JP6215741B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

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Description

本発明は、電動機および断接クラッチからなるフロントモジュールを収容する第１室と変速機を収容する第２室とを有するケースを備え、その第２室のオイルパンに還流したオイルがそのオイルパン内に配置されたオイル吸入口から吸入されて前記変速機および前記第１室内へ圧送される形式のハイブリッド車両において、そのハイブリッド車両の前傾時における前記オイル吸入口の前記オイルパン内のオイルの油面からの露出を抑制させる技術に関するものである。
(a) 電動機、およびその電動機とエンジンとの間の動力伝達経路に設けられた断接クラッチからなるフロントモジュールと、(b) その電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた変速機と、(c) 前記フロントモジュールを収容する第１室と前記変速機を収容する第２室とを有するケースとを備え、(d) その第２室のオイルパンに還流したオイルがそのオイルパン内に配置されたオイル吸入口から吸入されて前記変速機および前記第１室内へ圧送される形式のハイブリッド車両が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両がそれである。このハイブリッド車両では、前記ケースに前記第１室内に貯留されたオイルを前記第２室のオイルパンに還流させるための還流路が設けられているが、流通抵抗および流量により、第１室内のオイルの油面は第２室内のオイルの油面よりも常時高く維持されている。
特開２０１３−１５５８１０号公報
ところで、上記のようなハイブリッド車両では、例えば降坂路走行で車両が前傾している時において、前記第１室内に貯留されたオイルの油面が上昇し、前記第２室内へ還流するオイルが減り、そのオイルパン内に配置されたオイル吸入口がそのオイルの油面から露出してしまう可能性があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、オイルパンに貯留されたオイルの油面からのオイル吸入口の露出を抑制させるハイブリッド車両を提供することにある。
上記目的を達成するための、本発明の要旨とするところは、(a) 電動機、およびその電動機とエンジンとの間の動力伝達経路に設けられた断接クラッチからなるフロントモジュールと、その電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた変速機と、前記フロントモジュールを収容する第１室と前記変速機を収容する第２室とを有するケースとを備え、その第２室のオイルパンに還流したオイルがそのオイルパン内に配置されたオイル吸入口から吸入されて前記変速機および前記第１室内へ圧送される形式のハイブリッド車両において、(b) 前記第１室内に貯留されたオイルを前記第２室のオイルパンに還流させるためにその第１室とその第２室との間に設けられ、その第１室からその第２室へ流れるオイルに流通抵抗を付与して前記第１室内のオイルの油面を前記オイルパン内のオイルの油面よりも高くする還流路と、(c) 前記ハイブリッド車両の平坦時の前記第１室内のオイルの油面よりも高く、且つそのハイブリッド車両の所定角度の前傾時のその第１室内のオイルの油面よりも低い位置に配置され、そのハイブリッド車両の所定角度の前傾時のその第１室内のオイルを前記第２室内へ流出させるバイパス通路とを、含むことにある。
このように構成されたハイブリッド車両によれば、そのハイブリッド車両の前傾によって前記第１室内にオイルが偏りその第１室内のオイルの油面が上昇すると、その第１室内のオイルが前記バイパス通路を介して前記第２室に還流されるので、その第２室内のオイルパン内のオイルの油面が上昇し、そのオイルパンに貯留されたオイルの油面からのオイル吸入口の露出が抑制される。
ここで、好適には、前記バイパス通路の前記第１室側の開口部は、前記所定角度の前傾時にその第１室内のオイルの油面が到達する位置に設けられ、且つ、前記バイパス通路の前記第２室側の開口部は、前記所定角度の前傾時に、前記第１室側の開口部よりも低い位置に設けられている。このため、前記所定角度以上に前記ハイブリッド車両が前傾した時に、前記第１室内のオイルの油面が前記バイパス通路の前記第１室側の開口部に到達し、その第１室側の開口部より低い位置に設けられた前記バイパス通路の前記第２室側の開口部から前記第２室に向かってオイルの還流が許容される。
