JP6529883B2

JP6529883B2 - 冷媒供給システム

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Publication number: JP6529883B2
Application number: JP2015197415A
Authority: JP
Inventors: 功一藏薗; 玄太郎山中; 卓也山口; 智仁大野
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2015-10-05
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2035-10-05
Also published as: JP2017072147A

Description

本発明は、冷媒供給システムに関し、特に、トランスアクスルケースにおける冷媒をギヤ機構や回転電機に供給する冷媒供給システムに関する。

デファレンシャルギヤ等のギヤ機構を収納するトランスアクスルケースには、ギヤの潤滑、冷却を行うオイル（ＡＴＦ）が貯留されている。エンジン始動によりギヤ機構が駆動されると、ギヤによってトランスアクスルケースのオイルが掻き上げられて、この掻き上げがギヤ機構の撹拌抵抗になる。特に、トランスアクスルケースに貯留されるオイル量が多いと、掻き上げによる撹拌抵抗が大きくなる。

また、エンジンが冷えているエンジン冷温始動時には、トランスアクスルケース内のオイルも冷えており、図８に示すように、低温のオイルは、粘度が高く摩擦抵抗が大きいのでギヤの摺動損失が大きくなる。特に、高温域での粘度変化よりも低温域での粘度変化が大きい。また、図９に示すように、ギヤの温度変化量が大きくなる程、ギヤ損失の低減量も大きくなる。

このため、トランスミッションオイルを保温した状態で貯留する作動液貯槽と、この作動液貯槽に貯留されたトランスミッションオイルをトランスミッションに供給する作動液給送ポンプと、作動液貯槽に貯留されるトランスミッションオイルをエンジンの熱により加温する作動液加温器とを備え、エンジンの冷温始動時に作動液貯槽に貯留されたトランスミッションオイルを作動液給送ポンプによりトランスミッションに供給する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、エンジンとモータジェネレータを備えるハイブリッド自動車では、エンジンまたはモータジェネレータの各駆動力を、動力伝達機構を介して車輪に伝達して走行するものがある。モータジェネレータ及び動力伝達機構の潤滑、冷却を共通のオイルで行うために、動力伝達機構を収納するトランスアクスルケースと、モータジェネレータを収納するモータケースとを連通して、トランスアクスルケース及びモータケースの両方にオイルを貯留している。この構成では、オイル量が多いことによりギヤの撹拌抵抗が増加するとの課題に対して、エンジンの駆動力によって走行する場合、トランスアクスルケース内のオイルの一部を、モータケース側に移動して保持することにより、トランスアクスルケース内のオイル量を低減して、動力伝達機構のギヤの撹拌抵抗を低減している（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−１７６８７７号公報特開２００５−１０６２６６号公報

トランスアクスルケース内のギヤ機構の駆動損失の要因としては、上述したように、冷媒量が多いことによる撹拌抵抗と、冷媒が高粘度であることによる摩擦抵抗とがある。

特許文献１に記載の発明では、冷媒が高粘度になることを抑制して冷媒の摩擦抵抗を低減することが可能であるが、作動液貯槽や作動液加温器等の構成が必要になり、その構成が複雑になる。また、冷媒を加温するためにエンジンの熱を利用することから、エンジンを駆動する必要があり燃費が悪化する可能性がある。さらに、冷媒量が多いことによる撹拌抵抗の低減については考慮されていない。

一方、特許文献２に記載の発明では、冷媒量が多いことによる撹拌抵抗を低減することが可能であるが、冷媒が低粘度の場合のギヤの摩擦抵抗の低減については考慮されていない。特に、冷媒は、トランスアクスルケース及びモータケースに貯留されて、これらケースの内面に接触しているために、これらケースを介して放熱されてしまい、冷媒温度が低下しやすく冷媒の粘度が高くなる。

