DE60007602T2 - Schmiereinrichtung für Hybridfahrzeug - Google Patents

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Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schmieröl für Hybridfahrzeuge und insbesondere auf eine Schmierungsstruktur für ein Hybridfahrzeug, das durch eine Maschine oder einen Motor angetrieben werden kann.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Es wurde z. B. ein Hybridfahrzeug offenbart, das von einem Antriebsmotor angetrieben wird, der auf einer Achsenseite eines Getriebes angeordnet ist (JP-A-10-324177). In einem Hybridfahrzeug dieses Typs ist eine sekundäre Öldruckantriebsquelle zusätzlich zu einer primären Öldruckversorgungsquelle vorgesehen, um das Getriebe anzutreiben, wenn die Maschine angetrieben wird, wobei diese sekundäre Öldruckantriebsquelle selektiv anstelle der primären Öldruckversorgungsquelle verwendet wird, wenn die Maschine ausgehend von einem Zustand, indem die Maschine gestoppt ist, wieder gestartet wird.
  • Eine Schmierungsstruktur, die eine von der Maschine angetriebene Primäröldruckversorgungsquelle, eine Sekundäröldruckversorgungsquelle, die von einer von der Maschine verschiedenen Antriebsquelle angetrieben wird, umfasst, wobei die primären und sekundären Öldruckversorgungsquellen Öldruck in das Getriebe leiten, ist aus dem Dokument EP-A-0764799 des Standes der Technik bekannt.
  • Im folgenden wird mit Bezug auf 3 ein Hybridfahrzeug des Standes der Technik beschrieben, wobei das Bezugszeichen 51 ein manuelles Ventil bezeichnet, das ein Typ eines manuellen Ventils ist, der mit einer Vorwärtskupplung 52 und einer Rückwärtskupplung 53 verbunden ist. Außerdem ist das manuelle Ventil 51 über ein Rückschlagventil 54 mit einer primäre Öldruckversorgungsquelle X (nicht gezeigt) verbunden, die von einer Maschine angetrieben wird, wobei eine sekundäre Öldruckversorgungsquelle Y mit einer Ausgangsseite des Rückschlagventils 54 verbunden ist, um ein Hydraulikfluid dem manuellen Ventil 51 anstelle der Primäröldruckversorgungsquelle zuzuführen, wenn die Maschine gestoppt ist.
  • Die sekundäre Öldruckversorgungsquelle Y soll ein Hydraulikfluid von einer Pumpe 56, die an einem Motor 55 arbeitet, dem manuellen Ventil 51 zuführen, wobei mit einer Ausgangsseite der Pumpe 56 längs eines Öldruckpfades ein Entlastungsventil 57 und ein Rückschlagventil 58 verbunden sind. Dieses Entlastungsventil 57 arbeitet so, dass es den Druck eines von der Pumpe 56 gelieferten Hydraulikfluids konstant macht, wobei ein Ablauf für das Entlastungsventil 57 dafür ausgelegt ist, zu einer Ölwanne 59 zurückzuführen.
  • Wenn jedoch beim obenerwähnten Stand der Technik der Antriebsmotor mit einer hohen Ausgangsleistung läuft, oder wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit auf kontinuierlichen Gefällen mit gestoppter Maschine fährt, tritt, da das Schmierungssystemöl von der Schmieröldruckversorgung X nicht in ausreichendem Maß geliefert wird, ein Mangel an Schmieröl am Getriebe und am Antriebsmotor auf, was möglicherweise zu dem Nachteil des Versagens der unter dem Ölmangel leidenden Vorrichtungen führt. Mit anderen Worten, mit der sekundären Öldruckversorgungsquelle Y, die der primären Öldruckversorgungsquelle X in der Bereitstellung einer benötigten Durchflussmenge unterlegen ist, tritt dann, wenn überschüssiges Schmieröl von der sekundären Öldruckversorgungsquelle Y aus dem Entlastungsventil 57 zur Ölwanne 59 zurückgeführt wird, ein Mangel an dem Schmieröl auf, das dem Schmierungssystem zugeführt werden soll.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um dieses Problem zu beseitigen, ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Schmierungsstruktur für ein Hybridfahrzeug zu schaffen, die einen Mangel an Schmieröl beseitigen kann, während die sekundäre Öldruckversorgungsquelle Y benutzt wird.
