混合動力車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及混合動力車輛。在混合動力車輛中包括的電子控制單元被構造成當冷卻器發(fā)生異常時，基于第一溫差、第二溫差和荷電狀態(tài)在第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換。第一溫差是通過從將負荷率限制施加到第一電動機的第一負荷率限制溫度減去第一逆變器的元件溫度獲得的值。第二溫差是通過從將負荷率限制施加到第二電動機的第二負荷率限制溫度減去第二逆變器的元件溫度獲得的值。
【專利說明】
混合動力車輛
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種混合動力車輛，并且，具體地涉及這樣一種混合動力車輛，該混合動力車輛包括:發(fā)動機;能夠輸入/輸出動力的第一電動機;行星齒輪機構，該行星齒輪機構的三個旋轉元件被連接到作為發(fā)動機的輸出軸、第一電動機的旋轉軸和驅動軸的三個軸，該驅動軸被聯(lián)接到車軸;和能夠向/從驅動軸輸入/輸出動力的第二電動機。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)上，作為這種類型的混合動力車輛，已經提出了一種混合動力車輛，該混合動力車輛被構造成使得發(fā)動機和兩個電動機通過行星齒輪機構連接并且當逆變器的元件溫度變得至少等于規(guī)定溫度時限制電動機的負荷率(例如，見國際公報N0.2012/124073)。在該混合動力車輛中，通過限制電動機的負荷率，逆變器的元件溫度的進一步增加被抑制。
[0003]然而，存在如此情形，其中當用于冷卻逆變器的冷卻器發(fā)生異常時，上述混合動力車輛不能充分地實現(xiàn)自我保護行駛。自我保護行駛通常是通過電動機行駛實現(xiàn)的。然而，當逆變器的元件溫度變得至少等于規(guī)定溫度時，對于電動機的負荷率施加了限制。結果，變得難以實現(xiàn)自我保護行駛。因此，期望一項針對在用于逆變器的冷卻器中的異常的措施。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提供一種當用于冷卻逆變器的冷卻器發(fā)生異常時適當?shù)貙崿F(xiàn)自我保護行駛的混合動力車輛。
[0005]與本發(fā)明有關的一種混合動力車輛包括:發(fā)動機;能夠輸入/輸出動力的第一電動機;用于驅動第一電動機的第一逆變器;具有三個旋轉元件的行星齒輪機構，該三個旋轉元件被分別連接到作為發(fā)動機的輸出軸、第一電動機的旋轉軸和驅動軸的三個軸，該驅動軸被聯(lián)接到車軸；能夠向/從驅動軸輸入/輸出動力的第二電動機；用于驅動第二電動機的第二逆變器;用于經由第一逆變器和第二逆變器從/向第一電動機和第二電動機接收/傳輸電力的電池；和用于冷卻至少第一逆變器和第二逆變器的冷卻器。該混合動力車輛包括電子控制單元，該電子控制單元用于當冷卻器發(fā)生異常時基于第一溫差、第二溫差和荷電狀態(tài)在執(zhí)行第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換，該第一自我保護行駛控制用于控制所述發(fā)動機、所述第一電動機和所述第二電動機，使得所述車輛不通過使用來自所述第二電動機的動力而是通過使用來自所述發(fā)動機和所述第一電動機的動力行駛，所述第二自我保護行駛控制用于控制所述發(fā)動機、所述第一電動機和所述第二電動機，使得所述車輛不通過使用來自所述發(fā)動機和所述第一電動機的動力而是通過使用來自所述第二電動機的動力行駛，所述第一溫差是通過從將負荷率限制施加到所述第一電動機的第一負荷率限制溫度減去所述第一逆變器的元件溫度獲得的值，所述第二溫差是通過從將所述負荷率限制施加到所述第二電動機的第二負荷率限制溫度減去所述第二逆變器的元件溫度獲得的值，并且所述荷電狀態(tài)是所述電池的剩余充電容量對完全充電容量的比率。
[0006]根據該混合動力車輛，當冷卻器發(fā)生異常時，不執(zhí)行通常自我保護行駛控制，而是基于第一溫差、第二溫差和電池的荷電狀態(tài)切換第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制。當執(zhí)行第一自我保護行駛控制時，由于第一電動機的驅動，第一逆變器的元件溫度增加。然而，因為不使用來自第二電動機的動力，所以抑制了第二逆變器的元件溫度增加或者降低。在另一方面，當執(zhí)行第二自我保護行駛控制時，由于第二電動機的驅動，第二逆變器的元件溫度增加。然而，因為不使用來自第一電動機的動力，所以抑制了第一逆變器的元件溫度增加或者降低。相應地，當通過在第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換來實現(xiàn)自我保護行駛時，能夠抑制第一逆變器的元件和第二逆變器的元件的溫度同時增加，并且由此能夠抑制負荷率限制在相對短的時間中被施加到第一電動機和第二電動機。因此，能夠延長自我保護行駛距離。結果，能夠進一步適當?shù)貙崿F(xiàn)自我保護行駛。
【附圖說明】
[0007]將在下面參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義，其中類似的數(shù)字表示類似的元件，并且其中:
[0008]圖1是用于概略地示出作為本發(fā)明的實施例的混合動力車輛20的構造的構造圖表；
[0009]圖2是示意由HVECU70執(zhí)行的在冷卻系統(tǒng)異常中的自我保護行駛控制的一個實例的流程圖；
[0010]圖3是示意高SOC范圍自我保護行駛控制的一個實例的流程圖；
[0011]圖4是示意通常SOC范圍自我保護行駛控制的一個實例的流程圖；
[0012]圖5是示意低SOC范圍自我保護行駛控制的一個實例的流程圖；
[0013]圖6是示意在執(zhí)行第一自我保護行駛控制的狀態(tài)中的共線圖表的一個實例的解釋性視圖；
[0014]圖7是示意在執(zhí)行第二自我保護行駛控制的狀態(tài)中的共線圖表的一個實例的解釋性視圖；
[0015]圖8是示意在變型實例中的高SOC范圍自我保護行駛控制的一個實例的流程圖；并且
[0016]圖9是示意在布線實例中的低SOC范圍自我保護行駛控制的一個實例的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]該混合動力車輛包括:發(fā)動機;能夠輸入/輸出動力的第一電動機；用于驅動第一電動機的第一逆變器;具有三個旋轉元件的行星齒輪機構，該三個旋轉元件被分別連接到作為發(fā)動機的輸出軸、第一電動機的旋轉軸和驅動軸，該驅動軸被聯(lián)接到車軸;能夠向/從驅動軸輸入/輸出動力的第二電動機;用于驅動第二電動機的第二逆變器;用于經由第一逆變器和第二逆變器從/向第一電動機和第二電動機接收/傳輸電力的電池;和用于冷卻至少第一逆變器和第二逆變器的冷卻器。該混合動力車輛包括電子控制單元，該電子控制單元用于當冷卻器發(fā)生異常時基于第一溫差、第二溫差和荷電狀態(tài)在執(zhí)行第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換，該第一自我保護行駛控制用于控制所述發(fā)動機、所述第一電動機和所述第二電動機，使得所述車輛不通過使用來自所述第二電動機的動力而是通過使用來自所述發(fā)動機和所述第一電動機的動力行駛，所述第二自我保護行駛控制用于控制所述發(fā)動機、所述第一電動機和所述第二電動機，使得所述車輛不通過使用來自所述發(fā)動機和所述第一電動機的動力而是通過使用來自所述第二電動機的動力行駛，所述第一溫差是通過從將負荷率限制施加到所述第一電動機的第一負荷率限制溫度減去所述第一逆變器的元件溫度獲得的值，所述第二溫差是通過從將所述負荷率限制施加到所述第二電動機的第二負荷率限制溫度減去所述第二逆變器的元件溫度獲得的值，并且所述荷電狀態(tài)是所述電池的剩余充電容量對完全充電容量的比率。
