JP3864753B2 - Lubrication device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の動力伝達装置などを潤滑するために用いられる潤滑装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、複数の駆動力源、例えば、燃料の燃焼により動力を出力するエンジンと、電力の供給により動力を出力する電動機とを有するハイブリッド車が提案されている。このようなハイブリッド車においては、各種の条件に基づいて、エンジンおよび電動機の駆動・停止を制御することにより、燃費の向上および騒音の低減ならびに排気ガスの低減を図り得るとされている。
【0003】
上記のように、複数の駆動力源を搭載したハイブリッド車の一例が、特開平6−38303号公報に記載されている。この公報に記載されたハイブリッド車においては、駆動力源としてエンジン(所定の駆動力源)および第1モータが設けられている。このエンジンのトルクは、トランスミッションを経由してデファレンシャル装置に伝達されるように構成されている。また、第1モータのトルクは、トランスミッションを経由することなく、デファレンシャル装置に伝達されるように構成されている。そして、エンジン駆動モードにおいては、エンジンとトランスミッションとの間のクラッチが係合され、かつ、エンジンのみが駆動される。また、モータ駆動モードにおいては、第1モータのみが駆動されるか、またはエンジンが駆動されてもクラッチが解放される。さらにエンジン・モータ駆動モードにおいては、クラッチが係合されるとともに、エンジンおよび第1モータが共に駆動される。
【0004】
一方、第1オイルポンプ(潤滑液供給装置)および第2オイルポンプ(潤滑液供給装置)が設けられており、エンジンの動力により第1オイルポンプが駆動されるように構成されている。また、第2オイルポンプを駆動する第2モータが設けられている。そして、エンジン駆動モードにおいては、第1オイルポンプが駆動してオイル溜まりのオイル(潤滑液)が吸引されて、そのオイルがトランスミッション(潤滑液必要部位)などに供給される。モータ駆動モードおよびエンジン・モータ駆動モードにおいては、第2オイルポンプが駆動してオイル溜まりのオイルが吸引されて、そのオイルがトランスミッションおよび第1モータなどに供給される。
【0005】
その結果、トランスミッションおよび第1モータが、オイルにより潤滑および冷却される。このように、第1オイルポンプにより吸引されたオイルを、トランスミッションに供給することができない場合は、第2オイルポンプにより吸引されたオイルが、トランスミッションに供給される。したがって、いずれの駆動モードが選択された場合も、トランスミッションを潤滑および冷却できるものとされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載されているハイブリッド車では、モータ駆動において、オイルをトランスミッションに供給する第2オイルポンプを駆動する第2モータを設ける必要があった。したがって、潤滑装置の部品点数および組立工数が増加して、潤滑装置の製造コストが上昇するとともに、潤滑装置の構造が複雑化および大重量化し、さらには、第2モータを駆動するために電気エネルギを供給しなければならないという問題があった。
【0008】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、この発明の目的は“潤滑液供給用として専用の動力装置(例えばポンプ)を用いることなく、潤滑液必要部位に供給する潤滑液の状態を制御すること”ができる潤滑装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、複数の駆動力源と車輪とが動力伝達装置により連結されているとともに、前記動力伝達装置での動力伝達にともない潤滑液による潤滑が必要となる潤滑液必要部位を有し、複数の駆動力源のうち所定の駆動力源の動力により駆動され、かつ、潤滑液を前記潤滑液必要部位に供給するオイルポンプを備えている潤滑装置において、前記動力伝達装置の回転部材の回転力により掻き上げられた潤滑液を貯溜し、かつ、貯溜した潤滑液を前記潤滑液必要部位に供給するキャッチタンクと、前記複数の駆動力源のうちの少なくとも一つの駆動力源の状態に基づいて、前記キャッチタンクから前記潤滑液必要部位に供給される潤滑液の状態を制御する潤滑液供給状態制御装置と、前記オイルポンプから前記潤滑液必要部位に供給される潤滑液が経由し、かつ、前記キャッチタンクから前記潤滑液必要部位に供給される潤滑液が経由する共通流路と、前記オイルポンプから前記共通流路に流れ込む潤滑液が、前記キャッチタンクに所定量以上流れ込むことを防止する逆止弁とを有し、前記潤滑液供給状態制御装置は、前記所定の駆動力源の動力が低下した場合、または前記所定の駆動力源以外の駆動力源の動力が増加した場合のうち、少なくとも一方が発生した場合に、前記キャッチタンクから前記潤滑液必要部位に供給される潤滑液の量を増加するように構成されていることを特徴とするものである。
【0010】
請求項1の発明によれば、オイルポンプおよびキャッチタンクの潤滑液が、共に共通流路を経由して潤滑液必要部位に供給される。また、少なくとも一つの駆動力源の状態に基づいて、オイルポンプから潤滑液必要部位に供給される潤滑液の状態が制御される。したがって、潤滑液必要部位における潤滑液の過不足が抑制される。また、動力伝達装置の回転部材の回転力により掻き上げられた潤滑液がキャッチタンクに貯溜され、その潤滑液がキャッチタンクから潤滑液必要部位に供給されるため、潤滑液を輸送するために専用の動力装置(例えばオイルポンプ)を設ける必要はない。さらには、この動力装置を駆動するべく、専用のエネルギを供給する必要もない。また、オイルポンプから供給される潤滑液が、共通流路を経由してキャッチタンクに流入することが抑制される。したがって、潤滑液必要部位における潤滑液不足を抑制できる。
【0012】
また、請求項1の発明によれば、所定の駆動力源の動力が低下した場合、または所定の駆動力源以外の駆動力源の動力が増加した場合のうち、少なくとも一方が発生した場合に、キャッチタンクから潤滑液必要部位に供給される潤滑液の量が増加される。したがって、潤滑液必要部位における潤滑液の不足が確実に抑制される。
【0023】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
この第1の実施の形態を、図5に基づいて説明する。図5は、潤滑装置を有する移動体の一例であるハイブリッド車を示す概念図である。このハイブリッド車は、複数の駆動力源として、例えば、動力の発生原理が異なる2種類の駆動力源501,502を有している。2種類の駆動力源としては、燃料の燃焼により動力を出力する構造のエンジンと、電力の供給により動力を出力する構造の電動機とが挙げられる。エンジンとしては内燃機関、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなどが挙げられる。電動機としては、3相交流型のモータ・ジェネレータが挙げられる。
【0024】
そして、複数の駆動力源501,502と車輪506とが動力伝達装置503により連結されている。言い換えれば、駆動力源501,502の動力が、動力伝達装置503を経由して車輪506に伝達されるように構成されている。この図5においては、動力伝達装置503に対して、駆動力源501と駆動力源502とが相互に並列に連結されている状態で示されているが、動力伝達装置503と駆動力源501,502とが相互に直列に配置されているパワートレーンに対しても、この発明を適用できる。
【0025】
動力伝達装置503としては、入力回転部材の回転速度と出力回転部材の回転速度との比を変更できる変速機と、複数の駆動力源501,502の動力の少なくとも一方を車輪506に伝達するための動力分割機構(もしくは動力分配装置)と、左右の車輪506の回転速度に差が生じることを許容するデファレンシャルとが挙げられる。動力分割機構はプラネタリギヤユニットなどを有する。
【0026】
また、動力伝達装置503は、潤滑液必要部位504を有している。潤滑液必要部位504とは、動力の伝達(入力・出力)にともない、部品の摺動、発熱、摩耗、焼き付きなどが発生する可能性がある部位を意味しており、相互に噛み合わされたギヤユニット、ギヤもしくは回転軸を支持する軸受などが、潤滑液必要部位504に相当する。
【0027】
この潤滑液必要部位504に潤滑液を供給する第1の潤滑液供給装置507および第2の潤滑液供給装置508が設けられている。第1の潤滑液供給装置507は、複数の駆動力源501,502のうち、所定の駆動力源501の動力により駆動されて、潤滑液保持部509の潤滑液X1を潤滑液必要部位504に供給するように構成されている。これに対して、第2の潤滑液供給装置508は、動力伝達装置503の一部を構成する回転部材505の回転力により、潤滑液保持部509の潤滑液X1を輸送し、かつ、輸送された潤滑液X1を、潤滑液必要部位504に供給するように構成されている。
【0028】