また、好適には、前記ケースは、前記第１室と前記第２室との間に、前記電動機と前記変速機との間に介在するトルクコンバータを収容する第３室を有している。このため、前記ハイブリッド車両において前記電動機と前記変速機との間に前記トルクコンバータを好適に配置させることができる。
また、好適には、前記第２室内のオイルパンに貯留されたオイルを吸い込むオイル吸入口は、前記車両が所定角度の前傾時および所定角度の後傾時においてもそのオイルパン内のオイルの油面から露出しない位置に配置されている。このため、前記所定角度に前記ハイブリッド車両が前傾或いは後傾した時においても、好適に前記オイル吸入口が前記オイルパン内のオイルの油面から露出しなくなる。
本発明が好適に適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を概略的に説明する骨子図である。 図１の動力伝達装置の構成を説明する断面図である。 図２のIII-III視面図である。 降坂路走行でハイブリッド車両が所定角度前傾した時におけるそのハイブリッド車両の動力伝達装置内の状態を示す断面図である。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両１０の動力伝達装置１１の概略構成を説明する骨子図で、ＦＲ(フロントエンジン・リヤドライブ)用の例である。上記動力伝達装置１１は、エンジン１２側から順番に、ダンパ装置１４、電動機ＭＧ、トルクコンバータ１６、変速機１８を同じ回転軸線Ｃ１(図２参照)上に備えており、その変速機１８からプロペラシャフト２０、差動歯車装置２２を介して左右の駆動輪２４に駆動力が伝達されるようになっている。なお、上記ハイブリッド車両１０は、一つの電動機ＭＧを有する所謂１モータ型ハイブリッド車両である。
図１に示すように、上記ダンパ装置１４は、エンジン１２のクランク軸１２ａに連結されており、エンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達経路には、動力伝達を接続、遮断する断接装置としてのＫ０クラッチ(断接クラッチ)２６が設けられている。なお、上記Ｋ０クラッチ２６は、油圧によって摩擦係合させられる湿式多板クラッチであり、第１連結軸２８を介してダンパ装置１４に連結されている。また、上記変速機１８は、複数のクラッチやブレーキの係合解放状態によって変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式の有段の自動変速機であり、電動機ＭＧと駆動輪２４との間の動力伝達経路に設けられている。なお、上記変速機１８のクラッチおよびブレーキは、油圧によって係合させられる油圧式摩擦係合装置である。
図１および図２に示すように、上記動力伝達装置１１には、例えば電動機ＭＧおよびＫ０クラッチ２６からなるフロントモジュール３０、トルクコンバータ１６、変速機１８等をそれぞれ収容するケース３２が備えられている。上記ケース３２は、例えばフロントモジュール３０等を収容する第１ケース３２ａと、その第１ケース３２ａのエンジン１２側とは反対側に隣接され例えばトルクコンバータ１６等を収容する第２ケース３２ｂと、その第２ケース３２ｂのエンジン１２側とは反対側に隣接され例えば変速機１８等を収容する第３ケース３２ｃとの３つのケース部材等から構成された非回転部材であり、それら各ケース部材の回転軸線Ｃ１方向の端面(合わせ面)が例えばボルト３４等によって締結されることで、一つのケースとして構成されている。
上記第１ケース３２ａには、図１および図２に示すように、その第１ケース３２ａのエンジン１２側の開口を閉じる側壁として機能する板状の第１側壁部材３６と、その第１ケース３２ａの底部側の開口を塞ぐ第１オイルパン３８とが備えられている。また、その第１ケース３２ａすなわちケース３２には、例えば上記第１ケース３２ａ、第１側壁部材３６、第１オイルパン３８等に囲まれることによって第１室Ａが形成されており、その第１室Ａにフロントモジュール３０が収容されている。
