JP6834884B2

JP6834884B2 - 車両用動力伝達装置の冷却装置

Info

Publication number: JP6834884B2
Application number: JP2017184220A
Authority: JP
Inventors: 博章清上; 壱樹岩倉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2021-02-24
Anticipated expiration: 2037-09-25
Also published as: CN109555845B; US11143288B2; JP2019060375A; CN109555845A; US20190093755A1

Description

本発明は車両を駆動するための車両用動力伝達装置に潤滑油を供給して冷却を行う冷却装置に関するものである。

車両用動力伝達装置において、潤滑油は、車両用回転電機等の冷却が必要とされる部位の冷却と、走行中に潤滑が必要とされる部位の潤滑とに用いられる。特許文献１に記載された車両用動力伝達装置の冷却装置によれば、オイル貯留部から熱交換器を経由して車両用回転電機に潤滑油を供給する冷却用オイルポンプと、前記オイル貯留部から熱交換機を経由せずに潤滑必要部に潤滑油を供給する潤滑用オイルポンプとを備えた、車両用動力伝達装置の冷却装置が提案されている。これによれば、前記回転電機等の冷却が必要となった場合に、前記冷却用オイルポンプから熱交換器を経由した潤滑油が供給される。また、潤滑油の粘度の上昇の可能性のある冷却があまり好ましくない潤滑については、前記潤滑用オイルポンプから前記熱交換器を経由せずに潤滑が必要とされる部位への潤滑油が供給される。このような構成によって、車両用回転電機等の冷却性能と、潤滑が必要とされる部位における潤滑性能との両立が図られている。

特開２０１７−１１４４７７号公報

しかしながら、上記の構成においては、たとえば、潤滑必要部にのみ潤滑油を供給している場合、潤滑用オイルポンプから供給される潤滑油は前記熱交換器を経由することがないため、潤滑油が高温となって冷却する必要があったとしても適切に冷却することが難しく、潤滑油の寿命が低下する可能性があった。

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、潤滑用オイルポンプから供給される潤滑油を適切に冷却することのできる車両用動力伝達装置の冷却装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）車両の走行にともなって機械的に回転駆動される第１オイルポンプと、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油を潤滑必要部に供給する潤滑油路と、前記第１オイルポンプとは異なる駆動源によって回転駆動される第２オイルポンプと、前記第２オイルポンプから吐出される潤滑油を車両用動力伝達装置の回転電機に熱交換器を介して供給する冷却油路と、を備えた車両用動力伝達装置の冷却装置であって、（ｂ）前記潤滑油路と、前記冷却油路のうち前記熱交換器のオイル流れの上流側と、を連結するバイパス油路に設けられ、前記潤滑油路から供給される潤滑油の温度の上昇とともに、前記潤滑油路を流れる潤滑油の流量に対する前記バイパス油路を流れる潤滑油の流量を多くするオイル分配部と、を備えることを特徴とする。

第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記オイル分配部は、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油の温度に係わらず、前記潤滑必要部への潤滑油の供給を維持することを特徴とする。

第３発明の要旨とするところは、第１発明の車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記オイル分配部は、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油の温度が予め定められた所定の温度以下であるときには、前記バイパス油路を閉塞することを特徴とする。

第４発明の要旨とするところは、第１発明の車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記冷却油路と前記バイパス油路との分岐点に配置され、前記バイパス油路の油圧と前記熱交換器のオイル流れ上流側の冷却油路の油圧との、いずれか高いほうの油路を開く圧力切替弁を備えることを特徴とする。

第５発明の要旨とするところは、第１発明の車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記バイパス油路を開閉するための開閉弁からなる前記オイル分配部と逆止弁と、を前記バイパス油路に直列に備えることを特徴とする。

第６発明の要旨とするところは、第１発明の車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記第１オイルポンプは、デフリングギヤによって機械的に回転駆動され、前記第２オイルポンプは、エンジンによって回転駆動されることを特徴とする。

第７発明の要旨とするところは、第１発明の車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記オイル分配部は、温度に応じて形状が変化する感温部材の変形によって、潤滑油の温度上昇とともに前記バイパス油路の開度を大きくする温度切替弁からなることを特徴とする。

第８発明の要旨とするところは、第１発明の車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記オイル分配部は、オリフィスからなることを特徴とする。

第９発明の要旨とするところは、第１発明の車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記第２オイルポンプは、モータによって回転駆動されることを特徴とする。

第１発明によれば、車両の走行にともなって機械的に回転駆動される第１オイルポンプと、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油を潤滑必要部に供給する潤滑油路と、前記第１オイルポンプとは異なる駆動源によって回転駆動される第２オイルポンプと、前記第２オイルポンプから吐出される潤滑油を車両用動力伝達装置の回転電機に熱交換器を介して供給する冷却油路と、を備えた車両用動力伝達装置の冷却装置であって、前記潤滑油路と、前記冷却油路のうち前記熱交換器のオイル流れの上流側と、を連結するバイパス油路に設けられ、前記潤滑油路から供給される潤滑油の温度の上昇とともに、前記潤滑油路を流れる潤滑油の流量に対する前記バイパス油路を流れる潤滑油の流量を多くするオイル分配部と、を備える。これによって、前記第２オイルポンプが停止し、前記第１オイルポンプのみが駆動されている場合においても、潤滑油の温度の上昇にともなって、前記バイパス油路を経由して前記熱交換器を備える冷却油路に潤滑油が供給されることによって潤滑油が適切に冷却される。

