DE112012000370T5

DE112012000370T5 - Hybridantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE112012000370T5
Application number: DE112012000370T
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Noda; Keiji Suzuki
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-10-17
Also published as: JP2012180881A; US20120217121A1; WO2012118072A1; CN103328863A

Abstract

Hybridantriebsvorrichtung, die aufweist: einen Kupplungssteuerungsbereich, der einen Eingriffsdruck zum Schalten einer Kupplung in einen gelösten Zustand, einen Rutschzustand, in dem die Reibplatten rutschen und sich drehen, und einen voll eingegriffenen Zustand, in dem die Reibplatten voll im Eingriff sind, steuern kann; und einen Ölmengeneinstellbereich, der eine Ölmenge, die dem Innenraum eines Kupplungsgehäuses zuzuführen ist, basierend auf einem Steuerungszustand der Kupplung einstellen kann. Wenn die Kupplung zu rutschen beginnt, stellt der Ölmengeneinstellbereich die Zuführölmenge auf eine zweite Zuführölmenge größer als eine erste Zuführölmenge, die zugeführt wird, wenn die Kupplung gelöst ist, ein.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung mit einer Reibeingriffsvorrichtung, die in einem Übertragungspfad zwischen einem Verbrennungsmotor und Rädern angeordnet ist.
STAND DER TECHNIK
In den letzten Jahren wurden Hybridautos, die eine sich drehende Elektromaschine zusätzlich zu einem Verbrennungsmotor als Antriebsleistungsquelle aufweisen, aktiv aufgrund des ansteigenden Umweltbewusstseins studiert. Da solch ein Hybridauto eine sich drehende Elektromaschine als eine Antriebsleistungsquelle, wie oben beschrieben, aufweist, fährt das Hybridauto nicht nur durch den Verbrennungsmotor, sondern gewinnt kinetische Energie des Fahrzeugs durch die sich drehende Elektromaschine wieder und fährt zum Verbessern der Energieeffizienz nur durch die sich drehende Elektromaschine, ohne den Verbrennungsmotor zu verwenden (EV-Fahren).
Dennoch haben solche Hybridautos das folgende Problem. Falls der Verbrennungsmotor mit dem Antriebssystem auch während eines EV-Fahrens, während dem der Verbrennungsmotor nicht verwendet wird, verbunden ist, ist ein Schleppmoment aufgrund des Mitdrehens des Verbrennungsmotors erhöht.
Als eine Lösung für dieses Problem gibt es Hybridantriebsvorrichtungen, die eine Kupplung aufweisen, die eine Leistungsübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und der sich drehenden Elektromaschine zulassen und unterbrechen kann, und die die Kupplung während eines EV-Fahrens zum Verhindern eines Nachschleppens des Verbrennungsmotors lösen.
Dennoch kann solch eine Kupplung, die eine Leistungsübertragung von dem Verbrennungsmotor zulassen und unterbrechen kann, Leistung übertragen, während bewirkt wird, dass die Kupplung rutscht, wie beispielsweise wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor angefahren wird. Es wurde vorgeschlagen, die Kupplung in einem fluiddichten Gehäuse so aufzunehmen, dass die Kupplung ausreichend gekühlt werden kann, auch wenn die Kupplung eine große Wärmemenge erzeugt (siehe Patentdokument 1).
[Stand der Technik-Dokument]
[Patentdokument]

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP-A-2010-196868

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
[Problem, das durch die Erfindung zu lösen ist]
In dem Fall, in dem die Kupplung in dem fluiddichten Gehäuse wie in der Hybridantriebsvorrichtung gemäß Patentdokument 1 aufgenommen ist, kann die erforderliche Leistungsfähigkeit zur Kühlung der Kupplung einfach sichergestellt werden, da Flüssigkeit, die eine hohe spezifische Wärmekapazität aufweist, die von der Kupplung erzeugte Wärme absorbiert.
Dennoch weist, obwohl der Verbrennungsmotor von dem Antriebssystem durch die Kupplung getrennt werden kann, der obige Aufbau das folgende Problem auf. Falls ein EV-Fahren mit der in dem oben beschriebenen fluiddichten Zustand angeordneten Kupplung ausgeführt wird, wird ein Drehzahlunterschied zwischen dem fluiddichten Gehäuse und Reibplatten auf der Seite der sich drehenden Elektromaschine oder auf der Seite des Verbrennungsmotors erzeugt, da die Kupplung in dem gelösten Zustand ist. Somit wird ein Verwirbelungswiderstand aufgrund der Relativdrehung zwischen dem Gehäuse und den Reibplatten erzeugt, wodurch ein Schleppmoment erhöht wird.
Aus diesem Grund hat der Anmelder eine Hybridantriebsvorrichtung vorgeschlagen, in der ein Verbindungsmechanismus bzw. Kommunikationsmechanismus vorgesehen ist, der dem Inneren eines Gehäuses, das die Reibplatten einer auf einem Übertragungspfad zwischen einem Verbrennungsmotor und Rädern positionierten Reibeingriffsvorrichtung aufnimmt, erlaubt, mit der Außenseite des Gehäuses verbunden zu sein bzw. in kommunizierender Verbindung zu stehen, und in der der Innenraum des Gehäuses mit einem Öl durch Schalten des Verbindungsmechanismus in einen Ausschaltzustand befüllt wird und in der das Öl in dem Innenraum des Gehäuses durch Schalten des Verbindungsmechanismus in einen kommunizierenden Zustand bzw. Verbindungszustand ausgestoßen wird, wodurch der Innenraum des Gehäuses entleert werden kann (nicht veröffentlicht am Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung).
In diesem Aufbau kann der Füllzustand des Gehäuses mit dem Öl umgeschaltet werden. Entsprechend wird in dem Fall, in dem die Kupplung eine große Wärmemenge erzeugt, das Gehäuse mit dem Öl befüllt, um die Leistungsfähigkeit eines Kühlens der Kupplung sicherzustellen. Außerdem wird in dem Fall, in dem das Fahrzeug mit der Kupplung im gelösten Zustand fährt, wie beispielsweise während eines EV-Fahrens, das Öl aus dem Gehäuse zum Verringern des Verwirbelungswiderstands des Öls, der durch die Reibplatten erzeugt wird, ausgestoßen bzw. abgelassen, wodurch das Schleppmoment der Hybridantriebsvorrichtung verringert werden kann.
Dennoch kann, falls der Innenraum des Gehäuses mit dem Öl befüllt ist oder durch den Verbindungsmechanismus wie oben beschrieben leer gemacht ist, das Gehäuse leer sein, wenn die Kupplung beginnt zu rutschen und sich zu drehen und Wärme erzeugt. In diesem Fall dauert es lange, den leeren Innenraum des Gehäuses mit Öl zu befüllen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hybridantriebsvorrichtung zu schaffen, die das obige Problem durch Zuführen einer größeren Ölmenge zu einem Innenraum des Gehäusebauteils, der die Reibplatten einer Kupplung aufnimmt, wenn die Kupplung rutscht als wenn die Kupplung gelöst ist, löst.
[Mittel zum Lösen des Problems]
Eine Hybridantriebsvorrichtung (5) gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Reibeingriffsvorrichtung (16), die auf einem Übertragungspfad (L) zwischen einem Verbrennungsmotor (2) und einem Rad (6) angeordnet ist und eine erste Reibplatte (17), die antriebsmäßig mit einem Übertragungspfad (L₁) auf einer Verbrennungsmotorseite in dem Übertragungspfad (L) gekoppelt ist, und eine zweite Reibplatte (19), die antriebsmäßig mit einem Übertragungspfad (L₂) auf einer Radseite gekoppelt ist, aufweist, eine sich drehende Elektromaschine (3), die antriebsmäßig mit dem Übertragungspfad auf der Radseite gekoppelt ist, und ein Gehäusebauteil (20), das einen Innenraum (S) aufweist, der die erste und zweite Reibplatte (17, 19) der Reibeingriffsvorrichtung (16) aufnimmt und so ausgebildet ist, dass die erste und zweite Reibplatte (17, 19) mit Öl getränkt werden, auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: einen Verbindungsmechanismus bzw. Kommunikationsmechanismus (74), der die Verbindung bzw. kommunizierende Verbindung zwischen dem Innenraum (S) des Gehäusebauteils (20) und einer Außenseite (M) erlauben oder abschneiden bzw. trennen kann und der das Öl von dem Innenraum (S) zu der Außenseite (M) ausstößt bzw. ablässt, wenn der Innenraum (S) mit der Außenseite (M) in kommunizierender Verbindung steht; einen Reibeingriffsvorrichtungssteuerungsbereich (64), der einen Eingriffsdruck zum Schalten der Reibeingriffsvorrichtung (16) in einen gelösten Zustand, in dem die erste und zweite Reibplatte (17, 19) gelöst bzw. außer Eingriff sind, und einen Rutschzustand, in dem die erste und zweite Reibplatte (17, 19) rutschen und sich drehen, steuern kann; und einen Ölmengeneinstellbereich (68), der dazu ausgebildet ist, eine Ölmenge, die dem Innenraum (S) des Gehäusebauteils (20) zuzuführen ist, basierend auf einem Steuerungszustand der Reibeingriffsvorrichtung (16) einzustellen, und der die Ölmenge auf eine erste Zuführölmenge (Cs) einstellt, wenn die Reibeingriffsvorrichtung (16) gelöst ist, und die Ölmenge auf eine zweite Zuführölmenge (Cb) größer als die erste Zuführölmenge Cs einstellt, wenn die Reibeingriffsvorrichtung (16) zu rutschen beginnt.
Somit kann, da die zweite Zuführölmenge, die zu dem Innenraum des Gehäusebauteils zugeführt wird, wenn die Reibeingriffsvorrichtung zu rutschen beginnt, größer gemacht wird als die erste Zuführölmenge, die zu dem Innenraum des Gehäusebauteils zugeführt wird, wenn die Reibeingriffsvorrichtung gelöst bzw. außer Eingriff ist, eine große Ölmenge zu dem Innenraum des Gehäusebauteils in dem Rutschzustand, in dem die Reibplatten rutschen und sich drehen und die Reibeingriffsvorrichtung Wärme erzeugt, zugeführt werden. Entsprechend kann die Reibeingriffsvorrichtung effektiv gekühlt werden. Auch falls der Innenraum des Gehäusebauteils leer ist, wenn die Reibeingriffsvorrichtung beginnt zu rutschen, wird das Öl zu dem Innenraum des Gehäusebauteils mittels der zweiten Zuführölmenge, die größer als die erste Zuführölmenge ist, zugeführt und kann somit der Innenraum des Gehäusebauteils schnell mit dem Öl befüllt werden.
Es ist bevorzugt, dass der Reibeingriffsvorrichtungssteuerungsbereich (64) den Eingriffsdruck zum Erhalten eines voll eingegriffenen Zustands, in dem die erste und zweite Reibplatte (17, 19) voll im Eingriff sind, steuern kann, und dass der Ölmengeneinstellbereich (68) die Ölmenge auch auf eine dritte Zuführölmenge (Cm), die kleiner als die zweite Zuführölmenge (Cb) ist, einstellt, wenn die Reibeingriffsvorrichtung (16) in dem voll eingegriffenen Zustand ist.
