JP5741563B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される動力伝達装置に関する。特に、この動力伝達装置は、ハイブリッド車両に搭載されるトランスアクスル等とされる。

従来、ハイブリッド車両などのようにエンジンを停止して走行する車両において、変速機の油圧を発生するために、機械式オイルポンプの他に電動式のオイルポンプを装備するようになっている（例えば特許文献１参照）。

この特許文献１では、機械式オイルポンプの吐出側通路と電動式オイルポンプの吐出側通路とを合流して油圧回路に接続するようになっており、この合流後の通路に油温センサを設置している。さらに、電動式オイルポンプの吐出側通路には、逆止弁が設置されている。

特開２０１２−１３２０２号公報

上記特許文献１では、前記両方のオイルポンプ、前記油温センサ、油圧回路のオイル導入部のそれぞれの設置位置の上下関係について何ら記載されていないが、図１からすると、両方のオイルポンプが前記合流後の通路よりも鉛直方向下側に配置されているように見え、また、油温センサと油圧回路のオイル導入部とが鉛直方向のほぼ同じ高さ位置に配置されているように見える。

そのため、作動しているオイルポンプを停止すると、当該オイルポンプから前記油圧回路のオイル導入部までに存在するオイルが機械式オイルポンプを経てオイルパンに戻されるようになると考えられるので、油温センサの周辺にオイルが存在しなくなって空気中に曝露されることが懸念される。

その結果、機械式オイルポンプおよび電動式オイルポンプを停止している状況では、当該両オイルポンプの吐出側のオイル温度を油温センサで正確に検出できていないと言える。また、前記いずれか一方のオイルポンプを再作動するときに、前記両オイルポンプの吐出側にオイルが到達するまでに時間がかかるので、前記両オイルポンプの吐出側のオイル温度を前記油温センサで検出開始するまでに時間がかかることが懸念される。ここに改良の余地がある。

ところで、機械式オイルポンプの吐出側のオイル温度と電動式オイルポンプの吐出側のオイル温度とを個別に油温センサで検出する形態にすることも可能であるが、その場合には設備コストが嵩むことが懸念される。また、オイルパン内のオイルに単一の油温センサを浸けた形態にすることも考えられるが、その場合にはオイルパン内における場所によってオイル温度に差があるために、油温センサの設置場所によってはオイル温度を正確に認識することができないと言える。

このような事情に鑑み、本発明は、機械式オイルポンプの吐出側通路と電動式オイルポンプの吐出側通路とが合流してオイル供給対象に接続される構成の動力伝達装置において、前記両オイルポンプの作動停止時に当該両オイルポンプの吐出側のオイル温度を単一の油温センサで正確に検出可能とすることを目的としている。

本発明に係る動力伝達装置は、機械式オイルポンプの吐出側通路と電動式オイルポンプの吐出側通路とが合流してオイル供給対象に接続され、前記両方の吐出側通路において前記合流部までの各領域に逆止弁が設けられ、前記合流部が前記オイル供給対象のオイル導入部よりも鉛直方向下側に配置され、前記合流部には、油溜りが設けられ、この油溜りに油温センサが設けられている、ことを特徴としている。

この構成では、機械式オイルポンプが作動されると、その吐出側通路から合流油室にオイルが供給されるようになり、また、電動式オイルポンプが作動されると、その吐出側通路から合流油室にオイルが供給されるようになる。

前記作動しているオイルポンプを停止すると、それらの吐出側通路に逆止弁を設置しているとともに、前記合流部を前記オイル供給対象のオイル導入部よりも鉛直方向下側に配置している関係より、前記吐出側通路において前記逆止弁から前記合流部までの領域に存在するオイルおよび、前記合流部から前記オイル供給対象のオイル導入部までの領域に存在するオイルが、両方のオイルポンプ側やオイル供給対象側に移動せずに、その場に残留するようになる。

これにより、前記油温センサが前記合流部に残留するオイルに浸かったままになって、空気中に曝露されなくなるので、前記残留オイルの温度を前記油温センサで検出することができるようになる。

そのため、前記両オイルポンプの作動停止時において当該両オイルポンプの吐出側のオイル温度つまり前記オイル供給対象のオイル導入側のオイル温度を単一の油温センサで正確に検出することが可能になる。

しかも、前記いずれか一方のオイルポンプを再作動してから前記両オイルポンプの吐出側のオイル温度つまりオイル供給対象のオイル導入側のオイル温度を検出開始するまでの時間を、例えば特許文献１のように油温センサが空気中に曝露される場合に比べて短縮することが可能になる。

