KR20200141920A - 하이브리드 차량 - Google Patents

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KR20200141920A
KR20200141920A KR1020200053715A KR20200053715A KR20200141920A KR 20200141920 A KR20200141920 A KR 20200141920A KR 1020200053715 A KR1020200053715 A KR 1020200053715A KR 20200053715 A KR20200053715 A KR 20200053715A KR 20200141920 A KR20200141920 A KR 20200141920A
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oil
engine
gear
peristaltic pump
hybrid vehicle
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KR1020200053715A
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데츠오 호리
신이치 바바
무네히로 가츠마타
도루 시바모토
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

엔진 (12) 과 주행용 모터 (MG2) 와 제 1 오일 펌프 (P1) 와 제 2 오일 펌프 (P2) 를 구비한 하이브리드 차량은, 전진 주행 시에 있어서, 상기 제 1 오일 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 및 상기 제 2 오일 펌프 (P2) 의 토출 포트로부터 토출된 오일을 오일 통로 (98) 를 통해서 오일 필요 부위에 냉각이나 윤활을 하도록 구성되어 있는 한편, 상기 하이브리드 차량은, 후진 주행 시에 있어서, 상기 제 2 오일 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일을 상기 오일 통로 (98) 를 통해서 상기 제 1 오일 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급함으로써, 상기 제 1 오일 펌프 (P1) 를 유압 모터로서 동작시킴으로써, 구동력을 보충하도록 구성되어 있다.

Description

하이브리드 차량{HYBRID VEHICLE}
본 발명은, 엔진 및 모터를 주행용 구동력원으로 하는 하이브리드 차량에 있어서, 후진 주행 시에 있어서의 구동력의 확보에 관한 것이다.
주행용 구동력원으로서의 엔진 및 모터를 구비하고, 상기 주행용 구동력원으로부터의 구동력을 출력부를 통해서 구동륜에 전달하는 하이브리드 차량이 알려져 있다. 예를 들면 일본 공개특허공보 2017-137991 에 기재된 하이브리드 차량이 그것이다. 일본 공개특허공보 2017-137991 에는, 출력부의 회전에 수반하여 기계적으로 회전 구동되는 제 1 오일 펌프와, 상기 출력부와는 상이한 회전 구동원에 의해 회전 구동되는 제 2 오일 펌프를 구비하고, 전진 주행 시에 있어서, 상기 제 1 오일 펌프 및 상기 제 2 오일 펌프로부터 토출된 오일을 오일 필요 부위에 공급하도록 한 하이브리드 차량이 제안되어 있다.
그런데, 일본 공개특허공보 2017-137991 의 하이브리드 차량에서는, 전진 주행 시에 있어서 주행용 구동력원으로서 엔진 및 모터가 사용되고, 후진 주행 시에 있어서 주행용 구동력원으로서 모터만 사용된다. 따라서, 후진 주행 시에 있어서 엔진의 구동력이 사용되지 않기 때문에, 후진 주행 시의 구동력이 부족하다는 문제가 있었다.
본 발명은 이상의 사정을 배경으로 하여 이루어진 것이며, 엔진 및 모터를 주행용 구동력원으로 하는 하이브리드 차량에 있어서, 후진 주행 시의 구동력의 부족을 억제할 수 있는 하이브리드 차량을 제공한다.
본 발명의 양태는, 엔진과 주행용 모터와 제 1 오일 펌프와 제 2 오일 펌프를 구비한 하이브리드 차량에 관한 것이다. 상기 엔진은, 주행용 구동력원으로서 구성되어 있다. 상기 주행용 모터는, 주행용 구동력원으로서 구성되어 있다. 상기 제 1 오일 펌프는, 적어도 상기 엔진 혹은 상기 주행용 모터의 일방으로부터 출력부를 통해서 전달되는 구동력에 의해 기계적으로 회전 구동되도록 구성되어 있다. 상기 제 2 오일 펌프는, 상기 출력부에 대한 구동력과는 상이한 회전 구동원으로부터의 구동력에 의해 회전 구동되도록 구성되어 있다. 상기 하이브리드 차량의 전진 주행 시에는 상기 엔진 및 상기 주행용 모터의 적어도 일방을 사용하여 주행하고, 상기 하이브리드 차량의 후진 주행 시에는, 상기 주행용 모터를 사용하고, 상기 주행용 모터로부터의 구동력을 상기 출력부를 통해서 구동륜에 전달하여 주행한다. 전진 주행 시에는, 상기 제 1 오일 펌프의 토출 포트 및 상기 제 2 오일 펌프의 토출 포트로부터 토출된 오일을 오일 통로를 통해서, 오일 필요 부위에 공급하는 한편, 후진 주행 시에는, 상기 제 2 오일 펌프의 토출 포트로부터 토출된 오일을 상기 오일 통로를 통해서 상기 제 1 오일 펌프의 토출 포트에 공급함으로써, 상기 제 1 오일 펌프를 유압 모터로서 동작시킨다.
상기 양태의 하이브리드 차량에 의하면, 후진 주행 시에 있어서, 제 2 오일 펌프의 토출 포트로부터 토출된 오일이 제 1 오일 펌프의 토출 포트에 공급됨으로써, 제 1 오일 펌프가 유압 모터로서 동작하기 때문에, 제 1 오일 펌프에 의해 차량을 후진 주행시키는 방향의 구동력을 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 후진 주행 시의 구동력을 보충할 수 있고, 후진 주행 시의 구동력의 부족을 해소할 수 있다.
상기 양태의 하이브리드 차량에 있어서, 상기 오일 통로는, 전환 밸브를 포함하여 구성되어 있어도 된다. 상기 전환 밸브는, 전진 주행 시에는, 상기 제 1 오일 펌프의 토출 포트 및 상기 제 2 오일 펌프의 토출 포트로부터 토출된 오일을 상기 오일 통로를 통해서 상기 오일 필요 부위에 공급하는 제 1 상태로 전환되는 한편, 후진 주행 시에는, 상기 제 2 오일 펌프의 토출 포트로부터 토출된 오일을 상기 오일 통로를 통해서 상기 제 1 오일 펌프의 토출 포트에 공급하는 제 2 상태로 전환되도록 구성되어 있어도 된다.
상기 구성의 하이브리드 차량에 의하면, 전진 주행 시에 있어서 전환 밸브가 제 1 상태로 전환됨으로써, 제 1 오일 펌프의 토출 포트 및 제 2 오일 펌프의 토출 포트로부터 토출된 오일이 오일 통로를 통해서 오일 필요 부위에 공급된다. 한편, 후진 주행 시에는, 전환 밸브가 제 2 상태로 전환됨으로써, 제 2 오일 펌프의 토출 포트로부터 토출된 오일이, 오일 통로를 통해서 제 1 오일 펌프의 토출 포트에 공급됨으로써, 제 1 오일 펌프를 유압 모터로서 동작시킬 수 있다. 이와 같이, 전환 밸브가 제 1 상태와 제 2 상태로 전환됨으로써, 후진 주행 시에만 제 1 오일 펌프를 유압 모터로서 동작시킬 수 있다.
상기 구성의 하이브리드 차량에 있어서, 상기 전환 밸브는, 냉각시키거나 윤활하거나 하기 위해 상기 오일 필요 부위의 적어도 일부에 오일의 공급을 하거나 하지 않거나의 전환을 실시하도록 구성되어 있어도 된다.
상기 구성의 하이브리드 차량에 의하면, 후진 주행 시에 있어서 오일 필요 부위의 일부에 오일이 공급되지 않기는 하지만, 제 1 오일 펌프에 공급되는 오일의 유량이, 모든 필요 부위에 오일을 공급하는 경우에 비해 많아지기 때문에, 구동륜에 전달되는 동력을 크게 할 수 있다.
상기 양태의 하이브리드 차량에 있어서, 상기 오일 통로는, 오리피스를 포함하여 구성되어 있어도 된다.
상기 구성의 하이브리드 차량에 의하면, 후진 주행 시에 있어서 제 2 오일 펌프의 토출 포트로부터 토출된 오일이, 오리피스를 통해서 제 1 오일 펌프의 토출 포트에 공급되기 때문에, 제 1 오일 펌프를 유압 모터로서 동작시킬 수 있다. 또, 오리피스의 수축량을 조정함으로써, 후진 주행 시에 있어서 제 1 오일 펌프의 토출 포트에 공급되는 오일의 유량을 조정할 수 있다.
상기 양태의 하이브리드 차량에 있어서, 상기 회전 구동원은, 상기 엔진이어도 된다.
상기 구성의 하이브리드 차량에 의하면, 후진 주행 시에 있어서 회전 구동원으로서의 엔진이 회전되면, 제 2 오일 펌프가 회전 구동되고, 제 2 오일 펌프의 토출 포트로부터 토출된 오일이, 오일 통로를 경유하여 제 1 오일 펌프의 토출 포트에 공급된다. 따라서, 후진 주행 시에 있어서, 제 1 오일 펌프를 유압 모터로서 동작시킬 수 있다.
상기 구성의 하이브리드 차량에 있어서, 상기 엔진의 동력을, 차동용 모터 및 상기 출력부에 분배하는 동력 분배 기구를 구비하고 있어도 된다. 그리고, 상기 하이브리드 차량은, 후진 주행 시에 있어서, 상기 차동용 모터의 동력에 의해, 상기 엔진이 상기 동력 분배 기구를 통해서 회전되어도 된다.
상기 구성의 하이브리드 차량에 의하면, 후진 주행 시에 있어서 차동용 모터를 구동시키고, 차동용 모터의 동력을 동력 분배 기구를 통해서 엔진에 전달함으로써, 제 2 오일 펌프를 회전 구동시킬 수 있다.
상기 양태의 하이브리드 차량에 있어서, 상기 회전 구동원은, 전동 모터여도 된다.
