混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)，能夠適當?shù)貙l(fā)動機及電動機的輸出向驅(qū)動軸側(cè)傳遞的齒輪傳動機構(gòu)供給機油。該混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)以發(fā)動機(1)、第一電動機(2)及第二電動機(3)為驅(qū)動力源，其具備：行星齒輪機構(gòu)(PG)，在太陽輪(6)上連接第一電動機，在齒圈(7)上連接輸出軸(5)，在行星架(8)上連接發(fā)動機；制動機構(gòu)(10)，選擇性地使行星架的旋轉(zhuǎn)停止并進行固定；機油泵(21)，由第三電動機(23)驅(qū)動而產(chǎn)生液壓；及機油供給機構(gòu)(22)，以機油泵為液壓源而向行星齒輪機構(gòu)(PG)供給機油，其中，通過機油泵產(chǎn)生液壓，由此機油供給機構(gòu)向行星齒輪機構(gòu)的小齒輪(9)的軸心部分加壓輸送機油。
【專利說明】
混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及構(gòu)成為將發(fā)動機及電動機輸出的動力經(jīng)由行星齒輪機構(gòu)而向驅(qū)動軸傳遞的混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)。【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻1記載了一種涉及混合動力車輛的控制裝置的發(fā)明，該混合動力車輛以第一電動機、第二電動機及發(fā)動機為驅(qū)動力源，該混合動力車輛具備:將第一電動機及發(fā)動機輸出的動力向驅(qū)動輪側(cè)傳遞的行星齒輪裝置;及使該行星齒輪機構(gòu)的一個旋轉(zhuǎn)要素(具體而言，與發(fā)動機的輸出軸連接的旋轉(zhuǎn)要素)的旋轉(zhuǎn)停止的制動機構(gòu)。該專利文獻1所記載的發(fā)明的目的在于抑制上述那樣的行星齒輪機構(gòu)的耐久性的下降。因此，該專利文獻1記載的控制裝置構(gòu)成為在行星齒輪機構(gòu)的小齒輪的轉(zhuǎn)速升高的狀態(tài)下，該小齒輪的轉(zhuǎn)速越高， 相對于要求驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，越減小由第一電動機分擔的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。
[0003]專利文獻1:國際公開第2013/094043號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的課題
[0005]在上述專利文獻1中，作為設(shè)為控制對象的車輛的一例而記載有如下的動力傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，該動力傳動系統(tǒng)具備在太陽輪上連接第一電動機，在齒圈上經(jīng)由齒輪系而連接第二電動機及驅(qū)動軸，且在行星架上經(jīng)由制動機構(gòu)而連接發(fā)動機的單一小齒輪型的行星齒輪機構(gòu)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在通過制動機構(gòu)使發(fā)動機及行星架的旋轉(zhuǎn)停止而鎖定的狀態(tài)下，由第一電動機及第二電動機這雙方輸出轉(zhuǎn)矩，由此能夠以高輸出且高效地使車輛進行電動機行駛。即，在專利文獻1的[圖3]的列線圖中如虛線所示，在基于上述那樣的兩個電動機的電動機行駛時，通過使制動機構(gòu)接合，行星架及發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸被鎖定，將轉(zhuǎn)速固定為 〇。在該狀態(tài)下向與普通的電動機行駛時被驅(qū)動的第二電動機的旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動第一電動機，由此能夠進行高輸出的電動機行駛。
[0006]在如上所述那樣鎖定行星架的旋轉(zhuǎn)而進行基于兩個電動機的電動機行駛的情況下，行星齒輪機構(gòu)的小齒輪以高速旋轉(zhuǎn)。即，如專利文獻1的[圖3]所示，與第一電動機連接的太陽輪和與第二電動機連接的齒圈相互向反方向旋轉(zhuǎn)，因此上述第一電動機及第二電動機的轉(zhuǎn)速越高，則小齒輪的轉(zhuǎn)速越高。另外，第一電動機輸出轉(zhuǎn)矩，因此作用于小齒輪的負載也增大。因此，小齒輪的溫度上升，成為容易產(chǎn)生燒結(jié)、磨損的狀態(tài)。對于這種課題，在專利文獻1所記載的控制裝置中，如上述那樣，小齒輪的轉(zhuǎn)速越高，則越限制第一電動機的輸出，抑制了小齒輪的轉(zhuǎn)速的增大。因此，能夠避免小齒輪的轉(zhuǎn)速過度地增大，能夠抑制小齒輪的燒結(jié)、磨損引起的行星齒輪機構(gòu)的耐久性的下降。
[0007]即使在如上述那樣限制第一電動機的輸出而抑制了小齒輪的轉(zhuǎn)速的增大的狀態(tài)下，為了潤滑及冷卻而需要向小齒輪供給機油。但是，在上述專利文獻1中，未充分考慮向行星齒輪機構(gòu)供給的機油的供給量和供給狀態(tài)等。如上述那樣通過制動機構(gòu)鎖定了行星架及發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)的情況下，由發(fā)動機驅(qū)動的機油栗停止。因此，向該情況下的行星齒輪機構(gòu)等的機油的供給通常限于基于齒輪的卷揚潤滑。在齒輪的卷揚潤滑中，能夠進行上述那樣的小齒輪的表面的潤滑和冷卻，但是對于小齒輪的內(nèi)部和支撐小齒輪的小齒輪軸而言潤滑、 冷卻性能有時不充分。