第２発明によれば、前記オイル分配部は、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油の温度に係わらず、前記潤滑必要部への潤滑油の供給を維持する。これによって、潤滑必要部への潤滑油の供給が継続されることが可能となり、潤滑必要部の潤滑不足が抑制される。

第３発明によれば、前記オイル分配部は、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油の温度が予め定められた所定の温度以下であるときには、前記バイパス油路を閉塞する。これによって、前記熱交換器に流入する潤滑油の量が減少し、温度低下によって生じる潤滑油の粘度上昇に基づく前記熱交換器における圧損の増加と、それによる燃費の低下を抑制できる。

第４発明によれば、前記冷却油路と前記バイパス油路との分岐点に配置され、前記バイパス油路の油圧と前記熱交換器のオイル流れ上流側の冷却油路の油圧との、いずれか高いほうの油路を開く圧力切替弁を備える。これによって、前記冷却油路の油圧が前記バイパス油路の油圧より高い場合には、前記圧力切替弁によって前記バイパス油路が閉じられ、前記第１オイルポンプから供給された潤滑油は、前記潤滑必要部にのみ供給され、潤滑性能が高められる。一方、前記第２オイルポンプから供給される潤滑油は、熱交換器を経由して冷却油路に供給されることによって冷却性能が維持される。

第５発明によれば、前記バイパス油路を開閉するための開閉弁からなる前記オイル分配部と逆止弁と、を前記バイパス油路に直列に備える。これによって、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油の温度が予め定められた所定の温度以下である場合には、前記バイパス油路を閉塞し、前記熱交換器に流入する潤滑油の量が減少し、温度低下によって生じる潤滑油の粘度上昇に基づく前記熱交換器における圧損の増加と、それによる燃費の低下を抑制できる。また、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油の温度が予め定められた所定の温度を越える場合には、冷却油路に潤滑油を供給することによって、潤滑油の冷却を行うことができる。

第６発明によれば、前記第１オイルポンプは、デフリングギヤによって機械的に回転駆動され、前記第２オイルポンプは、エンジンによって回転駆動される。これによって、走行中は前記第１オイルポンプが回転駆動され、走行中に潤滑が必要な前記潤滑必要部に潤滑油が供給されるとともに、前記エンジンが駆動される高要求駆動力であるＨＶモードにおいて前記第２オイルポンプが回転駆動され、潤滑油が適切に冷却される。

第７発明によれば、前記オイル分配部は、温度に応じて形状が変化する感温部材の変形によって、潤滑油の温度上昇とともに前記バイパス油路の開度を大きくする温度切替弁からなる。これによって、潤滑油の温度低下時には前記バイパス油路を流れる潤滑油の流量を低減することによって前記熱交換器における圧損が低減されるとともに、潤滑油の温度上昇時には、前記バイパス油路の開度を大きくすることによって潤滑油の冷却が増加される。

第８発明によれば、前記オイル分配部は、オリフィスからなる。これによって、単純な構造によって前記バイパス油路を流れる潤滑油の流量を調整することが可能となり、潤滑油の温度低下時には前記バイパス油路を流れる流量を低減することによって前記熱交換器における圧損が低減されるとともに、潤滑油の温度上昇時には、前記バイパス油路を流れる流量を大きくすることによって潤滑油の冷却が増加される。

第９発明によれば、前記第２オイルポンプは、モータによって回転駆動される。これによって、潤滑油の温度の増減にともなって、前記モータの回転を調整することにより、前記第２オイルポンプから供給される潤滑油量を調整することが可能となる。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両の動力伝達装置を展開して示した骨子図である。図１のハイブリッド車両で実行可能な２種類の走行モードを説明する図である。図２の２種類の走行モードの走行領域の一例を説明するマップである。図１のハイブリッド車両に備えられた、冷却装置の一例を示した油圧回路図である。図４の冷却装置に用いられる圧力切替弁の一例を示した図である。図１のハイブリッド車両に設けられた車両用回転電機の冷却装置を簡略化して説明する油圧回路図である。図６の油圧回路図のオイル分配部の要部の一例を示した図であって、バイアス油路が閉塞された状態を示した図である。図６の油圧回路図のオイル分配部の要部の一例を示した図であって、バイパス油路が開放された状態を示した図である。図６の油圧回路図のオイル分配部の要部の他の一例を示した図であって、バイアス油路が閉塞された状態を示した図である。図６の油圧回路図のオイル分配部の要部の他の一例を示した図であって、バイパス油路が開放された状態を示した図である。図６の簡略化した冷却装置の油圧回路図を、より詳細に示した図である。図１１の冷却装置の２種類の走行モードにおいて、潤滑油の温度に対応して潤滑油の供給先が切替えられる例を説明する図である。図６の油圧回路図のオイル分配部の要部の他の一例を示した図である。図６の油圧回路図のオイル分配部と圧力切替弁との他の一例を示した図である。図１のハイブリッド車両に備えられた、冷却装置とは異なる駆動源によって回転駆動されるオイルポンプの一例を示した車両用動力伝達装置の一例を展開して示した骨子図である。本発明が好適に適用される他の車両用動力伝達装置を展開して示した骨子図である。