상기 구성의 하이브리드 차량에 의하면, 후진 주행 시에 있어서 회전 구동원으로서의 전동 모터가 회전 구동됨으로써, 제 2 오일 펌프의 토출 포트로부터 토출된 오일이, 제 1 오일 펌프의 토출 포트에 공급되기 때문에, 제 1 오일 펌프를 유압 모터로서 동작시킬 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태들의 특징들, 장점들 및 기술적 그리고 산업적 중요성은 첨부된 도면을 참조하여 이하 설명되고, 동일한 도면부호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 하이브리드 차량의 구성을 개략적으로 나타내는 골자도이다.
도 2 는, 도 1 의 동력 전달 장치의 후진 주행 시에 있어서의 에너지의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 상기 제 1 실시형태의 하이브리드 차량에 구비되고, 도 1 의 동력 전달 장치의 오일 필요 부위에 오일을 공급하는 윤활 냉각 장치의 개요도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 대응하는 하이브리드 차량에 구비되는 윤활 냉각 장치의 개요도이다.
도 5 는, 도 4 의 하이브리드 차량에 있어서, 후진 주행 시에 있어서의 에너지의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 대응하는, 후진 주행 시에 있어서 제 1 오일 펌프 이외의 오일 필요 부위에 오일이 공급되는 양태의 조합을 나타내는 도면이다.
도 7 은, 도 6 의 양태 2 를 실현하기 위한 전환 밸브의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 도 6 의 양태 6 을 실현하기 위한 전환 밸브의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 도 6 의 양태 8 을 실현하기 위한 전환 밸브의 구조를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 도 6 의 양태 3 및 양태 4 를 실현하기 위한 윤활 냉각 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 대응하는, 하이브리드 차량에 구비되는 윤활 냉각 장치의 개요도이다.
도 12 는, 본 발명의 제 5 실시형태에 대응하는, 하이브리드 차량의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 13 은, 본 발명의 제 6 실시형태에 대응하는, 하이브리드 차량의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 각 실시형태에 있어서 도면은 적절히 간략화 혹은 변형되어 있고, 각 부의 치수비 및 형상 등은 반드시 정확하게 그려져 있지는 않다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 하이브리드 차량 (8) (이하, 차량 (8) 으로 기재) 의 구성을 개략적으로 나타내는 골자도이다. 차량 (8) 은, 엔진 (12) 과 좌우 1 쌍의 구동륜 (14r, 14l) (구별하지 않는 경우에는 구동륜 (14) 으로 기재) 의 사이에, 차량용 동력 전달 장치 (10) (이하, 동력 전달 장치 (10) 로 기재) 를 구비하고 있다. 동력 전달 장치 (10) 는, FF (프론트 엔진·프론트 드라이브) 형식의 하이브리드 차량에 사용된다. 동력 전달 장치 (10) 는, 주행용 구동력원인 엔진 (12) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 적어도 일방으로부터 출력되는 동력을, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 및 좌우 1 쌍의 차축 (22r, 22l) 등을 통해서, 좌우 1 쌍의 구동륜 (14r, 14l) 에 전달하는 하이브리드 형식의 동력 전달 장치이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 동력 전달 장치 (10) 는, 제 1 축선 (CL1) 을 중심으로 하여 회전 가능하게 배치되어 있는 입력축 (23) 과, 입력축 (23) 의 외주측에 배치되어 있는, 유성 기어 장치 (24), 제 1 전동기 (MG1), 및 출력 기어 (26) 와, 제 2 축선 (CL2) 을 중심으로 하여 회전 가능하게 배치되어 있는 동력 전달축 (34) 과, 동력 전달축 (34) 과 동축 상에 배치되어 있는 제 2 전동기 (MG2) 와, 동력 전달축 (34) 에 형성되어 있는 리덕션 기어 (36) 와, 제 3 축선 (CL3) 을 중심으로 하여 회전 가능하게 배치되어 있는 카운터축 (32) 과, 카운터축 (32) 에 형성되어 있는, 카운터 기어 (28) 및 디퍼렌셜 드라이브 기어 (30) 와, 제 4 축선 (CL4) 을 중심으로 하여 회전 가능하게 배치되어 있는 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 및 차축 (22r, 22l) 을, 포함하여 구성되어 있다. 이들 각 회전 부재는, 어느 것도 비회전 부재인 케이싱 (40) 의 내부에 수용되어 있다. 또, 제 1 축선 (CL1) ∼ 제 4 축선 (CL4) 은, 어느 것도 차량 (8) 의 차폭의 방향과 평행하게 배치되는 회전 축선이다.
제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 는, 전기 에너지로부터 기계적인 동력을 발생시키는 발동기로서의 기능 및 기계적인 동력으로부터 전기 에너지를 발생시키는 발전기로서의 기능 중 적어도 일방을 구비한 전동기로서, 발동기 또는 발전기로서 선택적으로 작동되는 모터 제너레이터이다. 제 1 전동기 (MG1) 는, 엔진 (12) 의 반력을 담당하기 위한 발전 (제너레이터) 기능, 및, 운전 정지 중의 엔진 (12) 을 회전 구동하는 전동기 (모터) 기능을 구비한다. 또, 제 2 전동기 (MG2) 는, 주행용의 구동력원으로서 구동력을 출력하는 주행용 전동기로서 기능하기 위한 전동기 기능, 및, 구동륜 (14) 측으로부터의 역구동력으로부터 회생에 의해 전기 에너지를 발생시키는 발전 기능을 구비한다. 또한, 제 1 전동기 (MG1) 가, 본 발명의 차동용 모터의 일례이고, 제 2 전동기 (MG2) 가, 본 발명의 주행용 모터의 일례이다.
입력축 (23) 은, 엔진 (12) 의 크랭크축 (12a) 및 도시되지 않은 댐퍼 등을 통해서 엔진 (12) 에 동력 전달 가능하게 연결되어 있다. 입력축 (23) 은, 베어링 (18) 등을 통해서, 케이싱 (40) 에 의해 제 1 축선 (CL1) 을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지되어 있다.
유성 기어 장치 (24) 는, 제 1 축선 (CL1) 을 중심으로 하여 배치되고, 선 기어 (S), 캐리어 (CA), 및 링 기어 (R) 를 갖는 싱글 피니언형의 유성 기어 장치 (차동 기구) 로 구성되어 있다. 유성 기어 장치 (24) 는, 엔진 (12) 의 동력을, 제 1 전동기 (MG1) 및 출력 기어 (26) 에 분배하는 동력 분배 기구로서 기능한다. 유성 기어 장치 (24) 의 선 기어 (S) 가 제 1 전동기 (MG1) 에 동력 전달 가능하게 연결되고, 캐리어 (CA) 가 입력축 (23) 및 크랭크축 (12a) 을 통해서 엔진 (12) 에 동력 전달 가능하게 연결되고, 링 기어 (R) 가 출력 기어 (26) 에 동력 전달 가능하게 연결되어 있다. 또한, 링 기어 (R) 및 출력 기어 (26) 는, 이들 기어가 일체적으로 형성되는 복합 기어로 구성되어 있다.
제 1 전동기 (MG1) 는, 제 1 축선 (CL1) 방향에 있어서, 케이싱 (40) 의 일부인 격벽 (56) 을 사이에 두고 유성 기어 장치 (24) 와 서로 이웃하는 위치에 배치되어 있다. 제 1 전동기 (MG1) 는, 원환상 (圓環狀) 의 스테이터 (42) 와 원환상의 로터 (44) 와 로터축 (46) 을 구비하고 있다,. 스테이터 (42) 는, 케이싱 (40) 에 회전 불가능하게 고정되어 있다. 로터 (44) 는, 스테이터 (42) 의 내주측에 배치되어 있다. 로터축 (46) 은, 로터 (44) 의 내주에 연결되어 있다. 스테이터 (42) 에는, 스테이터 코일 (48) 이 감겨져 있다. 로터축 (46) 은, 축방향의 양측에 배치되어 있는 1 쌍의 베어링 (47a, 47b) 을 통해서, 케이싱 (40) 에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.
출력 기어 (26) 는, 유성 기어 장치 (24) 의 링 기어 (R) 에 연결되고, 카운터축 (32) 에 형성되어 있는 카운터 기어 (28) 에 맞물려 있다.
제 2 전동기 (MG2) 및 리덕션 기어 (36) 는, 제 2 축선 (CL2) 을 중심으로 하여 회전 가능하게 배치되고, 제 2 축선 (CL2) 방향에서 격벽 (56) 을 사이에 두고 나란히 배치되어 있다.
제 2 전동기 (MG2) 는, 원환상의 스테이터 (50) 와 원환상의 로터 (52) 와 로터축 (54) 을 구비하고 있다. 스테이터 (50) 는, 케이싱 (40) 에 회전 불가능하게 고정되어 있다. 로터 (52) 는, 스테이터 (50) 의 내주측에 배치되어 있다. 로터축 (54) 은, 로터 (52) 의 내주에 연결되어 있다. 스테이터 (50) 에는, 스테이터 코일 (55) 이 감겨져 있다. 로터축 (54) 은, 축방향의 양측에 배치되어 있는 1 쌍의 베어링 (57a, 57b) 을 통해서, 케이싱 (40) 에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.
리덕션 기어 (36) 는, 동력 전달축 (34) 에 일체적으로 형성되고, 카운터축 (32) 에 형성되어 있는 카운터 기어 (28) 에 맞물려 있다. 리덕션 기어 (36) 의 치수 (齒數) 가, 카운터 기어 (28) 의 치수보다 적게 설정됨으로써, 제 2 전동기 (MG2) 의 회전이, 리덕션 기어 (36) 및 카운터 기어 (28) 를 경유하여, 감속하여 카운터축 (32) 에 전달된다. 동력 전달축 (34) 은, 축방향의 양측에 배치되어 있는 1 쌍의 베어링 (59a, 59b) 을 통해서, 케이싱 (40) 에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.
