JP4467082B2 - 車両用駆動装置のオイル還元構造 - Google Patents

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Description

本発明は、潤滑・冷却用のオイルが供給されるオイル供給対象機器の下側に油圧制御装置を配備し、前記油圧制御装置の下側に、前記オイル供給対象機器に供給するオイルを貯留するオイルパンを設けた車両用駆動装置のオイル還元構造に関する。
車両用駆動装置としては、オイル供給対象機器としての自動変速機を収納するケースの底部に開口を形成し、自動変速機の下側に、油圧制御装置を、その上部側をケース底部の開口からケース内部に入り込ませた状態で配備し、かつ、その油圧制御装置を下方から覆うようにオイルパンを装備することで、車両用駆動装置の全体をコンパクトに構成したものがある(例えば特許文献1参照)。
特開2005−344938号公報
上記の構成において、オイルパンに溜まったオイルは、オイルポンプによって吸い上げられ、油圧制御装置に圧送される。そして、油圧制御装置において、オイルの流れが切り換えられ、オイルの圧力が調整され、そのオイルの一部が作動用として変速機の各摩擦係合要素に供給される。また、残りのオイルが潤滑・冷却用として、変速機の支持ベアリングや回転要素などに供給される。そして、変速機に供給された潤滑・冷却用のオイルは、ケースの内面を伝ってケースの底部に向けて流れ落ち、その底部に形成した開口からオイルパンに戻される。
しかしながら、上記の構成では、油圧制御装置の上部側をケース底部の開口からケース内部に入り込ませていることから、開口の大部分が油圧制御装置によって塞がれた状態となっている。そのため、変速機からのオイルの多くが油圧制御装置の上面に流れ落ち、油圧制御装置の表面を伝って徐々にオイルパンに流れ落ちることになる。しかも、油圧制御装置は、そのボディの内部にバルブスプールなどを収納するための複数のスプール孔などが形成されることにより、その上面などに多数の凹凸が形成されている。そのため、変速機からのオイルの多くが油圧制御装置上面の各凹部に滞留し、各凹部から溢れたオイルが、油圧制御装置の表面を伝って徐々にオイルパンに流れ落ちることになる。
つまり、潤滑・冷却用としてオイル供給対象機器に供給されたオイルは、油圧制御装置が妨げとなっているためにオイルパンに戻り難くなっている。その結果、オイルパンでのオイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどを招く虞がある。
本発明の目的は、潤滑・冷却用としてオイル供給対象機器に供給されたオイルを、効率良くオイルパンに戻せるようにして、オイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどを効果的に抑制できるようにすることにある。
上記の目的を達成するため、本発明のうちの請求項1に記載の発明では、
潤滑・冷却用のオイルが供給されるオイル供給対象機器の下側に油圧制御装置を配備し、
前記油圧制御装置の下側に、前記オイル供給対象機器に供給するオイルを貯留するオイルパンを設けた車両用駆動装置のオイル還元構造において、
前記油圧制御装置のボディを、アッパーボディとロアーボディとの間にセパレートプレートを介装して構成し、
前記アッパーボディの前記セパレートプレートとの合わせ面に上側内部油路を、前記ロアーボディの前記セパレートプレートとの合わせ面に下側内部油路を、それらの少なくとも一部が平面視で重合するように形成し、
前記アッパーボディに、その上面から前記上側内部油路にわたるオイル導入路を形成し、
前記ロアーボディの前記合わせ面に、前記ロアーボディの車両前方側の側面から前記下側内部油路にわたるオイル導出路を形成し、
前記セパレートプレートに、前記上側内部油路と前記下側内部油路とを連通する連通孔を形成し、
前記オイル導入路、前記上側内部油路、前記連通孔、前記下側内部油路、および前記オイル導出路によって、前記オイル供給対象機器からのオイルを、前記ボディの上面から前記ボディの内部に導いて前記ボディの車両前方側の側面から排出するバイパス油路を形成してあり、
平面視において、前記オイル導入路の位置と前記連通孔の位置とを異ならせてあり、
前記バイパス油路は、前記オイル導入路から前記オイル導出路に向かうオイルの流通方向に沿って全体として下り階段状に形成されている。
この特徴構成によると、オイル供給対象機器から油圧制御装置の上面に流れ落ちたオイルは、ボディの上面からボディの内部を通ってボディの側面からオイルパンに排出される。つまり、オイル供給対象機器からのオイルは、ボディの上面に溜まることなく、オイルパンに向けて速やかに流れ落ちることになる。
ところで、オイル供給対象機器からのオイルをオイルパンに向けて速やかに流れ落とすための構造としては、バイパス油路を、ボディの上面から底面にわたる一直線状に形成することも考えられる。しかしながら、この構造では、車両の急な制動によって、オイルパン内で車両の前方側に向けて大量のオイルが急激に流動した場合、オイルパン側のオイルが、ボディの底面からバイパス油路に入り込み、バイパス油路を逆流し、ボディの上面から上方に向けて吹き出す虞が高くなる。このような現象が生じた場合、オイルレベルが低下する上に、吹き出しにより拡散するオイルはオイルパンに戻り難くなることから、オイルレベルの回復が遅れることになる。そのため、オイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどが生じ易くなる。
そこで、本発明では、バイパス油路をボディの上面から側面にわたるように形成しているのであり、これによって、バイパス油路をボディの上面から底面にわたるように形成した場合に比較して、車両の急な制動によってオイルパン内で車両の前方側に向けて大量のオイルが急激に流動する場合における、オイルパン側のオイルのバイパス油路への入り込みを抑制することができる。また、その抑制効果によって、ボディの側面からバイパス油路に入り込むオイルは、その流速が低下することになる。しかも、バイパス油路は、ボディの上面から側面にわたるL字状などの形状であることから、ボディの側面からバイパス油路に入り込んだオイルは、その流速がさらに低下することになる。