  • Hinsichtlich der Lösung des obigen Problems ist in einem Hybridfahrzeug, das ein Getriebe (z. B. ein CVT 6 in einer Ausführungsform der Erfindung), das längs eines Antriebsstranges zwischen einer Maschine (z. B. einer Maschine E in der Ausführungsform) und einem Antriebsrad (z. B. einem Antriebsrad W in der Ausführungsform) angeordnet ist und mittels Öldruck von einer Öldruckversorgungsquelle (z. B. den Ölpumpen 4, 25 in der Ausführungsform) betätigt wird, und eine Kupplung (z. B. eine Startkupplung 15 in der Ausführungsform), die auf einer Antriebsradseite des Getriebes vorgesehen ist, umfasst, wobei das Antriebsrad mittels eines Elektromotors (z. B. eines sekundären Motorgenerators M2 in der Ausführungsform) in dem Fall angetrieben werden kann, in dem der Antriebsstrang mittels der Kupplung unterbrochen ist, eine Schmierölstruktur für ein Hybridfahrzeug vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Öldruckversorgungsquelle von einer primären Öldruckversorgungsquelle (z. B. hauptsächlich der Ölpumpe 4 in der Ausführungsform), die von der Maschine angetrieben wird, und einer sekundären Öldruckversorgungsquelle (z. B. hauptsächlich der Ölpumpe 25 in der Ausführungsform), die von irgendeiner anderen Antriebsquelle (z. B. einem Motor 26 in der Ausführungsform) als der Maschine angetrieben wird, gebildet wird, dass ein Entlastungsventil (z. B. ein Entlastungsventil 28 in der Ausführungsform) an der sekundären Öldruckversorgungsquelle vorgesehen ist, um einen Förderdruck zu regulieren, und dass ein Ableitungskreis (z. B. ein Ableitungskreis 29 in der Ausführungsform) des Entlastungsventils mit einem Schmierölpfad (z. B. einer Schmierölleitung 22c) für das Getriebe und den Elektromotor verbunden ist.
  • Gemäß der Schmierungsstruktur wird überschüssiges Öl vom Ableitungskreis der sekundären Öldruckversorgungsquelle zum Schmieren des Getriebes und des Elektromotors zugeführt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Haupthydraulikkreis einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
  • 2 ist ein Diagramm, das die Gesamtkonstruktion der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
  • 3 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Haupthydraulikkreis einer herkömmlichen Schmierungsstruktur zeigt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im folgenden wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm, das die Konstruktion eines Hybridfahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. In 2 enthält ein Hybridfahrzeug 1 eine (nicht gezeigte) Steuereinheit, wobei eine Maschine E mittels eines primären Motorgenerators M1 gestartet wird, der mit der Maschine E verbunden ist, und wobei hierfür unter Verwendung der Maschine als Antriebsquelle eine Kraft erzeugt wird, um eine Batterie B geladen zu halten. Es ist zu beachten, dass dieser primäre Motorgenerator M1 ferner beim Fahren die Maschine E unterstützt, wenn durch eine Kooperation eines sekundären Motorgenerators M2, der später beschrieben wird, und der Maschine E keine ausreichende Antriebskraft erhalten werden kann.
  • Da außerdem im Hybridfahrzeug 1 eine Abtriebswelle der Maschine E direkt mit einer Welle des primären Motorgenerators M1 verbunden ist, wie oben beschrieben worden ist, kann der primäre Motorgenerator M1 als Anlasser verwendet werden, wenn die Maschine E angelassen wird. Es ist zu beachten, dass eine Antriebseinheit 2 zwischen dem primären Motorgenerator M1 und einer Batterie B vorgesehen ist.