카운터축 (32) 은, 축방향의 양측에 배치되어 있는 1 쌍의 베어링 (61a, 61b) 을 통해서, 케이싱 (40) 에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.
카운터 기어 (28) 및 디퍼렌셜 드라이브 기어 (30) 는, 제 3 축선 (CL3) 을 중심으로 하여 회전하는 카운터축 (32) 에 상대 회전 불가능하게 형성되어 있다. 카운터 기어 (28) 는, 출력 기어 (26) 및 리덕션 기어 (36) 에 맞물림으로써, 엔진 (12) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 적어도 일방으로부터 출력되는 동력이 전달된다. 디퍼렌셜 드라이브 기어 (30) 는, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 의 디퍼렌셜 링 기어 (38) 에 맞물려 있다. 따라서, 출력 기어 (26) 및 리덕션 기어 (36) 의 적어도 일방으로부터 카운터 기어 (28) 에 동력이 입력되면, 카운터축 (32) 및 디퍼렌셜 드라이브 기어 (30) 를 경유하여 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 에 동력이 전달된다.
디퍼렌셜 기어 세트 (20) 및 1 쌍의 차축 (22r, 22l) 은, 제 4 축선 (CL4) 을 중심으로 하여 회전 가능하게 배치되어 있다. 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 의 디퍼렌셜 링 기어 (38) 가 디퍼렌셜 드라이브 기어 (30) 와 맞물림으로써, 엔진 (12) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 적어도 일방으로부터 출력되는 동력이, 디퍼렌셜 링 기어 (38) 로부터 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 에 입력된다.
디퍼렌셜 기어 세트 (20) 는, 잘 알려진 차동 기구로 구성되고, 좌우 1 쌍의 차축 (22r, 22l) 의 상대 회전을 허용하면서, 좌우 1 쌍의 차축 (22r, 22l) 에 동력을 전달한다. 또한, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 는, 공지된 기술이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 는, 제 4 축선 (CL4) 방향의 양측에 배치되어 있는 1 쌍의 베어링 (62a, 62b) 을 통해서, 케이싱 (40) 에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.
케이싱 (40) 은, 하우징 (40a) 과, 액슬 케이스 (40b) 와, 케이스 커버 (40c) 로 구성되어 있다. 액슬 케이스 (40b) 는, 제 1 축선 (CL1) 방향의 양측이 개구하고 있고, 액슬 케이스 (40b) 의 일방의 개구에, 하우징 (40a) 이 볼트 체결되어 있음과 함께, 액슬 케이스 (40b) 의 타방의 개구에, 케이스 커버 (40c) 가 볼트 체결되어 있다.
액슬 케이스 (40b) 에는, 제 1 축선 (CL1) 에 대해 수직인 격벽 (56) 이 형성되어 있다. 격벽 (56) 에 의해, 케이싱 (40) 의 내부가, 기어실 (58) 과 모터실 (60) 로 구획되어 있다. 기어실 (58) 에는, 유성 기어 장치 (24), 출력 기어 (26), 카운터 기어 (28), 리덕션 기어 (36), 및 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 등의 각종 기어가 수용되어 있다. 모터실 (60) 에는, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 가 수용되어 있다.
또, 디퍼렌셜 링 기어 (38) 에는, 디퍼렌셜 기어 연동 오일 펌프 (P1) (이하, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1)) 를 회전 구동시키기 위한 펌프 구동 기어 (64) 가 맞물려 있다. 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 는, 펌프 구동 기어 (64) 를 통해서, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 의 디퍼렌셜 링 기어 (38) 에 동력 전달 가능하게 접속되어 있는 기계식 오일 펌프이다. 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 는, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 의 디퍼렌셜 링 기어 (38) 가 전진 방향 (전진 회전 방향) 으로 회전하면, 그 디퍼렌셜 링 기어 (38) 의 회전에 수반하여 기계적으로 회전 구동되고, 오일을 토출하도록 구성되어 있다. 또한, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 는, 본 발명의 제 1 오일 펌프의 일례이고, 디퍼렌셜 링 기어 (38) 는, 본 발명의 출력부의 일부의 일례이다.
또, 제 1 축선 (CL1) 상으로서, 입력축 (23) 의 축방향에서 엔진 (12) 과 반대측의 단부 (端部) 에는, 엔진 (12) 에 의해 구동되는 기계식의 엔진 연동 오일 펌프 (P2) (이하, 엔진 연동 펌프 (P2)) 가 형성되어 있다. 입력축 (23) 의 축 단부에는, 엔진 연동 펌프 (P2) 를 구성하는 도시되지 않은 구동 기어가 접속되어 있고, 엔진 연동 펌프 (P2) 는, 엔진 (12) 의 회전에 연동하여 회전 구동된다. 따라서, 엔진 (12) 이, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 회전 구동원으로서 기능하고, 엔진 (12) 이 회전함으로써, 엔진 연동 펌프 (P2) 로부터 오일이 토출된다. 이와 같이, 엔진 (12) 에 의해 회전 구동되는 엔진 연동 펌프 (P2) 는, 디퍼렌셜 링 기어 (38) 에 의해 회전 구동되는 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 와 회전 구동원이 상이하다. 또한, 엔진 연동 펌프 (P2) 가, 본 발명의 제 2 오일 펌프 (P2) 의 일례이고, 엔진 (12) 이, 본 발명의 출력부와는 상이한 회전 구동원의 일례이다.
상기와 같이 구성되는 동력 전달 장치 (10) 에 있어서, 엔진 (12) 의 동력이, 유성 기어 장치 (24), 출력 기어 (26), 카운터 기어 (28), 카운터축 (32), 디퍼렌셜 드라이브 기어 (30), 디퍼렌셜 기어 세트 (20), 및 차축 (22r, 22l) 을 통해서, 좌우의 구동륜 (14r, 14l) 에 전달된다. 또, 제 2 전동기 (MG2) 의 동력이, 로터축 (54), 동력 전달축 (34), 리덕션 기어 (36), 카운터 기어 (28), 카운터축 (32), 디퍼렌셜 드라이브 기어 (30), 디퍼렌셜 기어 세트 (20), 및 차축 (22r, 22l) 을 통해서, 좌우의 구동륜 (14r, 14l) 에 전달된다. 또한, 본 명세서에 있어서의 동력은, 토크 및 구동력과 동일한 의미이다. 또, 본 제 1 실시형태에 있어서, 구동륜 (14) 에 기계적으로 연결되어 있는 부재, 즉 구동륜 (14) 과 연동하여 회전되는 부재가, 본 발명의 출력부의 일례이다. 구체적으로는, 출력 기어 (26), 카운터 기어 (28), 디퍼렌셜 드라이브 기어 (30), 카운터축 (32), 동력 전달축 (34), 리덕션 기어 (36), 디퍼렌셜 링 기어 (38) 를 포함하여 구성되는 디퍼렌셜 기어 세트 (20), 및 좌우 1 쌍의 차축 (22r, 22l) 이, 본 발명의 출력부의 일례이다.
또, 차량 (8) 은, 제 2 전동기 (MG2) 를 사용하여 주행시키는 모터 주행 (EV 주행) 과, 엔진 (12) 및 제 2 전동기 (MG2) 를 사용하여 주행시키는 하이브리드 주행 (HV 주행) 을, 실행할 수 있고, 예를 들어 요구 구동력 (액셀 개도 등) 및 차속을 파라미터로 하는 미리 정해진 전환 맵에 따라서, EV 주행과 HV 주행의 사이에서 주행 모드가 적절히 전환된다.
EV 주행은, 엔진 (12) 을 정지시킨 상태에서, 주행용 구동력원으로서의 제 2 전동기 (MG2) 만을 사용하여 차량 (8) 을 주행시키는 것이다. EV 주행은, 비교적 저부하 및 저차속의 영역에서 실행된다. 또한, EV 주행이 실행되는 주행 영역이더라도, 배터리 (66) (도 2 참조) 의 충전 용량 (충전 잔량) 이 저하되어 경우에는, 엔진 (12) 을 구동시켜 제 1 전동기 (MG1) 에 의한 회생 제어가 실행되고, 제어에 의해 얻어진 전력이 배터리 (66) 에 축전된다.
HV 주행은, 주행용 구동력원으로서 엔진 (12) 및 제 2 전동기 (MG2) 를 사용하여, 차량 (8) 을 전진 주행시키는 것이다. HV 주행은, EV 주행이 실행되는 주행 영역보다, 고부하 및 고차속의 영역에서 실행된다. HV 주행에서는, 엔진 (12) 의 동력이, 유성 기어 장치 (24) 에 의해 출력 기어 (26) 및 제 1 전동기 (MG1) 에 분배되고, 기어 (26) 에 분배된 동력이, 주행용의 구동력 (엔진 (12) 의 직달 (直達) 토크) 으로서 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 등을 통해서 구동륜 (14) 에 전달된다. 또, 제 1 전동기 (MG1) 에 분배된 동력에 의해, 제 1 전동기 (MG1) 의 회생 제어가 실행되고, 제 1 전동기 (MG1) 에 의해 발전된다. 제 1 전동기 (MG1) 에 의해 발전된 전력이, 제 2 전동기 (MG2) 에 공급되거나, 배터리 (66) 에 축전되거나 한다. 제 2 전동기 (MG2) 는, 배터리 (66) 에 축전되어 있는 전력 및 제 1 전동기 (MG1) 에 의해 발전된 전력의 적어도 일방을 사용하여 동력을 발생시키고, 구동륜 (14) 에 동력을 전달한다. 이와 같이, HV 주행에서는, 엔진 (12) 및 제 2 전동기 (MG2) 를 사용하여 차량 (8) 이 전진 주행된다.
