JP6432571B2

JP6432571B2 - ハイブリッド車両の潤滑装置

Info

Publication number: JP6432571B2
Application number: JP2016159010A
Authority: JP
Inventors: 博章清上; 幸延西川; 哲雄堀; 白馬奥野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2018-12-05
Anticipated expiration: 2036-08-12
Also published as: CN107725745B; CN107725745A; CA2975927A1; US10465574B2; MX2017010427A; RU2663946C1; TW201808682A; ES2804844T3; US20180045090A1; AU2017213521A1; KR20180018412A; CA2975927C; JP2018024405A; PH12017050040B1; AU2017213521B2; PH12017050040A1; EP3282147A1; MY186149A; EP3282147B1; MX371506B

Description

本発明はハイブリッド車両の潤滑装置に係り、特に、走行用回転機に潤滑油を供給して冷却する潤滑装置の改良に関するものである。

(a) エンジンと、走行用回転機と、それ等のエンジンおよび走行用回転機からの駆動力を出力部を介して駆動輪に伝達する動力伝達装置と、を有するハイブリッド車両に適用され、(b) 前記出力部の回転に伴って機械的に回転駆動される第１オイルポンプと、(c) その出力部とは異なる回転駆動源によって回転駆動される第２オイルポンプと、(d) 前記第１オイルポンプの吐出側に接続され、少なくとも前記走行用回転機に対して潤滑油を供給する第１供給経路と、(e) 前記第２オイルポンプの吐出側に接続され、少なくとも前記走行用回転機に対して潤滑油を供給する第２供給経路と、を有する潤滑装置が提案されている。特許文献１に記載の装置はその一例で、第２オイルポンプはエンジンによって回転駆動されるようになっている。
なお、本明細書における「潤滑」は、摩擦や摩耗を防止するためだけでなく、例えば回転機等に潤滑油を供給して冷却する場合も含む。

特開２０１２−１０６５９９号公報

しかしながら、このような潤滑装置においても必ずしも十分な冷却性能が得られず、例えば高負荷走行時に走行用回転機の温度が上昇し、出力制限がかかる可能性があった。潤滑油の供給経路にオイルクーラを設ければ冷却性能が向上するが、低温時に潤滑油の温度が上昇し難くなり、一般に低油温時には潤滑油の粘性が高いことから、オイルポンプの負荷や潤滑部位における攪拌抵抗などが大きくなり、それ等の機械的損失によって燃費が悪化する。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、低温時等における潤滑油の温度上昇を阻害することなく走行用回転機を適切に冷却できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) エンジンと、走行用回転機と、それ等のエンジンおよび走行用回転機からの駆動力を出力部を介して駆動輪に伝達する動力伝達装置と、を有するハイブリッド車両に適用され、(b) 前記出力部の回転に伴って機械的に回転駆動される第１オイルポンプと、(c) その出力部とは異なる回転駆動源によって回転駆動される第２オイルポンプと、(d) 前記第１オイルポンプの吐出側に接続され、少なくとも前記走行用回転機に対して潤滑油を供給する第１供給経路と、(e) 前記第２オイルポンプの吐出側に接続され、少なくとも前記走行用回転機に対して潤滑油を供給する第２供給経路と、を有する潤滑装置において、(f) 前記ハイブリッド車両は、前記エンジンを停止させた状態で前記走行用回転機により走行するＥＶ（Electric Vehicle）走行モード、およびそのＥＶ走行モードよりも高負荷側で前記エンジンを作動させて走行するＨＶ（Hybrid Vehicle）走行モードを備えており、(g) 前記第２オイルポンプは、前記エンジンの回転に伴って機械的に回転駆動されるオイルポンプであり、(h) 前記第１供給経路および前記第２供給経路のうちその第２供給経路のみにオイルクーラが設けられており、前記第２オイルポンプから吐出された潤滑油はそのオイルクーラにより冷却されて前記走行用回転機に供給される一方、前記第１オイルポンプから吐出された潤滑油はオイルクーラによって冷却されることなく前記走行用回転機に供給されることを特徴とする。

第２発明は、第１発明のハイブリッド車両の潤滑装置において、前記第１供給経路および前記第２供給経路は互いに独立に構成されていることを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明のハイブリッド車両の潤滑装置において、(a) 前記動力伝達装置は、差動制御用回転機と、前記エンジンに連結された第１回転要素、前記差動制御用回転機に連結された第２回転要素、および前記出力部に連結された第３回転要素を備えた差動機構と、を有し、(b) 前記第２供給経路は、前記オイルクーラを通過した潤滑油を前記差動制御用回転機に対しても供給するように構成されていることを特徴とする。

