CN102463940B - 混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混合动力车辆，其能够有效地对包含混合动力车辆的电动机在内的润滑/冷却部进行润滑/冷却。作为解决手段，与车轮(W)连接并在车辆行驶时被驱动的第1油泵(P1)随着车速的增加、即随着电动机(M)等润滑/冷却部的发热量的增加而增加油的泵出量，因此能自动向润滑/冷却部提供所需的足够量的油，确保冷却性能。另外，当车辆停止而第1油泵(P1)停止时，若通过发动机(E)驱动第2油泵(P2)，则能够无障碍地向在高温状态下停止的电动机(M)等润滑/冷却部供油。另外，从第1、第2油泵延伸的润滑/冷却油路是彼此连通的，因此即使在其中一方停止的情况下，也能对所有的润滑/冷却部进行冷却，而且空气不会被吸进与停止侧的油泵相连的润滑/冷却油路。

Description

混合动力车辆

技术领域

本发明涉及能够通过电动机和发动机的驱动力行驶的混合动力车辆。

背景技术

在经由前进后退切换机构、无级变速器和最终减速器向车轮传递发动机的驱动力的车辆中，在通过发动机行驶时使用通过该发动机驱动的油泵所泵出的油进行润滑和冷却，在停止发动机而通过牵引进行行驶时，将由最终减速器的旋转部件甩起的油引导至前进后退切换机构，进行该前进后退切换机构的润滑和冷却，这些内容已通过下述专利文献1得以公知。

【专利文献1】日本特许第3785857号公报

另外，在以发动机和电动机为行驶用驱动源的混合动力车辆中，与通常的以发动机作为驱动源的车辆相同，若构成为通过发动机驱动油泵，则当停止发动机而通过电动机进行行驶时无法驱动油泵，因此存在无法向包含电动机在内的润滑/冷却部供油的问题。

为了解决该课题，考虑了除通过发动机来驱动的油泵之外，还设置通过专用的电动机来工作的电动油泵，这样即使在发动机停止时，也能驱动电动油泵，向包含行驶用的电动机在内的润滑/冷却部供油。然而，附加电动油泵会导致成本上升，因而并不优选。

因此，已经考虑了如上述专利文献1所述的发明那样，当停止发动机而通过电动机行驶时，将由随着车辆行驶而旋转的旋转部件甩起的油提供给润滑/冷却部。然而由于旋转部件的甩起无法提供足够的油，因而难以通过该油对电动机和变速箱充分地进行润滑/冷却。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于能够有效地对混合动力车辆的包含电动机在内的润滑/冷却部进行润滑/冷却。

为了实现上述目的，根据第1方面的发明，提出了一种混合动力车辆，其能够通过电动机和发动机的驱动力行驶，其特征在于，具有：第1油泵，其与车轮连接并在车辆行驶时被驱动；第2油泵，其与上述发动机连接并在该发动机运转时被驱动；第1润滑/冷却油路，其将上述第1油泵泵出的油引导至至少包含上述电动机在内的润滑/冷却部；以及第2润滑/冷却油路，其将上述第2油泵泵出的油引导至至少包含上述电动机在内的润滑/冷却部。

另外，根据本发明的第2方面，提出了一种混合动力车辆，其中在本发明的第1方面的结构的基础上，具有将上述第1润滑/冷却油路和上述第2润滑/冷却油路连接起来的连结油路。

并且，实施方式的离合器C、发电机G、电动机M和轴承37对应于本发明的润滑/冷却部。

根据第1方面的结构，与车轮连接并在车辆行驶时被驱动的第1油泵随着车速增加、即随着电动机等润滑/冷却部的发热量增加而增加油的泵出量，因此能自动向润滑/冷却部提供必要的足够量的油，确保冷却性能。另外，当车辆停止时，即使第1油泵停止，只要通过发动机驱动第2油泵，也能够无障碍地向在高温状态下停止的电动机等润滑/冷却部供油。

另外，根据第2方面的结构，由于具备将第1润滑/冷却油路和第2润滑/冷却油路连接起来的连结油路，因此即使第1、第2油泵之一停止，也能向第1、第2润滑/冷却油路双方供油，无障碍地冷却所有的润滑/冷却部，不仅如此，还能防止空气被吸进与停止侧的油泵相连的润滑/冷却油路而产生充气的情况。