[0018]在該混合動力車輛中，當?shù)谝荒孀兤鞯脑囟仁堑谝回摵陕氏拗茰囟?第一溫差具有值O)時，將限制施加到第一電動機的負荷率，并且當?shù)诙孀兤鞯脑囟仁堑诙摵陕氏拗茰囟?第二溫差具有值O)時，將限制施加到第二電動機的負荷率。同時，在該實施例的混合動力車輛中，能夠作為自我保護行駛控制執(zhí)行通常自我保護行駛控制、第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制。在通常自我保護行駛控制中，發(fā)動機、第一電動機和第二電動機受到控制，使得類似于通常行駛控制地，車輛通過使用來自發(fā)動機、第一電動機和第二電動機的動力行駛。在第一自我保護行駛控制中，發(fā)動機、第一電動機和第二電動機受到控制，使得車輛不通過使用來自第二電動機的動力而是通過使用來自發(fā)動機和第一電動機的動力行駛。在第二自我保護行駛控制中，發(fā)動機、第一電動機和第二電動機受到控制，使得車輛不通過使用來自發(fā)動機和第一電動機的動力而是通過使用來自第二電動機的動力行駛。在當用于冷卻第一逆變器和第二逆變器的冷卻器發(fā)生異常時執(zhí)行通常自我保護行駛控制的情形中，第一電動機的驅動和第二電動機的驅動受到控制。相應地，第一逆變器的元件和第二逆變器的元件的溫度同時地增加，并且負荷率限制在相對短的時間中被施加到第一電動機和第二電動機。然而，在該實施例的混合動力車輛中，當冷卻器發(fā)生異常時，不執(zhí)行通常自我保護行駛控制，而是基于第一溫差、第二溫差和電池的荷電狀態(tài)切換第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制。當執(zhí)行第一自我保護行駛控制時，由于第一電動機的驅動，第一逆變器的元件溫度增加。然而，因為不使用來自第二電動機的動力，所以抑制了第二逆變器的元件溫度增加或者降低。在另一方面，當執(zhí)行第二自我保護行駛控制時，由于第二電動機的驅動，第二逆變器的元件溫度增加。然而，因為不使用來自第一電動機的動力，所以抑制了第一逆變器的元件溫度增加或者降低。相應地，當通過在第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換而實現(xiàn)自我保護行駛時，能夠抑制第一逆變器的元件和第二逆變器的元件的溫度同時地增加，并且由此能夠抑制負荷率限制在相對短的時間中被施加到第一電動機和第二電動機。因此，能夠延長自我保護行駛距離。結果，能夠進一步適當?shù)貙崿F(xiàn)自我保護行駛。
[0019]在該混合動力車輛中，電子控制單元可以被構造成在執(zhí)行第一自我保護行駛控制的同時關閉第二逆變器，并且在執(zhí)行第二自我保護行駛控制的同時關閉第一逆變器。以該方式，在執(zhí)行第一自我保護行駛控制的同時，第二逆變器的元件溫度能夠降低，并且在執(zhí)行第二自我保護行駛控制的同時，第一逆變器的元件溫度能夠降低。相應地，第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制能夠交替地執(zhí)行。因此，能夠進一步延長自我保護行駛距離。
[0020]在該混合動力車輛中，電子控制單元可以被構造成當荷電狀態(tài)大于通常控制范圍的上限值時，相對于第一自我保護行駛控制優(yōu)先地執(zhí)行第二自我保護行駛控制。這是基于以下事實，即，第二自我保護行駛控制是與電池的放電相結合地實現(xiàn)自我保護行駛的控制，并且第一自我保護行駛控制是與電池的充電相結合地實現(xiàn)自我保護行駛的控制。即，當荷電狀態(tài)大于通?？刂品秶纳舷拗禃r，通過使得伴隨電池的放電的第二自我保護行駛控制優(yōu)先，電池的荷電狀態(tài)能夠接近通?？刂品秶?，并且電池的過度充電能夠受到防止。這里，通?？刂品秶钱斃鋮s器等沒有發(fā)生異常并且所有的設施正常地操作時作為電池的荷電狀態(tài)預先限定的控制范圍，并且例如是被限定為具有下限值30%、40%等和上限值50%、60%等的范圍。這同樣適用于以下“通?？刂品秶薄Ｔ谠搶嵤├幕旌蟿恿囕v中，電子控制單元可以被構造成當荷電狀態(tài)大于通?？刂品秶纳舷拗禃r在執(zhí)行第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換，第一自我保護行駛控制被執(zhí)行直至第一溫差達到(即變得等于或者高于)第一閾值，并且第二自我保護行駛控制被執(zhí)行直至第二溫差達到(即變得等于或者高于)第一閾值。即，當實現(xiàn)自我保護行駛時，首先，執(zhí)行被執(zhí)行直至第二溫差達到(即變得等于或者高于)第一閾值的第二自我保護行駛控制。此后，執(zhí)行被執(zhí)行直至第一溫差達到(即變得等于或者高于)第一閾值的第一自我保護行駛控制。然后，第二自我保護行駛控制的執(zhí)行和第一自我保護行駛控制的執(zhí)行交替地重復。以該方式，能夠進一步延長自我保護行駛距離。這里，作為第一閾值，能夠使用值0，或者能夠使用5°C、1(TC等。在該情形中，電子控制單元可以被構造成在執(zhí)行第一自我保護行駛控制的同時在荷電狀態(tài)達到(即變得等于或者高于)預先限定的容許最大值的情形中，與第一溫差無關地從第一自我保護行駛控制的執(zhí)行切換到第二自我保護行駛控制的執(zhí)行。以該方式，能夠避免電池的荷電狀態(tài)超過容許最大值的充電。
[0021]在該混合動力車輛中，電子控制單元可以被構造成當荷電狀態(tài)在通常控制范圍內時在第一溫差和第二溫差中的一個溫差大于第二閾值的情形中，在執(zhí)行第二自我保護行駛控制和第一自我保護行駛控制之間切換，其中第二自我保護行駛控制被執(zhí)行直至第二溫差達到(即變得等于或者高于)第二閾值，第一自我保護行駛控制被執(zhí)行直至第一溫差達到(即變得等于或者高于)第二閾值。這里，作為第二閾值，能夠使用10°(:、20°(:、30°(:，等。以該方式，能夠在第一逆變器的元件和第二逆變器的元件的溫度增加具有某些裕度并且電池的荷電狀態(tài)能夠更長期地被保持在通?？刂品秶鷥鹊臓顟B(tài)中切換第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制。在該混合動力車輛中，電子控制單元可以被構造成當荷電狀態(tài)在通常控制范圍內時在第一溫差和第二溫差至多等于第二閾值的情形中，在執(zhí)行第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換，其中，第一自我保護行駛控制被執(zhí)行直至第一溫差達到(即變得等于或者高于)小于第二閾值的第三閾值，第二自我保護行駛控制被執(zhí)行直至第二溫差達到(即變得等于或者高于)第三閾值。這里，作為第三閾值，能夠使用值O，或者能夠使用5°C、10°C等。以該方式，電池的荷電狀態(tài)能夠被更長期地保持在通常控制范圍內，并且能夠實現(xiàn)進一步長的自我保護行駛。
[0022]在該混合動力車輛中，電子控制單元可以被構造成當荷電狀態(tài)小于通?？刂品秶南孪拗禃r相對于第二自我保護行駛控制優(yōu)先地執(zhí)行第一自我保護行駛控制。這是基于以下事實，即，第一自我保護行駛控制是與電池的充電相結合地實現(xiàn)自我保護行駛的控制，并且第二自我保護行駛控制是與電池的放電相結合地實現(xiàn)自我保護行駛的控制。即，當荷電狀態(tài)小于通?？刂品秶南孪拗禃r，使得伴隨電池的充電的第一自我保護行駛控制優(yōu)先，并且由此電池的過度放電能夠被抑制。在該混合動力車輛中，電子控制單元可以被構造成當荷電狀態(tài)小于通?？刂品秶南孪拗禃r在執(zhí)行第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換，其中，第一自我保護行駛控制被執(zhí)行直至第一溫差達到(即變得等于或者高于)第四閾值，第二自我保護行駛控制被執(zhí)行直至第二溫差達到(即變得等于或者高于)第四閾值。即，當實現(xiàn)自我保護行駛時，首先，執(zhí)行被執(zhí)行直至第一溫差達到(即變得等于或者高于)第四閾值的第一自我保護行駛控制。此后，執(zhí)行被執(zhí)行直至第二溫差達到(即變得等于或者高于)第四閾值的第二自我保護行駛控制。然后，第一自我保護行駛控制的執(zhí)行和第二自我保護行駛控制的執(zhí)行交替地重復。以該方式，能夠進一步延長自我保護行駛距離。這里，作為第四閾值，能夠使用值O，或者能夠使用5°C、10°C，等。在該情形中，電子控制單元可以被構造成在執(zhí)行第二自我保護行駛控制的同時在荷電狀態(tài)達到(即變得等于或者低于)預先限定的容許最小值的情形中，與第二溫差無關地從第二自我保護行駛控制的執(zhí)行切換到第一自我保護行駛控制的執(zhí)行。以該方式，能夠避免電池的荷電狀態(tài)超過容許最小值的放電。