第４発明は、第３発明のハイブリッド車両の潤滑装置において、前記第１供給経路は、前記差動機構に対しても潤滑油を供給するように構成されていることを特徴とする。

このようなハイブリッド車両の潤滑装置においては、第１供給経路および第２供給経路のうち第２供給経路のみにオイルクーラが設けられ、第２オイルポンプから吐出された潤滑油はそのオイルクーラによって冷却された後に走行用回転機に供給されるのに対し、第１オイルポンプから吐出された潤滑油はオイルクーラによって冷却されることなく第１供給経路を経て走行用回転機に供給される。ここで、第１オイルポンプは、車両走行時には車速に応じて回転駆動されて潤滑油を吐出するため、エンジンを停止させて走行用回転機で走行する低負荷時のＥＶ走行モードでの走行時には、第１オイルポンプから吐出された潤滑油が走行用回転機に供給され、その走行用回転機を冷却できるとともに、走行用回転機からの熱量遷移で潤滑油が速やかに暖められ、低温時における潤滑油の高粘性に起因する機械的損失が抑制される。ＥＶ走行モードは、低負荷時に選択されるため、走行用回転機の温度上昇も少なく、オイルクーラ無しでも適切に走行用回転機の温度上昇を抑制できる。

一方、第２オイルポンプはエンジンの回転に伴って機械的に回転駆動されるオイルポンプで、高負荷時のＨＶ走行モードでの走行時には、第２オイルポンプから吐出された潤滑油がオイルクーラを経て走行用回転機に供給されるため、高負荷で作動させられる走行用回転機の温度上昇が適切に抑制される。加えて、第２オイルポンプとしてエンジンの回転に伴って機械的に回転駆動されるオイルポンプが用いられるため、ポンプ用電動モータで回転駆動される電動式オイルポンプを採用する場合に比較して、制御が不要であるととともに、コストの点等で有利である。

第２発明では、第１供給経路および第２供給経路が互いに独立に構成されているため、切換バルブ等が不要で構造を簡素化できる。

第３発明は、動力伝達装置が差動制御用回転機を有している場合で、その差動制御用回転機は、エンジントルクを出力する際に要求駆動力に応じたトルクで回生制御されるため、高負荷時には大きな負荷（回生トルク）で高温になる可能性があるが、この差動制御用回転機に対してオイルクーラを通過した潤滑油が第２供給経路を経て供給されるため、その差動制御用回転機の温度上昇が適切に抑制される。

第４発明では、第１供給経路が差動機構に対しても潤滑油を供給するように構成されているため、車速に応じて連れ廻り回転させられるプラネタリピニオン等の回転要素の焼付きが防止される。

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の動力伝達装置の複数の軸の位置関係を説明する断面図である。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３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が備えている潤滑装置を説明する油圧回路図である。図１のハイブリッド車両に好適に設けられる潤滑装置の別の例を説明する油圧回路図である。図１のハイブリッド車両に好適に設けられる潤滑装置の更に別の例を説明する油圧回路図である。図７の潤滑装置に設けられた切換機構の具体例を説明する図である。図７の潤滑装置に設けられた切換機構の別の例を説明する図である。図１のハイブリッド車両に好適に設けられる潤滑装置の更に別の例を説明する油圧回路図である。一対のオイルポンプの機械的な連結形態が異なるハイブリッド車両を説明する図で、図１に対応する骨子図である。

本発明は、電気式差動部を有するハイブリッド車両に好適に適用されるが、走行用の駆動力源としてエンジンの他に走行用回転機を有する種々のハイブリッド車両に適用され得る。走行用回転機としては、例えば電動モータおよび発電機の機能を択一的に用いることができるモータジェネレータが適当であるが、電動モータを用いることもできる。電気式差動部の差動制御用回転機としてもモータジェネレータが適当であるが、発電機を用いることもできる。差動制御用回転機のトルクを０とすることにより、差動機構が差動回転可能となり、エンジンの連れ廻りを防止することができる。

第１オイルポンプを駆動する動力伝達装置の出力部は、例えばエンジンからギヤ機構等を介して伝達された駆動力を左右の駆動輪へ分配するディファレンシャル装置などである。動力伝達装置は、複数の軸が車両幅方向に沿って配置されるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）等の横置き型のトランスアクスルが好適に用いられるが、ＦＲ型や４輪駆動型の動力伝達装置であっても良い。

