混合動力車輛的製作方法

2023-12-03 13:21:31 1

本發明涉及一種混合動力車輛，該混合動力車輛具有被連接至動力分割機構的引擎、發電機、電動機以及被設置在電動機與車軸之間的有級變速器。

背景技術：

傳統上，已知這樣的混合動力車輛：該混合動力車輛具有被連接至動力分割機構的引擎、發電機、電動機以及被設置在電動機與車軸之間的有級變速器(例如，公開號為2014-082855的日本專利申請(JP 2014-082855 A)等)。在該混合動力車輛中，根據用於車速的加速器開度(opening degree)而進行有級變速器的齒輪級(stage)之間的轉換。

另外，被安裝在該混合動力車輛中的電動機和發電機(下文中將不區分彼此，並且被稱為「旋轉電機」)由於其驅動而產生熱。在傳統的混合動力車輛中，當旋轉電機由於該熱而達到過高的溫度時，車輛的輸出被限制以防止旋轉電機的溫度進一步上升。這種對車輛的輸出的限制導致駕駛性能劣化。

在此應注意，公開號為2013-139258的日本專利申請(JP 2013-139258 A)公開了下面的技術。也就是，當電動機的溫度處於預定範圍之外時，使得向驅動輪傳送來自電動機的動力和來自內燃機的動力的第一變速(shift)機構處於空檔(neutralize)。在該空檔期間，電動機的轉速降低，或者電動機停止旋轉。由此，電動機的溫度被降低。根據該技術，可以防止電動機達到過高的溫度，但是來自電動機的動力暫時不被傳送至驅動輪。因此，整個車輛的動力輸出降低。

此外，公開號為2005-170143的日本專利申請(JP 2005-170143 A)公開了下面的技術。也就是，當電池的剩餘容量降低時，進行有級變速器的降檔以增大由發電機產生的轉矩。然而，在該公開號為2005-170143的日本專利申請(JP 2005-170143 A)中，根本沒有將旋轉電機的溫度上升考慮在內。此外，公開號為2005-170143的日本專利申請(JP 2005-170143 A)的車輛不具有動力分割機構，所以，公開號為2005-170143的日本專利申請(JP 2005-170143 A)的技術不能被應用於具有動力分割機構的混合動力車輛。

技術實現要素：

鑑於上述混合動力車輛的情況，本發明提供一種能夠在不導致車輛的輸出降低的情況下防止發電機和/或電動機達到過高的溫度的混合動力車輛。

由此，根據本發明的一方面，提供一種配備有引擎、發電機、電動機、驅動軸、有級變速器、動力分割機構和電子控制單元的混合動力車輛。所述驅動軸被配置為將驅動力傳送至車輪。所述有級變速器被配置為被設置在所述電動機與所述驅動軸之間。所述動力分割機構被配置為(i)使三個元件互相機械地耦接，所述三個元件為所述電動機的旋轉軸、所述引擎的輸出軸和所述發電機的旋轉軸，以及(ii)使用所述三個元件中的一者作為在其它兩個元件之間傳送動力的反作用力元件。所述電子控制單元被配置為(i)控制所述引擎、所述發電機、所述電動機和所述有級變速器的驅動，(ii)當用於車速的加速器開度的檢測值達到下基準值時，進行所述有級變速器的降檔，(iii)當滿足規定的發電機條件時，將所述下基準值修改為低於規定的標準值以使所述降檔可能(likely)發生，所述發電機條件為至少這樣的條件：所述發電機的溫度等於或高於規定的第一基準溫度，以及(iv)通過進行所述降檔而減小所述發電機的轉速的絕對值。根據該混合動力車輛，創造(create)這樣的情形：為了滿足發電機條件而可能進行降檔。然後，當進行降檔時，可以抑制發電機的溫度上升。結果，可以在不降低車輛的輸出的情況下防止發電機達到高溫。

此外，在所述混合動力車輛中，所述電子控制單元可以被配置為，當在所述下基準值被向下修改的狀態下所述發電機的溫度降為低於第二基準溫度或者所述發電機的轉速的絕對值由於進行所述降檔而增大時，使所述下基準值返回至所述標準值，所述第二基準溫度低於所述第一基準溫度。根據該混合動力車輛，當進行降檔的必要性降低時，下基準值返回至標準值。因此，可以進行基於標準值的適當變速控制。

此外，在所述混合動力車輛中，所述電子控制單元可以被配置為，當滿足所述發電機條件和規定的電動機條件中的至少一者時，將所述下基準值修改為低於所述規定的標準值以使所述降檔可能發生。所述電動機條件可以包括至少這樣的條件：所述電動機的溫度等於或高於規定的第三基準溫度。根據該混合動力車輛，創造這樣的情形：為了滿足電動機條件和發電機條件中的至少一者而可能進行降檔。然後，當進行降檔時，可以抑制電動機和發電機的溫度上升。結果，可以在不降低車輛的輸出的情況下防止電動機和發電機達到高溫。

此外，在所述混合動力車輛中，所述電子控制單元可以被配置為，當在所述下基準值被向下修改的狀態下第一條件和第二條件都被滿足時，使所述下基準值返回至所述標準值。所述第一條件可以為這樣的條件：所述發電機的溫度降為低於第二基準溫度，所述第二基準溫度低於所述第一基準溫度。所述第二條件可以為這樣的條件：所述電動機的溫度降為低於第四基準溫度或者所述發電機的轉速的絕對值由於進行所述降檔而增大，所述第四基準溫度低於所述第三基準溫度。根據該混合動力車輛，當進行降檔的必要性降低時，下基準值返回至標準值。因此，可以進行基於標準值的適當變速控制。

