混合动力车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混合动力车辆，所述混合动力车辆被构造成经由齿轮传动机构，诸如行星齿轮传动，向驱动轴传送从发动机或电动机或该二者所输出的动力。
【背景技术】
[0002]国际申请公开N0.2013/094043描述了一种涉及混合动力车辆的发明。在使用第一电动机、第二电动机以及发动机作为驱动力源的混合动力车辆中，该混合动力车辆包括行星齿轮机构和锁定机构。行星齿轮机构向驱动轮侧传送从第一电动机或发动机或该二者输出的动力。锁定机构停止行星齿轮机构的一个旋转元件(具体而言，是发动机的输出轴耦接到的旋转元件)的旋转。国际申请公开N0.2013/094043中描述的混合动力车辆旨在抑制上面描述的行星齿轮机构的耐久性的降低。出于这个目的，国际申请公开N0.2013/094043中描述的混合动力车辆被构造成:在作为行星齿轮机构的组成元件的小齿轮中的每一个的转速由于激活锁定机构的结果而增加的状态下，随着每个小齿轮的转速增加，而减小在所需驱动扭矩内由第一电动机所分担的驱动扭矩。
[0003]如上所述，在国际专利公N0.2013/094043中描述的混合车辆中，第一电动机的输出考虑到每个小齿轮的转速被限制，以便保护行星齿轮机构的小齿轮。因此，即使当行星齿轮机构的一个旋转元件的旋转停止，并且然后行星齿轮机构的每个小齿轮的转速增加时，每个小齿轮的转速的过度增加通过限制第一电动机的输出而被抑制。因此，避免了每个小齿轮的转速的过度增加，所以可以抑制由于小齿轮的磨损而导致的行星齿轮机构的耐久性的降低。
[0004]另一方面，在国际申请公开N0.2013/094043中描述的混合动力车辆中，未考虑被供应到行星齿轮机构的油的量、状态等。因此，如果被供应到行星齿轮机构的油的量变得不足，则存在在小齿轮中发生咬粘的可能性，并且作为结果，行星齿轮机构的耐久性降低。被供应到行星齿轮机构以用于润滑和冷却的油的量和状态取决于油温度和车速而改变。例如，当因为低油温度而使得油的粘性高时，流动性降低，结果是在来自油栗的压力下馈送的并且被供应到小齿轮的油的量减少。当因为高油温度而使得油的粘性低时或当因为高车速而使得每个小齿轮的转速高时，供应到小齿轮的油不会粘附到小齿轮而是被排出，结果是被供应到小齿轮的油的量减少。因此，在国际申请公开N0.2013/094043中描述的混合动力车辆中，即使当如上所述考虑到每个小齿轮的转速来限制第一电动机的输出时，也存在行星齿轮机构的耐久性因为供应到行星齿轮机构的油的量不足而降低的情况。
[0005]另外，在国际申请公开N0.2013/094043中描述的混合动力车辆中，不管被供应到行星齿轮机构的油的量、状态等，当每个小齿轮的转速变得高于或等于预定转速时，第一电动机的输出都被毫不例外限制。因此，尽管油被适当地供应到小齿轮并且实际上不必限制第一电动机的输出，但是存在第一电动机的输出被限制的可能性。由于这个原因，在使混合动力车辆在发动机停止的状态下行驶的EV模式下，存在这样的情况，其中，所述车辆通过使用第一电动机和第二电动机这二者的输出来被允许以高功率驱动的驱动区域变窄，并且结果是混合动力车辆的EV行驶性能降低。
【发明内容】
[0006]本发明提供了这样一种混合动力车辆，其能够改进用于向驱动轴侧传送驱动力源的输出扭矩的齿轮传动机构的耐久性，并且能够通过适当地确保车辆被允许以高功率在EV模式下行驶的驱动区域来改进EV行驶性能。
[0007]本发明的一个方面提供了一种混合动力车辆。该混合动力车辆包括发动机、第一电动机、第二电动机、齿轮传动机构、供油机构以及电子控制单元。齿轮传动机构被构造成向驱动轴侧传送从第一电动机输出的扭矩。供油机构被构造成通过除发动机的动力以外的动力来驱动。供油机构被构造成将油供应到齿轮传动机构。齿轮传动机构是包括太阳齿轮、环形齿轮以及从发动机输出的扭矩被传送到的齿轮架作为旋转元件的行星齿轮机构。第一电动机耦接到太阳齿轮和环形齿轮中的一个。向驱动轴侧传送动力的输出构件耦接到太阳齿轮和环形齿轮中的另一个。第二电动机耦接到输出构件。选择性地停止齿轮架的旋转的制动机构耦接到齿轮架。当在发动机的操作停止，并且齿轮架的旋转通过制动机构停止的状态下，通过使用从第一电动机和第二电动机这二者输出的扭矩使混合动力车辆行驶时，电子控制单元被构造成(i)估计从供油机构向行星齿轮机构油的供应量，并且(ii)当所估计的油的供应量小于或等于预定量时，限制第一电动机的操作状态，使得行星齿轮机构上的负载降低。