또, 후진 주행 시에는, 엔진 (12) 을 정지시킨 상태에서, 주행용 구동력원으로서의 제 2 전동기 (MG2) 만을 사용하여 차량 (8) 을 주행시킨다. 이와 같이, 후진 주행 시에는, 제 2 전동기 (MG2) 만을 사용하여 차량 (8) 이 주행되지만, 엔진 (12) 으로부터의 동력이 전달되지 않기 때문에, 구동력이 부족할 우려가 있었다. 이에 대하여, 후진 주행 시에 있어서, 엔진 연동 펌프 (P2) 를 구동시켜 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) (도 3 참조) 로부터 오일을 토출하고, 그 엔진 연동 펌프 (P2) 로부터 토출된 오일을 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) (도 3 참조) 에 공급함으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 를 유압 모터로서 동작시키고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 동력을, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 를 통해서 구동륜 (14) 에 전달하도록 구성되어 있다.
도 2 는, 제 1 실시형태에 있어서의 후진 주행 시의 동력 전달 장치 (10) 에 있어서의 에너지의 흐름을 나타내고 있다. 도 2 에 있어서 맨 위는, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 를 구동시키는 전력을 공급하기 위한 배터리 (66), 및, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 구동 상태를 제어하는 PCU (68) (파워 컨트롤 유닛) 를 나타내고 있다.
배터리 (66) 및 PCU (68) 로부터 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 를 향하여 그려져 있는 흰색 화살표는, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 에 각각 공급되는 전기 에너지의 흐름을 나타내고 있다. 즉, 후진 주행 시에 있어서, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 가 배터리 (66) 로부터의 전력에 의해 구동되는 것을 나타내고 있다.
제 1 전동기 (MG1) 와 엔진 (12) 사이의 검은색 화살표는, 제 1 전동기 (MG1) 에 의해 엔진 (12) 을 회전시키기 위해서 사용되는 에너지 (기계 에너지) 를 나타내고 있다. 제 1 전동기 (MG1) 는, 배터리 (66) 로부터의 전력을 사용하여, 유성 기어 장치 (24) 를 통해서 엔진 (12) 을 회전시킨다 (모터링). 이와 같이, 후진 주행 시에는, 제 1 전동기 (MG1) 의 동력에 의해, 엔진 (12) 이 유성 기어 장치 (24) 를 통해서 회전된다.
제 2 전동기 (MG2) 와 구동륜 (14) 사이의 검은색 화살표는, 제 2 전동기 (MG2) 에 의해 차량 (8) 을 후진 주행시키기 위해서 사용되는 에너지 (기계 에너지) 의 흐름을 나타내고 있다. 제 2 전동기 (MG2) 는, 후진 방향 (후진 회전 방향) 으로 작용하는 동력을, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 등을 통해서 구동륜 (14) 에 전달함으로써 차량 (8) 을 후진 주행시킨다.
엔진 (12) 과 엔진 연동 펌프 (P2) 사이의 검은색 화살표는, 엔진 (12) 에 의해 엔진 연동 펌프 (P2) 를 회전 구동시키기 위해서 사용되는 에너지 (기계 에너지) 의 흐름을 나타내고 있다. 엔진 연동 펌프 (P2) 가 엔진 (12) 에 동력 전달 가능하게 접속되어 있기 때문에, 제 1 전동기 (MG1) 에 의한 엔진 (12) 의 모터링에 의해 엔진 (12) 이 회전됨으로써, 엔진 연동 펌프 (P2) 가 회전 구동된다.
엔진 연동 펌프 (P2) 와 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 사이의 사선이 그어져 있는 화살표는, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출되는 오일을, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급하는 유압 패스를 나타내고 있다. 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일이, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급됨으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가, 전진 주행 시의 회전에 대해 역회전된다. 이 때, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에 있어서, 차량 (8) 을 후진 주행시키는 방향으로 작용하는 동력이 발생한다. 이와 같이, 후진 주행 시에 있어서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 오일이 공급됨으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 는, 후진 방향으로 작용하는 동력을 발생시키는 유압 모터로서 동작한다.
디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 와 구동륜 (14) 사이의 검은색 화살표는, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에 있어서 발생한 동력을, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 를 통해서 구동륜 (14) 에 전달하는 에너지 (기계 에너지) 의 흐름을 나타내고 있다. 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 는, 펌프 구동 기어 (64) 를 통해서 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 에 동력 전달 가능하게 연결되어 있기 때문에, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 동력이, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 등을 통해서 구동륜 (14) 에 전달된다.
상기와 같이, 차량 후진 시에 있어서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 를 유압 모터로서 동작시키고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 후진 방향으로 작용하는 동력을, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 등을 통해서 구동륜 (14) 에 전달함으로써, 차량 후진 시에 있어서의 구동력의 부족이 해소된다. 또, 후진 주행 시에 있어서, 엔진 (12) 이 제 1 전동기 (MG1) 의 모터링에 의해 회전되기 때문에, 엔진 (12) 을 자동시켰을 경우에 발생하는, 후진 주행을 저해하는 방향으로 작용하는 동력도 발생하지 않는다.
도 3 은, 동력 전달 장치 (10) 의 오일 필요 부위에 오일을 공급하기 위한 윤활 냉각 장치 (70) 의 개요도로서, 후진 주행 시에 있어서, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일을, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급하는 것을 가능하게 하는 구조를 나타내고 있다.
윤활 냉각 장치 (70) 는, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 및 엔진 연동 펌프 (P2) 로부터 토출된 오일을, 동력 전달 장치 (10) 의 오일 필요 부위에 공급 가능하게 구성되어 있다. 오일 필요 부위는, 주행 중에 있어서 윤활 및 냉각이 필요해지는 부위에 대응하며, 동력 전달 장치 (10) 에 있어서, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 기어실 (58) 의 각 기어 (24, 26, 28, 30, 36, 38 등) 및 기어실 (58) 의 각 베어링 (18, 59a, 59b, 61a, 61b, 62a, 62b) 등에 대응하고 있다.
윤활 냉각 장치 (70) 는, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 와, 엔진 연동 펌프 (P2) 와, 제 1 유로 (72) 와, 제 2 유로 (74) 와, 전환 밸브 (78) 와, 오일 팬 (80) 을 구비하고 있다. 제 1 유로 (72) 는, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 로부터 토출된 오일을, 기어실 (58) 의 각 기어 (24, 26, 28, 30, 36, 38 등) 및 기어실 (58) 의 각 베어링 (18, 59a, 59b, 61a, 61b, 62a, 62b) 에 공급하기 위한 유로이다. 제 2 유로 (74) 는, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일을, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 그 각 기어를 지지하는 도시되지 않은 각 베어링에 공급하기 위한 유로이다. 전환 밸브 (78) 는, 제 1 유로 (72) 및 제 2 유로 (74) 의 사이에 개재 삽입되어 있다. 케이싱 (40) 내의 오일이 오일 팬 (80) 내에 저류된다. 또한, 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에는, 제 1 유로 (72) 및 제 2 유로 (74) 의 양방으로부터 오일이 공급된다.
디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 는, 펌프 구동 기어 (64) 를 통해서 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 의 디퍼렌셜 링 기어 (38) 에 동력 전달 가능하게 접속되어 있다. 따라서, 차량 전진 주행 중에 디퍼렌셜 링 기어 (38) 가 회전하면, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가 펌프 구동 기어 (64) 를 통해서 기계적으로 회전 구동된다. 이 때, 오일 팬 (80) 에 저류되어 있는 오일이 퍼 올려져, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 흡입 포트 (82a) 로부터 흡입됨과 함께, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 로부터 토출된다. 토출 포트 (82b) 로부터 토출된 오일은, 제 1 유로 (72) 에 공급된다.
엔진 연동 펌프 (P2) 는, 입력축 (23) 을 통해서 엔진 (12) 에 동력 전달 가능하게 접속되어 있기 때문에, 엔진 (12) 의 회전에 연동하여 회전 구동된다. 예를 들어, HV 주행 중에 있어서 엔진 (12) 이 회전함으로써, 엔진 연동 펌프 (P2) 가 회전 구동된다.
엔진 연동 펌프 (P2) 가 회전 구동되면, 오일 팬 (80) 에 저류되어 있는 오일이 퍼 올려져, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 흡입 포트 (84a) 로부터 흡입됨과 함께, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된다. 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일은, 제 2 유로 (74) 에 공급된다.
제 1 유로 (72) 는, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 와 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링의 사이를 접속하고 있다. 따라서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 로부터 토출된 오일이, 제 1 유로 (72) 를 경유하여 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링에 공급된다. 또, 제 1 유로 (72) 상에는, 그 제 1 유로 (72) 를 단접 (斷接) 가능한 전환 밸브 (78) 가 개재 삽입되어 있다. 제 1 유로 (72) 의 전환 밸브 (78) 를 경계로 하여 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에 접속되어 있는 측을, 제 1 입력 유로 (72a) 라고 편의적으로 정의하고, 제 1 유로 (72) 의 전환 밸브 (78) 를 경계로 하여 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링에 접속되어 있는 측을, 제 1 출력 유로 (72b) 라고 편의적으로 정의한다.
제 2 유로 (74) 는, 엔진 연동 펌프 (P2) 와, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링과의 사이를 접속하고 있다. 따라서, 엔진 연동 펌프 (P2) 로부터 토출된 오일이, 제 2 유로 (74) 를 경유하여, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에 공급된다. 또, 제 2 유로 (74) 상에는, 그 제 2 유로 (74) 를 단접 가능한 전환 밸브 (78) 가 개재 삽입되어 있다. 제 2 유로 (74) 의 전환 밸브 (78) 를 경계로 하여 엔진 연동 펌프 (P2) 에 접속되어 있는 측을, 제 2 입력 유로 (74a) 라고 편의적으로 정의하고, 제 2 유로 (74) 의 전환 밸브 (78) 를 경계로 하여 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에 접속되어 있는 측을, 제 2 출력 유로 (74b) 라고 편의적으로 정의한다.