此外，當滿足所述發電機條件時設定的所述下基準值可以等於當滿足所述電動機條件時設定的所述下基準值。根據該混合動力車輛，設定相同的下基準值而不論是否滿足發電機條件或電動機條件。因此，可以簡化控制的流程。

此外，在所述混合動力車輛中，所述電動機條件可以進一步包括這樣的條件：所述電動機的輸出轉矩等於或大於預定值。根據該混合動力車輛，可以防止下基準值被不必要地更改。

此外，在所述混合動力車輛中，所述電子控制單元可以被配置為，與當所述電動機的溫度低於規定的限制開始溫度時相比，當所述電動機的溫度變得等於或高於所述限制開始溫度時更限制所述電動機的輸出。所述第三基準溫度可以低於所述限制開始溫度。根據該混合動力車輛，下基準值在達到限制開始溫度之前被向下修改。因此，可以防止電動機達到限制開始溫度。

此外，在所述混合動力車輛中，所述發電機條件可以進一步包括這樣的條件：所述車速等於或高於預定值。根據該混合動力車輛，可以防止下基準值被不必要地更改。

在所述混合動力車輛中，所述電子控制單元可以被配置為，與當所述發電機的溫度低於規定的限制開始溫度時相比，當所述發電機的溫度變得等於或高於所述限制開始溫度時更限制所述發電機的輸出。所述第一基準溫度可以低於所述限制開始溫度。根據該混合動力車輛，下基準值在達到限制開始溫度之前被向下修改。因此，可以防止發電機達到限制開始溫度。

根據本發明的另一方面，提供一種配備有引擎、發電機、電動機、驅動軸、有級變速器、動力分割機構和電子控制單元的混合動力車輛。所述驅動軸被配置為將驅動力傳送至車輪。所述有級變速器被配置為被設置在所述電動機與所述驅動軸之間。所述動力分割機構被配置為使三個元件相互機械地耦接，所述三個元件為所述電動機的旋轉軸、所述引擎的輸出軸和所述發電機的旋轉軸，以及(ii)使用所述三個元件中的一者作為在其它兩個元件之間傳送動力的反作用力元件。所述電子控制單元被配置為(i)控制所述引擎、所述發電機、所述電動機和所述有級變速器的驅動，(ii)當用於車速的加速器開度的檢測值達到下基準值時，進行所述有級變速器的降檔，以及(iii)當滿足規定的電動機條件時，將所述下基準值修改為低於規定的標準值以使所述降檔可能發生。所述電動機條件為至少這樣的條件：所述電動機的溫度等於或高於規定的第三基準溫度。根據該混合動力車輛，創造這樣的情形：為了滿足電動機條件而可能進行降檔。然後，當進行降檔時，可以抑制電動機的溫度上升。結果，可以在不降低車輛的輸出的情況下防止電動機達到高溫。

此外，在所述混合動力車輛中，所述電子控制單元可以被配置為，當在所述下基準值被向下修改的狀態下所述電動機的溫度降為低於第四基準溫度時，使所述下基準值返回至所述標準值，所述第四基準溫度低於所述第三基準溫度。根據該混合動力車輛，當進行降檔的必要性降低時，下基準值返回至標準值。因此，可以進行基於標準值的適當變速控制。

此外，在所述混合動力車輛中，所述電動機條件可以進一步包括這樣的條件：所述電動機的輸出轉矩等於或大於預定值。根據該混合動力車輛，可以防止下基準值被不必要地更改。

在本發明的另一優選的方面，所述電子控制單元可以被配置為，與當所述電動機的溫度低於規定的限制開始溫度時相比，當所述電動機的溫度變得等於或高於所述限制開始溫度時更限制所述電動機的輸出。所述第三基準溫度可以低於所述限制開始溫度。根據該混合動力車輛，下基準值在達到限制開始溫度之前被向下修改。因此，可以防止電動機達到限制開始溫度。

根據如上所述的本發明的混合動力車輛，創造了這樣的情形：為了滿足發電機條件和/或電動機條件而可能進行降檔。然後，當進行降檔時，可以抑制電動機和發電機的溫度或者電動機或發電機的溫度上升。結果，可以在不降低車輛的輸出的情況下防止發電機和/或電動機達到過高的溫度。

附圖說明

下面將參考附圖描述本發明的示例性實施例的特徵、優點以及技術和工業意義，在所述附圖中，相同的參考標號表示相同的部件，其中：

圖1是示出作為本發明的實施例的混合動力車輛的配置的圖；

圖2是示出混合動力車輛的示例性變速圖的圖；

圖3是示出混合動力車輛的變速控制的流程的流程圖；

圖4是混合動力車輛的驅動機構的共線(alignment)圖；

圖5是混合動力車輛的驅動機構的共線圖；

圖6是示出如何在混合動力車輛的變速圖中向下修改下行線(down line)和上行線(up line)的圖像；

圖7是示出混合動力車輛的變速圖選擇處理的流程的流程圖；

圖8是示出本發明的本實施例的第一變型例中的變速圖選擇處理的流程的流程圖；

圖9是示出本發明的本實施例的第二變型例中的變速圖選擇處理的流程的流程圖；

圖10是示出本發明的本實施例的第三變型例中的變速圖選擇處理的流程的流程圖；以及

圖11是示出本發明的本實施例的第四變型例中的變速圖選擇處理的流程的流程圖。

具體實施方式

在下文中將參考附圖描述本發明的實施例。圖1是示出作為本發明的實施例的混合動力車輛10的配置的圖。如圖1所示，混合動力車輛10配備有引擎12、第一旋轉電機MG1、第二旋轉電機MG2、動力分割機構14、變速器16、逆變器18和20、電池22以及電子控制單元(ECU)24。

