JP2004067001A - ハイブリッド車両の油圧回路 - Google Patents

Abstract

【課題】電動オイルポンプを確実に作動させてエンジン停止中の変速機の作動油圧を確保する。
【解決手段】エンジン２とモータを動力源として備えたハイブリッド車両の変速機に油圧を供給する油圧回路３０において、エンジン２と前記モータの少なくともいずれか一方の駆動力により作動せしめられる機械式オイルポンプ１１と、予め定められた条件下で作動せしめられる電動オイルポンプ１２と、前記変速機に油圧を供給する油圧制御回路２０と、機械式オイルポンプ１１から油圧制御回路２０に油圧を供給可能にする吐出管３４と、電動オイルポンプ１２から吐出管３４に油圧を供給可能にする吐出管３６と、吐出管３６に設けられた逆止弁３７と、油圧制御回路２０内に設けられた油溜まり２２のオイルを電動オイルポンプ１２に供給可能にする供給管３８と、を備える。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車両の油圧回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンを駆動させる燃料の節約や、燃料の燃焼により発生する排気ガスの低減等を目的として、車両の駆動輪に連結される動力伝達機構にエンジンと発電可能なモータ（以下、モータ・ジェネレータという）とを連結し、走行時に必要に応じてモータ・ジェネレータによる駆動アシストを行うとともに、減速時に駆動輪から入力される動力を前記モータ・ジェネレータに伝達し、該モータ・ジェネレータにより回生動作を行って減速エネルギーを回生エネルギーに変換し電気エネルギーとして蓄電装置に充電するハイブリッド車両が開発されている。
【０００３】
このようなハイブリッド車両に油圧作動式の自動変速機を採用した場合、エンジンに駆動される油圧ポンプによって自動変速機における変速機構の作動油圧を確保するが、例えば、信号待ちなどにおける車両停止時にエンジンが停止すると、これに伴い前記油圧ポンプも停止するため変速機構の作動油圧を確保することができなくなる。
そこで、エンジン停止時にも変速機構の作動油圧を確保することができるように、エンジンで駆動される前記油圧ポンプ（以下、機械式オイルポンプという）とは別に電動オイルポンプを備えたハイブリッド車両が開発されている（特開平１０−３２４１７７号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の機械式オイルポンプと電動オイルポンプを備えたハイブリッド車両においては、電動オイルポンプの停止中に電動オイルポンプのサクション側油路に空気が混入してしまい、機械式オイルポンプの停止により電動オイルポンプを作動させようとしたときに、吸い込み不良を起こし、油圧が立ち上がりにくいという不具合があった。
そこで、この発明は、電動オイルポンプを確実に作動させてエンジン停止中の変速機の作動油圧を確保することができるハイブリッド車両の油圧回路を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、エンジン（例えば、後述する実施の形態におけるエンジン２）とモータ（例えば、後述する実施の形態におけるモータ・ジェネレータ３）を動力源として備え前記エンジンと前記モータの少なくとも一方の動力を変速機（例えば、後述する実施の形態における多段自動変速機６）に伝達し車両の推進力とするハイブリッド車両（例えば、後述する実施の形態におけるハイブリッド車両１）の前記変速機に油圧を供給する油圧回路（例えば、後述する実施の形態における油圧回路３０）において、前記エンジンと前記モータの少なくともいずれか一方の駆動力により作動せしめられる機械式オイルポンプ（例えば、後述する実施の形態における機械式オイルポンプ１１）と、予め定められた条件下で作動せしめられる電動オイルポンプ（例えば、後述する実施の形態における電動オイルポンプ１２）と、前記変速機に油圧を供給する油圧制御回路（例えば、後述する実施の形態における油圧制御回路２０）と、前記機械式オイルポンプから前記油圧制御回路に油圧を供給可能にする第１の油路（例えば、後述する実施の形態における吐出管３４）と、前記電動オイルポンプから前記第１の油路に油圧を供給可能にする第２の油路（例えば、後述する実施の形態における吐出管３６）と、前記第２の油路に設けられた逆流防止手段（例えば、後述する実施の形態における逆止弁３７）と、前記油圧制御回路内に設けられた油溜まり（例えば、後述する実施の形態における油溜まり２２）のオイルを前記電動オイルポンプに供給可能にする第３の油路（例えば、後述する実施の形態における供給管３８）と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