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、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両１０の動力伝達装置１２を説明する骨子図で、その動力伝達装置１２を構成している複数の軸が共通の平面内に位置するように展開して示した展開図であり、動力伝達装置１２は、図示されていないトランスアクスルケース内に収容されている。

車両１０の動力伝達装置１２は、車両幅方向と略平行な第１軸線Ｓ１〜第４軸線Ｓ４を備えており、第１軸線Ｓ１上には、エンジン２０に連結された入力軸２２が設けられているとともに、エンジン２０によって駆動される第２オイルポンプＰ２を備えている。また、第１軸線Ｓ１と同心にプラネタリ、シングルピニオン型の遊星歯車装置２４および第１モータジェネレータＭＧ１（回転電機に対応する。以降、第１モータジェネレータＭＧ１とする）が配設されている。遊星歯車装置２４および第１モータジェネレータＭＧ１は電気式差動部２６として機能するもので、差動機構である遊星歯車装置２４のキャリア２４ｃに入力軸２２が連結され、サンギヤ２４ｓに第１モータジェネレータＭＧ１が連結され、リングギヤ２４ｒにエンジン出力歯車Ｇｅが設けられている。キャリア２４ｃは第１回転要素で、サンギヤ２４ｓは第２回転要素で、リングギヤ２４ｒは第３回転要素であり、第１モータジェネレータＭＧ１は差動制御用回転機に相当する。第１モータジェネレータＭＧ１は電動モータおよび発電機として択一的に用いられるもので、発電機として機能する回生制御などでサンギヤ２４ｓの回転速度が連続的に制御されることにより、エンジン２０の回転速度が連続的に変化させられてエンジン出力歯車Ｇｅから出力される。また、第１モータジェネレータＭＧ１のトルクが０とされてサンギヤ２４ｓが空転させられることにより、エンジン２０の連れ廻りが防止される。エンジン２０は、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関である。

第２軸線Ｓ２上には、カウンタ軸２８の両端に減速大歯車Ｇｒ１および減速小歯車Ｇｒ２が設けられた減速歯車装置が配設されており、減速大歯車Ｇｒ１は前記エンジン出力歯車Ｇｅと噛み合わされている。減速大歯車Ｇｒ１はまた、第３軸線Ｓ３上に配設されたモータ出力歯車Ｇｍと噛み合わされている。モータ出力歯車Ｇｍは、動力伝達軸３４に設けられ、動力伝達軸３４は、第３軸線Ｓ３上に配設されている第２モータジェネレータＭＧ２（回転電機に対応する。以降、第２モータジェネレータＭＧ２とする）のロータ軸３０と第３回転軸線Ｓ３まわりに相対回転不能にスプライン嵌合されている。第２モータジェネレータＭＧ２は電動モータおよび発電機として択一的に用いられるもので、電動モータとして機能するように力行制御されることにより、ハイブリッド車両１０の走行用駆動力源として用いられる。

減速小歯車Ｇｒ２は、第４軸線Ｓ４上に配設されたディファレンシャル装置３２のデフリングギヤＧｄと噛み合わされており、エンジン２０および第２モータジェネレータＭＧ２からの駆動力がディファレンシャル装置３２を介して左右のドライブシャフト３６に分配され、左右の駆動輪３８に伝達される。ディファレンシャル装置３２のデフリングギヤＧｄは、さらに機械的に回転駆動される機械式オイルポンプである第１オイルポンプＰ１にポンプ駆動歯車Ｇｐを介して連結されている。また、エンジン出力歯車Ｇｅ、減速大歯車Ｇｒ１、減速小歯車Ｇｒ２、デフリングギヤＧｄ等によってギヤ機構が構成されている。

このようなハイブリッド車両１０においては、図２に示すＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードを実行可能であり、例えば図３に示すように要求駆動力（アクセル操作量など）および車速Ｖをパラメータとして定められたモード切換マップに従ってＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードに切り換えられる。ＥＶ走行モードは、エンジン２０を回転停止させた状態で第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御することにより駆動力源として用いて走行するもので、低要求駆動力すなわち低負荷の領域で選択される。エンジン２０は、燃料供給等が停止させられるとともに、第１モータジェネレータＭＧ１のトルクが０とされて遊星歯車装置２４のサンギヤ２４ｓがフリー回転可能とされることにより、走行中であっても略回転停止させられる。ＨＶ走行モードは、第１モータジェネレータＭＧ１を回生制御することにより、エンジン２０を駆動力源として用いて走行するもので、ＥＶ走行モードよりも高要求駆動力（高負荷）の領域で選択される。このＨＶ走行モードでは、第２モータジェネレータＭＧ２は、加速時などにアシスト的に力行制御されて駆動力源として用いられ、或いは常時力行制御されて駆動力源として用いられる。

