JP6860028B2 - 車両の潤滑構造及び車両の潤滑制御方法 - Google Patents

車両の潤滑構造及び車両の潤滑制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、車両の潤滑構造及び車両の潤滑制御方法に関する。
特許文献１には、オイルの供給不足による焼き付きを防止することができるとともに、オイルの供給過剰による駆動力伝達装置でのオイルの攪拌抵抗を低減して燃費の悪化を抑制できるとされた車両用駆動装置が開示されている。
特開２００８−２７９８２６号公報
しかしながら、特許文献１に開示された車両用駆動装置では、ケース内の底部に貯留されたオイルをキャッチタンクに供給や貯留することによって、ケース内での油面の高さを低下させている。そのため、キャッチタンクに貯留されたオイルの量が増加した場合には、駆動力伝達装置や回転電機に供給可能なオイルが不足するおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、駆動力伝達装置でのオイルの攪拌抵抗を低減しつつ、駆動力伝達装置及び回転電機に供給するオイルが不足することを抑制できる車両の潤滑構造及び車両の潤滑制御方法を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両の潤滑構造は、オイルを貯留する第１貯留部と、回転電機と、駆動力伝達装置と、電動オイルポンプと、を備え、前記電動オイルポンプを作動させて、前記第１貯留部に貯留されたオイルを、前記駆動力伝達装置及び前記回転電機へ供給する、車両の潤滑構造であって、前記第１貯留部よりも容量が小さい、前記オイルを貯留する第２貯留部と、前記第１貯留部と前記第２貯留部とを結ぶ第１油路と、前記第２貯留部と前記駆動力伝達装置及び前記回転電機とを結ぶ第２油路と、を備え、前記第２油路は、前記駆動力伝達装置と前記回転電機とに対して、それぞれ前記オイルを供給するための分岐油路を有し、前記電動オイルポンプを、前記第１油路または前記第２油路に配置した、ことを特徴とするものである。
また、上記において、前記第２貯留部は、前記第１貯留部に貯留された前記オイルの静的油面の高さよりも上方に設けられていてもよい。
これにより、第２貯留部に貯留したオイルが増加することによって、第１貯留部の油面が上昇するのを抑えて、攪拌抵抗の増加を抑制することができる。
また、上記において、前記第２貯留部から前記第１貯留部への前記オイルの逆流を防止する逆止弁を設けてもよい。
これにより、第１貯留部に貯留されたオイルの静的油面よりも上方に配置された第２貯留部からオイルが逆流し、第１貯留部の油面が上昇することを抑制することができる。また、第２貯留部から第１貯留部へのオイルの逆流によって、潤滑が妨げられることを抑制することができる。
また、上記において、前記第１貯留部を収容するケースを備えており、前記第２貯留部は、前記ケースの外に配置されていてもよい。
これにより、第１貯留部に貯留されたオイルの静的油面の高さによらず、第２貯留部を設けることができる。
また、上記において、前記オイルを冷却するオイルクーラーを備えており、前記第２貯留部は、前記オイルクーラーと一体で構成されていてもよい。
これにより、第２貯留部を別部材として構成する必要がなく、構造を簡素化することができる。
また、本発明に係る車両の潤滑制御方法は、オイルを貯留する第１貯留部と、回転電機と、駆動力伝達装置と、電動オイルポンプと、前記第１貯留部よりも容量が小さい、前記オイルを貯留する第２貯留部と、前記第１貯留部と前記第２貯留部とを結ぶ第１油路と、前記第２貯留部と前記駆動力伝達装置及び前記回転電機とを結ぶ第２油路と、前記電動オイルポンプを制御する制御装置と、を備え、前記第２油路は、前記駆動力伝達装置と前記回転電機とに対して、それぞれ前記オイルを供給するための分岐油路を有し、前記電動オイルポンプを、前記第１油路または前記第２油路に配置しており、前記電動オイルポンプを作動させて、前記第１貯留部に貯留されたオイルを、前記駆動力伝達装置及び前記回転電機へ供給する、車両の潤滑制御方法であって、前記制御装置は、車両システムの起動要求を示す信号を受信した後に、前記電動オイルポンプを一定時間作動させることを特徴とするものである。
これにより、完全停車からの車両走行開始時には、電動オイルポンプを一定時間作動させて、第２貯留部内をオイルで満たしてから電動車両の走行を開始させることができる。よって、車両走行開始時に、駆動伝達部材及び回転電機の潤滑の時間ロスを小さくすることができる。
また、上記において、前記制御装置は、前記電動オイルポンプの作動停止時間が所定時間以上の場合に、前記電動オイルポンプを一定時間作動させてもよい。
これにより、車速ゼロからの車両走行開始時には、電動オイルポンプの作動停止時間が所定時間以上の場合に、電動オイルポンプを一定時間作動させて、第２貯留部内をオイルで満たしてから電動車両の走行を開始させることができる。よって、車速ゼロからの車両走行開始時に、駆動伝達部材及び回転電機の潤滑の時間ロスを小さくすることができる。