  • Die Abtriebswelle der Maschine E und die Welle des primären Motorgenera tors M1, die mit dieser verbunden ist, sind so konstruiert, dass sie ein Doppelmassenschwungrad 3 drehen und eine Ölpumpe 4 in Drehung versetzen. Außerdem sind die Abtriebswelle der Maschine E und die Welle des primären Motorgenerators M1 über ein Vorwärts- und Rückwärts-Bewegungsumschalt-Planetengetriebe 5 mit einer Antriebsscheibe 7 eines CVT 6 verbunden.
  • Das Vorwärts- und Rückwärts-Bewegungsumschalt-Planetengetriebe 5 ist so konstruiert, dass es über ein Druckregulierungsventil (ein in 1 gezeigtes Druckregulierungsventil 22, das später beschrieben wird), das mit einem Auswahlhebel verbunden ist, bei Bedarf durch Betätigen des Auswahlhebels selektiv mit den hydraulisch betätigten Reibungselementen 8, 9 in Eingriff gelangt.
  • Somit sind die Drehrichtungen der Antriebskraft, die von der Maschine E oder dem primären Motorgenerator M1 geliefert wird und in die Antriebsscheibe 7 des CVT6 eingegeben wird, dafür ausgelegt, umgeschaltet zu werden.
  • Die Drehung der Antriebsscheibe 7 wird über einen metallischen Riemen 11 auf eine Abtriebsscheibe 12 übertragen. Hierbei wird das Rotationsverhältnis der Antriebsscheibe 7 und der Abtriebsscheibe 12 durch die Durchmesser der Abschnitte der jeweiligen Scheiben, um die der metallische Riemen 11 gewickelt ist, bestimmt, wobei die Umwicklungsdurchmesser des Riemens durch Druckkräfte gesteuert werden, die mittels Öldrücken ausgeübt werden, mit denen die Seitenkammern 13, 14 der jeweiligen Scheiben beaufschlagt werden.
  • Es ist zu beachten, dass die Öldrücke durch die Ölpumpe 4 erzeugt werden, um zu den jeweiligen Seitenkammern 13, 14 geleitet zu werden. Außerdem wird die Rotation der Abtriebsscheibe 12 über eine Startkupplung 15 und ein Differenzial 16 auf das Antriebsrad W übertragen.
  • Ein Einlasskrümmer 17 der Maschine E ist über einen Unterdruckbehälter 18 mit einem Bremskraftverstärker 19 verbunden, der mit einem Bremspedal 20 verbunden ist.
  • Ferner ist an der Antriebseinheit 2 ein sekundärer Motorgenerator M2 vorgesehen, der über das Differenzial 16 mit dem Antriebsrad W verbunden ist. Folglich ist dieses Hybridfahrzeug so konstruiert, dass es einen Motorbetrieb über den sekundären Motorgenerator M2 in einem Zustand durchführt, in welchem die Kraftübertragung von der Maschine durch die Startkupplung 15 unterbrochen ist. Außerdem werden die Verzögerungsrückgewinnung und die Antriebsunterstützung für die Maschine E vom sekundären Motorgenerator M2 bereitgestellt.
  • 1 ist ein Hydraulikschaltbild, das einen Hauptabschnitt der Erfindung zeigt.
  • In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 21 eine Ölwanne, wobei die durch die Maschine E angetriebene Ölpumpe 4 längs eines Hydraulikreises 23 vorgesehen ist, der sich von der Ölwanne 21 zum Druckregelventil 22 erstreckt. Eine Steuerleitung 22A zum Steuern des Betriebs des Druckregelventils 22 ist mit dem Druckregelventil 22 verbunden, wobei eine Betätigungsleitung 22B zum Anlegen eines Betätigungsdrucks von der Ölpumpe 4 ebenfalls mit dem Druckregelventil 22 verbunden ist. Außerdem ist ferner eine Schmierungsleitung 22C zum Schmieren des CVT 6 und des sekundären Motorgenerators M2 mit dem Druckregelventil 22 verbunden. Genauer ist das Druckregelventil 22 dafür ausgelegt, den Druck der Betätigungsleitung 22B vom Hydraulikkreis 23 mit einem Druck proportional zu einem an die Steuerleitung 22A angelegten Druck zu regeln. Ein Hydraulikfluid, das zum Zeitpunkt der Regelung des Drucks überflüssig wird, wird abgelassen, um in die Schmierungsleitung 22C zur Verwendung zur Schmierung (LUB) abgegeben zu werden.