[0008]另外，通過上述那樣的卷揚潤滑而供給的機油的供給量和供給狀態(tài)根據(jù)油溫或車速而發(fā)生變化。例如如圖9所示，在低車速的情況下，由于卷揚機油的齒輪的轉(zhuǎn)速低，與中、 高車速的情況相比，機油的供給量減少。另外，在油溫較低而機油的粘度較高的情況下，機油的供給量也減少。此外，在油溫較高而機油的粘度較低的情況下或高車速而小齒輪的轉(zhuǎn)速高的情況下，供給于小齒輪的機油由于離心力被彈飛而不會附著于小齒輪，結(jié)果是對小齒輪的機油的供給量減少。
[0009]這樣，如上述的專利文獻1所記載的混合動力車輛那樣，使用在鎖定了行星架的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進行動力傳遞的行星齒輪機構(gòu)的情況下，為了對行星齒輪機構(gòu)的小齒輪適當?shù)毓┙o用于其潤滑及冷卻的機油，還有改良的余地。
[0010]本發(fā)明著眼于上述技術(shù)課題而作出，目的在于提供一種能夠適當?shù)貙ο蝌?qū)動軸側(cè)傳遞驅(qū)動力源的輸出轉(zhuǎn)矩的齒輪傳動機構(gòu)供給用于潤滑及冷卻的機油的混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)。
[0011]用于解決課題的方案
[0012]為了達到上述目的，本發(fā)明涉及一種混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)，以發(fā)動機、第一電動機及第二電動機為驅(qū)動力源，該混合動力車輛具備:行星齒輪機構(gòu)，在太陽輪上連接上述第一電動機，在齒圈上連接輸出軸，在行星架上連接上述發(fā)動機;制動機構(gòu)，選擇性地使上述行星架的旋轉(zhuǎn)停止并進行固定;機油栗，在通過上述制動機構(gòu)使上述行星架的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下上述機油栗也由預(yù)定動力驅(qū)動而產(chǎn)生液壓;及機油供給機構(gòu)，以上述機油栗為液壓源而向上述行星齒輪機構(gòu)供給機油，上述混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)的特征在于，
[0013]通過上述機油栗產(chǎn)生上述液壓，由此上述機油供給機構(gòu)向上述行星齒輪機構(gòu)的小齒輪的軸心部分加壓輸送上述機油。
[0014]另外，本發(fā)明也可以構(gòu)成為，上述機油栗由被第三電動機驅(qū)動而產(chǎn)生液壓的電動機油栗構(gòu)成，且具備對上述驅(qū)動力源及上述第三電動機的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)分別進行控制的控制器，上述控制器對上述驅(qū)動力源的驅(qū)動狀態(tài)進行判定，在上述第一電動機及上述第二電動機這雙方輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，以上述電動機油栗產(chǎn)生液壓的方式控制上述第三電動機。
[0015]另外，本發(fā)明也可以構(gòu)成為，上述混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)具備將預(yù)定齒輪旋轉(zhuǎn)時卷揚起的機油向上述行星齒輪機構(gòu)供給的卷揚潤滑機構(gòu)，上述控制器對車速進行判定， 在上述車速在作為通過上述卷揚潤滑機構(gòu)能夠得到預(yù)定機油供給量的車速范圍而確定的預(yù)定車速范圍外的情況下，以上述電動機油栗產(chǎn)生液壓的方式控制上述第三電動機。
[0016]并且，本發(fā)明也可以構(gòu)成為，上述控制器對上述機油的油溫進行判定，在上述油溫低于預(yù)定溫度的情況下，禁止上述第一電動機及上述第二電動機中的至少任一個的驅(qū)動。 [0〇17]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，在行星齒輪機構(gòu)在通過制動機構(gòu)鎖定了行星架的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進行動力傳遞的情況下，能夠通過以機油栗為液壓源的機油供給機構(gòu)向支撐于行星架的小齒輪的軸心部分加壓輸送并供給機油。因此，在行星架的旋轉(zhuǎn)被鎖定而小齒輪的轉(zhuǎn)速升高或者作用于小齒輪的負載增大而使小齒輪的溫度升高的情況下，通過被加壓輸送的機油，而能夠有效地對小齒輪的軸心部分進行潤滑及冷卻。因此，能夠抑制小齒輪的磨損，并且防止小齒輪與小齒輪的旋轉(zhuǎn)軸之間的燒結(jié)，從而提高行星齒輪機構(gòu)的耐久性。
[0019]另外，根據(jù)本發(fā)明，在第一電動機及第二電動機這兩個電動機同時輸出的情況下， 對電動機油栗進行驅(qū)動，能夠通過該電動機油栗產(chǎn)生的液壓向小齒輪加壓輸送機油。因此， 即使在第一電動機及第二電動機這雙方輸出轉(zhuǎn)矩而作用于行星齒輪機構(gòu)的負載增大的情況下，也能夠通過被加壓輸送的機油適當?shù)貙π↓X輪進行潤滑及冷卻。
[0020]另外，根據(jù)本發(fā)明，在車速為預(yù)定車速范圍外的情況下，即，在車輛以預(yù)定車速范圍以下的低速行駛的情況下或者以預(yù)定車速范圍以上的高速行駛的情況下，對電動機油栗進行驅(qū)動，通過該電動機油栗產(chǎn)生的液壓而能夠向小齒輪加壓輸送機油。因此，即使在車速較低而卷揚潤滑機構(gòu)的機油供給量較少的情況下或者車速較高而供給于小齒輪的機油容易被彈飛的情況下，也能夠通過被加壓輸送的機油適當?shù)貙π↓X輪進行潤滑及冷卻。
