范围内驱动，所述润滑介质对动力输出装置所包括的至少一部分的机械部分进行润滑。由于也考虑润滑介质的温度，因此与不考虑润滑介质的温度的情况相比，能够更恰当地驱动电动机。
在该本发明的动力输出装置中，也可以采用以下方式：所述驱动限制设定单元以所述润滑介质的温度越高、越大幅地限制所述电动机的驱动的倾向来设定所述驱动限制。在该情况下，也可以采用以下方式：所述驱动限制设定单元是通过对所述润滑介质的温度采用平缓变化处理来设定所述驱动限制的单元。这样一来，能够抑制润滑介质的温度发生急剧的变化而导致电动机的驱动限制发生急剧的变化。
另外，在本发明的动力输出装置中，也可以采用以下方式：包括与所述电动机的旋转轴和所述驱动轴连接并将来自所述电动机的动力进行变速后传递给所述驱动轴的变速传动单元，所述润滑介质是对所述变速传动单元所包括的机械部分进行润滑的介质。
并且，在本发明的动力输出装置中，也可以采用以下方式，即，包括：内燃机，向所述驱动轴输出动力；三轴式动力输入输出单元，与所述内燃机的输出轴、所述驱动轴、以及第三轴这三个轴连接，根据向该三个轴中的某两个轴输入或从该两个轴输出的动力而向剩余的轴输入动力或从该轴输出动力；以及发电机，向所述第三轴输入动力或者从该第三轴输出动力；所述润滑介质是对所述三轴式动力输入输出单元所包括的机械部分进行润滑的介质。
本发明的车辆包括：电动机，配置成与润滑介质的至少一部分进行热交换，并能够向与车轴连结的驱动轴输出动力，所述润滑介质对动力输出***所包括的一部分的机械部分进行润滑，所述动力输出***向所述驱动轴输出动力；电动机温度检测单元，检测所述电动机的温度；介质温度检测单元，检测所述润滑介质的温度；驱动限制设定单元，考虑所述被检测出的润滑介质的温度并根据所述被检测出的电动机的温度来设定所述电动机的驱动限制；以及控制单元，控制所述电动机，使该电动机在所述被设定了的驱动限制的范围内驱动。
在该本发明的车辆中，控制电动机以使电动机在考虑了润滑介质的温度并基于电动机的温度而得到的驱动限制的范围内驱动，所述润滑介质对动力输出***所包括的至少一部分的机械部分进行润滑，所述动力输出***向与车轴连结的驱动轴输出动力。由于也考虑润滑介质的温度，因此与不考虑润滑介质的温度的情况相比，能够更恰当地驱动电动机。
在该本发明的车辆中，也可以采用以下方式：所述驱动限制设定单元以所述润滑介质的温度越高、越大幅地限制所述电动机的驱动的倾向来设定所述驱动限制。在该情况下，也可以采用以下方式：所述驱动限制设定单元是通过对所述润滑介质的温度采用平缓变化处理来设定所述驱动限制的单元。这样一来，能够抑制润滑介质的温度发生急剧的变化而导致电动机的驱动限制发生急剧的变化。
另外，在本发明的车辆中，也可以采用以下方式：包括与所述电动机的旋转轴和所述驱动轴连接并将来自所述电动机的动力进行变速后传递给所述驱动轴的变速传动单元，所述润滑介质是对所述变速传动单元所包括的机械部分进行润滑的介质。
本发明提供一种动力输出装置的控制方法，所述动力输出装置包括电动机，该电动机配置成与润滑介质的至少一部分进行热交换，并能够向驱动轴输出动力，所述润滑介质对动力输出***所包括的至少一部分的机械部分进行润滑，所述动力输出***向所述驱动轴输出动力，所述动力输出装置的控制方法的特征在于，控制所述电动机，使该电动机在驱动限制的范围内驱动，所述驱动限制的范围是考虑了所述润滑介质的温度并基于所述电动机的温度而得到的。
在该本发明的动力输出装置的控制方法中，控制电动机以使电动机在考虑了润滑介质的温度并基于电动机的温度而得到的驱动限制的范围内驱动，所述润滑介质对动力输出***所包括的至少一部分的机械部分进行润滑，所述动力输出***向驱动轴输出动力。由于也考虑润滑介质的温度，因此与不考虑润滑介质的温度的情况相比，能够更恰当地驱动电动机。
附图说明
图1是表示装载有作为本发明的一个实施例的动力输出装置的混合动力车辆20的简要构成的构成图；
图2是表示变速器60的构成的一个例子的说明图；
图3是表示由实施例的混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图；
图4是表示要求转矩设定用映射图的一个例子的说明图；
图5是表示发动机22的动作线的一个例子、以及设定目标转速Ne*和目标转矩Te*的情况的说明图；