第１供給経路および第２供給経路は、走行用回転機の他に上記動力伝達装置の各部（ギヤやベアリングなど）に潤滑油を供給して潤滑するように構成される。第２供給経路に設けられるオイルクーラは、例えば空冷による熱交換で潤滑油を冷却するように構成されるが、水冷によって潤滑油を冷却するオイルクーラを用いることもできる。

第１供給経路および第２供給経路は、互いに独立に構成されても良く、互いに接続されて、高圧側の供給経路の潤滑油が走行用回転機に対して供給されるようにしても良い。また、第１供給経路および第２供給経路がそれぞれ接続され、高圧側の供給経路の潤滑油が走行用回転機に対して供給されるように両者の油圧に応じて機械的に油路が切り換えられる切換機構を設けることもできる。この切換機構は、両者の油圧に応じてスプールが移動するシャトル弁を用いて構成することもできるし、一対の逆止弁を用いて構成することもできる。電磁切換弁を用いて油路を切り換えることも可能である。

電気式差動部の差動機構に対して、第１供給経路から潤滑油を供給することもできるし、第２供給経路から潤滑油を供給して差動機構を潤滑することもできる。第１供給経路および第２供給経路の両方から潤滑油を供給して差動機構を潤滑するようにしても良い。電気式差動部の差動機構としては、シングルピニオン型或いはダブルピニオン型の単一の遊星歯車装置が好適に用いられる。この遊星歯車装置はサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの３つの回転要素を備えており、例えば差動状態において回転速度が中間の回転要素（シングルピニオン型遊星歯車装置のキャリア、ダブルピニオン型遊星歯車装置のリングギヤ）にエンジンが連結され、他の２つの回転要素に差動制御用回転機および出力部が連結されるが、中間の回転要素に出力部を連結するようにしても良い。

第１オイルポンプおよび第２オイルポンプの吸入側には、両者の吸入油路が互いに連結されて共通の吸入口が設けられても良いが、別々の吸入油路を介して互いに独立に別々の吸入口を設けることもできる。その場合には、各オイルポンプの吐出量や供給経路に応じて吸入口の配置やメッシュを個別に設定できる。また、隔壁等により潤滑油の流通が制限された別々のオイル貯留部に吸入口を配置することが可能で、そのオイル貯留部に対する戻り油量等に応じて各オイルポンプの吐出量（吸入量）等を個別に設定できる。隔壁等の流通制限部は、油面高さの変動が停止する静的状態においても、複数のオイル貯留部の油面高さが互いに異なるものでも良いが、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り、隔壁に設けられたオリフィスを介して流通したりすることにより、複数のオイル貯留部の油面高さが略均一になるように構成することもできる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために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、図２は、その複数の軸の位置関係を示した断面図である。動力伝達装置１２は、複数の軸が車両幅方向に沿って配置されるＦＦ車両等の横置き型のハイブリッド車両用トランスアクスルで、図２に示されるトランスアクスルケース１４内に収容されている。

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、その第１軸線Ｓ１と同心に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、シャフト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３０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上に配設された第２モータジェネレータＭＧ２のモータ出力歯車Ｇｍと噛み合わされている。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。この第２モータジェネレータＭＧ２は走行用回転機に相当する。

上記減速小歯車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。このディファレンシャル装置３２は出力部に相当し、デフリングギヤＧｄは入力ギヤに相当する。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。第４軸線Ｓ４は、図２から明らかなように、第１軸線Ｓ１〜Ｓ４の中で最も車両下方側位置に定められており、第２軸線Ｓ２および第３軸線Ｓ３は第４軸線Ｓ４の上方位置に定められており、第１軸線Ｓ１は第４軸線Ｓ４よりも車両前側の斜め上方位置に定められている。

このようなハイブリッド車両１０においては、図３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４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、上記ＨＶ走行モードの代わりに、或いはＨＶ走行モードに加えて、常にエンジン２０のみを駆動力源として用いて走行するエンジン走行モードが設けられても良い。また、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。