この回転部材505は、潤滑液保持部509の潤滑液X1内に浸漬されており、複数の駆動力源501,502の少なくとも一方の動力が動力伝達装置503に伝達された場合、または、ハイブリッド車の惰力走行時に、車輪506の運動エネルギが動力伝達装置503に伝達された場合に、回転部材505が回転する。回転部材505としては、各種のギヤ、回転体同士を連結する連結部材などが挙げられる。さらに、第2の潤滑液供給装置508により潤滑液必要部位504に供給される潤滑液X1の状態を制御する潤滑液供給状態制御装置510が設けられている。
【0029】
さらにまた、ハイブリッド車の全体を制御する電子制御装置511が設けられている。電子制御装置511には、車速センサ、加速要求検知センサ、制動要求検知センサ、変速機のシフトポジションを検知するシフトポジションセンサ等の各種センサ512の信号が入力される。電子制御装置511は、各種センサ512および予め記憶されているデータに基づいて、駆動力源501,502の駆動(運転もしくは回転)・停止・回転数・トルクなどを制御するとともに、潤滑液供給状態制御装置510を制御する。
【0030】
さらにまた、この第1の実施の形態は、FF(フロントエンジンフロントドライブ;エンジン前置き前輪駆動)形式のハイブリッド車、または、FR(フロントエンジンリヤドライブ;エンジン前置き後輪駆動)形式のハイブリッド車のいずれに対しても適用できる。FF形式のハイブリッド車においては、動力分割機構およびデファレンシャルが一体的に組み込まれたユニット、すなわちトランスアクスルが設けられる。そこで、FF形式のハイブリッド車においては、前記潤滑液必要部位504として動力分割機構のプラネタリギヤユニットを選択し、前記回転部材505としてデファレンシャルのリングギヤを選択することができる。
【0031】
一方、FR形式のハイブリッド車の一例としては、エンジンの出力側に変速機が設けられるとともに、変速機と車輪(後輪)とが、プロペラシャフト、デファレンシャルにより動力伝達可能に連結されるとともに、走行用電動機の動力が変速機の出力側に伝達されるように構成された車両が挙げられる。このようなFR形式のハイブリッド車の場合は、エンジンの動力により駆動され、かつ、変速機のオイル必要部位(例えば、歯車変速機構など)にオイルを供給する第1のオイルポンプと、変速機の一部を構成し、かつ、エンジン、電動機、車輪の少なくとも1つの動力により回転され、その回転力により変速機のケーシングの内部に封入されている潤滑液を掻き上げる回転部材と、回転部材により掻き上げられた潤滑液を、潤滑液必要部位に供給する潤滑液供給状態制御装置とが設けられる。なお、前記オイルポンプは、エンジンと変速機の入力側との間に設けられており、走行用電動機の動力によりオイルポンプを駆動することはできない。
【0032】
この第1の実施の形態において、“駆動力源の状態”としては、駆動力源の駆動・停止・回転数・トルクなどが挙げられる。この第1の実施の形態において、“所定の駆動力源の動力が低下”としては、駆動されている駆動力源が停止される場合と、駆動している駆動力源の動力が低下する場合とが挙げられる。この第1の実施の形態において、“駆動力源の動力が増加”としては、停止されている駆動力源が駆動される場合と、駆動されている駆動力源の動力が増加する場合とが挙げられる。
【0033】
この第1の実施の形態において、“複数の駆動力源501,502の動力が動力伝達装置503に伝達される状態”としては、複数の駆動力源501,502の動力が動力伝達装置503に伝達される時間の少なくとも一部が重畳する場合と、複数の駆動力源501,502の動力が動力伝達装置503に伝達される時間の全部が重畳しない場合とが挙げられる。この第1の実施形態において、“潤滑液の供給状態”としては、潤滑液の供給量、潤滑液の供給時期、潤滑液の供給時間などが挙げられる。この第1の実施形態において“潤滑”には冷却も含まれる。また、第1の実施の形態において、“複数の駆動力源”とは、2基以上の駆動力源を意味している。さらに第1の実施の形態において、“複数の駆動力源”が3基以上ある場合は、“所定の駆動力源”は、1基または2基以上のいずれでもよい。
【0034】
(参考例)
つぎに、参考例を図9に基づいて説明する。図9に示す移動体、具体的には車両は、駆動力源として、燃料の燃焼により動力を出力する構造のエンジン600を有している。エンジン600としては内燃機関、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなどが挙げられる。そして、エンジン600と車輪602とが、動力伝達装置603により連結されている。言い換えれば、エンジン600の動力が、動力伝達装置603を経由して車輪602に伝達されるように構成されている。
【0035】
動力伝達装置603としては、入力回転部材の回転速度と出力回転部材の回転速度との比を変更できる変速機と、エンジン600または回転装置601の動力の少なくとも一方を車輪602に伝達するための動力分割機構(もしくは動力分配装置)とが挙げられる。また、動力伝達装置603は、潤滑液必要部位604を有している。潤滑液必要部位604とは、動力の伝達(入力・出力)にともない、部品の摺動、発熱、摩耗、焼き付きなどが発生する可能性がある部位を意味している。具体的に述べると、回転軸、ギヤと回転部材とを連結する連結部材、相互に噛み合わされたギヤユニット、ギヤもしくは回転軸を支持する軸受などが、潤滑液必要部位604に相当する。
【0036】
一方、図9に示す車両は、回転装置601を有している。回転装置601としては、直流型または交流型の電動機が挙げられる。また、車両における電動機の役割として、電動機が車両の駆動力源としての機能を有する場合と、電動機が車両の駆動力源としての機能を有していない場合とが挙げられる。電動機が車両の駆動力源としての機能を有する場合は、電動機と車輪とが動力伝達可能に連結される。
【0037】
これに対して、電動機が車両の駆動力源としての機能を有していない場合とは、電動機が、例えば、エアコン用コンプレッサ、ウオーターポンプ、パワーステアリング用ベーンポンプなどの補機を駆動するための電動機として用いられる場合を意味している。なお、回転装置601として、電気エネルギを機械エネルギに変換する力行機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを有するモータ・ジェネレータを用いることもできる。
【0038】
前記回転装置601はステータ605およびロータ606を有しており、ロータ606が回転軸607に連結されている。ロータ606はステータ605の内側に配置されており、回転軸607はほぼ水平に配置されている。さらに、ケーシング608が設けられており、ケーシング608の収納室D1内に回転装置601が配置されている。ステータ605はケーシング608側に固定されている。さらに、ケーシング608の下部にはオイルパン609が設けられており、オイルパン609の潤滑液X1を収納室D1に供給する油路610と、収納室D1内の潤滑液X1をオイルパン609に戻す油路611とが設けられている。ケーシング608には、油路610に連通する供給口612が形成され、油路611に連通する排出口613が形成されている。
【0039】
さらに、オイルパン609の潤滑液X1を動力伝達装置603に供給する油路614と、動力伝達装置603に供給された潤滑液X1をオイルパン609に戻す油路615とが設けられている。さらにまた、収納室D1に供給される潤滑液X1と、ロータ606との相対位置関係を制御する制御機構616が設けられている。この参考例において、“潤滑液X1とロータ606との相対位置関係”とは、潤滑液X1とロータ606との接触状態を意味しており、より具体的には、潤滑液X1とロータ606とが接触するか否か、潤滑液X1とロータ606とが接触するとすれば、常時接触するか否か、潤滑液X1とロータ606との接触面積などを意味している。
【0040】
ここで、潤滑液X1とロータ606との接触状態は、油路610を経由して収納室D1に供給される潤滑液X1の供給状態、収納室D1から油路611を経由して排出される潤滑液X1の排出状態、収納室D1内における潤滑液X1の液面X2の高さなどにより決定される。収納室D1に供給される潤滑液X1の供給状態は、潤滑液X1の供給量、油路612の高さ、油路612の開口径などにより変更可能である。また、潤滑液X1の排出状態は、潤滑液X1の排出量、油路611の開口径などにより変更可能である。収納室D1における潤滑油X1の液面の高さは、供給量と排出量との相対関係に基づいて決定される。なお、オイルパン609の潤滑液X1の温度を検出する温度検知センサ617、および回転装置601の温度を検出する温度検知センサ618が設けられている。
【0041】
この参考例においては、オイルパン609の潤滑液X1が、油路614を経由して動力伝達装置603に供給されて、潤滑液X1により潤滑必要部位604が潤滑および冷却された後、その潤滑液X1が油路615を経由してオイルパン609に戻される。ところで、潤滑液X1は、温度変化に応じて粘度が変化する特性を備えている。このため、動力伝達装置603に供給される潤滑液X1の粘度が高まるほど、潤滑必要部位604の回転部材の撹拌抵抗が増加して、回転部材の回転エネルギが低下させられ易くなる。その結果、エンジン600の燃費が低下する可能性がある。
【0042】