引擎12為內燃機，該內燃機通過使用諸如汽油、輕油等的烴類燃料而輸出動力。通過ECU 24對引擎12進行諸如燃料噴射控制、點火控制、吸入空氣量調整控制等的操作控制。為了進行對該引擎12的操作控制，將各種傳感器(未示出)檢測到的例如燃料室中的壓力值、空氣燃料比、吸入空氣量等的參數輸入至ECU 24。

動力分割機構14包括：作為外齒輪的太陽齒輪(sun gear)S；作為內齒輪的環形齒輪R，其與太陽齒輪S同心設置；多個小齒輪(pinion)，其與太陽齒輪S嚙合並且與環形齒輪R嚙合；以及行星架(carrier)CA，其保持(hold)所述多個小齒輪以使得所述多個小齒輪可以圍繞它們自己的軸和圍繞行星架CA旋轉。動力分割機構14被配置為使用太陽齒輪S、環形齒輪R和行星架CA作為旋轉元件而進行差動作用的行星齒輪機構。

引擎12的曲柄軸(輸出軸)12a與行星架CA耦接。第一旋轉電機MG1的旋轉軸與太陽齒輪S耦接。第二旋轉電機MG2的旋轉軸與環形齒輪R耦接。動力分割機構14使三個元件互相機械地耦接，並且使用這三個元件中的一者作為能夠在其它兩個元件之間傳送動力的反作用力元件，這三個元件為該曲柄軸12a、第一旋轉電機MG1的旋轉軸和第二旋轉電機MG2的旋轉軸。在車輛通過使用從引擎12輸出的動力和從第二旋轉電機MG2輸出的動力而行駛的混合動力行駛期間，第一旋轉電機產生電力，動力分割機構14根據太陽齒輪S側與環形齒輪R側之間的齒輪比，將來自引擎12的被輸入至行星架CA的動力分配至太陽齒輪S側和環形齒輪R側。輸出至環形齒輪R的動力經由第二旋轉電機MG2的旋轉軸、變速器16、驅動軸28和差動齒輪而從環形齒輪R的旋轉軸輸出至車輪。

第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2中的每一者都是公知的同步發電電動機，其可以被驅動作為發電機也可以被驅動作為電動機。第一旋轉電機MG1主要用作發電機，第二旋轉電機MG2主要用作電動機。然而，應注意，當引擎12被起動時，第一旋轉電機MG1用作通過從電池22被供以電力而被驅動的電動機(起動電動機)。

第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2經由逆變器18和20而與電池22交換電力。將逆變器18和20連接至電池22的電力線包括由各個逆變器18和20共用的正極母線和負極母線。由此，由第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2中的一個產生的電力可以被另一個旋轉電機消耗。因此，使用來自第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG的電力或者不足的電力對電池22充電/放電。另外，當通過第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2保持電力的平衡時，不對電池22充電/放電。

第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2二者都由ECU 24驅動控制。對於第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的這種驅動控制，將各種傳感器(未示出)檢測到的參數輸入至ECU 24，這些參數為例如各個旋轉電機的轉速、施加至各個旋轉電機的電流值、旋轉電機的溫度、逆變器18和20的溫度、用於冷卻旋轉電機的冷卻介質的溫度等。ECU 24基於這些參數而產生並且輸出逆變器18和20的開關控制信號。

變速器16為被設置在第二旋轉電機MG2與驅動軸28之間的有級變速器，並且可以在多個級中改變速度比。變速器16由例如兩個行星齒輪、多個離合器和多個制動器構成。然後，可以通過所述多個離合器和所述多個制動器的狀態(嚙合狀態或釋放狀態)轉換而改變速度比。基於來自ECU 24的控制信號而進行該變速器16的變速。為了進行該變速器16的變速控制，將車速V和加速器開度Acc輸入至ECU 24。此外，如稍後將描述的，ECU 24參考提前存儲的變速圖而進行變速器16的變速控制。然而，為了選擇和轉換要參考的變速圖，第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的溫度等也被輸入至ECU 24。

電池22為被充以電力和使電力從其中放電的二次電池。該電池22由ECU 24管理。管理電池22所需要的信號——例如跨電池22的端子的電壓、電池22的充電/放電電流、電池22的溫度等——被輸入至ECU 24。ECU 24還基於由電流傳感器檢測到的充電/放電電流的累積值而計算剩餘容量(SOC)以管理電池22。

如到目前為止所描述的，ECU 24用作電子控制單元，該電子控制單元控制引擎12、第一旋轉電機MG1、第二旋轉電機MG2、變速器16等的驅動，並且管理電池22。ECU 24具有CPU、存儲器等。另外，在本發明的本實施例中，ECU 24被描述為單個區域。然而，ECU 24可以由多個單元構成。例如，ECU 24可以由單獨的ECU——即，主要控制引擎12的驅動的引擎ECU、主要控制第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的驅動的電動機ECU、主要管理電池22的電池ECU、以及控制多個這些ECU的驅動的混合ECU——構成。

如上所述配置的混合動力車輛10的行駛模式包括混合行駛模式、電動機行駛模式、引擎直接轉矩行駛模式等。在混合行駛模式下，為了使車輛行駛，引擎12和第二旋轉電機MG2二者都被驅動，並且通過使用來自引擎12的動力的一部分，由第一旋轉電機MG1產生電力。在電動機行駛模式下，使引擎12停止運轉，並且使車輛通過來自第二旋轉電機MG2的動力而行駛。在引擎直接轉矩行駛模式下，使第二旋轉電機MG2停止運轉，並且在使第一旋轉電機MG1負責引擎轉矩的反作用力的同時，使車輛僅通過經由動力分割機構14從引擎12直接傳送至環形齒輪R的旋轉軸的轉矩(該轉矩也被稱為引擎直接傳送轉矩)而行駛。