[0021]并且，根據(jù)本發(fā)明，在供給于小齒輪的機油的油溫低于預(yù)定溫度的情況下，禁止第一電動機及第二電動機中的至少任一個的驅(qū)動。即，禁止第一電動機及第二電動機這雙方同時進行驅(qū)動。在油溫較低的情況下，機油的粘度升高，因此機油栗的排出能力下降，但是在這樣的情況下，不會同時驅(qū)動第一電動機及第二電動機這雙方。因此，能夠避免即使是機油栗的排出能力下降了的狀態(tài)也驅(qū)動第一電動機及第二電動機這雙方而在小齒輪上作用較大的負載的事態(tài)?！靖綀D說明】
[0022]圖1是表示能夠應(yīng)用本發(fā)明的潤滑結(jié)構(gòu)的混合動力車輛及本發(fā)明的潤滑結(jié)構(gòu)中的機油供給機構(gòu)的一例的圖。[〇〇23]圖2是用于對圖1所示的機油供給機構(gòu)的詳細的結(jié)構(gòu)進行說明的剖視圖。[〇〇24]圖3是放大表示圖2所示的機油供給機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的一部分的剖視圖。[〇〇25]圖4是用于對使本發(fā)明的潤滑結(jié)構(gòu)工作的控制的一例進行說明的流程圖。
[0026]圖5是用于對使本發(fā)明的潤滑結(jié)構(gòu)工作的控制的另一例進行說明的流程圖。[〇〇27]圖6是用于對使本發(fā)明的潤滑結(jié)構(gòu)工作的控制的另一例進行說明的流程圖。[〇〇28]圖7是表示本發(fā)明的潤滑結(jié)構(gòu)中的機油供給機構(gòu)的另一例的圖。[〇〇29]圖8是表示本發(fā)明的潤滑結(jié)構(gòu)中的機油供給機構(gòu)的另一例的圖。
[0030]圖9是用于對一般的卷揚潤滑機構(gòu)對機油的卷揚量與車速之間的關(guān)系進行說明的圖?！揪唧w實施方式】
[0031]參照附圖，具體地對本發(fā)明進行說明。首先，圖1表示在本發(fā)明中能夠作為控制對象的混合動力車輛的一例。圖1所示的車輛Ve是以發(fā)動機(ENG)l、第一電動機(MG1)2及第二電動機(MG2)3為驅(qū)動力源的混合動力車輛。車輛Ve將發(fā)動機1輸出的動力通過動力分割裝置4分割并傳遞至第一電動機2側(cè)和驅(qū)動軸5側(cè)。另外，能夠?qū)⒂傻谝浑妱訖C2產(chǎn)生的電力供給至第二電動機3,并將該第二電動機3輸出的動力附加于驅(qū)動軸5。
[0032]第一電動機2及第二電動機3均為具有發(fā)電功能的電動機(所謂電動發(fā)電機)，例如由永磁鐵式的同步電動機等構(gòu)成。并且，第一電動機2及第二電動機3均經(jīng)由逆變器(未圖示)而與蓄電池(未圖示)連接，轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或者作為電動機的功能及作為發(fā)電機的功能的切換等被電氣性地控制。[〇〇33]動力分割裝置4由具有太陽輪6、齒圈7及行星架8的行星齒輪機構(gòu)PG構(gòu)成。在圖1所示的例子中，使用單一小齒輪型的行星齒輪機構(gòu)PG。[〇〇34]行星齒輪機構(gòu)PG配置在與發(fā)動機1的輸出軸la相同的旋轉(zhuǎn)軸線上。并且，在行星齒輪機構(gòu)PG的太陽輪6上連接第一電動機2。另外，第一電動機2與行星齒輪機構(gòu)PG相鄰且配置在發(fā)動機1的相反側(cè)，與該第一電動機2的轉(zhuǎn)子2a成為一體地旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸2b連接于太陽輪 6。相對于該太陽輪6,在同心圓上配置有內(nèi)齒輪的齒圈7。與上述太陽輪6和齒圈7嚙合的小齒輪9通過行星架8而被保持為能夠自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)。并且，在行星架8上連接有該動力分割裝置 4的輸入軸4a，在該輸入軸4a上經(jīng)由單向離合器10而連接有發(fā)動機1的輸出軸la。
[0035]單向離合器10是在與發(fā)動機1的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向的轉(zhuǎn)矩作用的情況下，旋轉(zhuǎn)部件與固定部件接合的離合器機構(gòu)，固定部件以不能旋轉(zhuǎn)的方式固定于殼體等。旋轉(zhuǎn)部件與輸出軸1 a及行星架8連接。因此，在與發(fā)動機1的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向的轉(zhuǎn)矩作用于輸出軸la或行星架8的情況下，單向離合器10接合而阻止輸出軸la或行星架8的旋轉(zhuǎn)。通過使用這種單向離合器10,而能夠根據(jù)轉(zhuǎn)矩的作用方向來阻止輸出軸la及行星架8的旋轉(zhuǎn)。如后述那樣，在通過第一電動機2及第二電動機3這雙方的輸出轉(zhuǎn)矩使車輛Ve進行EV行駛的情況下，該單向離合器10作為阻止發(fā)動機1的輸出軸la的旋轉(zhuǎn)的制動機構(gòu)發(fā)揮作用。因此，也可以取代該單向離合器10,而例如使用構(gòu)成為通過控制接合狀態(tài)而選擇性地阻止輸出軸la的旋轉(zhuǎn)的摩擦制動器等。[〇〇36]在行星齒輪機構(gòu)PG的齒圈7的外周部分一體地形成有外齒輪的傳動齒輪11。另外， 與行星齒輪機構(gòu)PG或第一電動機2等的旋轉(zhuǎn)軸線平行地配置副軸12。在該副軸12的一個(圖 1中的右側(cè))端部，以與該副軸12成為一體地旋轉(zhuǎn)的方式安裝有與上述傳動齒輪11嚙合的副軸從動齒輪13。