CN102869903B - 车辆用驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明是能够一边防止回路内的油压的上升一边高效地冷却电动发电机并且提高油泵的效率的车辆用驱动装置，其中，驱动装置具有：马达冷却回路，其用于冷却电动发电机，润滑回路，其用于润滑行星齿轮单元，冷却回路，其配设有油冷却器，油泵，其向各回路供给油；在驱动装置中，在冷却回路的下游侧串联配置马达冷却回路，相对于油泵，润滑回路与冷却回路并联配置。

Description

车辆用驱动装置

技术领域

本发明涉及具有电动发电机（motorgenerator）的车辆用驱动装置。

背景技术

在安装于混合动力汽车或电动汽车等上的具有电动发电机的车辆用驱动装置中，在箱体内组装有电动发电机。并且，由于电动发电机在进行驱动时发热，因而需要对电动发电机进行冷却。这是因为发热会导致电动发电机的性能降低。

因此，存在如下的车辆用驱动装置，即，在具有电动发电机的车辆用驱动装置中，具有用于向电动发电机供给油来进行冷却的马达冷却回路。在这样的车辆用驱动装置中，通过使从油泵喷出的油经由马达冷却回路供给至电动发电机（主要是定子铁心和线圈端）来冷却电动发电机的（参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-136070号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在具有电动发电机的车辆用驱动装置中，除了马达冷却回路之外，还需要用于向驱动装置内的齿轮等润滑构件供给油的润滑回路。即，在这种车辆用驱动装置中，需要润滑回路和马达冷却回路这双方。并且，伴随近年来的电动发电机的高输出化的要求，对电动发电机高效地进行冷却尤为重要。

在此，为了对电动发电机高效地进行冷却，只要将被油冷却器冷却后的油大量地供给至电动发电机即可。即，只要串联配置油冷却器、马达冷却回路及润滑回路即可。但是，需要向马达冷却回路大流量地供给油，另一方面，不希望向润滑回路大流量地供给油。这只因为，在润滑回路中，由于向轴及齿轮的孔部供给油，所以通油阻力（oilpassingresistance：油通过的阻力）变大。并且，若在润滑回路中通油阻力变大，则会因回路内的油压上升而导致回路损坏（尤其是油冷却器附近）或油泵的效率降低等。

因此，本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供能够一边防止回路内的油压上升一边高效地冷却电动发电机并且能够提高油泵的效率的车辆用驱动装置。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题而提出的本发明的一个方式是一种车辆用驱动装置，具有电动发电机、具有多个齿轮的齿轮组、用于冷却所述电动发电机的马达冷却回路、用于润滑所述齿轮组的润滑回路、配设有油冷却器的冷却回路、向各所述回路供给油的油泵、其特征在于，在所述冷却回路的下游侧串联配置所述马达冷却回路，相对于所述油泵，所述润滑回路与所述冷却回路并联配置，相对于与所述油泵的喷出口相连接的油路，所述冷却回路与所述润滑回路并联连接。

在该车辆用驱动装置中，在冷却回路的上游侧串联配置马达冷却回路。因此，能够向马达冷却回路直接供给在油冷却器中被冷却的油。在此，相对于油泵润滑回路与冷却回路并联配置。并且，在润滑回路中，由于向轴及齿轮的孔部供给油，因而通油阻力比马达冷却回路的通油阻力大。因此，由于从油泵喷出的油容易流向马达冷却回路的一侧，因而能够以大流量向马达冷却回路供给油。

于是，能够向马达冷却回路供给被冷却的大流量的油，因而能够高效地冷却电动发电机。另外，利用冷却后的油对电动发电机进行冷却，因而能够抑制向马达冷却回路供给的油的流量。由此，能够实现油泵的小型化。

在此，由于马达冷却回路的通油阻力小，因而即使流入大流量的油，回路内的油压也不会上升。另一方面，润滑回路的通油阻力大，但由于不会流入大流量的油，因而回路内的油压不会上升。由此，该车辆用驱动装置能够一边防止回路内的油压上升，一边防止回路损坏及提高油泵的效率。