图6是表示以下的共线图的一个例子的说明图，该共线图表示动力分配统合机构30的旋转要素的转速和转矩的力学关系；
图7是表示马达MG1负载率设定用映射图的一个例子的说明图；
图8是表示马达MG2负载率设定用映射图的一个例子的说明图；
图9是表示变形例的混合动力车辆120的简要的构成的构成图；
图10是表示变形例的混合动力车辆220的简要的构成的构成图。
具体实施方式
以下，使用实施例来说明用于实施本发明的最佳方式。图1是表示了装载有作为本发明的一个实施例的动力输出装置的混合动力车辆20的简要构成的构成图。如图所示，实施例的混合动力车辆20包括：发动机22；三轴式动力分配统合机构30，经由减震器28与作为发动机22的输出轴的曲轴26连接；马达MG1，与动力分配统合机构30连接，可以发电；马达MG2，经由变速器60与动力分配统合机构30连接；机械式油泵55和电动油泵56，供应对动力分配统合机构30和变速器60所包括的机械部分和马达MG1、MG2进行润滑冷却的润滑冷却油；以及混合动力用电子控制单元70，对车辆的传动系整体进行控制。图中的粗线箭头表示由机械式油泵55和电动油泵56供应的润滑冷却油的流动。
发动机22是通过汽油或轻油等炭化氢系燃料输出动力的内燃机，从发动机用电子控制单元(以下，称为发动机ECU)24接受燃料喷射控制、点火控制、吸入空气量调节控制等运转控制，所述发动机用电子控制单元24从检测发动机22的运转状态的各种传感器输入信号。发动机ECU24与混合动力用电子控制单元70进行通信，根据来自混合动力用电子控制单元70的控制信号来控制发动机22的运转，并且根据需要将与发动机22的运转状态相关的数据输出给混合动力用电子控制单元70。
动力分配统合机构30包括：太阳齿轮31，为外齿齿轮；内啮合齿轮32，与该太阳齿轮31配置在同心圆上，为内齿齿轮；多个小齿轮33，与太阳齿轮31啮合并与内啮合齿轮32啮合；以及行星齿轮架34，可自由自转并可自由公转地保持多个小齿轮33。该动力分配统合机构30构成为将太阳齿轮31、内啮合齿轮32、以及行星齿轮架34作为旋转要素而进行差动作用的行星齿轮机构。在动力分配统合机构30中，在行星齿轮架34上连结有发动机22的曲轴26，在太阳齿轮31上连结有马达MG1，在内啮合齿轮32上经由变速器60连结有马达MG2，当马达MG1作为发电机而发挥功能时，动力分配统合机构30将从行星齿轮架34输入的来自发动机22的动力根据太阳齿轮31侧和内啮合齿轮32侧的齿轮比分配给太阳齿轮31侧和内啮合齿轮32侧，当马达MG1作为电动机而发挥功能时，动力分配统合机构30将从行星齿轮架34输入的来自发动机22的动力和从太阳齿轮31输入的来自马达MG1的动力统一而输出给内啮合齿轮32。内啮合齿轮32经由齿轮机构37和差速齿轮38与作为车辆的前轮的驱动轮39a、39b机械地连接。因此，被输出给内啮合齿轮32的动力经由齿轮机构37和差速齿轮38而被输出给驱动轮39a、39b。视为传动系时的与动力分配统合机构30连接的三轴为：与行星齿轮架34连接的作为发动机22的输出轴的曲轴26；与太阳齿轮31连接的作为马达MG1的旋转轴的太阳轴31a；以及与内啮合齿轮32连接并与驱动轮39a、39b机械地连接的、作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a。
马达MG1和马达MG2均是可以作为发电机进行驱动并可以作为电动机进行驱动的公知的同步发电电动机，配置成与被供应给动力分配统合机构30等的润滑冷却油的一部分进行热交换，并经由逆变器41、42与蓄电池50交换电力。连接逆变器41、42和蓄电池50的电线54作为各逆变器41、42共用的正极母线和负极母线而构成，由马达MG1、MG2中的一个马达发出的电力可以由另一个马达消耗。马达MG1、MG2的驱动均由马达用电子控制单元(以下，称为“马达ECU”)40控制。控制马达MG1、MG2的驱动所需要的信号，例如来自检测马达MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的信号，通过未图示的电流传感器检测出的施加给马达MG1、MG2的相电流，来自检测马达MG1、MG2的绕线线圈的温度的温度传感器45、46的线圈温度Tcoil1、Tcoil2等输入马达ECU40，从马达ECU40输出对逆变器41、42的开关控制信号。马达ECU40根据从旋转位置检测传感器43、44输入的信号并通过未图示的转速计算例程计算出马达MG1、MG2的转子的转速Nm1、Nm2。马达ECU40与混合动力用电子控制单元70进行通信，根据来自混合动力用电子控制单元70的控制信号来控制马达MG1、MG2的驱动，并且根据需要将与马达MG1、MG2的运转状态相关的数据输出给混合动力用电子控制单元70。