このため、特許文献１，２に記載の発明では、冷媒量が多いことによる撹拌抵抗と、冷媒が高粘度であることによる摩擦抵抗とを同時に解決することができない。

そこで、本発明では、冷媒量が多いことによる撹拌抵抗を低減するとともに、冷媒が高粘度であることによる摩擦抵抗を低減して、ギヤの駆動損失を低減する冷媒供給システムを提供することを目的とする。

本発明の冷媒供給システムは、回転電機及びギヤ機構を格納し、前記回転電機及び前記ギヤ機構に供給される第１の冷媒を貯留するケースと、前記ケースの内部において、前記ケースの内面から離間した位置に配置され、前記第１の冷媒を貯留する冷媒タンクと、前記冷媒タンクの前記第１の冷媒を前記回転電機及び前記ギヤ機構に供給するポンプと、前記回転電機に供給された前記第１の冷媒を前記冷媒タンクに戻す第１の冷媒経路と、前記ギヤ機構に供給された前記第１の冷媒を前記冷媒タンクに戻す第２の冷媒経路と、を備えることを特徴とする。

また、前記冷媒タンクは、上部が開口しており、前記ケースに貯留される前記第１の冷媒よりも多量の前記第１の冷媒を貯留し、前記第２の冷媒経路は、前記ギヤ機構に供給された前記第１の冷媒を前記ギヤ機構のギヤの回転により掻き上げて前記冷媒タンクに戻す、ことを特徴とする。

また、前記第１の冷媒経路における前記第１の冷媒の一部を前記ギヤ機構に供給することを特徴とする。

また、前記冷媒タンクの底部に設けられた冷媒排出口を開閉する冷媒排出弁と、前記冷媒排出弁の作動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記冷媒タンク内の前記第１の冷媒の温度が、前記第１の冷媒の冷却が必要であるかを判断するための所定温度よりも高いときに、前記冷媒排出口を開放するように前記冷媒排出弁を作動させることを特徴とする。

さらに、前記ケース外に配設され、前記第１の冷媒とは異なる第２の冷媒の熱を交換する熱交換器と、前記第１の冷媒経路から分岐して、前記第１の冷媒経路における前記第１の冷媒を前記熱交換器を介して前記冷媒タンクに戻す第３の冷媒経路と、前記第１の冷媒経路と前記第３の冷媒経路との分岐点に設けられ、前記第１の冷媒経路を前記冷媒タンクまたは前記第３の冷媒経路に切り替える経路切替弁とを備え、前記制御部が前記経路切替弁の作動を制御し、前記制御部は、前記第１の冷媒の温度が前記所定温度より低く、かつ、前記第２の冷媒の温度よりも低い場合、または、前記第１の冷媒の温度が前記所定温度以上であり、かつ、前記第２の冷媒の温度よりも高い場合、前記第１の冷媒経路の前記第１の冷媒が前記第３の冷媒経路に流れるように前記経路切替弁を作動させることを特徴とする。

本発明によれば、冷媒量が多いことによる撹拌抵抗を低減するとともに、冷媒が高粘度であることによる摩擦抵抗を低減して、ギヤの駆動損失を低減することができる。

トランスアクスル及び冷媒供給システムの概略構成図である。回転電機における冷媒流路を示す断面図である。回転電機の軸方向から見た断面図である。冷媒供給システムの制御を示すフローチャートである。流路切替弁の作動を説明する特性図である。本実施形態構成と従来構成とによるＡＴＦ温度変化を示す特性図である。冷媒供給システムの変形例を示す概略構成図である。ＡＴＦ温度に対する粘度変化を示す特性図である。ギヤ温度変化に対する損失低減量を示す特性図である。

まず、ハイブリッド自動車の駆動力伝達装置１について説明する。図１に示すように、駆動力伝達装置１は、ギヤ機構としてのデファレンシャルギヤ１０、回転電機としての第１のモータジェネレータ２０、第２のモータジェネレータ３０を備えている。これらはトランスアクスルケース２に格納されている。

トランスアクスルケース２の下部には、デファレンシャルギヤ１０、第１のモータジェネレータ２０、第２のモータジェネレータ３０の冷却及び潤滑を行う第１の冷媒としてのＡＴＦが貯留されている。