そこで、この参考例においては、動力伝達装置603に供給する潤滑液X1を、回転装置601側で温めて、潤滑液X1の温度低下を可及的に抑制することにより、上記の不具合を解消できる。潤滑液X1を回転装置601側で温める作用を説明する。まず、回転装置601に電力が供給されて、回転装置601が電動機として駆動した場合、または車輪602の動力がロータ606に伝達されて、回転装置601が発電機として機能した場合、のいずれにおいても、回転装置601の内部損失により回転装置601が発熱する。
【0043】
そして、オイルパン609の潤滑液X1の温度が、回転装置601の温度よりも低い状態において、オイルパン609の潤滑液X1が油路610を経由して収納室D1に供給される。すると、回転装置601の温度と潤滑液X1との温度差に基づいて、回転装置601の熱が潤滑液X1に伝達されて、潤滑液X1の温度が上昇し、かつ、回転装置601が冷却される。温度が上昇した潤滑液X1は、油路611を経由してオイルパン609に戻される。このようにして、潤滑液X1の温度が高められることにより、前記不具合を回避できる。
【0044】
ところで、回転装置601のロータ606が回転する場合に、収納室D1に潤滑液X1が供給されると、ロータ606と潤滑油X1とが接触して、潤滑液X1の粘性抵抗により、ロータ606の回転エネルギが低下させられる可能性がある。これに対して、この参考例においては、制御機構616の機能により、潤滑液X1とロータ606との接触面積を可及的に狭めることができる。このように、潤滑液X1とロータ606との接触面積を可及的に狭く制御することにより、ロータ606の回転エネルギの損失の増加が抑制される。
【0045】
なお、潤滑液X1の温度よりも回転装置601の温度の方が低い場合に、潤滑液X1を収納室D1に供給すると、潤滑液X1の熱が回転装置601に伝達されて、潤滑液X1が冷却される。この参考例においては、潤滑液X1を冷却する場合に、収納室D1に供給される潤滑液X1の供給状態を制御することにより、ロータ606の回転エネルギが低下させられることを抑制することもできる。すなわち、“潤滑液と回転装置との間で熱交換をおこなわせる”には、潤滑液の温度の方が回転装置の温度よりも低い場合と、潤滑液の温度の方が回転装置の温度よりも高い場合とが、共に含まれている。また、“潤滑液と回転装置との間で熱交換をおこなわせることができる”には、潤滑液の温度と回転装置の温度とが等しく、熱交換が実際におこなわれない場合も含まれている。
【0046】
また、上記第1の実施の形態で説明した構成および機能と、参考例で説明した構成および機能とを、共に有する車両を採用することもできる。さらに、第1の実施の形態および参考例において、電動機に電力を供給するシステムは、蓄電装置または燃料電池のいずれであってもよい。蓄電装置としては、バッテリおよびキャパシタが挙げられる。
【0047】
【実施例】
(第1の実施例)
【0048】
つぎに、第1の実施の形態の具体例を、図面に基づいて説明する。図1に示すパワートレーンは、FF形式のハイブリッド車に対応するパワートレーンの一例である。図1において、駆動力源としてのエンジン1が設けられており、エンジン1の出力側には、トランスアクスル2が連結されている。なお、エンジン1のクランクシャフト3は、車両の幅方向(左右方向)に配置されている。
【0049】
トランスアクスル2は、ケーシング4を有し、ケーシング4の内部には、第1のモータ・ジェネレータ(MG)5と第2のモータ・ジェネレータ(MG)6とデファレンシャル7と動力分割機構8とが設けられている。第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6は、電力の供給により駆動する電動機としての機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能とを兼ね備えている。この第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6としては、例えば、交流同期型のモータ・ジェネレータを用いることができる。
【0050】
第1のモータ・ジェネレータ5は、ケーシング4に固定されたステータ9と、ステータに対面して設けられたロータ10とを有している。また、ロータ10は中空シャフト11に連結されており、ロータ10と中空シャフト11とが一体的に回転する。
【0051】
前記動力分割機構8は、第1のモータ・ジェネレータ5と第2のモータ・ジェネレータ6との間に設けられており、この動力分割機構8は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、動力分割機構8は、サンギヤ12と、サンギヤ12と同心状に配置されたリングギヤ13と、サンギヤ12およびリングギヤ13に噛合するピニオンギヤ14を保持したキャリヤ15とを有している。サンギヤ12は前記中空シャフト11の外周に形成されている。なお、動力分割機構8は、後述する潤滑液の液面よりも高い位置に設けられている。
【0052】
前記中空シャフト11の内部空間にはメインシャフト16が設けられている。メインシャフト16は、クランクシャフト3と同心状に、かつ、ほぼ水平に配置されており、クランクシャフト3とメインシャフト16との間の動力伝達状態を制御するクラッチ17が設けられている。また、クランクシャフト3の回転変動もしくはトルク変動を、吸収もしくは緩和するダンパ機構18が設けられている。さらにメインシャフト16には、前記キャリヤ15が連結されている。また、リングギヤ13にはドライブスプロケット19が連結されている。ドライブスプロケット19は、第1のモータ・ジェネレータ5と動力分割機構8との間に配置されている。
【0053】
一方、第2のモータ・ジェネレータ6は、ケーシング4に固定されたステータ20と、ステータ20に対面して設けられたロータ21とを有している。このロータ21には中空シャフト22が連結されている。中空シャフト22はメインシャフト16の外周側に配置されており、中空シャフト22とメインシャフト16とが相対回転可能に構成されている。この中空シャフト22とリングギヤ13とが連結されている。
【0054】
さらに、メインシャフト16と相互に平行に、カウンタドライブシャフト23およびカウンタドリブンシャフト24が設けられている。カウンタドライブシャフト23にはドリブンスプロケット25およびカウンタドライブギヤ26が形成されている。そして、ドライブスプロケット19およびドリブンスプロケット25にはチェーン27が巻き掛けられている。カウンタドリブンシャフト24にはカウンタドリブンギヤ28およびファイナルドライブピニオンギヤ29が形成されており、カウンタドリブンギヤ28とカウンタドライブギヤ26とが噛合されている。
【0055】
さらに、デファレンシャル7は内部中空のデフケース30を有している。デフケース30は回転可能に構成されているとともに、デフケース30の外周にはリングギヤ31が設けられている。そして、ファイナルドライブピニオンギヤ29とリングギヤ31とが噛み合わされている。また、デフケース30の内部にはピニオンシャフト32が取り付けられており、ピニオンシャフト32には2つのピニオンギヤ33が取り付けられている。このピニオンギヤ33には2つのサイドギヤ34が噛み合わされている。2つのサイドギヤ34には別個にフロントドライブシャフト35が接続され、各フロントドライブシャフト35には、左右の車輪(前輪)36が接続されている。
【0056】
つぎに、動力分割機構8などを強制的に潤滑および冷却する潤滑装置について説明する。まず、メインシャフト16におけるエンジン1とは反対側の端部に相当する位置に、オイルポンプ37が設けられている。このオイルポンプ37の吸入口38が、油路40を介してオイルパン39に連通されている。オイルパン39は、ケーシング4の底部側に配置されている。オイルパン39には、潤滑油としてのオイルA1が貯溜されているとともに、オイルA1内に、リングギヤ31の半径方向の一部が浸漬されている。
【0057】
一方、図2に示すように、メインシャフト16の内部には中心軸線B1に沿って油路41が形成されている。また、メインシャフト16を半径方向に貫通する油路42が形成されている。さらに、メインシャフト16の外周面と中空シャフト22の内周面との間に、油路43が形成されている。つまり、油路43と油路41とが油路42により連通されている、また、油路43と、動力分割機構8が設けられている空間C1とが連通されている。
【0058】
さらに、ケーシング4の内部であって、リングギヤ31の上方に相当する位置には、キャッチタンク(リザーブタンク)44が設けられている。図3はキャッチタンク44付近の部分的な断面図であり、キャッチタンク44は、ケーシング4に形成された凹部であり、キャッチタンク44の開口部45がケーシング4の内部空間に開口されている。また、ケーシング4側には、キャッチタンク44と前記油路41とを接続する油路46が設けられており、この油路46には逆止弁47が設けられている。この逆止弁47は、ストッパ48と、ポート49を有するプレート50と、弁体であるボール51をプレート50側に押し付けるスプリング52とを有する。また、ボール51をスプリング52の押圧力に抗して動作させる電磁石(図示せず)が設けられている。したがって、電磁力が所定値よりも弱い場合は、スプリング52の押圧力によりボール51がプレート50に押し付けられて、ポート49が閉じられている。前記オイルポンプ37の吐出口53は、油路46であって、逆止弁47よりも油路41に近い箇所に接続されている。