变速器60如下构成：连接马达MG2的旋转轴48与内啮合齿轮轴32a或者解除该连接，并且在两轴连接的情况下将马达MG2的旋转轴48的转速进行二级减速而传递给内啮合齿轮轴32a。图2表示了变速器60的构成的一个例子。该图2所示的变速器60包括双小齿轮的行星齿轮机构60a、单小齿轮的行星齿轮机构60b、以及两个制动器B1、B2。双小齿轮的行星齿轮机构60a包括：太阳齿轮61，为外齿齿轮；内啮合齿轮62，与该太阳齿轮61配置在同心圆上，为内齿齿轮；多个第一小齿轮63a，与太阳齿轮61啮合；多个第二小齿轮63b，与该第一小齿轮63a啮合并与内啮合齿轮62啮合；以及行星齿轮架64，将多个第一小齿轮63a和多个第二小齿轮63b连结起来，可自由自转并可自由公转地保持它们。通过制动器B1的开启(on)关闭(off)，太阳齿轮61可以自由地旋转或停止旋转。单小齿轮的行星齿轮机构60b包括：太阳齿轮65，为外齿齿轮；内啮合齿轮66，与该太阳齿轮65配置在同心圆上，为内齿齿轮；多个小齿轮67，与太阳齿轮65啮合并与内啮合齿轮66啮合；以及行星齿轮架68，可自由自转并可自由公转地保持多个小齿轮67。太阳齿轮65与马达MG2的旋转轴48连结，行星齿轮架68与内啮合齿轮轴32a连结，并且通过制动器B2的开启关闭，内啮合齿轮66可以自由地旋转或停止旋转。双小齿轮的行星齿轮机构60a和单小齿轮的行星齿轮机构60b分别通过内啮合齿轮62和内啮合齿轮66、行星齿轮架64和行星齿轮架68连结。变速器60可以通过同时关闭制动器B1、B2而使马达MG2的旋转轴48与内啮合齿轮轴32a分离，通过将制动器B1关闭并将制动器B2开启而使马达MG2的旋转轴48的旋转以较大的减速比进行减速后传递给内啮合齿轮轴32a(以下，将该状态称为低速档(Low gear)的状态)，通过将制动器B1开启并将制动器B2关闭而使马达MG2的旋转轴48的旋转以较小的减速比进行减速后传递给内啮合齿轮轴32a(以下，将该状态称为高速档(High gear)的状态)。另外，使制动器B1、B2均开启的状态为禁止旋转轴48和内啮合齿轮轴32a旋转的状态。
蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下，称为蓄电池ECU)52管理。管理蓄电池50所需要的信号，例如来自设置在蓄电池50的端子之间的未图示的电压传感器的端子间电压、来自安装在与蓄电池50的输出端子连接的电线54上的未图示的电流传感器的充放电电流、来自安装在蓄电池50上的未图示的温度传感器的电池温度等输入到蓄电池ECU52，根据需要与蓄电池50的状态相关的数据通过通信输出给混合动力用电子控制单元70。另外，蓄电池ECU52为了管理蓄电池50还根据由电流传感器检测出的充放电电流的积分值来计算剩余容量(SOC)。
机械式油泵55的旋转轴与曲轴26连结，将贮存在通过行星齿轮架34的旋转而被驱动的油盘57中的润滑冷却油供应给动力分配统合机构30等。电动油泵56通过来自未图示的辅机电池的电力而被驱动，同样将贮存在油盘57中的润滑冷却油供应给动力分配统合机构30等。电动油泵56的驱动由混合动力用电子控制单元70控制。
混合动力用电子控制单元70作为以CPU72为中心的微处理器而构成，该混合动力用电子控制单元70除了CPU72以外还包括：存储处理程序的ROM74；暂时存储数据的RAM76；以及未图示的输入输出端口和通信端口。来自点火开关80的点火信号、来自检测换档杆81的操作位置的换档位置传感器82的换档位置SP、来自检测与加速踏板83的踩下量相对应的加速器开度Adrv的加速踏板位置传感器84的加速器开度Adrv、来自检测制动踏板85的踩下量的制动踏板位置传感器86的制动位置BP、来自车速传感器88的车速V、来自安装在油盘57上的温度传感器57a的油温Toil等经由输入端口输入到混合动力用电子控制单元70。另外，经由输出端口从混合动力用电子控制单元70输出对变速器60的制动器B1、B2的未图示的执行器的驱动信号等。另外，如上所述，混合动力用电子控制单元70经由通信端口与发动机ECU24、马达ECU40、蓄电池ECU52连接，并与发动机ECU24、马达ECU40、蓄电池ECU52进行各种控制信号和数据的交换。