接下來，將描述變速器16的變速控制。如已經描述的，在根據本發明的本實施例的混合動力車輛10中，變速器16被設置在第二旋轉電機MG2與驅動軸28之間。ECU 24根據用於所檢測的車速V的加速器開度Acc而控制變速器16的變速。為了進行該變速控制，提前將變速圖存儲在ECU 24中，在所述變速圖中，記錄作為在進行降檔時用於車速V的加速器開度Acc的下基準值和作為在進行升檔時用於車速V的加速器開度Acc的上基準值。

圖2是示出示例性變速圖的圖。在圖2中，橫軸代表車速V，縱軸代表加速器開度Acc。在圖2中，每條粗線(粗實線、粗虛線和粗的長短交替線)中都是代表在進行升檔(減小變速器16的速度比)時的加速器開度Acc的值(即，上基準值)的線。像這些粗線的代表上基準值的線在下文中將被稱為「上行線」。此外，每條細線(細實線、細虛線和細的長短交替線)都是代表在進行降檔(增大變速器16的速度比)時的加速器開度Acc的值(即，下基準值)的線。像這些細線的代表下基準值的線在下文中將被稱為「下行線」。

ECU 24以預定時間間隔監視實際車速V和實際加速器開度Acc，並且將通過所獲得的車速V和加速器開度Acc的檢測值而確定的工作點與該變速圖進行對照(collate)。然後，當由於用於車速V的加速器開度Acc的減小而使工作點跨過與當前齒輪級對應的上行線(達到上基準值)時，ECU 24進行變速器16的升檔。例如，在第二速度(second speed)被選為變速器16的齒輪級的情況下，當由車速V和加速器開度Acc確定的工作點從點P1向點P2和點P3移動並且跨過用於第二速度的上行線(粗虛線)時，ECU 24將變速器16的齒輪級從第二速度提高至第三速度。

同樣，當由於用於車速V的加速器開度Acc的增大而使工作點跨過與當前齒輪級對應的下行線(達到下基準值)時，ECU 24進行變速器16的降檔。例如，在第四速度被選為變速器16的齒輪級的情況下，當由車速V和加速器開度Acc確定的工作點從點P4向點P5和點P6移動並且跨過與第三速度對應的下行線(細的長短交替線)時，ECU 24將變速器16的齒輪級從第四速度降至第三速度。

圖3是示出該變速控制的流程的流程圖。如圖3所示，ECU 24監視車速V和加速器開度Acc以控制變速器16(S10)。當獲得車速V和加速器開度Acc時，ECU 24隨後確認由車速V和加速器開度Acc確定的工作點是否已跨過與當前齒輪級對應的下行線(S12)。具體地，如果在當前採樣時指定(specify)的工作點跨過對應的下行線而位於在上次採樣時指定的工作點的另一側(在左側或上側)，則判定工作點已跨過下行線。如果工作點已跨過下行線，則ECU 24進行降檔以將變速器16的速度比降低一級(S14)。另一方面，如果工作點未跨過下行線，則ECU 24確認工作點是否已跨過與當前齒輪級對應的上行線(S16)。具體地，如果在當前採樣時指定的工作點跨過對應的上行線而位於在上次採樣時指定的工作點的另一側(在右側或下側)，則判定工作點已跨過上行線。然後，如果工作點已跨過上行線，則ECU 24進行升檔以將變速器16的速度比提升一級(S18)。另一方面，如果工作點既沒有跨過上行線也沒有跨過下行線(S12和S16中的「否」)，則ECU 24在保持當前齒輪級的同時返回至步驟S10。之後ECU 24重複相同的處理。如上所述，ECU 24將車速V和加速器開度Acc與提前存儲的變速圖進行對照，使變速器16變速。

此外，已知第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2根據其驅動而產生熱並且使溫度上升。具體地，當車輛在高齒輪級長時間持續以高速行駛，或者重複以超車方式或爬坡行駛時，向第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2中的每一者施加大的負荷。結果，第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2中的每一者可達到過高的溫度。當第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2中的每一者以這種方式達到過高的溫度時，第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2中的每一者的壽命被縮短，或者使其中的每一者受到損傷。由此，通常建議當第一旋轉電機MG1的溫度Dg或第二旋轉電機MG2的溫度Dm超過規定的限制開始溫度D3時，限制車輛的輸出並且防止第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的溫度上升。然而，根據該技術，可以防止第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2達到過高的溫度，但車輛的動力性能下降，並且驅動性能下降。

由此，在本發明的該實施例中，為了在不使車輛的動力性能下降的情況下防止第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2達到過高的溫度，根據第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的溫度而在變速圖之間進行轉換，從而使降檔可能發生。將參考圖4至6對此進行描述。圖4和5是混合動力車輛10的驅動機構的共線圖，圖6是示出示例性變速圖的圖。

如圖4所示，構成動力分割機構14的太陽齒輪S的轉速(第一旋轉電機MG1的轉速Ng)、行星架CA的轉速(引擎12的轉速Ne)和環形齒輪R的轉速(第二旋轉電機MG2的轉速Nm)建立這樣的關係，以在共線圖上通過直線而互相連接。也就是說，如果確定旋轉元件中的任何兩者的轉速，則另一個旋轉元件的轉速也被確定。此外，驅動軸28的轉速No為通過將環形齒輪R的轉速(Nm)乘以變速器16的減速比而獲得的值。