전환 밸브 (78) 는, 제 1 유로 (72) 및 제 2 유로 (74) 의 사이에 개재 삽입되어 있다. 전환 밸브 (78) 는, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 로부터 토출된 오일이, 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링에 공급됨과 함께, 엔진 연동 펌프 (P2) 로부터 토출된 오일이, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에 공급되는 제 1 상태와, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일이, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급되는 제 2 상태로, 전환 가능하게 구성되어 있다. 전환 밸브 (78) 는, 차량 (8) 의 전진 주행 시에 있어서 제 1 상태로 전환되고, 차량 (8) 의 후진 주행 시에 있어서 제 2 상태로 전환된다.
전환 밸브 (78) 는, 제 1 입력 유로 (72a) 에 접속되어 있는 제 1 포트 (86) 와, 제 1 출력 유로 (72b) 에 접속되어 있는 제 2 포트 (88) 와, 제 2 입력 유로 (74a) 에 접속되어 있는 제 3 포트 (90) 와, 제 2 출력 유로 (74b) 에 접속되어 있는 제 4 포트 (92) 와, 제 1 포트 (86) ∼ 제 4 포트 (92) 의 연통 상태를 전환하기 위한 도시되지 않은 스풀 밸브자와, 전환 밸브 (78) 가 제 1 상태가 되는 위치에 스풀 밸브자를 탄성 지지하는 스프링 (94) 과, 여자됨으로써 스풀 밸브자를 전환 밸브 (78) 가 제 2 상태가 되는 위치로 이동시키기 위한 솔레노이드 (96) 를, 구비하고 있다.
도 3 은, 차량 (8) 의 전진 주행 시에 있어서, 전환 밸브 (78) 가 상기 서술한 제 1 상태로 전환된 상태를 나타내고 있다. 이 때, 제 1 포트 (86) 와 제 2 포트 (88) 가 연통함과 함께, 제 3 포트 (90) 와 제 4 포트 (92) 가 연통한다. 따라서, 제 1 입력 유로 (72a) 와 제 1 출력 유로 (72b) 가 전환 밸브 (78) 를 통해서 접속되고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 로부터 토출된 오일이, 제 1 유로 (72) 를 경유하여, 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링에 공급된다. 또, 제 2 입력 유로 (74a) 와 제 2 출력 유로 (74b) 가 전환 밸브 (78) 를 통해서 접속되고, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일이, 제 2 유로 (74) 를 경유하여, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에 공급된다. 이와 같이, 전진 주행 시에는, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 및 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일이, 동력 전달 장치 (10) 의 오일 필요 부위에 공급된다.
한편, 차량 (8) 의 후진 주행 시에는, 전환 밸브 (78) 가 상기 서술한 제 2 상태로 전환된다. 후진 주행 시에 있어서, 솔레노이드 (96) 가 여자되면, 전환 밸브 (78) 의 스풀 밸브자에 스프링 (94) 의 탄성력과 반대 방향으로 작용하는 추력이 부여된다. 이로부터, 스풀 밸브자가 스프링 (94) 의 탄성력에 대항하여 이동되고, 전환 밸브 (78) 가 제 2 상태로 전환된다. 이 때, 전환 밸브 (78) 에 있어서, 제 1 포트 (86) 와 제 3 포트 (90) 가 연통되는 한편, 제 1 포트 (86) 와 제 2 포트 (88) 사이, 및, 제 3 포트 (90) 와 제 4 포트 (92) 사이의 연통이 차단된다. 따라서, 제 2 입력 유로 (74a) 가 전환 밸브 (78) 를 통해서 제 1 입력 유로 (72a) 에 접속되기 때문에, 사선이 그어진 화살표로 나타내는 바와 같이, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일이, 제 2 입력 유로 (74a), 전환 밸브 (78), 제 1 입력 유로 (72a) 를 통해서 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급된다.
상기 서술한 제 1 입력 유로 (72a), 제 2 입력 유로 (74a), 및 전환 밸브 (78) 에 의해, 후진 주행 시에 있어서 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일을, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급하는 오일 통로 (98) 가 구성된다. 또, 전환 밸브 (78) 는, 전진 주행 시에는, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 및 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일을 오일 통로 (98) 를 통해서 오일 필요 부위에 공급하는 제 1 상태로 전환되는 한편, 후진 주행 시에는, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일을, 오일 통로 (98) 를 통해서 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급하는 제 2 상태로 전환되도록 구성되어 있다.
이로부터, 후진 주행 시에 있어서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일에 의해 역회전되고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가, 후진 방향으로 작용하는 동력을 발생시키는 유압 모터로서 동작한다. 그리고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 동력이, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 등을 경유하여 구동륜 (14) 에 전달된다. 이와 같이, 후진 주행 시에는, 제 2 전동기 (MG2) 로부터 출력되는 후진 방향으로 작용하는 동력에 더하여, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 후진 방향으로 작용하는 동력이 부여되기 때문에, 후진 주행 시의 구동력 부족이 해소된다.
상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시형태에 의하면, 후진 주행 시에 있어서, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일이, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급됨으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가 유압 모터로서 동작하기 때문에, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에 의해 차량 (8) 을 후진 주행시키는 방향의 구동력을 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 후진 주행 시의 구동력을 보충할 수 있고, 후진 주행 시의 구동력의 부족을 해소할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에 의하면, 전진 주행 시에 있어서, 전환 밸브 (78) 가 제 1 상태로 전환됨으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 와 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 의 사이를 잇는 유로가 차단되고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 및 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일이, 각각 제 1 입력 유로 (72a) 및 제 2 입력 유로 (74a) 를 통해서 동력 전달 장치 (10) 내의 오일 필요 부위에 공급된다. 한편, 후진 주행 시에는, 전환 밸브 (78) 가 제 2 상태로 전환됨으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 와 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 의 사이를 잇는 유로가 접속된다. 이에 따라, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일이, 제 2 입력 유로 (74a) 및 제 1 입력 유로 (72a) 를 통해서 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급됨으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 를 유압 모터로서 동작시킬 수 있다. 이와 같이, 전환 밸브 (78) 가 제 1 상태와 제 2 상태로 전환됨으로써, 후진 주행 시에만 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 를 유압 모터로서 동작시킬 수 있다.
또, 제 1 실시형태에 의하면, 후진 주행 시에 있어서 제 1 전동기 (MG1) 를 구동시키고, 제 1 전동기 (MG1) 의 동력을 유성 기어 장치 (24) 를 통해서 엔진 (12) 에 전달함으로써, 엔진 연동 펌프 (P2) 를 회전 구동시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시형태를 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 전술한 제 1 실시형태와 공통되는 부분에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 대응하는 하이브리드 차량 (100) (이하, 차량 (100) 으로 기재) 에 구비되는 윤활 냉각 장치 (102) 의 개요도이다. 도 4 의 윤활 냉각 장치 (102) 를, 전술한 제 1 실시형태의 윤활 냉각 장치 (70) 와 비교하면, 전술한 제 1 실시형태의 엔진 (12) 에 의해 구동되는 엔진 연동 펌프 (P2) 대신에, 전동 모터 (108) 에 의해 구동되는 전동 오일 펌프 (EOP) 가 사용되고 있다. 또한, 그 밖의 구조는, 전술한 제 1 실시형태의 윤활 냉각 장치 (70) 와 다르지 않기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또, 전동 오일 펌프 (EOP) 가, 본 발명의 제 2 오일 펌프의 일례이다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 전동 오일 펌프 (EOP) 는, 회전 구동원으로서의 전동 모터 (108) 에 의해 구동된다. 전동 오일 펌프 (EOP) 가 구동되면, 오일 팬 (80) 에 저류되어 있는 오일이 퍼 올려져, 전동 오일 펌프 (EOP) 의 흡입 포트 (104) 로부터 흡입됨과 함께, 토출 포트 (106) 로부터 토출된다. 토출 포트 (106) 로부터 토출된 오일은, 제 2 유로 (74) 에 공급된다. 전동 오일 펌프 (EOP) 는, 차량 (100) 의 주행 상태에 따라 적절히 구동된다. 예를 들어, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 고부하 주행 시 등, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 온도가 높아지기 쉬운 주행 상태에 있어서, 전동 오일 펌프 (EOP) 가 구동되고, 전동 오일 펌프 (EOP) 로부터 오일이 토출된다. 이로부터, 전동 오일 펌프 (EOP) 로부터 토출된 오일이, 제 2 유로 (74) 를 경유하여, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에 공급되고, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 가 효율적으로 냉각된다.
또, 차량 (100) 의 후진 주행 시에 있어서, 전동 오일 펌프 (EOP) 가 구동된다. 후진 주행 시에 있어서, 전환 밸브 (78) 가 전술한 제 2 상태로 전환됨으로써, 제 1 포트 (86) 와 제 3 포트 (90) 가 연통된다. 따라서, 전동 오일 펌프 (EOP) 의 토출 포트 (106) 로부터 토출된 오일이, 제 2 입력 유로 (74a), 전환 밸브 (78), 및 제 1 입력 유로 (72a) 를 경유하여 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급된다. 이로부터, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가, 전동 오일 펌프 (EOP) 로부터 토출되는 오일에 의해 역회전되고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가 유압 모터로서 동작된다.
도 5 는, 차량 (100) 에 있어서, 후진 주행 시에 있어서의 에너지의 흐름을 나타내고 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 후진 주행 시에 있어서 배터리 (66) 로부터 제 2 전동기 (MG2) 에 전력이 공급됨으로써, 제 2 전동기 (MG2) 로부터 차량 (100) 을 후진 주행시키는 동력이 출력되고, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 를 통해서 구동륜 (14) 에 후진 방향으로 작용하는 동력이 전달된다.