在副軸12的另一個(圖1中的左側(cè))端部，以與副軸12成為一體地旋轉(zhuǎn)的方式安裝有與作為主傳動減速齒輪的差動齒輪14的齒圈15嚙合的副軸傳動齒輪16。因此，行星齒輪機構(gòu)PG的齒圈7經(jīng)由由上述傳動齒輪11、副軸12、副軸從動齒輪13及副軸傳動齒輪16構(gòu)成的齒輪系及差動齒輪14而與驅(qū)動軸5連接。[〇〇37]能夠?qū)纳鲜鲂行驱X輪機構(gòu)PG傳遞至驅(qū)動軸5的轉(zhuǎn)矩附加第二電動機3輸出的轉(zhuǎn)矩。即，與第二電動機3的轉(zhuǎn)子3a成為一體地旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸3b與上述副軸12平行地配置，連接于該轉(zhuǎn)子軸3b的減速齒輪17與上述副軸從動齒輪13嚙合。因此，在行星齒輪機構(gòu)PG的齒圈7上經(jīng)由上述那樣的齒輪系或減速齒輪17而連接有驅(qū)動軸5及第二電動機3。
[0038]如上所述，該車輛Ve的發(fā)動機1的輸出軸la及第一電動機2的轉(zhuǎn)子軸2b經(jīng)由行星齒輪機構(gòu)PG而與驅(qū)動軸5側(cè)的齒輪系及差動齒輪14連接。即，發(fā)動機1及第一電動機2的輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)由由行星齒輪機構(gòu)PG構(gòu)成的動力分割裝置4而向驅(qū)動軸5側(cè)傳遞。[〇〇39]此外，為了行星齒輪機構(gòu)PG的潤滑及冷卻而在車輛Ve中設(shè)有機油栗18。機油栗18 (以下，稱為M0P18)作為機油供給用及液壓控制用的栗，是以往使用于車輛的發(fā)動機或變速器的一般性的結(jié)構(gòu)的機械式機油栗。該M 0 P18構(gòu)成為被發(fā)動機1輸出的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動而產(chǎn)生液壓。具體而言，M0P18的轉(zhuǎn)子(未圖示)構(gòu)成為與發(fā)動機1的輸出軸la—起旋轉(zhuǎn)。因此，在發(fā)動機1進行燃燒運轉(zhuǎn)而從輸出軸la輸出轉(zhuǎn)矩時，M0P18也被驅(qū)動而產(chǎn)生液壓。
[0040]通過M0P18產(chǎn)生液壓而從M0P18排出的機油經(jīng)由油路19而被供給至行星齒輪機構(gòu) PG。另外，通過基于差動齒輪14的齒圈15的卷揚潤滑機構(gòu)，也向行星齒輪機構(gòu)PG供給機油。
[0041]卷揚潤滑機構(gòu)20作為使用齒輪的部分的潤滑機構(gòu)，以往是車輛中通常使用的結(jié)構(gòu)。例如，該卷揚潤滑機構(gòu)20設(shè)為將齒圈15的齒頂部分浸漬于油盤(未圖示)等的機油中。并且，齒圈15在通過從驅(qū)動軸5側(cè)傳遞的轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)時，將從油盤卷揚起的油向行星齒輪機構(gòu) PG供給。因此，即使在發(fā)動機1的輸出軸la的旋轉(zhuǎn)停止的情況下，也能夠在車輛Ve行駛而驅(qū)動軸5旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，對行星齒輪機構(gòu)PG供給機油。[〇〇42]M0P18在發(fā)動機1的輸出軸la的旋轉(zhuǎn)停止的情況下無法產(chǎn)生液壓。若車輛Ve在行駛中，則能夠通過卷揚潤滑機構(gòu)20對行星齒輪機構(gòu)PG供給機油。但是，卷揚潤滑機構(gòu)20是通過重力的作用將由齒圈15先向上方卷揚起的機油向行星齒輪機構(gòu)PG供給的結(jié)構(gòu)，因此與使用液壓加壓輸送機油的強制潤滑方式的潤滑機構(gòu)相比，潤滑及冷卻性能較低。另外，如上所述，卷揚潤滑機構(gòu)20根據(jù)油溫和車速而其潤滑、冷卻性能會變化。[〇〇43]因此，為了在發(fā)動機1停止的情況下和卷揚潤滑機構(gòu)20的潤滑、冷卻性能不足的情況下，也維持機油對行星齒輪機構(gòu)PG的供給，適當?shù)貙π行驱X輪機構(gòu)PG進行潤滑及冷卻，而設(shè)有機油栗21及以機油栗21為液壓源而向行星齒輪機構(gòu)PG加壓輸送并供給機油的機油供給機構(gòu)22。
[0044]在該圖1所示的例子中，機油栗21(以下，稱為E0P21)由被電動機輸出的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動而產(chǎn)生液壓的電動機油栗構(gòu)成。因此，該E0P21具備用于驅(qū)動E0P21的栗用電動機23。栗用電動機23是與發(fā)動機1、第一電動機2、第二電動機3等車輛Ve的驅(qū)動力源不同的第三電動機， 在該圖1所示的例子中設(shè)為E0P21專用。[〇〇45]通過E0P21產(chǎn)生液壓而從E0P21排出的機油經(jīng)由機油供給機構(gòu)22而向行星齒輪機構(gòu)PG供給。具體而言，向行星齒輪機構(gòu)PG的小齒輪9的軸心部分加壓輸送地供給機油。