Somit ist, wenn die Reibeingriffsvorrichtung voll im Eingriff ist und die Wärmemenge, die durch die Reibeingriffsvorrichtung erzeugt wird, verringert ist, die Ölmenge, die dem Innenraum des Gehäusebauteils zugeführt wird, von der zweiten Zuführölmenge auf die dritte Zuführölmenge verringert. Dies kann einen Ölverbrauch unterdrücken und kann die Energieeffizienz des Fahrzeugs verbessern.
Es ist auch bevorzugt, dass der Ölmengeneinstellbereich (68) die erste Zuführölmenge (Cs) so einstellt, dass die erste Zuführölmenge (Cs) kleiner als die dritte Zuführölmenge (Cm) ist.
Somit wird die erste Zuführölmenge, die zugeführt wird, wenn die Reibeingriffsvorrichtung gelöst bzw. außer Eingriff ist, kleiner gemacht als die dritte Zuführölmenge, die zugeführt wird, wenn die Reibeingriffsvorrichtung in dem voll eingegriffenen Zustand ist, wodurch die Ölmenge in dem Innenraum des Gehäusebauteils so weit als möglich verringert werden kann. Entsprechend kann ein Verwirbelungswiderstand aufgrund eines Verwirbelns des Öls in dem Innenraum des Gehäusebauteils durch die Reibplatten verringert werden und ein Schleppmoment kann verringert werden.
Es ist auch bevorzugt, dass der Ölmengeneinstellbereich (68) die Ölmenge, die dem Gehäusebauteil (20) zuzuführen ist, auf die erste oder dritte Zuführölmenge (Cs, Cm) nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit (T), die es zum Befüllen des leeren Innenraums des Gehäusebauteils (20) mit dem Öl braucht, wenn das Öl mit der zweiten Zuführölmenge (Cb) zugeführt wird, seit die Reibeingriffsvorrichtung (16) begonnen hat zu rutschen, einstellt.
Somit wird auch, falls die Reibeingriffsvorrichtung in dem Rutschzustand ist, die Ölmenge, die zu dem Innenraum zuzuführen ist, auf die erste oder zweite Zuführölmenge verringert, wenn der Innenraum des Gehäusebauteils mit dem Öl befüllt ist. Dies kann einen Ölverbrauch verringern, während die Fähigkeit eines Kühlens der Reibeingriffsvorrichtung sichergestellt wird.
Es ist auch bevorzugt, dass der Ölmengeneinstellbereich (68) ein Schaltventil (59, 81) aufweist, in dem eine Spule (81s) basierend auf dem Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung (16), der von dem Reibeingriffsvorrichtungssteuerungsbereich (64) ausgegeben wird, arbeitet, und das Schaltventil (59, 81) die Ölmenge, die zu dem Gehäusebauteil (20) zuzuführen ist, umschaltet.
Somit ist der Öleinstellbereich, der die Ölmenge, die dem Innenraum des Gehäusebauteils zuzuführen ist, einstellt, durch das Schaltventil ausgebildet, das entsprechend dem Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung arbeitet. Entsprechend kann die Ölmenge, die dem Innenraum des Gehäusebauteils zuzuführen ist, durch einen einfachen Aufbau eingestellt werden.
Es ist zu beachten, dass Bezugszeichen in Klammern zum Verweis auf die Zeichnungen gezeigt sind. Diese Bezugszeichen sind nur zur Vereinfachung des Verständnisses der Erfindung angegeben und haben keine Wirkung auf die in den Ansprüchen beschriebenen Anordnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Skizze, die ein Hybridauto gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Skizze, die einen Eingangsbereich der Hybridantriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Hydraulikkreisskizze, die ein Steuerungsventil gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Zeitdiagramm, das den Zustand eines zirkulierenden Öls in einem Kupplungsgehäuse gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Hydraulikkreisskizze, die ein Steuerungsventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 zeigt schematische Skizzen, die ein Schaltventil des Steuerungsventils in 5 zeigen.
7 ist eine Hydraulikkreisskizze, die ein Steuerungsventil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Zeitdiagramm, das den Zustand eines zirkulierenden Öls in einem Kupplungsgehäuse gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das den Zustand des zirkulierenden Öls in dem Kupplungsgehäuse gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Modifizierung des Zeitdiagramms in 8 zeigt.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Fahrzeugantriebsvorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass Hybridantriebsvorrichtungen als die Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bevorzugt in Frontmotor-Frontantriebs(FF)-Fahrzeugen montiert sind und die Links-Rechts-Richtung in den Figuren der Links-Rechts-Richtung in dem Zustand, in dem die Hybridantriebsvorrichtung tatsächlich an einem Fahrzeug montiert ist, entspricht. Zur Erleichterung einer Beschreibung wird eine Seite, auf der eine Antriebsquelle, wie beispielsweise ein Verbrennungsmotor, liegt, hier als die „Vorderseite” bezeichnet, und die gegenüberliegende Seite von der Seite, auf der die Antriebsseite liegt, wird als die „Rückseite” bezeichnet. Der Ausdruck „antriebsmäßig gekoppelt”, wie er hier benutzt wird, bezieht sich auf den Zustand, in dem zwei sich drehende Elemente so miteinander gekoppelt sind, dass eine Antriebskraft zwischen ihnen übertragen werden kann, und wird als ein Konzept verwendet, das den Zustand, in dem die zwei sich drehenden Elemente miteinander so gekoppelt sind, dass sie sich zusammen drehen, oder den Zustand, in dem die zwei sich drehenden Elemente so miteinander gekoppelt sind, dass die Antriebskraft zwischen ihnen über ein oder mehrere Getriebebauteile übertragen werden kann, umfasst. Solche Getriebe weisen verschiedene Bauteile auf, die eine Drehung mit der gleichen Geschwindigkeit oder einer verstellten Geschwindigkeit übertragen und weisen beispielsweise eine Welle, einen Zahnradmechanismus, eine Riemen, eine Kette, usw. auf.
[Erste Ausführungsform]
[Schematischer Aufbau einer Hybridantriebsvorrichtung]
Wie es in 1 gezeigt ist, weist ein Hybridauto 1 als Antriebsquellen eine sich drehende Elektromaschine (einen Motorgenerator) 3 zusätzlich zu einem Verbrennungsmotor 2 auf, und eine Hybridantriebsvorrichtung 5, die einen Antriebsstrang für das Hybridauto 1 bildet, ist dazu ausgebildet, eine Getriebevorrichtung 7, die auf einem Übertragungspfad L zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und den Rädern 6 vorgesehen ist, und einen Eingangsbereich 9, der zwischen der Getriebevorrichtung 7 und dem Verbrennungsmotor 2 zum Empfangen von Leistung von dem Verbrennungsmotor 2 angeordnet ist, aufzuweisen.
Der Eingangsbereich 9 ist durch Vorsehen einer Leistungsübertragungsvorrichtung 10, die Leistung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und der Getriebevorrichtung 7 überträgt, mit der sich drehenden Elektromaschine 3 ausgebildet. Diese Leistungsübertragungsvorrichtung 10 wird durch einen Verbindungsbereich 14, der einen Dämpfer 12, der mit einer Kurbelwelle 2a des Verbrennungsmotors 2 über eine Antriebsplatte 11 verbunden ist, und eine Verbindungswelle 13, mit der der Dämpfer 12 über Keilverbindung verbunden ist, aufweist, und eine Kupplung (eine Reibeingriffsvorrichtung) 16, die eine Leistungsübertragung zwischen dem Verbindungsbereich 14 und der Eingangswelle (einem Eingangsbereich) 15 der Getriebevorrichtung 7 erlaubt und unterbricht, ausgebildet.
Die Kupplung 16 wird durch eine Mehrscheibenkupplung ausgebildet, die sowohl eine Mehrzahl von inneren Reibplatten (ersten Reibplatten) 17 als auch eine Mehrzahl von äußeren Reibplatten (zweiten Reibplatten) 19, die in dem Innenraum S eines Kupplungsgehäuses 20 aufgenommen sind, aufweist, und dieses Kupplungsgehäuse 20 ist so gekoppelt, dass es sich zusammen mit der Eingangswelle 15 der Getriebevorrichtung 7 dreht. Das heißt, die Kupplung 16 weist die inneren Reibplatten 17, die in dem Übertragungspfad L antriebsmäßig mit einem Übertragungspfad L₁ auf der Verbrennungsmotorseite gekoppelt sind, und die äußeren Reibplatten 19, die in dem Übertragungspfad L antriebsmäßig mit einem Übertragungspfad L₂ auf der Radseite gekoppelt sind, auf und das Kupplungsgehäuse 20 ist auch antriebsmäßig mit dem Übertragungspfad auf der Radseite gekoppelt.
Außerdem ist die sich drehende Elektromaschine 3 radial außerhalb des Außendurchmessers des Kupplungsgehäuses 20 so positioniert, dass sie die Kupplung 16 in der Axialrichtung überlappt. Diese sich drehende Elektromaschine 3 ist so ausgebildet, dass ein Stator 3b radial außerhalb eines Rotors 3a, der starr an dem Kupplungsgehäuse 20 vorgesehen ist, so positioniert ist, dass er dem Rotor 3a zugewandt ist.
Das heißt, in der Hybridantriebsvorrichtung 5 sind der Verbindungsbereich 14, die Kupplung 16, die sich drehende Elektromaschine 3 und die Getriebevorrichtung 7 hintereinander von der Seite des Verbrennungsmotors in Richtung zu der Radseite hin angeordnet. In dem Fall, dass sowohl der Verbrennungsmotor 2 als auch die sich drehende Elektromaschine 3 angetrieben werden, um das Fahrzeug zum Fahren zu bewegen, wird ein Steuerungsventil (eine Hydrauliksteuerungsvorrichtung) 22 der Hybridantriebsvorrichtung 5 durch einen Steuerungsbereich 21 zum in Eingriff Bringen der Kupplung 16 gesteuert. Während eines EV-Fahrens, während dessen das Fahrzeug nur durch die Antriebskraft der sich drehenden Elektromaschine 3, die antriebsmäßig mit dem Übertragungspfad L₂ auf der Radseite verbunden ist, fährt, ist die Kupplung 16 zum Unterbrechen der Verbindung zwischen dem Übertragungspfad L₁ auf der Verbrennungsmotorseite von dem Übertragungspfad L₂ auf der Radseite gelöst.
[Aufbau eines Eingangsbereichs]
Der Aufbau des Eingangsbereichs 9 wird unten detailliert beschrieben werden. Wie es in 2 gezeigt ist, sind die Kupplung 16 und die sich drehende Elektromaschine 3 in einem Motorgehäuse (einem Gehäuse) 26 aufgenommen, das durch einen Bolzen 25 an einem Getriebegehäuse 23, das die Getriebevorrichtung 7 aufnimmt, befestigt ist. Ein Raum in dem Motorgehäuse 26, der die Kupplung 16 und die sich drehende Elektromaschine 3 aufnimmt, wird durch die Trennwand 27, die integral an dem Motorgehäuse 26 angebracht ist, von einem Bereich, an dem der Verbrennungsmotor 2 angebracht ist, getrennt.