つまり、バイパス油路をボディの上面から側面にわたるように形成したことで、車両の急な制動によって、オイルパン内で車両の前方側に向けて大量のオイルが急激に流動する場合に招く虞のあるバイパス油路でのオイルの逆流を効果的に抑制することができる。これにより、オイル供給対象機器からのオイルが、ボディの上面に溜まる、ボディの表面を伝って徐々に流れ落ちる、あるいは、オイルパン側のオイルがバイパス油路を逆流する、などによるオイルパンでのオイルレベルの低下を効果的に防止することができる。
その結果、オイルパンでのオイルレベルの安定化を促進させることができ、オイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどを効果的に防止することができる。
本発明のうちの請求項に記載の発明では、上記請求項に記載の発明において、
前記オイル導入路を、その開口面積が前記連通孔の開口面積よりも大きくなるように形成してある。
この特徴構成によると、バイパス油路でのオイルの逆流を抑制しながら、オイル供給対象機器からのオイルの捕集率を高めることができ、オイル供給対象機器からのオイルをより効率良くオイルパンに戻すことができる。
その結果、オイルパンでのオイルレベルの低下をより効果的に防止することができ、そのオイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどをより効果的に防止することができる。
本発明のうちの請求項に記載の発明では、上記請求項1又は2に記載の発明において、
前記オイル導入路の上面側部位を、その上側ほど開口面積が大きくなる上広がり形状に形成してある。
この特徴構成によると、オイル供給対象機器からのオイルの捕集率を高めることができ、オイル供給対象機器からのオイルをより効率良くオイルパンに戻すことができる。
その結果、オイルパンでのオイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどをより効果的に防止することができる。
本発明のうちの請求項に記載の発明では、上記請求項1〜のいずれか一つに記載の発明において、
前記オイル供給対象機器として回転電機を備えるとともに、前記回転電機を収納する収納室を形成し、
前記パイパス油路を、前記収納室からのオイルを前記ボディの上面から前記ボディの内部に導くように構成してある。
この特徴構成によると、モータやジェネレータなどの回転電機の冷却に使用する多量のオイルを、バイパス油路を介して効率良くオイルパンに戻すことができる。
その結果、回転電機を備える電動車両やハイブリッド車両などにおいて、オイルパンでのオイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどを効果的に防止することができる。
本発明のうちの請求項に記載の発明では、上記請求項1〜のいずれか一つに記載の発明において、
前記オイル供給対象機器として回転電機と変速機とを備え、前記変速機に対する車両前方側に前記回転電機を配備してある。
この特徴構成によると、モータやジェネレータなどの回転電機の冷却、および、変速機の支持ベアリングや回転要素などの潤滑や冷却に使用する多量のオイルを、バイパス油路を介して効率良くオイルパンに戻すことが可能になる。
その結果、回転電機と変速機とを備える電動車両やハイブリッド車両などにおいて、オイルパンでのオイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどを効果的に防止することができる。
本発明のうちの請求項に記載の発明では、上記請求項に記載の発明において、
エンジンを装備し、前記変速機に、前記エンジンからの駆動力と前記回転電機からの駆動力とのいずれか一方または双方を伝達するように構成してある。
この特徴構成によると、モータやジェネレータなどの回転電機の冷却、および、変速機の支持ベアリングや回転要素などの潤滑や冷却に使用する多量のオイルを、バイパス油路を介して効率良くオイルパンに戻すことが可能になる。
その結果、エンジンからの駆動力と回転電機からの駆動力とのいずれか一方または双方を変速機に伝達するハイブリッド車両において、オイルパンでのオイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどを効果的に防止することができる。
以下、本発明をハイブリット車両に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
〔車両の全体構成〕
図1は、ハイブリット車両の駆動系に関する概略構成を模式的に表したブロック図である。図2は、ハイブリット車両の駆動系に関する概略構成を模式的に表した縦断側面図である。図1及び図2示すように、このハイブリッド車両には、その前部に配備した車両用駆動装置1からの駆動力で左右の後輪Wを駆動するFRハイブリットシステムが採用されている。
〔車両用駆動装置1の構成〕
図2に示すように、車両用駆動装置1は、エンジンE、動力分配機構PG0、第1モータ・ジェネレータ(回転電機の一例)MG1、第2モータ・ジェネレータ(回転電機の一例)MG2、変速機SC、および油圧制御装置HCなどを備えている。車両用駆動装置1においては、エンジンEのクランク軸Ec、入力軸I、第1中間軸M1、第2中間軸M2、および出力軸Oが、前側からその順に同軸上に配置されている。
クランク軸Ecと入力軸Iとはダンパ装置Dを介して連動連結されている。ダンパ装置Dは、エンジンEの出力の変動を吸収して駆動系の振動を抑制する。尚、クランク軸Ecと入力軸Iとをダンパ装置Dを介さずに直結する構成を採用することも可能である。出力軸Oは、プロペラシャフト(図示せず)やディファレンシャル装置DIF(図1参照)などを介して左右の後輪Wに連動連結されている。