如上构成的实施例的混合动力汽车20根据与驾驶者对加速踏板83的踩下量相对应的加速器开度Acc和车速V来计算应输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a的要求转矩，并控制发动机22、马达MG1、马达MG2的运转，使得与该要求转矩相对应的要求功率被输出给内啮合齿轮轴32a。作为发动机22、马达MG1、马达MG2的运转控制而有以下运转模式：转矩转换运转模式，控制发动机22的运转以从发动机22输出与要求功率相对应的功率，并且控制马达MG1和马达MG2的驱动，使得从发动机22输出的全部动力通过动力分配统合机构30、马达MG1、马达MG2进行转矩转换后输出给内啮合齿轮轴32a；充放电运转模式，控制发动机22的运转以从发动机22输出与要求功率和蓄电池50的充放电所需要的功率之和相对应的功率，并且控制马达MG1和马达MG2的驱动，使得伴随着蓄电池50的充放电，通过动力分配统合机构30、马达MG1、马达MG2对从发动机22输出的动力的全部或一部分进行转矩转换，并随之将要求功率输出给内啮合齿轮轴32a；马达运转模式，进行运转控制以停止发动机22的运转并将来自马达MG2的、与要求功率相对应的功率输出给内啮合齿轮轴32a。
下面，对实施例的混合动力汽车20的动作、特别是限制马达MG2的驱动时的动作进行说明。图3是表示由实施例的混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图。该例程每隔预定的时间(例如每隔数msec)而重复地执行。
当执行驱动控制例程时，混合动力用电子控制单元70的CPU72首先输入来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器88的车速V、马达MG1和MG2的转速Nm1和Nm2、充放电要求功率Pb*、蓄电池50的输入输出限制Win和Wout、变速器60的齿轮比Gr、马达MG1和MG2的绕线线圈的线圈温度Tcoil1和Tcoil2、来自温度传感器57a的润滑冷却油的油温Toil等控制所需要的数据(步骤S100)。这里，马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2是通过通信从马达ECU40输入的、根据由旋转位置检测传感器43、44检测出的马达MG1、MG2的转子的旋转位置计算出的数据。另外，充放电要求功率Pb*是通过通信从蓄电池ECU52输入的、根据蓄电池50的剩余容量(SOC)等而由蓄电池ECU52设定为应对蓄电池50进行充放电的功率的数据。并且，蓄电池50的输入输出限制Win、Wout是通过通信从蓄电池ECU52输入的、根据蓄电池50的温度Tb和蓄电池50的剩余容量(SOC)而被设定了的数据。并且，变速器60的齿轮比Gr在根据未图示的变速处理例程进行变速时被设定，是通过读取写入到RAM76的预定区域中的数据而输入的数据。另外，马达MG1、MG2的绕线线圈的线圈温度Tcoil1、Tcoil2是通过通信从马达ECU40输入的、由温度检测器45、46检测出的数据。
当这样输入了数据后，根据输入的加速器开度Acc和车速V来设定作为车辆所要求的转矩的、应输出给作为与驱动轮39a、39b连结的驱动轴的内啮合齿轮轴32a的要求转矩Tr*和车辆所要求的要求功率Pe*(步骤S110)。在实施例中，如下来设定要求转矩Tr*：预先确定加速器开度Acc、车速V与要求转矩Tr*的关系并将其作为要求转矩设定用映射图存储在ROM74中，当给出了加速器开度Acc、车速V时，从所存储的映射图中导出相对应的要求转矩Tr*。图4表示了要求转矩设定用映射图的一个例子。要求功率Pe*可以作为设定了的要求转矩Tr*与内啮合齿轮轴32a的转速Nr的乘积、充放电要求功率Pb*、以及损耗Loss之和而计算出来。内啮合齿轮轴32a的转速Nr可以通过使车速V乘以换算系数k而求出，或者通过使马达MG2的转速Nm2除以变速器60的齿轮比Gr而求出。