在該驅動機構中，為了降低第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的溫度，建議進行降檔以降低變速器16的齒輪級。也就是說，一般而言，驅動軸28的轉速No在變速前後保持不變。因此，當進行降檔時，環形齒輪R(第二旋轉電機MG2)的轉速Nm增大。此外，一般而言，引擎12的轉速Ne也在變速前後保持不變。因此，當進行降檔時，如圖4所示，第一旋轉電機MG1的轉速Ng降低。也就是說，通過進行降檔，第二旋轉電機MG2的轉速Nm升高，並且第一旋轉電機MG1的轉速Ng降低。

以這種方式，由於第二旋轉電機MG2的轉速Nm升高而抑制第二旋轉電機的溫度上升。此外，在第一旋轉電機MG1的情況下，當其轉速Ng的絕對值減小時，抑制其溫度上升。將描述其原因。旋轉電機的溫度上升的主要起因為由損耗產生的熱。因此，為了防止旋轉電機的溫度上升，建議降低損耗。由旋轉電機引起的主要損耗包括由線圈的電阻分量引起的銅損耗、由於芯部的物理性質而引起的鐵損耗，以及當轉子旋轉時引起的諸如旋轉摩擦等的機械損耗。在這些損耗當中，銅損耗為依賴於電流的損耗。當流過線圈的電流減小時，銅損耗也減小。此外，一般而言，電流依賴於轉矩。因此，當旋轉電機的輸出轉矩變小時，銅損耗也變小。鐵損耗和機械損耗為依賴於旋轉電機的轉速的損耗。當轉速的絕對值減小時，鐵損耗和機械損耗也減小。因此，在其中抑制第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的溫度上升的情況下，需要降低旋轉電機中的每一者的轉矩和轉速絕對值中的至少一者。

由此，將考慮在降檔前後的第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的轉矩和轉速。輸出至驅動軸28的功率Po由下面示出的表達式1表示。另外，在表達式1中，Tep表示被傳送至變速器16的輸入軸26的引擎直接傳送轉矩，Np表示變速器16的輸入軸26的轉速，No表示驅動軸28的轉速，並且Grp表示變速器16的減速比Gat的倒數。

Po＝Tep×Np+Tm×No×Gap＝Tep×Np+Tm×Np (表達式1)

在此應注意，變速器16的輸入軸的轉速Np等於第二旋轉電機MG2的轉速Nm(Np＝Nm)。此外，當ρ表示動力分割機構14的速度比並且Te表示引擎12的輸出轉矩時，引擎直接傳送轉矩Tep被表示為Tep＝1/(1+ρ)×Te。因此，表達式1可以被表示為下面示出的表達式2。此外，表達式2可以像表達式3那樣被展開。另外，Pm表示第二旋轉電機MG2的輸出功率。

Po＝1/(1+ρ)×Te×Nm+Tm×Nm＝1/(1+ρ)×Te×Nm+Pm (表達式2)

在此應注意，在表達式2中，無論變速器16的齒輪級如何，動力分割機構14的速度比ρ總是恆定的。此外，到驅動軸28的輸出功率Po和引擎12的輸出轉矩Te在長時段內波動。然而，在降檔前後的短時段內，到驅動軸28的輸出功率Po和引擎12的輸出轉矩Te可以被視為沒有波動的恆定值。因此，當第二旋轉電機MG2的轉速Nm由於進行降檔而變高時，表達式2的右側中的第一項(1/(1+ρ)×Te×Nm)變大。此外，表達式2的右側中的第二項Pm是通過從基本為恆定值的輸出功率Po減去(1/(1+ρ)×Te×Nm)而獲得的值。因此，當第二旋轉電機MG2的轉速Nm由於進行降檔而變高時，表達式2的右側中的第二項Pm變小。也就是說，當第二旋轉電機MG2的轉速Nm由於進行降檔而變高時，第二旋轉電機MG2的輸出功率Pm變小。然後，當第二旋轉電機MG2的轉速Nm由於進行降檔而變高時，通過將該輸出功率Pm除以轉速Nm而獲得的輸出轉矩Tm也變小。

也就是說，當第二旋轉電機MG2的轉速Nm由於進行降檔而變高時，第二旋轉電機MG2的輸出功率Pm和轉矩Tm都減小。然後，當第二旋轉電機MG2的轉矩Tm減小時，第二旋轉電機MG2的銅損耗也相應地減小。因此，可以抑制第二旋轉電機MG2的溫度上升。另外，當進行降檔時，第二旋轉電機MG2的轉矩Tm和銅損耗減小，但轉速Nm提高。因此，鐵損耗和機械損耗增大。然而，一般而言，在其中主要使用第二旋轉電機MG2的低旋轉、大轉矩工作範圍內，銅損耗比鐵損耗和機械損耗更佔主導地位。鐵損耗和機械損耗充分地小於銅損耗。因此，即使當鐵損耗和機械損耗由於轉速Nm提高而在某種程度上增大時，銅損耗的減小量也等於或大於鐵損耗和機械損耗的增大量。因此，有效地抑制了第二旋轉電機MG2的溫度上升。

接下來，將考慮第一旋轉電機MG1。第一旋轉電機MG1的轉矩Tg和轉速Ng可以分別由下面示出的表達式3和表達式4表示。

Tg＝-ρ/(1+ρ)×Te (表達式3)

Ng＝(1+ρ)/ρ×Ne-1/ρ×Nm (表達式4)