[0023]圖1是用于概略地示出作為本發(fā)明的實施例的混合動力車輛2O的構造的構造圖表。如在該圖表中所示，該實施例的混合動力車輛2 O包括發(fā)動機2 2、發(fā)動機電子控制單元(在下文中被稱作發(fā)動機E⑶)24、行星齒輪30、電動機MG1、電動機MG2、逆變器41、42、電動機電子控制單元(在下文中被稱作電動機ECU) 40、電池50、電池電子控制單元(在下文中被稱作電池ECU)52、升壓轉換器56、HV單元冷卻器60和混合動力電子控制單元(在下文中被稱作HVECU)70o
[0024]發(fā)動機22被構造成使用普通燃料諸如汽油或者柴油燃料以輸出動力的內燃機，并且發(fā)動機的驅動由發(fā)動機ECU 24控制。雖然未示出，但是發(fā)動機ECU 24被構造成具有CPU作為中央構件的微處理器，并且除了 CPU之外還包括用于存儲過程程序的R0M、用于暫時存儲數(shù)據的RAM、輸入和輸出端口和通信端口。發(fā)動機ECU 24經由輸入端口從用于檢測發(fā)動機22的操作狀態(tài)的各種傳感器接收信號，這些信號包括，例如:來自曲柄位置傳感器的曲柄位置0cr，該曲柄位置傳感器檢測曲軸26的旋轉位置;來自冷卻劑溫度傳感器的冷卻劑溫度Twe，該冷卻劑溫度傳感器檢測用于發(fā)動機22的冷卻劑的溫度;來自凸輪位置傳感器的凸輪位置9ca，該凸輪位置傳感器檢測用于打開/關閉進氣閥和排氣閥的凸輪軸的旋轉位置;來自節(jié)流閥位置傳感器的節(jié)流位置TP，該節(jié)流閥位置傳感器檢測節(jié)流閥的位置;來自空氣流量計的進氣空氣數(shù)量Qa，該空氣流量計被附接到進氣管道;來自溫度傳感器的進氣空氣溫度Ta，該溫度傳感器也被附接到進氣管道;等。發(fā)動機ECU 24經由輸出端口輸出用于驅動發(fā)動機22的各種控制信號，這些信號包括，例如:用于燃料注射閥的驅動信號；用于節(jié)流電動機的驅動信號，該節(jié)流電動機調整節(jié)流閥的位置;用于點火線圈的控制信號，該點火線圈與點火器一體地形成；用于VVT 23的控制信號；等。另外，發(fā)動機E⑶24與HVE⑶70通信，通過使用來自HVECU 70的控制信號控制發(fā)動機22的操作，并且當有必要時向HVECU 70輸出有關發(fā)動機22的操作狀態(tài)的數(shù)據。注意發(fā)動機ECU 24還基于來自未示意的被附接到曲軸26的曲柄位置傳感器的信號計算曲軸26的旋轉速度，即，發(fā)動機22的速度Ne。
[0025]行星齒輪30被構造成單個小齒輪式的行星齒輪機構。電動機MGl的轉子、驅動軸36和發(fā)動機22的曲軸26被分別連接到行星齒輪30的太陽齒輪、環(huán)形齒輪，和載架，該驅動軸36經由差動齒輪37聯(lián)接到驅動輪38a、38b。
[0026]電動機MGl被構造成眾所周知的同步發(fā)電電動機，包括:轉子，在該轉子中嵌入永久磁體;和定子，三相線圈纏繞在該定子上。如上所述，轉子被連接到行星齒輪30的太陽齒輪。類似于電動機MGl，電動機MG2被構造成同步發(fā)電電動機，并且其轉子被連接到驅動軸36。通過利用電動機ECU 40控制逆變器41、42來驅動電動機MG1、MG2。逆變器41、42通過電力線(在下文中稱作驅動電壓系統(tǒng)電力線)54a連接到升壓轉換器56。升壓轉換器56被連接到電力線(在下文中稱作電池電壓系統(tǒng)電力線)54b，電池50和系統(tǒng)主繼電器55被連接到該電力線54b。雖然未示出，但是逆變器41、42被構造成眾所周知的逆變器，其每一個包括六個晶體管和六個二極管。
[0027]雖然未示出，但是升壓轉換器56被構造成眾所周知的包括兩個晶體管、兩個二極管和電抗器的DC/DC轉換器。升壓轉換器56能夠升高電池電壓系統(tǒng)電力線54b中的電力的電壓以向驅動電壓系統(tǒng)電力線54a供應升壓的電力，并且能夠降低驅動電壓系統(tǒng)電力線54a中的電力的電壓以向電池電壓系統(tǒng)電力線54b供應降低的電力。用于平滑處理的平滑電容器57和用于放電的放電電阻器59并聯(lián)連接到驅動電壓系統(tǒng)電力線54a。另外，系統(tǒng)主繼電器55被附接到電池電壓系統(tǒng)電力線54b的在電池50的輸出端子側上的一部分。進而，用于平滑處理的濾波電容器58被連接到電池電壓系統(tǒng)電力線54b的在升壓轉換器56側上的一部分。
[0028]雖然未示出，但是電動機ECU40被構造成具有CPU作為中央構件的微處理器，并且除了 CPU以外還包括用于存儲過程程序的R0M、用于暫時存儲數(shù)據的RAM、輸入/輸出端口和通信端口。電動機ECU 40經由輸入端口接收控制電動機MGl、MG2的驅動所需的信號。作為經由輸入端口接收的信號，能夠提出以下信號:來自旋轉位置檢測傳感器43、44的旋轉位置Θml、9m2，該旋轉位置檢測傳感器43、44分別檢測電動機MGl、MG2的轉子的旋轉位置;來自每個溫度傳感器45、46的電動機溫度Tmg，該溫度傳感器45、46分別被附接到電動機MGl、MG2;相電流，該相電流被施加到電動機MGl、MG2并且由未示出的電流傳感器檢測;來自電壓傳感器的平滑電容器57的電壓(驅動電壓系統(tǒng)電力線54a的電壓，在下文中稱作驅動電壓系統(tǒng)電壓)VH，該電壓傳感器被附接在平滑電容器57的端子之間并且未示出；來自被附接在濾波電容器58的端子之間并且未不出的電壓傳感器的濾波電容器58的電壓(電池電壓系統(tǒng)電力線54b的電壓，在下文中稱作電池電壓系統(tǒng)電壓)VL;和來自溫度傳感器41a、42a的晶體管、二極管等的元件溫度Tsl、Ts2，該溫度傳感器41a、42a分別被附接到逆變器41、42。電動機ECU40經由輸出端口向每個逆變器41、42輸出切換控制信號、向升壓轉換器56輸出切換控制信號等。另外，電動機ECU 40與HVE⑶70通信，通過使用來自HVE⑶70的控制信號控制電動機MG 1、MG2的驅動，并且當有必要時向HVECU 70輸出有關電動機MG 1、MG2的操作狀態(tài)的數(shù)據。注意電動機ECU 40還基于來自旋轉位置檢測傳感器43、44的電動機MGl、MG2的轉子的旋轉位置0ml、0m2計算電動機MGl、MG2的旋轉速度Nml、Nm2。
[0029]在該實施例中，主要地逆變器41、42、升壓轉換器56和電動機ECU 24被容納在同一殼體中，并且這些構成動力控制單元(在下文中被稱作P⑶)48。
[0030]電池50被構造成例如鋰離子二次電池，并且經由逆變器41、42從/向電動機MGl、MG2接收/傳輸電力。雖然未示出，但是用于管理電池50的電池ECU 52被構造成具有CPU作為中央構件的微處理器，并且除了 CPU之外還包括用于存儲過程程序的R0M、用于暫時存儲數(shù)據的RAM、輸入/輸出端口和通信端口。電池ECU 52經由輸入端口接收管理電池50所需的信號，并且當有必要時經由通信端口向HVE⑶70傳輸有關電池50的狀態(tài)的數(shù)據。作為經由輸入端口接收的信號，例如能夠提出來自安設在電池50的端子之間并且未示出的電壓傳感器的端子間電壓Vb、來自被附接到被連接到電池50的輸出端子的電力線并且未示出的電流傳感器的充電/放電電流lb、來自被附接到電池50并且未示出的溫度傳感器的電池溫度Tb等。另外，為了管理電池50，電池ECU 52基于由電流傳感器檢測到的充電/放電電流Ib的積分值計算荷電狀態(tài)SOC，該荷電狀態(tài)SOC是此時能夠從電池50放電的電力的容量對電池50的總容量的比率，并且電池ECU 52基于計算的荷電狀態(tài)SOC和電池溫度Tb計算輸入/輸出極限Win、Wout作為可以向/從電池50充電/放電的最大容許電力。
[0031]HV單元冷卻器60包括:用于在冷卻劑LLC(長效冷卻劑)和外部空氣之間交換熱量的散熱器62 ；用于依次通過散熱器62、P⑶48、電動機MGl、MG2循環(huán)冷卻劑的循環(huán)流路64 ；和用于壓力供給冷卻劑的電栗66。散熱器62被布置在未示出的發(fā)動機室的最前部中。在PCU48中，冷卻劑通道被布置在逆變器41、42和升壓轉換器56中并且由此冷卻這些構件。