根据设定了的要求功率Pe*来设定发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*(步骤S120)。根据使发动机22高效动作的动作线和要求功率Pe*来进行该设定。图5表示了发动机22的动作线的一个例子、以及设定目标转速Ne*和目标转矩Te*的情况。如图所示，目标转速Ne*和目标转矩Te*可以通过动作线与要求功率Pe*(Ne*×Te*)为恒定值的曲线的交点求出。
然后，使用设定了的目标转速Ne*、内啮合齿轮轴32a的转速Nr(Nm2/Gr)、以及动力分配统合机构30的齿轮比ρ，通过下式(1)计算出马达MG1的目标转速Nm1*，并且根据计算出的目标转速Nm1*和当前的转速Nm1，通过式(2)计算出马达MG1的假定马达转矩Tm1tmp(步骤S130)。这里，式(1)是对于动力分配统合机构30的旋转要素的力学关系式。表示动力分配统合机构30的旋转要素的转速与转矩的力学关系的共线图表示在图6中。在图中，左侧的S轴表示马达MG1的转速Nm1、即为太阳齿轮31的转速，C轴表示发动机22的转速Ne、即为行星齿轮架34的转速，R轴表示马达MG2的转速Nm2除以变速器60的齿轮比Gr而得到的内啮合齿轮32的转速Nr。如果使用该共线图，则可以容易地导出式(1)。R轴上的两个粗线箭头表示从马达MG1输出的转矩Tm1作用在内啮合齿轮轴32a上的转矩和从马达MG2输出的转矩Tm2经由减速齿轮35作用在内啮合齿轮轴32a上的转矩。另外，式(2)是用于使马达MG1以目标转速Nm1*旋转的反馈控制的关系式，在式(2)中，右边第二项的“k1”为比例项的增益，右边第三项的“k2”为积分项的增益。
Nm1*＝Ne*·(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr·ρ)        (1)
Tm1tmp＝上次Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt
(2)
然后，设定马达MG1的负载率R1(步骤S140)并将设定了的负载率R1与假定马达转矩Tm1tmp相乘而得到的转矩设定为马达转矩指令Tm1*(步骤S150)。在本实施例中，如下来设定负载率R1：预先确定马达MG1的线圈温度Tcoil1与负载率R1的关系，并将其作为马达MG1负载率设定用映射图存储在ROM74中，当给出了线圈温度Tcoil1时，根据所存储的映射图来设定相对应的负载率R1。图7表示了马达MG1负载率设定用映射图的一个例子。这里，如图所示，马达MG1的负载率R1在线圈温度Tcoil1小于等于预定温度T1(例如145℃)时被设定为100％，并被设定为一旦线圈温度Tcoil超过了预定温度T1则随着线圈温度Tcoil的上升而从100％减小并在预定的温度T2(例如150℃)变为0％。通过这样来设定负载率R1，一旦线圈温度Tcoil1超过了预定温度T1，则能够根据负载率R1来限制马达MG1的驱动，从而能够抑制马达MG1的发热。
当这样计算出了马达MG1的目标转速Nm1*和转矩指令Tm1*后，通过使蓄电池50的输入输出限制Win、Wout与马达MG1的消耗功率(发电功率)之间的偏差除以马达MG2的转速Nm2(其中，马达MG1的消耗功率是使计算出的马达MG1的转矩指令Tm1*乘以当前的马达MG1的转速Nm1而得到的)，根据下式(3)和式(4)计算出作为可以从马达MG2输出的转矩的上下限的转矩限制Tmin、Tmax(步骤S160)，然后使用要求转矩Tr*、转矩指令Tm1*、动力分配统合机构30的齿轮比ρ并通过式(5)计算并设定作为应从马达MG2输出的转矩的假定马达转矩Tm2tmp(步骤170)。可以从上述图6的共线图容易地导出式(5)。
Tmin＝(Win-Tm1*·Nm1)/Nm2        (3)
Tmax＝(Wout-Tm1*·Nm1)/Nm2       (4)
Tm2tmp＝(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr         (5)
然后，通过平缓变化处理来设定执行用油温Toil*，使得从上次的执行用油温Toil*向通过步骤S100的处理输入了的油温Toil平缓地变化(步骤S180)。这里，作为平缓变化处理，可以使用比率(rating)处理或平滑化(smoothing)处理等。通过利用平缓变化处理来设定执行用油温Toil*，能够抑制执行用油温Toil*的急剧变化。