なお、このハイブリッド車両１０の動力伝達装置１２はあくまでも一例であり、遊星歯車装置２４としてダブルピニオン型の遊星歯車装置を採用したり、複数の遊星歯車装置を用いて構成したり、或いは第２モータジェネレータＭＧ２を第１軸線Ｓ１と同心に配置したりすることもできるし、電気式差動部２６の代わりに機械式の変速装置を採用することもできるなど、種々の態様が可能である。

図４には、ディファレンシャル装置３２のたとえばデフリングギヤＧｄに機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１とエンジン２０によって機械的に回転駆動される第２オイルポンプＰ２とから潤滑油が供給される動力伝達装置１２の冷却装置６０の簡略化された回路図が示されている。オイル貯留部４６に貯留されている潤滑油は、吸入口７８は第１オイル貯留部７２に設けられ、第１オイルポンプＰ１から第１油路６２（潤滑油路に対応する。以降、第１油路６２とする）を介して潤滑必要部４８である、キャッチタンク、ギヤ、ベアリング等に潤滑油が供給される。第２オイルポンプＰ２の吸入口８０は、第２オイル貯留部７４に設けられ、第２オイルポンプＰ２から、第２油路６４（冷却油路に対応する。以降第２油路６４とする）を介して圧力切替弁４２、オイルクーラ５６（熱交換器に対応する。以降、オイルクーラ５６とする）、および第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２（回転電機に対応する。以降、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とする）に潤滑油が供給される。なお、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とを特に区別する必要の無い場合、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２という。第１油路６２と第２油路６４とは、バイパス油路７０によって接続されており、バイパス油路７０の両端の分岐点７６、７７において第１油路６２と第２油路６４と連結されている。図４において、バイパス油路７０の第２油路６４側の分岐点７７上に圧力切替弁４２が設けられているため、便宜上分岐点７７は圧力切替弁４２とバイパス油路７０との接続点に示されている。オイル貯留部４６は、隔壁６８によって第１オイル貯留部７２と第２オイル貯留部７４とに分けられ、別々のオイル貯留部に吸入口を配置することによって、そのオイル貯留部に対する戻り油量に応じてオイルポンプの吐出量（吸入量）等を個別に設定できる。図４における隔壁６８は、その底面にオリフィスとして機能する開口を持っているが、開口を持たずオイル貯留部に戻った潤滑油が溢れて隔壁を乗り越えた場合に、もう一方のオイル貯留部に潤滑油が供給されるように構成することもできる。

図５において、圧力切替弁４２の一例であるシャトル弁８２が示されている。シャトル弁８２は、第１油路６２とバイパス油路７０とを介して供給される第１オイルポンプＰ１の油圧と第２油路６４を介して供給される第２オイルポンプＰ２の油圧とのいずれか高い油圧側の潤滑油がオイルクーラ５６とモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２とに供給される。

図６には、図４で示された回路図におけるバイパス油路７０と第１油路６２との分岐点７６に、温度切替弁４０が設置された簡略化された回路図が示されている。温度切替弁４０が追加された以外は、図４と同じ構造であり、共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、温度切替弁４０は、バイパス油路７０およびその両端の分岐点の少なくとも一箇所に設けられていれば良い。図７および図８には、温度切替弁４０の一例が示されている。図７および図８に示された温度切替弁８４はたとえばサーモスタットであり、温度の低下にともなって伸長し温度の上昇によって縮小する感温部材８６たとえば形状記憶合金によって、開閉弁８７の開閉が行われる構造である。感温部材８６にたとえば温度の上昇にともなって体積が変化するワックス等を用いて、温度切替弁を構成することもできる。温度切替開閉弁８４は、分岐点７６に設置されており、図７においては、第１オイルポンプから供給される潤滑油の潤滑油温Ｔｏが予め設定された遮断温度Ｔｏａ以下となった場合、感温部材８６が伸長し開閉弁８７によってバイパス油路７０は遮断されるように設定されている。すなわち、潤滑油温Ｔｏが予め設定された遮断温度Ｔｏａ以下となった場合、第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油は潤滑必要部４８に供給されるが、オイルクーラ５６側には供給されない。図８においては、第１オイルポンプから供給される潤滑油の潤滑油温Ｔｏが遮断温度Ｔｏａを上回った場合、潤滑油温Ｔｏの上昇によって感温部材８６が縮小し、バイパス油路７０は開放され、第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油は潤滑必要部４８に供給されるとともに、オイルクーラ５６側にもバイパス油路７０を介して供給されるように設定されている。なお、温度切替開閉弁８４の感温部材８６に、潤滑油温Ｔｏの上昇に対応してほぼ連続的に縮小する材料を選択すれば、潤滑油温Ｔｏが遮断温度Ｔｏａ以上ではあるが遮断温度Ｔｏａに近い場合、開閉弁８７の開口も小さくなり、温度の上昇とともに開口が大きくなっていく。これによって第１油路６２から供給される潤滑油の潤滑油温度Ｔｏの上昇とともに第１油路６２を流れる潤滑油の流量に対するバイパス油路７０を流れる潤滑油の流量が増加される。