このように構成することにより、エンジン停止中で機械式オイルポンプを作動することができないときにも電動オイルポンプで油圧制御回路に必要な油圧を供給することができる。また、電動オイルポンプの吸込側油路に空気が混入している場合にも、油溜まりのオイルを第３の油路を介して電動オイルポンプに供給することができるので、電動オイルポンプの始動時に確実に油圧を立ち上げることができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記機械式オイルポンプの吸込側油路（例えば、後述する実施の形態における吸込管３３）に前記電動オイルポンプの吸込側油路（例えば、後述する実施の形態における吸込管３５）が接続されていることを特徴とする。
このように構成することにより、機械式オイルポンプの作動時に機械式オイルポンプの吸込側油路に負圧が発生しても、油溜まりのオイルを電動オイルポンプの吸込側油路を介して機械式オイルポンプの吸込側油路に導入することができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記第３の油路は前記電動オイルポンプのドレンポート（例えば、後述する実施の形態におけるドレンポート１２ｃ）に接続されていることを特徴とする。
このように構成することにより、機械式オイルポンプの作動時に機械式オイルポンプの吸込側油路に負圧が発生しても、電動オイルポンプのドレンポートから空気が混入するのを阻止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係るハイブリッド車両の油圧回路の実施の形態を図１および図２の図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る油圧回路を備えたハイブリッド車両１の動力伝達系の概略構成図である。
このハイブリッド車両１では、エンジン２と発電可能なモータ（以下、モータ・ジェネレータという）３が直結されており、エンジン２とモータ・ジェネレータ３の少なくとも一方の動力が、ロックアップクラッチ４を備えたトルクコンバータ５および多段自動変速機６を介して、車両の駆動輪Ｗに伝達されるように構成されている。
【００１０】
エンジン２は多気筒レシプロタイプエンジンであり、各気筒に対する燃料噴射制御および噴射燃料の点火制御を行う燃料噴射・点火制御装置７を有している。燃料噴射・点火制御装置７はその作動をＥＣＵ８によって制御され、所定の条件によりエンジン２の自動停止始動制御（いわゆる、アイドル停止制御）が行われる。そのため、ＥＣＵ８には、車速を検出する車速センサ、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ、変速機６のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ、ブレーキペダルが踏み込まれたか否かを検出するブレーキスイッチ、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ、後述するバッテリー１０の残容量を検出する残容量センサ（いずれも図示せず）などからの出力信号が入力される。なお、この実施の形態において、燃料噴射・点火制御装置７とＥＣＵ８は、所定の条件によりエンジン２の自動停止および始動を行うエンジン自動停止始動制御手段を構成する。
【００１１】
トルクコンバータ５は、ロックアップクラッチ４を解放した状態において、モータ・ジェネレータ３の出力軸と変速機６の入力軸との間のトルク伝達を流体を介して行うものであり、ロックアップクラッチ４を係合させると、モータ・ジェネレータ３の出力軸と変速機６の入力軸は実質的に直結された状態となり、前記流体によらず前記出力軸と前記入力軸の間で直接的にトルク伝達が行われる。ロックアップクラッチ４の係合／解放および変速機６の変速は、車両の運転状態に応じて油圧制御回路２０における油圧制御により行われる。
【００１２】
このハイブリッド車両１の減速時に駆動輪Ｗ側からモータ・ジェネレータ３側に駆動力が伝達されると、モータ・ジェネレータ３は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収し、パワードライブユニット（ＰＤＵ）９を介してバッテリー１０に充電する。この時の回生出力はＥＣＵ８によってＰＤＵ９を介して制御される。
そして、モータ・ジェネレータ３は、バッテリー１０に充電された電気エネルギーを消費して駆動されるとともに、ＥＣＵ８によってＰＤＵ９を介して制御される。なお、バッテリー１０に代えてキャパシタを用いることも可能である。
【００１３】
また、このハイブリッド車両１は、油圧制御回路２０への油圧供給源として、機械式オイルポンプ１１と電動オイルポンプ１２を備えている。機械式オイルポンプ１１はエンジン２の出力軸に連結されており、エンジン２またはモータ・ジェネレータ３の駆動力によって作動する。なお、図１は動力伝達系の構成を模式的に描いているため、機械式オイルポンプ１１をエンジン２の直ぐ脇に配置しているが、実際には、機械式オイルポンプ１１は変速機６とトルクコンバータ５の間に配置されている。