  • Ein Hydraulikkreis 24 ist parallel zum Hydraulikkreis 23 vorgesehen. Eine Ölpumpe 25 ist längs des Hydraulikkreises 24 vorgesehen, wobei diese eine ähnliche Funktion hat wie diejenige, die längs des Hydraulikkreises 23 vorgesehen ist. Die Ölpumpe 25 wird von einem Motor 26 angetrieben und soll anstelle der Ölpumpe 4 ein Hydraulikfluid dem CVT 6 zuführen, wenn die Maschine gestoppt ist.
  • Ein Rückschlagventil 27 ist längs des Hydraulikkreises 24 eingesetzt, wobei ein Entlastungsventil 28 zwischen dem Rückschlagventil 27 und der Ölpumpe 25 vorgesehen ist. Ein Ableitkreis 29 des Entlastungsventils 28 ist mit der Schmierungsleitung 22C verbunden, welche mit dem Druckregelventil 22 verbunden ist.
  • Gemäß der obigen Ausführungsform wird in einem Fall, in dem die Maschine E angetrieben wird, dann, wenn ein Hydraulikfluid von der Ölwanne 21 mittels der Ölpumpe 4 dem Druckregelventil 22 zugeführt wird, das Druckregelventil 22 durch das Hydraulikfluid von der Steuerleitung 22A gesteuert, wobei das Hydraulikfluid mit einem vorgegebenen Druck von der Betätigungsleitung 22B zu den vorgegebenen Seitenkammern 13, 14 des CVT 6 geliefert wird.
  • Während das Hydraulikfluid wie oben beschrieben zugeführt wird, wird das Hydraulikfluid vom Druckregelventil 22 über die Schmierungsleitung 22C als Schmieröl auf das CVT 6 und den sekundären Motorgenerator M2 verteilt. Wenn hierbei das Fahren des Fahrzeugs mittels des sekundären Motorgenerators M2 mit gestoppter Maschine E beginnt, wird anschließend die Ölpumpe 25 gestartet, um mittels des Motors 26 zu arbeiten, da die Ölpumpe 4 stoppt. Die Zufuhr des Hydraulikfluids zum CVT 6 oder dergleichen wird mittels der Ölpumpe 25 sichergestellt.
  • Das Entlastungsventil 28 ist längs des Hydraulikkreises 24 vorgesehen, durch den das Hydraulikfluid mittels der Ölpumpe 25 geführt wird, jedoch wird, da der Ableitkreis 29 des Entlastungskreises 28 nicht mit der Ölwanne 21 sondern mit der Schmierleitung 22C verbunden ist, das vom Entlastungsventil 28 abgeleitete Hydraulikfluid zur Schmierleitung 22C geleitet, um für die Schmierung verwendet zu werden.
  • Selbst in einem Fall, in dem der sekundäre Motorgenerator M2 mit einer hohen Ausgangsleistung betrieben wird, während die Maschine sich in einem gestoppten Zustand befindet, oder in einem Fall, in dem das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf kontinuierlichen Gefällen mit gestoppter Maschine fährt, kann somit ein Mangel an Schmieröl am CVT 6 und am sekundären Motorgenerator verhindert werden.
  • Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt ist. Wie in 2 mit gestrichelten Linien als eine weitere Ausführungsform gezeigt ist, kann die Erfindung auf ein Hybridfahrzeug angewendet werden, in welchem ein erster Motorgenerator M1 über eine Kette C und Scheiben P1 und P2 mit einem Ende einer Maschine E entgegengesetzt zu einem Ende, an dem ein Doppelmassenschwungrad einer Kuppelwelle vorgesehen ist, verbunden sein. Mit dieser Ausführungsform können ähnliche Vorteile wie mit der vorangehenden Ausführungsform geschaffen werden.