上記第３ケース３２ｃには、図１および図２に示すように、その第３ケース３２ｃのエンジン１２側の開口を閉じる側壁として機能する板状の第２側壁部材４０と、その第３ケース３２ｃの底部側の開口を塞ぐ第２オイルパン(オイルパン)４２とが備えられている。また、その第３ケース３２ｃすなわちケース３２には、例えば上記第３ケース３２ｃ、第２側壁部材４０、第２オイルパン４２等に囲まれることによって第２室Ｂが形成されており、その第２室Ｂに変速機１８が収容されている。
上記第２ケース３２ｂすなわちケース３２には、図１および図２に示すように、例えば上記第１ケース３２ａ、第２ケース３２ｂ、第２側壁部材４０等に囲まれることによって第３室Ｃが形成されており、その第３室Ｃに電動機ＭＧと変速機１８との間に介在するトルクコンバータ１６が収容されている。なお、上記ケース３２内において第３室Ｃは、第１室Ａと第２室Ｂとの間に配置されている。
図１および図２に示すように、第３ケース３２ｃに固設された第２側壁部材４０には、オイルポンプＯＰが固定されており、そのオイルポンプＯＰには円筒状の連結部材４８(図１参照)を介してトルクコンバータ１６のポンプ翼車１６ａに相対回転不能に連結されている。また、ケース３２には、その第１ケース３２ａの底部に配設された第１油圧制御装置４４と、その第３ケース３２ｃの底部に配設された第２油圧制御装置４６とが備えられている。これら第１油圧制御装置４４および第２油圧制御装置４６は、上記オイルポンプＯＰから供給されたオイルの油圧を調整又は制御し、動力伝達装置１１の各部に供給する。
上記第１油圧制御装置４４には、例えば、Ｋ０クラッチ２６の係合解放制御を行うための切換弁および油圧制御弁と、そのＫ０クラッチ２６、電動機ＭＧ、或いは軸受等の各部を潤滑したり冷却したりするオイルを圧送するための油圧回路等とが備えられている。このため、オイルポンプＯＰによって吸入された第１オイルパン３８内のオイルは、上記第１油圧制御装置４４により例えばＫ０クラッチ２６および電動機ＭＧすなわちフロントモジュール３０に圧送されることによって、そのＫ０クラッチ２６の係合解放制御が制御されると共にそのＫ０クラッチ２６、電動機ＭＧの冷却に用いられる。
上記第２油圧制御装置４６には、例えば、変速機１８の変速制御やトルクコンバータ１６に設けられたロックアップクラッチ１６ｂの係合解放制御を行うための切換弁および油圧制御弁と、その変速機１８や軸受等の各部を潤滑したり冷却したりするオイルを圧送するための油圧回路等とが備えられている。このため、オイルポンプＯＰによってオイル吸入口５０から吸入された第２オイルパン４２内のオイルは、上記第２油圧制御装置４６により例えば変速機１８およびトルクコンバータ１６に圧送されることによって、その変速機１８の変速制御およびそのトルクコンバータ１６のロックアップクラッチ１６ｂの係合解放制御等が制御されると共にその変速機１８の各部の潤滑冷却に用いられる。なお、オイルポンプＯＰによってオイル吸入口５０から吸入された第２オイルパン４２内のオイルの一部は、上記第２油圧制御装置４６によりケース３２の第１室Ａ内に圧送されるようになっている。
図１乃至図３に示すように、ケース３２の底部には、その第１室Ａ内すなわち第１オイルパン３８内に貯留されたオイルを第２室Ｂ内すなわち第２オイルパン４２内に還流させるためにその第１室Ａと第２室Ｂとの間に設けられ、その第１室Ａから第２室Ｂへ流れるオイルに流通抵抗を付与して第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡを第２オイルパン４２内のオイルの油面ＯＩＬＢよりも高くする一対の還流路３２ｄ(図３参照)が形成されたオイル還流部３２ｅが一体に設けられている。なお、ケース３２内において、第２室Ｂ内すなわち第２オイルパン４２に還流したオイルの一部は、その第２オイルパン４２内に配設されたオイル吸入口５０から吸入されて上記第２油圧制御装置４６により第１室Ａに圧送され、その第１室Ａ内へ圧送されたオイルが、その第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡの高さと第２室Ｂ内のオイルの油面ＯＩＬＢの高さとの差Ｄ(図２参照)による圧力ヘッドを用いて、一対の還流路３２ｄを介して矢印Ｆ１方向に第２室Ｂ内に戻されるようになっている。