また、上記構成では、前記合流部に設けられる油溜りの存在によって残留オイル量が増えることになるので、前記残留オイルに前記油温センサが浸かった状態に、より確実に保たれるようになる。

好ましくは、前記機械式オイルポンプはエンジンにより駆動され、前記電動式オイルポンプは車載バッテリにより駆動され、前記オイル供給対象はオイルクーラとされ、前記両オイルポンプは、変速機構が収納されるケース内からオイルを吸い上げて前記オイルクーラに供給し、このオイルクーラで冷却されたオイルが前記変速機構に供給される、構成とすることができる。

ここでは、機械式オイルポンプや電動式オイルポンプの作動源を特定するとともに、オイル供給対象を特定することにより、本発明の実施形態を特定している。

本発明は、機械式オイルポンプの吐出側通路と電動式オイルポンプの吐出側通路とが合流してオイル供給対象に接続される構成の動力伝達装置において、前記両オイルポンプの作動停止時に当該両オイルポンプの吐出側のオイル温度を単一の油温センサで正確に検出することが可能になる。

本発明に係る動力伝達装置の一例としてのトランスアクスルの一実施形態で、オイル循環経路の概略構成を示す図である。 図１のトランスアクスルのハウジングの内壁に設置されるオイル循環経路の一部を模式的に示す平面図である。 本発明に係る動力伝達装置としてのトランスアクスルの概略構成を示すスケルトン図である。 図２において油温センサの設置部の変形例を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１から図３に、本発明の一実施形態を示している。まず、図３を参照して、本発明に係る動力伝達装置の一例としてのトランスアクスルの概略構成について説明する。この実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両に搭載されるトランスアクスルを例に挙げている。

図中において、１はエンジン（内燃機関）、２は車輪、３はトランスアクスルである。

エンジン１の運転に伴いクランクシャフト１ａを回転駆動し、トランスアクスル３を介して車輪２を前進駆動または後進駆動させるようになっている。

トランスアクスル３は、モータジェネレータＭＧ１、モータジェネレータＭＧ２、動力分割機構４、リダクション機構５、減速機構６、デファレンシャル７などを備えている。

このトランスアクスル３の各構成要素の構成やトランスアクスル３の動作は、基本的に公知の構成と同様であるので、簡単に説明する。

エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を
出力する公知の動力装置である。エンジン１は、例えば図示していないが、吸気通路に設けられたスロットルバルブのスロットル開度（吸気空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御可能に構成されている。

エンジン１の出力は、クランクシャフト１ａおよびダンパ８を介してトランスアクスル３のインプットシャフト３ａに伝達される。ダンパ８は、例えばコイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。

モータジェネレータＭＧ１は、主に発電機として機能し、状況によっては電動機としても機能する。モータジェネレータＭＧ１は、たとえば、交流同期発電機である。

モータジェネレータＭＧ２は、主に電動機として機能し、状況によっては発電機としても機能する。モータジェネレータＭＧ２は、例えば交流同期電動機である。

動力分割機構４は、エンジン１の出力を、左右の車輪２を駆動する動力と、発電のためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する動力とに分割するためのプラネタリギヤとされている。

具体的には、動力分割機構４は、外歯歯車のサンギヤ４Ｓと、内歯歯車のリングギヤ４Ｒと、複数の外歯歯車のピニオンギヤ４Ｐと、キャリア４Ｃとを備えている。

なお、エンジン１の始動時には、車載バッテリ（図示省略）から供給される電力によりモータジェネレータＭＧ１が駆動されることによって、エンジン１がクランキングされる。すなわち、モータジェネレータＭＧ１はエンジン１の始動時にはスタータモータとしても利用される。

リダクション機構５は、モータジェネレータＭＧ２の回転を減速し、駆動トルクの増幅を行うためのプラネタリギヤとされている。

具体的には、リダクション機構５は、図１に示すように、外歯歯車のサンギヤ５Ｓと、内歯歯車のリングギヤ５Ｒと、複数の外歯歯車のピニオンギヤ５Ｐと、キャリア５Ｃとを備えている。

減速機構６は、動力分割機構４から出力される動力を適宜の減速比で減速して、デファレンシャル７に伝達するもので、カウンタドライブギヤ６ａ、カウンタドリブンギヤ６ｂ、ファイナルドライブギヤ６ｃなどを備えている。

カウンタドライブギヤ６ａは、リングギヤ４Ｒの外周には、回転一体に嵌合されている。このカウンタドライブギヤ６ａは、カウンタドリブンギヤ６ｂに噛合されている。カウンタドリブンギヤ６ｂの回転軸部の一側には、ファイナルドライブギヤ６ｃが同軸に一体に設けられている。このファイナルドライブギヤ６ｃは、デファレンシャル７のリングギヤ７ａに噛合されている。