Die Verbindungswelle 13, die mit dem Verbrennungsmotor 2 über den Dämpfer 12 verbunden ist, und die Eingangswelle 15 der Getriebevorrichtung 7 sind eingepasst durch den Mittelbereich des Motorgehäuses 26 so eingesetzt, dass die Mittelachse der Verbindungswelle 13 mit der der Eingangswelle 15 übereinstimmt. Die Verbindungswelle 13 wird drehbar durch ein Kugellager 29, das in einem zylindrischen Bereich 27a der Trennwand 27 vorgesehen ist, gelagert.
Andererseits ist die Eingangswelle 15 durch ein Kugellager 34 drehbar gelagert, das in einem Ölpumpenkörper 32 vorgesehen ist, der an dem Getriebegehäuse 23 über eine Ölpumpenabdeckung 33 befestigt ist.
Es ist zu beachten, dass eine Ölpumpe 30 mit dem Ölpumpenkörper 32 auf der Getriebevorrichtungsseite bezüglich der Kupplung 16 angeordnet ist und durch ein Ölpumpenrad (einen Rotor) 31, das durch ein Antriebsrad 31a und ein angetriebenes Rad 31b ausgebildet wird, den Ölpumpenkörper 32, der das Ölpumpenrad 31 aufnimmt, und die Ölpumpenabdeckung 33, die an dem Ölpumpenkörper 32 von der Getriebevorrichtungsseite angebracht ist, ausgebildet ist.
Ein Keilbereich 13a der Verbindungswelle 13, mit der der Dämpfer 12 über Keilverbindung verbunden ist, steht von der Trennwand 27 vor und ein Ende der Verbindungswelle 13, das auf der Getriebevorrichtungsseite in dem Motorgehäuse 26 angeordnet ist, erstreckt sich zu der radialen Außenseite hin zum Ausbilden eines Flanschbereiches 13b. Eine Kupplungsnabe 35 der Kupplung 16 ist an dem Flanschbereich 13b befestigt.
Die Kupplungsnabe 35 ist ein Teil, das die Kupplung 16 ausbildet, die eine Leistungsübertragung zwischen der Verbindungswelle 13, zu der Leistung von dem Verbrennungsmotor 2 übertragen wird, und der Eingangswelle 15 der Getriebevorrichtung 7 erlaubt und unterbricht. Die Kupplungsnabe 35 erstreckt sich so, dass sie einer Kupplungstrommel 36, die antriebsmäßig mit der Eingangswelle 15 über das Kupplungsgehäuse 20 gekoppelt ist, zugewandt ist.
Genauer gesagt erstreckt sich die Kupplungstrommel 36 in der Axialrichtung von einem Ende radial außerhalb eines Rückwandbereichs 37b des Kupplungsgehäuses 20 in Richtung zu einem Vorderwandbereich 39b hin und ist so vorgesehen, dass die Innenumfangsfläche der Kupplungstrommel 36, die radial außen liegt, der Außenumfangsfläche der Kupplungsnabe 35, die radial innen liegt, zugewandt ist. Die Mehrzahl von äußeren Reibplatten 19, die aus ringförmigen Reibplatten bestehen und auf der Außenumfangsseite der äußeren Reibplatten 19 über eine Keilverbindung mit der Innenumfangsfläche der Kupplungstrommel 36 im Eingriff sind, sind auf der Innenumfangsfläche der Kupplungstrommel 36 vorgesehen. Die Mehrzahl von inneren Reibplatten 17, die aus ringförmigen Reibplatten bestehen und die auf der Innenumfangsseite der inneren Reibplatten 17 durch Keilverbindung mit der Innenumfangsfläche der Kupplungsnabe 35 im Eingriff sind, sind auf der Außenumfangsfläche der Kupplungsnabe 35 so vorgesehen, dass die äußeren Reibplatten 19 und die inneren Reibplatten 17 abwechselnd angeordnet sind.
Außerdem weist die Kupplung 16 einen Kolben 40, der eine Hydraulikölkammer 47 zwischen dem Kolben 40 und dem Rückwandbereich 37b ausbildet, einen Federrückhalter 41, der durch einen Vorsprungsbereich 37a des Rückwandbereichs 37b durch einen Sprengring 42 zurückgehalten wird, und eine Rückholfeder 43, die in einem zusammengedrückten Zustand zwischen dem Kolben 40 und dem Federrückhalter 41 vorgesehen ist, auf. Der Kolben 40 drückt die äußeren Reibplatten 19 und die inneren Reibplatten 17 aneinander, wodurch die Kupplung 16 in Eingriff gebracht wird.
Das heißt, die inneren Reibplatten 17 sind antriebsmäßig so gekoppelt, dass sie sich zusammen mit dem Verbindungsbereich 14, auf den Leistung von dem Verbrennungsmotor 2 über die Verbindungswelle 13 angelegt wird, drehen, und die äußeren Reibplatten 19 sind antriebsmäßig mit der Eingangswelle 15 der Getriebevorrichtung 7 über den Rückwandbereich 37b des Kupplungsgehäuses 20 gekoppelt. Die Kupplung 16 ist eine Anfahrkupplung, die eine Leistungsübertragung von dem Verbrennungsmotor 2 auf die Getriebevorrichtung 7 durch in Eingriff Bringen und Lösen der inneren Reibplatten 17 mit und von den äußeren Reibplatten 19 erlaubt und unterbricht.
Es ist zu beachten, dass ein Raumbereich, der der Hydraulikölkammer 47 mit dem Kolben 40 dazwischen eingefügt zugewandt ist, das heißt der Raum, der von dem Kolben 40 und dem Federrückhalter 41 ausgebildet wird, eine Aufhebeölkammer 44 ist, die einen Zentrifugalöldruck, der in der Hydraulikölkammer 47 erzeugt wird, aufhebt.
Das oben beschriebene Kupplungsgehäuse 20 ist ein Gehäuse, das den Raum in dem Motorgehäuse 26, der das die Kupplung 16 aufnehmende Kupplungsgehäuse 20 aufnimmt, in den Innenraum S, der die inneren Reibplatten 17 und die äußeren Reibplatten 19 aufnimmt, und einen externen Raum (Außenseite) M, der die sich drehende Elektromaschine 3 aufnimmt, teilt. Dieser Innenraum S ist dafür ausgebildet, dass er mit Öl befüllt werden kann, ohne zirkulierendes Öl (Öl) austreten zu lassen.
Das heißt, das Kupplungsgehäuse 20 ist integral durch den Vorderwandbereich (die Seitenwand auf der Verbrennungsmotorseite) 39b, der auf der Verbrennungsmotorseite bezüglich der Kupplung 16 so ausgebildet ist, dass er sich in Richtung zu der radialen Außenseite hin erstreckt, den Rückwandbereich (die Seitenwand auf der Getriebeseite) 37b, der auf der Getriebevorrichtungsseite bezüglich der Kupplung 16 so vorgesehen ist, dass er sich in Richtung zu der radialen Außenseite hin erstreckt, und einen Ringbereich 39b, der den Vorderwandbereich 39b mit dem Rückwandbereich 37b zum Ausbilden der Umfangsfläche des Kupplungsgehäuses 20 verbindet, ausgebildet.
Einzelne Komponenten des Kupplungsgehäuses 20 werden unten beschrieben werden. Der oben beschriebene Vorderwandbereich 39b und der Ringbereich 39c sind durch ein zylindrisches Gehäusebauteil 39 ausgebildet und ein Vorsprungsbereich 39a des Gehäusebauteils 39 ist mit der Verbindungswelle 13 über ein Nadellager 45 relativ drehbar eingepasst. Außerdem ist, da der Vorsprungsbereich 39a zwischen der Verbindungswelle 13 und dem Kugellager 29 eingefügt ist, ein Ende des Kupplungsgehäuses 20 drehbar durch die Trennwand 27 über das Kugellager 29 gelagert.
Andererseits ist der Rückwandbereich 37b des Kupplungsgehäuses 20 durch ein plattförmiges Bauteil 37 und die Kupplungstrommel 36 ausgebildet und dieses plattförmige Bauteil 37 wird durch den Wandbereich 37b, der sich in Richtung zu der radialen Außenseite hin erstreckt, und den Vorsprungsbereich 37a, der sich sowohl nach vorne als auch nach hinten entlang der Axialrichtung von dem Wandbereich 37b erstreckt, ausgebildet.
Ein Bereich auf der Getriebevorrichtungsseite in dem Vorsprungsbereich 37a ist ein Wellenbereich 37a ₁, der Keile aufweist, die auf seiner Außenumfangsfläche ausgebildet sind, und ist mit der Eingangswelle 15 über Keilverbindung verbunden. Außerdem ist, da der Wellenbereich 37a ₁ zwischen das Kugellager 34 und die Eingangswelle 15 eingefügt ist, das andere Ende des Kupplungsgehäuses 20 drehbar durch den Ölpumpenkörper 32, der als ein Befestigungsbauteil dient, über das Kugellager 34 gelagert.
Es ist zu beachten, dass, da die Antriebskraft von dem Verbrennungsmotor 2 und die Antriebskraft von der sich drehenden Elektromaschine 3 auf den Wellenbereich 37a ₁ aufgebracht werden können, der Wellenbereich 37a ₁ auch als eine Antriebswelle der Ölpumpe 30 dient. Eine Keilnut, die in dem äußersten Ende des Wellenbereichs 37a ₁ ausgebildet ist, ist auf einem Keil, der radial nach innen gerichtet in dem Antriebsrad 31a der Ölpumpe 30 ausgebildet ist, eingepasst, wodurch der Wellenbereich 37a ₁ antriebsmäßig mit der Ölpumpe 30 gekoppelt ist.
Somit dient das Kupplungsgehäuse 20 als ein Gehäusebauteil, das die Kupplung 16 aufnimmt und dient, wie oben beschrieben, auch als ein Abstützbauteil, das die Kupplung 16 abdeckt, und ist stabil durch den beidendigen Abstützaufbau durch den Vorderwandbereich 39b und den Rückwandbereich 37b abgestützt. Das heißt, das Kupplungsgehäuse 20 wird in der Radial- und Axialrichtung stabil auf in der Axialrichtung beiden Seiten der Kupplung 16 über die Kugellager (Lagerbauteile) 29, 34 abgestützt bzw. gelagert.
Somit ist die Außenumfangsfläche des Ringbereichs 39c ein Befestigungsbereich, an dem der Rotor 3a der sich drehenden Elektromaschine 3 befestigt wird, und ist so ausgebildet, dass der Rotor 3a durch einen Bolzen 48 starr vorgesehen sein kann.
Der Stator 3b, der radial außerhalb des Rotors 3a vorgesehen ist, ist in dem Motorgehäuse 26 starr so vorgesehen, dass er dem Rotor 3a zugewandt ist. Die sich drehende Elektromaschine 3 ist durch den Rotor 3a und den Stator 3b ausgebildet.
Außerdem ist ein Rotor (eine Erregerspule) 62 eines Drehmelders 61, der eine Drehung der sich drehenden Elektromaschine 3 detektiert, an einem Ende 36a auf der Getriebevorrichtungsseite in der Kupplungstrommel 36, die zusammen mit dem Ringbereich 39c den Befestigungsbereich ausbildet, vorgesehen. Ein Stator (eine Detektionsspule) 63 ist starr an dem Ölpumpenkörper 32, der radial innerhalb des Rotors 62 liegt, vorgesehen.