図２乃至図４に示すように、ケース３２には、平坦路を走行するハイブリッド車両１０の平坦時の第１室Ａのオイルの油面ＯＩＬＡ(図２参照)よりも高く、且つそのハイブリッド車両１０の所定角度θ１の前傾時の第１室Ａのオイルの油面ＯＩＬＡ(図４参照)よりも低い位置に配置され、そのハイブリッド車両１０の所定角度θ１の前傾時の第１室Ａ内のオイルを第２室Ｂ内へ流出させるバイパス通路３２ｆが形成されたオイルバイパス部３２ｇが一体に設けられている。なお、図４は、降坂路走行でハイブリッド車両１０が所定角度θ１だけ前傾になった時の状態すなわち上記ハイブリッド車両１０の所定角度θ１の前傾時の状態を示す図である。また、図２に示すように、ケース３２内において、第２オイルパン４２に貯留されたオイルを吸い込むオイル吸入口５０は、降坂路走行でハイブリッド車両１０が予め定められた前傾角度例えば３０°に前傾した時および登坂路走行でハイブリッド車両１０が予め定められた後傾角度例えば３０°に後傾した時においてもその第２オイルパン４２内のオイルの油面ＯＩＬＢから露出しないように、そのオイル吸入口５０の車両前後方向の位置が設定されている。なお、図２には、平坦路走行でハイブリッド車両１０が前傾および後傾していない平坦時における第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡおよび第２室Ｂ内のオイルの油面ＯＩＬＢと、降坂路走行でハイブリッド車両１０が所定角度３０°前傾している前傾時における第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡおよび第２室Ｂ内のオイルの油面ＯＩＬＢと、登坂路走行でハイブリッド車両１０が所定角度３０°後傾している後傾時における第２室Ｂ内のオイルの油面ＯＩＬＢとが、それぞれ一点鎖線で仮想的に示されている。
図４に示すように、上記バイパス通路３２ｆにおいて、そのバイパス通路３２ｆの第１室Ａ側の開口部３２ｈは、降坂路走行でハイブリッド車両１０が上記所定角度θ１に前傾した時に第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡが到達する位置に設けられ、且つ、そのバイパス通路３２ｆの第２室Ｂ側の開口部３２ｉは、上記所定角度θ１に前傾した時に鉛直方向においてその第１室Ａ側の開口部３２ｈよりも低い位置に設けられている。このため、例えばハイブリッド車両１０が所定角度θ１に前傾すると、第１室Ａ内のオイルがバイパス通路３２ｆを介して矢印Ｆ２方向に第２室Ｂへ流出させられる。
以上のように構成されたハイブリッド車両１０では、降坂路走行でハイブリッド車両１０が所定角度θ１以上に前傾してケース３２の第１室Ａ内にオイルが偏りその第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡが上昇すると、その第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡがバイパス通路３２ｆの第１室Ａ側の開口部３２ｈに到達し、そのバイパス通路３２ｆの第２室Ｂ側の開口部３２ｉから第２室Ｂに向かってオイルが流出させられる。
上述のように、本実施例のハイブリッド車両１０によれば、そのハイブリッド車両１０の所定角度θ１以上の前傾によって第１室Ａ内にオイルが偏りその第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡが上昇すると、その第１室Ａ内のオイルがバイパス通路３２ｆを介して第２室Ｂに還流されるので、その第２室Ｂ内の第２オイルパン４２内のオイルの油面ＯＩＬＢが上昇し、その第２オイルパン４２に貯留されたオイルの油面ＯＩＬＢからのオイル吸入口５０の露出が抑制される。
また、本実施例のハイブリッド車両１０によれば、バイパス通路３２ｆの第１室Ａ側の開口部３２ｈは、所定角度θ１の前傾時にその第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡが到達する位置に設けられ、且つ、バイパス通路３２ｆの第２室Ｂ側の開口部３２ｉは、その所定角度θ１の前傾時に、その第１室Ａ側の開口部３２ｈよりも低い位置に設けられている。このため、所定角度θ１以上にハイブリッド車両１０が前傾した時に、第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡがバイパス通路３２ｆの第１室Ａ側の開口部３２ｈに到達し、その第１室Ａ側の開口部３２ｈより低い位置に設けられたバイパス通路３２ｆの第２室Ｂ側の開口部３２ｉから第２室Ｂに向かってオイルの還流が許容される。
