JP2014101042A - Hybrid vehicle drive device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エンジン及び電動モータと、該エンジン及び電動モータからの動力を駆動輪に伝動する伝動機構とを備えたハイブリット車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle drive device including an engine, an electric motor, and a transmission mechanism that transmits power from the engine and the electric motor to drive wheels.
エンジン及び電動モータと、該エンジン及び電動モータからの動力を駆動輪に伝動する伝動機構とを備えたハイブリット車両用駆動装置が従来公知であるが、電動モータは、高出力化すると発熱量が増加し、逆に出力が低下する場合がある。 A hybrid vehicle drive device that includes an engine, an electric motor, and a transmission mechanism that transmits power from the engine and the electric motor to drive wheels is conventionally known. However, when the output of the electric motor is increased, the amount of heat generated increases. On the contrary, the output may decrease.
この発熱による出力低下を防止するため、冷媒を循環させる循環ポンプを設け、この冷媒循環によって電動モータを冷却するハイブリット車両用駆動装置が公知になっている(例えば、特許文献1参照。)。 In order to prevent a decrease in output due to this heat generation, a hybrid vehicle drive device is provided which is provided with a circulation pump for circulating the refrigerant and cools the electric motor by the refrigerant circulation (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上記文献のハイブリット車両用駆動装置では、循環ポンプを駆動させる動力源を別途設ける必要があり、部品点数が増加して、製造コストが高くなるとともに、電動モータの発熱量と循環ポンプ用の動力源の出力値によっては、冷却が間に合わずに、電動モータが出力が低下する虞もある。 However, in the hybrid vehicle drive device of the above-mentioned document, it is necessary to separately provide a power source for driving the circulation pump, which increases the number of parts, increases the manufacturing cost, and increases the amount of heat generated by the electric motor and the circulation pump. Depending on the output value of the motive power source, there is a possibility that the output of the electric motor may decrease without being cooled in time.
本発明は、駆動輪を駆動する動力源としてエンジン及び電動モータを備え、電動モータを冷却する冷媒を循環させる循環ポンプを設け、低コストで電動モータを効率的に冷却できるハイブリット車両用駆動装置を提供することを課題としている。 The present invention provides a drive device for a hybrid vehicle that includes an engine and an electric motor as a power source for driving drive wheels, a circulation pump that circulates a refrigerant that cools the electric motor, and can efficiently cool the electric motor at a low cost. The issue is to provide.
本発明のハイブリット車両用駆動装置は、エンジン及び電動モータと、該エンジン及び電動モータからの動力を駆動輪に伝動する伝動機構とを備えたハイブリット車両用駆動装置であって、前記電動モータを冷却する冷媒を循環させる循環ポンプを、該電動モータの動力によって駆動するように設け、該伝動機構は、電動モータの動力を駆動輪に伝動する伝動状態と、伝動しない非伝動状態とが切換えられるように構成され、伝動機構における伝動状態と非伝動状態との切換を制御するとともに電動モータの駆動制御を行う制御部を設け、該制御部は、非伝動状態への切換を行うとともに電動モータによって循環ポンプを駆動することにより該電動モータ自身を冷却する自己冷却モードを有することを特徴とする。 A hybrid vehicle drive device according to the present invention is a hybrid vehicle drive device including an engine, an electric motor, and a transmission mechanism that transmits power from the engine and the electric motor to drive wheels, and cools the electric motor. A circulation pump for circulating the refrigerant to be driven is provided so as to be driven by the power of the electric motor, and the transmission mechanism is switched between a transmission state in which the power of the electric motor is transmitted to the drive wheels and a non-transmission state in which the transmission is not transmitted. And a control unit for controlling the switching between the transmission state and the non-transmission state in the transmission mechanism and for controlling the drive of the electric motor. The control unit switches to the non-transmission state and is circulated by the electric motor. It has a self-cooling mode in which the electric motor itself is cooled by driving a pump.
上記構成としたことで、電動モータを冷却する冷媒を循環させる循環ポンプを、該電動モータの動力によって駆動するように設けているため、循環ポンプを駆動させる動力源を別途設ける必要がなく、構成が簡略化されて製造コストが低減できるとともに、電動モータの動力を駆動輪に伝動しない非伝動状態に切換えるとともに電動モータによって循環ポンプを駆動することにより該電動モータ自身を冷却する自己冷却モードを有しているため、発熱量が多くなった場合には、自己冷却モードによって、電動モータを急速に冷却可能であるため、高負荷による電動モータの急激な温度上昇にも対応可能になる。 With the above configuration, the circulation pump that circulates the refrigerant that cools the electric motor is driven by the power of the electric motor, so there is no need to separately provide a power source that drives the circulation pump. Has a simplified self-cooling mode that cools the electric motor itself by switching to a non-transmission state where the power of the electric motor is not transmitted to the drive wheels and driving the circulation pump by the electric motor. Therefore, when the amount of generated heat increases, the electric motor can be rapidly cooled in the self-cooling mode, and therefore, it is possible to cope with a rapid temperature increase of the electric motor due to a high load.