本発明に係る車両の潤滑構造においては、電動オイルポンプを作動させることによって、第１貯留部に貯留されたオイルを第２貯留部に供給して貯留することができる。また、第１貯留部から第２貯留部へ供給するオイル量を制御することによって、第２貯留部から駆動力伝達装置及び回転電機に供給するオイル量を制御することができる。よって、第１貯留部の油面を低下させ、駆動力伝達装置の攪拌抵抗を小さくすることができる。また、オイル供給が必要な場合には、駆動力伝達装置及び回転電機に供給された後の第１貯留部に戻った、戻りオイルによる第１貯留部の油面上昇を抑えつつ、駆動力伝達装置及び回転電機へのオイル供給が不足することを抑制することができる。よって、本発明に係る車両の潤滑構造は、駆動力伝達装置の攪拌抵抗を低減しつつ、駆動力伝達装置及び回転電機に供給するオイルが不足することを抑制できるという効果を奏する。
図１は、実施形態に係る電動車両の概略構成を示した図である。 図２は、実施形態に係る車両の潤滑構造の一例を示した図である。 図３は、実施形態に係る電動車両が備えるオイルクーラーの断面図である。 図４は、従来のオイルクーラーの断面図である。 図５は、第１貯留部の静的油面よりも下方にオイルクーラーの少なくとも一部を位置させて設けた場合を示した図である。 図６は、第１貯留部の静的油面よりも上方にオイルクーラーを位置させて設けた場合を示した図である。 図７は、第２貯留部から第１貯留部へのオイルの逆流を防止する逆止弁を設けた場合での車両の潤滑構造を示した図である。 図８は、完全停車からの車両走行開始時に実施する電動オイルポンプの制御の一例を示したフローチャートである。 図９は、車速ゼロからの車両走行開始時に実施する電動オイルポンプの制御の一例を示したフローチャートである。 図１０は、オイルクーラーの上流側にオイル貯留部を設けた場合での車両の潤滑構造を示した図である。 図１１は、オイルクーラーの下流側にオイル貯留部を設けた場合での車両の潤滑構造を示した図である。 図１２は、オイルクーラーの下流側に電動オイルポンプを設けた場合での車両の潤滑構造を示した図である。 図１３は、減速機構及び差動装置にオイルを供給する各分岐油路に電動オイルポンプをそれぞれ設けた場合での車両の潤滑構造を示した図である。 図１４は、熱交換部の下方にオイル貯留部を設けたオイルクーラーの断面図である。 図１５は、熱交換部の上方にオイル貯留部を設けたオイルクーラーの断面図である。 図１６は、モータ近傍に油路を設けた場合を示した図である。 図１７は、ハイブリッド車両の潤滑構造の一例を示した図である。
以下に、本発明に係る車両の潤滑構造、及び、車両の潤滑制御方法の実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。例えば、電動車両としては、走行用の駆動源としてモータなどの回転電機だけを備えた電気自動車に限定されるものではなく、走行用の駆動源として内燃機関であるエンジンとモータなどの回転電機とを備えたハイブリッド車両も含まれる。
図１は、実施形態に係る電動車両１の概略構成を示した図である。電動車両１は、電子制御装置２、蓄電装置３、インバータ４、回転電機１０、減速機構２１、差動装置２２、一対のドライブシャフト２３、一対の駆動輪２４、電動オイルポンプ３０、トランスアクスルケース４０、スタートスイッチ５１、アクセルペダル５２、ブレーキペダル５３、及び、車速センサ５４などを備えている。また、実施形態に係る電動車両１では、回転電機１０、減速機構２１、差動装置２２、及び、電動オイルポンプ３０が、共通の筐体であるトランスアクスルケース４０内に配置されている。
電子制御装置２は、運転者が操作するアクセルペダル５２やブレーキペダル５３の状態、及び、車速センサ５４で取得する車速、などから回転電機１０の目標駆動トルクを決定する。電子制御装置２は、決定した目標駆動トルクをインバータ５に指令する。指令を受けたインバータ５は、目標駆動トルクに合わせて蓄電装置３の直流電力を交流電力に変換して回転電機１０に伝達する。なお、蓄電装置３としては、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池や、キャパシタなどを用いることができる。回転電機１０の出力トルクは、駆動力伝達装置を構成する複数のギヤからなる減速機構２１及び差動装置２２や、一対のドライブシャフト２３などを介して一対の駆動輪２４に伝達され、目標駆動トルクが実現される。実施形態に係る電動車両１では、走行用の駆動源は回転電機１０だけであるため、回転電機１０の出力トルクが車両の駆動トルクに相当する。