[0046]機油供給機構(gòu)22更具體的結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示。在上述圖2、圖3所示的例子中，機油供給機構(gòu)22包括:形成于供給管24的中空部的油路24a、形成于輸入軸4a的內(nèi)部的油路 4b、4c、形成于行星架8的內(nèi)部的油路8a及形成于小齒輪軸9a的內(nèi)部的油路9b、9c、9d。[〇〇47]第一電動機2的轉(zhuǎn)子軸2a形成為軸心部分被挖通的中空軸。供給管24例如是金屬制的管狀的部件，如上所述，配置于在轉(zhuǎn)子軸2a上形成的中空部分。在供給管24的一個(圖2 的左側(cè))端部與E0P21的排出口 21a連通。供給管24的另一個(圖2的右側(cè))端部與輸入軸4a的一個(圖2的左側(cè))端部連接。上述供給管24與輸入軸4a以輸入軸4a相對于供給管24能夠相對旋轉(zhuǎn)的方式，而且，以在供給管24的油路24a與輸入軸4a的油路4b之間機油維持液壓而能夠流動的方式嵌合。[〇〇48]輸入軸4a的油路4b經(jīng)由以沿著輸入軸4a的徑向從油路4b貫通至輸入軸4a的外表面的方式形成的油路4c而與油路8a連通，該油路8以在行星架8的內(nèi)部沿徑向延伸的方式形成。油路4b與油路4c在輸入軸4a的內(nèi)部形成為一體。油路4c與油路8a之間以機油維持液壓而能夠流動的方式連接。[〇〇49]在小齒輪軸9a中形成有挖通了軸心部分的油路9b及沿著小齒輪軸9a的徑向從油路9b貫通至小齒輪軸9a的外表面的油路9c。油路9b與油路9c在小齒輪軸9a的內(nèi)部形成為一體。另外，與油路9c相同，在油路9b的中途形成有沿著小齒輪軸9a的徑向從油路9b貫通至小齒輪軸9a的外表面的油路9d。該油路9d的開口部形成在與嵌入于小齒輪軸9a的小齒輪9的軸孔的內(nèi)徑面相對的位置。
[0050]并且，如上述那樣形成于行星架8的油路8a與形成于小齒輪軸9a的油路9c以機油維持液壓而能夠流動的方式連接。因此，該機油供給機構(gòu)22構(gòu)成為從E0P21以預(yù)定液壓排出的機油經(jīng)由上述各油路而向小齒輪9的軸心部分、即小齒輪軸9a及小齒輪9的軸孔的內(nèi)徑部加壓輸送并供給。
[0051]在車輛Ve中設(shè)有檢測車輛Ve的車速的車速傳感器25。能夠根據(jù)由該車速傳感器25 檢測出的車速，來推定由上述卷揚潤滑機構(gòu)20或使用了下述驅(qū)動軸驅(qū)動的機械式機油栗29 的機油供給機構(gòu)向行星齒輪機構(gòu)PG供給的機油的供給量。[〇〇52]另外，設(shè)有用于檢測由上述M0P18及E0P21向各油供給部供給的機油的溫度的油溫傳感器26。該油溫傳感器26構(gòu)成為例如檢測存積于油盤(未圖示)等的機油的溫度。能夠根據(jù)由該油溫傳感器26檢測出的油溫，來推定機油的粘度或流動性。[〇〇53]另外，設(shè)有分別檢測第一電動機2及第二電動機3的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器27。能夠根據(jù)由該轉(zhuǎn)速傳感器27檢測出的第一電動機2及第二電動機3的轉(zhuǎn)速、分別供給于第一電動機 2及第二電動機3的電流值等，來分別求出第一電動機2及第二電動機3的輸出轉(zhuǎn)矩。[〇〇54]并且，設(shè)有用于執(zhí)行上述那樣的發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)控制、第一電動機2及第二電動機3 的旋轉(zhuǎn)控制、栗用電動機23的旋轉(zhuǎn)控制等的控制器28(以下，稱為E⑶28)』⑶28例如以微型計算機為主體構(gòu)成。向該EUC28輸入例如上述車速傳感器25、油溫傳感器26及轉(zhuǎn)速傳感器27 等檢測數(shù)據(jù)。并且，使用所輸入的上述數(shù)據(jù)及預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)等而進行運算，并根據(jù)其運算結(jié)果而輸出控制指令信號。
[0055]如上述那樣構(gòu)成的車輛Ve有效地利用作為驅(qū)動力源的發(fā)動機1及第一電動機2及第二電動機3地進行控制，以使能量效率或燃料利用率良好。具體而言，可根據(jù)車輛Ve的行駛狀態(tài)而適當?shù)剡x擇“HV模式”和“EV模式”，上述“HV模式”是至少通過發(fā)動機1的輸出使車輛Ve行駛的模式，上述“EV模式”是使發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)停止而通過第一電動機2及第二電動機 3中的至少任一個電動發(fā)電機的輸出使車輛V e行駛的模式。[〇〇56]上述的各行駛模式中，尤其是“EV模式”被區(qū)分為通過第二電動機3的輸出使車輛 Ve行駛的“第一EV模式”和通過第一電動機2及第二電動機3這雙方的電動發(fā)電機的輸出以高輸出使車輛Ve行駛的“第二EV模式”。上述“第一EV模式”和“第二EV模式”可根據(jù)車輛Ve的行駛狀態(tài)而適當?shù)剡x擇。[〇〇57]在“第一EV模式”中，第二電動機3作為電動機被控制成向正方向(發(fā)動機1的輸出軸la的旋轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩。并且，通過由該第二電動機3的輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的驅(qū)動力使車輛Ve行駛。[〇〇58]在“第二EV模式”中，通過第一電動機2及第二電動機3這雙方的輸出使車輛Ve行駛。在該“第二EV模式”中，第一電動機2作為電動機被控制成向負方向(發(fā)動機1的輸出軸la 的旋轉(zhuǎn)方向的反方向)旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩。另外，第二電動機3作為電動機被控制成向正方向旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩。并且，通過由上述第一電動機2的輸出轉(zhuǎn)矩及第二電動機3的輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的驅(qū)動力使車輛Ve行駛。在該情況下，負方向的轉(zhuǎn)矩作用于發(fā)動機1的輸出軸la，因此單向離合器10接合。因此，在發(fā)動機1的輸出軸la及動力分割裝置4的行星齒輪機構(gòu)的行星架8 的旋轉(zhuǎn)停止并被固定的狀態(tài)下，能夠通過第一電動機2及第二電動機3這雙方的輸出轉(zhuǎn)矩， 高效地使車輛Ve行駛。