当这样设定了执行用油温Toil*后，使用执行用油温Toil*和马达MG2的线圈温度Tcoil2来设定马达MG2的负载率R2(步骤S 190)。在实施例中，如下来设定负载率R2：预先确定线圈温度Tcoil2、执行用油温Toil*、负载率R2之间的关系并将其作为马达MG2负载率设定用映射图存储在ROM74中，当给出了线圈温度Tcoil2和执行用油温Toil*时，根据所存储的映射图来设定相对应的负载率R2。图8表示了马达MG2负载率设定用映射图的一个例子。实线表示执行用油温Toil*为温度T3(例如135℃)时的负载率R2，虚线表示执行用油温Toil*为高于温度T3的温度T4(例如140℃)时的负载率R2，点划线表示执行用油温Toil*为高于温度T4的温度T5(例如145℃)时的负载率R2。这里，如图所示，当线圈温度Tcoil2小于等于预定温度T6(例如140℃)时，马达MG2的负载率R2与执行用油温Toil*无关地被设定为100％，并且马达MG2的负载率R2被设定为当线圈温度Tcoil2超过了预定温度T6时随着执行用油温Toil*的上升而从100％减小并变为0％。通过这样来设定负载率R2，能够在线圈温度Tcoil2小于等于预定温度T6时在不进行驱动限制的情况下驱动马达MG2，并能够在线圈温度Tcoil2超过了预定温度T6时根据负载率R2来限制马达MG2的驱动，从而能够抑制马达MG2的发热。另外，负载率R2被设定为当线圈温度Tcoil2超过了预定温度T6时执行用油温Toil*越高则越小。这样设定的原因在于：由于润滑冷却油与马达MG2进行热交换，因此通过采用基于润滑冷却油的油温Toil得到的执行用油温Toil*越高则越大幅地限制马达MG2的驱动的方式，能够抑制由于润滑冷却油的温度上升而导致的劣化或喷油。并且，由于使用对润滑冷却油的油温Toil进行平缓变化处理后得到的执行用油温Toil*来设定马达MG2的负载率R2，因此能够避免马达MG2的负载率R2由于润滑冷却油的油温Toil的急剧变化而发生急剧的变化。
当这样设定了负载率R2后，将马达MG2的转矩指令Tm2*设定为通过计算出的转矩限制Tmin、Tmax限制了假定马达转矩Tm2tmp与负载率R2相乘而得到的转矩后的值(步骤S200)。通过这样来设定马达MG2的转矩指令Tm2*，能够通过负载率R2来限制向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出的要求转矩Tr*并设定为限制在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内的转矩。
当这样设定了发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*、马达MG1和MG2的转矩指令Tm1*和Tm2*后，将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送给发动机ECU24，将马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给马达ECU40(步骤S210)，结束驱动控制例程。接收到目标转速Ne*和目标转矩Te*的发动机ECU24对发动机22进行燃料喷射控制和点火控制等控制，使发动机22在由目标转速Ne*和目标转矩Te*表示的运转点运转。另外，接收到转矩指令Tm1*、Tm2*的马达ECU40对逆变器41、42的开关元件进行开关控制，使得马达MG1根据转矩指令Tm1*被驱动，并且马达MG2根据转矩指令Tm2*被驱动。这样，通过使用考虑润滑冷却油的油温Toil并根据马达MG2的线圈温度Tcoil2而设定的马达MG2的负载率R2来设定马达MG2的转矩指令Tm2*，能够抑制马达MG2的发热并抑制由于润滑冷却油的温度上升而导致的劣化或喷油。因此，与不考虑润滑冷却油的油温Toil的情况相比，能够更恰当地驱动马达MG2。并且，由于使用基于执行用油温Toil*得到的马达MG2的负载率R2来设定马达转矩指令Tm2*，因此能够避免马达MG2的驱动限制由于润滑冷却油的油温Toil的急剧变化而发生急剧的变化，其中所述执行用油温Toil*是通过对润滑冷却油的油温Toil进行平缓变化处理而得到的。