トランスアクスルケース２の内部には、トランスアクスルケース２の下部に貯留されるＡＴＦよりも多量のＡＴＦを貯留する深皿形状の冷媒タンク３が配設されている。すなわち、トランスアクスルケース２の内部で使用されるＡＴＦの大部分が冷媒タンク３に貯留されている。このため、トランスアクスルケース２の下部には、デファレンシャルギヤ１０を潤滑するために必要な最小限のＡＴＦが貯留されている。

冷媒タンク３は、トランスアクスルケース２の内面から離間した位置に配置されており、トランスアクスルケース２の底面に立設された複数の脚部４によって保持されている。このため、冷媒タンク３は、トランスアクスルケース２の内部において空中に浮いたような状態で保持されている。

冷媒タンク３の内部には、この冷媒タンク３内に貯留されるＡＴＦの温度を検知するＡＴＦ温度センサ５が配設されている。また、冷媒タンク３の底部には、この冷媒タンク３内に貯留されるＡＴＦをトランスアクスルケース２の下部に排出する冷媒排出口６が設けられている。この冷媒排出口６には、この冷媒排出口６を開閉する冷媒排出弁７が設けられている。冷媒排出弁７によって冷媒排出口６は通常閉鎖されており、冷媒排出弁７が作動されることによって冷媒排出口６は開放される。

第１のモータジェネレータ２０は、主に発電用のモータとして使用され、第２のモータジェネレータ３０は主に車両走行用として使用される。第１、２のモータジェネレータ２０，３０には、パワーコントロールユニット（以下、「ＰＣＵ」という）４０を介して図示しないバッテリが接続されている。ＰＣＵ４０は、バッテリからの電力を第２のモータジェネレータ３０に供給して、回生時には第１、２のモータジェネレータ２０，３０により発電された電力をバッテリに充電する。

第１、２のモータジェネレータ２０，３０とバッテリとの間の電力供給によりＰＣＵ４０は発熱するので、ハイブリッド自動車は、ＰＣＵ４０を冷却するためのラジエータ等の熱交換器５０を備えている。ＰＣＵ４０と熱交換器５０との間には、ＰＣＵ４０を冷却する第２の冷媒としてのＬＬＣを循環する冷媒流路５１が設けられている。ＰＣＵ４０から熱交換器５０に向かう冷媒流路５１には、この流路を流れるＬＬＣの温度を検出するＬＬＣ温度センサ５２が設けられている。また、熱交換器５０をエンジン等の冷却に使用してもよい。

第１のモータジェネレータ２０の軸部には、エンジンの駆動力によって駆動される機械式のオイルポンプ２１が設けられている。オイルポンプ２１は、トランスアクスルケース２の下部及び冷媒タンク３からＡＴＦを吸い上げる。なお、機械式のオイルポンプ２１に代えて電動式のオイルポンプを用いてもよい。

図２、３に示すように、第１のモータジェネレータ２０は、積層鋼板による円筒状のステータコア２２ａに対し、コイルを複数回巻回してなるステータ２２と、このステータ２２に対してエアギャップを介して配置されたロータ２３と、このロータ２３に設けられたロータ軸２４とを有する。

ステータコア２２ａの両端面から突出するコイルエンド２５の両側位置には、コイルエンド２５を覆う冷媒ケース２６が形成されている。冷媒ケース２６は、コイルエンド２５を全周的に被覆する円弧状の平面形状を有し、溶接や接着等によりステータコア２２ａに固定される。冷媒ケース２６により覆われた空間がＡＴＦの流路を形成している。

冷媒ケース２６の鉛直最下部には流入口２０ａが設けられ、オイルポンプ２１から圧送されたＡＴＦが供給されて、冷媒ケース２６による空間にＡＴＦが供給される。また、冷媒ケース２６の鉛直最上部には排出口２０ｂが設けられ、冷媒ケース２６による空間に供給されたＡＴＦが、コイルエンド２５等を冷却した後、この排出口２０ｂから排出される。また、第２のモータジェネレータ３０の構成の図示は省略するが、第１のモータジェネレータ２０と同様に構成されている。