在此應注意，如上所述，動力分割機構14的速度比ρ總是恆定的，並且引擎12的轉矩Te在降檔前後基本恆定。因此，顯然地，由表達式3表示的第一旋轉電機MG1的轉矩Tg也在降檔前後基本恆定。當轉矩Tg恆定時，可以安全地假設銅損耗也基本恆定。

另一方面，如從表達式4和圖4中顯而易見的，當第二旋轉電機MG2的轉速Nm由於進行降檔而提高時，第一旋轉電機MG1的轉速Ng降低。於是，鐵損耗和機械損耗也由於轉速Ng降低而變化。更具體地，如圖4所示，當第一旋轉電機MG1的轉速Ng為正的(Ng>0)並且該轉速的絕對值|Ng|由於進行降檔而減小時，僅第一旋轉電機MG1的鐵損耗和機械損耗減小而其銅損耗不變。因此，抑制了第一旋轉電機MG1的溫度上升。

然而，應注意，如圖5所示，當第一旋轉電機MG1的轉速Ng為負的(Ng<0)並且該轉速的絕對值|Ng|由於進行降檔而增大時，僅第一旋轉電機MG1的鐵損耗和機械損耗增大而其銅損耗不變。在這種情況下，第一旋轉電機MG1的溫度上升而不是被抑制上升。

如上所述，在混合動力車輛10的驅動機構中，可以通過進行降檔以使第二旋轉電機MG2的轉速增大並且使第一旋轉電機MG1的轉速的絕對值減小，來抑制旋轉電機的溫度上升。由此，在本發明的本實施例中，當第二旋轉電機MG2的溫度為高的和/或第一旋轉電機MG1的溫度為高的，並且第一旋轉電機MG1的轉速的絕對值由於進行降檔而減小時，向下修改所選擇的變速圖中的變速線以使降檔可能發生。將參考圖6對此進行描述。

在本發明的本實施例中，ECU 24存儲兩個變速圖，即，標準變速圖和高溫變速圖。標準變速圖是如圖2所示的變速圖，並且當既不滿足稍後將描述的電動機條件也不滿足發電機條件時被使用。另一方面，高溫變速圖是與標準變速圖相比向下修改變速線的變速圖。圖6是示出變速線的向下修改的例子的圖。在圖6中，虛線指示從第四速度至第三速度的下行線，實線指示從第三速度至第四速度的上行線。此外，在圖6中，粗線指示在標準變速圖中的變速線，並且細線指示在高溫變速圖中的變速線。

如圖6所示，高溫變速圖中的下行線(細虛線)指示與標準變速圖中的下行線(粗虛線)相比，用於車速V的加速器開度Acc被向下修改。因此，如果基於高溫變速圖而進行變速控制，則即使在與當基於標準變速圖進行變速控制時相比，加速器開度Acc較小或車速較高的情況相比，也進行降檔。結果，根據高溫變速圖，與在標準變速圖的情況下相比，發生降檔的可能性更大。於是，通過進行降檔，減小第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的損耗，因此，抑制了其溫度上升。

此外，在僅向下修改下行線並且未向下修改上行線的情況下，兩者之間的滯後變小，因此以相對高的頻率變換齒輪。這種高頻率齒輪變換為不利的，因為引起驅動性能劣化等。由此，在高溫變速圖中，向下修改上行線以及下行線。也就是說，如圖6所示，高溫變速圖中的上行線(細實線)指示與標準變速圖中的上行線(粗實線)相比，用於車速V的加速器開度Acc被向下修改。由此，可以減小齒輪變換的頻率，並且可以提高驅動性能。

ECU 24存儲這兩個變速圖，並且根據情況轉換要在變速控制中參考的圖。具體地，當滿足電動機條件和發電機條件中的至少一者時，ECU 24參考高溫變速圖而進行變速控制，並且當既不滿足電動機條件也不滿足發電機條件時，ECU 24參考標準變速圖而進行變速控制。在此應注意，電動機條件為：第二旋轉電機MG2的溫度Dm等於或高於規定的基準溫度D2。此外，發電機條件為：第一旋轉電機MG1的溫度Dg等於或高於基準溫度D2，並且第一旋轉電機MG1的轉速的絕對值|Ng|由於進行降檔而減小。另外，基準溫度D2為在本申請的權利要求中記載的第一基準溫度和第三基準溫度中的每一者的一個例子。該基準溫度D2是這樣的溫度：該溫度能夠防止由於溫度上升而限制車輛的輸出。也就是說，在本發明的本實施例中，當第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的溫度變得等於或高於限制開始溫度D3時，第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2開始限制整個車輛的輸出。基準溫度D2被設定為低於該限制開始溫度D3的值。

圖7是示出變速圖選擇處理的流程的流程圖。在混合動力行駛期間，ECU 14並行地執行圖3所示的變速控制和圖7所示的變速圖選擇處理。將描述該變速圖選擇處理。ECU 24首先確認第二旋轉電機MG2的溫度Dm是否等於或高於規定的基準溫度D2(S20)。另外，在本發明的本實施例中，基於由在第二旋轉電機MG2中設置的傳感器檢測到的第二旋轉電機MG2的溫度本身而判定是否Dm≥D2。然而，可以基於其它參數做出此判定。例如，如果用於冷卻第二旋轉電機MG2的冷卻介質的溫度等於或高於規定的冷卻介質基準溫度，則可以判定Dm≥D2。第二旋轉電機MG2的溫度可以根據電流值等而被推定。關於稍後也將詳細描述的Dm<D1、Dg≥D2和Dg<D1的判定步驟(S22、S26和S28)，可以基於其它參數而做出判定，或者可以根據其它參數而推定旋轉電機的溫度。