【0059】
図4は、図1に示すハイブリッド車の制御回路を示すブロック図である。電子制御装置59には、アクセル開度センサ54の信号、シフトポジションセンサ55の信号、車速センサ56の信号、ブレーキスイッチ57の信号、モード選択スイッチ58の信号などが入力される。電子制御装置59からは、エンジン1を制御する信号、第1のモータ・ジェネレータ5を制御する信号、第2のモータ・ジェネレータ6を制御する信号、逆止弁47の電磁石を制御する信号、クラッチ17の係合・解放を制御する信号などが出力される。
【0060】
つぎに、ハイブリッド車の制御について説明する。まず、エンジン1を始動する場合は、クラッチ17が係合され、かつ、第1のモータ・ジェネレータ5が駆動される。第1のモータ・ジェネレータ5が駆動されるとサンギヤ12が回転する。すると、リングギヤ13が反力要素となってキャリヤ15が回転し、キャリヤ15のトルクがメインシャフト16を経由してクランクシャフト3に伝達され、燃料の噴射および点火によりエンジン1が自律回転する。
【0061】
車両を前進走行させる場合は、エンジン1または第2のモータ・ジェネレータ6の少なくとも一方を駆動力源とすることができる。このエンジン1および第2のモータ・ジェネレータ6の駆動・停止を制御する各種のモードの選択、および駆動されるエンジン1および第2のモータ・ジェネレータ6の出力は、アクセル開度センサ54の信号、車速センサ56の信号、シフトポジションセンサ55の信号、モード選択スイッチ58の信号などに基づいて判断される。
【0062】
この実施例では、エンジン1を駆動させ、かつ、第2のモータ・ジェネレータ6を停止させる“エンジン走行モード”と、第2のモータ・ジェネレータ6を駆動させ、かつ、エンジン1のトルクをメインシャフト16に伝達しない状態に制御する“EV(Electric Vehicleの略称)走行モード”と、エンジン1および第2のモータ・ジェネレータ6を共に駆動させる“ハイブリッドモード”とを選択的に切り換え可能である。
【0063】
なお、エンジン1のトルクをメインシャフト16に伝達しない状態としては、エンジン1を停止させる制御と、エンジン1を駆動させ、かつ、クラッチ17を解放する制御と挙げられる。また、シフトポジションセンサ55により、P(パーキング)、R(リバース)ポジション、N(ニュートラル)ポジション、D(ドライブ)ポジションなどが検知される。Rポジションは、車両を後退させる向きの駆動力を発生させるためのポジションであり、Dポジションは、車両を前進させる向きの駆動力を発生させるためのポジションである。
【0064】
つぎに、エンジン1または第2のモータ・ジェネレータ6が駆動された場合の動力伝達作用を説明する。まず、第2のモータ・ジェネレータ6を駆動させるモードが選択されると、第2のモータ・ジェネレータ6のトルクが、中空シャフト22、ドライブスプロケット19、チェーン27、カウンタドライブシャフト23、カウンタドリブンシャフト24を経由してデファレンシャル7に伝達される。デファレンシャル7に入力されたトルクは、フロントドライブシャフト35を経由して車輪36に伝達される。
【0065】
これに対して、エンジン1を駆動させるモードが選択されると、エンジン1のトルクがメインシャフト16を経由して動力分割機構8に伝達される。すると、動力分割機構8が一体的に回転するとともに、そのトルクがチェーン27を経由してデファレンシャル7に伝達される。また、エンジン1を駆動力源として車両が前進走行する際に、駆動力不足が生じた場合は、第2のモータ・ジェネレータ6を駆動させ、第2のモータ・ジェネレータ6のトルクを中空シャフト22に伝達することができる。前記駆動力不足は、アクセル開度および車速などに基づいて判断される。この制御により、要求駆動力に対するエンジントルクの不足分が補われ、駆動力が増加する。
【0066】
さらに、エンジン1の駆動中に、トルクの一部を第1のモータ・ジェネレータ5に伝達して第1のモータ・ジェネレータ5を発電機として機能させ、発生した電気エネルギをバッテリ(図示せず)に充電することもできる。さらにまた、車両の惰力走行時(言い換えればコースト状態)には、車輪36の動力(言い換えれば運動エネルギ)を動力分割機構8を経由させて第1のモータ・ジェネレータ5または第2のモータ・ジェネレータ6に伝達し、第1のモータ・ジェネレータ5または第2のモータ・ジェネレータ6を発電機として機能させ、発生した電気エネルギをバッテリ(図示せず)に充電することもできる。
【0067】
一方、車両を後進走行(後退)させる場合は、第2のモータ・ジェネレータ6を駆動する。ここで、第2のモータ・ジェネレータ6の回転方向は、車両が前進走行する場合とは逆に制御される。なお、車両を後進走行させる場合は、エンジン1は停止している。このように、エンジン1または第2のモータ・ジェネレータ6の少なくとも一方のトルクが、デファレンシャル7を経由して車輪36に伝達されると、車両を走行させようとする駆動力が発生する。
【0068】
このようにして、エンジン1または第2のモータ・ジェネレータ6のうち、少なくとも一方が駆動され、その動力がデファレンシャル7に伝達された場合は、リングギヤ31の回転力により掻き上げられたオイルA1が、キャッチタンク44に貯溜される。一方、車両が惰力走行する場合は、車輪36の運動エネルギによりリングギヤ31が回転し、その回転力により掻き上げられたオイルA1が、キャッチタンク44に貯溜される。
【0069】
ところで、エンジン1が駆動する場合は、エンジン1からメインシャフト16に伝達されるトルクによりオイルポンプ37が駆動される。すると、オイルパン39のオイルA1がオイルポンプ37により汲み上げられるとともに、吐出口53から吐出されたオイルA1が、油路41、油路42を経由して空間C1に供給される。その結果、空間C1に設けられている動力分割機構8および軸受60,61などが、オイルA1により潤滑および冷却される。上記のように、エンジン1の動力によりオイルポンプ37を駆動させて、オイルポンプ37から吐出されるオイルを空間C1に供給するオイル供給するパターンを“第1のオイル供給パターン”と呼ぶ。
【0070】
これに対して、EVモードが選択された場合は、メインシャフト16は回転せず、オイルポンプ37によるオイルA1の供給はできない。そこで、以下のようにして、オイルA1が空間C1に供給される。まず、逆止弁47の電磁石の電磁力が強められて、逆止弁47のボール51が、スプリング52の押圧力に抗してストッパ48側に動作し、ポート49が開放される。すると、キャッチタンク44のオイルA1が油路46を経由して油路41に供給される。このようにして、キャッチタンク44のオイルA1が空間C1に供給され、このオイルA1により動力分割機構8および軸受60,61などが潤滑および冷却される。上記のように、キャッチタンク44のオイルA1を空間C1に供給するオイル供給パターンを“第2のオイル供給パターン”と呼ぶ。
【0071】
上記のように、キャッチタンク44から空間C1に供給されるオイルA1は、
▲1▼エンジン1の動力がデファレンシャル7には伝達されず、かつ、第2のモータ・ジェネレータ6の動力がデファレンシャル7に伝達されて、リングギヤ31の回転力により掻き上げられたオイル、
▲2▼エンジン1または第2のモータ・ジェネレータ6の少なくとも一方の動力がデファレンシャル7に伝達されて、リングギヤ31の回転力により掻き上げられたオイル、
▲3▼車両の惰力走行時にリングギヤ31の回転力により掻き上げられたオイル、のいずれであってもよい。
【0072】
つまり、この実施例においては、いずれのモードが選択された場合でも、動力分割機構8および軸受60,61の摺動部分の発熱、焼き付き、摩耗などを抑制できる。なお、空間C1に供給されたオイルA1は、ケーシング4の内部の底部側に移行して、再びオイルパン39に戻される。
【0073】
また、オイルパン39に貯溜されているオイルA1をキャッチタンク44側に掻き上げるリングギヤ31は、エンジン1または第2のモータ・ジェネレータ6のトルクを車輪36に伝達するために、予め設けられている部品であり、オイルパン39に貯溜されているオイルA1をキャッチタンク44側に掻き上げるために設けた専用の部品ではない。言い換えれば、EV走行モードが選択された場合にオイルA1を輸送するために、専用の動力装置(例えばオイルポンプなど)を設ける必要がない。したがって、潤滑装置の部品点数の増加および製造工数が低減されて、潤滑装置の製造コストの上昇を抑制できるとともに、潤滑装置の構造が複雑化および大重量化することを抑制できる。
【0074】
さらに、EV走行モードが選択された場合に、動力装置を駆動するために、専用のエネルギを供給する必要もない。なお、この実施例においても、リングギヤ31の回転力というエネルギにより、オイルA1がキャッチタンク44に掻き上げられているが、リングギヤ31の回転力は、本来、車両を駆動するためのエネルギとして発生するものであり、オイルA1を掻き上げる目的で、専用に供給されるエネルギではない。
【0075】