[0059]如上所述，在該車輛Ve中，根據(jù)行駛狀態(tài)和要求驅(qū)動力等而適當?shù)厍袚Q“HV模式” 及“EV模式”。如上所述，在“EV模式”中，發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)停止，因此無法通過M0P18產(chǎn)生液壓。 在設(shè)定為“EV模式”中的“第一EV模式”的情況下，尤其是為了第二電動機3的潤滑及冷卻而需要機油。另外，在設(shè)定為“第二EV模式”的情況下，除了第一電動機2及第二電動機3的冷卻以外，尤其是為了行星齒輪機構(gòu)PG的小齒輪9及支撐該小齒輪9的小齒輪軸9a的潤滑及冷卻而需要機油。在該情況下，如上所述，在單向離合器10接合而輸出軸la及行星架8的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下，第一電動機2和第二電動機3分別向反方向旋轉(zhuǎn)。即，在行星齒輪機構(gòu)PG中，在行星架8的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下，太陽輪6與齒圈7分別向反方向旋轉(zhuǎn)。因此，支撐于行星架8的小齒輪9在繞太陽輪6的公轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下自轉(zhuǎn)。該情況下的自轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速由太陽輪6與齒圈7 的轉(zhuǎn)速差決定，但是由于太陽輪6和齒圈7彼此向反方向旋轉(zhuǎn)，因此小齒輪9以高速自轉(zhuǎn)。因此，尤其是在設(shè)定為“第二EV模式”的情況下，為了防止如上述那樣以高速旋轉(zhuǎn)的小齒輪9及小齒輪軸9a的燒結(jié)，需要對行星齒輪機構(gòu)PG的軸心部分供給充分的機油。
[0060]另外，車輛Ve能夠通過從外部的電源供給的電力對行駛用的蓄電池進行充電，在搭載有容量比較大的蓄電池的PHV (P1 ug i nHy br i d Veh i c 1 e:插電式混合動力汽車)的情況下，與普通的HV(HybridVehiCle:混合動力汽車)相比，上述那樣的“EV模式”的頻度升高。在這樣的PHV的情況下，即使設(shè)定為“第一EV模式”，該“第一EV模式”的連續(xù)運轉(zhuǎn)時間也變長， 有時需要如設(shè)定為“第二EV模式”時那樣基于E0P21的行星齒輪機構(gòu)的潤滑及冷卻。
[0061]因此，在該車輛Ve中，在設(shè)定為“EV模式”的情況或發(fā)動機1停止的情況下，驅(qū)動 E0P21。即，控制栗用電動機23，通過E0P21產(chǎn)生液壓，對行星齒輪機構(gòu)PG供給機油。
[0062]如上所述，車輛Ve尤其是在通過第一電動機2及第二電動機3這雙方的輸出轉(zhuǎn)矩進行EV行駛的情況下，行星齒輪機構(gòu)PG的小齒輪9成為以高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在該情況下，當向行星齒輪機構(gòu)PG供給的機油不足時，在小齒輪9中有可能會產(chǎn)生燒結(jié)。因此，為了防止上述那樣的燒結(jié)，該車輛Ve的潤滑結(jié)構(gòu)的控制器28執(zhí)行以下的例子所示的控制。[〇〇63]圖4的流程圖表示在第一電動機2及第二電動機3這雙方被驅(qū)動的情況下，使E0P21 工作而產(chǎn)生液壓的控制例。該圖4的流程圖所示的控制例如在發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)停止的情況或根據(jù)車輛的要求驅(qū)動力而設(shè)定為“EV模式”的情況下，通過對E0P21存在工作要求來執(zhí)行。因此，在還不存在對E0P21的工作要求的情況下，在該步驟S1中作出否定判斷，不執(zhí)行以后的控制，結(jié)束該程序。[〇〇64]與此相對，在由于存在對E0P21的工作要求而在步驟S1中作出肯定判斷的情況下， 進入步驟S2。在步驟S2中，對是否為基于第一電動機2及第二電動機3這雙方的輸出的雙驅(qū)動中進行判斷。即，對在“EV模式”下，第一電動機2是否輸出轉(zhuǎn)矩進行判斷。
[0065]在由于第一電動機2輸出轉(zhuǎn)矩而在該步驟S2中作出肯定判斷的情況下，進入步驟 S3。在步驟S3中，E0P21開始工作。即，對栗用電動機23進行控制來驅(qū)動E0P21。然后，暫時結(jié)束該程序。
[0066]另一方面，在由于第一電動機2還未輸出轉(zhuǎn)矩而在步驟S2中作出否定判斷的情況下，進入步驟S4。在步驟S4中，E0P21停止工作。在E0P21已經(jīng)停止工作的情況下，維持其工作停止狀態(tài)。然后，暫時結(jié)束該程序。
[0067]這樣，在圖4的流程圖所示的控制中，在第一電動機2及第二電動機3同時輸出的情況下，對E0P21進行驅(qū)動，能夠通過該E0P21產(chǎn)生的液壓向小齒輪9加壓輸送機油。因此，即使在第一電動機2及第二電動機3這雙方輸出轉(zhuǎn)矩，且作用于小齒輪9的負載增大的情況下，也能夠通過加被壓輸送的機油對小齒輪9適當?shù)剡M行潤滑及冷卻。[〇〇68]圖5的流程圖表示使E0P21工作而產(chǎn)生液壓的另一控制例。該圖5的流程圖所示的控制在車輛Ve以基于第一電動機2及第二電動機3這雙方的輸出的雙驅(qū)動進行行駛的情況下執(zhí)行。首先，對車速是否低于預(yù)定車速％進行判斷(步驟S11)。如上述圖9所示，預(yù)定車速h 作為基于卷揚潤滑機構(gòu)20的機油的供給量不足的車速的低速側(cè)的閾值而預(yù)先設(shè)定。