Es ist zu beachten, dass, obwohl das Kupplungsgehäuse 20 in der Axial- und Radialrichtung durch Kugellager 29, 34 gelagert ist, das Kupplungsgehäuse 20 in der Radialrichtung durch ein Nadellager und in der Axialrichtung durch ein Axiallager abgestützt werden kann.
[Öldurchgangsaufbau]
Der Öldurchgangsaufbau des Eingangsbereichs 9 wird unten beschrieben. Eine Mehrzahl von Öldurchgängen „a”, „b”, zu denen ein Öldruck, der durch ein Steuerungsventil 22 reguliert wird, zugeführt wird, sind in der Eingangswelle 15 der Getriebevorrichtung 7 ausgebildet und ein Steuerungsdruck der Kupplung 16 wird zu dem Öldurchgang „a” zugeführt.
Ein Öldurchgang „c”, der mit der Hydraulikölkammer 47 der Kupplung 16 verbunden ist, ist in dem Vorsprungsbereich 37a des Rückwandbereichs 37b des Kupplungsgehäuses 20 ausgebildet und ein Hydraulikservo 56 der Kupplung 16 wird durch die Öldurchgänge „a”, „c”, die Hydraulikkammer 47, usw., ausgebildet.
Außerdem ist ein Öldurchgang „d”, zu dem das Zirkulationsöl (Öl), das zu dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zugeführt wird, zum Kühlen der Kupplung zugeführt wird, entlang der Eingangswelle 15 in dem Vorsprungsbereich 37a des Rückwandbereichs 37b ausgebildet. Ein Ölzuführbereich A, der das Zirkulationsöl zu dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuführt, wird durch die Ölpumpe 30, die einen Öldruck erzeugt, und einen Zuführöldurchgang, der den Öldurchgang „d” aufweist, zu dem das Zirkulationsöl zugeführt wird und der das Öl, das von der Ölpumpe 30 in den Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 ausgestoßen wird, leitet, ausgebildet. Der Öldurchgang „d”, der als ein Zuführöldurchgang für das Zirkulationsöl dient, ist mit dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 durch einen Spalt verbunden, der durch ein Axiallager 50, das zwischen dem Flanschbereich 13b der Verbindungswelle 13 und dem Vorsprungsbereich 37a des Rückwandbereichs 37b eingefügt ist, beibehalten wird.
Der Öldurchgang „b” der Eingangswelle 15 ist ein Ausstoßöldurchgang, der das Zirkulationsöl aus dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 ausstößt. Dieser Öldurchgang „b” ist mit dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 durch einen Öldurchgang „f”, der in der Verbindungswelle 13 vorgesehen ist, und einen Spalt „e” zwischen der Eingangswelle 15 und der Verbindungswelle 13 verbunden.
Somit strömt das Zirkulationsöl, das von dem Öldurchgang „d” zu dem Innenraum S zugeführt wird, durch einen Spalt zwischen dem Axiallager 50, dem Federrückhalter 41 und der Kupplungsnabe 35 und kühlt die inneren Reibplatten 17 und die äußeren Reibplatten 19 von der radialen Innenseite der Kupplung 16. Das Zirkulationsöl, das die Reibplatten 17, 19 der Kupplung 16 gekühlt hat, fließt durch einen Spalt zwischen dem Vorderwandbereich 39b und der Kupplungsnabe 35 und einen Spalt zwischen dem Flanschbereich 13b und dem Vorderwandbereich 39b des Kupplungsgehäuses 20, die durch ein Axiallager 51 gehalten werden, und wird aus einem Öldurchgang „f”, der von dem Durchgang, der zum Zuführen des Zirkulationsöls verwendet wird, auf der gegenüberliegenden Seite der Kupplungsnabe 35 liegt, ausgestoßen.
Es ist zu beachten, dass das Zirkulationsöl, das den Innenraum S füllt, durch den Spalt zwischen der Verbindungswelle 13 und dem Vorsprungsbereich 39a des Vorderwandbereichs 39b und den Spalt zwischen dem Vorderwandbereich 39b und der Trennwand 27 strömt und zu dem externen Raum M des Kupplungsgehäuses 20 ausgestoßen wird, während es das Nadellager 45 und das Kugellager 29 schmiert, und das Zirkulationsöl, das zu dem externen Raum M ausgestoßen wurde, zu einer Ölwanne 53 (siehe 1), die unterhalb des Motorgehäuses 26 vorgesehen ist, zurückkehrt.
Somit ist der Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20, der die inneren Reibplatten 17 und die äußeren Reibplatten 19 aufnimmt, zum Speichern des Zirkulationsöls, das von der radialen Innenseite durch den Zuführöldurchgang „b” so zugeführt wird, dass die inneren Reibplatten 17 und die äußeren Reibplatten 19 mit dem gespeicherten Zirkulationsöl getränkt werden können, ausgebildet. Die inneren Reibplatten 17 und die äußeren Reibplatten 19 sind dazu ausgebildet, durch das Zirkulationsöl, das den Innenraum S füllt, gekühlt zu werden.
Es ist zu beachten, dass, da die Verbindungswelle 13 von der Trennwand 27 durch eine Öldichtung 52 abgedichtet wird, das Zirkulationsöl, das zu dem externen Raum M ausgestoßen wird, nicht zu der Außenseite des Gehäuses austritt und das Öl zu der Aufhebeölkammer 44 durch den Öldurchgang „d” und einen Öldurchgang „h” zugeführt wird.
[Aufbau eines Verbindungsmechanismus]
Ein Verbindungsmechanismus bzw. Kommunikationsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, zu erlauben, dass die Innenseite des Kupplungsgehäuses 20 mit der Außenseite des Kupplungsgehäuses 20 kommunizierend Verbunden ist, wird unten beschrieben werden.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist ein Ende 39b ₁ radial außerhalb des Vorderwandbereichs 39b des Kupplungsgehäuses 20 ein dicker Bereich, der eine größere Dicke als ein Bereich radial innerhalb des Vorderwandbereichs 39b aufweist. Eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 73, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 erlauben, mit dem externen Raum M des Kupplungsgehäuses 20 kommunizierend in Verbindung zu stehen, sind in dem dicken Bereich mit vorbestimmten Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen.
Ein Kugelventil 70, das dem Inneren des Kupplungsgehäuses 20 erlaubt, wahlweise mit dem Äußeren des Kupplungsgehäuses 20 basierend auf einer Zentrifugalkraft kommunizierend in Verbindung zu stehen, ist an jeder der Mehrzahl von Verbindungslöchern 73 angebracht. Das Kugelventil 70 wird durch eine Rückschlagkugel 71, die das Verbindungsloch 73 verschließt, und ein Gehäuse 72, das die Rückschlagkugel 71 aufnimmt, ausgebildet.
Das heißt, ein Ende auf der Seite des externen Raums des Gehäuses 72 weist eine konische Fläche 72a, die von dem Inneren in Richtung zu dem Äußeren des Kupplungsgehäuses 20 hin konisch zuläuft, auf und das Kugelventil 70 ist zum Öffnen und Schließen, wenn die Rückschlagkugel 71 sich entlang der konischen Fläche 72a entsprechend der Balance zwischen dem Öldruck und der Zentrifugalkraft, die auf die Rückschlagkugel 71 wirken, bewegt, ausgebildet.
Insbesondere ist, falls eine Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 niedriger als eine voreingestellte vorbestimmte Drehzahl r_pre ist, die Zentrifugalkraft, die auf die Rückschlagkugel 71 wirkt, relativ klein im Vergleich zu dem zentrifugalen Öldruck, der von dem Zirkulationsöl auf die Rückschlagkugel 71 wirkt. Entsprechend bewegt sich die Rückschlagkugel 71 in Richtung zu dem externen Raum M entlang der konischen Fläche 72a hin zu einer Absperrposition, in der die Rückschlagkugel 71 das Verbindungsloch 73 verschließt.
Falls die Drehzahl der Eingangswelle 15 eine Drehzahl gleich zu oder höher als die voreingestellte vorbestimmte Drehzahl r_pre erreicht, wird die Zentrifugalkraft, die auf die Rückschlagkugel 71 wirkt, relativ groß, im Vergleich zu dem Zentrifugalöldruck, der auf sie wirkt. Entsprechend zieht sich die Rückschlagkugel 71 in Richtung zu dem Innenraum S hin entlang der Schräge der konischen Fläche 72a in eine zurückgezogene Position zurück, in der die Rückschlagkugel 71 dem Inneren des Kupplungsgehäuses 20 erlaubt, mit dem Äußeren des Kupplungsgehäuses 20 kommunizierend in Verbindung zu stehen, und dem Innenraum S erlaubt, offen zu der Atmosphäre zu sein.
Ein Verbindungsmechanismus 74, der dem Inneren des Kupplungsgehäuses 20 wahlweise erlaubt, mit dem Äußeren des Kupplungsgehäuses 20 kommunizierend in Verbindung zu stehen, wird durch das Verbindungsloch 73, die Rückschlagkugel 71 und das Gehäuse 72 ausgebildet. Es ist zu beachten, dass die konische Fläche 72a, die als eine Fläche dient, auf der die Rückschlagkugel 71 des Kugelventils 70 sitzt, in dem Verbindungsloch 73 ausgebildet sein kann und der Verbindungsmechanismus 74 nur mindestens das Verbindungsloch 73 und die Rückschlagkugel 71, die das Verbindungsloch 73 verschließt, aufweisen muss.
Die Drehzahl (die Verbindungsdrehzahl) r_pre zum Öffnen und Schließen des Kugelventils 70 kann durch die Neigung der konischen Fläche 72a beliebig festgelegt werden und wird hier so festgelegt, dass das Verbindungsloch 73 verschlossen wird, während die Kupplung 16 rutscht, und zum Erlauben, dass das Innere des Kupplungsgehäuses 20 mit dem Äußeren des Kupplungsgehäuses 20 kommunizierend Verbunden ist, während die Kupplung 16 gelöst bzw. außer Eingriff ist.
Insbesondere wird in der vorliegenden Ausführungsform die Verbindungsdrehzahl r_pre auf einen Wert nahe einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 2 so eingestellt, dass die Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Kupplungsgehäuses 20 abgeschnitten wird, wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor 2 angefahren wird und wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit mittels des Verbrennungsmotors 2 fährt, während dessen die Kupplung 16 rutscht und sich dreht und eine größere Wärmemenge erzeugt, und so, dass dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 erlaubt wird, zu der Atmosphäre geöffnet zu sein, in den Fällen, anders als im Fall, in dem das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor 2 angefahren wird und dem Fall, in dem das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor 2 mit einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit fährt.
Mit anderen Worten, der Verbindungsmechanismus 74 trennt die Verbindung zwischen dem Innenraum S und dem externen Raum M des Kupplungsgehäuses 20 in dem Fall ab, in dem die Kupplung 16 dazu gebracht wird, zu rutschen, wenn das Fahrzeug durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 2 angefahren wird. Der Verbindungsmechanismus 74 erlaubt dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20, mit dem externen Raum M von ihm in dem Fall in Verbindung zu stehen, in dem mit der außer Eingriff gebrachten Kupplung 16 die äußeren Reibplatten 19 bei der vorbestimmten Drehzahl r_pre oder höher durch antreibende Drehung der sich drehenden Elektromaschine 3 gedreht werden, wenn das Fahrzeug dazu gebracht wird, durch die sich drehende Elektromaschine 3 zu fahren.