[0032]雖然未示出，但是HVE⑶70被構造成具有CPU作為中央構件的微處理器，并且除了CPU之外還包括用于存儲過程程序的R0M、用于暫時存儲數(shù)據的RAM、輸入/輸出端口和通信端口 C3HVECU 70經由輸入端口接收各種控制信號。作為經由輸入端口接收的信號，能夠提出以下信號:來自旋轉速度傳感器66a的栗旋轉速度Np，該旋轉速度傳感器66a檢測HV單元冷卻器60中的電栗66的旋轉速度;來自溫度傳感器69的HV單元冷卻劑溫度Thv，該溫度傳感器69檢測HV單元冷卻器60中的冷卻劑的溫度;來自點火開關80的點火信號；來自檔位傳感器82的檔位SP，該檔位傳感器82檢測變速桿81的操作位置;來自加速器踏板位置傳感器84的加速器踏板操作量Acc，該加速器踏板位置傳感器84檢測加速器踏板83的踩踏量;來自制動踏板位置傳感器86的制動踏板位置BP，該制動踏板位置傳感器86檢測制動踏板85的踩踏量;和來自車輛速度傳感器88的車輛速度V。另外，HVECU 70經由輸出端口輸出用于系統(tǒng)主繼電器55的驅動信號、用于傳輸?shù)紿V單元冷卻器60中的電栗66的控制信號的驅動信號等。如上所述，HVE⑶70經由通信端口連接到發(fā)動機E⑶24、電動機ECU 40和電池ECU 52，并且與發(fā)動機ECU 24、電動機ECU 40和電池ECU 52交換各種控制信號和數(shù)據。
[0033]如上所述地構造的實施例的混合動力車輛20基于加速器踏板操作量Acc和車輛速度V計算應該向驅動軸36輸出的請求扭矩，該加速器踏板操作量Acc對應于駕駛員對于加速器踏板83的踩踏量。然后，發(fā)動機22、電動機MGl和電動機MG2的操作受到控制使得向驅動軸36輸出與該請求扭矩對應的請求動力。作為發(fā)動機22、電動機MGl和電動機MG2的操作控制，提供了以下(I)到(3): (I)扭矩轉換操作模式:發(fā)動機22的操作受到控制使得從發(fā)動機22輸出滿足請求動力的動力，并且電動機MGl的驅動和電動機MG2的驅動受到控制使得從發(fā)動機22輸出的全部動力由行星齒輪30、電動機MGl和電動機MG2進行扭矩轉換并且被輸出到驅動軸36的操作模式；(2)充電/放電操作模式:發(fā)動機22的操作受到控制使得從發(fā)動機22輸出滿足請求動力和對于電池50的充電/放電所需的電力之和的動力，并且電動機MGl的驅動和電動機MG2的驅動受到控制使得與電池50的充電/放電相結合地從發(fā)動機22輸出的所有的或者部分的動力由行星齒輪30、電動機MGl和電動機MG2進行扭矩轉換并且由此向驅動軸36輸出請求動力的操作模式;和(3)電動機操作模式:發(fā)動機22的操作受到控制使得發(fā)動機22的操作停止并且向驅動軸36輸出滿足請求動力的來自電動機MG2的動力的操作模式。
[0034]接著，將描述如上所述構造的實施例的混合動力車輛20的操作，特別地，在當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時混合動力車輛20在自我保護行駛期間的操作。圖2是示意由HVECU70執(zhí)行的在冷卻系統(tǒng)異常中的自我保護行駛控制的一個實例的流程圖。這個程序被以規(guī)定間隔(例如，每100毫秒等)反復地執(zhí)行。
[0035]一旦執(zhí)行了在冷卻系統(tǒng)異常中的自我保護行駛控制，HVECU 70便首先執(zhí)行輸入數(shù)據，諸如電池50的荷電狀態(tài)SOC和逆變器41、42的元件溫度Tsl、Ts2的過程(步驟S100)。這里，關于電池50的荷電狀態(tài)S0C，由電池ECU 52計算的荷電狀態(tài)SOC被接收并且由此能夠被輸入。另外，關于逆變器41、42的元件溫度Tsl、Ts2，由溫度傳感器41a、42a檢測到的元件溫度Tsl、Ts2被從電動機E⑶40接收并且由此能夠被輸入。
[0036]接著，通過分別從預先限定的第一負荷率限制溫度Tsetl和第二負荷率限制溫度Tset2減去輸入元件溫度Tsl、Ts2來計算第一溫差Δ Tsl和第二溫差Δ Ts2(步驟S110)。這里，第一負荷率限制溫度Tsetl是對于電動機MGl的負荷率施加限制的逆變器41的元件溫度，并且例如能夠使用對于負荷率施加20 %的限制的溫度、對于負荷率施加50 %的限制的溫度、對于負荷率施加80%的限制的溫度等。這里，第二負荷率限制溫度Tset2是對于電動機MG2的負荷率施加限制的逆變器42的元件溫度，并且例如能夠使用對于負荷率施加5%的限制的溫度、對于負荷率施加20%的限制的溫度、對于負荷率施加50%的限制的溫度、對于負荷率施加80%的限制的溫度等。
[0037]接著，判定電池50的荷電狀態(tài)SOC是否在在異常沒有發(fā)生的通常時間期間從閾值SI到閾值S2的控制目標范圍(在下文中稱作“通?？刂品秶?內(步驟S120)。通?？刂品秶钱斃鋮s器等沒有發(fā)生異常并且所有的設施正常地操作時為了電池50的適當?shù)氖褂迷O定的荷電狀態(tài)的目標值的范圍。這里，作為通常控制范圍的下限值的閾值SI，例如能夠使用30%、40%、50%等。另外，作為通?？刂品秶纳舷拗档拈撝礢2，能夠使用大于閾值SI的值，例如，50%、60%、70%等。如果電池50的荷電狀態(tài)SOC大于通?？刂品秶纳舷拗?，則通過使用在步驟SI 10中計算的第一溫差△ Tsl和第二溫差△ Ts2來執(zhí)行高SOC范圍自我保護行駛控制(步驟SI30)，并且該控制終止。如果電池50的荷電狀態(tài)SOC在通?？刂品秶鷥?，則以類似的方式通過使用第一溫差A Tsl和第二溫差△ Ts2來執(zhí)行通常SOC范圍自我保護行駛控制(步驟S140)，并且該控制終止。如果電池50的荷電狀態(tài)SOC小于通常控制范圍的下限值，則以類似的方式通過使用第一溫差A Tsl和第二溫差△ Ts2來執(zhí)行低SOC范圍自我保護行駛控制(步驟S150)，并且該控制終止。高SOC范圍自我保護行駛控制的一個實例在圖3中示出，通常SOC范圍自我保護行駛控制的一個實例在圖4中示出，并且低SOC范圍自我保護行駛控制在圖5中示出。在下文中，將順序地描述高SOC范圍自我保護行駛控制、通常SOC范圍自我保護行駛控制，和低SOC范圍自我保護行駛控制。在對此進行描述之前，將描述在每個控制中使用的第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制。
[0038]第一自我保護行駛控制是發(fā)動機22、電動機MGl和電動機MG2受到控制使得不使用來自電動機MG2的動力并且車輛通過使用來自發(fā)動機22和電動機MG I的動力行駛的控制。第二自我保護行駛控制是發(fā)動機22、電動機MGl和電動機MG2受到控制從而不使用來自發(fā)動機22和電動機MGl的動力并且車輛通過使用來自電動機MG2的動力行駛的控制。圖6示出在執(zhí)行第一自我保護行駛控制的狀態(tài)中的共線圖表，并且圖7示出在執(zhí)行第二自我保護行駛控制的狀態(tài)中的共線圖表。在每一幅圖表中，左側上的S軸作為電動機MGl的旋轉速度Nml示意太陽齒輪的旋轉速度，C軸作為發(fā)動機22的速度Ne示意載架的旋轉速度，并且R軸作為馬達MG2的旋轉速度Nm2示意環(huán)形齒輪(驅動軸36)的旋轉速度Nr。另外，在每一幅圖表中，R軸線上的粗箭頭示意從電動機MGl輸出并且經由行星齒輪30作用于驅動軸36上的扭矩和從電動機MG2輸出并且作用于驅動軸36上的扭矩。“P”是行星齒輪30的齒輪比(太陽齒輪的齒數(shù)/環(huán)形齒輪的齒數(shù))。在第一自我保護行駛控制中，如在圖6中所示，來自發(fā)動機22的扭矩Te由電動機MGl的扭矩Tml接收。相應地，向驅動軸36輸出作為反力的扭矩(-Tml/p)，并且因此車輛通過使用作為該反力的扭矩行駛。在第一自我保護行駛控制中，電動機MGl用作發(fā)電機。因此，車輛與電池50的充電相結合地行駛。在該實施例中，在第一自我保護行駛控制中，逆變器42關閉。逆變器42能夠受到控制使得從電動機MG2輸出值為O的扭矩。然而，在該情形中，電流流動通過晶體管并且增加元件的溫度。逆變器42關閉的原因在于抑制逆變器42的元件的溫度增加。在第二自我保護行駛控制中，如在圖7中所示，車輛通過使用來自電動機MG2的扭矩Tm2行駛。因此，車輛與電池50的放電相結合地行駛。在該實施例中，在第二自我保護行駛控制中，逆變器41關閉。逆變器41能夠受到控制使得從電動機MGl輸出值為O的扭矩。然而，在該情形中，電流流動通過晶體管并且增加元件的溫度。逆變器41關閉的原因在于抑制逆變器41的元件的溫度增加。注意，發(fā)動機22以空轉速度執(zhí)行自維持的操作(空轉操作)。這里，在該實施例的混合動力車輛20中，作為自我保護行駛控制，除了第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之外，還執(zhí)行了通常自我保護行駛控制，在該通常自我保護行駛控制中在扭矩轉換操作模式或者充電/放電操作模式中車輛通過使用來自發(fā)動機22、電動機MGl和電動機MG2的動力行駛。在該通常自我保護行駛控制中，電動機MGl和電動機MG2被驅動。因此，當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時，逆變器41、42的元件溫度在早期階段增加。