附图说明

图1是混合动力车辆的动力传递系统的概略图。

图2是变速箱、电动机和发电机的润滑/冷却系统的油压回路。

图3是说明第1、第2油泵的工作的流程图。

标号说明

C离合器(润滑/冷却部)；E发动机；G发电机(润滑/冷却部)；L3第1润滑/冷却油路；L6第2润滑/冷却油路；L7连结油路；M电动机(润滑/冷却部)；P1第1油泵；P2第2油泵；W车轮；37轴承(润滑/冷却部)。

具体实施方式

下面根据图1至图3说明本发明的实施方式。

图1是混合动力车辆的动力传递系统的概略图，变速箱T具有平行配置的输入轴11和输出轴12。发动机E的曲轴13与输入轴11串联地连接，输出轴12经由末级主动齿轮14、末级从动齿轮15、差动齿轮D和左右驱动轴16、16与左右车轮W、W连接。经由离合器C支撑于输入轴11的第1主动齿轮17与固定设置于输出轴12的第1从动齿轮18啮合。

电动机M和发电机G是同轴配置的，发电机轴20以能够相对自由旋转的方式嵌合于中空的电动机轴19的内部。固定设置于电动机轴19的第2主动齿轮21与固定设置于输出轴12的第2从动齿轮22啮合，而固定设置于输入轴11的发电机主动齿轮23与固定设置于发电机轴20的发电机从动齿轮24啮合。

固定设置于第1油泵P1的第1泵轴25上的第1泵齿轮26与上述末级从动齿轮15啮合，当车轮W、W旋转时，通过其驱动力来驱动第1油泵P1。另外，固定设置于第2油泵P2的第2泵轴27上的第2泵齿轮28与上述发电机主动齿轮23啮合，当发动机E旋转时，通过其驱动力来驱动第2油泵P2。

因此，当驱动电动机M时，电动机轴19的驱动力按照第2主动齿轮21→第2从动齿轮22→输出轴12→末级主动齿轮14→末级从动齿轮15→差动齿轮D→驱动轴16、16的路径被传递至左右车轮W、W。电动机M能够向正反两个方向旋转，因此能够按照其旋转方向使车辆前进或后退。而当车辆减速时，若通过从车轮W、W传递的驱动力驱动电动机M，使其作为发电机工作，则能作为电能回收车辆的动能。

若在接合了离合器C的状态下驱动发动机E，则曲轴13的驱动力会按照输入轴11→离合器C→第1主动齿轮17→第1从动齿轮18→输出轴12→末级主动齿轮14末级从动齿轮15→差动齿轮D→驱动轴16、16的路径被传递至左右车轮W、W，能够在车辆前进时通过发动机E的驱动力辅助电动机M的驱动力。此时，若使电动机M空转，则也可以仅凭发动机E的驱动力使车辆前进。

而当驱动发动机E时，曲轴13的驱动力按照输入轴11→发电机主动齿轮23→发电机从动齿轮24→发电机轴20的路径传递给发电机G，因此能使发电机G发电。反之，若在发动机E停止时，将发电机G作为电动机来进行驱动，则能通过发电机G的驱动力转动发动机E而使其起动。

另外，第2油泵P2的第2泵轴27经由输入轴11、发电机主动齿轮23和第2泵齿轮28与发动机E的曲轴13连接，因此在发动机E旋转时第2油泵P2始终被驱动，而且由于发动机E的旋转方向是固定的，因而第2油泵P2的泵出方向始终固定。

另一方面，第1油泵P1的第1泵轴25经由驱动轴16、16、差动齿轮D、末级从动齿轮15和第1泵齿轮26与车轮W、W连接，因此当车轮W、W旋转时第1油泵P1始终被驱动，车轮W、W的旋转方向在前进时和在后退时是相反的，因此第1油泵P1的泵出方向反转。