在上述车辆用驱动装置中，优选所述润滑回路的通油阻力比所述马达冷却回路及所述冷却回路的通油阻力大。

由此，从油泵喷出的油更容易流向马达冷却回路，因而能够以大流量向马达冷却回路可靠地供给油。其结果，能够可靠地供给被冷却的大流量的油，因而能够进一步高效地冷却电动发电机。

在上述车辆用驱动装置中，优选在所述润滑回路的上游部设有节流孔。此外，润滑回路的上游部是指为了向齿轮组等的润滑构件供给油而直到油路分支为止的部分。

通过在润滑回路的上游部设置节流孔，能够简单地控制马达冷却回路的油流量和润滑回路的油流量之间的比例。由此，能够向马达冷却回路可靠地供给所需流量的油，因而能够高效地冷却电动发电机。

在上述车辆用驱动装置中，优选具有调压阀，该调压阀对从所述油泵喷出并被供给至各所述回路的油的油压进行调整，所述调压阀进行调压，来向所述马达冷却回路供给目标流量以上的油，并使所述油的油压小于所述各回路的耐压限度，所述调压阀的排出口与所述油泵的吸入口相连接。

通过设置这样的调压阀，能够可靠地防止因回路内的油压上升引起的回路损坏或油泵的效率降低。并且，调压阀的排出口与油泵的吸入口相连接，因而从调压阀排出的油不返回至油盘而直接返回至油泵。由此，减少从油盘吸上来的油量，因而通过过滤网27时的压力损失减少相应的量。由此，能够提高油泵的效率，因而能够实现油泵的小型化，能够降低制品成本。

在该情况下，优选所述调压阀是溢流阀，该溢流阀在向所述马达冷却回路供给目标流量以上的油之后且在供给至各所述回路的油的油压达到所述各回路的耐压限度之前打开。

通过使用这样的溢流阀，能够提高调压阀的可靠性及耐用性并且降低制品成本。其结果，能够提高车辆用驱动装置的性能，实现低成本化。

在上述车辆用驱动装置中，优选在所述电动发电机的罩体内，形成有与所述油泵相连接的油路和将所述油路与所述冷却回路及所述润滑回路连接在一起的连接部的至少一部分。

并且，在具有调压阀的情况下，优选在所述电动发电机的罩体内，形成有与所述油泵相连接的油路和将所述油路与所述冷却回路及所述润滑回路连接在一起的连接部的至少一部分，并且设置有所述调压阀。

于是，能够在罩体上集中设置连接部附近的部件，因而空间效率变高，能够实现车辆用驱动装置的小型化。另外，在设置调压阀的情况下，连接部和调压阀接近配置，因而能够迅速地调整各回路的油压。由此，能够可靠地防止回路内的油压上升。

另外，在上述车辆用驱动装置中，在具有调压阀的情况下，优选在所述电动发电机的罩体内设有所述油泵和返回油路，该返回油路连接所述调压阀的排出口和所述油泵的吸入口。

于是，能够缩短返回油路，因而能够使从调压阀排出的油高效地返回至油泵。因此，由于对油的返回进行了改善，所以能够提高油泵的效率。

发明的效果

通过采用本发明的车辆用驱动装置，如上所述，能够一边防止回路内的油压的上升，一边高效地冷却电动发电机。

附图说明

图1是示出了实施方式的驱动装置的油压回路的结构的图。

图2是示出了从前行星齿轮单元侧观察到的车辆用驱动装置的电动发电机MG2的罩体附近的概略结构的图。

图3是沿图2所示的A-A线的剖视图。

图4是沿图2所示的B-B线的剖视图。

图5是用于说明溢流阀的开阀特性的图。

图6是示出了在图3中打开了溢流阀的状态的图。

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明的车辆用驱动装置的具体的优选的实施方式。在本实施方式中，例示将本发明适用于安装在混合动力汽车上的驱动装置的情况。因此，参照图1～图4，对本实施方式的车辆用驱动装置进行说明。图1是示出了实施方式的驱动装置的油压回路的结构的图。图2是示出了从前行星齿轮单元侧观察到的车辆用驱动装置的电动发电机MG2的罩体附近的概略结构的图。图3是沿图2所示的A-A线的剖视图。图4是沿图2所示的B-B线的剖视图。