デファレンシャル７は、ファイナルドライブギヤ６ｃと噛合するリングギヤ７ａから入力される動力を必要に応じて左右の車輪２，２に分配して伝達するものである。

このような構成のトランスアクスル３のハウジング９内には、潤滑および冷却用のオイルが封入されている。このハウジング９の底側に存在するオイルは、トランスアクスル３の構成要素（ＭＧ１，ＭＧ２，４〜７）における潤滑、冷却必要部位等に供給されるようになっている。この潤滑、冷却必要部位としては、少なくとも、動力分割機構４や減速機構６のギヤ間の噛合部分等が挙げられる。

この実施形態のトランスアクスル３は、図１および図２に示すように、機械式オイルポンプ１１と、電動式オイルポンプ１２とを用いて、ハウジング９の内底部（オイルパン１０）内のオイルをオイルストレーナ１３を介して吸い上げて、オイルクーラ１４に送って冷却してから、前記した潤滑、冷却必要部位に供給するように構成されている。

この潤滑、冷却必要部位に供給されたオイルは、オイルパン１０に戻される。このようにオイルが循環されるようになっている。

例えばエンジン１が運転している場合には、このエンジン１により機械式オイルポンプ１１が駆動されるので、この機械式オイルポンプ１１が前記潤滑、冷却必要部位にオイルを供給するようになる。

ところで、ハイブリッド車両では、エンジン１の運転を停止してモータジェネレータＭＧ２などにより発生する動力を利用して車両を走行させることがある。その場合には、電動式オイルポンプ１２を車載バッテリ（図示省略）などで駆動することにより、前記潤滑、冷却必要部位にオイルを供給するようになっている。

前記機械式オイルポンプ１１は、トランスアクスル３のハウジング９内に収納されているが、前記電動式オイルポンプ１２は、ハウジング９の外側に設置されている。

このハウジング９は、詳細に図示していないが、例えばセンターケースとサイドケースとリアカバーとを組み合わせた３ピース構造とされており、リアカバーの内壁９ａ（図２参照）に、機械式オイルポンプ１１の吐出側通路１５と電動式オイルポンプ１２の吐出側通路１６とが設けられている。

この実施形態では、機械式オイルポンプ１１の吐出側通路１５と電動式オイルポンプ１２の吐出側通路１６とを合流してオイルクーラ１４に接続するように構成されており、機械式オイルポンプ１１の吐出側通路１５と電動式オイルポンプ１２の吐出側通路１６とには、それぞれ逆止弁１８，１９が設置されている。

合流部１７は、オイル供給対象としてのオイルクーラ１４のオイル導入部よりも鉛直方向下側に配置されている。この合流部１７には、オイルの温度を検出するための油温センサ２０が設けられている。

ところで、吐出側通路１５，１６は、図２においてリアカバーの内壁９ａの奥側の面に設けられる隆起（図示省略）の内部に設けられる空洞とされている。また、合流部１７は、図２においてリアカバーの内壁９ａの手前側の面に設けられる凹みとされており、この凹みの開口を図示していない蓋状部材で閉じることで内部に空間が作られるようになっている。

そして、前記空洞からなる吐出側通路１５，１６と前記凹みからなる合流部１７とが、図２においてリアカバーの内壁９ａに設けられる貫通孔９ｂ，９ｃを介して連通されており、この貫通孔９ｂ，９ｃに逆止弁１８，１９が設置されている。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態では、機械式オイルポンプ１１または電動式オイルポンプ１２のいずれか一方が作動されていると、吐出側通路１５または吐出側通路１６から合流部１７を経てオイルクーラ１４のオイル導入部までの領域にオイルが充填された状態になっている。

ここで、前記作動している機械式オイルポンプ１１または電動式オイルポンプ１２を停止すると、それらの吐出側通路１５，１６に逆止弁１８，１９を設置しているとともに、合流部１７をオイルクーラ１４のオイル導入部よりも鉛直方向下側に配置している関係より、吐出側通路１５，１６において逆止弁１８，１９から合流部１７までの領域に存在するオイルおよび、合流部１７からオイルクーラ１４のオイル導入部までの領域に存在するオイルが、両方のオイルポンプ１１，１２側やオイルクーラ１４側に移動せずに、その場に残留するようになる。