Der Verbindungsmechanismus 74, der in dem Kupplungsgehäuse 20 vorgesehen ist, muss nur die Verbindung zwischen dem Innenraum S und dem externen Raum M des Kupplungsgehäuses 20 zwischen dem Abschneidezustand bzw. Trennzustand, in dem die Verbindung abgeschnitten bzw. getrennt ist, und dem Verbindungszustand, in dem der Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 mit dem externen Raum M von ihm kommunizierend in Verbindung steht, basierend auf dem Drehzustand des Kupplungsgehäuses 20 schalten können. Der Ausdruck „Drehzustand”, wie er hier benutzt wird, bezieht sich auf einen Zustand, der mit einer Drehung des Kupplungsgehäuses 20 verknüpft ist, wie beispielsweise die Drehzahl, Beschleunigung, usw., des Kupplungsgehäuses 20.
[Aufbau eines Steuerungsventils]
Der Aufbau eines Bereichs des Steuerungsventils 22, der mit einer Zufuhr des Zirkulationsöls zu dem Ölzuführbereich A verknüpft ist, wird unten beschrieben.
Wie es in 3 gezeigt ist, weist das Steuerungsventil 22 einen Kupplungsteuerungsbereich (Reibeingriffsvorrichtungssteuerungsbereich) 64, der einen Eingriff und ein außer Eingriff Bringen bzw. Lösen der Kupplung 16 steuert, und einen Zirkulationsölmengeneinstellbereich (einen Ölmengeneinstellbereich) 68, der dazu ausgebildet ist, dass er die Menge eines Zirkulationsöls (die Ölmenge), die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, basierend auf dem Steuerungszustand der Kupplung 16 einstellen kann, auf. Der Kupplungssteuerungsbereich 64 steuert einen Eingriffsdruck P, der dem Hydraulikservo 56 der Kupplung 16 zuzuführen ist, wodurch die Kupplung 16 in einen gelösten Zustand, in dem die Reibplatten 17, 19 außer Eingriff sind, einen Rutschzustand, in dem die Reibplatten 17, 19 rutschen und sich drehen, und einen voll eingegriffenen Zustand, in dem die Reibplatten 17, 19 voll im Eingriff sind, gesteuert wird.
Insbesondere ist der Kupplungssteuerungsbereich 64 durch ein lineares Magnetventil SLU ausgebildet, das den Eingriffsdruck, der dem Hydraulikservo 56 der Kupplung 16 zuzuführen ist, basierend auf einem SLU-Befehlswert, der von dem Steuerungsbereich 21 entsprechend einem durch den Fahrer angefragten Drehmoment ausgegeben wird, reguliert und einen Eingriff und ein Lösen bzw. außer Eingriff Bringen der Kupplung 16 steuert.
Es ist zu beachten, dass der „gelöste Zustand, in dem die Reibplatten 17, 19 außer Eingriff sind bzw. gelöst sind” sich auf den Zustand bezieht, in dem die inneren Reibplatten 17 von den äußeren Reibplatten 19 getrennt sind und nicht mit den äußeren Reibplatten 19 im Eingriff sind. Der „Rutschzustand, in dem die Reibplatten 17, 19 rutschen und sich drehen” bezieht sich auf einen so genannten Halbkupplungszustand. Der „voll eingegriffene Zustand, in dem die Reibplatten 17, 19 voll im Eingriff sind” bezieht sich auf einen Zustand, in dem die inneren Reibplatten 17 und die äußeren Reibplatten 19 aneinander befestigt sind, ohne sich relativ zu einander zu drehen, und die Kupplung 16 voll im Eingriff ist, im Gegensatz zu dem Rutschzustand, in dem die Reibplatten 17, 19 rutschen und sich drehen.
Andererseits wird die Zirkulationsölmengeneinstelleinheit 68 durch ein Schaltventil 59 ausgebildet, das zwischen Öldurchgängen e₁, e₂, die das Zirkulationsöl zu dem Ölzuführbereich A zuführen, schaltet. Der Zirkulationsölmengeneinstellbereich 68 weist eine Spule, die mit den Öldurchgängen e₁, e₂ kommuniziert bzw. diese abschneidet bzw. trennt, eine Feder 59S, die die Spule zu einer Seite vorspannt, und eine Ölkammer, die an einem Ende, das auf der gegenüberliegenden Seite von der Feder 59S liegt, vorgesehen ist, und zu der der Eingriffsdruck der Kupplung 16, der durch das lineare Magnetventil SLU reguliert wird, abgezweigt und zugeführt wird, auf.
Das Schaltventil 59 schaltet wahlweise zwischen dem ersten und dem zweiten Öldurchgang e₁, e₂ und die Feder 59S spannt die Spule so vor, dass der erste Durchgang e₁, der einen großen Öldurchgangsdurchmesser aufweist und eine größere Menge Zirkulationsöl zu dem Ölzuführbereich A im Vergleich zu dem zweiten Öldurchgang e₂ zuführt, abgeschnitten bzw. getrennt wird, und der zweite Öldurchgang e₂, der einen kleinen Öldurchgangsdurchmesser aufweist und eine kleinere Menge Zirkulationsöl zu dem Ölzuführbereich A im Vergleich zu dem ersten Öldurchgang e₁ zuführt, kommunizierend verbunden wird.
Somit arbeitet die Spule entsprechend dem Eingriffsdruck der Kupplung 16, der von dem linearen Magnetventil SLU ausgegeben wird, und das Schaltventil 59 schaltet die Zirkulationsölmenge, die dem Kupplungsgehäuse 20 zugeführt wird, um. Falls die Kupplung 16 gelöst ist und kein Steuerungsdruck von dem linearen Magnetventil SLU zu dem Schaltventil 59 eingegeben wird, steht das Schaltventil 59 mit dem zweiten Öldurchgang e₂, der eine kleine Menge Zirkulationsöl zuführt, durch die Vorspannkraft der Feder 59S kommunizierend in Verbindung. Falls der Steuerungsdruck, der gleich zu oder höher als ein vorbestimmter Druck ist, von dem linearen Magnetventil SLU zum in Eingriff Bringen der Kupplung 16 ausgegeben wird, wird das Schaltventil 59 mit dem ersten Öldurchgang e₁, der eine große Menge Zirkulationsöl zuführt, kommunizierend verbunden.
Arbeitsweisen der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf 4 beschrieben.
Beispielsweise erhöht, falls die Batteriekapazität verringert ist und der Fahrer in diesem Zustand auf ein Gaspedal zum Anfahren des Fahrzeugs tritt, der Steuerungsbereich 21 den Befehlswert des linearen Magnetventils und fährt das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor 2 an, während bewirkt wird, dass die inneren Reibplatten 17 und die äußeren Reibplatten 19 der Kupplung 16 relativ zueinander so rutschen und sich drehen, dass kein Stoß bewirkt wird (t₁ bis t₂ in 4).
Falls der Befehlswert zu dem linearen Magnetventil SLU erhöht wird und der Eingriffsdruck der Kupplung 16, der von dem linearen Magnetventil SLU ausgegeben wird, erhöht wird, wird der Ölzuführdurchgang des Zirkulationsöls zu dem Ölzuführbereich A von dem zweiten Öldurchgang e₂ durch das Schaltventil 59 auf den ersten Öldurchgang e₁ geschaltet und die Zirkulationsölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, wird erhöht.
Das heißt, wie es durch „Eb₁” in 4 gezeigt ist, falls die Kupplung 16 sich von dem gelösten Zustand (ein Zeitabschnitt Pr in 4) in den Rutschzustand (ein Zeitabschnitt Ps₁ in 4) ändert, wird die Spulenposition des Schaltventils 59 umgeschaltet und die Zirkulationsölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, ändert sich von einer ersten Zuführölmenge Cs, die zuzuführen ist, wenn die Kupplung 16 gelöst ist, auf eine zweite Zuführölmenge Cb, die größer als die erste Zuführölmenge Cs ist.
Außerdem wird in dem Fall, in dem die Kupplung 16 in dem Halbkupplungszustand ist, Leistung von dem Verbrennungsmotor 2 nicht voll auf die Eingangswelle 15 der Getriebevorrichtung 7 übertragen. Somit ist die Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20, das antriebsmäßig mit der Eingangswelle 15 der Getriebevorrichtung 7 gekoppelt ist, niedriger als die Verbindungsdrehzahl r_pre des Kugelventils 70 (r₁ < r_pre) und die Verbindung zwischen dem Inneren und Äußeren des Kupplungsgehäuses 20 ist durch das Kugelventil 70 getrennt.
Entsprechend wird, auch falls der Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 mit dem Zirkulationsöl befüllt ist, eine große Menge Zirkulationsöl zu dem Innenraum S zugeführt und die Kupplung 16 bewirkt eine Rutschdrehung der Reibplatten 17, 19, während sie gut mit dem Zirkulationsöl, das mit einer hohen Zirkulationsgeschwindigkeit zirkuliert, gekühlt werden.
Falls der SLU-Befehlswert erhöht wird und der Eingriffsdruck, der von dem linearen Magnetventils SLU ausgegeben wird, erhöht wird und somit die Kupplung vollkommen in Eingriff gebracht wird, rutschen und drehen sich die Reibplatten 17, 19 nicht (der voll eingegriffene Zustand Pe), erhöht sich die Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 und wird höher als die Verbindungsdrehzahl r_pre (r_in > r_pre) und wird das Kugelventil 70 in den Verbindungszustand gebracht (t₂ bis t₃).
Falls das Kugelventil 70 in den Verbindungszustand gebracht ist, ist der Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zu der Atmosphäre geöffnet und das Verbindungsloch 73 des Kupplungsgehäuses 20, das durch die Rückschlagkugel 71 des Kugelventils 70 verschlossen wurde, ist geöffnet. Somit wird das Zirkulationsöl in dem Innenraum S durch das Verbindungsloch 73 ausgestoßen und wird Luft in den Innenraum S von dem externen Raum M des Kupplungsgehäuses 20 eingeführt.
Entsprechend wird im Wesentlichen die gesamte Zirkulationsölmenge aus dem Innenraum S ausgestoßen und der Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 wird leer. Das Fahrzeug fährt weiter, wobei der Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 leer ist.
Es ist zu beachten, dass zu diesem Zeitpunkt das Schaltventil 59 zwischen den Öldurchgängen e₁, e₂ entsprechend dem Eingriffsdruck der Kupplung 16 schaltet. Somit ist die Zuführölmenge zu dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 immer noch die zweite Zuführölmenge Cb.
Andererseits beginnt, falls das Fahrzeug in einem Stau ist und die Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 niedriger als der Wert nahe der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 2 wird, die Kupplung 16 wieder zu rutschen (t₃, Ps₂).
Falls die Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 niedriger als die Verbindungsdrehzahl r_pre wird (r_in < r_pre), wird das Kugelventil 70, das geöffnet wurde, geschlossen und das Kupplungsgehäuse 20 wird abgedichtet (t₄).