スタートスイッチ５１は、運転者が「ＲＥＡＤＹ ＯＮ」操作あるいは「ＲＥＡＤＹ ＯＦＦ」操作を行うための入力装置である。スタートスイッチ５１が操作されることによって、スタートスイッチ５１が操作されたことを示す信号が、電子制御装置２に送信される。「ＲＥＡＤＹ ＯＮ」操作とは、車両システム（電動車両１を走行させるための機器）を起動することによって、電動車両１を「ＲＥＡＤＹ ＯＮ」状態（走行可能状態）にするための操作である。「ＲＥＡＤＹ ＯＦＦ」操作とは、車両システムを停止することによって、電動車両１を「ＲＥＡＤＹ ＯＦＦ」状態（走行不能状態）にするための操作である。電子制御装置２は、「ＲＥＡＤＹ ＯＦＦ」状態のときにスタートスイッチ５１が操作されたことを示す信号を受信すると、電動車両１を「ＲＥＡＤＹ ＯＮ」状態にする。電子制御装置２は、「ＲＥＡＤＹ ＯＮ」状態のときにスタートスイッチ５１が操作されたことを示す信号を受信すると、電動車両１を「ＲＥＡＤＹ ＯＦＦ」状態にする。
図２は、実施形態に係る電動車両１の潤滑構造の一例を示した図である。実施形態１に係る電動車両１の潤滑構造では、オイルパン４１と、ストレーナ４２と、回転電機１０と、減速機構２１と、差動装置２２と、電動オイルポンプ３０と、をトランスアクスルケース４０の中に設けられている。また、トランスアクスルケース４０の外には、オイルを冷却するためのオイルクーラー６０が設けられている。
オイルパン４１は、トランスアクスルケース４０の底部とともにオイルを貯留するための第１貯留部１０１を構成している。そして、オイルパン４１からストレーナ４２を介してオイルクーラー６０へのオイルの供給は、パイプ８１によって構成された第１油路を通して行われる。この第１油路を構成するパイプ８１の途中には、電動オイルポンプ３０が設けられている。実施形態に係る電動車両１においては、回転電機１０にオイルを供給する前の油路にオイルクーラー６０が設置されている。オイルクーラー６０から、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２へのオイルの供給は、オイルクーラー６０と、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２とを結ぶ、パイプ８２からパイプ８８などの複数のパイプによって構成された第２油路を通して行われる。
第２油路は、オイルクーラー６０に連結されたパイプ８２と、パイプ８２から分岐したパイプ８３，８６と、パイプ８３から分岐したパイプ８４，８５と、パイプ８６から分岐したパイプ８７，８８と、によって構成されている。パイプ８４は、減速機構２１にオイルを供給するための分岐油路を構成している。パイプ８５は、差動装置２２にオイルを供給するための分岐油路を構成している。パイプ８７，８８は、回転電機１０にオイルを供給するための分岐油路を構成している。
電動オイルポンプ３０を作動させて、第１貯留部１０１に貯留されたオイルを、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２へ強制的に供給する。なお、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２へのオイルの供給量は、電動オイルポンプ３０の出力を変化させることによって調整可能である。
図３は、実施形態に係る電動車両１が備えるオイルクーラー６０の断面図である。図３に示すように、実施形態に係る電動車両１が備えるオイルクーラー６０は、複数のオイル流路６１０と複数の冷却水流路６２０とが、高さ方向で交互に積み重なって構成された熱交換部６０１を有している。熱交換部６０１では、オイル流路６１０を流れているオイルと、冷却水流路６２０を流れる冷却水との間で熱交換を行うことによって、オイルの冷却が行われる。
図４は、従来のオイルクーラー６０Ａの断面図である。図４に示すように、従来のオイルクーラー６０Ａは、複数のオイル流路６１０Ａと複数の冷却水流路６２０Ａとが、高さ方向で交互に積み重なって構成された熱交換部６０１Ａを有している。また、従来のオイルクーラー６０Ａでは、オイル流路６１０Ａ内に複数のフィン６１１Ａが設けられており、冷却水流路６２０Ａ内に複数のエンボス６２１Ａが設けられている。
実施形態に係る電動車両１が備えるオイルクーラー６０のオイル流路６１０の高さ、幅及び長さは、従来のオイルクーラー６０Ａのオイル流路６１０Ａの高さ、幅及び長さよりも大きくなっている。すなわち、オイル流路６１０の容量は、オイル流路６１０Ａの容量よりも大きくなっている。さらには、冷却水流路６２０内にはエンボスが設けられていないため、内部に複数のエンボス６２１Ａが設けられた冷却水流路６２０Ａよりも、エンボスが設けられていない分、容量が大きくなっている。
このように、実施形態に係る電動車両１が備えるオイルクーラー６０は、従来のオイルクーラー６０Ａと比較して、熱交換性能は同等であって、オイル流路６１０での圧力損失が大幅に低減した構造となっている。また、オイルクーラー６０内に貯留可能なオイル量が多いため、実施形態に１係る電動車両１では、オイルクーラー６０を第１貯留部１０１とは別にオイルを貯留するための第２貯留部１０２として機能させている。このように、第２貯留部１０２を、オイルクーラー６０と一体で構成することによって、第２貯留部１０２を別部材として構成する必要がなく、構造を簡素化することができる。