これにより、油温センサ２０が合流部１７に残留するオイルに浸かったままになって、空気中に曝露されなくなるので、前記残留オイルの温度を油温センサ２０で検出することができるようになる。

そのため、両オイルポンプ１１，１２の作動停止時において当該両オイルポンプ１１，１２の吐出側のオイル温度つまりオイルクーラ１４のオイル導入側のオイル温度を単一の油温センサ２０で正確に検出することが可能になる。

しかも、いずれか一方のオイルポンプ１１，１２を再作動してから両オイルポンプ１１，１２の吐出側のオイル温度つまりオイルクーラ１４のオイル導入側のオイル温度を検出開始するまでの時間を、例えば特許文献１のように油温センサが空気中に曝露される場合に比べて短縮することが可能になる。

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下において変形例や応用例を説明する。

（１）上記実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両に搭載されたトランスアクスル３に対して本発明を適用した例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）車両や、その他の形態の車両に搭載されるトランスアクスルや自動変速機等の動力伝達装置に対しても適用可能である。

（２）図４に示すように、凹みからなる合流部１７に円周方向下向きに膨出する油溜り２１を設け、この油溜り２１に油温センサ２０を配置することが可能である。

なお、図４に示す例では、油溜り２１は、下側に位置する電動式オイルポンプ１２の吐出側通路１６よりも鉛直方向下側にまで広げるようにし、油温センサ２０を電動式オイルポンプ１２の吐出側通路１６よりも鉛直方向下側に配置させるようにしている。

この構成では、機械式オイルポンプ１１または電動式オイルポンプ１２を停止したときに、合流部１７に設けられる油溜り２１の存在によって残留オイル量が図２に示す実施形態に比べて増えることになるので、前記残留オイルに油温センサ２０が浸かった状態に、より確実に保たれるようになる。

また、このような油溜り２１を設けている場合には、車両の登坂時や降坂時のようにトランスアクスル３が傾斜した状態で機械式オイルポンプ１１または電動式オイルポンプ１２が停止したとしても、油溜り２１内に残留するオイル量を可及的に多くすることが可能になるから、油溜り２１内の残留オイルに油温センサ２０が浸かった状態のままに保たれて曝露せずに済むようになる。

この他、車両の登坂時や降坂時のようにトランスアクスル３が傾斜した状態で機械式オイルポンプ１１または電動式オイルポンプ１２が停止したときに、油溜り２１からオイルを漏れにくくするために、図示していないが、例えば油溜り２１を囲むような突起を設けることが可能である。この場合には、油溜り２１内の残留オイルに油温センサ２０が浸かった状態のままに保たれて曝露せずに済むようになる。

（３）上記実施形態では、機械式オイルポンプ１１と電動式オイルポンプ１２との各吸い込み側を合流して、この合流通路に単一のオイルストレーナ１３を取り付けた例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば図示していないが、機械式オイルポンプ１１と電動式オイルポンプ１２との各吸い込み側を、上記実施形態のように合流せずに、両方の吸い込み側にそれぞれオイルストレーナを取り付けるような形態にすることも可能である。

本発明は、機械式オイルポンプの吐出側通路と電動式オイルポンプの吐出側通路とが合流してオイル供給対象に接続される構成の動力伝達装置に好適に利用することが可能である。

１ エンジン
３ トランスアクスル
４ 動力分割機構
５ リダクション機構
６ 減速機構
９ トランスアクスルのハウジング
９ａ ハウジングの内壁
１１ 機械式オイルポンプ
１２ 電動式オイルポンプ
１４ オイルクーラ（オイル供給対象に相当）
１５ 機械式オイルポンプの吐出側通路
１６ 電動式オイルポンプの吐出側通路
１７ 合流部
１８，１９ 逆止弁
２０ 油温センサ

Claims (2)

1. 機械式オイルポンプの吐出側通路と電動式オイルポンプの吐出側通路とが合流してオイル供給対象に接続され、
   前記両方の吐出側通路において前記合流部までの各領域に逆止弁が設けられ、
   前記合流部が前記オイル供給対象のオイル導入部よりも鉛直方向下側に配置され、
   前記合流部には、油溜りが設けられ、この油溜りに油温センサが設けられている、ことを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達装置において、
   前記機械式オイルポンプはエンジンにより駆動され、前記電動式オイルポンプは車載バッテリにより駆動され、
   前記オイル供給対象はオイルクーラとされ、
   前記両オイルポンプは、変速機構が収納されるケース内からオイルを吸い上げて前記オイルクーラに供給し、このオイルクーラで冷却されたオイルが前記変速機構に供給される、ことを特徴とする動力伝達装置。

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