動力分配機構PG0は、入力軸Iと第1中間軸M1とにわたって配備されている。そして、動力分配機構PG0は、エンジンEからダンパ装置Dおよび入力軸Iを介して伝達された駆動力を、第1モータ・ジェネレータMG1と第1中間軸M1とに必要に応じて分配伝達する。
第1モータ・ジェネレータMG1は、主にジェネレータとして機能するものであって、動力分配機構PG0からの駆動力で発電し、その電力でバッテリBaの充電または第2モータ・ジェネレータMG2の駆動を行う。ただし、第1モータ・ジェネレータMG1は、高速走行時にはモータとして機能する場合もある。第1モータ・ジェネレータMG1は、電子制御ユニットECUからの制御指令に従って動作する。
第2モータ・ジェネレータMG2は、主に後輪Wの駆動を補助するモータとして機能する。ただし、第2モータ・ジェネレータMG2は、減速時などにおいてはジェネレータとして機能し、車両の慣性力を電気エネルギとして回生する。第2モータ・ジェネレータMG2は、電子制御ユニットECUからの制御指令に従って動作する。
つまり、車両用駆動装置1は、エンジンEからの駆動力を左右の後輪Wとジェネレータとに分配し、エンジンEからの駆動力およびモータからの駆動力で左右の後輪Wを駆動する同軸駆動型のスプリット方式に構成されている。
車両用駆動装置1において、動力分配機構PG0、第1モータ・ジェネレータMG1、第2モータ・ジェネレータMG2、および変速機SCは、ケースMCの内部に装備されている。ケースMCには、第1モータ・ジェネレータMG1を収納する第1収納室R1、動力分配機構PG0を収納する第2収納室R2、第2モータ・ジェネレータMG2を収納する第3収納室R3、および変速機SCを収納する第4収納室R4が区画形成されている。ケースMCにおける第4収納室R4の底部には、上方に向けて凹入する凹部が形成されている。ケースMCの底部における第2モータ・ジェネレータMG2および変速機SCの下側の位置には、油圧制御装置HCが、その上部側をケースMCの凹部に入り込ませた状態で配備されている。また、ケースMCの底部には、その凹部と油圧制御装置HCとを下方から覆い隠すようにオイルパンOpが装備されている。そして、ケースMCの底部とオイルパンOpによってオイル貯留室ORが形成されている。つまり、車両用駆動装置1は、油圧制御装置HCを、その上部側がケースMCの凹部に入り込むようにケースMCの底部に配備したことで、その全体がコンパクトに構成されている。
油圧制御装置HCは、ボディBに、複数のバルブ(図示せず)などを備えて構成されている。油圧制御装置HCにおいて、ボディBは、ダイカスト製のアッパーボディUBとロアーボディLBとの間にセパレートプレートSPを介装して構成されている。アッパーボディUBは、その底面側に多数の油路(図示せず)や複数のスプール孔(図示せず)などが形成されている。ロアーボディLBは、その上面側に多数の油路(図示せず)や複数のスプール孔(図示せず)などが形成されている。セパレートプレートSPには、アッパーボディUBとロアーボディLBとの所定の油路を連通する複数の連通孔(図示せず)などが形成されている。複数のバルブのうち、電磁式のバルブは、電子制御ユニットECUからの制御指令に従って動作する。これにより、油圧制御装置HCは、機械式オイルポンプOPmの駆動によって供給されるオイルの流れや圧力を制御する。
〔動力分配機構PG0の構成〕
図2に示すように、動力分配機構PG0は、入力軸Iと同軸上に配置したシングルピニオン式の遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、動力分配機構PG0は、複数のピニオンギヤp0を支持するキャリアca0と、前記ピニオンギヤp0にそれぞれ噛み合うサンギヤs0及びリングギヤr0とを回転要素として備えている。動力分配機構PG0において、キャリアca0は、入力軸Iと一体回転するように入力軸Iに連結されている。サンギヤs0は、第1モータ・ジェネレータMG1のロータRo1と一体回転するように連結されている。リングギヤr0は、第1中間軸M1と一体回転するように連結されている。
これにより、動力分配機構PG0は、エンジンEから入力軸Iを介してキャリアca0に伝達された駆動力を、第1モータ・ジェネレータMG1の回転制御によって、第1モータ・ジェネレータMG1側と第一中間軸M1側とに分配する。
また、動力分配機構PG0のキャリアca0には、駆動ギヤg0が一体回転するように連結されている。この駆動ギヤg0は、機械式オイルポンプOPmの入力ギヤgmに噛合されている。つまり、エンジンEから、ダンパ装置D、入力軸I、動力分配機構PG0のキャリアca0、および駆動ギヤg0を介して伝達される駆動力によって機械式オイルポンプOPmが駆動されている。
〔第1モータ・ジェネレータMG1の構成〕
図2に示すように、第1モータ・ジェネレータMG1は、ケースMCに固定されたステータSt1と、このステータSt1の径方向内側に回転可能に配備されたロータRo1とを備えている。第1モータ・ジェネレータMG1において、ロータRo1は、動力分配機構PG0のサンギヤs0とともに入力軸Iに相対回転可能に支持されている。第1モータ・ジェネレータMG1は、インバータInを介して第2モータ・ジェネレータMG2およびバッテリBaに電気的に接続されている。そして、第1モータ・ジェネレータMG1は、第2モータ・ジェネレータMG2またはバッテリBaからの電気エネルギを機械エネルギに変換するモータとしての機能と、エンジンEからの機械エネルギを電気エネルギに変換するジェネレータとしての機能とを有する。
〔第2モータ・ジェネレータMG2の構成〕
図2に示すように、第2モータ・ジェネレータMG2は、ケースMCに固定されたステータSt2と、このステータSt2の径方向内側に回転可能に配備されたロータRo2とを備えている。第2モータ・ジェネレータMG2において、ロータRo2は、第1中間軸M1と一体回転するように連結されている。第2モータ・ジェネレータMG2は、インバータInを介して第1モータ・ジェネレータMG1およびバッテリBaに電気的に接続されている。そして、第2モータ・ジェネレータMG2は、第1モータ・ジェネレータMG1またはバッテリBaからの電気エネルギを機械エネルギに変換するモータとしての機能と、エンジンEからの機械エネルギを電気エネルギに変換するジェネレータとしての機能とを有する。