[0039]將對于圖3中所示的高SOC范圍自我保護行駛控制進行說明。在高SOC范圍自我保護行駛控制中，首先檢查標志F的值(步驟S200)。這里，標志F是其初始值為O、在執(zhí)行第一自我保護行駛控制時為其設定值I并且在執(zhí)行第二自我保護行駛控制時為其設定值O的的標志。如果標志F具有值0，則判定第二溫差ATs2是否大于值0(步驟S210)。如果判定第二溫差A Ts2大于值0，則選擇第二自我保護行駛控制(步驟S220)，為標志F設定值0(步驟S230)，并且該控制終止。當選擇第二自我保護行駛控制時，HVECU 70基于駕駛員對于加速器踏板83的操作等執(zhí)行第二自我保護行駛控制。這里，考慮這樣一種情況，其中HV單元冷卻器60發(fā)生異常，在圖2中在冷卻系統(tǒng)異常中的自我保護行駛控制被第一次執(zhí)行，并且判定荷電狀態(tài)SOC大于通?？刂品秶纳舷拗?。在該情形中，標志F具有值O作為初始值。因此，當?shù)诙夭預 Ts2大于值O時，選擇第二自我保護行駛控制。第二溫差ATs2是通過從第二負荷率限制溫度Tset2減去逆變器42的元件溫度Ts2而獲得的。相應地，當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時，第二溫差ATs2通常大于值O。因此，當在荷電狀態(tài)SOC大于通?？刂品秶纳舷拗档臓顟B(tài)中HV單元冷卻器60發(fā)生異常時，優(yōu)先地選擇第二自我保護行駛控制。這是基于以下事實，S卩，在第二自我保護行駛控制中，車輛與電池50的放電相結合地行駛。在另一方面，在第一自我保護行駛控制中，車輛與電池50的充電相結合地行駛。因此，如果優(yōu)先地選擇第一自我保護行駛控制，則荷電狀態(tài)SOC進一步增加，并且電池50可能被過度充電。因此，能夠通過優(yōu)先地選擇第二自我保護行駛控制來抑制電池50的過度充電。以該方式，高SOC范圍自我保護行駛控制終止。然后，在再次執(zhí)行在圖2中在冷卻系統(tǒng)異常中的自我保護行駛控制并且判定荷電狀態(tài)SOC大于通?？刂品秶纳舷拗档那樾沃?，再次執(zhí)行高SOC范圍自我保護行駛控制。此時為標志F設定值O。因此，當?shù)诙夭睢?Ts2大于值O時，選擇第二自我保護行駛控制。即，在荷電狀態(tài)SOC大于通?？刂品秶纳舷拗档臓顟B(tài)中，第二自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行直至第二溫差A Ts2達到值O。
[0040]如果在荷電狀態(tài)SOC大于通常控制范圍的上限值的狀態(tài)中第二溫差ATs2達到值O，則在步驟S210中作出否定的判定。在該情形中，選擇第一自我保護行駛控制(步驟S250)，為標志F設定值1(步驟S260)，并且該控制終止。即，第二自我保護行駛控制被切換到第一自我保護行駛控制。當選擇第一自我保護行駛控制時，HVECU 70基于駕駛員對于加速器踏板83的操作等執(zhí)行第一自我保護行駛控制。如果在這種狀態(tài)中再次執(zhí)行高SOC范圍自我保護行駛控制，則標志F具有值I，并且因此在步驟S200中作出否定的判定。然后，判定第一溫差A Tsl是否大于值0(步驟S240)。在第二自我保護行駛控制被連續(xù)執(zhí)行的同時，逆變器41關閉。相應地，逆變器41的元件溫度Tsl變得低于第一負荷率限制溫度Tsetl。因此，作為其間的差異的第一溫差A Tsl變得大于值O。結果，在步驟S240中作出肯定的判定，并且選擇第一自我保護行駛控制。即，當選擇第一自我保護行駛控制時，在荷電狀態(tài)SOC大于通常控制范圍的上限值的狀態(tài)中，第一自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行直至第一溫差A Tsl達到值O。
[0041]然后，在第一自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行的同時第一溫差ATsl達到值O的情形中，在步驟S240中作出否定的判定，選擇第二自我保護行駛控制(步驟S220)，為標志F設定值0(步驟S230)，并且該控制終止。即，第一自我保護行駛控制被切換到第二自我保護行駛控制。此時，在第一自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行的同時，逆變器42關閉。相應地，逆變器42的元件被以某個程度冷卻，并且第二溫差△ Ts2變得大于值O。因此，第二自我保護行駛控制被連續(xù)地選擇直至第二溫差A Ts2達到值O。根據至此已經描述地，在荷電狀態(tài)SOC大于通?？刂品秶纳舷拗档臓顟B(tài)中，首先選擇第二自我保護行駛控制。然后，在被執(zhí)行直至第二溫差△ Ts2達到值O的第二自我保護行駛控制和被執(zhí)行直至第一溫差△ Tsl達到值O的第一自我保護行駛控制交替的同時，實現(xiàn)了自我保護行駛。當執(zhí)行第一自我保護行駛控制時，逆變器42的元件被以某個程度冷卻至。當執(zhí)行第二自我保護行駛控制時，逆變器41的元件被以某個程度冷卻至。因此，通過交替地執(zhí)行第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制，能夠進一步延長自我保護行駛距離。
[0042]接著，將對于圖4中所示的通常SOC范圍自我保護行駛控制進行說明。在通常SOC范圍自我保護行駛控制中，首先判定第一溫差A Tsl和第二溫差△ Ts2是否大于閾值Tref (步驟S300)。這里，閾值Tref被設定為允許逆變器41、42的元件溫度Tsl、Ts2相對于第一負荷率限制溫度Tsetl和第二負荷率限制溫度Tset2具有某些裕度的閾值。例如，能夠使用10°C、15°C、20°C、25°C，等。如果第一溫差Δ Tsl和第二溫差Δ Ts2中的至少一個大于閾值Tref，則檢查標志F的值(步驟S310) ο如果標志F具有值O，則判定第二溫差Δ Ts2是否大于閾值Tref (步驟S320)。如果標志F具有值I，則判定第一溫差Δ Tsl是否大于閾值Tref (步驟S350)。這里，對于如下情況加以考慮，其中HV單元冷卻器60發(fā)生異常，其中在圖2中在冷卻系統(tǒng)異常中的自我保護行駛控制被第一次執(zhí)行，其中判定荷電狀態(tài)SOC在通?？刂品秶鷥龋⑶移渲械谝粶夭睢?Tsl和第二溫差△ Ts2這兩者均大于閾值Tref。在該情形中，因為為標志F設定值O作為初始值，所以在步驟S310中作出否定的判定。相應地，在步驟S320中判定第二溫差△ Ts2大于閾值Tref。因此，選擇第二自我保護行駛控制(步驟S330)、為標志F設定值0(步驟S340)，并且該控制終止。在再次執(zhí)行在圖2中在冷卻系統(tǒng)異常中的自我保護行駛控制并且判定荷電狀態(tài)SOC在通?？刂品秶鷥鹊那樾沃校ǔOC范圍自我保護行駛控制被再次執(zhí)行。此時，判定標志F具有值O。如果第二溫差ATs2大于閾值Tref，則選擇第二自我保護行駛控制。即，在荷電狀態(tài)SOC在通?？刂品秶鷥鹊臓顟B(tài)中，首先，第二自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行直至第二溫差A Ts2達到閾值Tref。
[0043]在如上所述第二自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行的同時第二溫差ATs2達到閾值Tref的情形中，在步驟S320中作出否定的判定。然后，選擇第一自我保護行駛控制(步驟S360)，為標志F設定值1(步驟S370)，并且該控制終止。即，第二自我保護行駛控制被切換到第一自我保護行駛控制。目前考慮了第一溫差A Tsl和第二溫差ATs2這兩者均大于閾值Tref的情況。相應地，如果在這種狀態(tài)中再次執(zhí)行通常SOC范圍自我保護行駛控制，則第一溫差△ TsI大于閾值Tref，并且因此在步驟S300中作出肯定的判定。然后，通過為標志F設定值I而在步驟S310中作出否定的判定。因此，在步驟S360中再次選擇第一自我保護行駛控制。即，如果在荷電狀態(tài)SOC在通?？刂品秶鷥鹊臓顟B(tài)中選擇第一自我保護行駛控制，則第一自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行直至第一溫差A Tsl達到閾值Tref。