如果Dm≥D2，則可以判定第二旋轉電機MG2的溫度Dm接近限制開始溫度D3，並且判定需要限制第二旋轉電機MG2的溫度上升。因此，在這種情況下，做出向步驟S24的轉變，並且選擇高溫變速圖作為要在變速控制中使用的變速圖。

另一方面，如果Dm<D2，則ECU 24前進至步驟S22，並且確認是否滿足這樣的條件：第一旋轉電機MG1的溫度Dg等於或高於基準溫度D2，並且|Ng|由於進行降檔而減小。基於由在旋轉電機MG2中設置的傳感器檢測到的第二旋轉電機MG2的溫度本身而判定是否Dm≥D2。然而，可以基於其它參數做出該判定。例如，如果用於冷卻旋轉電機MG2的冷卻介質的溫度等於或高於規定的冷卻介質基準溫度，則可以判定Dm≥D2。如果Dg≥D2，則可以判定第一旋轉電機MG1的溫度Dm接近限制開始溫度D3，並且判定需要限制第一旋轉電機MG1的溫度上升。此外，如果|Ng|由於進行降檔而減小，則可以判定能夠通過進行降檔而降低第一旋轉電機MG1的損耗(鐵損耗和機械損耗)。因此，如果在步驟S22中的判定結果為「是」，則ECU 24前進至步驟S24，並且選擇高溫變速圖作為要在變速控制中使用的變速圖。另一方面，如果在步驟S20中的判定結果和在步驟S22中的判定結果均為否，則ECU 24前進至步驟S30，並且選擇標準變速圖作為變速圖。

如果在步驟S24中選擇高溫變速圖，則降檔可能發生，並且第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的損耗可能降低。然後，作為結果，可以抑制第一旋轉電機和第二旋轉電機的溫度上升。在選擇高溫變速圖之後，ECU 24保持其中選擇高溫變速圖的狀態，直至滿足預定條件。具體地，在選擇高溫變速圖之後，ECU 24監視第二旋轉電機的溫度Dm是否低於規定的基準溫度D1(S26)。基準溫度D1是在本申請的權利要求中記載的第二基準溫度和第四基準溫度中的每一者的一個例子。該基準溫度D1是低於基準溫度D2的溫度。如果Dm≥D1，則ECU 24繼續保持其中選擇高溫變速圖的狀態。另一方面，如果Dm<D1，則ECU 24隨後前進至步驟S28，並且監視是否滿足這樣的條件：第一旋轉電機MG1的溫度Dg低於基準溫度D1，或者|Ng|由於進行降檔而減小。然後，如果Dg≥D1並且|Ng|由於進行降檔而減小，則ECU 24返回到步驟S26，並且繼續保持其中選擇高溫變速圖的狀態。另一方面，如果Dg<D1或者|Ng|由於進行降檔而增大，則ECU 24前進至步驟S30，並且使變速圖返回至標準變速圖。然後，ECU 24在之後重複相同的處理。

如上所述，根據本發明的本實施例，當第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的溫度高時，在進行變速時用於車速V的加速器開度Acc的值(變速線)被向下修改。由此，降檔可能發生。然後，由於降檔的發生，所以在不降低向驅動軸輸出的功率Po的情況下，可以降低第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的損耗，並且可以抑制其溫度上升。

另外，根據圖7的流程圖，如果第二旋轉電機MG2的溫度Dm等於或高於基準溫度D2(S20中的「是」)，則即使在|Ng|由於進行降檔而增大的情況下，也選擇高溫變速圖。在這種情況下，通過進行降檔而減小第二旋轉電機MG2的銅損耗，但是第一旋轉電機MG1的鐵損耗和機械損耗增加。結果，第二旋轉電機MG2的溫度Dm由於進行降檔而可被降低，但是第一旋轉電機MG1的溫度Dg上升。然而，如已經描述的，旋轉電機中的鐵損耗和機械損耗一般小於銅損耗。因此，即使在進行降檔時|Ng|增大的情況下，也推定第一旋轉電機MG1的溫度的上升速度為相對低的，並且推定影響為小的。另一方面，當轉速Nm為低的並且轉矩Tm保持為大的時，第二旋轉電機MG2的溫度的上升速度為高的，並且第二旋轉電機MG2可能在相對短的時間內達到限制開始溫度D3。由此，如果Dm≥D2並且|Ng|由於進行降檔而增大，則第二旋轉電機MG2的溫度優先降低，並且選擇高溫變速圖而使得可能進行降檔。也就是說，直至Dm<D1，在步驟S26中的判定結果為「否」，因此保持高溫變速圖的選擇。

另外，到此為止描述的配置為一個例子。只要當滿足發電機條件和/或電動機條件時，在進行降檔時的用於車速V的加速器開度Acc的值從標準值被向下修改，就可以適當地更改配置的其它細節。例如，在本發明的上述實施例中，將第一旋轉電機MG1的溫度和第二旋轉電機MG2的溫度都考慮在內而選擇變速圖。然而，可以在不考慮這些溫度中的一者的情況下選擇變速圖。也就是說，可以根據圖8、9、10和11所示的流程圖而選擇變速圖。