또, 배터리 (66) 로부터의 전력에 의해 전동 오일 펌프 (EOP) 가 구동되고, 전동 오일 펌프 (EOP) 의 토출 포트 (106) 로부터 오일이 토출된다. 여기서, 후진 주행 시에 있어서 전환 밸브 (78) 가 제 2 상태로 전환되기 때문에, 전동 오일 펌프 (EOP) 의 토출 포트 (106) 로부터 토출된 오일이, 제 2 입력 유로 (74a), 전환 밸브 (78), 및 제 1 입력 유로 (72a) 를 경유하여, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급된다. 또한, 도 5 의 사선이 그어진 화살표는, 상기 서술한 오일의 흐름 (유압 패스) 을 나타내고 있다.
디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 오일이 공급됨으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가 역회전되고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가, 후진 방향으로 작용하는 동력을 발생시키는 유압 모터로서 동작한다. 따라서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 동력이 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 를 통해서 구동륜 (14) 에 전달됨으로써, 구동륜 (14) 에 후진 방향으로 작용하는 동력이 부여되게 된다.
이와 같이, 전술한 제 1 실시형태의 엔진 연동 펌프 (P2) 대신에, 전동 오일 펌프 (EOP) 가 사용되는 경우이더라도, 후진 주행 시에 있어서 전동 오일 펌프 (EOP) 를 구동시키고, 전동 오일 펌프 (EOP) 로부터 토출된 오일을 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급함으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 를 유압 모터로서 동작시킬 수 있다. 결과적으로, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 후진 방향으로 작용하는 동력이, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 를 통해서 구동륜 (14) 에 전달됨으로써, 후진 주행 시의 구동 역부족이 해소된다. 따라서, 제 2 실시형태에 있어서도, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다.
전술한 제 1 실시형태에서는, 전환 밸브 (78) 는, 후진 주행 시에 제 2 상태로 전환되면, 제 1 유로 (72) 및 제 2 유로 (74) 가 차단되고, 기어실 (58) 의 각 기어 및 각 베어링, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2) 등으로의 오일의 공급이 차단되어 있었다. 그러나, 후진 주행 시에 전환 밸브 (78) 가 제 2 상태로 전환된 상태이더라도, 기어실 (58) 의 각 기어 등에 오일이 적절히 공급되는 것이어도 상관없다.
도 6 은, 제 3 실시형태에 대응하는, 후진 주행 시에 있어서 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 이외의 오일 필요 부위에 오일이 공급되는 양태의 조합을 나타내고 있는 도면이다. 도 6 에 있어서, 「기어실 각 기어· 각 베어링」 은, 오일 필요 부위인 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링에 대응하고, 「MG」 는, 오일 필요 부위인 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 에 대응하고, 「유성 기어 장치 각 기어· 각 베어링」 은, 오일 필요 부위인 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에 대응하고 있다. 또, 도 6 중의 「○」 는, 후진 주행 시에 오일이 공급되는 것을 나타내고, 「×」 는, 후진 주행 시에 오일이 공급되지 않는 것을 나타내고 있다.
도 6 에 나타내는 양태 1 은, 후진 주행 시에 있어서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에 오일이 공급되기는 하지만, 오일 필요부 어느 쪽에도 오일이 공급되지 않는 양태에 대응하고 있다. 이 양태 1 은, 전술한 제 1 실시형태에 대응하고 있다. 이 경우에는, 후진 주행 시에 있어서 오일 필요 부위에 오일이 공급되지 않기는 하지만, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에 공급되는 오일의 유량이, 다른 양태 (양태 2 ∼ 양태 8) 에 비해 많아지기 때문에, 구동륜 (14) 에 전달되는 동력이 다른 양태에 비해 가장 커진다.
도 6 에 나타내는 양태 2 는, 후진 주행 시에 있어서 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1), 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링에, 오일이 공급되는 것을 나타내고 있다. 양태 3 은, 후진 주행 시에 있어서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1), 제 1 전동기 (MG1), 및 제 2 전동기 (MG2) 에, 오일이 공급되는 것을 나타내고 있다. 양태 4 는, 후진 주행 시에 있어서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에, 오일이 공급되는 것을 나타내고 있다. 양태 5 는, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1), 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링, 제 1 전동기 (MG1), 및 제 2 전동기 (MG2) 에, 오일이 공급되는 것을 나타내고 있다. 양태 6 은, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1), 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에, 오일이 공급되는 것을 나타내고 있다. 양태 7 은, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1), 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링, 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에, 오일이 공급되는 것을 나타내고 있다. 양태 8 은, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1), 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에, 오일이 공급되는 것을 나타내고 있다.
상기 양태 2 ∼ 양태 8 에 나타내는 바와 같이, 후진 주행 시에 있어서 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에 더하여, 오일 필요 부위에도 오일이 적절히 공급하는 것이어도 상관없다. 이로부터, 후진 주행 시이더라도, 오일 필요 부위의 윤활성 및 냉각성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 양태 2 ∼ 양태 8 은, 후진 주행 시에 있어서 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 이외의 부위에도 오일이 공급되기 때문에, 양태 1 에 비해 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에 공급되는 오일의 유량이 감소하기 때문에, 후진 주행 시에 있어서 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생하는 동력도 감소한다.
또, 상기 각 양태 (양태 2 ∼ 양태 8) 를 실현함에 있어서, 윤활 냉각 장치의 구조가, 각 양태에 맞추어 변경된다. 예를 들어, 양태 2 를 실현하는 경우에는, 도 2 의 윤활 냉각 장치 (70) 에 있어서, 전환 밸브 (78) 대신에, 도 7 에 나타내는 전환 밸브 (120) 로 변경된다. 또한, 도 7 은, 전환 밸브 (120) 가 제 2 상태로 전환되었을 때의 상태, 즉 후진 주행 시의 상태를 나타내고 있다.
전환 밸브 (120) 에 있어서는, 후진 주행 시에 있어서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 입력 유로 (72a) 에 접속되어 있는 제 1 포트 (122) 와, 제 1 출력 유로 (72b) 에 접속되어 있는 제 2 포트 (124) 와, 제 2 입력 유로 (74a) 에 접속되어 있는 제 3 포트 (126) 가, 연통되는 한편, 제 2 출력 유로 (74b) 에 접속되어 있는 제 4 포트 (128) 가 차단되도록 구성되어 있다.
상기와 같이 전환 밸브 (120) 의 연통 상태가 전환됨으로써, 후진 주행 시에 있어서, 엔진 연동 펌프 (P2) 로부터 토출된 오일이, 제 2 입력 유로 (74a), 전환 밸브 (120), 제 1 입력 유로 (72a) 를 경유하여 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급됨과 함께, 제 1 출력 유로 (72b) 를 경유하여 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링에 공급된다. 따라서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가 유압 모터로서 동작함으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 후진 방향으로 작용하는 동력을 구동륜 (14) 에 전달함과 함께, 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링에 오일을 공급할 수 있다.
또, 도 2 의 윤활 냉각 장치 (70) 에 있어서, 전환 밸브 (78) 대신에, 도 8 에 나타내는 전환 밸브 (140) 를 사용함으로써, 도 6 의 양태 6 을 실현할 수 있다. 도 8 은, 전환 밸브 (140) 가 제 2 상태로 전환되었을 때의 상태, 즉 후진 주행 시의 상태를 나타내고 있다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 후진 주행 시에 있어서, 전환 밸브 (140) 는, 제 1 입력 유로 (72a) 에 접속되어 있는 제 1 포트 (142) 와, 제 2 입력 유로 (74a) 에 접속되어 있는 제 3 포트 (146) 와, 제 2 출력 유로 (74b) 에 접속되어 있는 제 4 포트 (148) 가, 연통되는 한편, 제 1 출력 유로 (72b) 에 접속되어 있는 제 2 포트 (144) 가 차단되도록 구성되어 있다.
상기와 같이 전환 밸브 (140) 의 연통 상태가 전환됨으로써, 후진 주행 시에 있어서, 엔진 연동 펌프 (P2) 로부터 토출된 오일이, 제 2 입력 유로 (74a), 전환 밸브 (140), 제 1 입력 유로 (72a) 를 경유하여 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급됨과 함께, 제 2 출력 유로 (74b) 를 경유하여, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에 공급된다. 따라서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가 유압 모터로서 작동함으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 후진 방향으로 작용하는 동력을 구동륜 (14) 에 전달함과 함께, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 냉각, 및, 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링의 윤활이 가능해진다.
또, 도 2 의 윤활 냉각 장치 (70) 에 있어서, 전환 밸브 (78) 대신에, 도 9 에 나타내는 전환 밸브 (160) 를 사용함으로써, 도 6 의 양태 8 을 실현할 수 있다. 도 9 는, 전환 밸브 (160) 가 제 2 상태로 전환되었을 때의 상태, 즉 후진 주행 시의 상태를 나타내고 있다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 전환 밸브 (160) 는, 후진 주행 시에 있어서, 제 1 입력 유로 (72a) 에 접속되어 있는 제 1 포트 (162), 제 1 출력 유로 (72b) 에 접속되어 있는 제 2 포트 (164), 제 2 입력 유로 (74a) 에 접속되어 있는 제 3 포트 (166), 및 제 2 출력 유로 (74b) 에 접속되어 있는 제 4 포트 (168) 가, 각각 연통되도록 구성되어 있다.
상기와 같이 전환 밸브 (160) 의 연통 상태가 전환됨으로써, 후진 주행 시에 있어서, 엔진 연동 펌프 (P2) 로부터 토출된 오일이, 제 2 입력 유로 (74a), 전환 밸브 (160), 제 1 입력 유로 (72a) 를 경유하여 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급된다. 또한, 엔진 연동 펌프 (P2) 로부터 토출된 오일이, 전환 밸브 (160) 를 경유하여, 제 1 출력 유로 (72b) 및 제 2 출력 유로 (74b) 에 공급되기 때문에, 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에 오일이 공급된다.
또, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 도 2 의 윤활 냉각 장치 (70) 에 있어서, 전환 밸브 (78) 를 도 8 에 나타내는 전환 밸브 (140) 로 변경함과 함께, 제 2 출력 유로 (74b) 상에, 오일의 공급처를, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2), 또는, 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링, 의 일방으로 전환하는 공급처 전환 밸브 (170) 를 추가함으로써, 도 6 에 나타내는 양태 3 및 양태 4 를 실현할 수 있다. 또, 도시는 하지 않지만, 도 2 의 윤활 냉각 장치 (70) 에 있어서, 전환 밸브 (78) 를 도 9 에 나타내는 전환 밸브 (160) 로 변경함과 함께, 제 2 출력 유로 (74b) 상에, 상기 서술한 공급처 전환 밸브 (170) 를 추가함으로써, 도 6 에 나타내는 양태 5 및 양태 7 을 실현할 수도 있다.
상기 서술한 바와 같이, 후진 주행 시에 있어서 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일의 일부가, 오일 필요 부위에 공급되는 경우이더라도, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일의 잔부가 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급됨으로써, 전술한 제 1 및 제 2 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다.
도 11 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 대응하는 하이브리드 차량 (180) 에 구비되는 윤활 냉각 장치 (182) 의 개요도이다. 도 11 의 윤활 냉각 장치 (182) 를, 전술한 제 1 실시형태의 윤활 냉각 장치 (70) 와 비교하면, 전환 밸브 (78) 가 오리피스 (184) 로 변경되어 있다. 또한, 그 밖의 구조는, 전술한 제 1 실시형태의 윤활 냉각 장치 (70) 와 다르지 않기 때문에, 그 설명을 생략한다.
도 11 에 나타내는 바와 같이, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 로부터 토출된 오일이, 제 1 유로 (186) 를 경유하여, 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링에 공급된다. 또, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일이, 제 2 유로 (188) 를 경유하여, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에 공급된다.
또, 제 1 유로 (186) 와 제 2 유로 (188) 를 잇는 연결 유로 (190) 가 형성되고, 이 연결 유로 (190) 에 오리피스 (184) 가 형성되어 있다. 따라서, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일의 일부가, 연결 유로 (190) 를 경유하여 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급 가능해진다. 이로부터, 제 1 유로 (186) 의 일부, 연결 유로 (190), 및 제 2 유로 (188) 의 일부에 의해, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일을, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급하는 오일 통로 (192) 가 형성된다. 또, 오일 통로 (192) 는, 오리피스 (184) 를 포함하여 구성되어 있다.
상기와 같이 구성됨으로써, 후진 주행 시에 있어서 엔진 연동 펌프 (P2) 를 회전 구동시키고, 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트 (84b) 로부터 토출된 오일이, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급됨으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 를 유압 모터로서 동작시켜, 구동륜 (14) 에 후진 방향으로 작용하는 동력을 부여할 수 있다. 또, 오리피스 (184) 의 수축량을 조정함으로써, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에 공급되는 오일의 유량을 조정할 수 있고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 를 통해서 구동륜 (14) 에 전달되는 동력을 적절히 조정하는 것이 가능해진다. 또, 전술한 제 1 실시형태의 윤활 냉각 장치 (70) 와 같이 전환 밸브 (78) 가 형성되어 있는 경우에 비해 구조가 간소해지기 때문에, 탑재성도 우수하다.
상기 서술한 바와 같이, 전술한 제 1 실시형태의 도 3 에 나타낸 전환 밸브 (78) 대신에, 오리피스 (184) 가 사용되는 경우이더라도, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 를 유압 모터로서 동작시킬 수 있기 때문에, 전술한 제 1 내지 제 3 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 12 는, 본 발명의 제 5 실시형태에 대응하는 하이브리드 차량 (200) (이하, 차량 (200) 으로 기재) 의 개략 구성을 나타내고 있다. 차량 (200) 은, 주행용 구동력원으로서의 엔진 (12) 과, 엔진 (12) 에 동력 전달 가능하게 접속되어 있는 제 1 전동기 (MG1) 와, 주행용 구동원으로서의 제 2 전동기 (MG2) 와, 엔진 (12) 과 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 의 사이에 개재 삽입되어 있는 클러치 (C) 를, 포함하여 구성되어 있다. 또, 차량 (200) 은, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 의 디퍼렌셜 링 기어 (38) (도 1 등 참조) 에 의해 구동되는 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 와, 엔진 (12) 에 의해 회전 구동되는 엔진 연동 펌프 (P2) 를 구비하고 있다.
차량 (200) 은, 엔진 (12) 및 제 2 전동기 (MG2) 로부터 출력되는 동력에 의해 주행되는 하이브리드 주행 (HV 주행) 과, 제 2 전동기 (MG2) 로부터 출력되는 동력에 의해 주행되는 모터 주행 (EV 주행) 으로, 전환 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 클러치 (C) 가 걸어맞춰지면, 엔진 (12) 이 클러치 (C) 를 통해서 구동륜 (14) 에 동력 전달 가능하게 접속되기 때문에, 엔진 (12) 및 제 2 전동기 (MG2) 에 의한 HV 주행이 가능해진다. 따라서, 전진 주행 시로서 HV 주행 중에는, 주행용 구동력원으로서 엔진 (12) 및 제 2 전동기 (MG2) 가 사용된다. 또, 클러치 (C) 가 해방되면, 엔진 (12) 과 구동륜 (14) 의 접속이 차단되기 때문에, 제 2 전동기 (MG2) 에 의한 EV 주행이 실행된다. 따라서, 전진 주행 시로서 EV 주행 중에는, 주행용 구동력원으로서 제 2 전동기 (MG2) 가 사용된다.
또, 후진 주행 시에는, 클러치 (C) 가 해방되어, 제 2 전동기 (MG2) 로부터 후진 방향으로 작용하는 동력이 출력된다. 즉, 후진 주행 시에는, 주행용 구동력원으로서 제 2 전동기 (MG2) 만 사용된다. 이와 같이, 차량 (200) 에 있어서, 후진 주행 시에는 제 2 전동기 (MG2) 의 동력에 의해서만 주행하게 되기 때문에, 구동 역부족이 생길 우려가 있다.
이에 대하여, 본 제 5 실시형태에 있어서도, 후진 주행 시에 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트로부터 토출된 오일을, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트에 공급 가능한 오일 통로 (202) 가 형성되어 있다. 오일 통로 (202) 는, 그 오일 통로 (202) 상에 형성되어 있는 전환 밸브 (204) 에 의해 단접 가능하게 구성되어 있다.
상기와 같이 구성되는 차량 (200) 에 있어서, 후진 주행 시에는, 클러치 (C) 가 해방된 상태에서, 제 2 전동기 (MG2) 로부터 출력되는 후진 방향으로 작용하는 동력이 구동륜 (14) 에 전달된다. 또, 엔진 (12) 또는 제 1 전동기 (MG1) 에 의해 엔진 연동 펌프 (P2) 가 구동된다. 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트로부터 토출된 오일은, 오일 통로 (202) 를 지나 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트에 공급된다. 결과적으로, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가 역회전되고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가 유압 모터로서 동작된다. 이로부터, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 동력이, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 를 통해서 구동륜 (14) 에 부여되기 때문에, 후진 주행 시에 있어서의 구동력의 부족이 해소된다.
상기 서술한 바와 같이, 제 5 실시형태의 차량 (200) 이더라도, 후진 주행 시에 있어서 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 동력이, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 를 통해서 구동륜 (14) 에 전달됨으로써, 전술한 제 1 내지 제 4 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 13 은, 본 발명의 제 6 실시형태에 대응하는 하이브리드 차량 (300) (이하, 차량 (300) 으로 기재) 의 개략 구성을 나타내고 있다. 차량 (300) 은, 주행용 구동력원으로서의 엔진 (12) 과, 주행용 구동력원으로서의 전동기 (MG) 와, 엔진 (12) 과 전동기 (MG) 의 사이에 개재 삽입되어 있는 클러치 (C) 와, 전동기 (MG) 와 구동륜 (14) 사이의 동력 전달 경로에 형성되어 있는 변속기 (T/M) 를, 구비하고 있다. 또, 차량 (300) 은, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 의 디퍼렌셜 링 기어 (38) (도 1 등 참조) 에 의해 구동되는 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 와, 엔진 (12) 에 의해 구동되는 엔진 연동 펌프 (P2) 를 구비하고 있다.
차량 (300) 은, 엔진 (12) 및 전동기 (MG) 로부터 출력되는 동력에 의해 주행되는 하이브리드 주행 (HV 주행) 과, 전동기 (MG) 로부터 출력되는 동력에 의해 주행되는 모터 주행 (EV 주행) 으로, 전환 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 클러치 (C) 가 걸어맞춰지면, 엔진 (12) 이 클러치 (C), 전동기 (MG), 변속기 (T/M) 등을 통해서 구동륜 (14) 에 동력 전달 가능하게 접속되고, 엔진 (12) 및 전동기 (MG) 에 의한 HV 주행이 가능해진다. 따라서, 전진 주행 시로서 HV 주행 중에는, 주행용 구동력원으로서 엔진 (12) 및 전동기 (MG) 가 사용된다. 또, 클러치 (C) 가 해방되면, 엔진 (12) 과 구동륜 (14) 사이의 접속이 차단되기 때문에, 전동기 (MG) 에 의한 EV 주행이 실행된다. 따라서, 전진 주행 시로서 EV 주행 중에는, 주행용 구동력원으로서 전동기 (MG) 가 사용된다.
또, 후진 주행 시에는, 클러치 (C) 가 해방됨과 함께, 전동기 (MG) 로부터 후진 방향으로 작용하는 동력이 출력되고, 이 동력이 변속기 (T/M) 및 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 등을 통해서 구동륜 (14) 에 전달된다. 즉, 후진 주행 시에는, 주행용 구동력원으로서 전동기 (MG) 만 사용된다. 이와 같이, 차량 (300) 에 있어서, 후진 주행 시에는 전동기 (MG) 의 동력에 의해서먼 주행하게 되기 때문에, 구동 역부족이 생길 우려가 있다.