Zu diesem Zeitpunkt wird, da die Zuführölmenge zu dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 immer noch die zweite Zuführölmenge Cb ist, das Zirkulationsöl von dem Ölzuführbereich A zu dem leeren Innenraum S mit der zweiten Zuführölmenge Cb mit einer hohen Strömungsrate zugeführt. Somit wird der Innenraum S schnell mit dem Zirkulationsöl in einem öldichten Zustand befüllt (t₄ bis t₅)
Andererseits wird, falls das Fahrzeug in die EV-Fahrbetriebsart geschaltet wird und nur durch die sich drehende Elektromaschine 3 ohne Verwendung des Verbrennungsmotors 2 anfährt, die Kupplung gelöst, und somit wird der Steuerungsdruck von dem linearen Magnetventil SLU nicht in das Zirkulationsölmengeneinstellventil 59 eingegeben und der Zuführöldurchgang des Zirkulationsöls zu dem Ölzuführbereich A wird von dem ersten Öldurchgang e₁ auf den zweiten Öldurchgang e₂ geschaltet und die Zirkulationsölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, wird verringert.
Das heißt, falls die Kupplung 16 von dem Rutschzustand Ps₁, Ps₂ oder dem voll eingegriffenen Zustand Pe in den gelösten Zustand Pr geschaltet wird, wird die Spulenposition des Schaltventils 59 umgeschaltet und die Zirkulationsölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses zuzuführen ist, wird von der zweiten Zuführölmenge Cb auf die erste Zuführölmenge Cs verringert.
Falls die Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 größer als die Verbindungsdrehzahl r_pre wird (r_in > r_pre), wird das Kugelventil 70 in den Verbindungszustand gebracht und das Verbindungsloch 73 des Kupplungsgehäuses 20, das durch die Rückschlagkugel 71 des Kugelventils 70 verschlossen wurde, wird geöffnet.
Somit wird das Zirkulationsöl in dem Innenraum S durch das Verbindungsloch 73 ausgestoßen und Luft von dem externen Raum M in den Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 eingeführt, wodurch der Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 leer wird.
Da die Hybridantriebsvorrichtung 5 wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann der Füllzustand des Kupplungsgehäuses 20 mit dem Öl entsprechend der Situation durch das Kugelventil 70 geschaltet werden. Das heißt, in dem Fall, in dem die Kupplung 16 eine Leistung des Verbrennungsmotors 2 überträgt, während sie rutscht und sich dreht, beispielsweise wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor 2 angefahren wird, wenn das Fahrzeug in einem Stau fährt, usw., erzeugt die Kupplung 16 eine große Wärmemenge. Daher wird das Kugelventil 70 geschlossen, um den Innenraum S des Kupplungsgehäuses mit dem Öl zu füllen, wodurch die Fähigkeit, die Kupplung 16 zu kühlen, erhöht werden kann.
In dem Fall, in dem die Kupplung gelöst ist, wie beispielsweise während eines EV-Fahrens, und die Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 gleich zu oder höher als die Verbindungsdrehzahl des Kugelventils 70 ist, wird das Kugelventil 70 gelöst und das Zirkulationsöl in dem Kupplungsgehäuse 20 ausgestoßen, wodurch der Innenraum S leer wird. Somit wird ein Verwirbelungswiderstand des Zirkulationsöls, der auf einer Relativdrehung zwischen den inneren Reibplatten 17 der Kupplung 16 und dem Kupplungsgehäuse 20 basiert, eliminiert und eine Energieeffizienz der Hybridantriebsvorrichtung 5 kann verbessert werden.
Außerdem kann, auch falls die Kupplung 16 im Eingriff ist, das Zirkulationsöl in dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 ausgestoßen werden, falls die Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 größer als die Verbindungsdrehzahl r_pre des Kugelventils 70 ist. Somit wird in diesem Fall das Gewicht (Trägheit) des Kupplungsgehäuses 20 verringert und die Antriebskraft, die die Einheit des Kupplungsgehäuses 20 dreht, kann verringert werden, wodurch die Energieeffizienz der Hybridantriebsvorrichtung 5 verbessert werden kann.
Da das Kugelventil 70 radial außerhalb des Vorderwandbereichs 39b des Kupplungsgehäuses 20 vorgesehen ist, kann die Gesamtmenge des Zirkulationsöl in dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 ausgestoßen werden und der Widerstand aufgrund eines Verwirbelns des Zirkulationsöls kann, wie oben beschrieben, eliminiert werden.
Außerdem wird das Kugelventil 70 zwischen dem Abschneidezustand und dem Verbindungszustand basierend auf der Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 geschaltet, wodurch der Füllzustand des Kupplungsgehäuses 20 mit dem Zirkulationsöl automatisch zwischen dem Fall, in dem das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, bei der die Kupplung 16 in vielen Situationen Leistung überträgt, während sie rutscht, und somit eine große Wärmemenge erzeugt, wie beispielsweise wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor 2 angefahren wird, und dem Fall, in dem das Fahrzeug in der EV-Fahrbetriebsart fährt, in der das Fahrzeug oft mit einer bestimmten Geschwindigkeit oder höher fährt, automatisch umgeschaltet werden kann.
Da der Verbindungszustand zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Kupplungsgehäuses 20 durch das Kugelventil 70, das sich basierend auf der Zentrifugalkraft öffnet und schließt, gesteuert wird, kann der Verbindungsmechanismus, der dem Inneren des Kupplungsgehäuses 20 erlauben kann, mit dem Äußeren von ihm kommunizierend in Verbindung zu stehen, durch einen einfachen Aufbau ausgebildet werden.
Außerdem wird die Kupplung 16 in den gelösten Zustand, den Rutschzustand und den voll eingegriffenen Zustand durch Steuern des Eingriffsdrucks, der durch das lineare Magnetventil SLU reguliert wird, gesteuert und die Zuführölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, kann basierend auf dem Zustand der Kupplung 16 eingestellt werden. Somit kann eine große Zirkulationsölmenge zu dem Kupplungsgehäuse 20 zugeführt werden, wenn die Kupplung 16 rutscht und sich dreht und eine große Wärmemenge erzeugt.
Insbesondere wird, falls der Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 leer ist, das Zirkulationsöl zu dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 durch die zweite Zuführölmenge Cb mit einer hohen Strömungsrate zugeführt, und somit kann der Innenraum S schnell mit dem Zirkulationsöl befüllt werden.
Außerdem wird, wenn die Kupplung 16 in dem gelösten Zustand ist, die Ölmenge, die zu dem Kupplungsgehäuse 20 zuzuführen ist, auf die erste Zuführölmenge Cs bei einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit eingestellt. Dies kann einen übermäßigen Ölverbrauch verringern und kann zur Verringerung eines Verwirbelungswiderstands der Kupplung 16, der oben beschrieben wurde, beitragen.
Da das Schaltventil 59 durch ein Ventil ausgebildet ist, das entsprechend dem Eingriffsdruck der Kupplung 16 arbeitet, kann die Ölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, durch einen einfachen Aufbau eingestellt werden.
[Zweite Ausführungsform]
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass die zweite Ausführungsform so ausgebildet ist, dass die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführende Ölmenge im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform in drei Stufen geändert werden kann. Eine Beschreibung der Anordnungen ähnlich zu denen der ersten Ausführungsform wird weggelassen und solche Anordnungen werden mit denselben Bezugszeichen versehen.
Wie es in 5 gezeigt ist, ist der Zirkulationsölmengeneinstellbereich (der Ölmengeneinstellbereich) 68 durch ein Modulationsventil 80, das einen ursprünglichen Druck, der von der Ölpumpenvorrichtung 30 empfangen wird, auf einen vorbestimmten Druck reguliert, und ein Schaltventil 81, zu dem der bestimmte Öldruck, der durch das Modulationsventil 80 reguliert ist, zugeführt wird und das die Ölmenge, die zu dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, umschaltet, ausgebildet.
Wie es in 6 gezeigt ist, ist das Schaltventil 81 dazu ausgebildet, eine Spule 81p, eine Feder 81s, die die Spule 81p in 6 nach oben vorspannt, eine Ölkammer 81e, die an einem Ende, das auf der gegenüberliegenden Seite zu der Feder 81s liegt, eine Eingangsöffnung 81a, zu der der Öldruck von dem Modulationsventil 80 eingegeben wird, und Ausgangsöffnungen 81b, 81c, 81d aufzuweisen und der Eingriffsdruck der Kupplung 16, der von dem linearen Magnetventil SLU ausgegeben wird, wird in die Ölkammer 81e zugeführt.
Die Ausgangsöffnung 81b ist mit einem ersten Öldurchgang e₁ verbunden, der in einer Düse vorgesehen ist, die einen großen Durchmesser (Öldurchgangsdurchmesser) aufweist, und die Ausgangsöffnung 81c ist mit einem zweiten Öldurchgang e₂ verbunden, der in einer Düse vorgesehen ist, die einen kleinen Durchmesser (Öldurchgangsdurchmesser) aufweist, und die Ausgangsöffnung 81d ist mit einem dritten Öldurchgang e₃ verbunden, der in einer Düse vorgesehen ist, die einen mittleren Durchmesser zwischen dem Düsendurchmesser des ersten Öldurchgangs und dem Düsendurchmesser des zweiten Öldurchgangs (Öldurchgangsdurchmesser) aufweist.
Somit wird, falls die Kupplung 16 gelöst ist und der Eingriffsdruck, der zu der Ölkammer 81e zugeführt wird, niedrig ist, die Spule 81p durch die Feder 81s, wie es in 6A gezeigt ist, nach oben vorgespannt und ein zweiter Stegbereich 81p ₂ der Spule 81p liegt so, dass die Ausgangsöffnung 81c abgeschnitten wird (eine erste Position).
Der Ausgangsöffnung 81c bildet eine größere Nut als der zweite Stegbereich 81p ₂ der Spule 81p. Somit ist zu diesem Zeitpunkt die Eingangsöffnung 81a mit dem zweiten Öldurchgang e₂, der einen kleineren Öldurchgangsdurchmesser aufweist, kommunizierend verbunden und das Zirkulationsöl in der ersten Zuführölmenge Cs wird durch den zweiten Öldurchgang e₂ zu dem Ölzuführbereich A zugeführt.
Andererseits bewegt sich, wie es in 6B gezeigt ist, falls die Kupplung 16 in dem Rutschzustand ist und der Eingriffsdruck für eine Rutschsteuerung der Kupplung 16 zu der Ölkammer 81e zugeführt wird, die Spule 81p und die Eingangsöffnung 81a steht mit der Ausgangsöffnung 81b und der Ausgangsöffnung 81c kommunizierend in Verbindung (eine zweite Position). Somit wird das Zirkulationsöl in der zweiten Zuführölmenge Cb zu dem Ölzuführbereich A durch den ersten Öldurchgang e₁, der einen großen Öldurchgangsdurchmesser aufweist, und den zweiten Öldurchgang e₂ zugeführt.