根据以上说明的实施例的混合动力车辆20，通过使用考虑润滑冷却油的油温Toil并根据马达MG2的线圈温度Tcoil2而设定的马达MG2的负载率R2来设定马达MG2的转矩指令Tm2*，能够抑制马达MG2的发热并抑制由于润滑冷却油的温度上升而导致的劣化或喷油。因此，与不考虑润滑冷却油的油温Toil的情况相比，能够更恰当地驱动马达MG2。另外，由于使用对润滑冷却油的油温Toil进行平缓变化处理而得到的执行用油温Toil*来设定马达MG2的负载率R2，因此能够避免由于润滑冷却油的油温Toil的急剧变化而导致马达MG2的负载率R2发生急剧的变化并导致马达MG2的驱动限制发生急剧的变化。
这里，说明实施例的主要要素与发明内容一项所记载的发明的主要要素之间的对应关系。在实施例中，配置成与对动力分配统合机构30和变速器60的机械部分进行润滑的润滑油的至少一部分进行热交换并能够向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出动力的马达MG2相当于“电动机”；检测马达MG2的线圈温度的温度传感器45相当于“电动机温度检测单元”；检测润滑冷却油的油温的温度传感器57a相当于“介质温度检测单元”；执行考虑检测出的润滑冷却油的油温Toil并根据检测出的马达MG2的线圈温度Tcoil2来设定马达MG2的负载率R2的、图3所例示的驱动控制例程中的步骤S190的处理的混合动力用电子控制单元70相当于“驱动限制设定单元”；执行将基于以下转矩而得到的转矩设定为马达转矩指令Tm2*的、图3所例示的驱动控制例程中的S200的处理和将转矩指令Tm2*发送给马达ECU40的步骤S210的处理的混合动力用电子控制单元70相当于“控制单元”，其中所述转矩是使用要求转矩Tr*、转矩指令Tm1*、动力分配统合机构30的齿轮比ρ并作为应从马达MG2输出的转矩而设定了的假定马达转矩Tm2tmp与负载率R2相乘而得到的。由于实施例是用于具体地说明实施发明内容一项所记载的发明的最佳方式的一个例子，因此实施例的主要要素与发明内容一项所记载的发明的主要要素之间的对应关系对发明内容一项所记载的发明的要素没有限定作用。即，关于发明内容一项所记载的发明的解释应根据该项的记载来进行，实施例仅为发明内容一项所记载的发明的一个具体的例子。
在实施例的混合动力车辆20中，使用通过对温度传感器57a检测出的润滑冷却油的油温Toil进行平缓变化处理而设定了的执行用油温Toil*来设定马达MG2的负载率R2，但是如果允许马达MG2的驱动的急剧变化，则也可以直接使用由温度传感器57a检测出的润滑冷却油的油温Toil来设定马达MG2的负载率R2。在实施例中，使用润滑冷却油来润滑、冷却动力分配统合机构30和马达MG2等，但是也可以使用能够润滑、冷却动力分配统合机构30和马达MG2的任何介质。
在实施例的混合动力车辆20中，对于马达MG1，不采用考虑润滑冷却油的油温Toil来设定负载率R1的方式，但是如果允许发动机22的转速的变动，则对于马达MG1来说也可以考虑润滑冷却油的油温Toil来设定负载率R1。在该情况下，优选将负载率R1设定为具有油温Toil越高则越小的倾向。
在实施例的混合动力车辆20中，通过变速器60对马达MG2的动力进行变速后输出给内啮合齿轮轴32a，但是也可以如图9的变形例的混合动力车辆120所例示的那样，通过变速器60对马达MG2的动力进行变速后输出给与和内啮合齿轮轴32a连接的车轴(与驱动轮39a、39b连接的车轴)不同的车轴(图9中的与车轮39c、39d连接的车轴)。
在实施例的混合动力车辆20中，经由动力分配统合机构30将发动机22的动力输出给作为与驱动轮39a、39b连接的驱动轴的内啮合齿轮轴32a，但是也可以如图10的变形例的混合动力车辆220所例示的那样具有对转子电动机230，该对转子电动机230具有与发动机22的曲轴26连接的内转子232和与向驱动轮39a、39b输出动力的驱动轴连接的外转子234，并在将发动机22的动力的一部分传递给驱动轴的同时将剩余的动力转换为电力。
在实施例的混合动力车辆20中，经由变速器60将来自马达MG2的动力输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a，但是也可以不具有变速器60并在不经由变速器60的情况下将来自马达MG2的动力输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a。