图2示出上述变速箱T、电动机M和发电机G等润滑/冷却系统的油压回路，从油箱31延伸的吸入油路L1与第1油泵P1的吸入口32i和第2油泵P2的吸入口33i连接。

从第1油泵P1的泵出口32c延伸的第1泵出油路L2经由第1调节阀34与第1润滑/冷却油路L3连接。安装有第2止回阀36的第1润滑/冷却油路L3向电动机M、变速箱T的轴承37、离合器C等提供润滑/冷却用油。在将第1油泵P1的吸入口32i和泵出口32o连接起来的旁通油路L4中安装有第1止回阀38。

第1止回阀38允许油从第1油泵P1的吸入口32i侧流向泵出口32o侧，阻止油反向流动。第2止回阀36允许油从第1调节阀34流向电动机M、轴承37、离合器C等，阻止油反向流动。

从第2油泵P2的泵出口33o延伸出的第2泵出油路L5经由第2调节阀35与第2润滑/冷却油路L6连接，第2润滑/冷却油路L6向电动机M和发电机G提供润滑/冷却用油。

第2润滑/冷却油路L6的比第2止回阀36更处于下游侧的位置与第1润滑/冷却油路L3通过连结油路L7彼此连通。

并且，通过了第2调节阀35后的第2泵出油路L5经由离合器控制回路39和离合器控制油路L8与离合器C连接。

接着说明具备上述结构的本发明实施方式的作用。

图3的流程图示出通过第1油泵P1和第2油泵P2实现的润滑/冷却作用，首先，在步骤S1中，如果车辆前进，则在步骤S2中通过第1油泵P1泵出的油进行冷却/润滑。即，当车辆前进时，与车轮W、W连接的第1油泵P1向图2的箭头A方向旋转，从吸入油路L1将油箱31的油吸进吸入口32i，再从泵出口32o泵出到第1泵出油路L2。此时，与吸入口32i相连的吸入油路L1和与泵出口32o相连的第1泵出油路L2通过旁通油路L4连接起来，而通过关闭安装在旁通油路L4中的第1止回阀38，阻止油从泵出口32o回流到吸入口32i。

而且，泵出到第1泵出油路L2的油在通过第1调节阀34调压之后，经过安装有第2止回阀36的第1润滑/冷却油路L3对电动机M、轴承37、离合器C等进行润滑/冷却。另外，第1润滑/冷却油路L3的一部分油经由连结油路L7提供给第2润滑/冷却油路L6，由此对电动机M和发电机G进行润滑/冷却。

如上，当车辆前进时，与车轮W、W连接的第1油泵P1从泵出口32o泵出从吸入口32i吸入的油，因此能无障碍地对各润滑部和各冷却部进行润滑/冷却。尤其是，电动机M以与车轮W、W的转速成比例的转速进行旋转，因此高速前进时转速会增加，所需的润滑/冷却用油的量也会增加，而高速前进时第1油泵P1的转速会增加而油的泵出量也增加，因此能自动确保随着车辆前进的速度而变化的所需油量。

在上述步骤S1中，当车辆未前进时、即车辆停止或后退时，第1油泵P1无法向第1润滑/冷却油路L3供油。其原因在于，第1油泵P1与车轮W、W连接，因此在车辆停止时第1油泵P1不旋转。而当车辆后退时，第1油泵P1向图2的箭头B方向反转，因此会从泵出口32o吸进油并从吸入口32i泵出。

如上，在车辆后退时如果第1油泵P1反转，则第1润滑/冷却油路L3的油会经过第1泵出油路L2和吸入油路L1返回到油箱31，第1油泵P1可能会吸进空气而无法工作、即可能产生所谓的充气。然而，根据本实施方式，当第1油泵P1反转时，从吸入口32i泵出到吸入油路L1的油会推开装在旁通油路L4中的第1止回阀38，被从第1泵出油路L2吸到泵出口32o，因此使油在旁通油路L4和第1油泵P1中沿着箭头D方向循环，将上述充气的产生防患于未然。还能防止对油盘31的加压。