なお、図３に示した実施形態に係る電動車両１が備えるオイルクーラー６０内で貯留可能な油量は、１０００［ｍｌ］〜２０００［ｍｌ］である。一方、図４に示した従来のオイルクーラー６０Ａ内で貯留可能な油量は、３００［ｍｌ］〜６００［ｍｌ］である。
実施形態に係る電動車両１の潤滑構造においては、電動オイルポンプ３０を作動させることによって、第１貯留部１０１に貯留されたオイルを第２貯留部１０２に供給して貯留することができる。また、第１貯留部１０１から第２貯留部１０２へ供給するオイル量を制御することによって、第２貯留部１０２から回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２に供給するオイル量を制御することができる。よって、第１貯留部１０１の油面の高さを低下させ、減速機構２１及び差動装置２２の攪拌抵抗を小さくすることができる。また、オイル供給が必要な場合には、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２に供給された後の第１貯留部１０１に戻った、戻りオイルによる第１貯留部１０１の油面上昇を抑えつつ、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２へのオイル供給が不足することを抑制することができる。よって、実施形態に係る電動車両１の潤滑構造は、減速機構２１及び差動装置２２の攪拌抵抗を低減しつつ、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２に供給するオイルが不足することを抑制できる。
また、実施形態に係る電動車両１においては、図５に示すように、不図示のオイルパン４１によって構成された第１貯留部１０１の静的油面ＬＶよりも下方にオイルクーラー６０の少なくとも一部を位置させて設けている。なお、静的油面ＬＶとは、オイルクーラー６０にオイルが充填されていない状態での油面の高さをさしている。これにより、電動車両１の停車時などで電動オイルポンプ３０が作動停止状態であっても、オイルクーラー６０内に貯留されたオイルの油面の高さを、前記静的油面ＬＶの高さとほぼ同じにすることができる。よって、オイルクーラー６０からオイルパン４１にオイルが逆流して、オイルクーラー６０内のオイルが無くなることを防ぐことができる。そして、電動車両１の車両走行開始時などで電動オイルポンプ３０を作動させて、オイルパン４１からオイルクーラー６０にオイルを供給した際には、オイルクーラー６０内に予めオイルが貯留されている分、オイルクーラー６０内をオイルで素早く満たすことができ、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２の潤滑の時間ロスを小さくすることができる。
また、実施形態に係る電動車両１においては、図６に示すように、不図示のオイルパン４１に貯留されたオイルの静的油面ＬＶよりも上方にオイルクーラー６０を位置させて設けてもよい。これにより、オイルクーラー６０内に貯留したオイルが増加することによって、オイルパン４１に貯留されたオイルの油面が上昇するのを抑えることができる。よって、オイルパン４１に貯留されたオイルが差動装置２２などによって攪拌される際の攪拌抵抗の増加を抑制することができる。
オイルパン４１の静的油面ＬＶよりも上方にオイルクーラー６０を位置させて設けた場合には、図７に示すように、オイルクーラー６０からオイルパン４１へのオイルの逆流を防止する逆止弁７０を、第１油路を構成するパイプ８１の途中に設けることが好ましい。これにより、オイルクーラー６０からオイルパン４１にオイルが逆流するのを逆止弁７０によって防止することにより、オイルクーラー６０から逆流したオイルによってオイルパン４１に貯留されたオイルの油面が上昇するのを抑制することができる。よって、オイルパン４１に貯留されたオイルが差動装置２２などによって攪拌される際の攪拌抵抗の増加を抑制することができる。また、オイルクーラー６０からオイルパン４１へのオイルの逆流によって、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２の潤滑が妨げられることを抑制することができる。
図８は、完全停車からの車両走行開始時に実施する電動オイルポンプ３０の制御の一例を示したフローチャートである。
まず、電子制御装置２は、「ＲＥＡＤＹ ＯＦＦ」状態のときにスタートスイッチ５１が運転者によって操作されたことを示す信号（車両システムの起動要求を示す信号）を受信すると、電動車両１を「ＲＥＡＤＹ ＯＮ」状態にする（ステップＳ１）。次に、電子制御装置２は、電動オイルポンプ３０の作動を開始し（電動オイルポンプ３０の作動をＯＮ状態にし）（ステップＳ２）、電動オイルポンプ３０を一定時間として数秒間作動させる（ステップＳ３）。その後、電子制御装置２は、運転者のアクセルペダル５２などの操作に応じて、電動車両１の走行を開始させる（ステップＳ４）。