一方、本実施例のハイブリッド車両１０は、図５に示す潤滑装置４０を備えている。潤滑装置４０は、吸入装置として第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２を備えており、それぞれ異なる独立の第１供給経路４２、第２供給経路４４に接続されて、動力伝達装置１２の各部を分担して潤滑するようになっている。図１に示されるように、第１オイルポンプＰ１は、前記デフリングギヤＧｄと噛み合わされたポンプ駆動歯車Ｇｐを介して機械的に回転駆動される機械式オイルポンプであり、第２オイルポンプＰ２は、前記入力軸２２に連結されてエンジン２０により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は、デフリングギヤＧｄに連動して回転する減速大歯車Ｇｒ１や減速小歯車Ｇｒ２等にポンプ駆動歯車Ｇｐを噛み合わせて回転駆動されるようにすることも可能である。第２オイルポンプＰ２は、出力部（ディファレンシャル装置３２）とは異なる回転駆動源によって回転駆動されるオイルポンプで、エンジン２０によって回転駆動されるオイルポンプである。

上記第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２は、トランスアクスルケース１４の底部に設けられたオイル貯留部４６から潤滑油を吸入して、供給経路４２、４４へ出力する。オイル貯留部４６は、トランスアクスルケース１４そのものによって構成されているとともに、隔壁４８によって車両前後方向に分割された第１オイル貯留部５０および第２オイル貯留部５２を備えている。車両後側の第１オイル貯留部５０は、出力部であるディファレンシャル装置３２の下方に位置する部分で、車両前側の第２オイル貯留部５２は、遊星歯車装置２４等が配置された第１軸線Ｓ１の下方に位置する部分であり、第１オイルポンプＰ１の吸入口５４および第２オイルポンプＰ２の吸入口５６は何れも第２オイル貯留部５２内に配置されている。これ等の吸入口５４、５６は、それぞれ独立に設けられた別々の吸入油路を介してオイルポンプＰ１、Ｐ２に接続されている。

隔壁４８は、第１オイル貯留部５０と第２オイル貯留部５２との間で潤滑油が流通することを許容しつつ油面高さの均衡を制限する流通制限部として機能する。すなわち、停車時にオイルポンプＰ１、Ｐ２の作動が何れも停止し、油面高さの変動が停止する静的状態では、動力伝達装置１２の各部に供給された潤滑油がオイル貯留部４６へ流下して戻ることにより、図２に二点鎖線で示すように油面高さが隔壁４８を越え、両オイル貯留部５０、５２の油面高さが同じになるが、車両走行時やオイルポンプＰ１、Ｐ２の作動時には、隔壁４８による流通制限によって両オイル貯留部５０、５２の油面高さが個別に変化する。具体的には、両オイル貯留部５０、５２の油面高さが同じになる静的状態では、ディファレンシャル装置３２の一部が潤滑油に浸漬されるように、潤滑油量が定められている。このようにディファレンシャル装置３２の一部が潤滑油に浸漬されると、車両発進時にデフリングギヤＧｄ等によって潤滑油が掻き上げられることにより動力伝達装置１２の各部に潤滑油が散布され、第１オイルポンプＰ１によって十分な量の潤滑油を供給することが難しい車両発進時においても良好な潤滑状態を確保できる。車両発進時には、通常、ＥＶ走行モードでエンジン２０が回転停止しており、第２オイルポンプＰ２も作動停止している。

一方、車両走行時を含むオイルポンプＰ１またはＰ２の作動時には、車速Ｖに応じて回転するデフリングギヤＧｄ等による掻き上げやオイルポンプＰ１、Ｐ２による吸入によって油面高さが低下し、隔壁４８よりも低くなる。そして、第１オイル貯留部５０では、デフリングギヤＧｄ等による掻き上げと戻り油量とのバランス（釣り合い）によって油面高さが定まり、第２オイル貯留部５２では、オイルポンプＰ１、Ｐ２による吸入と戻り油量とのバランスによって油面高さが定まる。本実施例では、第１オイル貯留部５０の油面高さが優先的に低下し、図２に実線で示されるようにデフリングギヤＧｄの下端付近となるように、潤滑油量や第１オイル貯留部５０の容積すなわち隔壁４８の位置、隔壁４８の形状、オイルポンプＰ１、Ｐ２の吸入量（吐出量）等が定められている。このように第１オイル貯留部５０の油面高さが優先的に低下させられると、デフリングギヤＧｄ等による潤滑油の攪拌が抑制されてエネルギー損失が低減され、燃費が向上する。また、吸入口５４、５６が配置された第２オイル貯留部５２は、第１オイル貯留部５０よりも油面高さが高いため、それ等の吸入口５４、５６を第１オイル貯留部５０に配置する場合に比較して、路面勾配や旋回等による車両の姿勢変化、或いは加減速度等に起因する潤滑油の偏り（油面高さの変動）に拘らず、吸入口５４、５６が油面上に露出し、オイルポンプＰ１、Ｐ２の空気の吸い込み、所謂、エア吸いが抑制され、潤滑油を適切に吸入することができる。すなわち、オイル貯留部４６が隔壁４８によって分割されることにより、第２オイル貯留部５２側で必要十分な量の潤滑油を確保しつつ、ディファレンシャル装置３２が配置された第１オイル貯留部５０の油面高さを優先的に低下させることにより、デフリングギヤＧｄ等による潤滑油の攪拌を抑制してエネルギー損失を低減できるのである。