[0044]然后，在第一自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行的同時第一溫差ATsl達到閾值Tref的情形中，在步驟S350中作出否定的判定，選擇第二自我保護行駛控制(步驟S330)、為標志F設定值O(步驟S340)，并且該控制終止。即，第一自我保護行駛控制被切換到第二自我保護行駛控制。此時，在第一自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行的同時，逆變器42的元件被以某個程度冷卻。相應地，第二溫差A Ts2變得大于閾值Tref。因此，第二自我保護行駛控制被連續(xù)地選擇直至第二溫差Δ Ts2達到閾值Tref。根據些步驟，在荷電狀態(tài)SOC在通?？刂品秶鷥鹊臓顟B(tài)中第一溫差A Tsl和第二溫差△ Ts2中的至少一個大于閾值Tref的情形中，首先，選擇第二自我保護行駛控制。然后，在被執(zhí)行直至第二溫差A Ts2達到閾值Tref的第二自我保護行駛控制和被執(zhí)行直至第一溫差A Tsl達到閾值Tref的第一自我保護行駛控制交替的同時，實現(xiàn)了自我保護行駛。當執(zhí)行第一自我保護行駛控制時，逆變器42的元件被以某個程度冷卻。當執(zhí)行第二自我保護行駛控制時，逆變器41的元件被以某個程度冷卻。因此，通過交替地執(zhí)行第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制，能夠進一步延長自我保護行駛距離。
[0045]在另一方面，如果在步驟S300中判定第一溫差Δ Tsl和第二溫差Δ Ts2這兩者均至多等于閾值Tref，則判定這個判定(第一溫差△ Tsl和第二溫差△ Ts2這兩者均至多等于閾值Tref的判定)是否是第一次作出(步驟S380)。如果它被判定為第一次，則判定第一溫差ΔTsl是否大于第二溫差Δ Ts2(步驟S390)。如果第一溫差Δ Tsl大于第二溫差Δ Ts2，則選擇第一自我保護行駛控制(步驟S360)，為標志F設定值1(步驟S370)，并且該控制終止。如果第一溫差Δ Tsl至多等于第二溫差Δ Ts2，則選擇第二自我保護行駛控制(步驟S330)，為標志F設定值0(步驟S340)，并且該控制終止。然后，在通常SOC范圍自我保護行駛控制被再次執(zhí)行并且在步驟S300中判定第一溫差Δ Tsl和第二溫差Δ Ts2這兩者均至多等于閾值Tref的情形中，在步驟S380中，它不被判定為第一次。在該情形中，判定標志F是否具有值0(步驟S400)。在步驟S380、S390的過程中選擇第二自我保護行駛控制并且為標志F設定值O的情形中(步驟S330、S340)，在步驟S400中作出肯定的判定，并且判定第二溫差Δ Ts2是否大于值O(步驟S410)。然后，如果第二溫差ATs2大于值O，則選擇第二自我保護行駛控制(步驟S330)、為標志F設定值0(步驟S340)，并且該控制終止。相應地，類似于高SOC范圍自我保護行駛控制，第二自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行直至第二溫差A Ts2達到值O。在步驟S380、S390的過程中選擇第一自我保護行駛控制并且為標志F設定值1(步驟S360、S370)的情形中，標志F具有值I，并且因此在步驟S400中作出否定的判定。然后，判定第一溫差ATsl是否大于值0(步驟S420)。然后，如果第一溫差ATsl大于值0，則選擇第一自我保護行駛控制(步驟S360)，為標志F設定值1(步驟S370)，并且該控制終止。相應地，類似于高SOC范圍自我保護行駛控制，第一自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行直至第一溫差A Tsl達到值O。
[0046]根據至此已經描述地，在步驟S300中判定第一溫差Δ TsI和第二溫差Δ Ts2這兩者均至多等于閾值Tref并且第一溫差△ Tsl大于第二溫差△ Ts2的情形中，選擇第一自我保護行駛控制。如果第一溫差A Tsl至多等于第二溫差△ Ts2，則選擇第二自我保護行駛控制。然后，通過執(zhí)行起初選擇的自我保護行駛控制并且然后交替被執(zhí)行直至第一溫差A Tsl達到值O的第一自我保護行駛控制和被執(zhí)行直至第二溫差△ Ts2達到值O的第二自我保護行駛控制實現(xiàn)了自我保護行駛。當執(zhí)行第一自我保護行駛控制時，逆變器42的元件被以某個程度冷卻。當執(zhí)行第二自我保護行駛控制時，逆變器41的元件被以某個程度冷卻。因此，通過交替地執(zhí)行第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制，能夠進一步延長自我保護行駛距離。
[0047]接著，將對于圖5中所示的低SOC范圍自我保護行駛控制進行說明。在低SOC范圍自我保護行駛控制中，首先判定該控制是否被第一次執(zhí)行(步驟S500)。如果低SOC范圍自我保護行駛控制被第一次執(zhí)行，則判定第一溫差A Tsl是否大于值0(步驟S520)。如果這是第一次，則第一溫差A Tsl通常大于值O。因此，在步驟S520中作出肯定的判定。然后，選擇第一自我保護行駛控制(步驟S530)，為標志F設定值I(步驟S540)，并且該控制終止。當?shù)蚐OC范圍自我保護行駛控制被再次執(zhí)行時，在步驟S500中作出否定的判定。因此，判定標志F是否具有值I (步驟S510)。選擇第一自我保護行駛控制，并且為標志F設定值I ο因此，在步驟S510中作出肯定的判定。然后，判定第一溫差△ Tsl是否大于值0(步驟S520)。如果第一溫差Δ Tsl大于值0，則選擇第一自我保護行駛控制(步驟S530)，為標志F設定值1(步驟S540)，并且該控制終止。相應地，在低SOC范圍自我保護行駛控制中，首先選擇第一自我保護行駛控制，并且第一自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行直至第一溫差A Tsl達到值O。即，優(yōu)先地選擇第一自我保護行駛控制。這是基于以下事實，即，在第一自我保護行駛控制中，車輛與電池50的充電相結合地行駛。在另一方面，當優(yōu)先地選擇第二自我保護行駛控制時，在第二自我保護行駛控制中，車輛與電池50的放電相結合地行駛。因此，荷電狀態(tài)SOC進一步降低，并且電池50可能地被過度放電。因此，通過優(yōu)先地選擇第一自我保護行駛控制，電池50的過度放電能夠受到抑制。
[0048]如果在荷電狀態(tài)SOC小于通?？刂品秶南孪拗档臓顟B(tài)中第一溫差ΔTsl達到值O，則在步驟S520中作出否定的判定。在該情形中，選擇第二自我保護行駛控制(步驟S560)，為標志F設定值0(步驟S570)，并且該控制終止。即，第一自我保護行駛控制被切換到第二自我保護行駛控制。如果在這種狀態(tài)中再次執(zhí)行低SOC范圍自我保護行駛控制，則標志F具有值0，并且因此在步驟S510中作出否定的判定。然后，判定第二溫差ATs2是否大于值0(步驟S550)。在第一自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行的同時，逆變器42的元件被以某個程度冷卻。相應地，第二溫差△ Ts2變得大于值O。結果，在步驟S550中作出肯定的判定，并且選擇第二自我保護行駛控制。即，當選擇第二自我保護行駛控制時，在荷電狀態(tài)SOC小于通常控制范圍的下限值的狀態(tài)中，第二自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行直至第二溫差A Ts2達到值O。
[0049]在第二自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行的同時第二溫差△Ts2達到值O的情形中，在步驟S550中作出否定的判定，選擇第一自我保護行駛控制(步驟S530)、為標志F設定值I(步驟S540)，并且該控制終止。即，第二自我保護行駛控制被切換到第一自我保護行駛控制。此時，在第二自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行的同時，逆變器41的元件被以某個程度冷卻。相應地，第一溫差△ TsI變得大于值O。因此，第一自我保護行駛控制被連續(xù)地選擇直至第一溫差ATsl達到值O。根據至此已經描述地，在荷電狀態(tài)SOC小于通?？刂品秶南孪拗档臓顟B(tài)中，首先選擇第一自我保護行駛控制。然后，在被執(zhí)行直至第一溫差A Tsl達到值O的第一自我保護行駛控制和被執(zhí)行直至第二溫差A Ts2達到值O的第二自我保護行駛控制交替的同時，實現(xiàn)了自我保護行駛。當執(zhí)行第一自我保護行駛控制時，逆變器42的元件被以某個程度冷卻。當執(zhí)行第二自我保護行駛控制時，逆變器41的元件被以某個程度冷卻。因此，通過交替地執(zhí)行第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制，能夠進一步延長自我保護行駛距離。