このように、完全停車からの車両走行開始時には、電動オイルポンプ３０を一定時間として数秒間作動させて、オイルクーラー６０内をオイルで満たしてから電動車両１の走行を開始させることができる。よって、車両走行開始時に、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２の潤滑の時間ロスを小さくすることができる。
図９は、車速ゼロからの車両走行開始時に実施する電動オイルポンプ３０の制御の一例を示したフローチャートである。
まず、電子制御装置２は、車速センサ５４から車速ゼロであることを示す信号を受信すると、電動車両１が停車していると判断する（ステップ１１）。次に、電子制御装置２は、電動オイルポンプ３０の作動を停止させる（電動オイルポンプ３０の作動をＯＦＦ状態にする）（ステップＳ１２）。次に、電子制御装置２は、電動オイルポンプ３０の作動停止時間であるＯＦＦ時間Ｔが、予め設定された所定時間Ｔ１よりも短いかを判断する（ステップＳ１３）。ＯＦＦ時間Ｔが所定時間Ｔ１よりも短いと判断した場合（ステップＳ１３にてＹｅｓ）、電子制御装置２は、電動オイルポンプの作動をＯＦＦ状態のままとし（ステップＳ１４）、車両走行開始であるかを判断する（ステップＳ１５）。
運転者がブレーキペダル５３の踏み込みをやめたり、アクセルペダル５２を踏み込んだりするなどの操作に応じて、車両走行開始であると判断した場合（ステップＳ１５にてＹｅｓ）、電子制御装置２は、車速ゼロからの車両走行開始時に実施する電動オイルポンプ３０の制御を終了する。一方、運転者がブレーキペダル５３を踏み込んだままなどの操作に応じて、車両走行開始ではないと判断した場合（ステップＳ１５にてＮｏ）、電子制御装置２は、ステップＳ１３の処理に戻る。
また、ステップＳ１３の処理で、ＯＦＦ時間Ｔが所定時間Ｔ１以上であると判断した場合（ステップＳ１３にてＮｏ）、電子制御装置２は、電動オイルポンプ３０を作動を開始し（電動オイルポンプ３０の作動をＯＮ状態にし）（ステップＳ１６）、電動オイルポンプ３０を一定時間として数秒間作動させる（ステップＳ１７）。次に、電子制御装置２は、電動オイルポンプ３０の作動を停止させる（電動オイルポンプ３０の作動をＯＦＦ状態にする）とともに、ＯＦＦ時間Ｔをリセットする（ステップＳ１８）。
次に、電子制御装置２は、車両走行開始であるかを判断する（ステップＳ１５）。運転者がブレーキペダル５３の踏み込みをやめたり、アクセルペダル５２を踏み込んだりするなどの操作に応じて、車両走行開始であると判断した場合（ステップＳ１５にてＹｅｓ）、電子制御装置２は、車速ゼロからの車両走行開始時に実施する電動オイルポンプ３０の制御を終了する。一方、運転者がブレーキペダル５３を踏み込んだままなどの操作に応じて、車両走行開始ではないと判断した場合（ステップＳ１５にてＮｏ）、電子制御装置２は、ステップＳ１３の処理に戻る。
このように、車速ゼロからの車両走行開始時には、電動オイルポンプ３０のＯＦＦ時間Ｔが所定時間Ｔ１以上の場合に、電動オイルポンプ３０を一定時間として数秒間作動させて、オイルクーラー６０内をオイルで満たしてから電動車両１の走行を開始させることができる。よって、車速ゼロからの車両走行開始時に、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２の潤滑の時間ロスを小さくすることができる。
図１０は、オイルクーラー６０の上流側にオイル貯留部９０を設けた場合での電動車両１の潤滑構造を示した図である。図１１は、オイルクーラー６０の下流側にオイル貯留部９０を設けた場合での車両の潤滑構造を示した図である。実施形態に係る電動車両１においては、図１０に示すように、オイルクーラー６０とは別部材で、オイルクーラー６０の上流側であって第１油路を構成するパイプ８１の途中に第２貯留部１０２を構成するオイル貯留部９０を設けても良い。また、図１１に示すように、オイルクーラー６０とは別部材で、オイルクーラー６０の下流側であって第２油路を構成するパイプ８２の途中に第２貯留部１０２を構成するオイル貯留部９０を設けても良い。このように、オイルクーラー６０とは別部材で、オイルクーラー６０の外に第２貯留部１０２を構成するオイル貯留部９０を設けることによって、第２貯留部１０２の容量に自由度が増す。そのため、オイルクーラー６０の熱交換部６０１だけを第２貯留部１０２として用いてオイルを貯留する場合よりも、第２貯留部１０２を構成するオイル貯留部９０内に多くのオイルを貯留させて、オイルパン４１に貯留されたオイルの静的油面ＬＶを下げることが可能となる。よって、差動装置２２などによるオイルの攪拌抵抗を低減させるとともに、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２へのオイルの供給不足を抑制することができる。
なお、実施形態に係る電動車両１においては、第１貯留部１０１と第２貯留部１０２とを結ぶ第１油路ではなく、第２貯留部１０２よりも下流側の第２油路に電動オイルポンプ３０を１つ以上設けるように構成してもよい。