電動モータの回転数に循環ポンプの回転数を連動させる連動手段を設けたものとしてもよい。 It is good also as what provided the interlocking means which links the rotation speed of a circulation pump with the rotation speed of an electric motor.
電動モータから駆動輪に伝動される動力を断続する断続手段を伝動機構に設けることにより、該伝動機構を伝動状態と非伝動状態とに切換可能に構成し、該断続手段と電動モータとの間の伝動経路に循環ポンプを配置したものとしてもよい。 By providing the transmission mechanism with intermittent means for interrupting the power transmitted from the electric motor to the drive wheels, the transmission mechanism can be switched between a transmission state and a non-transmission state, and between the intermittent means and the electric motor. A circulation pump may be arranged in the transmission path.
電動モータから断続手段に向かって動力を伝動する伝動ギヤと同調回転する伝動軸上に循環ポンプを配置し、該伝動軸によって該循環ポンプを駆動するものとしてもよい。 A circulation pump may be arranged on a transmission shaft that rotates synchronously with a transmission gear that transmits power from the electric motor toward the intermittent means, and the circulation pump may be driven by the transmission shaft.
電動モータの出力軸上に循環ポンプを配置し、該出力軸によって該循環ポンプを駆動するものとしてもよい。 A circulation pump may be disposed on the output shaft of the electric motor, and the circulation pump may be driven by the output shaft.
電動モータの出力軸の動力が伝動される伝動経路を、駆動輪への伝動経路とは別に専用に設け、該伝動経路に循環ポンプを配置し、電動モータから伝動経路を介して伝動される動力によって該循環ポンプを駆動するものとしてもよい。 A power transmission path through which the power of the output shaft of the electric motor is transmitted is provided separately from the power transmission path to the drive wheels, a circulation pump is disposed in the transmission path, and the power transmitted from the electric motor through the power transmission path The circulating pump may be driven by
電動モータを冷却する冷媒を循環させる循環ポンプを、該電動モータの動力によって駆動するように設けているため、循環ポンプを駆動させる動力源を別途設ける必要がなく、構成が簡略化されて製造コストが低減できるとともに、電動モータの動力を駆動輪に伝動しない非伝動状態に切換えるとともに電動モータによって循環ポンプを駆動することにより該電動モータ自身を冷却する自己冷却モードを有しているため、発熱量が多くなった場合には、自己冷却モードによって、電動モータを急速に冷却可能であるため、高負荷による電動モータの急激な温度上昇にも対応可能になる。 Since the circulation pump that circulates the refrigerant that cools the electric motor is driven by the power of the electric motor, there is no need to separately provide a power source that drives the circulation pump, and the configuration is simplified and the manufacturing cost is reduced. And a self-cooling mode in which the electric motor itself is cooled by switching to a non-transmission state in which the power of the electric motor is not transmitted to the drive wheels and driving the circulation pump by the electric motor. Since the electric motor can be rapidly cooled by the self-cooling mode, it becomes possible to cope with a rapid temperature increase of the electric motor due to a high load.
図1は、本発明を適用した駆動装置の伝動系統図である。同図に示す駆動装置1は、エンジン(内燃機関)2と電動モータ3によって駆動輪(図示しない)を駆動させる四輪車または二輪車のハイブリット型の車両に搭載されるものである。
FIG. 1 is a transmission system diagram of a drive device to which the present invention is applied. A
