用于混合动力车辆动力单元的控制装置和控制方法制造方法及图纸

技术编号:11191187 阅读:48 留言:0更新日期:2015-03-25 19:50
一种动力单元包括作为原动机的第一旋转电机和第二旋转电机。第一旋转电机、第二旋转电机和驱动轮分别连接到行星齿轮机构的环形齿轮(R)、中心齿轮(S)和载体(C)。当第一旋转电机的永磁体的温度变得接近去磁发生的温度时,减小第一旋转电机的输出(从R1至R2),以及增大第二旋转电机的输出(从S1至S3)。因此,保持动力单元的总输出(CI)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对于包括多种类型的原动机的混合动力车辆动力单元的控制,其中原动机包括旋转电机。
技术介绍
一种包括作为驱动原动机的内燃机和旋转电机的混合动力车辆是众所周知的。在本说明书中,将“旋转电机”用作起到电动机、发电机或电动机和发电机两者的作用的电气装置的通用术语。广泛采用使用永磁体的旋转电机(永磁体型旋转电机)作为用作车辆原动机的旋转电机,因为其具有小尺寸和高功率特性。 永磁体可能去磁,即,永磁体的磁通密度可能减小。温度和外部磁场被认为是去磁的起因。当向永磁体生成的磁通施加相反的外部磁场时,永磁体的磁通密度减少。在外部磁场的磁通密度小的情况下,永磁体的磁通密度在外部磁场被去除时返回至原始值。然而,当外部磁场的磁通密度大于或等于特定值时,永磁体的磁通密度甚至在外部磁场被去除时也不返回至原始值并且变为比原始值小的值。即,去磁发生。 在其处或以下这样的去磁未发生的外部磁场的上限被称为矫顽力(coerciveforce) ο即,当大于或等于矫顽力的外部磁场被施加到永磁体时,去磁发生。另外,矫顽力根据温度而变化。例如,已知铁氧体磁体的矫顽力在低温范围内减小。另外,已知钕磁体的矫顽力在高温范围内减少。 当永磁体型旋转电机的永磁体被去磁时,旋转电机无法展现预定的性能。因而,需要在永磁体的去磁不发生的范围内操作永磁体型旋转电机。因此,在永磁体的矫顽力减少并且去磁发生的操作条件下,可执行用于抑制旋转电机的输出的控制,以使由定子形成的旋转磁场的磁通密度不超过矫顽力。日本专利申请公布第9-289799 (JP 9-289799A)描述了一种用于检测永磁体的温度、然后基于所检测到的温度设置旋转电极的转矩指令的上限以使得去磁不发生的技术。 当限制旋转电机的输出以便防止永磁体去磁时,车辆的电力性能降低。具体地,当抑制为了提高矫顽力而添加的稀土金属的使用量时,需要进一步限制输出。
技术实现思路
本专利技术提供了一种,其甚至在旋转电机的永磁体的去磁发生的温度下或者接近该温度时也能抑制动力单元的总输出的减少。 在本专利技术的第一方面,混合动力车辆动力单元包括连接到行星齿轮机构的第一元件的第一旋转电机、连接到行星齿轮机构的第二元件的第二旋转电机以及连接到第一旋转电机的内燃机,其中行星齿轮机构的第三元件连接到驱动轮。本专利技术的第一方面涉及一种用于混合动力车辆动力单元的控制装置。该控制装置包括:温度获取单元,获取第一旋转电机和第二旋转电机中的至少一个的永磁体的温度;以及控制单元,在所获取的温度超出预定范围时,减小旋转电机中的包括其温度超出预定范围的永磁体的一个旋转电机的输出,并且增大旋转电机中的另一个旋转电机的输出。混合动力车辆动力单元包括经由行星齿轮机构彼此相连接的两个旋转电机。第一旋转电机连接到行星齿轮机构的第一元件,第二旋转电机连接到行星齿轮机构的第二元件,以及行星齿轮机构的第三元件连接到驱动轮。此外,动力单元包括连接到第一旋转电机的内燃机。控制动力单元的操作的控制装置包括用于获取该两个旋转电机中的至少一个的永磁体的温度的温度获取装置。此外,控制装置包括如下控制单元:在温度获取装置获取的温度为超出预定范围(即,永磁体的去磁未发生的范围)的温度或者接近该范围之外的温度时,减小旋转电机中的其温度已被获取的一个旋转电机的输出,以及增大旋转电机中的另一个旋转电机的输出。在本专利技术的第一方面,可以通过减小旋转电机中的该一个旋转电机的输出上限值来减小旋转电机中的该一个旋转电机的输出。 替代上述控制单元,允许采用如下控制单元:在所获取的永磁体的温度超出预定范围时减小旋转电机中的包括永磁体的一个旋转电机的输出上限值,以及在已通过减小输出上限值来减小旋转电机中的该一个旋转电机的输出时增大旋转电机中的另一个旋转电机的输出。在本专利技术的第二方面,一种混合动力车辆动力单元包括连接到行星齿轮机构第一元件的第一旋转电机、连接到行星齿轮机构的第二元件的第二旋转电机以及连接到第一旋转电机的内燃机,其中行星齿轮机构的第三元件连接到驱动轮。本专利技术的第二方面涉及一种用于混合动力车辆动力单元的控制装置。该控制装置包括:温度获取单元,获取第一旋转电机和第二旋转电机中的至少一个的永磁体的温度;以及控制单元,在所获取的温度超出预定范围时,减小旋转电机中的包括其温度超出预定范围的永磁体的一个旋转电机的输出上限值,以及在已通过减小输出上限值来减小旋转电机中的该一个旋转电机的输出时,增大旋转电机中的另一个旋转电机的输出。 