また、エンジン1の駆動中は逆止弁48のポート49を閉じることにより、オイルポンプ37から吐出されたオイルA1がキャッチタンク44に送られることを防止できる。したがって、空間C1側でオイルA1が不足することを防止できる。なお、オイルポンプ37の吐出量が、空間C1側で必要なオイル量よりも多く設定することもできる。このように設定すれば、逆止弁47が設けられていない状態で、オイルポンプ37の吐出オイルが、仮にキャッチタンク44側に流れ込んだ場合でも、空間C1側でオイルA1の不足が生じることを抑制できる。つまり、オイルポンプ37の吐出量が、空間C1側で必要なオイル量よりも多く設定されていれば、逆止弁47を設けなくてもよい。ちなみに、空間C1側で必要なオイル量は、エンジン1および第2のモータ・ジェネレータ6の状態に基づいて算出することができる。
【0076】
また、この実施例においては、上記以外のオイル供給パターンを選択することも可能である。すなわち、▲1▼エンジン1が駆動され、かつ、第2のモータ・ジェネレータ6が停止されている場合、▲2▼エンジン1および第2のモータ・ジェネレータ6が駆動されている場合、の各場合において、何らかの理由により、オイルポンプ37から空間C1に供給されるオイル量が、空間C1側で要求されるオイル量よりも少なくなることもある。
【0077】
このような際に、逆止弁47のポート49を開放して、空間C1側におけるオイルの不足分を、キャッチタンク44のオイルA1により補うような、第3のオイル供給パターンを選択することもできる。なお、前記した第2のオイル供給パターンまたは第3のオイル供給パターンにおいては、オイルの供給量だけでなく、空間C1にオイルを供給する時期、オイルを間欠的に空間C1に供給する場合のオイル供給間隔、1回あたりのオイル供給時間などのオイル供給状態を、空間C1側で要求されるオイル供給状態に基づいて制御することもできる。
【0078】
ここで、この第1の実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、エンジン1および第2のモータ・ジェネレータ6が、この発明の“複数の駆動力源”に相当し、デファレンシャル7および動力分割機構8が、この発明の“動力伝達装置”に相当し、リングギヤ31が、この発明の“回転部材”に相当し、エンジン1が、この発明の“所定の駆動力源”に相当し、動力分割機構8、軸受60,61が、この発明の“潤滑液必要部位”に相当する。また、逆止弁47、電子制御装置59が、この発明の“潤滑液供給状態制御装置”に相当し、逆止弁47が、この発明の“流入防止装置”に相当し、油路41,42,43がこの発明の“共通流路”に相当し、オイルA1がこの発明の“潤滑液”に相当する。
【0079】
(参考例)
つぎに、他の参考例を、図6および図7に基づいて説明する。図6は、潤滑装置を有するハイブリッド車のパワートレーンを示すスケルトン図、図7は、図6の要部であり、メインシャフト16の軸線B1を含み、かつ、ほぼ垂直な平面(以下、所定平面と略記する)における断面図である。図6および図7において、図1および図2の構成と同様の構成部分については、図1および図2で用いた符号と同じ符号を付して、その説明を省略する。すなわち、図6の参考例では、図1に示されたキャッチタンク44、油路46、逆止弁47が設けられていない他は、図1の構成とほぼ同様に構成されている。
【0080】
まず、モータ・ジェネレータ5側の構成を説明する。第1のモータ・ジェネレータ5のステータ9が、ケーシング4の内面に固定されており、ステータ9よりも内側にロータ10が配置されている。言い換えれば、ステータ9とメインシャフト16との間の空間にロータ10が配置されている。
【0081】
一方、ケーシング4には、第1のモータ・ジェネレータ5の外周側を取り囲む外周壁4Aと、軸線B1方向において、第1のモータ・ジェネレータ5の両側に配置された環状の側壁4B,4Cとを有している。これら外周壁4A、側壁4B,4Cにより取り囲まれた環状の空間が収納室E1であり、この収納室E1内に第1のモータ・ジェネレータ5が配置されている。そして、ステータ9が外周壁4Aに固定されている。このように、収納室E1内において、ステータ9はロータ10の外側に位置している。すなわち、所定平面内であって、軸線B1よりも下方の空間においては、ステータ9よりもロータ10の方が高い位置(上方)に配置されている。
【0082】
一方、メインシャフト16を半径方向に貫通する油路100が形成されているとともに、前記中空シャフト11を半径方向に貫通する供給油路(流入油路)101が形成されている。この油路100および供給油路101により、メインシャフト16の油路41と、収納室E1とが連通されている。供給油路101はロータ10の内周側に臨んで配置されている。つまり、所定平面内であって、軸線B1よりも下方の空間においては、供給油路101の方がロータ10よりも高い位置(上方)に配置されている。さらに、側壁4Cには、収納室E1と、収納室E1の外部、具体的にはケーシング4の内部空間F1とを連通する排出油路102が貫通形成されている。前記所定平面内であって、軸線B1よりも下方の空間においては、排出油路102の上端の方が、ロータ10の下端よりも低い位置に設定されている。なお、内部空間F1はオイルパン39に連通している。
【0083】
つぎに、前記第2のモータ・ジェネレータ6側の構成を説明する。第2のモータ・ジェネレータ6のステータ20が、ケーシング4の内面に固定されており、ステータ20よりも内側にロータ21が配置されている。言い換えれば、ステータ20とメインシャフト16との間の空間にロータ21が配置されている。
【0084】
一方、ケーシング4には、第2のモータ・ジェネレータ6の外周側を取り囲む外周壁4Dと、軸線B1方向において第2のモータ・ジェネレータ6の両側に配置された環状の側壁4E,4Fとを有している。これら外周壁4D、側壁4E,4Fにより取り囲まれた環状の空間が収納室G1であり、この収納室G1内に第2のモータ・ジェネレータ6が配置されている。そして、ステータ20が外周壁4Dに固定されている。このように、収納室G1内において、ステータ20はロータ21の外側に位置している。すなわち、所定平面内であって、軸線B1よりも下方の空間においては、ステータ20よりもロータ21の方が高い位置(上方)に配置されている。
【0085】
また、前記中空シャフト22を半径方向に貫通する供給油路(流入油路)103が形成されている。この供給油路103および前記油路42により、メインシャフト16の油路41と、収納室G1とが連通されている。供給油路103はロータ21の内周側に臨んで配置されている。つまり、所定平面内であって、軸線B1よりも下方の空間においては、供給油路103の方がロータ21よりも高い位置(上方)に配置されている。さらに、側壁4Fには、収納室G1と、収納室G1の外部、具体的には内部空間F1とを連通する排出油路104が貫通形成されている。前記所定平面内であって、軸線B1よりも下方の空間においては、排出油路104の上端は、ロータ21の下端よりも低い位置に設定されている。なお、所定平面内において排出油路102および排出油路104は、共に同じ高さに配置されている。
【0086】
図8は、図6および図7の参考例に対応する車両の制御回路を示すブロック図である。図8において、図4の構成と同じ構成については、図4と同じ符号を付してその説明を省略する。電子制御装置59には、オイルパン39のオイルA1の温度を検知する油温検知センサ105の信号、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6の温度を別個に検知する温度検知センサ106の信号が入力される。
【0087】
つぎに、この参考例の作用効果について説明する。この参考例の構成において、第1の実施例と同様の構成部分については、参考例においても、第1の実施例と同様の作用効果が発生する。また、参考例においても、第1の実施例と同様にして、オイルパン39のオイルA1がオイルポンプ37により吸引される。この吸引されたオイルA1は、油路41を経由して動力分割機構8が配置されている空間C1側に供給される。このようにして、動力分割機構8が潤滑および冷却された後、そのオイルA1がオイルパン39に戻される。ところで、オイルA1は、温度変化に応じて粘度が変化する特性を備えている。このため、動力分割機構8に供給されるオイルA1の粘度が高まるほど、動力分割機構8の回転部材による撹拌抵抗が増加して、回転部材の回転エネルギが低下させられ易くなる。その結果、エンジン1の燃費が低下する可能性がある。
【0088】
そこで、この参考例においては、動力分割機構8側に供給するオイルA1を、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6側で温めて、オイルA1の温度低下を可及的に抑制することにより、上記の不具合を解消できる。オイルA1を、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6側で温める作用を説明する。まず、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6が、電動機として機能した場合、または発電機として機能した場合のいずれにおいても、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6の内部損失により、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6が発熱する。