この駆動装置1は、エンジン2と、駆動及び発電を行う電動モータ3であるモータジェネレータと、モータジェネレータ3の駆動と発電を切換える駆動・発電手段4と、駆動・発電手段4を介してモータジェネレータ3に電力を供給するとともにモータジェネレータ3で発電した電力が駆動・発電手段を介して供給されるバッテリ6と、エンジン2及びモータジェネレータ3の動力の一方又は両方を駆動輪に伝動可能なトランスミッション(伝動機構)7とを備えている。
The
このトランスミッション7は、エンジン2の動力が出力されるクランク軸8と、クランク軸8と同一軸心となる入力軸9と、クランク軸8と入力軸9の間に配設置されてクランク軸8から入力軸9への動力伝動を断続する主クラッチ11と、入力軸9と平行に配置された第1出力軸12及び第2出力軸13と、駆動輪を駆動する駆動軸14と、上記2つの出力軸12,13及び入力軸9に設置されて駆動軸14への動力(すなわち走行系動力)を変速する走行変速機構16と、電動モータ3で発生させた回転動力を走行変速機構16に伝動するモータ側伝動機構17と、第1出力軸12に同調回転(具体的には一体回転)するように設けられた第1出力ギヤ18と、第2出力軸13に同調回転(具体的には一体回転)するように設けられた第2出力ギヤ19と、この2つの出力ギヤ18,19と常時噛合い駆動軸14と同調回転(具体的には一体回転)するように該駆動軸14に設けられた駆動ギヤ21とを備えている。
The
上記走行変速機構16は、入力軸9に同調回転(具体的には一体回転)するように設けられた小径の低速入力ギヤ22及び大径の高速入力ギヤ23と、第1出力軸12にベヤリングを介して相対回転可能(遊転自在)に支持されて低速入力ギヤ22と常時噛合う第1低速出力ギヤ24と、第1出力軸12にベヤリングを介して相対回転可能(遊転自在)に支持されて高速入力ギヤ23と常時噛合う第1高速出力ギヤ26と、第2出力軸13にベヤリングを介して相対回転可能(遊転自在)に支持されて低速入力ギヤ22と常時噛合う第2低速出力ギヤ27と、第2出力軸13にベヤリングを介して相対回転可能(遊転自在)に支持されて高速入力ギヤ23と常時噛合う第2高速出力ギヤ28と、第1低速出力ギヤ24と第1高速出力ギヤ26との間に位置するように第1出力軸12上に配置された同期噛合式のクラッチである第1スリーブ29と、第2低速出力ギヤ27と第2高速出力ギヤ28との間に位置するように第2出力軸13上に配置された同期噛合式のクラッチである第2スリーブ31とを備えている。
The
第1スリーブ29は、第1出力軸12の軸方向にスライド自在且つ第1出力軸12と同調回転(具体的には、一体回転)するように構成されている。
The
第1スリーブ29を、第1低速出力ギヤ24側にスライド作動させることにより、第1スリーブ29と第1低速出力ギヤ24とが、同期手段24aにより同期しながら噛合い、完全に噛合った状態では、第1低速出力ギヤ24と第1出力軸12とが同調回転(具体的には一体回転)する状態(第1出力状態)になる。この第1出力状態では、入力軸9の動力は、低速入力ギヤ22→第1低速出力ギヤ24→第1スリーブ29→第1出力軸12→第1出力ギヤ18→駆動ギヤ21→駆動軸14→駆動輪の順に伝動される。
When the
一方、第1スリーブ29を、第1高速出力ギヤ26側にスライド作動させることにより、第1スリーブ29と第1高速出力ギヤ26とが、同期手段26aにより同期しながら噛合い、完全に噛合った状態では、第1高速出力ギヤ26と第1出力軸12とが同調回転(具体的には一体回転)する状態(第3出力状態)になる。この第3出力状態では、入力軸9の動力は、高速入力ギヤ23→第1高速出力ギヤ26→第1スリーブ29→第1出力軸12→第1出力ギヤ18→駆動ギヤ21→駆動軸14→駆動輪の順に伝動される。
On the other hand, by sliding the
また、第1スリーブ29を第1低速出力ギヤ24と第1高速出力ギヤ26の中間に位置させることにより、入力軸9の動力が第1出力軸12に伝動されない状態になる。
Further, by positioning the
第2スリーブ31は、第2出力軸13の軸方向にスライド自在且つ第2出力軸13と同調回転(具体的には、一体回転)するように構成されている。
The
第2スリーブ31を、第2低速出力ギヤ27側にスライド作動させることにより、第2スリーブ31と第2低速出力ギヤ27とが、同期手段27aにより同期しながら噛合い、完全に噛合った状態では、第2低速出力ギヤ27と第2出力軸13とが同調回転(具体的には一体回転)する状態(第2出力状態)になる。この第2状態では、入力軸9の動力は、低速入力ギヤ22→第2低速出力ギヤ27→第2スリーブ31→第2出力軸13→第2出力ギヤ19→駆動ギヤ21→駆動軸14→駆動輪の順に伝動される。
When the
一方、第2スリーブ31を、第2高速出力ギヤ28側にスライド作動させることにより、第2スリーブ31と第2高速出力ギヤ28とが、同期手段28aにより同期しながら噛合い、最後には、第2高速出力ギヤ28と第2出力軸13とが同調回転(具体的には一体回転)する状態(第4出力状態)になる。この第4出力状態では、入力軸9の動力は、高速入力ギヤ23→第2高速出力ギヤ28→第2スリーブ31→第2出力軸13→第2出力ギヤ19→駆動ギヤ21→駆動軸14→駆動輪の順に伝動される。
On the other hand, by sliding the
また、第2スリーブ31を第2低速出力ギヤ27と第2高速出力ギヤ28の中間に位置させることにより、入力軸9の動力が第2出力軸13に伝動されない状態になる。
Further, by positioning the
ちなみに、第1低速出力ギヤ24よりも第2低速ギヤ27の方が小径で歯数も少なく、第1高速出力ギヤ26よりも第2高速出力ギヤ28の方が小径で歯数も少ないため、第1出力状態→第2出力状態→第3出力状態→第4出力状態の順に入力軸から駆動軸に伝動する動力の変速比が高速に設定されている。すなわち、4つの出力ギヤ24,26,27,28の何れを、出力軸12,13に伝動させるかを選択することにより、走行変速機構16による計4段の走行変速が行われる。
Incidentally, the second low-
言換えると、4つの出力ギヤ24,26,27,28は、全てが切断状態になるか、何れか一のみが接続状態になる。この他、走行変速に際しては、変速切換前に主クラッチ11を切断させてエンジン動力が入力軸9に伝動されない状態に切換る他、変速切換後に再び主クラッチ11を接続状態とする。
In other words, all of the four
また、この走行変速機構16には、車両を後進させる逆転動力を伝動させる手段も設けられている。具体的には、入力軸9に同調回転(具体的には一体回転)するように後進ギヤ32が設けられ、上記第1スリーブ29の外周には、外周歯29aを全周に亘り形成され、この外周歯29a及び後進ギヤ32と噛合い可能な反転ギヤ33が入力軸9と平行な反転軸34によって回転自在に支持されている。