〔変速機SCの構成〕
図2に示すように、変速機SCは第1中間軸M1と出力軸Oとにわたって配備されている。図示は省略するが、変速機SCは、複数の回転要素を備えた遊星歯車装置と、対応する回転要素に作用する油圧式の複数の摩擦係合要素とを備えている。複数の摩擦係合要素には、変速機SCの変速段を切り換える複数のブレーキが含まれている。各ブレーキは、湿式多板クラッチで構成され、油圧制御装置HCの油圧制御により、対応する回転要素の回転を阻止する制動状態と回転を許容する制動解除状態とに油圧操作され、これにより、変速機SCの変速段を切り換える。
〔電子制御ユニットECUの構成〕
図1に示すように、電子制御ユニットECUは、車両の各部に設けた第1センサSe1〜第10センサSe10から出力される情報に基づいて、エンジンE、第1モータ・ジェネレータMG1、第2モータ・ジェネレータMG2、油圧制御装置HC、および変速機SCの動作を制御する。第1センサSe1は、第1モータ・ジェネレータMG1のロータRo1の回転速度に関する情報を検出する。第2センサSe2は、第2モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転速度に関する情報を検出する。第3センサSe3は、油圧制御装置HCに供給されるオイルの圧力である元油圧に関する情報を検出する。第4センサSe4は、油圧制御装置HCから供給されるオイルの温度に関する情報を検出する。第5センサSe5は、出力軸Oの回転速度に関する情報を検出する。第6センサSe6は、エンジンEのクランク軸Ecの回転速度に関する情報を検出する。第7センサSe7は、変速機SCを変速操作するシフトレバーSLの操作位置に関する情報を検出する。第8センサSe8は、ホイールブレーキ(図示せず)に連動するブレーキペダルbpの操作量に関する情報を検出する。第9センサSe9は、アクセルペダルapの操作量に関する情報を検出する。第10センサSe10は、バッテリBaの蓄電量に関する情報を検出する。
電子制御ユニットECUには、エンジン制御手段3、モータ・ジェネレータ制御手段4、蓄電量検出手段5、モータ・ジェネレータ回転検出手段6、変速機制御手段7、油圧検出手段8、油温検出手段9、出力軸回転速度検出手段10、エンジン回転検出手段11、シフト位置検出手段12、ブレーキ操作検出手段13、アクセル操作検出手段14、および走行条件決定手段15が備えられている。電子制御ユニットECUにおけるこれらの各手段は、CPUなどの演算処理装置を中核とし、入力された情報に対して種々の処理を行う機能部がハードウエア又はソフトウエア(プログラム)或いはその両方を実装して構成されている。
エンジン制御手段3は、エンジンEの始動、停止、回転速度制御、出力トルク制御などの動作制御を行う。また、エンジン制御手段3は、走行条件決定手段15により決定されたエンジン動作点(回転速度及び出力トルク)に従って、エンジンの動作を制御する。
モータ・ジェネレータ制御手段4は、インバータInを介して、第1モータ・ジェネレータMG1および第2モータ・ジェネレータMG2の回転速度制御、回転トルク制御などの動作制御を行う。具体的には、回転速度制御は、第1モータ・ジェネレータMG1または第2モータ・ジェネレータMG2に供給する電力の周波数を制御することにより行う。また、回転トルク制御は、第1モータ・ジェネレータMG1または第2モータ・ジェネレータMG2に供給する電流または電圧を制御することにより行う。モータ・ジェネレータ制御手段4は、走行条件決定手段15により、それぞれのモータ・ジェネレータに対して決定されたモータ・ジェネレータ動作点(回転速度及び回転トルク)に従って、モータ・ジェネレータの動作を制御する。
蓄電量検出手段5は、第10センサSe10からの情報に基づいてバッテリBaの蓄電量を求める。モータ・ジェネレータ回転検出手段6は、第1センサSe1および第2センサSe2からの情報に基づいて、第1モータ・ジェネレータMG1のロータRo1および第2モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転速度を求める。変速機制御手段7は、油圧制御装置HCの動作を制御することにより、変速機SCの各摩擦係合要素の動作を制御して、変速機SCの変速段を切り換える変速制御を行う。油圧検出手段8は、第3センサSe3からの情報に基づいて、油圧制御装置HCに供給されるオイルの圧力である元油圧を求める。油温検出手段9は、第4Se4からの情報に基づいて、油圧制御装置HCから変速機SCの各部へ供給されるオイルの温度を求める。
出力軸回転速度検出手段10は、第5センサSe5からの情報に基づいて、車両用駆動装置1の出力軸Oの回転速度を求める。エンジン回転検出手段11は、第6センサSe6からの情報に基づいて、エンジンEのクランク軸Ecの回転速度を求める。シフト位置検出手段12は、第7センサSe7からの情報に基づいてシフトレバーSLの操作位置を求める。ブレーキ操作検出手段13は、第8センサSe8からの情報に基づいて、ホイールブレーキの操作量、具体的には運転者によるブレーキペダルbpの操作量を求める。アクセル操作検出手段14は、第9センサSe9からの情報に基づいて、運転者によるアクセルペダルapの操作量を求める。
走行条件決定手段15は、ブレーキ操作検出手段13により求められたホイールブレーキの操作量と、アクセル操作検出手段14により求められたアクセルペダルapの操作量とに基づいて要求駆動力を決定する。そして、走行条件決定手段15は、その決定した要求駆動力、走行速度と同一視される出力軸回転速度検出手段10により求められた出力軸回転速度、および、予め求められている変速マップに基づいて変速機SCの変速段を決定する。このようにして決定された変速段に基づいて、変速機制御手段7が変速機SCの動作を制御する。