図１において、トランスアクスルケース２には、デファレンシャルギヤ１０、第１、２のモータジェネレータ２０，３０にＡＴＦを供給する冷媒供給システム６０が設けられている。冷媒供給システム６０は、トランスアクスルケース２と、冷媒タンク３と、オイルポンプ２１と、熱交換器５０と、冷媒供給システム６０において冷媒が流れる後述の冷媒経路とを備えている。また、冷媒供給システム６０は、ＡＴＦ温度センサ５、ＬＬＣ温度センサ５２の検出情報に基づいて、冷媒排出弁７、後述の流路切替弁７６の作動を制御する制御部６１を備えている。

次に、冷媒供給システム６０におけるＡＴＦの複数の冷媒経路について説明する。第１の冷媒経路としての冷媒流路は、冷媒タンク３とオイルポンプ２１の吸引口２１ａとを接続する第１の吸引流路７０と、トランスアクスルケース２の下部とオイルポンプ２１の吸引口２１ａとを接続する第２の吸引流路７１と、オイルポンプ２１の吐出口２１ｂと第１のモータジェネレータ２０の流入口２０ａとを接続する第１の供給流路７２と、オイルポンプ２１の吐出口２１ｂと第２のモータジェネレータ３０の流入口３０ａとを接続する第２の供給流路７３と、第１、２のモータジェネレータ２０，３０の排出口２０ｂ，３０ｂと、デファレンシャルギヤ１０及び冷媒タンク３とをそれぞれ接続する第３の供給流路７４とを備えている。

第３の供給流路７４の冷媒タンク３の近傍には、熱交換器５０に接続する第３の冷媒経路としての分岐流路７５が分岐しており、この分岐流路７５は、熱交換器５０を介して冷媒タンク３に接続している。第３の供給流路７４の分岐位置には、第３の供給流路７４を流れるＡＴＦの流れを第３の供給流路７４から分岐流路７５に切り替える経路切替弁としての流路切替弁７６が設けられている。

流路切替弁７６は、通常、第３の供給流路７４を流れるＡＴＦが冷媒タンク３に流れるように流路を維持しており、流路切替弁７６が作動されることによって、第３の供給流路７４を流れるＡＴＦが冷媒タンク３から熱交換器５０に流れるように流路を切り替える。

冷媒供給システム６０の制御部６１には、ＡＴＦ温度センサ５、ＬＬＣ温度センサ５２、冷媒排出弁７、流路切替弁７６がそれぞれ電気的に接続されている。また、制御部６１は、ＡＴＦの冷却が必要であるかを判断するための所定温度としてのＡＴＦ冷却温度Ｔ０を記憶しており、このＡＴＦ冷却温度Ｔ０と、ＡＴＦ温度センサ５の温度情報に基づいて、ＡＴＦの冷却を制御している。具体的には、制御部６１は、ＡＴＦ温度センサ５の温度情報に基づいて、冷媒排出弁７の作動を制御し、また、ＬＬＣ温度センサ５２からの温度情報に基づいて、流路切替弁７６の作動を制御する。

次に、冷媒供給システム６０の制御について説明する。まず、トランスアクスルケース２の内部の初期状態について説明する。図１において符号７７で示すように、走行時には、デファレンシャルギヤ１０の駆動によって、トランスアクスルケース２の下部に貯留されているＡＴＦが掻き上げられて、冷媒タンク３に流入する。この符号７７で示したＡＴＦの流れが第２の冷媒経路に相当する。このため、常時、冷媒タンク３にはＡＴＦが十分に貯留されている。この状態で車両が停車して長時間駐車すると、ＡＴＦは外気温度と同じ温度まで低下する。