如图1所示，本实施方式的驱动装置11具有油压控制装置10、电动发电机MG1、前行星齿轮单元12、电动发电机MG2及后行星齿轮单元13。并且，油压控制装置10具有油泵20、油冷却器21、冷却回路22、马达冷却回路23、润滑回路24及溢流阀（reliefvalve）25。油压控制装置10的大部分组装在驱动装置11内。并且，通过油压控制装置10向驱动装置11内的电动发电机MG1、MG2以及行星齿轮单元12、13供给油（ATF）。此外，在驱动装置11中，经由前行星齿轮单元12及后行星齿轮单元13输出来自未图示的发动机的动力和来自电动发电机MG2的动力。

油泵20吸入积存在油盘26中的油并将其供给至各回路22、23、24。作为油泵20，可以是未图示的发动机进行驱动的机械式油泵或未图示的电动马达进行驱动的电动式油泵中的任一种油泵，或者也可以具有机械式油泵和电动式油泵双方。在本实施方式中，油泵20使用机械式油泵（参照图4）。并且，油泵20容置在电动发电机MG2的罩体61内（参照图4）。油泵20从吸入口20a吸入油，从喷出口20b喷出油。并且，油泵20经由吸入油路30与过滤网27相连接。

过滤网27是过滤器，设置在油盘26和油泵20的吸入口20a之间，在油泵20吸入积存在油盘26中的油时，除去油中含有的异物。通过吸入油路30连接过滤网27和油泵20的吸入口20a。

油泵20的喷出口20b与供给油路31相连接。该供给油路31设置在电动发电机MG2的罩体61内。并且，相对于供给油路31，冷却回路22和润滑回路24并联连接。具体而言，在连接部32上连接有供给油路31、冷却回路22和润滑回路24。由此，在供给油路31中流动的油在连接部32分支而分别流向冷却回路22和润滑回路24。如图3所示，由形成在电动发电机MG2的罩体61和箱体60中的各空间形成连接部32。即，在电动发电机MG2的罩体61上形成有连接部32的一部分。另外，在罩体61上设置有电动发电机MG2的一端的轴承。此外，电动发电机MG2的另一端的轴承设置在箱体60上。

冷却回路22是为了冷却油而向油冷却器21供给油的油压回路。冷却回路22具有油冷却器21、形成在驱动装置11的箱体60内的冷却油路33、将冷却油路33和油冷却器21的入口连接在一起的冷却管34、将油冷却器21的出口和马达冷却回路23的主油路36连接在一起的冷却管35。冷却回路22中的油冷却器21和冷却管34、35设置在驱动装置11之外。因此，如图1及图2所示，在驱动装置11的箱体60上形成有用于连接冷却管34、35的口部65、66。由此，油从口部65排出至箱体60外，并在油冷却器21中被冷却之后，经由口部66返回至箱体60内。

并且，如图1所示，在这样的冷却回路22的下游侧串联连接有马达冷却回路23。由此，将被油冷却器21冷却后的油原样供给至马达冷却回路23。马达冷却回路23是为了冷却电动发电机MG1、MG2而向电动发电机MG1、MG2供给油的油压回路。该马达冷却回路23设在箱体60内，具有主油路36、第一分支油路37和第二分支油路38。主油路36的一端与冷却管35（口部66）相连接。主油路36的另一端与第一分支油路37及第二分支油路38相连接。即，从主油路36分支出第一分支油路37和第二分支油路38。并且，经由第一分支油路37向电动发电机MG1供给油，经由第二分支油路38向电动发电机MG2供给油，由此分别对电动发电机MG1、MG2进行冷却。

另一方面，相对于供给油路31，在连接部32处润滑回路24与冷却回路22并联连接，所述润滑回路24是用于向驱动装置11内的前行星齿轮单元12及后行星齿轮单元13等润滑构件供给油的油压回路。该润滑回路24也设置在箱体60内，具有主油路39、第一分支油路40、第二分支油路41及第三分支油路42。主油路39的一端在连接部32与供给油路31及冷却油路33相连接。主油路39的另一端与第一分支油路40、第二分支油路41及第三分支油路42相连接。即，从主油路39分支出第一分支油路40、第二分支油路41及第三分支油路42。