【0089】
そして、オイルパン39のオイルA1の温度が、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6の温度よりも低い場合に、オイルパン39のオイルA1が、油路42,100を経由して収納室G1,E1に供給される。すると、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6温度と、オイルA1との温度差に基づいて、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6の熱が、オイルA1に伝達されて、オイルA1の温度が上昇し、かつ、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6が冷却される。
【0090】
一方、収納室G1,E1における“オイルA1の保持量(言い換えれば、貯溜量”が増加して、オイルA1の液面H1が排出油路102,104に到達すると、収納室G1,E1内のオイルA1は、排出油路102,104を通過して内部空間F1に排出される。このようにして、内部空間F1に排出されたオイルA1は、オイルパン39に戻る。したがって、動力分割機構8側に供給されるオイルA1の温度低下が抑制されて、前記不具合を回避できる。
【0091】
ところで、ロータ10が回転している場合に、収納室E1にオイルA1が供給されると、ロータ10の回転エネルギが、オイルA1の粘性抵抗により低下させられる可能性がある。また、ロータ21が回転する場合に、収納室G1にオイルA1が供給されると、ロータ21とオイルA1とが接触して、ロータ21の回転エネルギが、オイルA1の粘性抵抗により低下させられる可能性がある。
【0092】
しかしながら、この参考例では、前記所定平面内において、排出油路102の上端は、ロータ10の下端よりも低い位置に設定されている。つまり、収納室E1に貯溜されるオイルA1の液面H1が、ロータ10の下端よりも低くなるように、オイルA1の液面H1の高さが調整される。このため、オイルA1内にロータ10が浸漬されることを防止できる。つまり、オイルA1とロータ10との接触面積を可及的に狭めることができ、ロータ10の回転エネルギの損失の増加が抑制される。
【0093】
また、前記所定平面内において、排出油路104の上端は、ロータ21の下端よりも低い位置に設定されている。つまり、オイルA1の液面H1が、ロータ21の下端よりも低くなるように、オイルA1の液面H1の高さが調整される。このため、収納室G1の底部側に貯溜されたオイルA1内に、ロータ21が浸漬することを防止でき、オイルA1とロータ21との接触面積を可及的に狭めることができる。このようにして、ロータ21の回転エネルギの損失の増加が抑制される。
【0094】
したがって、参考例においては、エンジン1の動力によりロータ10,21が回転される場合は、エンジン1の燃費性能の低下を抑制することができるとともに、車輪36に伝達されるトルクの低下を抑制することができる。また、電力を第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6に供給して、ロータ10,21を回転させる場合は、電力消費量の増加を抑制することができるとともに、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6の出力トルクの低下を抑制することができる。さらに、車両の惰力走行時に、車輪36から伝達される動力によりロータ10,21を回転させて発電する場合は、その発電効率の低下を抑制することができる。なお、参考例においては、所定平面内における供給油路の位置を、ロータの下端よりも低い位置に設けることもできる。このように構成すれば、オイルがステータのみに接触する。
【0095】
ここで、参考例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、オイルA1がこの発明の“潤滑液”に相当し、第1のモータ・ジェネレータ5および第2のモータ・ジェネレータ6が、この発明の“回転装置”に相当し、ケーシング4および排出油路102,104が、この発明の“制御機構”に相当し、内部空間F1が、この発明の“収納室の外部”に相当し、動力分割機構8がこの発明の“動力伝達装置”に相当し、サンギヤ12およびピニオンギヤ14ならびにリングギヤ13が、この発明の“回転部材”に相当する。また、参考例では、潤滑液との間で熱交換をおこなう回転装置が2基設けられているが、回転装置が1基または3基以上設けられている車両に対しても、参考例を適用できる。
【0096】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明によれば、少なくとも一つの駆動力源の状態に基づいて、キャッチタンクから潤滑液必要部位に供給される潤滑液の状態が制御される。したがって、潤滑液必要部位における潤滑液の過不足を抑制できる。また、動力伝達装置の回転部材の回転力により掻き上げられた潤滑液がキャッチタンクに貯溜され、キャッチタンクに貯溜された潤滑液が潤滑液必要部位に供給されるため、潤滑液を輸送するために、専用の動力装置を設ける必要がない。したがって、部品点数の増加もしくは製造工数の増加による製造コストの上昇を抑制できるとともに、潤滑装置の大型化および大重量化を抑制できる。さらには、専用の動力装置を駆動させるためのエネルギも不要である。また、オイルポンプから供給される潤滑液が、キャッチタンクに流入することが抑制される。したがって、潤滑液必要部位で潤滑液不足が発生することを抑制できる。
【0097】
また、請求項1の発明によれば、所定の駆動力源の動力が低下した場合、または所定の駆動力源以外の駆動力源の動力が増加した場合のうち、少なくとも一方が発生した場合に、キャッチタンクから潤滑液必要部位に供給される潤滑液の量が増加される。したがって、潤滑液必要部位における潤滑液の不足が確実に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1実施例に対応する潤滑装置を有するハイブリッド車のスケルトン図である。
【図2】 図1に示す動力分割機構の部分的な断面図である。
【図3】 図1に示すキャッチタンクの部分的な断面図である。
【図4】 図1に示すハイブリッド車の制御回路を示すブロック図である。
【図5】 この発明の第1の実施形態に対応するハイブリッド車の概念図である。
【図6】 この発明の第2実施例に対応する潤滑装置を有するハイブリッド車のスケルトン図である。
【図7】 図6に示す潤滑装置の部分的な断面図である。
【図8】 図6に示すハイブリッド車の制御回路を示すブロック図である。
【図9】 この発明の第2の実施形態に対応する車両の概念図である。
【符号の説明】
1…エンジン、 5…第1のモータ・ジェネレータ、 6…第2のモータ・ジェネレータ、 7…デファレンシャル、 8…動力分割機構、 10,21…ロータ、 12…サンギヤ、 13…リングギヤ、 14…ピニオンギヤ、 31…リングギヤ、 37…オイルポンプ、 39…オイルパン、 41,42,43,46…油路、 44…キャッチタンク、 47…逆止弁、 59…電子制御装置、 60,61…軸受、 102,104…排出油路、 501,502…駆動力源、 503…動力伝達装置、 504…潤滑液必要部位、 505…回転部材、 507…第1の潤滑液供給装置、 508…第2の潤滑液供給装置、510…潤滑液供給状態制御装置、 511…電子制御装置、 A1…オイル、 E1,G1…収納室、 F1…内部空間、 H1…液面、 X1…潤滑液。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricating device used for lubricating a power transmission device of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
In recent years, hybrid vehicles having a plurality of driving force sources, for example, an engine that outputs power by burning fuel and an electric motor that outputs power by supplying electric power have been proposed. In such a hybrid vehicle, it is said that by controlling the driving and stopping of the engine and the electric motor based on various conditions, it is possible to improve fuel consumption, reduce noise, and reduce exhaust gas.