図１２は、オイルクーラー６０の下流側に電動オイルポンプ３０を設けた場合での電動車両１の潤滑構造を示した図である。実施形態に係る電動車両１においては、図１２に示すように、オイルクーラー６０の下流側であって第２油路を構成するパイプ８２の途中に電動オイルポンプ３０を設けてもよい。
図１３は、減速機構２１及び差動装置２２にオイルを供給する各分岐油路に電動オイルポンプ３０Ａ，３０Ｂをそれぞれ設けた場合での電動車両１の潤滑構造を示した図である。実施形態に係る電動車両１においては、図１３に示すように、オイルクーラー６０の下流側であって第２油路を構成するとともに、減速機構２１及び差動装置２２にオイルを供給する各分岐油路を構成するパイプ８４，８５のそれぞれの途中に、電動オイルポンプ３０Ａ，３０Ｂを設けてもよい。このように、減速機構２１及び差動装置２２にオイルを供給するパイプ８４，８５のそれぞれの途中に、電動オイルポンプ３０Ａ，３０Ｂを設けることによって、電動オイルポンプ３０Ａ，３０Ｂの出力をそれぞれ変化させて、減速機構２１及び差動装置２２に供給するオイル量をそれぞれ調整することができる。よって、減速機構２１及び差動装置２２に、それぞれ適切な量のオイルを供給することが可能となり、減速機構２１及び差動装置２２でのオイルの引き摺り損失を、より低減させることが可能となる。
図１４は、熱交換部６０１Ｂの下方にオイル貯留部６０２Ｂを設けたオイルクーラー６０Ｂの断面図である。実施形態に係る電動車両１においては、第２貯留部１０２として、図３に示した内部構造を有するオイルクーラー６０に代えて、図１４に示すような熱交換部６０１Ｂとオイル貯留部６０２Ｂとを有するオイルクーラー６０Ｂを用いても良い。
熱交換部６０１Ｂは、複数のオイル流路６１０Ｂと複数の冷却水流路６２０Ｂとが高さ方向で交互に積み重なって構成されている。そして、熱交換部６０１Ｂの下方に、オイルを貯留するための貯留空間６３０Ｂが形成されたオイル貯留部６０２Ｂが設けられている。貯留空間６３０Ｂは、熱交換部６０１Ｂにおいて最下部に位置するオイル流路６１０Ｂと連通している。
電動オイルポンプ３０によってオイルパン４１からオイルクーラー６０Ｂに送られてきたオイルは、図１４中の矢印Ａ１で示すように、オイル貯留部６０２Ｂの下部から貯留空間６３０Ｂ内に供給される。そして、貯留空間６３０Ｂ内がオイルで満たされた後、貯留空間６３０Ｂから熱交換部６０１Ｂのオイル流路６１０Ｂにオイルが供給され、複数のオイル流路６１０Ｂを通り、図１４中の矢印Ａ２で示すように、熱交換部６０１Ｂの上部から排出される。
図１４に示したオイルクーラー６０Ｂのように、オイルを貯留するため専用の貯留空間６３０Ｂが形成されたオイル貯留部６０２Ｂを有することによって、オイルクーラー６０のように熱交換部６０１のオイル流路６１０だけにオイルを貯留する場合よりも、オイルクーラー６０Ｂ内に多くのオイルを貯留することが可能となる。よって、オイルクーラー６０を用いた場合と同じオイル量で、オイルパン４１に貯留されたオイルの静的油面ＬＶを、オイルクーラー６０を用いた場合よりも下げて、差動装置２２などによるオイルの攪拌抵抗を低減させるとともに、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２へのオイルの供給不足を抑制することができる。
図１５は、熱交換部６０１Ｃの上方にオイル貯留部６０２Ｃを設けたオイルクーラー６０Ｃの断面図である。実施形態に係る電動車両１においては、第２貯留部１０２として、図３に示した内部構造を有するオイルクーラー６０に代えて、図１５に示すような熱交換部６０１Ｃとオイル貯留部６０２Ｃとを有するオイルクーラー６０Ｃを用いても良い。
熱交換部６０１Ｃは、複数のオイル流路６１０Ｃと複数の冷却水流路６２０Ｃとが高さ方向で交互に積み重なって構成されている。そして、熱交換部６０１Ｃの上方に、オイルを貯留するための貯留空間６３０Ｃが形成されたオイル貯留部６０２Ｃが設けられている。貯留空間６３０Ｃは、熱交換部６０１Ｃにおいて最上部に位置するオイル流路６１０Ｃと連通している。
電動オイルポンプ３０によってオイルパン４１からオイルクーラー６０Ｃに送られてきたオイルは、図１５中の矢印Ａ３で示すように、熱交換部６０１Ｃの下部からオイル流路６１０Ｃに供給される。そして、複数のオイル流路６１０Ｂを通って、オイル貯留部６０２Ｃの貯留空間６３０Ｃにオイルが供給され、貯留空間６３０Ｃにオイルが貯留される。貯留空間６３０Ｃ内がオイルで満たされた後は、図１５中の矢印Ａ４で示すように、オイル貯留部６０２Ｃの上部からオイルが排出される。