The traveling
反転ギヤ33は、反転軸34の軸方向のスライド可能であり、該スライド作動によって、反転ギヤ33が外周歯29a及び後進ギヤ32と同時に噛合う状態になると、後進ギヤ32、反転ギヤ33及び第1スリーブ29を介して、入力軸9から第1出力軸12に逆転(後進)動力を伝動され、車両が後進側に走行駆動される。
The reversing
上記モータ側伝動機構17は、入力軸9と平行な電動モータ3の出力軸3aと同一軸心となり且つ該出力軸3aと同調回転(具体的には一体回転)するように連結されたモータ軸36と、モータ軸36に設けられて該モータ軸36と同調回転(具体的には、一体回転)するモータギヤ37と、モータ軸36と平行な中間軸(伝動軸)38と、該中間軸38に設けられて該中間軸38と同調回転(具体的には、一体回転)する中間ギヤ39と、入力軸9にベヤリングを介して相対回転可能(遊転自在)に支持されて中間ギヤ39と常時噛合う入力軸側接続ギヤ41と、第1出力軸12にベヤリングを介して相対回転可能(遊転自在)に支持されて入力軸側接続ギヤ41と常時噛合う第1出力軸側接続ギヤ42と、第2出力軸13にベヤリングを介して相対回転可能(遊転自在)に支持されて入力軸側接続ギヤ41と常時噛合う第2出力軸側接続ギヤ43と、入力軸9上に配置された同期噛合式のクラッチである入力軸側接続スリーブ(断続手段)44と、第1出力軸12上に配置された同期噛合式のクラッチである第1出力軸側接続スリーブ(断続手段)46と、第2出力軸13上に配置された同期噛合式のクラッチである第2出力軸側接続スリーブ(断続手段)47とを備えている。
The motor-
入力軸側接続スリーブ44は、入力軸9の軸方向にスライド自在且つ入力軸9と同調回転(具体的には、一体回転)するように構成されている。 The input shaft side connection sleeve 44 is configured to be slidable in the axial direction of the input shaft 9 and to rotate synchronously with the input shaft 9 (specifically, rotate integrally).
この入力軸側接続スリーブ44を、入力軸側接続ギヤ41側にスライド作動させることにより、入力軸側接続スリーブ44と入力軸側接続ギヤ41とが、同期手段41aにより同期しながら噛合い、完全に噛合った状態では、入力軸側接続ギヤ41と入力軸9とが同期回転(具体的には一体回転)する状態(第1接続状態)になる一方で、該入力軸側接続スリーブ44を、入力軸側接続ギヤ41から離間する側にスライド作動させることにより、入力軸側接続スリーブ44と入力軸側接続ギヤ41との噛合いが解除され、入力軸側接続ギヤ41と入力軸9とが動力的に切断される。
By sliding the input shaft side connection sleeve 44 toward the input shaft
上記第1接続状態では、電動モータ3の出力軸3aが、モータ軸36、モータギヤ37、中間ギヤ38、入力軸側接続ギヤ41及び入力軸9を介して、動力伝動可能に走行変速機構16に接続される。このため、駆動時には、電動モータ3からの動力が入力軸9に伝動され、発電時には、入力軸9からの動力が電動モータ3に伝動される。
In the first connection state, the
第1出力軸側接続スリーブ46は、第1出力軸12の軸方向にスライド自在且つ第1出力軸12と同調回転(具体的には、一体回転)するように構成されている。
The first output shaft
この第1出力軸側接続スリーブ46を、第1出力軸側接続ギヤ42側にスライド作動させることにより、第1出力軸側接続スリーブ46と第1出力軸側接続ギヤ42とが、同期手段42aにより同期しながら噛合い、完全に噛合った状態では、第1出力軸側接続ギヤ42と第1出力軸12とが同期回転(具体的には一体回転)する状態(第2接続状態)になる一方で、該第1出力軸側接続スリーブ46を、第1出力軸側接続ギヤ42から離間する側にスライド作動させることにより、第1出力軸側接続スリーブ46と第1出力軸側接続ギヤ42との噛合いが解除され、第1出力軸側接続ギヤ42と第1出力軸46とが動力的に切断される。
By sliding the first output shaft
上記第2接続状態では、電動モータ3の出力軸3aが、モータ軸36、モータギヤ37、中間ギヤ38、入力軸側接続ギヤ41、第1出力軸側接続ギヤ42及び第1出力軸12を介して、動力伝動可能に走行変速機構16に接続される。このため、駆動時には、電動モータ3からの動力が第1出力軸12に動力が伝動され、発電時には、第1出力軸12からの動力が電動モータ3に伝動される。
In the second connection state, the
第2出力軸側接続スリーブ47は、第2出力軸13の軸方向にスライド自在且つ第2出力軸13と同調回転(具体的には、一体回転)するように構成されている。
The second output shaft side connection sleeve 47 is configured to be slidable in the axial direction of the
この第2出力軸側接続スリーブ47を、第2出力軸側接続ギヤ43側にスライド作動させることにより、第2出力軸側接続スリーブ47と第2出力軸側接続ギヤ43とが、同期手段43aにより同期しながら噛合い、完全に噛合った状態では、第2出力軸側接続ギヤ43と第2出力軸13とが同期回転(具体的には一体回転)する状態(第3接続状態)になる一方で、該第2出力軸側接続スリーブ47を、第2出力軸側接続ギヤ43から離間する側にスライド作動させることにより、第2出力軸側接続スリーブ47と第2出力軸側接続ギヤ43との噛合いが解除され、第2出力軸側接続ギヤ43と第2出力軸13とが動力的に切断される。
By sliding the second output shaft side connection sleeve 47 to the second output shaft side connection gear 43 side, the second output shaft side connection sleeve 47 and the second output shaft side connection gear 43 are synchronized with each other by the synchronizing means 43a. The second output shaft side connection gear 43 and the