図９および図１０には、温度切替弁４０の他の一例が示されている。図９および図１０に示された温度切替弁８８は、温度の低下によって伸長し温度の上昇によって縮小する感温部材８６たとえば形状記憶合金によって、スプール８９の移動が行われる構造であり、ここでは温度切替スプール弁８８という。温度切替スプール弁８８は、分岐点７６に設置されており、図９においては、第１オイルポンプから供給される潤滑油の潤滑油温Ｔｏが、予め設定された遮断温度Ｔｏａ以下となった場合が示されており、スプール８９によってバイパス油路７０は遮断され、第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油は潤滑必要部４８に供給されるが、オイルクーラ５６側には供給されない。図１０においては、第１オイルポンプから供給される潤滑油の潤滑油温Ｔｏが遮断温度Ｔｏａを上回った場合が示されており、感温部材８６が縮小しスプール８９によってバイパス油路７０は開放され、第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油は潤滑必要部４８に供給されるとともに、オイルクーラ５６側にもバイパス油路７０を介して供給される。なお、使用される温度範囲において、第１オイルポンプＰ１から潤滑必要部４８に供給される潤滑油の供給が停止することの無いように温度切替スプール弁８８の構造が決められている。また、温度切替スプール８８の感温部材８６に、潤滑油温Ｔｏの上昇に対応してほぼ連続的に縮小する材料を選択すれば、潤滑油温Ｔｏが遮断温度Ｔｏａ以上ではあるが遮断温度Ｔｏａに近い場合、開閉弁８７の開口も小さくなり、温度の上昇とともに開口が大きくなっていく。

図１１は、図６において簡略化して示された第１油路６２および潤滑必要部４８の配置と第２油路６４および回転電機等とを実際の配置により類似させて示している。第１オイルポンプＰ１から第１油路６２を介して供給される潤滑油は、バイパス油路７０の端にありバイパス油路の一部である第１油路６２との分岐点７６に設けられた温度切替弁４０に供給される。第１オイルポンプから供給される潤滑油温Ｔｏが遮断温度Ｔｏａ以下となった場合、前述のように温度切替弁４０によって、バイパス油路７０への潤滑油の供給、すなわち第２油路側への潤滑油の供給が停止すされる。図１１には、破線で囲われた潤滑必要部４８が示されており、潤滑必要部を構成するベアリング５０、ギヤ５２、キャッチタンク５４等に、第１オイルポンプＰ１から第１油路６２を介して潤滑油が供給される。なおベアリング５０は、図示されていないトランスアクスルケースに固定され、入力軸２２、カウンタ軸２８、ロータ軸３０等は、ベアリング５０によってそれぞれの回転軸に対し回転自在に保持されている。また、潤滑油の一部はキャッチタンク５４によって一旦保持された後、潤滑必要部４８の各部に供給される。また、第２オイルポンプから第２油路を介して供給される潤滑油は、圧力切替弁４２、遊星歯車装置２４、および第１モータジェネレータＭＧ１に供給される。第１油路６２とバイパス油路７０との分岐点７７に設けられた圧力切替弁４２によって、温度切替弁４０からバイパス油路７０を介して供給される作動油の油圧と第２オイルポンプＰ２とのいずれか高い油圧である作動油が選択的にオイルクーラ５６に供給され、オイルクーラ５６によって冷却された潤滑油が、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とに供給される。

図１２において、ＥＶ走行とＨＶ走行とにおける、第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２からの潤滑油の供給先が示されている。なお第１オイルポンプから供給される潤滑油の潤滑油温Ｔｏが温度切替弁４０の遮断温度Ｔｏａ以下となった場合が低温として示され、遮断温度Ｔｏａを上回る場合が高温として示されている。ＨＶ走行において、第１オイルポンプＰ１は、車両１０の走行にともなって作動されるとともに、第２オイルポンプＰ２もエンジン２０の駆動によって作動されている。第１オイルポンプＰ１から潤滑必要部４８、すなわちギヤ、ベアリング側に潤滑油が供給される。しかし、第２オイルポンプＰ２から供給される潤滑油の油圧は、第１オイルポンプから供給される潤滑油の油圧より高くなるように設定されている。このため、圧力切替弁４２の動作によって、潤滑油温Ｔｏに係わらず第１油路６２からオイルクーラ５６側へ潤滑油は供給されない。第２オイルポンプＰ２から供給される作動油は、遊星歯車装置２４と第１モータジェネレータＭＧ１とにオイルクーラ５６に潤滑油が送られるとともに、圧力切替弁４２を介して第２オイルポンプＰ２からオイルクーラ５６側に供給される。

ＥＶ走行においては、第１オイルポンプＰ１は、車両１０の走行にともなって作動されるため、第１オイルポンプから供給される潤滑油は潤滑必要部４８に供給される。しかし、第２オイルポンプＰ２は、エンジン２０が停止されているため作動されていない。すなわち、高温、低温に係わらず第２オイルポンプＰ２はポンプオフとなっている。ＥＶ走行において、第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油温Ｔｏが温度切替弁４０の予め設定された遮断温度Ｔｏａを上回ると、温度切替弁４０によってバイパス油路７０が開口され、第１オイルポンプから圧力切替弁４２に潤滑油が供給される。第２オイルポンプＰ２が停止しているため、第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油は圧力切替弁４２を介してオイルクーラ５６側に供給される。