Wie es in 6C gezeigt ist, bewegt sich, falls die Kupplung 16 in einem voll eingegriffenen Zustand ist und der Eingriffsdruck, der höher ist als der in dem Rutschzustand, zu der Ölkammer 81e zugeführt wird, die Spule 81p und die Eingangsöffnung 81a ist mit der Ausgangsöffnung 81d und der Ausgangsöffnung 81c kommunizierend verbunden (eine dritte Position). Somit wird das Zirkulationsöl in einer dritten Zuführölmenge Cm kleiner als die zweite Zuführölmenge Cb und größer als die erste Zuführölmenge Cs zu dem Ölzuführbereich A durch den dritten Öldurchgang e₃, der einen mittleren Öldurchgangsdurchmesser aufweist, und den ersten Öldurchgang e₁ zugeführt.
Das heißt, der Zirkulationsölmengeneinstellbereich 68 ist so ausgebildet, dass die Zirkulationsölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, auf drei Stufen geschaltet werden kann, namentlich die erste Zuführölmenge Cs, die eine kleine Zuführölmenge ist, und die zweite Zuführölmenge Cb, die eine große Zuführölmenge ist, und die Zuführölmenge Cm, die eine Zwischenzuführölmenge ist (Cs < Cm < Cb).
Wie es oben beschrieben wurde, kann die Zirkulationsölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, auf drei Stufen geschaltet und zugeführt werden. Folglich liegt, wie es in 4 durch „Eb₂” gezeigt ist, falls die Kupplung 16 gelöst bzw. außer Eingriff ist (der gelöste Kupplungszustand Pr), die Spule 81p des Schaltventils 81 an der ersten Position (die Position von 6A) und die minimale Zirkulationsölmenge, die groß genug für eine Schmierung von Lager, usw., ist, wird dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 durch die erste Zuführölmenge Cs zugeführt.
Falls die Kupplung 16 anfängt zu rutschen und sich zu drehen (der Rutschzustand Ps₁), liegt die Spule 81p des Schaltventils 81 an der zweiten Position (die Position von 6B) und eine große Zirkulationsölmenge wird dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 durch die zweite Zuführölmenge Cb zugeführt.
Außerdem liegt, falls ein Eingriff der Kupplung 16 fortschreitet und die Kupplung 16 voll im Eingriff ist (der voll eingegriffene Zustand Pe), die Spule 81p des Schaltventils 81 in der dritten Position (der Position von 6C) und eine bestimmte Zirkulationsölmenge wird dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 durch die dritte Zuführölmenge Cm zugeführt.
Andererseits liegt, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit während eines Fahrens des Fahrzeugs aufgrund eines Staus, usw. sinkt und die Kupplung 16 zu rutschen beginnt (der Rutschzustand Ps₂), die Spule 81p des Schaltventils 81 bei der zweiten Position und eine große Zirkulationsölmenge wird dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 durch die zweite Zuführölmenge Cb zugeführt.
Somit wird, falls die Kupplung 16 in dem Rutschzustand Ps₁, Ps₂ ist, in dem die Kupplung eine große Wärmemenge erzeugt, die Kupplung 16 effektiv durch die große Zirkulationsölmenge, die zu dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 durch die zweite Zuführölmenge Cb zugeführt wird, gekühlt. In dem gelösten Zustand, in dem die Kupplung 16 gelöst ist, kann die zuzuführende Zirkulationsölmenge auf die erste Zuführölmenge Cs zum Verringern des Verwirbelungswiderstands, der auf einer Verwirbelung des Zirkulationsöls durch die Reibplatten 17, 19 basiert, eingestellt werden.
Außerdem wird, wenn die Kupplung 16 voll im Eingriff ist und die Wärmemenge, die durch die Kupplung 16 erzeugt wird, verringert ist, die Ölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, von der zweiten Zuführölmenge Cb auf die dritte Zuführölmenge Cm verringert. Dies kann einen Ölverbrauch unterdrücken und die Energieeffizienz des Fahrzeugs verbessern.
Da die erste Zuführölmenge Cs, die zugeführt wird, wenn die Kupplung 16 in dem gelösten Zustand ist, kleiner gemacht ist als die dritte Zuführölmenge Cm, die zugeführt wird, wenn die Kupplung 16 in dem voll eingegriffenen Zustand ist, ist die Zirkulationsölmenge, die in dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kupplung 16 in dem gelösten Zustand ist, enthalten ist, so weit als möglich verringert und der Verwirbelungswiderstand aufgrund eines Verwirbelns des Zirkulationsöls in dem Innenraum S durch die Reibplatten 17, 19 ist so weit als möglich verringert, wodurch ein Schleppmoment verringert werden kann.
Es ist zu beachten, dass, wie es durch „Eb₃” in 4 gezeigt ist, die Ölmenge, die zuzuführen ist, wenn die Kupplung 16 in dem gelösten Zustand ist, auf die dritte Zuführölmenge Cm eingestellt werden kann und, wie es durch „Eb₄” in 4 dargestellt ist, die Ölmenge, die zuzuführen ist, wenn die Kupplung 16 in dem voll eingegriffenen Zustand ist, auf die zweite Zuführölmenge Cb eingestellt werden kann.
[Dritte Ausführungsform]
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben werden. Die dritte Ausführungsform ist so ausgebildet, dass das Schaltventil 81 der zweiten Ausführungsform durch ein lineares Magnetsteuerungsventil 90 geschaltet werden kann, und eine Beschreibung von Anordnungen ähnlich zu denen der ersten und zweiten Ausführungsform wird weggelassen und solche Anordnungen werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Wie es in 7 gezeigt ist, weist der Zirkulationsölmengeneinstellbereich (der Ölmengeneinstellbereich) 68 zusätzlich zu dem Modulationsventil 80 und dem Schaltventil 81 das lineare Magnetsteuerungsventil 90 auf, das einen Steuerungsdruck zu der Ölkammer 81e des Schaltventils 81 ausgibt. Die Position der Spule 81p des Schaltventils 81 kann durch ein Steuern des Steuerungsdrucks, der von dem linearen Magnetsteuerungsventil 90 auszugeben ist, mittels des Steuerungsbereichs 21 geschaltet werden.
Somit wird, wie es in den 8 und 9 gezeigt ist, das lineare Magnetsteuerungsventil 90 in einen Nicht-Ausgabezustand (S1, S2 in 9) geschaltet, in dem Fall, in dem die Kupplung 16 gelöst ist und der Eingriffsdruck der Kupplung 16, der von dem linearen Magnetventil SLU ausgegeben wird, niedriger ist als ein erster Grenzdruck D₁, der die Kupplung 16 von dem gelösten Zustand Pr in den Rutschzustand Ps₁, Ps₂ schaltet (S1, S2 in 9).
Falls das lineare Magnetsteuerungsventil 90 in den Nicht-Ausgabezustand geschaltet ist, wird die Spule 81p des Schaltventils 81 zu der ersten Position durch die Vorspannkraft der Feder 81s bewegt und die minimale Zirkulationsölmenge, die groß genug zum Schmieren von Lagern, usw. ist, wird dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 durch die erste Zuführölmenge Cs zugeführt (t₀ bis t₁ in 8, S3 bis S5).
Falls der Eingriffsdruck der Kupplung 16, der von dem linearen Magnetventil SLU ausgegeben wird, höher als der erste Grenzdruck D₁ und niedriger als ein zweiter Grenzdruck D₂, bei dem die Reibplatten 17, 19 der Kupplung 16 sich nicht relativ zueinander drehen, ist und die Kupplung 16 zu rutschen beginnt (t₁, S6), bestimmt der Steuerungsbereich 21, ob oder nicht die Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 gleich zu oder niedriger als die Verbindungsdrehzahl r_pre des Kugelventils 70 (S7) ist und bestimmt auch, ob oder nicht ein Timer „t” nicht eingestellt bzw. gesetzt wurde (S8). Falls der Timer „t” nicht gesetzt wurde, wird der Timer „t” gesetzt.
Der Timer „t” wird auf eine vorbestimmte Zeit T gesetzt, die es zum Füllen des leeren Innenraums S des Kupplungsgehäuses 20 mit dem Zirkulationsöl braucht, wenn das Zirkulationsöl in der zweiten Zuführölmenge Cb zugeführt wird. Während der vorbestimmten Zeit T (t < T) gibt das lineare Magnetsteuerungsventil 90 den Steuerungsdruck derart aus, dass die Spule 81p des Schaltventils 81 an der zweiten Position liegt, und führt das Zirkulationsöl in der zweiten Zuführölmenge Cb zu dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zu (t₁ bis t₂, S10 bis S13).
Nachdem die vorbestimmte Zeit T abgelaufen ist, gibt das lineare Magnetsteuerungsventil 90 den Steuerungsdruck so aus, dass die Spule 81p entsprechend einem Befehl von dem Steuerungsbereich 21 an der dritten Position liegt und stellt die Zirkulationszufuhrölmenge auf die dritte Zuführölmenge Cm ein (t₂ bis t₃, S10 bis S16).
Andererseits erzeugt, falls die Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 höher als die Verbindungsdrehzahl r_pre des Kugelventils 70 wird, wenn die Kupplung 16 in dem Rutschzustand (S7) ist, die Kupplung 16 eine größere Wärmemenge und es ist eine größere Zirkulationsölmenge erforderlich. Somit wird die Zuführölmenge zu dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 bei der zweiten Zuführölmenge Cb beibehalten (S17 bis S19).
Falls der Eingriffsdruck der Kupplung 16 von dem linearen Magnetventil SLU höher als der zweite Grenzdruck D₂ wird und die Kupplung 16 voll im Eingriff ist, steuert das lineare Magnetsteuerungsventil 90 den Steuerungsdruck entsprechend einem elektrischen Befehl von dem Steuerungsbereich 21 so, dass die Spule 81p des Schaltventils 81 an der dritten Position liegt, und stellt die Zirkulationsölmenge, die dem Kupplungsgehäuse 20 zuzuführen ist, auf die dritte Zuführölmenge Cm ein (t₂ bis t₃, S20 bis S22).
Somit wird, auch wenn die Kupplung 16 in dem Rutschzustand ist, die Zirkulationsölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, verringert, wenn der Innenraum S mit dem Zirkulationsöl befüllt ist. Das heißt, das Zirkulationsöl wird dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 in der zweiten Zuführölmenge Cb nur zugeführt, wenn die Kupplung 16 zu rutschen beginnt. Dies kann einen Verbrauch von Zirkulationsöl verringern, während die Fähigkeit eines Kühlens der Kupplung 16 sichergestellt wird.
Es ist zu beachten, dass in der obigen Ausführungsform die Zirkulationsölmenge, die dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 zuzuführen ist, entsprechend ob die Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 höher als die Verbindungsdrehzahl r_pre des Kugelventils 70 ist oder nicht, geschaltet wird. Dennoch muss, wie es in 10 gezeigt ist, eine solche Bestimmung basierend auf der Drehzahl r_in des Kupplungsgehäuses 20 nicht notwendigerweise gemacht werden. Die Zuführölmenge kann auf die zweite Zuführölmenge Cb nur in der Anfangsperiode des Rutschens der Kupplung 16 eingestellt werden und kann auf die dritte Zuführölmenge Cm eingestellt werden, nachdem die vorbestimmte Zeit T des Timers „t” abgelaufen ist.