ハイブリッド自動車は、走行開始時は、エンジン及び第２のモータジェネレータ３０の駆動によって走行する。エンジンの駆動によりオイルポンプ２１が駆動されて、オイルポンプ２１によって、ＡＴＦが冷媒タンク３から第１の吸引流路７０を介して吸い上げられる。吸い上げられたＡＴＦは、オイルポンプ２１から第１の供給流路７２を介して、第１のモータジェネレータ２０の流入口２０ａに供給されて、第１のモータジェネレータ２０の内部の流路を流通し、排出口２０ｂから第３の供給流路７４に排出される。

また、吸い上げられたＡＴＦは、オイルポンプ２１から第２の供給流路７３を介して、第２のモータジェネレータ３０の流入口３０ａに供給されて、第２のモータジェネレータ３０の内部の流路を流通し、排出口３０ｂから第３の供給流路７４に排出される。

第３の供給流路７４のＡＴＦの一部は、デファレンシャルギヤ１０に供給されて、デファレンシャルギヤ１０によって掻き上げられて冷媒タンク３に戻る。また、第３の供給流路７４のＡＴＦの一部は、流路切替弁７６を介して冷媒タンク３に戻る。このように、トランスアクスルケース２の内部におけるＡＴＦは循環される。

このため、トランスアクスルケース２の下部に貯留されているＡＴＦは少量であるので、デファレンシャルギヤ１０によるＡＴＦの掻き上げ量が低減されて、掻き上げによる撹拌抵抗を抑制することができる。

次に、図４に示すフローチャートに基づき、冷媒供給システム６０における冷媒排出弁７、流路切替弁７６の作動について説明する。ステップＳ１０において、まず、ＡＴＦ温度センサ５の検出結果から、冷媒タンク３内のＡＴＦ温度Ｔａｔｆを取得する。そして、この取得したＡＴＦ温度Ｔａｔｆと、制御部６１が記憶しているＡＴＦ冷却温度Ｔ０とを比較する。ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが、ＡＴＦ冷却温度Ｔ０よりも低い場合（ＹＥＳ）、ＡＴＦの温度は冷却不要である判断してステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、ＬＬＣ温度センサ５２の検出結果から熱交換器５０内を流通するＬＬＣ温度Ｔｒａｄを取得して、この取得したＬＬＣ温度ＴｒａｄとＡＴＦ温度Ｔａｔｆとを比較する。このステップＳ１１では、ＬＬＣでＡＴＦを加温することができるかを判断している。

ここで、ＬＬＣでＡＴＦを加温または冷却することについて説明する。図５は、ＬＬＣの温度を利用してＡＴＦを加温または冷却するために、流路切替弁７６をどのように制御するかを表したマップである。図５において、縦軸はＡＴＦ温度とＬＬＣ温度との温度差を示しており、縦軸の＋はＡＴＦ温度がＬＬＣ温度よりも高い場合を示し、縦軸の−はＡＴＦ温度がＬＬＣ温度よりも低い状態を示している。

図５に示すように、領域Ａ１では、ＡＴＦ温度が低く、かつ、温度差が＋側の場合（領域Ａ１）には、ＬＬＣによるＡＴＦの加温は困難であるので、第３の供給流路７４のＡＴＦを冷媒タンク３に戻す。ＡＴＦ温度が低く、かつ、温度差が−側の場合（領域Ａ２）には、ＬＬＣによるＡＴＦの加温が可能であるので、第３の供給流路７４のＡＴＦを熱交換器５０に流通させる。

また、ＡＴＦ温度が高く、かつ、温度差が＋側の場合（領域Ａ３）には、ＬＬＣによるＡＴＦの冷却が可能であるので、第３の供給流路７４のＡＴＦを熱交換器５０に流通させる。ＡＴＦ温度が高く、かつ、温度差が−側の場合（領域Ａ４）には、ＬＬＣによるＡＴＦの冷却が困難であるので、第３の供給流路７４のＡＴＦを冷媒タンク３に戻す。