本実施例によれば、車両１０の走行にともなって機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１と、第１オイルポンプＰ１から吐出される潤滑油を潤滑必要部４８に供給する第１油路６２と、第１オイルポンプＰ１とは異なる駆動源、すなわちエンジン２０によって回転駆動される第２オイルポンプＰ２と、前記第２オイルポンプから吐出される潤滑油を動力伝達装置１２のモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２にオイルクーラ５６を介して供給する第２油路６４と、を備えた車両用動力伝達装置１２の冷却装置６０であって、第１油路６２と、第２油路６４のうちオイルクーラ５６のオイル流れの上流側と、を連結するバイパス油路７０に設けられ、第１油路６２から供給される潤滑油の温度Ｔｏの上昇とともに、第１油路６２を流れる潤滑油の流量に対するバイパス油路７０を流れる潤滑油の流量を多くする温度切替弁４０と、を備える。これによって、第２オイルポンプＰ２が停止し、第１オイルポンプＰ２のみが駆動されている場合においても、潤滑油の温度Ｔｏの上昇にともなって、バイパス油路７０を経由してオイルクーラ５６を備える第２油路６４に潤滑油が供給されることによって潤滑油が適切に冷却される。

また、温度切替弁４０は、第１オイルポンプＰ１から吐出される潤滑油の温度Ｔｏに係わらず、潤滑必要部４８への潤滑油の供給を維持する。これによって、潤滑必要部４８への潤滑油の供給が継続されることが可能となり、潤滑必要部４８の潤滑不足が抑制される。

さらに、温度切替弁４０は、第１オイルポンプＰ１から吐出される潤滑油の温度Ｔｏが予め定められた所定の温度Ｔｏａ以下であるときには、バイパス油路７０を閉塞する。これによって、オイルクーラ５６に流入する潤滑油の量が減少し、温度低下によって生じる潤滑油の粘度上昇に基づくオイルクーラ５６における圧損の増加と、それによる燃費の低下を抑制できる。

また、第２油路６４とバイパス油路７０との分岐点に配置され、バイパス油路７０の油圧とオイルクーラ５６のオイル流れ上流側の第２油路６４の油圧との、いずれか高いほうの油路を開く圧力切替弁４２を備える。これによって第２油路の油圧がバイパス油路７０の油圧より高い場合には、圧力切替弁４２によってバイパス油路７０が閉じられ、第１オイルポンプＰ１から供給された潤滑油は、潤滑必要部４８にのみ供給され、潤滑性能が高められる。一方、第２オイルポンプＰ２から供給される潤滑油は、オイルクーラ５６を経由して第２油路６４に供給されることによって冷却性能が維持される。

また、第１オイルポンプＰ１は、デフリングギヤＧｄによって機械的に回転駆動され、第２オイルポンプＰ２は、エンジン２０によって回転駆動される。これによって、走行中は第１オイルポンプＰ１が回転駆動され、走行中に潤滑が必要な潤滑必要部４８に潤滑油が供給されるとともに、エンジン２０が駆動される高要求駆動力であるＨＶモードにおいて第２オイルポンプＰ２が回転駆動され、潤滑油が適切に冷却される。

さらに、温度切替弁４０は、温度に応じて形状が変化する感温部材８６の変形によって、潤滑油の温度Ｔｏの上昇とともにバイパス油路７０の開度を大きくする温度切替弁からなる。これによって、潤滑油の温度低下時にはバイパス油路７０を流れる潤滑油の流量を低減することによってオイルクーラ５６における圧損が低減されるとともに、潤滑油の温度上昇時には、バイパス油路７０の開度を大きくすることによって潤滑油の冷却が増加される。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１３において、図４の簡略化された油圧回路図のバイパス回路７０にオリフィス１０２を設けた冷却装置９０が示されている。この冷却装置９０は、図６に示された油圧回路図における温度切替弁４０に替えてオリフィス１０２を設けた油圧回路であり、オリフィス１０２は、オイル分配部４０に相当している。オリフィス１０２を通過する潤滑油の量は、潤滑油温Ｔｏの変化に伴って変動する。たとえば第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油の潤滑油温Ｔｏが上昇した場合、良く知られているように、潤滑油の粘性が低下するためオリフィス１０２を通過する潤滑油量は増加する。したがって、第２オイルポンプが停止され、第１オイルポンプＰ１のみで潤滑必要部４８の潤滑を行っている場合、潤滑油の潤滑油温Ｔｏの上昇にともなって、オイルクーラ５６に送られる潤滑油が増加し、潤滑油の冷却が加速されることとなる。また、第２オイルポンプが停止され、第１オイルポンプＰ１のみで潤滑必要部４８の潤滑を行っている場合、潤滑油の潤滑油温Ｔｏの低下にともなって、オイルクーラ５６に送られる潤滑油が減少し、潤滑油の冷却が抑制されることとなる。