另外，经由第一分支油路40向前行星齿轮单元12供给油，并且经由第二分支油路41向后行星齿轮单元13供给油。此外，在本实施方式中，设置第三分支油路42，经由该油路42向电动发电机MG2的轴芯供给油，来提高对电动发电机MG2的冷却效率，但设置这样的分支油路42不是必须的。在各分支油路40、41、42上分别设有节流孔40a、41a、42a。各节流孔40a、41a、42a相当于形成在轴及齿轮上的油孔。由于存在这些节流孔40a、41a、42a，所以与冷却回路22及马达冷却回路23相比，在润滑回路24中通油阻力变大。由此，从油泵20供给的油在连接部32上更多地流向冷却回路22。

另外，在润滑回路24的上游部即主油路39上也设置有节流孔39a。如图3所示，该节流孔39a设置在油泵罩体62上。在油压控制装置10中，利用节流孔39a对马达冷却回路23的油流量和润滑回路24的油流量的比例进行调整。由此，能够向马达冷却回路23可靠地供给所需流量的油。在本实施方式中，决定节流孔39a的直径，以使马达冷却回路23的油流量成为润滑回路24的油流量的2～4倍左右。

进而，如图1所示，在主油路39上设置有溢流阀25。具体而言，溢流阀25的输入口25a与主油路39（节流孔39a的上游侧）相连接。并且，溢流阀25的输出口25b经由返回油路43与油泵20的吸入口20a相连接。由此，若溢流阀25打开，则从输出口25b流出的油返回至油泵20的吸入口20a。此外，还能够使从输出口25b流出的油返回至油盘26。

溢流阀25对从油泵20供给过来的油的油压进行调压，使得经由马达冷却回路23向电动发电机MG1、MG2供给目标流量以上的油，并且使得各回路22～24的油压在耐压限度以下。因此，如图5所示，对溢流阀25设定开阀压，使得在向电动发电机MG2供给目标流量以上的油之后且在从油泵20供给的油的油压达到各回路22～24的耐压限度Plim之前开阀。并且，使打开溢流阀25之后的油流量不会小于向电动发电机MG1供给的目标流量。此外，图5是用于说明溢流阀25的开阀特性的图。并且，图5所示的目标流量表示对电动发电机MG1、MG2进行冷却所需的最大的油流量。

此外，在本实施方式中，向电动发电机MG2供给的油流量的目标值大于向电动发电机MG1供给的油流量的目标值，但根据车辆的设计，向电动发电机MG1供给的油流量的目标值可以大于向电动发电机MG2供给的油流量的目标值的情况，两者还可以相同。

通过设置这样的溢流阀25，能够可靠地防止因各回路22～24内的油压上升而导致的回路损坏或油泵20的效率降低。并且，由于溢流阀25的输出口25b与油泵20的吸入口20a相连接，因而从溢流阀25流出的油不返回至油盘26而直接返回至油泵20。由此，在油泵20中，从油盘26吸上来的油量减少，因而能够使通过过滤网27时的压力损失减少相应的量。由此，能够提高油泵20的效率。因此，能够实现油泵20的小型化，因而能够降低油压控制装置10以及驱动装置11的成本。

并且，由于利用溢流阀25作为对各回路22～24的油压进行调整的调压阀，因而能够提高作为调压阀的可靠性及耐用性并且能够实现低成本化。由此，能够提高驱动装置11的油压控制装置10的性能并且能够实现低成本化。

另外，如图4所示，由于将溢流阀25在电动发电机MG2的罩体61内配置在与油泵20接近的位置，因而如图3所示，能够使返回油路43很短。因此，能够使从溢流阀25流出的油高效地返回至油泵20。由此，由于对油的返回进行了改善，因而能够进一步提高油泵20的效率。

进而，在罩体61内，除了油泵20及溢流阀25之外，还设置有供给油路31及连接部32的一部分。这样，由于在罩体61中集中设置连接部32附近的各部件，因而空间效率变高而能够提高油压控制装置10的车辆安装性。其结果，能够实现驱动装置11的小型化。