よって、ステップＳ１１において、ＡＴＦがＬＬＣの温度よりも低ければ、ＬＬＣの温度を利用してＡＴＦを加温し、ＡＴＦがＬＬＣの温度以上であれば、ＬＬＣの温度を利用してＡＴＦを加温することは困難であると判断する。

そして、ＡＴＦ温度ＴａｔｆがＬＬＣ温度Ｔｒａｄ以上の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２は領域Ａ１に相当するので、流路切替弁７６を作動せず、第３の供給流路７４の分岐点では、第１、２のモータジェネレータ２０，３０からのＡＴＦを冷媒タンク３に戻してステップＳ２０に進む。

ステップＳ１１において、ＡＴＦ温度ＴａｔｆがＬＬＣ温度Ｔｒａｄよりも低い場合（ＮＯ）、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３は領域Ａ２に相当するので、流路切替弁７６を作動して、第３の供給流路７４を熱交換器５０への分岐流路７５に切り替える。第３の供給流路７４からのＡＴＦは熱交換器５０に流通し、ＡＴＦよりも高温のＬＬＣにより加温されて冷媒タンク３に戻り、ステップＳ２０に進む。

一方、ステップＳ１０において、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが、ＡＴＦ冷却温度Ｔ０以上である場合（ＮＯ）、ＡＴＦは冷却が必要な温度であると判断して、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、ＬＬＣ温度センサ５２によって熱交換器５０内を流通するＬＬＣ温度Ｔｒａｄを取得して、この取得したＬＬＣ温度ＴｒａｄとＡＴＦ温度Ｔａｔｆとを比較する。ここでは、ＬＬＣでＡＴＦを冷却することができるかを判断している。すなわち、ＡＴＦがＬＬＣの温度よりも高ければ、ＬＬＣの温度を利用してＡＴＦを冷却し、ＡＴＦがＬＬＣの温度以下であれば、ＬＬＣの温度を利用してＡＴＦを冷却することは困難であると判断する。

そして、ＡＴＦ温度ＴａｔｆがＬＬＣ温度Ｔｒａｄよりも高い場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５は領域Ａ３に相当するので、流路切替弁７６を作動して、第３の供給流路７４を熱交換器５０への分岐流路７５に切り替える。第３の供給流路７４からのＡＴＦは熱交換器５０に流通し、ＡＴＦよりも低温のＬＬＣにより冷却されて冷媒タンク３に戻り、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ１４において、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが、ＬＬＣ温度Ｔｒａｄ以下の場合（ＮＯ）、ＬＬＣでＡＴＦを冷却することが困難であると判断して、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６は領域Ａ４に相当するので、流路切替弁７６を作動せず、第３の供給流路７４の分岐点では、第１、２のモータジェネレータ２０，３０からのＡＴＦを冷媒タンク３に戻してステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、再度、ＡＴＦ温度センサ５の検出結果から、冷媒タンク３内のＡＴＦ温度Ｔａｔｆを取得する。そして、この取得したＡＴＦ温度ＴａｔｆとＡＴＦ冷却温度Ｔ０とを比較する。ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが、ＡＴＦ冷却温度Ｔ０よりも低い場合（ＹＥＳ）、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆは冷却が必要ない許容範囲内であると判断し、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、冷媒排出弁７を作動せずに冷媒排出口６を閉じた状態を維持する。

また、ステップＳ２０において、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが、ＡＴＦ冷却温度Ｔ０以上である場合（ＮＯ）、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが、冷却が必要な温度に達していると判断し、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、冷媒排出弁７を作動して冷媒排出口６を開放し、冷媒タンク３内のＡＴＦをトランスアクスルケース２に排出する。

トランスアクスルケース２の下部ではＡＴＦの量が増えるので、デファレンシャルギヤ１０による掻き上げられるＡＴＦ量も増える。この掻き上げによってＡＴＦはトランスアクスルケース２の内面への接触が増加し、トランスアクスルケース２を介して放熱されて冷却される。また、トランスアクスルケース２の下部に排出されたＡＴＦは、第２の吸引流路７１を介してオイルポンプ２１に吸い上げられる。