さらに、走行条件決定手段15は、上記のようにして決定された要求駆動力に関して、エンジン動作点(回転速度及び出力トルク)と、モータ・ジェネレータ動作点(回転速度及び回転トルク)とを決定する。このようにして決定されたエンジン動作点に基づいてエンジン制御手段3がエンジンEの動作を制御し、モータ・ジェネレータ動作点に基づいて、モータ・ジェネレータ制御手段4が各モータ・ジェネレータMG1,MG2の動作を制御する。
例えば、走行条件決定手段15は、予め求められているエンジン動作点マップに基づいて、エンジンEの動作点を決定し、エンジンEの出力だけでは不足するトルクがモータ・ジェネレータMG2の出力によって補われるようにモータ・ジェネレータMG2の動作点を決定する。他のモータ・ジェネレータMG1は、動力分配機構PG0における動力分配の要件を満たすようにその動作点が決定される。
〔オイルの循環構造〕
図示は省略するが、ケースMC、入力軸I、第1中間軸M1、および第2中間軸M2には、それぞれ複数の油路が形成されている。そして、オイルパンOpに溜まったオイルは、機械式オイルポンプOPmによって吸い上げられ、油圧制御装置HCに圧送される。油圧制御装置HCにおいては、オイルの流れが切り換えられ、オイルの圧力が調整され、そのオイルの一部が作動用として、対応する作動用の油路を介して変速機SCの各摩擦係合要素に供給される。また、残りのオイルが潤滑・冷却用として、ケースMCに形成した対応する潤滑・冷却用の油路を介して、入力軸I、第1中間軸M1、および第2中間軸M2に形成した潤滑・冷却用の油路に供給される。そして、それらの各軸I,M1,M2の回転駆動による遠心力で、それらの各軸I,M1,M2の潤滑・冷却用の油路から所定の潤滑対象や冷却対象に供給する。
入力軸Iの潤滑・冷却用の油路からのオイルによる潤滑対象は、第1モータ・ジェネレータMG1の支持ベアリング、および、動力分配機構PG0の各回転要素などである。入力軸Iの潤滑・冷却用の油路からのオイルによる冷却対象は、第1モータ・ジェネレータMG1である。第1中間軸M1の潤滑・冷却用の油路からのオイルによる潤滑対象は、第2モータ・ジェネレータMG2の支持ベアリング、および、変速機SCにおける一部の支持ベアリングや回転要素などである。第1中間軸M1の潤滑・冷却用の油路からのオイルによる冷却対象は、第2モータ・ジェネレータMG2、および、変速機SCにおける一部の摩擦係合要素などである。第2中間軸M2の潤滑・冷却用の油路からのオイルによる潤滑対象は、変速機SCにおける残りの支持ベアリングや回転要素などである。第2中間軸M2の潤滑・冷却用の油路からのオイルによる冷却対象は、変速機SCにおける残りの摩擦係合要素などである。
つまり、この実施形態においては、動力分配機構PG0、第1モータ・ジェネレータMG1、第2モータ・ジェネレータMG2、および変速機SCが、潤滑・冷却用のオイルが供給されるオイル供給対象機器である。
第1モータ・ジェネレータMG1に供給された潤滑・冷却用のオイルは、第1収納室R1の内面を伝って第1収納室R1の底部に向けて流れ落ちる。動力分配機構PG0に供給された潤滑・冷却用のオイルは、第2収納室R2の内面を伝って第2収納室R2の底部に向けて流れ落ちる。第2モータ・ジェネレータMG2に供給された潤滑・冷却用のオイルは、第3収納室R3の内面を伝って第3収納室R3の底部に向けて流れ落ちる。変速機SCに供給された潤滑・冷却用のオイルは、第4収納室R4の内面を伝って第4収納室R4の底部に向けて流れ落ちる。
第1収納室R1の底部に流れ落ちたオイルは、その底部からオイル貯留室ORの前部にわたるようにケースMCに形成した第1ドレン油路を介してオイルパンOpに戻される。第2収納室R2の底部に流れ落ちたオイルは、その底部からオイル貯留室ORの前部にわたるようにケースMCに形成した第2ドレン油路を介してオイルパンOpに戻される。第3収納室R3の底部に流れ落ちたオイルは、その底部からオイル貯留室ORの前部にわたるようにケースMCに形成した第3ドレン油路を介してオイルパンOpに戻される。第4収納室R4の底部に流れ落ちたオイルは、その底部からオイル貯留室ORの後部にわたるようにケースMCに形成した第4ドレン油路を介してオイルパンOpに戻される。
図3は、第3収納室R3からのオイル還元構造を表した要部の縦断側面図である。図4は、図3におけるIV−IV断面図である。図5は、図3におけるV−V断面図である。図6は、第3収納室R3からのオイル還元構造を表した要部の分解斜視図である。図3に示すように、ケースMCにおける第3収納室R3の底部には、第3ドレン油路としてのドレン孔DHが形成されている。ドレン孔DHは、その下方に位置する油圧制御装置HCの右前端部と対向している。
図3〜6に示すように、油圧制御装置HCの右前端部において、アッパーボディUBの底面(セパレートプレートSPとの合わせ面)には、上側内部油路UPが凹入形成されている。アッパーボディUBの上面におけるドレン孔DHとの対向位置には、その上面から上側内部油路UPにわたるオイル導入路としての平面視矩形状のオイル導入孔OIが形成されている。ロアーボディLBの上面(セパレートプレートSPとの合わせ面)には、平面視において部分的に上側内部油路UPと重合する下側内部油路LPと、その下側内部油路LPからロアーボディLBの前面(車両前方側の側面)にわたるオイル導出路OOとが凹入形成されている。上側内部油路UPと下側内部油路LPとの重合箇所は、オイル導入孔OIの形成位置よりも前側に位置するように設定されている。セパレートプレートSPには、上側内部油路UPと下側内部油路LPとの重合箇所において、上側内部油路UPと下側内部油路LPとを連通する連通孔CHが形成されている。