一方、電動オイルポンプ１２は電気モータ（駆動モータ）１３によって作動し、ポンプドライバ１４は１２ボルトバッテリー１５の電力を電気モータ１３に給電する。そして、電動オイルポンプ１２は、エンジン２およびモータ・ジェネレータ３が停止していて機械式オイルポンプ１１を作動できないときに作動するように制御される。すなわち、ポンプドライバ１４がＥＣＵ８からエンジン停止指令信号を受けると、ポンプドライバ１４は電動オイルポンプ１２を始動し、その後、所定の条件で電動オイルポンプ１２を停止する。なお、エンジン２の停止は、例えば、車速が所定速度以下またはエンジン回転数が所定回転数以下、アクセルペダルの踏み込み量が「０」、ブレーキスイッチが「ＯＮ」、バッテリー１０の残容量が所定値以上、変速機６のシフトポジション、変速機６の油圧制御状態等の条件を総て満たしたときに許可されて、ＥＣＵ８からポンプドライバ１４にエンジン停止指令信号を出力する。また、電動オイルポンプ１２は、エンジン２が始動し、機械式オイルポンプ１１の作動圧が加わり、ライン圧が閾値以上になった場合に停止する。
【００１４】
次に、図２を参照して、変速機６に油圧を供給する油圧回路３０を説明する。
機械式オイルポンプ１１の吸込ポート１１ａは、吸込管３３（吸込側油路）によってオイルパン３１に配置されたストレーナ３２に接続され、機械式オイルポンプ１１の吐出ポート１１ｂは吐出管（第１の油路）３４によって油圧制御回路２０に接続されている。
電動オイルポンプ１２の吸込ポート１２ａは吸込管（吸込側油路）３５によって吸込管３３に接続され、電動オイルポンプ１２の吐出ポート１２ｂは吐出管（第２の油路）３６によって吐出管３４に接続されている。吐出管３６には、電動オイルポンプ１２の吐出ポート１２ｂから吐出管３４に向かうオイルの流通を許可し、吐出管３４から吐出ポート１２ｂに向かうオイルの流通を阻止する逆止弁（逆流防止手段）３７が設けられている。
【００１５】
油圧制御回路２０は、変速機６の軸受部等にオイルを供給するための潤滑回路２１と、この潤滑回路２１から排出されるオイルを受ける油溜まり２２を備えている。なお、図示を省略するが、油圧制御回路２０は、このほかに、変速機６のギア位置を変えるための変速用油圧制御回路なども備えており、この変速用油圧制御回路や潤滑回路２１に吐出管３４から油圧が供給されるようになっている。
そして、油溜まり２２の底部に接続された供給管（第３の油路）３８が電動オイルポンプ１２のドレンポート１２ｃに接続されている。油溜まり２２は機械式オイルポンプ１１および電動オイルポンプ１２よりも高い位置に設置されており、油溜まり２２は潤滑回路２１から排出されるオイルが常に溜まっているように、その容量が設定されている。
【００１６】
次に、このハイブリッド車両１の油圧回路３０の作用を説明する。
前述したように、このハイブリッド車両１においては、エンジン２またはモータ・ジェネレータ３により機械式オイルポンプ１１が作動されているときには、オイルパン３１のオイルがストレーナ３２から吸込管３３を通って機械式オイルポンプ１１に吸い込まれ、機械式オイルポンプ１１で昇圧されて吐出管３４を通り油圧制御回路２０に供給される。このとき、逆止弁３７は、機械式オイルポンプ１１により昇圧されたオイルが吐出管３６を電動オイルポンプ１２側に流通するのを阻止する。
【００１７】
そして、ＥＣＵ８からポンプドライバ１４にエンジン停止指令信号が出力されて電動オイルポンプ１２が作動すると、オイルパン３１のオイルがストレーナ３２から吸込管３３および吸込管３５を通って電動オイルポンプ１２に吸い込まれ、電動オイルポンプ１２で昇圧されて吐出管３６および吐出管３４を通り油圧制御回路２０に供給される。したがって、エンジン２の停止中も電動オイルポンプ１２によって油圧制御回路２０に必要油圧を供給することができる。その結果、エンジン２の再始動した時の油圧の立ち上がり遅れを防止することができ、発進応答遅れを防止することができる。
【００１８】
ところで、電動オイルポンプ１２の始動時に、吸込管３５に空気が混入しているとオイルパン３１のオイルをストレーナ３２から吸い上げることができなくなるが、この油圧回路３０では、電動オイルポンプ１２のドレンポート１２ｃが供給管３８によって油溜まり２２に接続されているので、このような場合にも油溜まり２２のオイルを供給管３８を通してドレンポート１２ｃから電動オイルポンプ１２に供給することができ、必要な油圧を油圧制御回路２０に供給することができる。
【００１９】