由此，將描述本發明的本實施例的第一變型例。圖8是示出在選擇變速圖的情況下的第一變型例的控制的流程圖。在該控制中，在考慮到第二旋轉電機MG2的溫度Dm，但不考慮第一旋轉電機MG1的溫度Dg的情況下選擇變速圖。如圖8所示，在這種情況下，如果第二旋轉電機MG2的溫度Dm等於或高於基準溫度D2，則選擇高溫變速圖(S42、S44)。如果第二旋轉電機MG2的溫度Dm變得低於基準溫度D1，則選擇標準變速圖(S46、S48)。例如，當第二旋轉電機MG2的溫度可能變得高於第一旋轉電機MG1的溫度時，當第二旋轉電機MG2的容許溫度低於第一旋轉電機MG1的容許溫度時等等，該處理為有效的。

接下來將描述本發明的本實施例的第二變型例。在上述第一變型例的描述中，作為電動機條件，僅提到第二旋轉電機MG2的溫度Dm等於或高於基準溫度D2。然而，電動機條件可以進一步包括第二旋轉電機MG2的轉矩Tm等於或大於基準轉矩Ta。也就是說，在第二變型例的控制中，如圖9所示，當執行變速圖選擇處理時，首先確認第二旋轉電機MG2的轉矩Tm是否等於或大於基準轉矩Ta(S40)。然後，如果Tm<Ta，則即使在Dm≥D2的情況下，也可以選擇標準變速圖。基於下面的理由而添加該步驟S40。當第二旋轉電機MG2的轉矩Tm小時，銅損耗對整個第二旋轉電機MG2的損耗的比通常也為小的。在這種情況下，即使當通過降檔而使轉矩Tm減小且從而使銅損耗降低時，該轉矩Tm以及由此銅損耗的降低也被推定為幾乎不對溫度降低作出貢獻。也就是說，在轉矩Tm為小的情況下，即使當進行降檔時，溫度降低也被推定為不可能的。因此，在這種情況下，建議在不向下修改變速線的情況下基於標準變速圖而進行變速控制。以此方式，電動機條件還包括轉矩Tm等於或大於基準轉矩Ta，因此，可以防止變速線被不必要地修改，從而能夠做出更適當的變速控制。

接下來，將描述本發明的本實施例的第三變型例。圖10是示出在選擇變速圖的情況下的第三變型例的控制的流程圖。在該控制中，在考慮到第一旋轉電機MG1的溫度Dg，但不考慮第二旋轉電機MG2的溫度Dm的情況下選擇變速圖。如圖10所示，在這種情況下，如果第一旋轉電機MG1的溫度Dg等於或高於基準溫度D2並且|Ng|由於進行降檔而減小，則選擇高溫變速圖(S52、S54)。此外，如果在選擇高溫變速圖之後，第一旋轉電機MG1的溫度Dg低於基準溫度D1或者|Ng|由於進行降檔而增大，則選擇標準變速圖(S56、S58)。例如，當第一旋轉電機MG1的溫度可能變得高於第二旋轉電機MG2的溫度時，當第一旋轉電機MG1的容許溫度低於第二旋轉電機MG2的容許溫度時等等，該處理為有效的。

此外，在上述第一至第三變型例的描述中，與第一旋轉電機MG1的溫度Dg比較的基準溫度D1和D2分別等於與第二旋轉電機MG2的溫度Dm比較的基準溫度D1和D2。然而，用於比較的基準溫度的值可以根據第一旋轉電機MG1和第二旋轉電機MG2的溫度特性等而被適當地更改。也就是說，在圖7中，在步驟S20和S22中，旋轉電機的溫度與基準溫度D2進行比較。然而，例如，在步驟S20中，溫度Dm可以與電動機基準溫度D2_m進行比較，並且在步驟S22中，溫度Dg可以與發電機基準溫度D2_g進行比較(注意，D2_g≠D2_m)。此外，在步驟S26中，溫度Dm可以與電動機基準溫度D1_m進行比較，並且在步驟S28中，溫度Dg可以與發電機基準溫度D1_g進行比較(注意，D1_g≠D1_m)。

接下來，將描述本發明的本實施例的第四變型例。在上述第三變型例的描述中，作為發電機條件，提到第一旋轉電機MG1的溫度Dg等於或高於基準溫度D2並且|Ng|由於進行降檔而減小。然而，除了這些條件之外，發電機條件可以進一步包括車速V等於或高於基準值。例如，如圖11所示，當執行變速圖選擇處理時，首先確認車速V是否等於或高於基準車速Va(S50)。如果V<Va，則即使在Dg≥D2的情況下，也可以選擇標準變速圖。

基於下面的理由而添加該步驟S50。當車速V低時，第一旋轉電機MG1的轉速Ng也很可能為低的。在這種情況下，即使當進行降檔時，第一旋轉電機MG1的溫度也不降低。或者，即使當第一旋轉電機MG1的溫度降低時，溫度的降低速度也被推定為極低的。因此，當車速V低時，可以在不向下修改變速線的情況下進行基於標準變速圖的變速控制。以此方式，發電機條件還包括車速V等於或高於基準車速Va，因此，可以防止變速線被不必要地修改，並且能夠作出更適當的變速控制。

此外，在前述描述中，僅使用單個高溫變速圖。然而，可以根據是否滿足發電機條件或電動機條件而使用不同的高溫變速圖(具有從標準值開始的不同的向下修改量的下行線)中的一個。例如，當僅滿足發電機條件時，可以選擇具有相對小的向下修改量的高溫變速圖，而當滿足至少電動機條件時，可以選擇具有大的向下修改量的高溫變速圖。此外，在本發明的上述實施例中，在進行降檔時用於車速V的加速器開度Acc的值(下基準值和上基準值)被存儲為圖。然而，下基準值和上基準值可以以其它形式被存儲，而非被存儲為圖。例如，下基準值和上基準值可以以表、函數等的形式被存儲。