つまり、このオイル還元構造においては、オイル導入孔OI、上側内部油路UP、連通孔CH、下側内部油路LP、およびオイル導出路OOによって、ドレン孔DHに対向する油圧制御装置HCの右前端部に、油圧制御装置HCの上面から前面にわたるバイパス油路BPが形成されることになる。そして、このバイパス油路BPによって、ドレン孔DHから排出される第2モータ・ジェネレータMG2からのオイルが、ボディBの上面からボディBの内部に導かれ、ボディBの内部を通って、ボディBの前面からオイルパンOpに排出されるようになる。これにより、ドレン孔DHから排出される第2モータ・ジェネレータMG2からのオイルは、ボディBの上面に溜まることなく、バイパス油路BPを介してオイルパンOpに向けて速やかに流れ落ちることになる。その結果、第2モータ・ジェネレータMG2からのオイルが、ボディBの上面に溜まることによって、オイル貯留室ORでのオイルレベルが低下することを回避でき、オイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどを防止することができる。しかも、オイルをボディBの前面から排出する構造を採用したことにより、車両の急な制動によって、オイル貯留室ORの内部において車両の前方側に向けて大量のオイルが急激に流動しても、オイルがバイパス油路BPを逆流することを効果的に抑制することができる。
また、バイパス油路BPは、上側内部油路UPと下側内部油路LPとを、平面視におけるオイル導入孔OIの形成箇所と異なる位置に形成した連通孔CHで連通することにより、ラビリンス状(階段状)に形成されている。これによって、急な制動によって、オイル貯留室ORの前側に向けて大量のオイルが急激に流動する場合に招く虞のあるバイパス油路BPでのオイルの逆流をより効果的に抑制することができる。しかも、バイパス油路BPをラビリンス状に形成するだけであることから、バイパス油路BPに逆流防止用のチェックバルブなどを設ける場合に比較して、コストの低減、構造の簡素化、および小型・軽量化を図ることができる。
さらに、連通孔CHを、オイル導入孔OIの形成位置よりもオイル導出路OOに近い前側の位置に形成することから、連通孔CHをオイル導入孔OIの形成位置よりもオイル導出路OOから遠い後側の位置に形成する場合に比較して、下側内部油路LPを短くすることができ、バイパス油路BPの全長を短くすることができる。これによって、バイパス油路BPの複雑化を防止することができるとともに、第2モータ・ジェネレータMG2からのオイルを、より速やかにオイルパンOpに戻すことができる。
〔その他の実施形態〕
〔1〕上記の実施形態では、本発明をハイブリット車両に適用したものを例示したが、本発明は、ハイブリット車両以外の一般的なFR車両、FF車両、RR車両、あるいは4WD車両に適用することができ、また、エンジンEを備えない電動車両にも適用することができる。ただし、潤滑・冷却用のオイルが供給されるオイル供給対象機器(第1モータ・ジェネレータMG1、第2モータ・ジェネレータMG2、または変速機SC)の下方に油圧制御装置HCを配備し、油圧制御装置HCの下方にオイルパンOpを備えることを必須要件とする。
〔2〕上記の実施形態では、本発明を適用するハイブリッド車両として、FRハイブリットシステムを採用したものを例示したが、ハイブリッド車両としては、前部に配備した車両用駆動装置1からの駆動力で左右の前輪を駆動するFFハイブリットシステムを採用したものであってもよく、また、車両用駆動装置1からの駆動力で左右の前輪と後輪とを駆動する4輪駆動方式のハイブリットシステムを採用したものであってもよい。ただし、潤滑・冷却用のオイルが供給されるオイル供給対象機器(第1モータ・ジェネレータMG1、第2モータ・ジェネレータMG2、または変速機SC)の下方に油圧制御装置HCを配備し、油圧制御装置HCの下方にオイルパンOpを備えることを必須要件とする。
〔3〕上記の実施形態では、車両用駆動装置1として、スプリット方式のものを例示したが、車両用駆動装置1としては、エンジンEからの駆動力でジェネレータを駆動し、そのジェネレータからの電力でモータを駆動し、モータからの駆動力で車輪を駆動するシリーズ方式、または、エンジンEおよびモータの双方からの駆動力で車輪を直接駆動することが可能なパラレル方式を採用したものであってもよい。ただし、潤滑・冷却用のオイルが供給されるオイル供給対象機器(ジェネレータ、モータ、または変速機SC)の下方に油圧制御装置HCを配備し、油圧制御装置HCの下方にオイルパンOpを備えることを必須要件とする。
〔4〕上記の実施形態では、車両用駆動装置1として、エンジンE、第1モータ・ジェネレータMG1、第2モータ・ジェネレータMG2、および変速機SCを備えたものを例示したが、車両用駆動装置1としては、エンジンE、第1モータ・ジェネレータMG1、第2モータ・ジェネレータMG2、および変速機SCのいずれかを備えていないものや、第1モータ・ジェネレータMG1および第2モータ・ジェネレータMG2の代わりに、モータおよびジェネレータを備えるものであってもよい。ただし、潤滑・冷却用のオイルが供給されるオイル供給対象機器(第1モータ・ジェネレータMG1、第2モータ・ジェネレータMG2、ジェネレータ、モータ、または変速機SC)の下方に油圧制御装置HCを配備し、油圧制御装置HCの下方にオイルパンOpを備えることを必須要件とする。
〔5〕上記の実施形態では、本発明を、オイル供給対象機器の一例である第2モータ・ジェネレータMG2(第3収納室R3)からのオイル還元構造に適用したものを例示したが、本発明としては、オイル供給対象機器の一例である、動力分配機構PG0(第2収納室R2)、第1モータ・ジェネレータMG1(第1収納室R1)、および変速機SC(第4収納室R4)からのオイル還元構造に適用してもよい。
例えば、動力分配機構PG0からのオイル還元構造に適用する場合には、動力分配機構PG0(第2収納室R2)からのオイルをオイルパンOpに戻す第2ドレン油路の排出口に対向する油圧制御装置HCの所定箇所に、油圧制御装置HCの上面から側面にわたるバイパス油路BPが形成されることになる。また、第1モータ・ジェネレータMG1からのオイル還元構造に適用する場合には、第1モータ・ジェネレータMG1(第1収納室R1)からのオイルをオイルパンOpに戻す第1ドレン油路の排出口に対向する油圧制御装置HCの所定箇所に、油圧制御装置HCの上面から側面にわたるバイパス油路BPが形成されることになる。さらに、変速機SCからのオイル還元構造に適用する場合には、変速機SC(第4収納室R4)からのオイルをオイルパンOpに戻す第4ドレン油路の排出口に対向する油圧制御装置HCの所定箇所に、油圧制御装置HCの上面から側面にわたるバイパス油路BPが形成されることになる。