以上説明した構成及び制御によって、トランスアクスルケース２の内部におけるＡＴＦの大部分を冷媒タンク３に貯留するようにしたので、トランスアクスルケース２の下部に貯留するＡＴＦ量が低減される。このため、デファレンシャルギヤ１０によるＡＴＦの掻き上げ量も低減されて、掻き上げによる撹拌抵抗を抑制することができる。

また、ハイブリッド自動車の走行開始時には、エンジン及び第２のモータジェネレータ３０の駆動により走行する。第２のモータジェネレータ３０に供給されたＡＴＦは、第２のモータジェネレータ３０を冷却することによって温度が上昇する。第２のモータジェネレータ３０から排出されるＡＴＦの一部は、デファレンシャルギヤ１０に供給されるが、その他の一部は冷媒タンク３に戻される。冷媒タンク３は、トランスアクスルケース２と直接接触していないので、冷媒タンク３に貯留されるＡＴＦの放熱が抑制される。このように、冷媒タンク３においては、暖められたＡＴＦが循環され、また、ＡＴＦの放熱も抑制されるので、冷媒タンク３に貯留されるＡＴＦの温度は速やかに上昇する。

このＡＴＦの温度変化を図６に示す。図６に本実施形態によるＡＴＦの温度変化Ｂ１と、特許文献２に記載の従来構造によるＡＴＦの温度変化Ｂ２とを比較した特性図を示す。このように、本実施形態によれば、速やかにＡＴＦの温度を上昇することができ、温度上昇したＡＴＦ、すなわち、粘度が低下したＡＴＦがデファレンシャルギヤ１０に供給されるので、デファレンシャルギヤ１０における摩擦抵抗が抑制されて、摺動損失を抑制することができる。

高負荷時にＡＴＦが高温になった場合には、冷媒タンク３内のＡＴＦをトランスアクスルケース２に排出し、トランスアクスルケース２内において、デファレンシャルギヤ１０によりＡＴＦを掻き上げる。この掻き上げによってＡＴＦはトランスアクスルケース２への接触が増加し、トランスアクスルケース２を介して放熱されて冷却される。このため、ＡＴＦの冷却が促進されて、ＡＴＦの冷却を短時間で行うことができ、ＡＴＦの冷却を効率的に行うことができる。

さらに、熱交換器５０を流通するＬＬＣの温度とＡＴＦの温度とを比較し、ＡＴＦ温度がＬＬＣ温度よりも低い場合には、ＬＬＣ温度を利用してＡＴＦを加温し、逆に、ＡＴＦ温度がＬＬＣ温度よりも高い場合には、ＬＬＣ温度を利用してＡＴＦを冷却するので、ＡＴＦの加温、冷却にＬＬＣも利用することができ、ＡＴＦの加温、冷却を効率的に行うことができる。

次に、デファレンシャルギヤ１０へのＡＴＦの供給流路の変形例について説明する。図７に示すように、この変形例では、デファレンシャルギヤ１０へのＡＴＦの供給流路が上述の実施形態とは相違している。すなわち、第２の供給流路７３における第２のモータジェネレータ３０の流入口３０ａの手前において、第２の供給流路７３が分岐している。この分岐した流路がデファレンシャルギヤ１０に向かって延びている。

このように、デファレンシャルギヤ１０へのＡＴＦの供給流路を構成してもよい。ＡＴＦの流れや、制御部６１による冷媒排出弁７、流路切替弁７６等の制御に関しては、上述の実施形態で説明した内容と同じである。

この変形例においても上述の実施形態と同様の作用効果を奏する。また、上述の実施形態と比べて、第２のモータジェネレータ３０の排出口３０ｂからデファレンシャルギヤ１０にＡＴＦを供給する供給流路が不要になるので、その供給流路の分だけ圧力損失が下がり、オイルポンプ２１のポンプ損失を低減することが可能になる。