此时，在第1润滑/冷却油路L3中安装的第2止回阀36关闭，因此空气与油一起沿着箭头E方向在第1润滑/冷却油路L3中逆流，能进一步可靠地防止产生充气。

如上，当车辆停止或后退时无法实现基于第1油泵P1的润滑/冷却，而若在步骤S3中根据车速和电动机M的温度判断为需要润滑/冷却且在步骤S4中发动机E停止，则在步骤S5中启动发动机E之后，通过第2油泵P2泵出的油无障碍地继续进行润滑/冷却，另外若在步骤S4中发动机E运转，则可直接在步骤S6中通过第2油泵P2泵出的油无障碍地继续进行润滑/冷却。

即，当第2油泵P2通过发动机E沿着箭头C的方向旋转时，从吸入油路L1将油箱31的油吸进吸入口33i，将其从泵出口33o泵到第2泵出油路L5。泵出到第2泵出油路L5的油被第2调节阀35调压之后，经过第2润滑/冷却油路L6对电动机M和发电机G进行润滑/冷却。另外，第2润滑/冷却油路L6的一部分油经由连结油路L7被提供给第1润滑/冷却油路L3，由此对电动机M、轴承37、离合器C等进行润滑/冷却。

如上，根据本实施方式，当车辆前进时，能够通过由车轮W、W驱动的第1油泵P1向润滑/冷却部自动供给所需的足够量的油，因此能削减用于供油的无效驱动力，有助于提高燃料效率。另外，在第1油泵P1无法供油的车辆停止时和后退时，通过发动机E的驱动力来驱动第2油泵P2，从而能无障碍地向润滑/冷却部供油。

另外，从第1油泵P1延伸的第1润滑/冷却油路L3与从第2油泵P2延伸的第2润滑/冷却油路L6通过连通油路L7彼此连通，因此即使在第1、第2油泵P1、P2之一停止的情况下，也能够从另一个工作中的油泵向第1、第2润滑/冷却油路L3、L6双方供油，对所有的润滑/冷却部供油，不仅如此，还能将空气进入从停止的油泵延伸的润滑/冷却油路而产生充气的情况防患于未然。

并且，当车辆通过电动机M和发动机E双方的驱动力前进、例如在高速前进时或上坡前进时，通过第1油泵P1和第2油泵P2双方泵出的足够量的油进行润滑/冷却。

以上说明了本发明的实施方式，本发明可以在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。

例如，第1、第2油泵P1、P2的形式是任意的，可采用次摆线泵、叶片泵、齿轮泵、活塞泵等任意形式的泵。

另外，在实施方式中，通过差动齿轮D的末级从动齿轮15驱动第1油泵P1，但也可以通过如末级主动齿轮14、输出轴12、第1从动齿轮18、第2从动齿轮22那样与车轮W、W始终连接而旋转的任意部件进行驱动。

Claims (1)

1.一种混合动力车辆，其具有发动机(E)、电动机(M)和发电机(G)，上述混合动力车辆能够通过上述电动机(M)和上述发动机(E)的驱动力来行驶，其特征在于，具有：

第1油泵(P1)，其与车轮(W)连接，并在车辆行驶时被驱动；

第2油泵(P2)，其与上述发动机(E)连接，并在该发动机(E)运转时被驱动；

油箱(31)，其存储油；

吸入油路(L1)，其从上述油箱(31)延伸，与上述第1油泵(P1)的吸入口(32i)和上述第2油泵(P2)的吸入口(33i)连接；

第1润滑/冷却油路(L3)，其将上述第1油泵(P1)从上述吸入油路(L1)吸入后泵出的油引导至上述电动机(M)；

第2润滑/冷却油路(L6)，其将上述第2油泵(P2)从上述吸入油路(L1)吸入后泵出的油引导至上述电动机(M)和上述发电机(G)；以及

连结油路(L7)，其将上述第1润滑/冷却油路(L3)和上述第2润滑/冷却油路(L6)连接起来，

上述电动机(M)和上述发电机(G)彼此同轴地配置，并且通过中空的电动机轴(19)和以能够相对自由旋转的方式嵌合于该电动机轴(19)内的发电机轴(20)而分别与发动机和车轮之间的变速箱(T)连接，

上述变速箱(T)的轴承(37)与上述第1润滑/冷却油路(L3)连接，使得能够将从上述第1油泵(P1)泵出的油提供到上述变速箱(T)的轴承(37)。