〔6〕上記の実施形態では、油圧制御装置HCのボディBに1つのバイパス油路BPを形成したものを例示したが、バイパス油路BPの数量は適宜に従って変更することが可能である。
〔7〕上記の実施形態では、オイル還元構造として、バイパス油路BPに導入したオイル供給対象機器からのオイルを、ボディBの側面の一例である前面(車両前方側の側面)からオイルパンOpに排出する構成のものを例示したが、オイル還元構造としては、バイパス油路BPに導入したオイル供給対象機器からのオイルを、ボディBの側面の一例である右側面または左側面などからオイルパンOpに排出するように構成したものであってよい。
〔8〕図7に示すように、バイパス油路BPとしては、オイル導入路OIにおける上面側部位を、その上側ほど開口面積が大きくなる上広がり形状に形成したものであってもよい。このように形成すれば、オイル供給対象機器からのオイルの捕集率を高めることができる。その結果、オイル供給対象機器からのオイルをより効率良くオイルパンOpに戻すことができ、オイルレベルの低下に起因したエアの吸い込みなどをより確実に防止することができる。また、図示は省略するが、オイル導入路OIを、その開口面積が連通孔CHの開口面積よりも大きくなるように形成して、オイル供給対象機器からのオイルの捕集率を高めるようにしてもよい。
〔9〕上記の実施形態では、バイパス油路BPとして、オイル導入孔OIの形成位置よりもオイル導出路OOに近い前側の位置に連通孔CHを形成したものを例示したが、バイパス油路BPとしては、連通孔CHを、オイル導入孔OIの横側方または後方に形成するものであってもよい。また、オイル導入孔OIと連通孔CHとを平面視で一致する位置に形成したものであってもよい。
〔10〕図8に示すように、油圧制御装置HCのボディBを、上下に接合されるアッパーボディUBとロアーボディLBとから構成してもよい。この構成においては、例えば、アッパーボディUBの底面(ロアーボディLBとの合わせ面)に、上側内部油路UPを凹入形成する。アッパーボディUBの上面におけるオイル供給対象機器からのドレン油路の排出口(図示せず)との対向位置に、その上面から上側内部油路UPにわたるオイル導入路OIを形成する。ロアーボディLBの上面(アッパーボディUBとの合わせ面)に、部分的に上側内部油路UPと連通する下側内部油路LPと、その下側内部油路LPからロアーボディLBの前面(側面の一例)にわたるオイル導出路OOとを凹入形成する。すると、これらのオイル導入孔OI、上側内部油路UP、連通孔CH、下側内部油路LP、およびオイル導出路OOによって、油圧制御装置HCの上面から前面にわたるバイパス油路BPを形成することができる。
また、図示は省略するが、油圧制御装置HCのボディBを、上下に接合されるアッパーボディとロアープレートとから構成してもよい。この構成においては、例えば、アッパーボディUBの底面(ロアープレートとの合わせ面)に、上側内部油路と、その上側内部油路からアッパーボディUBの前面(側面の一例)にわたるオイル導出路OOとを凹入形成する。アッパーボディUBの上面におけるオイル供給対象機器からのドレン油路の排出口との対向位置に、その上面から上側内部油路にわたるオイル導入路を形成する。すると、これらのオイル導入孔OI、上側内部油路UP、およびオイル導出路OOによって、油圧制御装置HCの上面から前面にわたるバイパス油路BPを形成することができる。
さらに、図示は省略するが、油圧制御装置HCのボディBを、上下に接合されるアッパープレートとロアーボディとから構成してもよい。
〔11〕図9および図10に示すように、バイパス油路BPとしては、オイル導入路OIからオイル導出路OOへのオイルの流動を許容し、オイル導出路OOから前記オイル導入路OIへのオイルの流動を抑制する逆止手段RCを備えるように構成されたものであってもよい。
以下、図9および図10に基づいて逆止手段RCを備えたバイパス油路BPの構成について詳述する。油圧制御装置HCにおいて、アッパーボディUBの底面(セパレートプレートSPとの合わせ面)には、第1上側内部油路UP1、第2上側内部油路UP2、および第2上側内部油路UP2と連通する逆止室RCRが凹入形成されている。アッパーボディUBの上面におけるオイル供給対象機器からのドレン油路の排出口(図示せず)との対向位置には、その上面から第1上側内部油路UP1にわたるオイル導入路OIが形成されている。ロアーボディLBの上面(セパレートプレートSPとの合わせ面)には、平面視において部分的に第1上側内部油路UP1および逆止室RCRと重合する第1下側内部油路LP1、部分的に第2上側内部油路UP2と連通する第2下側内部油路LP2、ならびに、その第2下側内部油路LP2からロアーボディLBの前面(側面の一例)にわたるオイル導出路OOが凹入形成されている。セパレートプレートSPには、第1上側内部油路UP1と第1下側内部油路LP1との重合箇所において、第1上側内部油路UP1と第1下側内部油路LP1とを連通する第1連通孔CH1、および、第1下側内部油路LP1と逆止室RCRとの重合箇所において、第1下側内部油路LP1と逆止室RCRとを連通する第2連通孔CH2が形成されている。逆止室RCRには、バイパス油路BPにおけるオイル導入路側とオイル排出路側との差圧で第2連通孔CH2を開閉する逆止ボールRCBが備えられている。
つまり、このオイル還元構造においては、オイル導入孔OI、第1上側内部油路UP1、第1連通孔CH1、第1下側内部油路LP1、第2連通孔CH2、逆止室RCR、第2上側内部油路UP2、第2下側内部油路LP2、およびオイル導出路OOによって、油圧制御装置HCの上面から前面にわたるバイパス油路BPが形成されることになる。また、第2連通孔CH2、逆止室RCR、および逆止ボールRCBによって逆止手段RCが構成されている。そして、この構成では、逆止手段RCを備えたことにより、車両の急な制動によって、オイル貯留室ORの内部において車両の前方側に向けて大量のオイルが急激に流動する場合に招く虞のあるバイパス油路BPでのオイルの逆流を効果的に抑制することができる。