なお、本実施例では吸入口５４、５６が何れも第２オイル貯留部５２に配置されているが、例えば第１オイルポンプＰ１の吸入口５４を第１オイル貯留部５０に配置することもできる。その場合は、第１オイル貯留部５０の油面高さをデフリングギヤＧｄに達しない位置まで下げることができる。油面低下によるエア吸いを考慮して、第１供給経路４２にオイルストレージを設けることが望ましい。また、隔壁４８を静的状態における油面高さ（図２の二点鎖線）よりも高くするとともに、所定の流通抵抗を有する状態で両オイル貯留部５０、５２間の潤滑油の流通を許容するオリフィス等を隔壁４８に設けるようにしても良い。デフリングギヤＧｄ等による潤滑油の攪拌を考慮する必要がない場合など、隔壁４８を省略することも可能である。

上記第１供給経路４２は、第１オイルポンプＰ１の吐出側に接続されて動力伝達装置１２の各部に潤滑油を供給する。具体的には、動力伝達装置１２の各部のベアリング６２やギヤ６６（Ｇｅ、Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｄ、Ｇｍ、Ｇｐなど）、遊星歯車装置２４へ潤滑油を供給して潤滑するとともに、第２モータジェネレータＭＧ２に対しても潤滑油を供給するように構成されている。第１オイルポンプＰ１はディファレンシャル装置３２に連結されて回転駆動されるため、エンジン２０が回転停止させられるＥＶ走行モード時にも、図３に示すように回転駆動され、車速Ｖに応じた吸入量で潤滑油を吸入して各部に潤滑油を供給することができる。ディファレンシャル装置３２は、例えばデフリングギヤＧｄによる潤滑油の掻き上げによって潤滑されるが、第１供給経路４２から潤滑油を供給して潤滑することも可能である。また、第１オイルポンプＰ１がエア吸いを生じる可能性がある場合など、潤滑油の安定供給のために必要に応じてオイルストレージを設けることもできる。

第２オイルポンプＰ２の吐出側に接続された第２供給経路４４は、第２オイル貯留部５２の上方に位置する入力軸２２や遊星歯車装置２４、第１モータジェネレータＭＧ１に潤滑油を供給して潤滑、冷却する。また、この第２供給経路４４にはオイルクーラ７０が設けられており、潤滑油を冷却して第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に供給することにより、それ等を冷却して過熱を防止する。オイルクーラ７０は、例えば空冷による熱交換で潤滑油を冷却する。第２オイルポンプＰ２を回転駆動するエンジン２０は、停車時においても駆動することができるため、停車時を含めて車速Ｖに依存しない吸入量で潤滑油を吸入して潤滑部位へ供給することができるが、ＥＶ走行モード時には図３に示すようにエンジン２０の回転停止に伴って第２オイルポンプＰ２の作動も停止する。

このように、本実施例のハイブリッド車両１０の潤滑装置４０においては、第１オイルポンプＰ１に接続された第１供給経路４２、および第２オイルポンプＰ２に接続された第２供給経路４４の両方から、第２モータジェネレータＭＧ２に対して潤滑油が供給されるが、第２供給経路４４のみにオイルクーラ７０が設けられ、第２オイルポンプＰ２から吐出された潤滑油はオイルクーラ７０によって冷却された後に第２モータジェネレータＭＧ２に供給されるのに対し、第１オイルポンプＰ１から吐出された潤滑油はオイルクーラによって冷却されることなく第２モータジェネレータＭＧ２に供給される。ここで、第１オイルポンプＰ１は、車両走行時には車速Ｖに応じて回転駆動されて潤滑油を吐出するため、エンジン２０を停止させて第２モータジェネレータＭＧ２で走行するＥＶ走行モード時にも、第１オイルポンプＰ１から吐出された潤滑油が第２モータジェネレータＭＧ２に供給され、その第２モータジェネレータＭＧ２を冷却できるとともに、第２モータジェネレータＭＧ２からの熱量遷移で潤滑油が速やかに暖められ、低温時における潤滑油の高粘性に起因する機械的損失が抑制される。ＥＶ走行モードは、低負荷時に選択されるため、第２モータジェネレータＭＧ２の温度上昇も少なく、オイルクーラ無しでも適切に第２モータジェネレータＭＧ２の温度上昇を抑制できる。