上記第3接続状態では、電動モータ3の出力軸3aが、モータ軸36、モータギヤ37、中間ギヤ39、入力軸側接続ギヤ41、第2出力軸側接続ギヤ43及び第2出力軸13を介して、動力伝動可能に走行変速機構16に接続される。このため、駆動時には、電動モータ3からの動力が第2出力軸13に動力が伝動され、発電時には、第2出力軸13からの動力が電動モータ3に伝動される。
In the third connection state, the
以上のようにして、この3つの接続ギヤ41,42,43を全てを切断状態とするか、或いは3つの接続ギヤ41,42,43の何れか1つのみを接続状態として残りの2つを切断状態とするように断続制御を行う。この際、走行変速機構16の出力側と入力側のどちらを、電動モータ3と動力伝動可能に接続するか、出力側と接続する場合には、さらに、電動モータ3を、2つの出力軸12,13のどちらと動力伝動可能に接続するかを、上述の構成により、適宜選択することが可能になる。
As described above, all the three connection gears 41, 42, 43 are disconnected, or only one of the three connection gears 41, 42, 43 is connected and the remaining two are connected. Intermittent control is performed so as to be in a disconnected state. At this time, when the output side or the input side of the traveling
このように構成される駆動装置1は、エンジン走行状態と、アシスト走行状態(モータ伝動状態)と、モータ走行状態(モータ伝動状態)とに切換可能に構成されている。
The
この他、この駆動装置1は、接続スリーブ44,46,47によって、電動モータ3の動力を走行変速機構16(駆動輪)に伝動する伝動状態と、伝動しない非伝動状態との切換も可能に構成されている。ちなみに、伝動状態時には、3つの接続ギヤ41,42,43の何れか1つのみが接続状態となる。
In addition, the
上記エンジン走行状態では、主クラッチ8を接続に切換えてエンジン2と走行変速機構16とを動力伝動可能に接続し、走行変速機構16では4つの出力ギヤ24,26,27,28の何れか一の動力を駆動軸14に伝動させるか、或いは反転ギヤ33を介して後進動力を駆動軸14に伝動させ、エンジン動力のみによって車両を走行駆動させる。
In the engine running state, the main clutch 8 is switched to the connection to connect the
上記アシスト走行状態では、主クラッチ11を接続に切換えてエンジン2と走行変速機構16とを動力伝動可能に接続し、モータ側伝動機構17では、上述の伝動状態に切換えて電動モータ3と走行変速機構16とを動力伝動可能に接続し、走行変速機構16では4つの出力ギヤ24,26,27,28の何れか一の動力を駆動軸9に伝動させ、エンジン2からの動力及び電動モータ3からの動力によって車両を走行駆動させる。
In the assist travel state, the main clutch 11 is switched to the connection and the
上記モータ走行状態では、主クラッチ11を切断に切換えてエンジン2と走行変速機構16への動力伝動を遮断し、モータ側伝動機構17では、伝動状態に切換えて電動モータ3と走行変速機構16との動力伝動可能に接続し、電動モータ3からの動力のみによって車両を走行駆動させる。
In the motor running state, the main clutch 11 is switched to disengagement to cut off the power transmission to the
ちなみに、このモータ走行状態時にはエンジン2の駆動は停止させる他、電動モータ3からの動力を入力軸9に伝動する場合には、走行変速機構16では4つの出力ギヤ24,26,27,28の何れか一の動力を駆動軸14に伝動させるか或いは反転ギヤ33を介して後進動力を駆動軸14に伝動させる。
Incidentally, in this motor running state, the driving of the
ところで、車両の走行駆動を最適にアシストするため、電動モータ3は高出力化することが好ましいが、高出力の電動モータ3は発電量が多く、該電動モータ3自体の温度が上昇して出力が低下する場合がある。これを防止するため、この駆動装置1には、電動モータ3を冷却する冷却装置48(図2参照)が設けられている。
By the way, it is preferable to increase the output of the
図2は、冷却装置の油圧回路図である。冷却装置48は、冷媒であるオイルが溜められたオイルタンク49と、オイルタンク49からオイルを冷却対象である上記電動モータ3側に圧送する循環ポンプ51と、オイルタンク49から循環ポンプ51に至るオイルの流路の途中に配置されてオイルタンク49から電動モータ3側に送られるオイル中の異物を除去するフィルタであるオイルストレーナ52と、循環ポンプ51から電動モータ3に至る流路の途中に配置されて圧送されるオイルを放熱フィン等で冷却するオイルクーラ53と、電動モータ3を冷却した後にオイルタンク49側にオイルを戻す流路に配置されて、冷却装置48の油圧回路を所定圧に保持するリリーフ弁54とを有している。
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the cooling device. The
オイルタンク49は、本例では、駆動装置1を収容するミッションケースであり、用いるオイルは、ミッションケース内の潤滑油であるが、ミッションケースの他に別途オイルタンク49を設けてもよい。
In this example, the
循環ポンプ51は、オイルを同図にようにして冷却循環させるものであり、この冷却サイクルによって冷却されるオイルを冷媒として、電動モータ3が冷却される。この循環ポンプ51は、電動モータ3からの動力によって駆動される。
The
具体的には、電動モータ3と走行変速機構16とを動力伝動可能に接続する接続スリーブ44,46,47と、該電動モータ3との間の伝動経路に循環ポンプ51が配置されている。さらに詳しくは、接続スリーブ44,46,47と電動モータ3との間の伝動経路に配置された中間軸38の軸上に循環ポンプ51が配置され、循環ポンプ51の図示しない入力軸が、該中間軸38と同調回転(具体的には一体回転)し且つ同一軸心となるように連結されている。