また、このオイル還元構造では、第1上側内部油路UP1と第1下側内部油路LP1とを第1連通孔CH1で連通し、第1下側内部油路LP1と逆止室RCRとを第2連通孔CH2で連通し、第2上側内部油路UP1と第2下側内部油路LP2とを連通することにより、バイパス油路BPがより複雑なラビリンス状に形成されることになる。これによって、前述したバイパス油路BPでのオイルの逆流をより効果的に抑制することができる。
ところで、図9に示すバイパス油路BPでは、その第2連通孔CH2の開口面積を、図10に示すバイパス油路BPでの第2連通孔CH2の開口面積よりも小さくして、逆止ボールRCBの大きさが、図10に示すバイパス油路BPでの逆止ボールRCBの大きさよりも小さくなるように構成している。これによって、図9に示すバイパス油路BPが形成される油圧制御装置HCを、図10に示すバイパス油路BPが形成される油圧制御装置HCに比較して軽量かつコンパクトに構成することができる。
また、図10に示すバイパス油路BPでは、その第2連通孔CH2を、その開口面積が図9に示すバイパス油路BPでの第2連通孔CH2の開口面積よりも大きくなるように形成している。これによって、図10に示すバイパス油路BPでは、オイル導入孔OIからオイル導出路OOへのオイルの抜けが良くなる。その結果、オイル供給対象機器からのオイルを、より速やかにオイルパンOpに戻すことができる。
なお、逆止手段RCの構成および配置としては種々の変更が可能である。例えば、逆止ボールRCBに代えてポペットを備える構成などを採用してもよい。
〔12〕バイパス油路BPとしては、ボディBの形成後に穿孔形成されるものであってもよい。
ハイブリッド車両の駆動系に関する概略構成を示すブロック図 ハイブリッド車両の駆動系に関する概略構成を示す縦断側面図 オイル還元構造を示す要部の縦断側面図 図3におけるIV−IV断面図 図3におけるV−V断面図 オイル還元構造を示す要部の分解斜視図 オイル導入路の上面側部位を上広がり形状に形成した他の実施形態でのオイル還元構造を示す要部の縦断側面図 油圧制御装置のボディをアッパーボディとロワーボディとから構成した他の実施形態でのオイル還元構造を示す要部の縦断側面図 バイパス油路に小型の逆止手段RCを備えた他の実施形態でのオイル還元構造を示す要部の縦断側面図 バイパス油路に大型の逆止手段RCを備えた他の実施形態でのオイル還元構造を示す要部の縦断側面図
符号の説明
MG1 オイル供給対象機器(回転電機:第1モータ・ジェネレータ)
MG2 オイル供給対象機器(回転電機:第2モータ・ジェネレータ)
PG0 オイル供給対象機器(動力分配機構)
SC オイル供給対象機器(変速機)
HC 油圧制御装置
Op オイルパン
B ボディ
UB アッパーボディ
LB ロアーボディ
SP セパレートプレート
BP バイパス油路
UP 内部油路
UP1 第1内部油路
UP2 第2内部油路
LP 内部油路
OI オイル導入路
OO オイル導出路
CH 連通孔
CH1 第1連通孔
CH2 第2連通孔
RC 逆止手段
R1 収納室
R2 収納室
R3 収納室
R4 収納室
E エンジン

Claims (6)

  1. 潤滑・冷却用のオイルが供給されるオイル供給対象機器の下側に油圧制御装置を配備し、
    前記油圧制御装置の下側に、前記オイル供給対象機器に供給するオイルを貯留するオイルパンを設けた車両用駆動装置のオイル還元構造であって、
    前記油圧制御装置のボディを、アッパーボディとロアーボディとの間にセパレートプレートを介装して構成し、
    前記アッパーボディの前記セパレートプレートとの合わせ面に上側内部油路を、前記ロアーボディの前記セパレートプレートとの合わせ面に下側内部油路を、それらの少なくとも一部が平面視で重合するように形成し、
    前記アッパーボディに、その上面から前記上側内部油路にわたるオイル導入路を形成し、
    前記ロアーボディの前記合わせ面に、前記ロアーボディの車両前方側の側面から前記下側内部油路にわたるオイル導出路を形成し、
    前記セパレートプレートに、前記上側内部油路と前記下側内部油路とを連通する連通孔を形成し、
    前記オイル導入路、前記上側内部油路、前記連通孔、前記下側内部油路、および前記オイル導出路によって、前記オイル供給対象機器からのオイルを、前記ボディの上面から前記ボディの内部に導いて前記ボディの車両前方側の側面から排出するバイパス油路を形成してあり、
    平面視において、前記オイル導入路の位置と前記連通孔の位置とを異ならせてあり、
    前記バイパス油路は、前記オイル導入路から前記オイル導出路に向かうオイルの流通方向に沿って全体として下り階段状に形成されている車両用駆動装置のオイル還元構造。
  2. 前記オイル導入路を、その開口面積が前記連通孔の開口面積よりも大きくなるように形成してある請求項1に記載の車両用駆動装置のオイル還元構造。
  3. 前記オイル導入路の上面側部位を、その上側ほど開口面積が大きくなる上広がり形状に形成してある請求項1又は2に記載の車両用駆動装置のオイル還元構造。
  4. 前記オイル供給対象機器として回転電機を備えるとともに、前記回転電機を収納する収納室を形成し、
    前記パイパス油路を、前記収納室からのオイルを前記ボディの上面から前記ボディの内部に導くように構成してある請求項1〜のいずれか一つに記載の車両用駆動装置のオイル還元構造。
  5. 前記オイル供給対象機器として回転電機と変速機とを備え、前記変速機に対する車両前方側に前記回転電機を配備してある請求項1〜のいずれか一つに記載の車両用駆動装置のオイル還元構造。
  6. 前記変速機に、エンジンからの駆動力と前記回転電機からの駆動力とのいずれか一方または双方を伝達するように構成してある請求項に記載の車両用駆動装置のオイル還元構造。
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