[發(fā)明專利]用于混合動(dòng)力車輛動(dòng)力單元的控制裝置和控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380032665.4
• 申請(qǐng)日: 2013-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN104470745A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮本知彥;池本正幸;倉本守;八木教行
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B60K6/445
• 分類號(hào): B60K6/445;B60W20/00;B60W10/08
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;陳煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對(duì)于包括多種類型的原動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車輛動(dòng)力單元的控制，其中原動(dòng)機(jī)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

背景技術(shù)

一種包括作為驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的混合動(dòng)力車輛是眾所周知的。在本說明書中，將“旋轉(zhuǎn)電機(jī)”用作起到電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)兩者的作用的電氣裝置的通用術(shù)語。廣泛采用使用永磁體的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī))作為用作車輛原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，因?yàn)槠渚哂行〕叽绾透吖β侍匦浴?/p>

永磁體可能去磁，即，永磁體的磁通密度可能減小。溫度和外部磁場(chǎng)被認(rèn)為是去磁的起因。當(dāng)向永磁體生成的磁通施加相反的外部磁場(chǎng)時(shí)，永磁體的磁通密度減少。在外部磁場(chǎng)的磁通密度小的情況下，永磁體的磁通密度在外部磁場(chǎng)被去除時(shí)返回至原始值。然而，當(dāng)外部磁場(chǎng)的磁通密度大于或等于特定值時(shí)，永磁體的磁通密度甚至在外部磁場(chǎng)被去除時(shí)也不返回至原始值并且變?yōu)楸仍贾敌〉闹怠＜矗ゴ虐l(fā)生。

在其處或以下這樣的去磁未發(fā)生的外部磁場(chǎng)的上限被稱為矯頑力(coercive?force)。即，當(dāng)大于或等于矯頑力的外部磁場(chǎng)被施加到永磁體時(shí)，去磁發(fā)生。另外，矯頑力根據(jù)溫度而變化。例如，已知鐵氧體磁體的矯頑力在低溫范圍內(nèi)減小。另外，已知釹磁體的矯頑力在高溫范圍內(nèi)減少。

當(dāng)永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的永磁體被去磁時(shí)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)無法展現(xiàn)預(yù)定的性能。因而，需要在永磁體的去磁不發(fā)生的范圍內(nèi)操作永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)。因此，在永磁體的矯頑力減少并且去磁發(fā)生的操作條件下，可執(zhí)行用于抑制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出的控制，以使由定子形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通密度不超過矯頑力。日本專利申請(qǐng)公布第9-289799(JP?9-289799A)描述了一種用于檢測(cè)永磁體的溫度、然后基于所檢測(cè)到的溫度設(shè)置旋轉(zhuǎn)電極的轉(zhuǎn)矩指令的上限以使得去磁不發(fā)生的技術(shù)。

當(dāng)限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出以便防止永磁體去磁時(shí)，車輛的電力性能降低。具體地，當(dāng)抑制為了提高矯頑力而添加的稀土金屬的使用量時(shí)，需要進(jìn)一步限制輸出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于混合動(dòng)力車輛動(dòng)力單元的控制裝置和控制方法，其甚至在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的永磁體的去磁發(fā)生的溫度下或者接近該溫度時(shí)也能抑制動(dòng)力單元的總輸出的減少。

在本發(fā)明的第一方面，混合動(dòng)力車輛動(dòng)力單元包括連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一元件的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二元件的第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及連接到第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的內(nèi)燃機(jī)，其中行星齒輪機(jī)構(gòu)的第三元件連接到驅(qū)動(dòng)輪。本發(fā)明的第一方面涉及一種用于混合動(dòng)力車輛動(dòng)力單元的控制裝置。該控制裝置包括：溫度獲取單元，獲取第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的至少一個(gè)的永磁體的溫度；以及控制單元，在所獲取的溫度超出預(yù)定范圍時(shí)，減小旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的包括其溫度超出預(yù)定范圍的永磁體的一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出，并且增大旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的另一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出。混合動(dòng)力車輛動(dòng)力單元包括經(jīng)由行星齒輪機(jī)構(gòu)彼此相連接的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)。第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一元件，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二元件，以及行星齒輪機(jī)構(gòu)的第三元件連接到驅(qū)動(dòng)輪。此外，動(dòng)力單元包括連接到第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的內(nèi)燃機(jī)。控制動(dòng)力單元的操作的控制裝置包括用于獲取該兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的至少一個(gè)的永磁體的溫度的溫度獲取裝置。此外，控制裝置包括如下控制單元：在溫度獲取裝置獲取的溫度為超出預(yù)定范圍(即，永磁體的去磁未發(fā)生的范圍)的溫度或者接近該范圍之外的溫度時(shí)，減小旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的其溫度已被獲取的一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出，以及增大旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的另一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出。在本發(fā)明的第一方面，可以通過減小旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的該一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出上限值來減小旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的該一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出。

替代上述控制單元，允許采用如下控制單元：在所獲取的永磁體的溫度超出預(yù)定范圍時(shí)減小旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的包括永磁體的一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出上限值，以及在已通過減小輸出上限值來減小旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的該一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出時(shí)增大旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的另一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出。在本發(fā)明的第二方面，一種混合動(dòng)力車輛動(dòng)力單元包括連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)第一元件的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二元件的第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及連接到第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的內(nèi)燃機(jī)，其中行星齒輪機(jī)構(gòu)的第三元件連接到驅(qū)動(dòng)輪。本發(fā)明的第二方面涉及一種用于混合動(dòng)力車輛動(dòng)力單元的控制裝置。該控制裝置包括：溫度獲取單元，獲取第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的至少一個(gè)的永磁體的溫度；以及控制單元，在所獲取的溫度超出預(yù)定范圍時(shí)，減小旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的包括其溫度超出預(yù)定范圍的永磁體的一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出上限值，以及在已通過減小輸出上限值來減小旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的該一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出時(shí)，增大旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的另一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出。