[0069] 在由于車速低于預(yù)定車速Vi而在該步驟S11中作出肯定判斷的情況下，進入步驟 S12。在步驟S12中，E0P21開始工作。即，對栗用電動機23進行控制而驅(qū)動E0P21。然后，暫時結(jié)束該程序。
[0070]另一方面，在由于車速為預(yù)定車速Vi以上而在步驟S11中作出否定判斷的情況下， 進入步驟S13。在步驟S13中，對車速是否高于預(yù)定車速％進行判斷。如上述圖9所示，預(yù)定車速^作為卷揚潤滑機構(gòu)20供給的機油的供給量不足的車速的高速側(cè)的閾值而預(yù)先設(shè)定。
[0071]在由于車速高于預(yù)定車速V2而在該步驟S13中作出肯定判斷的情況下，進入上述步驟S12。在步驟S12中，E0P21開始工作。即，對栗用電動機23進行控制而驅(qū)動E0P21。然后， 暫時結(jié)束該程序。
[0072]在由于車速為預(yù)定車速￥2以下而在步驟S13中作出否定判斷的情況下，進入步驟 S14。在步驟S14中，E0P21停止工作。在E0P21已經(jīng)停止工作的情況下，維持其工作停止狀態(tài)。 然后，暫時結(jié)束該程序。
[0073]這樣，在圖5的流程圖所示的控制中，在車速為小于預(yù)定車速Vi或者高于預(yù)定車速 V2的預(yù)定車速范圍外的情況下，對E0P21進行驅(qū)動，能夠通過該E0P21產(chǎn)生的液壓而向小齒輪9加壓輸送機油。因此，即使在車速較低而卷揚潤滑機構(gòu)20的機油供給量較少的情況下或者車速較高而向小齒輪9供給的機油容易被彈飛的情況下，也能夠通過被加壓輸送的機油適當?shù)貙π↓X輪9進行潤滑及冷卻。另外，在車速在上述那樣的預(yù)定車速范圍內(nèi)且通過卷揚潤滑機構(gòu)20的機油供給量能夠滿足小齒輪9的潤滑及冷卻的情況下，能夠使E0P21停止而削減用于驅(qū)動E0P21的消耗電力。[〇〇74]圖6的流程圖所示的另一控制例是在油溫較低的情況下禁止“第二EV模式”的電動機行駛的例子。該圖6的流程圖所示的控制基于始終檢測的機油的油溫來執(zhí)行。首先，對油溫是否低于預(yù)定溫度T進行判斷(步驟S21)。預(yù)定溫度T作為下降至機油的粘度升高而對 E0P21的潤滑、冷卻性能無法允許的程度的油溫的閾值而預(yù)先設(shè)定。
[0075]因此，在由于油溫低于預(yù)定溫度T而在該步驟S21中作出肯定判斷的情況下，進入步驟S22,禁止基于第一電動機2及第二電動機3這雙方的輸出轉(zhuǎn)矩的車輛Ve的電動機行駛 (雙驅(qū)動)。在該情況下，允許基于第二電動機的輸出轉(zhuǎn)矩的電動機行駛(單驅(qū)動)。在該步驟 S22中雙驅(qū)動被禁止時，然后暫時結(jié)束該程序。
[0076]另一方面，在由于油溫為預(yù)定溫度T以上而在步驟S21中作出否定判斷的情況下， 進入步驟S23,成為能夠?qū)嵤暗诙﨓V模式”的基于第一電動機2及第二電動機3這雙方的輸出轉(zhuǎn)矩的車輛Ve的電動機行駛(雙驅(qū)動)。即，雙驅(qū)動的禁止被解除。在該步驟S23中當雙驅(qū)動的禁止被解除，然后暫時結(jié)束該程序。
[0077]這樣，在圖6的流程圖所示的控制中，在供給于小齒輪9的機油的油溫低于預(yù)定溫度T的情況下，禁止基于第一電動機及第二電動機這雙方的輸出轉(zhuǎn)矩的雙驅(qū)動。在油溫較低的情況下機油的粘度升高，因此E0P21的排出能力下降，但是在這樣的情況下，不進行上述那樣的雙驅(qū)動。因此，能夠避免即使是E0P21的排出能力處于下降了的狀態(tài)也進行雙驅(qū)動而在小齒輪9上作用有較大的負載的事態(tài)。
[0078]另外，上述圖5及圖6的流程圖所示的控制能夠分別單獨地執(zhí)行，但也可以與其他控制組合執(zhí)行。例如，能夠?qū)⑸鲜鰣D4的流程圖所示的控制與圖5的流程圖所示的控制組合執(zhí)行。另外，也可以將上述圖4的流程圖所示的控制與圖6的流程圖所示的控制組合執(zhí)行?；蛘?，也能夠?qū)⑸鲜鰣D4的流程圖所示的控制與圖5及圖6的流程圖所示的控制組合執(zhí)行。 [〇〇79]另外，在上述圖1中，示出了設(shè)有電動機油栗即E0P21作為機油供給機構(gòu)22的液壓源的例子。作為機油供給機構(gòu)22的液壓源，也可以使用以下的圖7或圖8所示的機油栗。
[0080]圖7所示的機油供給機構(gòu)22代替上述圖1所示的結(jié)構(gòu)的E0P21而設(shè)置機油栗29。該機油栗29(以下，稱為M0P29)與上述M0P18相同，是以往一般性的結(jié)構(gòu)的機械式機油栗。并且，該M0P29被從驅(qū)動軸5側(cè)傳遞的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動而產(chǎn)生液壓。具體而言，M0P29的轉(zhuǎn)子(未圖示) 與驅(qū)動軸5—起旋轉(zhuǎn)。因此，即使在發(fā)動機1的輸出軸la的旋轉(zhuǎn)停止的情況下，在車輛Ve行駛而驅(qū)動軸5旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，該M0P29也被驅(qū)動。因此，通過該M0P29產(chǎn)生液壓，而能夠?qū)π行驱X輪機構(gòu)PG供給機油。