在实施例中，应用于将来自发动机22和马达MG2的动力输出给车轴而行驶的混合动力车辆，但是也可以应用于装载有能够向车轴输出动力的马达的任何车辆。例如，也可以应用于仅将来自马达的动力输出给车轴而行驶的电动车辆。另外，作为装载有动力输出装置的混合动力汽车20而进行了说明，但是也可以是具有发动机22、动力分配统合机构30、马达MG1和MG2、蓄电池50、混合动力用电子控制单元70等的动力输出装置的方式，或者还可以是该混合动力车辆20的控制方法的方式或动力输出装置的控制方法的方式。
以上使用实施例对本发明的实施方式进行了说明，但是勿庸置疑本发明不受上述实施例的任何限制，可以在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式来实施。
产业上的可利用性
本发明可以应用于动力输出装置或车辆的制造产业等中。

Claims (8)

1.一种动力输出装置，向驱动轴输出动力，该动力输出装置包括：
电动机，配置成与润滑介质的至少一部分进行热交换，并能够向所述驱动轴输出动力，所述润滑介质对所述动力输出装置所包括的一部分的机械部分进行润滑；
电动机温度检测单元，检测所述电动机的温度；
介质温度检测单元，检测所述润滑介质的温度；
驱动限制设定单元，根据所述被检测出的润滑介质的温度和所述被检测出的电动机的温度两者来设定所述电动机的驱动限制；以及
控制单元，控制所述电动机，使该电动机在所述被设定了的驱动限制的范围内驱动；
所述驱动限制设定单元是通过对所述润滑介质的温度采用平缓变化处理来设定所述驱动限制的单元。
2.如权利要求1所述的动力输出装置，其中，
所述驱动限制设定单元以所述润滑介质的温度越高、越大幅地限制所述电动机的驱动的倾向来设定所述驱动限制。
3.如权利要求1所述的动力输出装置，其中，
包括与所述电动机的旋转轴和所述驱动轴连接并将来自所述电动机的动力进行变速后传递给所述驱动轴的变速传动单元，
所述润滑介质是对所述变速传动单元所包括的机械部分进行润滑的介质。
4.如权利要求1所述的动力输出装置，其中，
包括：
内燃机，向所述驱动轴输出动力；
三轴式动力输入输出单元，与所述内燃机的输出轴、所述驱动轴、以及第三轴这三个轴连接，根据向该三个轴中的某两个轴输入或从该两个轴输出的动力而向剩余的轴输入动力或从该轴输出动力；以及
发电机，向所述第三轴输入动力或者从该第三轴输出动力；
所述润滑介质是对所述三轴式动力输入输出单元所包括的机械部分进行润滑的介质。
5.一种车辆，包括：
电动机，配置成与润滑介质的至少一部分进行热交换，并能够向与车轴连结的驱动轴输出动力，所述润滑介质对动力输出***所包括的一部分的机械部分进行润滑，所述动力输出***向所述驱动轴输出动力；
电动机温度检测单元，检测所述电动机的温度；
介质温度检测单元，检测所述润滑介质的温度；
驱动限制设定单元，根据所述被检测出的润滑介质的温度和所述被检测出的电动机的温度两者来设定所述电动机的驱动限制；以及
控制单元，控制所述电动机，使该电动机在所述被设定了的驱动限制的范围内驱动；
所述驱动限制设定单元是通过对所述润滑介质的温度采用平缓变化处理来设定所述驱动限制的单元。
6.如权利要求5所述的车辆，其中，
所述驱动限制设定单元以所述润滑介质的温度越高、越大幅地限制所述电动机的驱动的倾向来设定所述驱动限制。
7.如权利要求5所述的车辆，其中，
包括与所述电动机的旋转轴和所述驱动轴连接并将来自所述电动机的动力进行变速后传递给所述驱动轴的变速传动单元，
所述润滑介质是对所述变速传动单元所包括的机械部分进行润滑的介质。
8.一种动力输出装置的控制方法，所述动力输出装置包括电动机，该电动机配置成与润滑介质的至少一部分进行热交换，并能够向驱动轴输出动力，所述润滑介质对动力输出***所包括的至少一部分的机械部分进行润滑，所述动力输出***向所述驱动轴输出动力，所述动力输出装置的控制方法的特征在于，
控制所述电动机，使该电动机在驱动限制的范围内驱动，所述驱动限制的范围是根据所述润滑介质的温度和所述电动机的温度两者而得到的；通过对所述润滑介质的温度采用平缓变化处理来设定所述驱动限制。
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