[0008]在根据上述方面的混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成基于油的油温度来估计油的供应量，并且电子控制单元可以被构造成随着油温度降低而减小从第一电动机输出的扭矩的上限。
[0009]在根据上述方面的混合动力车辆中，供油机构可以包括通过从驱动轴侧传送的扭矩来驱动的油栗，该油栗可以被构造成将油供应到行星齿轮机构，并且电子控制单元可以被构造成基于车速来估计油的供应量，并且可以被构造成随着车速降低而减小从第一电动机输出的扭矩的上限。或者，在根据上述方面的混合动力车辆中，供油机构可以是被构造成向行星齿轮机构供应由通过使用从驱动轴侧传送的扭矩而旋转的齿轮汲取的油的机构，并且电子控制单元可以被构造成基于车速来估计油的供应量，并且可以被构造成随着车速降低而减小从第一电动机输出的扭矩的上限。
[0010]在根据上述方面的混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成基于车速来估计油的供应量，并且电子控制单元可以被构造成当车速落在预定车速范围外时，减小第一电动机的转速的上限。
[0011 ]在根据上述方面的混合动力车辆中，当车辆通过使用第一电动机的输出或第一电动机和第二电动机这二者的输出在EV模式下行驶时，估计从供油机构向齿轮传动机构，SP行星齿轮机构油的供应量。可以基于油的状态或供应油的环境，例如油温度、车速等，来估计油的供应量。当所估计的油的供应量小于或等于预定量时，第一电动机的操作状态被限制。例如，第一电动机的扭矩的上限被限制。或者，第一电动机的转速的上限被限制。当以这种方式限制第一电动机的操作状态时，行星齿轮机构上的负载降低。供应的油的预定量是至少不在行星齿轮机构中引起异常，诸如咬粘和过度磨损所需要的油的量。因此，当在车辆在发动机的操作停止的同时在EV模式下行驶时，被供应到行星齿轮机构的油变得不足时，减小行星齿轮机构上的负载。因此，可以防止由于油的不足量而导致的咬粘或异常磨损，结果是可以改进行星齿轮机构的耐久性。特别地，当在发动机的操作停止，并且齿轮架的旋转通过制动机构停止的状态下，通过使用从第一电动机和第二电动机二者输出的扭矩使混合动力车辆行驶时，如上所述估计油的供应量。当车辆在行星齿轮机构的齿轮架的旋转停止的同时通过使用从第一电动机和第二电动机这二者输出的扭矩在EV模式下行驶时，行星齿轮机构中的太阳齿轮和环形齿轮在相互相反的方向上旋转，并且那些太阳齿轮与环形齿轮之间的差动旋转减少。结果，被齿轮架可自转地支承的小齿轮中的每一个的转速增加，并且小齿轮的温度增加。如果小齿轮的温度过度地增加，则担心发生咬粘、异常磨损等。相比之下，根据本发明，如上所述，当在齿轮架的旋转停止的同时通过使用从第一电动机和第二电动机这二者输出的扭矩，使混合动力车辆在EV模式下行驶时，估计从供油机构向行星齿轮机构油的供应量。当所估计的油的供应量小于或等于预定量时，第一电动机的操作状态被限制。因此，可以通过抑制小齿轮的温度的增加来防止咬粘、异常磨损等的发生。
[0012]如上所述，估计被供应到齿轮传动机构，即行星齿轮机构的油的量，并且在油的供应量不足的情况下限制第一电动机的操作状态。因此，可以适当地限制第一电动机的操作状态。也就是说，因为第一电动机的操作状态会在当被供应到行星齿轮机构的油的量不足并且在行星齿轮机构中存在发生诸如咬粘的异常的可能性时被限制，所以不会不必要地限制第一电动机的操作状态。因此，可以尽可能地扩展其中第一电动机被允许操作而不用限制第一电动机的操作状态的区域，并且，通过扩展，可以确保其中车辆被允许通过使用第一电动机和第二电动机这二者的输出而以高功率在EV模式下行驶的区域。结果，可以改进EV行驶性能。
[0013]检测或者估计被供应到行星齿轮机构的油的油温度，并且基于油温度估计被供应到行星齿轮机构的油的量。当油温度低时，油的粘性变高并且流动性变低，所以油难以被供应到行星齿轮机构。因此，被供应到行星齿轮机构的油的量减少。例如，当油温度低于或等于预定温度时，可以估计油的供应量变得小于或等于预定量。当估计油的供应量小于或等于预定量时，从第一电动机输出的扭矩的上限随着油温度降低而减小。也就是说，从第一电动机输出的扭矩被控制，使得行星齿轮机构上的负载随着油温度降低而降低。因此，可以响应于供应的油的状态以合理比例适当地限制第一电动机的操作状态