  • Wie vorher beschrieben worden ist, wird gemäß dem Aspekt der Erfindung dann, wenn das Fahrzeug durch Antreiben des Antriebsrades mittels des Elektromotors bei gestoppter Maschine fährt, ein überschüssiges Fluid von der Ableitung des Entlastungsventils der sekundären Öldruckversorgungsquelle zur Schmierung des Getriebes und des Elektromotors zugeführt, weshalb bei der Erfindung vorteilhaft nicht die Gefahr eines Mangels an Schmieröl am Getriebe und am Elektromotor hervorgerufen wird, der in dem Fall auftreten würde, in dem das abgeleitete Fluid vom Entlastungsventil zur Ölwanne zurückgeführt würde.
  • In einem Hybridfahrzeug, das ein längs eines Antriebsstranges zwischen einer Maschine und einem Antriebsrad vorgesehenes CVT, das mit einem Öldruck von einer Ölpumpe betrieben wird, und eine Startkupplung, die auf einer Antriebsradseite des CVT vorgesehen ist, umfasst, wobei das Antriebsrad durch einen sekundären Motorgenerator in dem Fall angetrieben werden kann, in dem der Antriebsstrang durch die Startkupplung unterbrochen ist, ist eine Schmierungsstruktur für ein Hybridfahrzeug vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine von der Maschine angetriebene Ölpumpe 4 und eine von einem Motor 26 angetriebene Ölpumpe 25 vorgesehen sind, ein Entlastungsventil an der Ölpumpe 25 vorgesehen ist, um deren Förderdruck zu regulieren, und dass ein Ableitkreis des Entlastungsventils mit dem CVT und einer Schmierleitung 22C des sekundären Motorgenerators verbunden ist.

Claims (5)

  1. Schmierungsstruktur für ein Hybridfahrzeug, wobei das Hybridfahrzeug umfasst: ein Getriebe (6), das längs eines Antriebsstranges zwischen einer Maschine (E) und einem Antriebsrad (W) angeordnet ist; eine Kupplung (15), die auf einer Antriebsradseite des Getriebes im Antriebsstrang angeordnet ist; und einen Elektromotor (M2), der das Antriebsrad (W) in dem Fall antreibt, in dem der Antriebsstrang durch die Kupplung (15) unterbrochen ist; wobei die Schmierungsstruktur umfasst: eine primäre Öldruckversorgungsquelle (4), die von der Maschine (E) angetrieben wird; eine sekundäre Öldruckversorgungsquelle (25), die von einer Antriebsquelle (26) verschieden von der Maschine (E) angetrieben wird, wobei die primären und sekundären Öldruckversorgungsquellen (4, 25) Öldruck zum Steuern des Getriebes (6) liefern; und ein Entlastungsventil (28), das an der sekundären Öldruckversorgungsquelle (25) vorgesehen ist, um dessen Förderdruck zu regulieren; dadurch gekennzeichnet, dass ein Ableitungskreis (29) des Entlastungsventils (28) mit einer Schmierölleitung (LUB) für das Getriebe (6) und den Elektromotor (M2) verbunden ist.
  2. Schmierungsstruktur für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Druckregulierungsventil (22), das den Öldruck von der primären Öldruckversorgungsquelle (4) reguliert, so dass ein vorgegebener Öldruck in das Getriebe (6) geleitet wird; und ein Rückschlagventil (27), das an der sekundären Öldruckversorgungsquelle (25) vorgesehen ist und mit einem Hydraulikkreis (23) zwischen dem Druckregulierungsventil (27) und der primären Öldruckversorgungsquelle (4) verbunden ist.
  3. Schmierungsstruktur für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 2, bei der das Entlastungsventil (28) zwischen der sekundären Öldruckversorgungsquelle (25) und dem Rückschlagventil (27) angeordnet ist.
  4. Schmierungsstruktur für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 2, bei der das Druckregulierungsventil (22) mit der Schmierölleitung (LUB) für das Getriebe und den Elektromotor verbunden ist.
  5. Schmierungsstruktur für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, bei der die primären und sekundären Öldruckversorgungsquellen (4, 25) jeweils von Ölpumpen gebildet werden.
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