接着，还参照图6，对上述驱动装置11的油压控制装置10的动作进行说明。图6是示出了在图3中打开溢流阀的状态的图。首先，在油泵20被驱动时，积存在油盘26中的油经由吸入油路30被吸至油泵20。此时，向油泵20吸入的油在通过过滤网27时被除去异物。并且，吸入至油泵20的油在泵内油压增高并从油泵20喷出。从油泵20喷出的油经由供给油路31流入连接部32。流入至连接部32的油分支而流向冷却油路33和主油路39。此时，由于在主油路39上设有节流孔39a，因而冷却油路33的油流量是主油路39的油流量的2～4倍左右。

并且，流入至冷却油路33的油经由冷却管34供给至油冷却器21，通过油冷却器21对油进行冷却。被冷却的油经由冷却管35供给至马达冷却回路23。在马达冷却回路23中，流入至主油路36的油供给至第一分支油路37和第二分支油路38。并且，供给至第一分支油路37的油供给至电动发电机MG1。由此，对电动发电机MG1进行冷却。同样地，供给至第二分支油路38的油供给至电动发电机MG2。由此，对电动发电机MG2进行冷却。

由于以润滑回路24的2～4倍左右的流量向马达冷却回路23供给油，因而能够高效地冷却电动发电机MG1、MG2。此外，由于冷却回路22及马达冷却回路23的通油阻力小，因而即使大流量的油流过也不会使回路内的油压上升。另外，由于马达冷却回路23与冷却回路22串联连接，因而能够以冷却后的油对电动发电机MG1、MG2进行冷却，从而即使抑制了向马达冷却回路23供给的油的流量也能够得到充分的冷却效果。由此，即使不使用大容量的泵作为油泵20，也能够充分地冷却电动发电机MG1、MG2。由此，与以往相比，能够使油泵20小型化，因而能够实现油压控制装置10以及驱动装置11的小型化。

另一方面，润滑回路24的通油阻力大，但从油泵20供给过来的大部分油流入冷却回路22及马达冷却回路23，因而不会向润滑回路24流入大流量的油。因此，润滑回路24内的油压不会上升。由此，在油压控制装置10中，能够一边防止回路内的油压上升，一边防止回路损坏及提高油泵20的效率。

在此，通过溢流阀25对油压控制装置10进行油压控制。具体而言，如图5所示，随着发动机转速的上升，油泵20的转速也上升，因而向马达冷却回路23供给的油流量和回路内的油压也一同上升。此时，从图5可明确得知，能够确保对电动发电机MG1、MG2进行冷却所需的油量。并且，在向电动发电机MG2供给的油的流量超过目标流量之后且在达到各回路22～24的耐压限度Plim之前，溢流阀25打开。通过打开该溢流阀25，向马达冷却回路23供给的油流量减少，并且回路内的油压下降。并且，在打开了溢流阀25之后，即使油泵26的旋转上升，向马达冷却回路23供给的油流量及回路内的油压也处于恒定。因此，在油压控制装置10中，回路内的油压不会上升而到达回路的耐压限度Plim。

另外，在打开了溢流阀25之后，也能够向电动发电机MG1供给目标流量以上的油。此外，对电动发电机MG2进行冷却所需的油流量在发动机转速比高的区域中的目标流量要小于图中示出的目标流量，因而，在打开了溢流阀25之后，也能够确保对电动发电机MG2进行冷却所需的油流量。

并且，在打开了溢流阀25之后，多余的油从溢流阀25的输出口25b经由返回油路43返回至油泵20的吸入口20a，而不返回至油盘26。因此，由于油泵20的从油盘26吸上来的油量减少，所以通过过滤网27时的压力损失也减小相应的量。通过该方式，也能够提高油泵20的效率。该点还对油泵20的小型化及油压控制装置10的成本降低做出贡献。

至此，根据详细说明的本实施方式的驱动装置11，马达冷却回路23串联配置在冷却回路22的下游侧，因而能够向马达冷却回路23直接供给在油冷却器21中被冷却的油。并且，相对于油泵20，冷却回路22和通油阻力大的润滑回路24并联配置。因此，由于从油泵20喷出的油容易流入冷却回路22的一侧，因而能够以大流量向马达冷却回路23供给油。这样，由于能够向马达冷却回路23供给被冷却的大流量的油，因而能够高效地冷却电动发电机MG1、MG2。