また、機械式オイルポンプ１１の吸込ポート１１ａと電動オイルポンプ１２の吸込ポート１２ａが吸込管３３および吸込管３５によって連通しているので、電動オイルポンプ１２が停止しているときにエンジン２またはモータ・ジェネレータ３により機械式オイルポンプ１１が作動されて吸込管３３に負圧が発生した場合、電動オイルポンプ１２のドレンポート１２ｃが大気開放になっていると、ドレンポート１２ｃから空気を吸い込んでしまうが、この油圧回路３０では、電動オイルポンプ１２のドレンポート１２ｃが油溜まり２２に接続されているので、吸込管３３に負圧が発生しても、油溜まり２２のオイルが供給管３８、ドレンポート１２ｃ、電動オイルポンプ１２、吸込管３５を通って吸込管３３に吸い込まれることとなり、空気の混入を防止することができる。したがって、機械式オイルポンプ１１の始動時における油圧の立ち上がりが迅速になる。
【００２０】
〔他の実施の形態〕
尚、この発明は前述した実施の形態に限られるものではない。
例えば、前述した実施の形態ではエンジンとモータ・ジェネレータを直結したハイブリッド車両の場合で説明したが、エンジンとモータ・ジェネレータを並列的に接続し、いずれか一方の駆動力あるいは両方の駆動力で車両を駆動するハイブリッド車両１にも本発明を適用することができる。
また、前述した実施の形態では、油溜まりを電動オイルポンプのドレンポートに接続したが、油溜まりの容量、供給量を増大するように電動オイルポンプの吸込側油路（吸込管３５）に接続してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明するように、請求項１に係る発明によれば、エンジン停止中で機械式オイルポンプを作動することができないときにも電動オイルポンプで油圧制御回路に必要な油圧を供給することができる。しかも、電動オイルポンプの吸込側油路に空気が混入している場合にも、油溜まりのオイルを第３の油路を介して電動オイルポンプに供給することができ、電動オイルポンプの始動時に確実に油圧を立ち上げることができる。したがって、エンジンを再始動した時の油圧の立ち上がり遅れを防止することができ、車両の発進応答遅れを防止することができるという優れた効果が奏される。
【００２２】
請求項２に係る発明によれば、機械式オイルポンプの作動時に機械式オイルポンプの吸込側油路に負圧が発生しても、油溜まりのオイルを電動オイルポンプの吸込側油路を介して機械式オイルポンプの吸込側油路に導入することができるので、機械式オイルポンプの始動時における油圧の立ち上がりが迅速になるという効果がある。
【００２３】
請求項３に係る発明によれば、機械式オイルポンプの作動時に機械式オイルポンプの吸込側油路に負圧が発生しても、電動オイルポンプのドレンポートから空気が混入するのを阻止することができるので、機械式オイルポンプの始動時における油圧の立ち上がりが迅速になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る油圧回路を備えたハイブリッド車両の一実施の形態の概略構成図である。
【図２】前記実施の形態における油圧回路図である。
【符号の説明】
１　ハイブリッド車両
２　エンジン
３　モータ・ジェネレータ（モータ）
６　多段自動変速機（変速機）
１１　機械式オイルポンプ
１２　電動オイルポンプ
１２ｃ　ドレンポート
２０　油圧制御回路
２２　油溜まり
３０　油圧回路
３４　吐出管（第１の油路）
３６　吐出管（第２の油路）
３７　逆止弁（逆流防止手段）
３８　供給管（第３の油路）
３３　吸込管（機械式オイルポンプの吸込側油路）
３５　吸込管（電動オイルポンプの吸込側油路）

Claims (3)

1. エンジンとモータを動力源として備え前記エンジンと前記モータの少なくとも一方の動力を変速機に伝達し車両の推進力とするハイブリッド車両の前記変速機に油圧を供給する油圧回路において、
   前記エンジンと前記モータの少なくともいずれか一方の駆動力により作動せしめられる機械式オイルポンプと、
   予め定められた条件下で作動せしめられる電動オイルポンプと、
   前記変速機に油圧を供給する油圧制御回路と、
   前記機械式オイルポンプから前記油圧制御回路に油圧を供給可能にする第１の油路と、
   前記電動オイルポンプから前記第１の油路に油圧を供給可能にする第２の油路と、
   前記第２の油路に設けられた逆流防止手段と、
   前記油圧制御回路内に設けられた油溜まりのオイルを前記電動オイルポンプに供給可能にする第３の油路と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の油圧回路。
2. 前記機械式オイルポンプの吸込側油路に前記電動オイルポンプの吸込側油路が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の油圧回路。
3. 前記第３の油路は前記電動オイルポンプのドレンポートに接続されていることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の油圧回路。

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