Die Zuführölmenge in dem Zustand, in dem die Kupplung 16 gelöst ist, kann auf die dritte Zuführölmenge Cm eingestellt werden und kann auf die erste Zuführölmenge Cs eingestellt werden, wenn die Kupplung 16 in dem voll eingegriffenen Zustand ist und nachdem die vorbestimmte Zeit T des Timers „t” abgelaufen ist. Das heißt, die erste Zuführölmenge kann gleich zu der dritten Zuführölmenge sein.
Es ist zu beachten, dass der Verbindungsmechanismus in der vorliegenden Ausführungsform durch das Kugelventil 70 ausgebildet ist. Zusätzlich zu einem Öldurchgang zum Zirkulieren des Zirkulationsöls kann der Verbindungsmechanismus irgendeinen Aufbau aufweisen, so lange der Verbindungsmechanismus das Zirkulationsöl, das in dem Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 enthalten ist, ausstößt. Beispielsweise kann der Verbindungsmechanismus durch ein Kugelventil ausgebildet sein, das eine Rückschlagkugel in Richtung zu einer konischen Oberfläche durch eine Feder vorspannt. Es ist zu beachten, dass in dem Fall einer Verwendung dieses Kugelventils das Kugelventil an dem Ringbereich 39c des Kupplungsgehäuses 20 so angebracht ist, dass die konische Fläche radial nach innen gerichtet ist.
Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Kugelventil kann der Verbindungsmechanismus dazu ausgebildet sein, das Verbindungsloch 73 entsprechend der Betätigung des Kolbens 40 der Kupplung 16 zu verschließen, oder kann einen Aufbau einer Lamellenbauweise, usw. aufweisen. Beispielsweise werden die Drehzahl und Beschleunigung eines sich drehenden Elements des Übertragungspfads auf der Seite des Rads 6 detektiert und ein Teil des Aufbaus des Verbindungsmechanismus ist an der Seite des Motorgehäuses 26 statt auf der Seite des Kupplungsgehäuses 20 vorgesehen, so dass der Innenraum S des Kupplungsgehäuses 20 mit dem Außenraum M von ihm kommunizierend in Verbindung stehen kann oder die Verbindung zwischen ihnen von der Seite des Motorgehäuses 26 basierend auf dem Drehzustand des Kupplungsgehäuses 20, wie beispielsweise der detektierten Drehzahl und Beschleunigung, getrennt werden kann.
Außerdem können ein Öffnen und ein Schließen des Verbindungsmechanismus elektrisch gesteuert sein, so dass der Verbindungsmechanismus in dem Fall, in dem eine große Kühlleistungsfähigkeit abhängig von der Situation erforderlich ist, geschlossen wird und in dem Fall, anders als der Fall, in dem solch eine große Kühlleistungsfähigkeit erforderlich ist, geöffnet wird.
Das Kugelventil 70 muss zumindest radial außerhalb bezüglich der Innenumfangsflächen (radial inneren Enden) 1 der äußeren Reibplatten 19 in dem Kupplungsgehäuse 20 liegen und muss ein Ansteigen des Schleppmoments aufgrund eines Verwirbelns des Zirkulationsöls durch die Reibplatten 17, 19 auch nur leicht verringern können.
Außerdem kann das Kugelventil 70 in dem Rückwandbereich 37b des Kupplungsgehäuses 20 vorgesehen sein und kann irgendeine Anzahl von Kugelventilen 70 vorgesehen sein.
Die inneren Reibplatten 17 brauchen nur durch Keileingriff mit einem aus einem sich drehenden Element auf dem Übertragungspfad L₁ auf der Verbrennungsmotorseite, wie beispielsweise der Kupplungsnabe 35, und einem sich drehenden Element auf dem Übertragungspfad L₂ auf der Radseite, wie beispielsweise der Kupplungstrommel 36, im Eingriff (antriebsmäßig gekoppelt) sein. Die äußeren Reibplatten 19 müssen mit dem jeweils anderen aus dem sich drehenden Element auf dem Übertragungspfad L₁ auf der Verbrennungsmotorseite und dem sich drehenden Element auf dem Übertragungspfad L₂ auf der Radseite im Keileingriff (antriebsmäßig gekoppelt) sein. Die Kupplung 16 kann durch eine Einscheibenkupplung ausgebildet sein.
Außerdem kann, obwohl die Kupplung 16 in der vorliegenden Erfindung als ein Reibeingriffselement verwendet wird, eine Bremse anstatt der Kupplung verwendet werden. Es ist zu beachten, dass die „Kupplung” ein Element ist, das Leistung zwischen zwei sich drehenden Elementen überträgt, die einen Drehzahlunterschied zwischen sich aufweisen, während Reibplatten zum Rutschen und sich Drehen gebracht werden, und somit Leistung überträgt, während der Drehzahlunterschied zwischen den sich drehenden Elementen absorbiert wird. Die „Bremse” ist ein Element, in dem eine Reibplatte an einem festen Bauteil angebracht ist, um eine Drehung eines sich drehenden Elements zu verriegeln.
Die Getriebevorrichtung 7 kann irgendein Drehzahlveränderungsmechanimus sein und kann beispielsweise durch ein Mehrstufenautomatikgetriebe oder eine Getriebevorrichtung, wie beispielsweise ein CVT ausgebildet sein. Die Getriebevorrichtung 7 kann eine sich drehende Elektromaschine, die an der Getriebevorrichtung 7 selbst angebracht ist, aufweisen.
Außerdem brauchen die sich drehende Elektromaschine 3 und die Kupplung 16 nur antriebsmäßig mit einem sich drehenden Element der Getriebevorrichtung 7 gekoppelt sein und können antriebsmäßig mit beispielsweise der Eingangswelle oder einer Ausgangswelle der Getriebevorrichtung 7 gekoppelt sein.
Ein Öffnen und Schließen des Verbindungsmechanismus kann aktiv durch Steuern der Drehzahl der Eingangswelle 15 durch die Getriebevorrichtung 7 gesteuert werden. Beispielsweise kann in dem Fall, in dem der Verbrennungsmotor 2 durch Antreiben der sich drehenden Elektromaschine 3 wieder angelassen wird, die Drehzahl der Eingangswelle 15 durch die Getriebevorrichtung 7 auf weniger als die Verbindungsdrehzahl gesteuert werden.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf FF-Bauarthybridautos, sondern auch auf FR-Bauarthybridautos angewendet werden und kann auch auf irgendwelche Fahrzeuge angewendet werden, so lange das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor und eine sich drehende Elektromaschine als Antriebsleistungsquellen aufweist.
Es sollte verstanden werden, dass die Erfindungen, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurden, in irgendeiner Kombination verwendet werden können.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die Hydrauliksteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird in Hybridantriebsvorrichtungen verwendet, die bevorzugt in Fahrzeugen, wie beispielsweise Personenfahrzeugen, Bussen und Lastwagen, verwendet werden und die eine Reibeingriffsvorrichtung, die auf einem Übertragungspfad zwischen einem Verbrennungsmotor und Rädern vorgesehen ist, aufweist.
Bezugszeichenliste

2: Verbrennungsmotor
3: sich drehende Elektromaschine
5: Fahrzeugantriebsvorrichtung
6: Rad
16: Reibeingriffsvorrichtung (Kupplung)
17: erste Reibplatte (innere Reibplatte)
19: zweite Reibplatte (äußere Reibplatte)
20: Gehäusebauteil (Kupplungsgehäuse)
22: Hydrauliksteuerungsvorrichtung
64: Reibeingriffsvorrichtungssteuerungsbereich (Kupplungssteuerungsbereich)
68: Ölmengeneinstellbereich
74: Verbindungsmechanismus
59, 81: Schaltventil
81s: Spule
S: Innenraum
Cs: erste Zuführölmenge
Cb: zweite Zuführölmenge
Cm: dritte Zuführölmenge
T: vorbestimmte Zeit
L: Übertragungspfad
L₁: Übertragungspfad auf der Verbrennungsmotorseite
L₂: Übertragungspfad auf der Radseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010-196868 A [0006]

Claims

Hybridantriebsvorrichtung, mit einer Reibeingriffsvorrichtung, die auf einem Übertragungspfad zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Rad angeordnet ist und eine erste Reibplatte, die in dem Übertragungspfad antriebsmäßig mit einem Übertragungspfad auf einer Verbrennungsmotorseite gekoppelt ist, und eine zweite Reibplatte, die antriebsmäßig mit einem Übertragungspfad auf einer Radseite gekoppelt ist, aufweist, einer sich drehenden Elektromaschine, die antriebsmäßig mit dem Übertragungspfad auf der Radseite gekoppelt ist, und einem Gehäusebauteil, das einen Innenraum aufweist, der die erste und zweite Reibplatte der Reibeingriffsvorrichtung aufnimmt und der so ausgebildet ist, dass die erste und zweite Reibplatte in Öl getränkt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: einen Verbindungsmechanismus, der die Verbindung zwischen dem Innenraum des Gehäusebauteils und einer Außenseite erlauben oder trennen kann und der das Öl aus dem Innenraum zu der Außenseite ausstößt, wenn der Innenraum mit der Außenseite kommunizierend in Verbindung steht, einen Reibeingriffsvorrichtungssteuerungsbereich, der einen Eingriffsdruck zum Erhalten eines gelösten Zustands, in dem die erste und zweite Reibplatte gelöst sind, und eines Rutschzustands, in dem die erste und zweite Reibplatte rutschen und sich drehen, steuern kann, und einen Ölmengeneinstellbereich, der dazu ausgebildet ist, dass er eine Ölmenge, die dem Innenraum des Gehäusebauteils zuzuführen ist, basierend auf einem Steuerungszustand der Reibeingriffsvorrichtung einstellen kann, und der die Ölmenge auf eine erste Zuführölmenge einstellt, wenn die Reibeingriffsvorrichtung gelöst ist, und die Ölmenge auf eine zweite Zuführölmenge größer als die erste Zuführölmenge einstellt, wenn die Reibeingriffsvorrichtung anfängt zu rutschen.
Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Reibeingriffsvorrichtungssteuerungsbereich den Eingriffsdruck so steuern kann, dass ein voll eingegriffener Zustand, in dem die erste und zweite Reibplatte voll im Eingriff sind, erhalten wird, und der Ölmengeneinstellbereich die Ölmenge auf eine dritte Zuführölmenge kleiner als die zweite Zuführölmenge einstellt, wenn die Reibeingriffsvorrichtung in dem voll eingegriffenen Zustand ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Ölmengeneinstellbereich die erste Zuführölmenge so einstellt, dass die erste Zuführölmenge kleiner als die dritte Zuführölmenge ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der Ölmengeneinstellbereich die Ölmenge, die dem Gehäusebauteil zuzuführen ist, auf die erste oder dritte Zuführölmenge einstellt, nachdem eine vorbestimmte Zeit, die es zum Füllen des leeren Innenraums des Gehäusebauteils mit dem Öl, wenn das Öl in der zweiten Zuführölmenge zugeführt wird, braucht, abgelaufen ist, seit die Reibeingriffsvorrichtung angefangen hat zu rutschen.
Hybridantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Ölmengeneinstellbereich ein Schaltventil aufweist, in dem eine Spule basierend auf dem Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung, der von dem Reibeingriffsvorrichtungssteuerungsbereich ausgegeben wird, arbeitet, und das Schaltventil die Ölmenge, die dem Gehäusebauteil zuzuführen ist, umschaltet.