一方、第２オイルポンプＰ２は、エンジン２０を回転駆動源とするもので、エンジン２０を作動させて走行するＨＶ走行モード時に作動させられることにより、第２オイルポンプＰ２から吐出された潤滑油がオイルクーラ７０を経て第２モータジェネレータＭＧ２に供給される。ＨＶ走行モードは、ＥＶ走行モードよりも高負荷時に選択されるため、走行用の第２モータジェネレータＭＧ２の負荷も大きい場合が多いが、オイルクーラ７０によって冷却された潤滑油が供給されることにより温度上昇が適切に抑制される。また、この第２オイルポンプＰ２は比較的高負荷時に作動させられるだけで、低負荷時には第１オイルポンプＰ１のみから第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油が供給されるため、車両発進時等に潤滑油が第２モータジェネレータＭＧ２によって速やかに暖められるという効果が適切に得られる。

また、第２オイルポンプＰ２として、エンジン２０を回転駆動源とするオイルポンプが用いられているため、ポンプ用電動モータで回転駆動される電動式オイルポンプを採用する場合に比較して、面倒な制御が不要であるととともに、コストの点等で有利である。

また、第１供給経路４２および第２供給経路４４が互いに独立に構成されているため、切換バルブ等が不要で構造を簡素化できる。

また、電気式差動部２６の差動制御用の第１モータジェネレータＭＧ１は、ＨＶ走行モードでエンジントルクを出力する際に要求駆動力に応じたトルクで回生制御されるため、高負荷時には大きな負荷（回生トルク）で高温になる可能性があるが、この第１モータジェネレータＭＧ１に対してもオイルクーラ７０で冷却された潤滑油が第２供給経路４４を経て供給されるため、その第１モータジェネレータＭＧ１の温度上昇が適切に抑制される。

また、第１供給経路４２が電気式差動部２６の遊星歯車装置２４に対しても潤滑油を供給するように構成されており、エンジン２０が停止させられるＥＶ走行モードでも第１供給経路４２から供給される潤滑油によって遊星歯車装置２４が潤滑されるため、車速Ｖに応じて連れ廻り回転させられるプラネタリピニオン等の回転要素の焼付きが防止される。これにより、第１供給経路４２の潤滑油が走行用の第２モータジェネレータＭＧ２に供給されることと相まって、ＥＶ走行モード領域の上限車速を引き上げて更なる燃費向上を図ることができる。

また、オイルポンプＰ１、Ｐ２には、別々の吸入油路を介して互いに独立に別々の吸入口５４、５６が設けられているため、各オイルポンプＰ１、Ｐ２の吐出量や供給経路４２、４４による潤滑部位等に応じて吸入口５４、５６の配置やメッシュを個別に設定できる。例えば、オイルクーラ７０を経て潤滑油が供給される第２オイルポンプＰ２の吸入口５６のストレーナは、細かいメッシュが望ましい。

また、オイル貯留部４６が隔壁４８によって第１オイル貯留部５０と第２オイル貯留部５２とに分割されており、第２オイル貯留部５２から潤滑油を吸入するオイルポンプＰ１、Ｐ２の吸入性能を損なうことがない潤滑油量を確保しつつ、第１オイル貯留部５０の潤滑油がデフリングギヤＧｄによって掻き上げられることにより、その第１オイル貯留部５０の油面高さが優先的に低下させられ、デフリングギヤＧｄ等の攪拌によるエネルギー損失が低減される。