Specifically, a
このように電動モータ3の動力を、直接的に循環ポンプ51に入力することにより、電動モータ3の回転数に循環ポンプ51の入力軸の回転数(循環ポンプ51の回転数、循環ポンプ51の供給量)を連動させる連動手段を構成している。
Thus, by directly inputting the power of the
そして、電動モータ3が発熱するのは電動モータ3が駆動されている最中であるため、電動モータ3が駆動されていない場合には、原則として、循環ポンプ51を駆動させる必要はない。このため、電動モータ3の駆動停止状態では、上述した非接続状態とする。
Since the
この3つの接続スリーブ44,46,47、第1,2のスリーブ29,31及び主クラッチ11の断続制御や、エンジン2の駆動・駆動停止、電動モータ3の駆動と発電と停止は、マイコン等からなる制御部56(図3参照)によって制御され、この制御部56によって、エンジン走行状態と、アシスト走行状態と、モータ走行状態との切換も行う。
The
図3は、制御部のブロック図である。制御部56の入力側には、車両に乗込んだ運転者の走行変速操作を検出する変速操作検出手段57と、電動モータ3の温度の検出する温度検出手段である温度センサ58と、車両の走行速度(車速)を検出する車速検出手段である車速センサ59と、主クラッチ11の断続を検出する断続検出手段61とが接続されている。
FIG. 3 is a block diagram of the control unit. On the input side of the
制御部56の出力側には、第1,2のスリーブ29,31の断続状態を各別に切換る油圧クラッチや油圧シリンダ等である変速アクチュエータ63,64と、3つの接続スリーブ44,46,47の断続状態を各別に切換る油圧クラッチや油圧シリンダ等である切換アクチュエータ65,66,67と、主クラッチ11の断続を切換える断続アクチュエータ68とが接続されている。ちなみに、3つの接続スリーブ44,46,47及び第1,2のスリーブ29,31の断続状態は、制御部56からの出力される信号によって制御部56自身が判断可能である。
On the output side of the
この他、制御部56には、上述した駆動・発電手段4と、エンジン2の駆動・駆動停止を制御するとともにエンジン回転数も取得可能なECU等のエンジン制御手段69とが入出力可能に接続されている。
In addition, the
この制御部56は、変速操作検出手段57から検出結果や、取得されるエンジン回転数や車速等に基づいて、燃費が良好なように上述の非伝動状態と伝動状態の切換、走行変速機構16の変速切換及び上述したエンジン走行状態とアシスト走行状態とモータ走行状態との切換等を行う。
The
また、制御部は、エンジン走行状態時においては、上述した通り、循環ポンプ51を駆動停止させるべく、上述した非接続状態として、電動モータ3と走行変速機構16との間の動力伝動を遮断するとともに、電動モータ3を駆動停止させる。
Further, as described above, the control unit shuts off the power transmission between the
しかし、このエンジン走行状態時や、車両が走行停止した状態において、電動モータ3自体の温度が高温になっていることが温度センサ58によって検出された場合や、長時間の走行によって電動モータ3が高温になっていることが予測される場合には、電動モータ3を、走行目的以外で駆動させ、自身を強制的に冷却することが有効である。
However, when the
このため、制御部56は、エンジン走行状態時または車両の走行停止時に、上述した非接続状態への切換を行って電動モータ3と走行変速機構16との間の動力伝動を遮断するとともに、電動モータ3を駆動させて循環ポンプ51を駆動させ、該電動モータ3自身を自己冷却する自己冷却モードを有している。
For this reason, the
また、エンジン走行状態時において、エンジン回転数の取得等によって、負荷が低いことが検出された場合には、余剰のエネルギーをバッテリ6に蓄えることにより、効率の良い走行が可能になる。このため、エンジン走行状態時にエンジン2の低負荷等が制御部56で確認された場合には、エンジン走行状態を保持したまま、電動モータ3を駆動・発電手段4によって発電状態に切換えるとともに、上述した接続状態に切換えて走行変速機構16から電動モータ3に走行動力を分岐伝動させる充電モードへの切替を、制御部56によって行う。
Further, when it is detected that the load is low by obtaining the engine speed or the like during the engine running state, efficient running is possible by storing surplus energy in the
すなわち、エンジン走行状態と、アシスト走行状態と、モータ走行状態との切換を行う上記制御部56は、上述した自己冷却モード及び充電モードを有し、該状態切換や、モード切替の際に各接続スリーブ44,46,47の断続を制御部56によって適切に制御することにより、前記したような目的を確実に達成できる。
That is, the
図4は、接続スリーブによる伝動制御の処理フロー図である。制御部56は、この伝動制御の処理が開始されると、ステップS1に進む。ステップS1では、駆動・発電手段4によって電動モータ3が駆動状態であるか否かを確認し、駆動状態であれば、ステップS2に進む。ステップS2では、自己冷却モードに移行しているか、或いは移動すべきかを確認し、自己冷却モードに移行していない、或いは移行すべきでない場合には、アシスト走行状態又はモータ走行状態であるものとして、ステップS3に進む。
FIG. 4 is a process flow diagram of transmission control by the connection sleeve. When the transmission control process is started, the
ステップS3では、上述した伝動状態であるか否かを確認し、非伝動状態であればステップS4に進む一方で、伝動状態であれていれば、そのままの状態を保持してアシスト走行状態又はモータ走行状態を続行すればよいので、処理をステップS1に戻す。ステップS4では、上述した伝動状態への切換を行い電動モータ3と走行変速機構16とを動力伝動可能に接続し、アシスト走行状態又はモータ走行状態として、ステップS1に処理を戻す。