[0003]
An example of a hybrid vehicle equipped with a plurality of driving force sources as described above is described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-38303. In the hybrid vehicle described in this publication, an engine (predetermined driving force source) and a first motor are provided as driving force sources. The engine torque is configured to be transmitted to a differential device via a transmission. Further, the torque of the first motor is configured to be transmitted to the differential device without passing through the transmission. In the engine drive mode, the clutch between the engine and the transmission is engaged, and only the engine is driven. In the motor drive mode, the clutch is released even if only the first motor is driven or the engine is driven. Further, in the engine / motor drive mode, the clutch is engaged and both the engine and the first motor are driven.
[0004]
On the other hand, a first oil pump (lubricating liquid supply device) and a second oil pump (lubricating liquid supply device) are provided, and the first oil pump is driven by the power of the engine. A second motor for driving the second oil pump is also provided. In the engine drive mode, the first oil pump is driven to suck oil (lubricating liquid) in the oil reservoir, and the oil is supplied to the transmission (lubricant required part) and the like. In the motor drive mode and the engine / motor drive mode, the second oil pump is driven to suck the oil in the oil reservoir, and the oil is supplied to the transmission, the first motor, and the like.
[0005]
As a result, the transmission and the first motor are lubricated and cooled by the oil. As described above, when the oil sucked by the first oil pump cannot be supplied to the transmission, the oil sucked by the second oil pump is supplied to the transmission. Therefore, the transmission can be lubricated and cooled regardless of which drive mode is selected.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the hybrid vehicle described in the above publication,TheIn the motor drive, it is necessary to provide a second motor for driving a second oil pump that supplies oil to the transmission. Accordingly, the number of parts and assembly man-hours of the lubrication device are increased, the manufacturing cost of the lubrication device is increased, the structure of the lubrication device is complicated and heavy, and further, electric energy is used to drive the second motor. There was a problem of having to supply.
[0008]
This invention was made against the background of the above circumstances, and this inventionEyesThe object is to provide a lubricating device capable of “controlling the state of the lubricating liquid supplied to the required portion of the lubricating liquid without using a dedicated power device (for example, a pump) for supplying the lubricating liquid”..
[0009]
[Means for Solving the Problem and Action]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of driving force sources and wheels are connected by a power transmission device, and lubrication with a lubricating liquid is performed along with power transmission in the power transmission device. Lubricating apparatus having a necessary portion for the necessary lubricating liquid, driven by the power of a predetermined driving force source among a plurality of driving force sources, and provided with an oil pump for supplying the lubricating liquid to the necessary portion for the lubricating liquid And a catch tank for storing the lubricating liquid scraped up by the rotational force of the rotating member of the power transmission device and supplying the stored lubricating liquid to the required portion of the lubricating liquid, and among the plurality of driving force sources From the oil pump, a lubricating liquid supply state control device that controls the state of the lubricating liquid supplied from the catch tank to the required portion of the lubricating liquid based on the state of at least one driving force source The lubricating liquid supplied to the required portion of the lubricating liquid passes through, and the common flow path through which the lubricating liquid supplied from the catch tank to the required portion of the lubricating liquid passes, and the oil pump flows into the common flow path. A check valve for preventing lubricating liquid from flowing into the catch tank above a predetermined amount;And the lubricating liquid supply state control device generates at least one of a case where power of the predetermined driving force source is reduced or a case where power of a driving force source other than the predetermined driving force source is increased. In this case, the amount of the lubricating liquid supplied from the catch tank to the necessary portion of the lubricating liquid is increased.It is characterized by this.
[0010]
According to the invention of claim 1The lubricating liquid in the oil pump and the catch tank is supplied to the portion requiring the lubricating liquid via the common flow path. Also smallBased on the state of at least one driving force sourceFrom the oil pumpThe state of the lubricating liquid supplied to the synovial fluid required part is controlled. Therefore, excess or deficiency of the lubricating liquid at the site where the lubricating liquid is required is suppressed. Also, DynamicAccording to the rotational force of the rotating member of the force transmission deviceThe scraped-up lubricant is stored in the catch tank, and the lubricant is supplied from the catch tank to the site where the lubricant is required.Therefore, it is not necessary to provide a dedicated power unit (for example, an oil pump) for transporting the lubricating liquid. Furthermore, it is not necessary to supply dedicated energy to drive the power unit.. Further, the lubricating liquid supplied from the oil pump is prevented from flowing into the catch tank via the common flow path. Accordingly, it is possible to suppress the shortage of the lubricating liquid at the lubricating liquid necessary portion.
[0012]
Further, in claim 1According to the invention, PlaceWhen at least one of the power of a fixed driving force source decreases or the power of a driving force source other than a predetermined driving force source increases, it is supplied from the catch tank to the site where the lubricating liquid is required. The amount of lubricating liquid to be increased is increased. Therefore, the shortage of the lubricating liquid at the portion where the lubricating liquid is required is reliably suppressed.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
ThisThe firstOne embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a conceptual diagram showing a hybrid vehicle which is an example of a moving body having a lubricating device. This hybrid vehicle has, for example, two types of
[0024]
A plurality of
[0025]
As the
[0026]
Further, the
[0027]
A first lubricating
[0028]
The rotating
[0029]
Furthermore, an
[0030]
Furthermore, the first embodiment is either an FF (front engine front drive; engine front front wheel drive) type hybrid vehicle or an FR (front engine rear drive; engine front front wheel drive) type hybrid vehicle. It can also be applied to. In the FF hybrid vehicle, a unit in which a power split mechanism and a differential are integrated, that is, a transaxle is provided. Therefore, in the FF type hybrid vehicle, a planetary gear unit of a power split mechanism can be selected as the lubricating liquid required
[0031]
On the other hand, as an example of an FR type hybrid vehicle, a transmission is provided on the output side of the engine, and the transmission and wheels (rear wheels) are connected to each other by a propeller shaft and a differential so as to be able to transmit power and travel. There is a vehicle configured to transmit the power of the electric motor to the output side of the transmission. In the case of such an FR type hybrid vehicle, a first oil pump that is driven by engine power and supplies oil to a required oil portion of the transmission (for example, a gear transmission mechanism), and a transmission A rotating member that constitutes a part and is rotated by the power of at least one of an engine, an electric motor, and a wheel, and scrapes the lubricating liquid enclosed in the casing of the transmission by the rotational force, and is scraped by the rotating member. There is provided a lubricating liquid supply state control device for supplying the raised lubricating liquid to a portion requiring the lubricating liquid. The oil pump is provided between the engine and the input side of the transmission, and the oil pump cannot be driven by the power of the traveling motor.
[0032]
In the first embodiment, “the state of the driving force source” includes driving / stopping / revolving speed / torque of the driving force source. In the first embodiment, “the power of the predetermined driving force source is reduced” means that the driven driving force source is stopped and the driving power source that is driving is reduced. And so on. In the first embodiment, “the power of the driving force source increases” includes a case where the stopped driving force source is driven and a case where the driving power source being driven increases. Can be mentioned.