図１５に示したオイルクーラー６０Ｃのように、オイルを貯留するため専用の貯留空間６３０Ｃが形成されたオイル貯留部６０２Ｃを有することによって、オイルクーラー６０のように熱交換部６０１のオイル流路６１０だけにオイルを貯留する場合よりも、オイルクーラー６０Ｃ内に多くのオイルを貯留することが可能となる。よって、オイルクーラー６０を用いた場合と同じオイル量で、オイルパン４１に貯留されたオイルの静的油面ＬＶを、オイルクーラー６０を用いた場合よりも下げて、差動装置２２などによるオイルの攪拌抵抗を低減させるとともに、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２へのオイルの供給不足を抑制することができる。
また、オイル貯留部６０２Ｃが、熱交換部６０１Ｃの上方に設けられていることで、熱交換部６０１Ｃの下方に設けられている場合よりも、オイル貯留部６０２Ｃに貯留されたオイルが熱交換部６０１Ｃの複数のオイル流路６１０Ｃを通って、オイルクーラー６０Ｃ内から抜け性が小さくなるため、電動オイルポンプ３０が作動していない状態において、オイル貯留部６０２Ｃの油量が減り難くなる。よって、車両走行開始時などで電動オイルポンプ３０が作動したときに、回転電機１０、減速機構２１及び差動装置２２の潤滑の時間ロスを小さくすることができる。
図１６は、回転電機１０近傍に油路を設けた場合を示した図である。オイルクーラー６０を経由した後のオイルの温度は低くなるため、減速機構２１及び差動装置２２に供給されるオイルの温度も低くなる。そのため、オイルの温度が低いほどオイルの粘度が増すため、減速機構２１及び差動装置２２でのオイルの引き摺り損失の悪化が懸念される。
そこで、図１６に示すように、オイルクーラー６０から減速機構２１及び差動装置２２へオイルを供給するための第２油路を構成するパイプ８２，８３，８４，８５を、回転電機１０の近傍に配置する。これにより、回転電機１０が駆動することによって発生する熱により、回転電機１０の近傍に配置されたパイプ８２，８３，８４，８５内を流れるオイルが温められる。よって、パイプ８２，８３，８４，８５内を流れるオイルの粘度は、オイルクーラー６０で冷やされたままのオイルの粘度よりも低下するため、減速機構２１及び差動装置２２でのオイルの引き摺り損失の悪化を抑制することができる。なお、オイルクーラー６０から減速機構２１及び差動装置２２へオイルを供給するための第２油路を構成するパイプ８２，８３，８４，８５を配置する位置としては、回転電機１０に供給された後のオイルと接触する位置であってもよい。これにより、回転電機１０に供給されて、回転電機１０の熱によって温められたオイルが、パイプ８２，８３，８４，８５と接触することにより、パイプ８２，８３，８４，８５内を流れるオイルを温めることができ、上述したのと同様の効果を得ることができる。
以上、本実施形態においては、走行用の駆動源が回転電機１０だけである電動車両１の潤滑構造に本発明を適用した場合について説明したが、例えば、走行用の駆動源としてエンジンと回転電機とを備えたハイブリッド車両の潤滑構造にも、本発明は適用することができる。
図１７は、ハイブリッド車両１Ａの潤滑構造の一例を示した図である。図１７に示したハイブリッド車両１Ａの潤滑構造は、第１貯留部１０１を構成するオイルパン４１及びストレーナ４２と、回転電機１０Ａ，１０Ｂと、駆動力伝達装置を構成する減速機構２１及び差動装置２２と、電動オイルポンプ３０と、プラネタリ機構２５とをトランスアクスルケース４０の中に備え、トランスアクスルケース４０の外に、オイルクーラー６０と、不図示の内燃機関であるエンジンとを備えている。図１７に示したハイブリッド車両１Ａでは、走行用の駆動源として前記エンジンと回転電機１０Ｂとを用いる。
オイルパン４１からストレーナ４２を介してオイルクーラー６０へのオイルの供給は、パイプ８１，８１１によって構成された第１油路を通して行われる。この第１油路を構成するパイプ８１の途中には、電動オイルポンプ３０が設けられている。オイルクーラー６０から、回転電機１０Ａ，１０Ｂ、減速機構２１及び差動装置２２へのオイルの供給は、パイプ８２からパイプ８８の複数のパイプによって構成された第２油路を通して行われる。また、オイルパン４１からストレーナ４２を介してプラネタリ機構２５へのオイルの供給は、パイプ８１，８１２を通して行われる。
なお、パイプ８１１，８１２は、パイプ８１の電動オイルポンプ３０よりも下流側でパイプ８１から分岐して、それぞれオイルクーラー６０とプラネタリ機構２５にオイルを供給するための分岐油路を構成している。また、プラネタリ機構２５は、オイルクーラー６０に対して下流側と上流側とのどちらに配置してもよい。
第２油路は、オイルクーラー６０に連結されたパイプ８２と、パイプ８２から分岐したパイプ８３，８６と、パイプ８３から分岐したパイプ８４，８５と、パイプ８６から分岐したパイプ８６１，８６２と、パイプ８６１から分岐したパイプ８７１，８８１と、パイプ８６２から分岐した８７２，８８２とによって構成されている。パイプ８４は、減速機構２１にオイルを供給するための分岐油路を構成している。パイプ８５は、差動装置２２にオイルを供給するための分岐油路を構成している。パイプ８７１，８８１は、回転電機１０Ａにオイルを供給するための分岐油路を構成している。パイプ８７２，８８２は、回転電機１０Ｂにオイルを供給するための分岐油路を構成している。