In step S3, it is confirmed whether or not it is in the above-described transmission state. If it is in the non-transmission state, the process proceeds to step S4. Since it is only necessary to continue the traveling state, the process returns to step S1. In step S4, switching to the above-described transmission state is performed, the
また、ステップS1において、駆動・発電手段4によって、電動モータ3の停止状態が検出された場合には、ステップS5に進む。ステップS5では、充電モードに移行しているか、或いは移行すべきかを確認し、充電モードに充電モードに移行している又は移行すべき状態であれば、電動モータ3と走行変速機構16とを動力伝動可能に接続すべく、ステップS3に進む一方で、充電モードに移行していないか、或いは移行すべきでない状態であれば、エンジン走行状態であり、電動モータ3の駆動が停止されて冷却は不要であるものと考えられるため、ステップS6に進む。
If the stop state of the
ステップS6では、電動モータ3と走行変速機構16との動力伝動経路が遮断されているか否かを確認し、遮断されていれば、動力の損失は上述したように少なく、そのままの状態を保持すればよいため、ステップS1に処理を戻す一方で、遮断されていなければ、動力の損失を低減させるべく、ステップS7に進む。ステップS7では、上述した非接続状態に切換えて電動モータ3と走行変速機構16との間の動力伝動を遮断し、ステップS1に処理を戻す。
In step S6, it is confirmed whether or not the power transmission path between the
ステップS2において、自己冷却モードであると判断された場合には、駆動中の電動モータ3の動力が走行変速機構16側に伝動されないように、ステップS6に進む。
If it is determined in step S2 that the self-cooling mode is set, the process proceeds to step S6 so that the power of the driving
このような制御内容によれば、このステップS1→ステップS5→ステップS6→ステップS7の処理によって、エンジン走行状態時に、循環ポンプ51の駆動を停止させる停止手段が構成される。この停止手段によれば、電動モータ51の冷却が不要な場合には、循環ポンプ51の駆動を停止させ、循環ポンプ51にエンジン2からの動力も伝道されない状態になるため、動力伝動時の損失が低減される。
According to such control contents, the stopping means for stopping the driving of the
なお、図1に仮想線で示すように、循環ポンプ51を、電動モータ3の出力軸3a上に配置し、出力軸3aと循環ポンプ51の前記ポンプ軸とを同一軸心で同調回転可能(さらに具体的には、一体回転可能)にモータ軸36を介して連結してもよい。
1, the
さらに、図1に仮想線で示すように、電動モータ3の出力軸3aの動力が伝動される伝動経路を、駆動輪への伝動経路とは別に専用に設け、該伝動経路に循環ポンプ51を配置し、電動モータ51から伝動経路を介して伝動される動力によって該循環ポンプ51を駆動してもよい。
Further, as indicated by phantom lines in FIG. 1, a transmission path through which the power of the
具体的には、中間軸38とは別にモータ軸36と平行な専用軸71を設け、専用軸71に同調回転(具体的には一体回転)に設けられ且つポンプギヤ37と常時噛合う専用ギヤ72を設け、この循環ポンプ51を、専用軸71上に配置し、該専用軸71と前記ポンプ軸とを同一軸心で同調回転可能(さらに具体的には、一体回転可能)に連結してもよい。
Specifically, a
1 駆動装置
2 エンジン
3 電動モータ
3a 出力軸
7 伝動機構
39 中間ギヤ(伝動ギヤ)
38 中間軸(伝動軸)
44,46,47 接続スリーブ(断続手段)
51 循環ポンプ
56 制御部
DESCRIPTION OF
38 Intermediate shaft (transmission shaft)
44, 46, 47 Connection sleeve (intermittent means)
51 Circulating
Claims (6)
前記電動モータを冷却する冷媒を循環させる循環ポンプを、該電動モータの動力によって駆動するように設け、
該伝動機構は、電動モータの動力を駆動輪に伝動する伝動状態と、伝動しない非伝動状態とが切換えられるように構成され、
伝動機構における伝動状態と非伝動状態との切換を制御するとともに電動モータの駆動制御を行う制御部を設け、
該制御部は、非伝動状態への切換を行うとともに電動モータによって循環ポンプを駆動することにより該電動モータ自身を冷却する自己冷却モードを有する
ことを特徴とするハイブリット車両用駆動装置。 A hybrid vehicle drive device comprising an engine and an electric motor, and a transmission mechanism for transmitting power from the engine and the electric motor to drive wheels,
A circulation pump for circulating a refrigerant for cooling the electric motor is provided to be driven by the power of the electric motor,
The transmission mechanism is configured to be switched between a transmission state in which the power of the electric motor is transmitted to the drive wheels and a non-transmission state in which transmission is not performed.