[0050]在至此已經描述的實施例的混合動力車輛20中，在HV單元冷卻器60發(fā)生異常的情形中，通過基于電池50的荷電狀態(tài)S0C、通過從第一負荷率限制溫度Tsetl減去逆變器41的元件溫度Tsl獲得的第一溫差△ Tsl和通過從第二負荷率限制溫度Tset2減去逆變器42的元件溫度Ts2獲得的第二溫差△ Ts2在第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換實現(xiàn)了自我保護行駛。當通過第一自我保護行駛控制實現(xiàn)自我保護行駛時，逆變器41的元件溫度Tsl增加;然而，被關閉的逆變器42的元件溫度Ts2被以某個程度降低。在另一方面，當通過第二自我保護行駛控制實現(xiàn)自我保護行駛時，逆變器42的元件溫度Ts2增加;然而，被關閉的逆變器41的元件溫度Tsl被以某個程度降低。相應地，在通過在第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換實現(xiàn)自我保護行駛的情形中，能夠抑制逆變器41的元件和逆變器42的元件的溫度同時增加、負荷率限制在相對短的時間中被施加到電動機MGl和電動機MG2并且不再能夠實現(xiàn)自我保護行駛的這種情況。因此，能夠延長自我保護行駛距離。結果，能夠進一步適當?shù)貙崿F(xiàn)自我保護行駛。
[0051 ]在該實施例的混合動力車輛20中，在當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時電池50的荷電狀態(tài)SOC大于通常控制范圍的上限值的情形中，與電池50的放電相結合地實現(xiàn)自我保護行駛的第二自我保護行駛控制被優(yōu)先地選擇。以該方式，電池50的過度充電能夠受到抑制。另夕卜，通過交替被執(zhí)行直至第二溫差ATs2達到值O的第二自我保護行駛控制和被執(zhí)行直至第一溫差ATsl達到值O的第一自我保護行駛控制而實現(xiàn)了自我保護行駛。因此，能夠進一步延長自我保護行駛距離。
[0052]在該實施例的混合動力車輛20中，在當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時電池50的荷電狀態(tài)SOC在通?？刂品秶鷥炔⑶业谝粶夭瞀?Tsl和第二溫差Δ Ts2中的至少一個大于閾值Tref的情形中，選擇第二自我保護行駛控制，并且通過交替被執(zhí)行直至第二溫差△ Ts2達到閾值Tref的第二自我保護行駛控制和被執(zhí)行直至第一溫差Δ Tsl達到閾值Tref的第一自我保護行駛控制而實現(xiàn)了自我保護行駛。以該方式，在逆變器41、42的元件溫度Tsl、Ts2具有相對于第一負荷率限制溫度Tsetl和第二負荷率限制溫度Tset2的裕度的狀態(tài)中，能夠進一步延長自我保護行駛距離。進而，在第一溫差△ Tsl和第二溫差△ Ts2這兩者均至多等于閾值Tref并且第一溫差△ Tsl大于第二溫差△ Ts2的情形中選擇第一自我保護行駛控制。在第一溫差△ Tsl至多等于第二溫差△ Ts2的情形中，選擇第二自我保護行駛控制。然后，通過執(zhí)行起初選擇的自我保護行駛控制并且然后交替被執(zhí)行直至第一溫差A Tsl達到值O的第一自我保護行駛控制和被執(zhí)行直至第二溫差A Ts2達到值O的第二自我保護行駛控制實現(xiàn)了自我保護行駛。以該方式，通過抑制自我保護行駛控制的頻繁切換，能夠進一步延長自我保護行駛距離。
[0053]在該實施例的混合動力車輛20中，在當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時電池50的荷電狀態(tài)SOC小于通?？刂品秶南孪拗档那樾沃校c電池50的充電相結合地實現(xiàn)自我保護行駛的第一自我保護行駛控制被優(yōu)先地選擇。以該方式，電池50的過度放電能夠受到抑制。另夕卜，通過交替被執(zhí)行直至第一溫差ATsl達到值O的第一自我保護行駛控制和被執(zhí)行直至第二溫差ATs2達到值O的第二自我保護行駛控制而實現(xiàn)了自我保護行駛。因此，能夠進一步延長自我保護行駛距離。
[0054]在該實施例的混合動力車輛20中，在當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時電池50的荷電狀態(tài)SOC在通?？刂品秶鷥炔⑶业谝粶夭瞀?Tsl和第二溫差Δ Ts2中的至少一個大于閾值Tref的情形中選擇第二自我保護行駛控制。然而，可以首先選擇第一自我保護行駛控制。
[0055]在該實施例的混合動力車輛20中，在當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時電池50的荷電狀態(tài)SOC大于通常控制范圍的上限值并且選擇第一自我保護行駛控制的情形中，第一自我保護行駛控制被連續(xù)地選擇直至第一溫差△ Tsl達到值O。然而，在電池50的荷電狀態(tài)SOC達到容許最大值Smax的情形中，即使當?shù)谝粶夭睢?Tsl沒有達到值O時，第一自我保護行駛控制仍然可以被切換到第二自我保護行駛控制。在該情形中高SOC范圍自我保護行駛控制的一個實例在圖8中示出。注意容許最大值Smax是能夠適當?shù)厥褂秒姵?0的最大荷電狀態(tài)。通過將電池50充電至該容許最大值Smax或者更小，能夠抑制電池50的顯著劣化。在選擇第一自我保護行駛控制之后，判定電池50的荷電狀態(tài)SOC是否小于容許最大值Smax(步驟S235)。如果電池50的荷電狀態(tài)SOC小于容許最大值Smax，則判定第一溫差ATsl是否大于值0(步驟S240)。如果判定第一溫差ATsl大于值0，則選擇第一自我保護行駛控制(步驟S250)，為標志F設定值I (步驟S260)，并且該控制終止。因此，在電池50的荷電狀態(tài)SOC小于容許最大值Smax的狀態(tài)中，第一自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行直至第一溫差Δ Tsl達到值O。在另一方面，如果在第一溫差A Tsl達到值O之前電池50的荷電狀態(tài)SOC達到容許最大值Smax，則選擇第二自我保護行駛控制(步驟S220)，為標志F設定值0(步驟S230)，并且該控制終止。通過執(zhí)行變型實例的這種高SOC范圍自我保護行駛控制，能夠避免電池50的荷電狀態(tài)SOC超過容許最大值Smax。結果，電池50的過度充電能夠受到抑制。
[0056]在該實施例的混合動力車輛20中，在當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時電池50的荷電狀態(tài)SOC小于通?？刂品秶南孪拗挡⑶疫x擇第二自我保護行駛控制的情形中，第二自我保護行駛控制被連續(xù)地選擇直至第二溫差△ Ts2達到值O。然而，在電池50的荷電狀態(tài)SOC達到容許最小值Smin的情形中，即使當?shù)诙夭瞀?Ts2沒有達到值O時，第二自我保護行駛控制仍然可以被切換到第一自我保護行駛控制。在該情形中低SOC范圍自我保護行駛控制的一個實例在圖9中示出。注意容許最小值Smin是能夠適當?shù)厥褂秒姵?0的最小荷電狀態(tài)。通過將電池50充電至這個容許最小值Smin或者更大，能夠抑制電池50的顯著劣化。在選擇第二自我保護行駛控制之后，判定電池50的荷電狀態(tài)SOC是否大于容許最小值Smin(步驟S545)。如果電池50的荷電狀態(tài)SOC大于容許最小值Smin，則判定第二溫差ATs2是否大于值0(步驟S550)。如果判定第二溫差ATs2大于值0，則選擇第二自我保護行駛控制(步驟S560)，為標志F設定值0(步驟S570)，并且該控制終止。因此，在電池50的荷電狀態(tài)SOC小于容許最小值Smin的狀態(tài)中，第二自我保護行駛控制被連續(xù)地執(zhí)行直至第二溫差△ Ts2達到值O。在另一方面，如果在第二溫差ATs2達到值O之前電池50的荷電狀態(tài)SOC達到容許最小值Smin，則在步驟S545中作出否定的判定，選擇第一自我保護行駛控制(步驟S530)，為標志F設定值1(步驟S540)，并且該控制終止。通過執(zhí)行變型實例的這種低SOC范圍自我保護行駛控制，能夠避免電池50的荷電狀態(tài)SOC降至低于容許最小值Smin。結果，電池50的過度放電能夠受到抑制。