一方、第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２の作動が停止させられる静的状態、すなわち停車時には、潤滑部位からの潤滑油の戻りによって油面高さが隔壁４８を越え、第１オイル貯留部５０および第２オイル貯留部５２の油面高さが同じになり、ディファレンシャル装置３２が部分的に第１オイル貯留部５０内の潤滑油に浸漬される。このため、車両発進時にデフリングギヤＧｄ等によって潤滑油が掻き上げられることにより、動力伝達装置１２の各部に潤滑油が散布され、第１オイルポンプＰ１によって十分な潤滑油を供給することが難しい車両発進時に良好な潤滑状態を確保できる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図６の潤滑装置８０は、前記潤滑装置４０に比較して、第１供給経路４２および第２供給経路４４が接続され、共通のＭＧ２供給油路８２を介して高圧側の経路の潤滑油が第２モータジェネレータＭＧ２に供給されるようになっている。第１供給経路４２には、ＭＧ２供給油路８２の直前位置に絞り８４が設けられており、ＨＶ走行モード等の第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２が共に作動させられる場合に、高圧側の第２供給経路４４の潤滑油が第１供給経路４２側へ漏出することが抑制され、ＭＧ２供給油路８２から適切に第２モータジェネレータＭＧ２に供給されるようになっている。ＥＶ走行モードなど第１オイルポンプＰ１のみの作動時には、絞り８４を介して所定量の潤滑油が第２モータジェネレータＭＧ２に供給される。絞り８４の大きさは、ＥＶ走行モード時には第２モータジェネレータＭＧ２に対して必要な潤滑油量が第１供給経路４２から供給され、且つ、ＨＶ走行モード時には油圧差によって第２供給経路４４の潤滑油が第２モータジェネレータＭＧ２に供給されるように定められる。オイルポンプＰ１、Ｐ２の吸入量（吐出量）は、ＨＶ走行モードで共に回転駆動される場合に、第２オイルポンプＰ２側の第２供給経路４４の油圧、厳密にはオイルクーラ７０を通過した後の潤滑油の油圧が、第１供給経路４２の油圧よりも高くなるように定められる。

本実施例においても、低負荷のＥＶ走行モード時には第１オイルポンプＰ１のみから第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油が供給されることにより、車両発進時等に潤滑油が第２モータジェネレータＭＧ２によって速やかに暖められる一方、高負荷のＨＶ走行モード時には第２オイルポンプＰ２からオイルクーラ７０を経て供給された潤滑油が第２モータジェネレータＭＧ２に供給されることにより、その第２モータジェネレータＭＧ２の温度上昇が適切に抑制されるなど、前記実施例と同様の効果が得られる。特に、ＨＶ走行モード時には、圧力差の関係で第２オイルポンプＰ２からオイルクーラ７０を経て供給された潤滑油のみがＭＧ２供給油路８２から第２モータジェネレータＭＧ２に供給されるため、第２モータジェネレータＭＧ２の温度上昇をより効果的に抑制することができる。

図７の潤滑装置９０は、前記図６の潤滑装置８０に比較して、第１供給経路４２および第２供給経路４４とＭＧ２供給油路８２との連結部位に切換機構９２が設けられ、高圧側の経路の潤滑油が第２モータジェネレータＭＧ２に供給される。切換機構９２は、例えば図８に示すように一対の逆止弁９４、９６を用いて構成することもできるし、図９に示すスプール型のシャトル弁９８を採用することもできる。図９は、ＥＶ走行モードなどエンジン２０が回転停止している走行時に第１供給経路４２の潤滑油がシャトル弁９８からＭＧ２供給油路８２を経て第２モータジェネレータＭＧ２に供給される状態で、エンジン２０の作動時には第２供給経路４４の潤滑油が第２モータジェネレータＭＧ２に供給されるように、両供給経路４２、４４の油圧差によってシャトル弁９８が機械的に切り換えられる。この実施例では、図６の潤滑装置８０に比較して、高圧側の潤滑油が低圧側の供給経路４２または４４へ漏出することが防止される。なお、図６、図７では、エンジン２０の作動時に第２供給経路４４から潤滑油が供給される場合、第１供給経路４２よりも第２供給経路４４側の潤滑油が高圧になることを前提としているが、電磁切換弁によって電子制御で油路を切り換えることもできる。