在此，由于马达冷却回路23的通油阻力小，因而即使流过大流量的油，回路内的油压也不会上升。另一方面，虽然润滑回路24的通油阻力大，但不流入大流量的油，因而回路内的油压不会上升。由此，根据驱动装置11，能够一边防止回路内的油压上升，一边防止回路损坏以及提高油泵20的效率。

此外，上述实施方式仅是例示，不对本发明进行任何限定，并且，显然能够在不脱离其宗旨的范围内进行各种的改良及变形。例如，在上述实施方式中，使用溢流阀25作为调压阀，但也能够使用溢流阀以外的调压阀。另外，在上述实施方式中，在调压阀的出口具有返回油路，但也能够不具有返回油路。

另外，在上述实施方式中，例示了将本发明适用于具有两个电动发电机和行星齿轮单元的驱动装置11的情况，但本发明能够适用于具有三个以上的电动发电机和行星齿轮单元的驱动装置或具有一个电动发电机和行星齿轮单元的驱动装置。

Claims (8)

1.一种车辆用驱动装置，具有电动发电机、具有多个齿轮的齿轮组、用于冷却所述电动发电机的马达冷却回路、用于润滑所述齿轮组的润滑回路、配设有油冷却器的冷却回路、用于向各所述回路供给油的油泵，其特征在于，

在所述冷却回路的下游侧串联配置所述马达冷却回路，

相对于所述油泵，所述润滑回路与所述冷却回路并联配置，

相对于与所述油泵的喷出口相连接的油路，所述冷却回路与所述润滑回路并联连接；

还具有调压阀，所述调压阀对从所述油泵喷出并供给至各所述回路的油的油压进行调整，

所述调压阀的输入口与所述润滑回路的上游部相连接，

所述调压阀进行调压，使得向所述马达冷却回路供给目标流量以上的油，并使得所述油的油压小于所述各回路的耐压限度，

所述调压阀的排出口与所述油泵的吸入口相连接。

2.如权利要求1所述的车辆用驱动装置，其特征在于，所述润滑回路的通油阻力比所述马达冷却回路及所述冷却回路的通油阻力大。

3.如权利要求1或2所述的车辆用驱动装置，其特征在于，在所述润滑回路的上游部设置有节流孔。

4.如权利要求1所述的车辆用驱动装置，其特征在于，所述调压阀是溢流阀，该溢流阀在向所述马达冷却回路供给目标流量以上的油之后且在向各所述回路供给的油的油压达到各所述回路的耐压限度之前打开。

5.如权利要求1、2以及4中任一项所述的车辆用驱动装置，其特征在于，在所述电动发电机的罩体内，形成有与所述油泵相连接的油路和将所述油路与所述冷却回路及所述润滑回路连接在一起的连接部的至少一部分。

6.如权利要求1或4所述的车辆用驱动装置，其特征在于，在所述电动发电机的罩体内，形成有与所述油泵相连接的油路和将所述油路与所述冷却回路及所述润滑回路连接在一起的连接部的至少一部分，并且设置所述调压阀。

7.如权利要求6所述的车辆用驱动装置，其特征在于，在所述电动发电机的罩体内设有所述油泵和返回油路，该返回油路连接所述调压阀的排出口和所述油泵的吸入口。

8.一种车辆用驱动装置，具有电动发电机、具有多个齿轮的齿轮组、用于冷却所述电动发电机的马达冷却回路、用于润滑所述齿轮组的润滑回路、配设有油冷却器的冷却回路、用于向各所述回路供给油的油泵，其特征在于，

在所述冷却回路的下游侧串联配置所述马达冷却回路，

相对于所述油泵，所述润滑回路与所述冷却回路并联配置，

相对于与所述油泵的喷出口相连接的油路，所述冷却回路与所述润滑回路并联连接；

还具有调压阀，所述调压阀对从所述油泵喷出并供给至各所述回路的油的油压进行调整，

所述调压阀的输入口与所述润滑回路的上游部相连接，

所述调压阀进行调压，使得向所述马达冷却回路供给目标流量以上的油，并使得所述油的油压小于所述各回路的耐压限度，

且使从所述调压阀的排出口流出的油返回至油盘。