[0081]通過使用這種M0P29,隨著車速升高而機油對小齒輪9的供給量增大，因此即使在例如超過上述圖9所示的車速V2的高車速時，也能夠確保對于小齒輪9的潤滑及冷卻性能。 [〇〇82]圖8所示的機油供給機構(gòu)22代替上述圖1所示的結(jié)構(gòu)中的E0P21而設(shè)置機油栗30。 該機油栗30(以下，稱為M0P30)與上述M0P18或M0P29相同，是以往一般性的結(jié)構(gòu)的機械式機油栗。并且，該M0P30被從第一電動機2傳遞的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動而產(chǎn)生液壓。具體而言，M0P30的轉(zhuǎn)子 (未圖不)與第一電動機2的轉(zhuǎn)子軸2b—起旋轉(zhuǎn)。因此，即使在發(fā)動機1的輸出軸1 a的旋轉(zhuǎn)停止的情況下，在第一電動機2旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，該M0P30也被驅(qū)動。因此，通過該M0P30產(chǎn)生液壓，能夠?qū)π行驱X輪機構(gòu)PG供給機油。[〇〇83]通過使用這樣的M0P30,能夠得到與第一電動機2的轉(zhuǎn)速對應(yīng)的機油的排出量。因此，即使在第一電動機2輸出轉(zhuǎn)矩的雙驅(qū)動的電動機行駛時，也能夠確保對小齒輪9的潤滑及冷卻性能。
[0084] 附圖標記說明[〇〇85]1…發(fā)動機(驅(qū)動力源;ENG)，2…第一電動機(驅(qū)動力源;MG1)，3…第二電動機(驅(qū)動力源;MG2)，4…動力分割裝置，4a…輸入軸，4b、4c…油路，5…驅(qū)動軸，6…太陽輪，7…齒圈，8…行星架，8a…油路，9…小齒輪，9a…小齒輪軸，9b、9c、9d…油路，10…單向尚合器(制動機構(gòu))，14…差動齒輪，15…齒圈，18、29、30…機油栗(M0P)，20…卷揚潤滑機構(gòu)，2卜?機油栗(電動機油栗；E0P )，22…機油供給機構(gòu)，23…栗用電動機(第三電動機)，24…供給管， 24a…油路，25…車速傳感器，26…油溫傳感器，27…轉(zhuǎn)速傳感器，28…控制器(ECU)，PG…行星齒輪機構(gòu)，Ve…車輛。
【主權(quán)項】
1.一種混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)，所述混合動力車輛以發(fā)動機、第一電動機及第二電動機為驅(qū)動力源，并且具備:行星齒 輪機構(gòu)，在太陽輪上連接所述第一電動機，在齒圈上連接輸出軸，在行星架上連接所述發(fā)動 機;制動機構(gòu)，選擇性地使所述行星架的旋轉(zhuǎn)停止并進行固定;機油栗，在通過所述制動機 構(gòu)使所述行星架的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下所述機油栗也由預(yù)定動力驅(qū)動而產(chǎn)生液壓;及機油供 給機構(gòu)，以所述機油栗為液壓源而向所述行星齒輪機構(gòu)供給機油，所述混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)的特征在于，在通過所述制動機構(gòu)使所述行星架的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下，通過所述機油栗產(chǎn)生所述液 壓，由此所述機油供給機構(gòu)向所述行星齒輪機構(gòu)的小齒輪的軸心部分加壓輸送所述機油。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述機油栗由被第三電動機驅(qū)動而產(chǎn)生液壓的電動機油栗構(gòu)成，所述混合動力車輛具備對所述驅(qū)動力源及所述第三電動機的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)分別進行控制 的控制器，所述控制器對所述驅(qū)動力源的驅(qū)動狀態(tài)進行判定，在所述第一電動機及所述第二電動 機這雙方輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，以所述電動機油栗產(chǎn)生液壓的方式控制所述第三電動機。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)具備將預(yù)定齒輪旋轉(zhuǎn)時卷揚起的機油向所述行星齒輪 機構(gòu)供給的卷揚潤滑機構(gòu)，所述控制器對車速進行判定，在所述車速在作為通過所述卷揚潤滑機構(gòu)能夠得到預(yù)定 機油供給量的車速范圍而確定的預(yù)定車速范圍外的情況下，以所述電動機油栗產(chǎn)生液壓的 方式控制所述第三電動機。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)定車速范圍是大于預(yù)定機油供給量不足的低速側(cè)的第一車速閾值、且小于預(yù)定 機油供給量不足的高速側(cè)的第二車速閾值的范圍。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制器對所述機油的油溫進行判定，在所述油溫低于預(yù)定溫度的情況下，禁止所 述第一電動機及所述第二電動機中的至少任一個的驅(qū)動。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動力車輛的潤滑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)定油溫是能夠滿足預(yù)定機油供給量的油溫的下限值。
【文檔編號】F16H57/04GK105972191SQ201610140393
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】西峰明子
【申請人】豐田自動車株式會社