そして、図１７に示したハイブリッド車両１Ａの潤滑構造では、電動オイルポンプ３０を作動させて、第１貯留部１０１に貯留されたオイルを、回転電機１０Ａ，１０Ｂ、減速機構２１、差動装置２２及びプラネタリ機構２５へ供給する。
図１７に示したハイブリッド車両１Ａの潤滑構造においても、上述した電動車両１の潤滑構造と同様の各種構成や制御を適用することによって、減速機構２１及び差動装置２２の攪拌抵抗を低減しつつ、回転電機１０Ａ，１０Ｂ、減速機構２１、差動装置２２及びプラネタリ機構２５に供給するオイルが不足することを抑制できる。
１ 電動車両
１Ａ ハイブリッド車両
２ 電子制御装置
３ 蓄電装置
４ インバータ
１０，１０Ａ，１０Ｂ 回転電機
２１ 減速機構
２２ 差動装置
２３ ドライブシャフト
２４ 駆動輪
２５ プラネタリ機構
３０ 電動オイルポンプ
４０ トランスアクスルケース
５１ スタートスイッチ
５２ アクセルペダル
５３ ブレーキペダル
５４ 車速センサ
６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ オイルクーラー
９０ オイル貯留部
１０１ 第１貯留部
１０２ 第２貯留部
６０１，６０１Ａ，６０１Ｂ，６０１Ｃ 熱交換部
６０２Ｂ，６０２Ｃ オイル貯留部
６１０，６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ オイル流路
６２０，６２０Ａ，６２０Ｂ，６２０Ｃ 冷却水流路
６３０Ｂ，６３０Ｃ 貯留空間
８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８ パイプ
８１１，８１２，８６１，８６２，８７１，８７２，８８１，８８２ パイプ

Claims (6)

  1. オイルを貯留する第１貯留部と、
    回転電機と、
    駆動力伝達装置と、
    電動オイルポンプと、
    を備え、
    前記電動オイルポンプを駆動し、前記第１貯留部に貯留されたオイルを、前記駆動力伝達装置及び前記回転電機へ供給する、
    車両の潤滑構造であって、
    前記第１貯留部よりも容量が小さい、前記オイルを貯留する第２貯留部と、
    前記第１貯留部と前記第２貯留部とを結ぶ第１油路と、
    前記第２貯留部と前記駆動力伝達装置及び前記回転電機とを結ぶ第２油路と、
    を備え、
    前記第２油路は、前記駆動力伝達装置と前記回転電機とに対して、それぞれ前記オイルを供給するための分岐油路を有し、
    前記電動オイルポンプを、前記第１油路または前記第２油路に配置し、
    前記オイルを冷却するオイルクーラーを備えており、
    前記第２貯留部は、前記オイルクーラーと一体で構成されていることを特徴とする車両の潤滑構造。
  2. 請求項１に記載の車両の潤滑構造において、
    前記第２貯留部は、前記第１貯留部に貯留された前記オイルの静的油面の高さよりも上方に設けられていることを特徴とする車両の潤滑構造。
  3. 請求項２に記載の車両の潤滑構造において、
    前記第２貯留部から前記第１貯留部への前記オイルの逆流を防止する逆止弁を設けたことを特徴とする車両の潤滑構造。
  4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の潤滑構造において、
    前記第１貯留部を収容するケースを備えており、
    前記第２貯留部は、前記ケースの外に配置されていることを特徴とする車両の潤滑構造。
  5. オイルを貯留する第１貯留部と、
    回転電機と、
    駆動力伝達装置と、
    電動オイルポンプと、
    前記第１貯留部よりも容量が小さい、前記オイルを貯留する第２貯留部と、
    前記第１貯留部と前記第２貯留部とを結ぶ第１油路と、
    前記第２貯留部と前記駆動力伝達装置及び前記回転電機とを結ぶ第２油路と、
    前記電動オイルポンプを制御する制御装置と、
    を備え、
    前記第２油路は、前記駆動力伝達装置と前記回転電機とに対して、それぞれ前記オイルを供給するための分岐油路を有し、
    前記電動オイルポンプを、前記第１油路または前記第２油路に配置しており、
    前記電動オイルポンプを駆動して、前記第１貯留部に貯留されたオイルを、前記駆動力伝達装置及び前記回転電機へ供給する、車両の潤滑制御方法であって、
    前記制御装置は、車両システムの起動要求を示す信号を受信した後に、前記電動オイルポンプを一定時間作動させることを特徴とする車両の潤滑制御方法。
  6. 請求項５に記載の車両の潤滑制御方法において、
    前記制御装置は、前記電動オイルポンプの作動停止時間が所定時間以上の場合に、前記電動オイルポンプを一定時間作動させることを特徴とする車両の潤滑制御方法。
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