[0057]在該實施例的混合動力車輛20中，在當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時執(zhí)行第一自我保護行駛控制的情形中，逆變器42關閉。在當HV單元冷卻器60發(fā)生異常時執(zhí)行第二自我保護行駛控制的情形中，逆變器41關閉。然而，逆變器42可以受到控制使得在第一自我保護行駛控制的執(zhí)行期間利用逆變器42使電動機MG2的扭矩獲得值0，并且逆變器41可以受到控制使得在第二自我保護行駛控制的執(zhí)行期間利用逆變器41使電動機MGl的扭矩獲得值O。而且，在該情形中，與從電動機MG I和電動機MG2這兩者輸出扭矩的情形相比較，逆變器41、42的元件溫度Tsl、Ts2中的每個溫度的增加都能夠受到抑制。
[0058]在該實施例中，發(fā)動機22是“發(fā)動機”的一個實例，電動機MGl是“第一電動機”的一個實例，逆變器41是“第一逆變器”的一個實例，并且行星齒輪30是“行星齒輪機構”的一個實例。另外，電動機MG2是“第二電動機”的一個實例，逆變器42是“第二逆變器”的一個實例，電池50是“電池”的一個實例，并且HV單元冷卻器60是“冷卻器”的一個實例。進而，HVECU70、發(fā)動機E⑶24、電動機E⑶40，和電池E⑶52每一個都是“電子控制單元”的一個實例。
[0059]實施例能夠總結如下。當冷卻器發(fā)生異常時，通過基于電池的荷電狀態(tài)S0C、通過從第一負荷率限制溫度Tsetl減去用于電動機MGl的逆變器的元件溫度Tsl獲得的第一溫差ATsl和通過從第二負荷率限制溫度Tset2減去用于電動機MG2的逆變器的元件溫度Ts2獲得的第二溫差A Ts2在不使用來自電動機MG2的動力的第一自我保護行駛控制和僅僅使用來自電動機MG2的動力的第二自我保護行駛控制之間切換來實現(xiàn)自我保護行駛。在執(zhí)行第一自我保護行駛控制的同時，用于電動機MG2的逆變器的元件溫度Ts2以某個程度降低，并且在執(zhí)行第二自我保護行駛控制的同時，用于電動機MGl的逆變器的元件溫度Tsl以某個程度降低。因此，能夠通過在第一自我保護行駛控制和第二自我保護行駛控制之間切換實現(xiàn)自我保護行駛來延長自我保護行駛距離。
[0060]通過使用實施例，至此已經描述了用于實現(xiàn)本發(fā)明的模式。然而，本發(fā)明不以任何方式限制于這種實施例。顯然，在不從本發(fā)明的主旨偏離的范圍內，能夠以各種模式實現(xiàn)本發(fā)明。
[0061 ]本發(fā)明能夠被用于混合動力車輛制造工業(yè)等。
【主權項】
1.一種混合動力車輛，其特征在于包括: 發(fā)動機: 第一電動機，所述第一電動機被構造成能夠輸入動力和輸出動力； 第一逆變器，所述第一逆變器被構造成驅動所述第一電動機； 行星齒輪機構，所述行星齒輪機構具有三個旋轉元件，所述三個旋轉元件被分別連接到所述發(fā)動機的輸出軸、所述第一電動機的旋轉軸和驅動軸，所述驅動軸被聯(lián)接到車軸； 第二電動機，所述第二電動機被構造成能夠向所述驅動軸輸入動力和從所述驅動軸輸出動力； 第二逆變器，所述第二逆變器被構造成驅動所述第二電動機； 電池，所述電池被構造成經由所述第一逆變器從所述第一電動機接收電力和經由所述第一逆變器向所述第一電動機傳輸電力，所述電池被構造成經由所述第二逆變器從所述第二電動機接收電力和經由所述第二逆變器向所述第二電動機傳輸電力； 冷卻器，所述冷卻器被構造成冷卻至少所述第一逆變器和所述第二逆變器;和 電子控制單元，所述電子控制單元被構造成控制所述發(fā)動機、所述第一電動機和所述第二電動機，使得在第一自我保護行駛控制中，所述混合動力車輛不通過使用來自所述第二電動機的動力而是通過使用來自所述發(fā)動機和所述第一電動機的動力行駛，所述電子控制單元被構造成控制所述發(fā)動機、所述第一電動機和所述第二電動機，使得在第二自我保護行駛控制中，所述混合動力車輛不通過使用來自所述發(fā)動機和所述第一電動機的動力而是通過使用來自所述第二電動機的動力行駛，所述電子控制單元被構造成當所述冷卻器發(fā)生異常時，基于第一溫差、第二溫差和荷電狀態(tài)在所述第一自我保護行駛控制和所述第二自我保護行駛控制之間切換，所述第一溫差是通過從將負荷率限制施加到所述第一電動機的第一負荷率限制溫度減去所述第一逆變器的元件溫度獲得的值，所述第二溫差是通過從將所述負荷率限制施加到所述第二電動機的第二負荷率限制溫度減去所述第二逆變器的元件溫度獲得的值，并且所述荷電狀態(tài)是所述電池的剩余充電容量對完全充電容量的比率。2.根據權利要求1所述的混合動力車輛，其中，所述電子控制單元被構造成在執(zhí)行所述第一自我保護行駛控制的同時關閉所述第二逆變器，并且所述電子控制單元被構造成在執(zhí)行所述第二自我保護行駛控制的同時關閉所述第一逆變器。3.根據權利要求1或2所述的混合動力車輛，其中，所述電子控制單元被構造成當所述荷電狀態(tài)大于通?？刂品秶纳舷拗禃r，相對于所述第一自我保護行駛控制優(yōu)先地執(zhí)行所述第二自我保護行駛控制。4.根據權利要求3所述的混合動力車輛，其中，所述電子控制單元被構造成當所述荷電狀態(tài)大于所述通常控制范圍的所述上限值時，基于條件i)和ii)在所述第一自我保護行駛控制和所述第二自我保護行駛控制之間切換: i)執(zhí)行所述第一自我保護行駛控制，直至所述第一溫差達到第一閾值，和 ii)執(zhí)行所述第二自我保護行駛控制，直至所述第二溫差達到所述第一閾值。5.根據權利要求4所述的混合動力車輛，其中，所述電子控制單元被構造成在執(zhí)行所述第一自我保護行駛控制的同時所述荷電狀態(tài)達到預定容許最大值的情形中，與所述第一溫差無關地從所述第一自我保護行駛控制切換到所述第二自我保護行駛控制。6.根據權利要求1到5中的任一項所述的混合動力車輛，其中，所述電子控制單元被構造成在當所述荷電狀態(tài)在所述通?？刂品秶鷥葧r所述第一溫差和所述第二溫差中的一個溫差大于第二閾值的情形中，基于條件iii)和iv)在所述第二自我保護行駛控制和所述第一自我保護行駛控制之間切換: i i i)執(zhí)行所述第二自我保護行駛控制，直至所述第二溫差達到所述第二閾值，和 iv)執(zhí)行所述第一自我保護行駛控制，直至所述第一溫差達到所述第二閾值。7.根據權利要求6所述的混合動力車輛，其中，所述電子控制單元被構造成在當所述荷電狀態(tài)在所述通?？刂品秶鷥葧r所述第一溫差和所述第二溫差至多等于所述第二閾值的情形中，基于條件V)和vi)在所述第一自我保護行駛控制和所述第二自我保護行駛控制之間切換: V)執(zhí)行所述第一自我保護行駛控制，直至所述第一溫差達到小于所述第二閾值的第三閾值，和 Vi)執(zhí)行所述第二自我保護行駛控制，直至所述第二溫差達到所述第三閾值。8.根據權利要求1到7中的任一項所述的混合動力車輛，其中，所述電子控制單元被構造成當所述荷電狀態(tài)小于所述通常控制范圍的下限值時，相對于所述第二自我保護行駛控制優(yōu)先地執(zhí)行所述第一自我保護行駛控制。9.根據權利要求8所述的混合動力車輛，其中，所述電子控制單元被構造成當所述荷電狀態(tài)小于所述通?？刂品秶乃鱿孪拗禃r，基于條件vii)和viii)在所述第一自我保護行駛控制和所述第二自我保護行駛控制之間切換: vi i)執(zhí)行所述第一自我保護行駛控制，直至所述第一溫差達到第四閾值，和 viii)執(zhí)行所述第二自我保護行駛控制，直至所述第二溫差達到所述第四閾值。10.根據權利要求9所述的混合動力車輛，其中，所述電子控制單元被構造成在執(zhí)行所述第二自我保護行駛控制的同時所述荷電狀態(tài)達到預定容許最小值的情形中，與所述第二溫差無關地從所述第二自我保護行駛控制切換到所述第一自我保護行駛控制。
【文檔編號】B60W20/50GK106004869SQ201610169306
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】大庭智子, 加地雅哉
【申請人】豐田自動車株式會社