[0033]
In the first embodiment, “the state in which the power of the plurality of driving
[0034]
(Reference example)
Next, reference example9 will be described. The moving body shown in FIG. 9, specifically, the vehicle, has an
[0035]
The
[0036]
On the other hand, the vehicle shown in FIG. 9 has a
[0037]
On the other hand, when the electric motor does not have a function as a driving force source of the vehicle, the electric motor drives an auxiliary machine such as an air conditioner compressor, a water pump, and a power steering vane pump. This means that it is used as As the
[0038]
The
[0039]
Further, an
[0040]
Here, the contact state between the lubricant X1 and the
[0041]
In this reference exampleIn this case, the lubricating liquid X1 of the
[0042]
Therefore,In this reference exampleIn this case, the above-mentioned problem can be solved by warming the lubricating liquid X1 supplied to the
[0043]
Then, in a state where the temperature of the lubricating liquid X1 in the
[0044]
By the way, when the
[0045]
When the temperature of the
[0046]
In addition, the configuration and function described in the first embodimentIn the reference exampleIt is also possible to employ a vehicle having both the configuration and function described. Furthermore, the first embodiment andAnd reference examplesThe system for supplying power to the electric motor may be either a power storage device or a fuel cell. Examples of the power storage device include a battery and a capacitor.
[0047]
【Example】
(First embodiment)
[0048]
Next, a specific example of the first embodiment will be described with reference to the drawings. The power train shown in FIG. 1 is an example of a power train corresponding to an FF hybrid vehicle. In FIG. 1, an
[0049]
The
[0050]
The first motor /
[0051]
The power split
[0052]
A
[0053]
On the other hand, the second motor /
[0054]
Further, a
[0055]
Further, the differential 7 has an internal hollow
[0056]
Next, a lubricating device that forcibly lubricates and cools the
[0057]
On the other hand, as shown in FIG. 2, an
[0058]
Further, a catch tank (reserve tank) 44 is provided in the casing 4 at a position corresponding to the upper side of the
[0059]
FIG. 4 is a block diagram showing a control circuit of the hybrid vehicle shown in FIG. The
[0060]
Next, control of the hybrid vehicle will be described. First, when starting the
[0061]
When the vehicle is traveling forward, at least one of the
[0062]
In this embodiment, the
[0063]
Note that the state in which the torque of the
[0064]
Next, the power transmission action when the
[0065]
On the other hand, when the mode for driving the
[0066]
Further, while the
[0067]
On the other hand, when the vehicle travels backward (reverses), the second motor /
[0068]
In this way, when at least one of the
[0069]
By the way, when the
[0070]
On the other hand, when the EV mode is selected, the
[0071]
As described above, the oil A1 supplied from the
(1) Oil that is not transmitted to the differential 7 and power of the second motor /
(2) Oil that has been transmitted to the differential 7 by the power of at least one of the
(3) The oil may be any of the oil that is scraped up by the rotational force of the
[0072]
That is, in this embodiment, regardless of which mode is selected, heat generation, seizure, wear, etc., of the sliding portions of the
[0073]
The
[0074]
In addition, when the EV traveling mode is selected, it is not necessary to supply dedicated energy to drive the power unit. In this embodiment as well, the oil A1 is scraped up to the
[0075]
Further, by closing the
[0076]
Further, in this embodiment, it is possible to select an oil supply pattern other than the above. That is, (1) When the
[0077]
In such a case, a third oil supply pattern may be selected in which the
[0078]
Here, the configuration of the first embodiment and,thisExplaining the correspondence with the configuration of the invention, the
[0079]
(Reference example)
Next, Other reference examplesWill be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. FIG. 6 is a skeleton diagram showing a power train of a hybrid vehicle having a lubricating device, and FIG. 7 is a main part of FIG. 6 and includes an axis B1 of the
[0080]
First, the configuration on the motor /
[0081]
On the other hand, the casing 4 includes an outer
[0082]
On the other hand, an
[0083]
Next, the configuration of the second motor /
[0084]
On the other hand, the casing 4 has an outer
[0085]
Further, a supply oil passage (inflow oil passage) 103 that penetrates the
[0086]
FIG. 8 is similar to FIG. 6 and FIG.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control circuit of the vehicle corresponding to. 8, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. The
[0087]
Next, thisReference exampleThe operational effects of will be described. ThisReference exampleIn the configuration, the same components as in the first embodiment are described.Reference examplesIn this case, the same effect as that of the first embodiment occurs. AlsoReference examplesIn the same way as in the first embodiment, the oil A1 of the
[0088]
So thisReference example, The oil A1 supplied to the
[0089]
When the temperature of the oil A1 in the
[0090]
On the other hand, when the amount of oil A1 retained in the storage chambers G1 and E1 (in other words, the storage amount) increases and the liquid level H1 of the oil A1 reaches the
[0091]
By the way, when the
[0092]
However, thisReference exampleThen, in the predetermined plane, the upper end of the discharged
[0093]
Further, the upper end of the
[0094]
ThereforeReference examplesIn the case where the
[0095]
hereOf the reference exampleExplaining the correspondence between the configuration and the configuration of the present invention, the oil A1 corresponds to the “lubricating liquid” of the present invention, and the
[0096]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of
[0097]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram of a hybrid vehicle having a lubricating device corresponding to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the power split mechanism shown in FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the catch tank shown in FIG.
4 is a block diagram showing a control circuit of the hybrid vehicle shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a conceptual diagram of a hybrid vehicle corresponding to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a skeleton diagram of a hybrid vehicle having a lubricating device corresponding to a second embodiment of the invention.
7 is a partial cross-sectional view of the lubricating device shown in FIG. 6. FIG.
8 is a block diagram showing a control circuit of the hybrid vehicle shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 9 is a conceptual diagram of a vehicle corresponding to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記動力伝達装置の回転部材の回転力により掻き上げられた潤滑液を貯溜し、かつ、貯溜した潤滑液を前記潤滑液必要部位に供給するキャッチタンクと、
前記複数の駆動力源のうちの少なくとも一つの駆動力源の状態に基づいて、前記キャッチタンクから前記潤滑液必要部位に供給される潤滑液の状態を制御する潤滑液供給状態制御装置と、
前記オイルポンプから前記潤滑液必要部位に供給される潤滑液が経由し、かつ、前記キャッチタンクから前記潤滑液必要部位に供給される潤滑液が経由する共通流路と、
前記オイルポンプから前記共通流路に流れ込む潤滑液が、前記キャッチタンクに所定量以上流れ込むことを防止する逆止弁とを有し、
前記潤滑液供給状態制御装置は、前記所定の駆動力源の動力が低下した場合、または前記所定の駆動力源以外の駆動力源の動力が増加した場合のうち、少なくとも一方が発生した場合に、前記キャッチタンクから前記潤滑液必要部位に供給される潤滑液の量を増加するように構成されていることを特徴とする潤滑装置。A plurality of driving force sources and wheels are connected by a power transmission device, and have a portion requiring a lubricating liquid that requires lubrication with the lubricating liquid in accordance with the power transmission in the power transmission device. In a lubricating device that is driven by the power of a predetermined driving force source and includes an oil pump that supplies a lubricating liquid to the lubricating liquid necessary part,
A catch tank for storing the lubricating liquid scraped up by the rotational force of the rotating member of the power transmission device, and for supplying the stored lubricating liquid to the necessary portion of the lubricating liquid;
A lubricating liquid supply state control device for controlling the state of the lubricating liquid supplied from the catch tank to the lubricating liquid required portion based on the state of at least one of the plurality of driving power sources;
A common flow path through which the lubricating liquid supplied from the oil pump to the lubricating liquid required portion passes, and through which the lubricating liquid supplied from the catch tank to the lubricating liquid required portion passes,
A check valve that prevents the lubricating liquid flowing into the common flow path from the oil pump from flowing into the catch tank over a predetermined amount ;
When the power of the predetermined driving force source is reduced or the power of a driving force source other than the predetermined driving force source is increased, at least one of the lubricating liquid supply state control devices is generated. The lubricating device is configured to increase the amount of the lubricating liquid supplied from the catch tank to the lubricating liquid required portion .
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