本実施例によれば、実施例１と同様の効果が期待できる。すなわち、車両１０の走行にともなって機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１と、第１オイルポンプＰ１から吐出される潤滑油を潤滑必要部４８に供給する第１油路６２と、第１オイルポンプＰ１とは異なる駆動源、すなわちエンジン２０によって回転駆動される第２オイルポンプＰ２と、前記第２オイルポンプから吐出される潤滑油を動力伝達装置１２のモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２にオイルクーラ５６を介して供給する第２油路６４と、を備えた車両用動力伝達装置１２の冷却装置６０であって、第１油路６２と、第２油路６４のうちオイルクーラ５６のオイル流れの上流側と、を連結するバイパス油路７０に設けられ、第１油路６２から供給される潤滑油の温度Ｔｏの上昇とともに、第１油路６２を流れる潤滑油の流量に対するバイパス油路７０を流れる潤滑油の流量を多くする温度切替弁４０と、を備える。これによって、第２オイルポンプＰ２が停止し、第１オイルポンプＰ２のみが駆動されている場合においても、潤滑油の温度Ｔｏの上昇にともなって、バイパス油路７０を経由してオイルクーラ５６を備える第２油路６４に潤滑油が供給されることによって潤滑油が適切に冷却される。

また、オリフィス１０２は、第１オイルポンプＰ１から吐出される潤滑油の温度Ｔｏに係わらず、潤滑必要部４８への潤滑油の供給を維持する。これによって、潤滑必要部４８への潤滑油の供給が継続されることが可能となり、潤滑必要部４８の潤滑不足が抑制される。

オイル分配部４０は、オリフィス１０２からなる。これによって、単純な構造によってバイパス油路７０を流れる潤滑油の流量を調整することが可能となり、潤滑油の温度Ｔｏの低下時にはバイパス油路７０を流れる流量を低減することによってオイルクーラ５６における圧損が低減されるとともに、潤滑油の温度Ｔoの上昇時には、バイパス油路を流れる流量を大きくすることによって潤滑油の冷却が増加される。

本実施例においては、バイパス油路７０にオリフィス１０２を設置したものであったが、特にこれに限らない。たとえば、油路における管路長、管路径を調整することによって、分岐点７６から潤滑必要部４８までの管路抵抗を、分岐点７６からオイルクーラ５６を通過するまでの管路抵抗に比較して小さくすることができる。これによって、オリフィス１０２をバイパス油路７０に設置するのと同様の効果、すなわち潤滑油温Ｔｏの上昇に伴って潤滑油の粘度が低下することによってバイパス油路７０を通過する潤滑油量が第１油路６２を通過する潤滑油量と比較して増加する。また、潤滑油温Ｔｏの低下に伴なって潤滑油の粘度が上昇することによってバイパス油路７０を通過する潤滑油量が第１油路６２を通過する潤滑油量と比較して減少することが可能となる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。

図１４において、実施例１のバイアス油路７０の分岐点７６に設けられて温度切替弁４０および分岐点７７に設けられた圧力切替弁４２に替えて、バイアス油路７０にソレノイド開閉弁９２および逆止弁９４が直列に設置された冷却装置１００が簡略された回路図として示されている。ソレノイド開閉弁９２は、実施例１における温度切替弁４０と同一の機能、すなわち第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油が遮断温度Ｔｏａ以下の場合にバイパス油路７０を閉塞し、潤滑油温Ｔｏが遮断温度Ｔｏａを上回る場合に解放するようにソレノイドによって電気的に操作される。遮断温度Ｔｏａの判定には、たとえば第１油路６２内もしくは第１オイル貯留部７２に設置された公知の油温センサ９６によって測定された油温Ｔｏが用いられる。逆止弁９４によって、第２オイルポンプが作動し第２オイルポンプから供給される潤滑油の圧力が第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油の圧力より高い場合、バイパス油路７０が閉塞される。また、第２オイルポンプが停止している場合、第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油の圧力によって第１油路６２から第２油路６４への作動油の供給が可能とされ、逆止弁９４は、供給圧力切替弁４２と同様の機能を果たしている。

本実施例によれば、バイパス油路７０を開閉するためのソレノイド開閉弁９２からなる温度切替弁４０と逆止弁１０２と、をバイパス油路７０に直列に備える。これによって、第１オイルポンプＰ１から吐出される潤滑油の温度Ｔｏが予め定められた所定の温度Ｔｏａ以下である場合には、バイパス油路７０を閉塞し、オイルクーラ５６に流入する潤滑油の量が減少し、温度低下によって生じる潤滑油の粘度上昇に基づくオイルクーラ５６における圧損の増加と、それによる燃費の低下を抑制できる。また、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油の温度が予め定められた所定の温度を越える場合には、第２油路６４に潤滑油を供給することによって、第１油路６２から供給される潤滑油の潤滑油温度Ｔｏの上昇とともに第１油路６２にを流れる潤滑油の流量に対するバイパス油路７０を流れる潤滑油の流量が増加され、潤滑油の冷却を行うことができる。したがって、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。