A control unit for controlling the switching between the transmission state and the non-transmission state in the transmission mechanism and controlling the drive of the electric motor is provided.
The control unit has a self-cooling mode in which the electric motor itself is cooled by switching to a non-transmission state and driving the circulation pump by the electric motor.
請求項1に記載のハイブリット車両用駆動装置。 The hybrid vehicle drive device according to claim 1, further comprising interlocking means for interlocking the rotational speed of the circulation pump with the rotational speed of the electric motor.
該断続手段と電動モータとの間の伝動経路に循環ポンプを配置した
請求項2に記載のハイブリット車両用駆動装置。 By providing the transmission mechanism with intermittent means for interrupting the power transmitted from the electric motor to the drive wheels, the transmission mechanism can be switched between a transmission state and a non-transmission state,
The hybrid vehicle drive device according to claim 2, wherein a circulation pump is disposed in a transmission path between the intermittent means and the electric motor.
請求項3に記載のハイブリット車両用駆動装置。 The drive device for a hybrid vehicle according to claim 3, wherein a circulation pump is disposed on a transmission shaft that rotates in synchronization with a transmission gear that transmits power from the electric motor toward the intermittent means, and the circulation pump is driven by the transmission shaft.
請求項2に記載のハイブリット車両用駆動装置。 The hybrid vehicle drive device according to claim 2, wherein a circulation pump is disposed on an output shaft of the electric motor, and the circulation pump is driven by the output shaft.
請求項2に記載のハイブリット車両用駆動装置。 A power transmission path through which the power of the output shaft of the electric motor is transmitted is provided separately from the power transmission path to the drive wheels, a circulation pump is disposed in the transmission path, and the power transmitted from the electric motor through the power transmission path The hybrid vehicle drive device according to claim 2, wherein the circulation pump is driven by the drive unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012254571A JP2014101042A (en) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Hybrid vehicle drive device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014101042A true JP2014101042A (en) | 2014-06-05 |
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JP2012254571A Pending JP2014101042A (en) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Hybrid vehicle drive device |
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JP (1) | JP2014101042A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017100700A (en) * | 2015-11-24 | 2017-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular cooling apparatus |
-
2012
- 2012-11-20 JP JP2012254571A patent/JP2014101042A/en active Pending
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