また、本実施例のハイブリッド車両１０によれば、ケース３２は、第１室Ａと第２室Ｂとの間に、電動機ＭＧと変速機１８との間に介在するトルクコンバータ１６を収容する第３室Ｃを有している。このため、ハイブリッド車両１０において電動機ＭＧと変速機１８との間にトルクコンバータ１６を好適に配置させることができる。
また、本実施例のハイブリッド車両１０によれば、第２オイルパン４２に貯留されたオイルを吸い込むオイル吸入口５０は、そのハイブリッド車両１０が所定角度例えば３０°の前傾時および所定角度例えば３０°の後傾時においてもその第２オイルパン４２内のオイルの油面ＯＩＬＢから露出しない位置に配置されている。このため、所定角度例えば３０°にハイブリッド車両１０が前傾或いは後傾した時においても、好適にオイル吸入口５０が第２オイルパン４２内のオイルの油面ＯＩＬＢから露出しなくなる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例において、バイパス通路３２ｆの第２室Ｂ側の開口部３２ｉは、第１室Ａ側の開口部３２ｈよりも低い位置に設けられていたが、必ずしもその第２室Ｂ側の開口部３２ｉが低い位置に設けられる必要はなく、例えばバイパス通路３２ｆの第１室Ａ側の開口部３２ｈと同じ位置であっても良い。すなわち、ハイブリッド車両１０が所定角度θ１前傾し、第１室Ａ内のオイルの油面ＯＩＬＡがバイパス通路３２ｆの第１室Ａ側の開口部３２ｈに到達した時に、その第１室Ａ内のオイルがバイパス通路３２ｆの第２室Ｂ側の開口部３２ｉから第２室Ｂへ流出させられるのであれば、バイパス通路３２ｆにおける第２室Ｂ側の開口部３２ｉが第１室Ａ側の開口部３２ｈよりも低い位置に設けられる必要はない。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
１０：ハイブリッド車両
１２：エンジン
１６：トルクコンバータ
１８：変速機
２４：駆動輪
２６：Ｋ０クラッチ(断接クラッチ)
３０：フロントモジュール
３２：ケース
３２ｄ：還流路
３２ｆ：バイパス通路
３２ｈ、３２ｉ：開口部
４２：第２オイルパン(オイルパン)
５０：オイル吸入口
Ａ：第１室
Ｂ：第２室
Ｃ：第３室
ＭＧ：電動機
ＯＩＬＡ、ＯＩＬＢ：油面
θ１：所定角度

Claims (4)

  1. 電動機、および該電動機とエンジンとの間の動力伝達経路に設けられた断接クラッチからなるフロントモジュールと、該電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた変速機と、前記フロントモジュールを収容する第１室と前記変速機を収容する第２室とを有するケースとを備え、該第２室のオイルパンに還流したオイルが該オイルパン内に配置されたオイル吸入口から吸入されて前記変速機および前記第１室内へ圧送される形式のハイブリッド車両において、
    前記第１室内に貯留されたオイルを前記第２室のオイルパンに還流させるために該第１室と該第２室との間に設けられ、該第１室から該第２室へ流れるオイルに流通抵抗を付与して前記第１室内のオイルの油面を前記オイルパン内のオイルの油面よりも高くする還流路と、
    前記ハイブリッド車両の平坦時の前記第１室内のオイルの油面よりも高く、且つ該ハイブリッド車両の所定角度の前傾時の該第１室内のオイルの油面よりも低い位置に配置され、該ハイブリッド車両の所定角度の前傾時の該第１室内のオイルを前記第２室内へ流出させるバイパス通路と
    を、含むことを特徴とするハイブリッド車両。
  2. 前記バイパス通路の前記第１室側の開口部は、前記所定角度の前傾時に該第１室内のオイルの油面が到達する位置に設けられ、且つ、前記バイパス通路の前記第２室側の開口部は、前記所定角度の前傾時に、前記第１室側の開口部よりも低い位置に設けられていることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両。
  3. 前記ケースは、前記第１室と前記第２室との間に、前記電動機と前記変速機との間に介在するトルクコンバータを収容する第３室を有していることを特徴とする請求項１または２のハイブリッド車両。
  4. 前記第２室内のオイルパンに貯留されたオイルを吸い込むオイル吸入口は、前記車両が所定角度の前傾時および所定角度の後傾時においても該オイルパン内のオイルの油面から露出しない位置に配置されている請求項１乃至３のいずれか１のハイブリッド車両。
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