図１５には、図１のハイブリッド車両１０とは別のハイブリッド車両１１０の動力伝達装置１１２が示されている。車両１１０において、第２オイルポンプＰ２がエンジン２０に駆動されるのではなく、第２オイルポンプ２０がモータ１１４によって回転駆動されるオイルポンプＰ２であることにおいて車両１０と異なっている。本実施例においては、エンジン２０の駆動時に、エンジン２０に替わって、モータ１１４を回転駆動することによって第２オイルポンプＰ２が駆動される。

本実施例においても、実施例１から実施例３の冷却装置６０、９０、１００を用いることによって、実施例１から実施例３において説明した作用効果と同一の効果を得ることができる。さらに、潤滑油の温度の増減にともなって、モータ１１４の回転を調整することにより、第２オイルポンプＰ２から供給される潤滑油量を調整することが可能となる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。

図１６には、走行用駆動力源としてエンジン２０を有しておらず、第２モータジェネレータＭＧ２のみを有する、電気自動車である車両１２０の動力伝達装置１２２が一例として示されている。本実施例は、実施例１の車両１０からエンジン２０および電気式差動部２６、すなわち第１モータジェネレータＭＧ１と遊星歯車装置２４を除いた構造となっており、第２オイルポンプＰ２がエンジン２０によって機械的に回転駆動されるのではなく、ポンプ専用のモータ１１４によって回転駆動されるオイルポンプＰ２、すなわち電気式オイルポンプであることにおいて異なっている。

本実施例においても、実施例４と同様にエンジン２０の駆動時に、エンジン２０に替わって、モータ１１４を回転駆動することによって第２オイルポンプＰ２が駆動される。これによって、実施例１から実施例３の冷却装置６０、９０、１００を用いることにより、実施例１から実施例３において説明した作用効果と同一の効果を得ることができる。さらに、潤滑油の温度の増減にともなって、モータ１１４の回転を調整することにより、第２オイルポンプＰ２から供給される潤滑油量を調整することが可能となる。

前述の実施例において、第１オイルポンプＰ１をディファレンシャル装置３２のデフリングギヤＧｄによって回転駆動されるものとしたが、特にこれに限らず、たとえばカウンタ軸２８の減速歯車Ｇｒ２によって回転駆動されるものとしてもよい。

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、１１０、１２０：車両
１２、１１２、１２２：車両用動力伝達装置
２０：エンジン
４０：温度切替弁（オイル分配部）
４２：圧力切替弁
４８：潤滑必要部
５６：オイルクーラ（熱交換器）
６０、９０、１００：冷却装置
６２：第１油路（潤滑油路）
６４：第２油路（冷却油路）
７０：バイパス油路
８６：感温部材
９２：ソレノイド開閉弁（開閉弁）
９４：逆止弁
１０２：オリフィス
１１４：モータ
Ｐ１、Ｐ２：第１オイルポンプ、第２オイルポンプ
ＭＧ１、ＭＧ２：第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータ（回転電機）
Ｔｏ：潤滑油の温度
Ｔｏａ：遮断温度
Ｇｄ：デフリングギヤ

Claims

車両の走行にともなって機械的に回転駆動される第１オイルポンプと、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油を潤滑必要部に供給する潤滑油路と、
前記第１オイルポンプとは異なる駆動源によって回転駆動される第２オイルポンプと、前記第２オイルポンプから吐出される潤滑油を車両用動力伝達装置の回転電機に熱交換器を介して供給する冷却油路と、
を備えた車両用動力伝達装置の冷却装置であって、
前記潤滑油路と、前記冷却油路のうち前記熱交換器のオイル流れの上流側と、を連結するバイパス油路に設けられ、
前記潤滑油路から供給される潤滑油の温度の上昇とともに、前記潤滑油路を流れる潤滑油の流量に対する前記バイパス油路を流れる潤滑油の流量を多くするオイル分配部と、を備える
ことを特徴とする車両用動力伝達装置の冷却装置。
前記オイル分配部は、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油の温度に係わらず、前記潤滑必要部への潤滑油の供給を維持する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
前記オイル分配部は、前記第１オイルポンプから吐出される潤滑油の温度が予め定められた所定の温度以下であるときには、前記バイパス油路を閉塞する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
前記冷却油路と前記バイパス油路との分岐点に配置され、前記バイパス油路の油圧と前記熱交換器のオイル流れ上流側の冷却油路の油圧との、いずれか高いほうの油路を開く圧力切替弁を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
前記バイパス油路を開閉するための開閉弁からなる前記オイル分配部と逆止弁と、を前記バイパス油路に直列に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
前記第１オイルポンプは、デフリングギヤによって機械的に回転駆動され、前記第２オイルポンプは、エンジンによって回転駆動される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
前記オイル分配部は、温度に応じて形状が変化する感温部材の変形によって、潤滑油の温度上昇とともに前記バイパス油路の開度を大きくする温度切替弁からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
前記オイル分配部は、オリフィスからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
前記第２オイルポンプは、モータによって回転駆動される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。