在本专利技术的第三方面,一种混合动力车辆动力单元包括连接到行星齿轮机构的第一元件的第一旋转电机、连接到行星齿轮机构的第二元件的第二旋转电机以及连接到第一旋转电机的内燃机,其中行星齿轮机构的第三元件连接到驱动轮。本方面的第三方面涉及一种用于混合动力车辆动力单元的控制方法。该控制方法包括:获取第一旋转电机和第二旋转电机中的至少一个的永磁体的温度;以及在所获取的温度超出预定范围时,减小旋转电机中的包括其温度超出预定范围的永磁体的一个旋转电机的输出,以及增大旋转电机中的另一个旋转电机的输出。 根据本专利技术的各方面,可以通过减小假设发生去磁的旋转电机的输出以及增大另一旋转电机的输出来防止永磁体去磁、同时抑制动力单元的总输出的减少。 【附图说明】 以下将参照附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相似附图标记表示相似元件,并且在附图中: 图1是示出根据本专利技术的混合动力车辆动力单元的配置的框图; 图2是示出行星齿轮机构的三个元件的输出之间的相关性的视图; 图3是示出防止去磁的处理的流程图;以及 图4是示出防止去磁的另一处理的流程图。 【具体实施方式】 下文中,将参照附图描述本专利技术的实施例。图1是示出用于混合动力车辆的动力单元10的示意性配置的框图。动力单元10包括三个原动机。一个原动机是内燃机12,以及剩余的两个原动机是旋转电机14、16。内燃机12可以是例如奥托循环发动机或柴油机。在本实施例中,两个旋转电机均是使用永磁体作为场磁体的永磁体型旋转电机,并且具体地均可以是永磁体型同步机。 两个旋转电机分别连接到行星齿轮机构18的三个元件中的两个元件,并且另一个元件连接到驱动轮。在本实施例中,旋转电机14连接到行星齿轮机构18的环形齿轮20,并且另一旋转电机16连接到中心齿轮22。下文中,连接到环形齿轮20的旋转电机被称为第一旋转电机14,并且连接到中心齿轮22的旋转电机被称为第二旋转电机16。载体26 (即,行星齿轮机构18的第三元件)用作输出元件。第三元件支撑与环形齿轮20和中心齿轮22啮合的行星小齿轮24,以使得行星小齿轮24可旋转。例如,输出齿轮28耦合到载体26,并且将动力从输出齿轮28经由齿轮系、差动单元等传送到驱动轮。在执行再生制动的情况下,来自载体26的输入被传送到两个旋转电机中的至少一个,并且产生电力。 第一离合器30设置在内燃机12的输出轴(曲轴)与第一旋转电机14的输出轴(转子轴)之间。通过连接第一离合器30,内燃机12的输出轴和第一旋转电机14的输出轴一体地旋转。通过断开第一离合器30,第一旋转电机14能够独立于内燃机12进行操作。第二离合器32和致动器34设置在第一旋本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于混合动力车辆动力单元的控制装置,所述混合动力车辆动力单元包括连接到行星齿轮机构的第一元件的第一旋转电机、连接到所述行星齿轮机构的第二元件的第二旋转电机以及连接到所述第一旋转电机的内燃机,其中所述行星齿轮机构的第三元件连接到驱动轮,所述控制装置包括:温度获取单元,获取所述第一旋转电机和所述第二旋转电机中的至少一个的永磁体的温度;以及控制器,在所获取的温度超出预定范围时,减小所述旋转电机中的包括其温度超出所述预定范围的永磁体的一个旋转电机的输出,以及增大所述旋转电机中的另一个旋转电机的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.26 JP 2012-1658321.一种用于混合动力车辆动力单元的控制装置,所述混合动力车辆动力单元包括连接到行星齿轮机构的第一元件的第一旋转电机、连接到所述行星齿轮机构的第二元件的第二旋转电机以及连接到所述第一旋转电机的内燃机,其中所述行星齿轮机构的第三元件连接到驱动轮,所述控制装置包括: 温度获取单元,获取所述第一旋转电机和所述第二旋转电机中的至少一个的永磁体的温度;以及 控制器,在所获取的温度超出预定范围时,减小所述旋转电机中的包括其温度超出所述预定范围的永磁体的一个旋转电机的输出,以及增大所述旋转电机中的另一个旋转电机的输出。2.根据权利要求1所述的控制装置,其中, 通过减小所述旋转电机中的所述一个旋转电机的输出上限值来减小所述旋转电机中的所述一个旋转电机的输出。3.一种用于混合动力车辆动力单元的控制装置,所述混合动力车辆动力单元包括连接到行星齿轮机构的第一元件的第一旋转电机、连接到所述行星齿轮机构的第二元件的第二旋转电机...

【专利技术属性】
技术研发人员:宫本知彦池本正幸仓本守八木教行
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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