이에 대하여, 제 6 실시형태에 있어서도, 후진 주행 시에 있어서 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트로부터 토출된 오일을, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트에 공급 가능한 오일 통로 (302) 가 형성되어 있다. 오일 통로 (302) 는, 오일 통로 (302) 상에 형성되어 있는 전환 밸브 (304) 에 의해 단접 가능하게 구성되어 있다.
상기와 같이 구성되는 차량 (300) 에 있어서, 후진 주행 시에는, 클러치 (C) 가 해방된 상태에서, 전동기 (MG) 로부터 출력되는 동력이 변속기 (T/M) 를 통해서 구동륜 (14) 에 전달된다. 또, 엔진 (12) 에 의해 엔진 연동 펌프 (P2) 가 구동된다. 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트로부터 토출된 오일은, 오일 통로 (302) 를 통과하여 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트에 공급된다. 결과적으로, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가 역회전되고, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가 유압 모터로서 동작된다. 이로부터, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 동력이, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 를 통해서 구동륜 (14) 에 부여되기 때문에, 후진 주행 시에 있어서의 구동력의 부족이 해소된다.
상기 서술한 바와 같이, 제 6 실시형태의 차량 (300) 이더라도, 후진 주행 시에 있어서 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 에서 발생한 동력이, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 를 통해서 구동륜에 전달됨으로써, 전술한 제 1 내지 제 5 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 각 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 그 밖의 양태에 있어서도 적용된다.
예를 들어, 전술한 각 실시형태는, 반드시 단독으로 실시할 필요는 없고, 각 실시형태를 적절히 조합하여 실시할 수도 있다. 예를 들어, 전술한 제 4 실시형태의 윤활 냉각 장치 (182) 의 엔진 연동 펌프 (P2) 대신에, 전동 오일 펌프 (EOP) 가 사용되는 것이어도 상관없다. 또, 전술한 제 3 실시형태에 있어서, 도 6 에 나타낸 양태 1 ∼ 양태 8 은, 어느 것도 엔진 (12) 에 의해 구동되는 엔진 연동 펌프 (P2) 를 구비하는 것이었지만, 엔진 연동 펌프 (P2) 대신에 전동 오일 펌프 (EOP) 가 사용되는 것이어도 상관없다.
또, 전술한 제 5 실시형태에 있어서, 차량 (200) 은, 엔진 (12) 또는 제 1 전동기 (MG1) 에 의해 구동되는 엔진 연동 펌프 (P2) 를 구비하고 있었지만, 엔진 연동 펌프 (P2) 대신에, 전동 오일 펌프 (EOP) 가 사용되는 것이어도 상관없다. 또, 차량 (200) 에 있어서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트와 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트를 접속하는 오일 통로 (202) 의 사이에 형성되어 있는 전환 밸브 (204) 대신에, 오리피스가 형성되는 것이어도 상관없다.
또, 전술한 제 6 실시형태에 있어서, 차량 (300) 은, 엔진 (12) 에 의해 구동되는 엔진 연동 펌프 (P2) 를 구비하고 있었지만, 엔진 연동 펌프 (P2) 대신에, 전동 오일 펌프 (EOP) 가 사용되는 것이어도 상관없다. 또, 차량 (300) 에 있어서, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 의 토출 포트와 엔진 연동 펌프 (P2) 의 토출 포트를 접속하는 오일 통로 (302) 의 사이에 형성되어 있는 전환 밸브 (304) 대신에, 오리피스가 형성되는 것이어도 상관없다.
또, 전술한 각 실시형태에서는, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 는, 디퍼렌셜 기어 세트 (20) 의 디퍼렌셜 링 기어 (38) 에 동력 전달 가능하게 연결되는 것이었지만, 본 발명은, 반드시 디퍼렌셜 링 기어 (38) 에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 가, 카운터축 (32) 에 형성된 카운터 기어 (28) 에 의해 구동되는 것이어도 상관없다. 요점은, 디퍼렌셜 기어 연동 펌프 (P1) 는, 구동륜 (14) 의 회전에 연동하여 회전하는 회전 부재, 즉, 구동륜 (14) 에 기계적으로 연결되어 있는 회전 부재이면 적절히 적용될 수 있다.
또, 전술한 각 실시형태에서는, 엔진 연동 펌프 (P2) 는, 입력축 (23) 을 통해서 엔진 (12) 에 동력 전달 가능하게 접속되는 것이었지만, 엔진 연동 펌프 (P2) 는, 반드시 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 엔진 연동 펌프 (P2) 가, 엔진 (12) 의 크랭크축에 의해 직접 구동되는 것이어도 상관없다. 요점은, 엔진 연동 펌프 (P2) 는, 엔진 (12) 에 기계적으로 연결되어 있는 회전 부재를 통해서 구동되는 것이면, 적절히 변경할 수 있다.
또, 전술한 각 실시형태에서는, 오일 필요 부위로서, 기어실 (58) 의 각 기어 및 기어실 (58) 의 각 베어링, 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 유성 기어 장치 (24) 의 각 기어 및 각 베어링에, 오일이 공급되고 있었지만, 오일 필요 부위는, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다. 요점은, 주행 중에 있어서 윤활 또는 냉각이 필요한 오일 필요 부위이면, 차량의 구조에 따라 적절히 변경될 수 있다.
또한, 상기 서술한 것은 어디까지나 일례로서의 실시형태이고, 본 발명은 당업자의 지식에 기초하여 각종 변경, 개량을 더한 양태로 실시할 수 있다.

Claims (7)

  1. 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 180 ; 200 ; 300) 으로서,
    주행용 구동력원으로서 구성되어 있는 엔진 (12) ;
    주행용 구동력원으로서 구성되어 있는 주행용 모터 (MG2) ;
    적어도 상기 엔진 (12) 혹은 상기 주행용 모터 (MG2) 의 일방으로부터 출력부를 통해서 전달되는 구동력에 의해 기계적으로 회전 구동되도록 구성되어 있는 제 1 오일 펌프 (P1) ; 그리고,
    상기 출력부에 대한 구동력과는 상이한 회전 구동원으로부터의 구동력에 의해 회전 구동되도록 구성되어 있는 제 2 오일 펌프 (P2 ; EOP) 를 포함하고,
    상기 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 180 ; 200 ; 300) 의 전진 주행 시에는, 상기 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 180 ; 200 ; 300) 은, 상기 엔진 (12) 및 상기 주행용 모터 (MG2) 의 적어도 일방을 사용하여 주행하고,
    상기 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 180 ; 200 ; 300) 의 후진 주행 시에는, 상기 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 180 ; 200 ; 300) 은, 상기 주행용 모터 (MG2) 를 사용하여, 상기 주행용 모터 (MG2) 로부터의 구동력을 상기 출력부를 통해서 구동륜 (14) 에 전달하여 주하고, 그리고,
    상기 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 180 ; 200 ; 300) 의 전진 주행 시에는, 상기 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 180 ; 200 ; 300) 은, 상기 제 1 오일 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 및 상기 제 2 오일 펌프 (P2 ; EOP) 의 토출 포트 (84b ; 106) 로부터 토출된 오일을 오일 통로 (98 ; 192) 를 통해서 오일 필요 부위에 공급하는 한편, 상기 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 180 ; 200 ; 300) 의 후진 주행 시에는, 상기 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 180 ; 200 ; 300) 은, 상기 제 2 오일 펌프 (P2 ; EOP) 의 토출 포트 (84b ; 106) 로부터 토출된 오일을 상기 오일 통로 (98 ; 192) 를 통해서 상기 제 1 오일 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급함으로써, 상기 제 1 오일 펌프 (P1) 를 유압 모터로서 동작시키는, 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 180 ; 200 ; 300).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일 통로 (98) 는, 전환 밸브 (78 ; 120 ; 140 ; 204 ; 304) 를 포함하여 구성되어 있고, 그리고,
    상기 전환 밸브 (78 ; 120 ; 140 ; 160 ; 204 ; 304) 는, 전진 주행 시에는, 상기 제 1 오일 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 및 상기 제 2 오일 펌프 (P2 ; EOP) 의 토출 포트 (84b ; 106) 로부터 토출된 오일을 상기 오일 통로 (98) 를 통해서 상기 오일 필요 부위에 공급하는 제 1 상태로 전환되는 한편, 후진 주행 시에는, 상기 제 2 오일 펌프 (P2 ; EOP) 의 토출 포트 (84b ; 106) 로부터 토출된 오일을 상기 오일 통로 (98) 를 통해서 상기 제 1 오일 펌프 (P1) 의 토출 포트 (82b) 에 공급하는 제 2 상태로 전환되도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 200 ; 300).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전환 밸브 (78 ; 120 ; 140 ; 160 ; 204 ; 304) 는, 냉각시키거나 윤활 하거나 하기 위해 상기 오일 필요 부위의 적어도 일부에 오일의 공급을 하거나 하지 않거나의 전환을 실시하도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량 (8 ; 100 ; 200 ; 300).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일 통로 (192) 는, 오리피스 (184) 를 포함하여 구성되어 있는, 하이브리드 차량 (180).
  5. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 구동원은, 상기 엔진 (12) 인, 하이브리드 차량 (8 ; 180 ; 200 ; 300).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 엔진 (12) 의 동력을, 차동용 모터 (MG1) 및 상기 출력부에 분배하도록 구성되어 있는 동력 분배 기구 (24) 를 추가로 포함하고,
    상기 하이브리드 차량 (8 ; 180 ; 200 ; 300) 은, 후진 주행 시에 있어서, 상기 차동용 모터 (MG1) 의 동력에 의해, 상기 엔진 (12) 이 상기 동력 분배 기구 (24) 를 통해서 회전되는, 하이브리드 차량 (8 ; 180 ; 200 ; 300).
  7. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 구동원은, 전동 모터 (108) 인, 하이브리드 차량 (100).
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