１駆動力伝達装置、２トランスアクスルケース、３冷媒タンク、４脚部、５ＡＴＦ温度センサ、６冷媒排出口、７冷媒排出弁、１０デファレンシャルギヤ、２０第１のモータジェネレータ、２０ａ，３０ａ流入口、２０ｂ，３０ｂ排出口、２１オイルポンプ、２１ａ吸引口、２１ｂ吐出口、２２ステータ、２２ａステータコア、２３ロータ、２４ロータ軸、２５コイルエンド、２６冷媒ケース、３０第２のモータジェネレータ、５０熱交換器、５１冷媒流路、５２ＬＬＣ温度センサ、６０冷媒供給システム、６１制御部、７０第１の吸引流路、７１第２の吸引流路、７２第１の供給流路、７３第２の供給流路、７４第３の供給流路、７５分岐流路、７６流路切替弁、７７第２の冷媒経路、Ｔ０ＡＴＦ冷却温度、ＴａｔｆＡＴＦ温度、ＴｒａｄＬＬＣ温度。

Claims

回転電機及びギヤ機構を格納し、前記回転電機及び前記ギヤ機構に供給される第１の冷媒を貯留するケースと、
前記ケースの内部において、前記ケースの内面から離間した位置に配置され、前記第１の冷媒を貯留する冷媒タンクと、
前記冷媒タンクの前記第１の冷媒を前記回転電機及び前記ギヤ機構に供給するポンプと、
前記回転電機に供給された前記第１の冷媒を前記冷媒タンクに戻す第１の冷媒経路と、
前記ギヤ機構に供給された前記第１の冷媒を前記冷媒タンクに戻す第２の冷媒経路と、
を備えることを特徴とする冷媒供給システム。
請求項１に記載の冷媒供給システムにおいて、
前記冷媒タンクは、上部が開口しており、前記ケースに貯留される前記第１の冷媒よりも多量の前記第１の冷媒を貯留し、
前記第２の冷媒経路は、前記ギヤ機構に供給された前記第１の冷媒を前記ギヤ機構のギヤの回転により掻き上げて前記冷媒タンクに戻す、
ことを特徴とする冷媒供給システム。
請求項１または２に記載の冷媒供給システムにおいて、
前記第１の冷媒経路における前記第１の冷媒の一部を前記ギヤ機構に供給することを特徴とする冷媒供給システム。
請求項１〜３のいずれか１に記載の冷媒供給システムにおいて、
前記冷媒タンクの底部に設けられた冷媒排出口を開閉する冷媒排出弁と、
前記冷媒排出弁の作動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記冷媒タンク内の前記第１の冷媒の温度が、前記第１の冷媒の冷却が必要であるかを判断するための所定温度よりも高いときに、前記冷媒排出口を開放するように前記冷媒排出弁を作動させることを特徴とする冷媒供給システム。
請求項４に記載の冷媒供給システムにおいて、
前記ケース外に配設され、前記第１の冷媒とは異なる第２の冷媒の熱を交換する熱交換器と、
前記第１の冷媒経路から分岐して、前記第１の冷媒経路における前記第１の冷媒を前記熱交換器を介して前記冷媒タンクに戻す第３の冷媒経路と、
前記第１の冷媒経路と前記第３の冷媒経路との分岐点に設けられ、前記第１の冷媒経路を前記冷媒タンクまたは前記第３の冷媒経路に切り替える経路切替弁と、
を備え、
前記制御部が前記経路切替弁の作動を制御し、
前記制御部は、前記第１の冷媒の温度が前記所定温度より低く、かつ、前記第２の冷媒の温度よりも低い場合、または、前記第１の冷媒の温度が前記所定温度以上であり、かつ、前記第２の冷媒の温度よりも高い場合、前記第１の冷媒経路の前記第１の冷媒が前記第３の冷媒経路に流れるように前記経路切替弁を作動させることを特徴とする冷媒供給システム。