図１０の潤滑装置１１０は、前記図５の潤滑装置４０に比較してオイル貯留部１１２が相違する。このオイル貯留部１１２は、流通制限部として前記隔壁４８に加えて隔壁１１４が設けられ、車両前後方向において３分割されている。そして、中央の第２オイル貯留部１１６内に第１オイルポンプＰ１の吸入口５４が配置され、前側の第３オイル貯留部１１８内に第２オイルポンプＰ２の吸入口５６が配置されている。オイルポンプＰ１、Ｐ２の作動が何れも停止し、油面高さの変動が停止する静的状態では、動力伝達装置１２の各部に供給された潤滑油がオイル貯留部１１２へ流下して戻ることにより、油面高さが隔壁４８、１１４を越え、オイル貯留部５０、１１６、１１８の油面高さが同じになるが、車両走行時等のオイルポンプＰ１、Ｐ２の作動時には、図１０に示されるように隔壁４８、１１４による流通制限によってオイル貯留部５０、１１６、１１８の油面高さが個別に変化する。すなわち、第１オイル貯留部５０では、デフリングギヤＧｄ等による潤滑油の掻き上げで油面高さが優先的に低下させられ、そのデフリングギヤＧｄ等による潤滑油の攪拌が抑制されてエネルギー損失が低減される一方、吸入口５４、５６が配置された第２オイル貯留部１１６、第３オイル貯留部１１８では比較的油面高さが高く、吸入口５４、５６が油面上に露出することが抑制されて潤滑油を適切に吸入することができる。隔壁１１４は隔壁４８と同じ高さ寸法でも良いし、異なる高さ寸法としても良い。隔壁１１４の高さ寸法が隔壁４８よりも高い場合、第１オイルポンプＰ１のみで潤滑油を吸入する際に油面高さが隔壁１１４以下になると、以後は、第１オイル貯留部５０および第２オイル貯留部１１６の潤滑油が吸入されて油面高さが速やかに低下させられるようになり、デフリングギヤＧｄ等の潤滑油の攪拌によるエネルギー損失が速やかに低減される。

また、本実施例では第２オイル貯留部１１６と第３オイル貯留部１１８とに分割されて、各オイル貯留部１１６、１１８の車両前後方向の寸法が短くされているため、路面勾配等による車両の姿勢変化や加減速度等に起因する潤滑油の偏りが抑制されて油面高さの変動が低減され、吸入口５４、５６が油面上に露出することが適切に抑制される。また、吸入口５４、５６が別々のオイル貯留部１１６、１１８に配置されているため、何れか一方のオイル貯留部１１６または１１８に配置する場合に比較して、両方のオイル貯留部１１６および１１８から潤滑油が吸入され、十分な潤滑油量を確保できるとともに、各オイル貯留部１１６および１１８への戻り油量に応じてオイルポンプＰ１、Ｐ２の吸入量（吐出量）を例えばエア吸いを抑制できるように個別に調整できる。前記潤滑装置８０、９０、１００についても、このようなオイル貯留部１１２を採用することができる。

図１１のハイブリッド車両１２０は、前記ハイブリッド車両１０に比較してオイルポンプＰ１、Ｐ２を機械的に回転駆動するための構造が相違する。すなわち、第１オイルポンプＰ１は、遊星歯車装置２４のリングギヤ２４ｒに一体的に設けられた分岐歯車Ｇｏ１によりポンプ駆動歯車Ｇｐ１を介して回転駆動される。リングギヤ２４ｒには、連結部材１２２を介して前記エンジン出力歯車Ｇｅが一体的に設けられており、減速大歯車Ｇｒ１等を介してディファレンシャル装置３２に動力伝達可能に機械的に連結されている。第２オイルポンプＰ２は、遊星歯車装置２４のキャリア２４ｃに一体的に設けられた分岐歯車Ｇｏ２によりポンプ駆動歯車Ｇｐ２を介して回転駆動される。キャリア２４ｃは入力軸２２に一体的に連結されており、エンジン２０の回転に伴って機械的に回転駆動される。したがって、このハイブリッド車両１２０においても、前記潤滑装置４０、８０、９０、１１０が好適に設けられ、同様の作用効果が得られる。

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、これ等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、１２０：ハイブリッド車両１２：動力伝達装置２０：エンジン２４：遊星歯車装置（差動機構）２４ｃ：キャリア（第１回転要素）２４ｓ：サンギヤ（第２回転要素）２４ｒ：リングギヤ（第３回転要素）２６：電気式差動部３２：ディファレンシャル装置（出力部）３８：駆動輪４０、８０、９０、１１０：潤滑装置４２：第１供給経路４４：第２供給経路７０：オイルクーラＭＧ１：第１モータジェネレータ（差動制御用回転機）ＭＧ２：第２モータジェネレータ（走行用回転機）Ｐ１：第１オイルポンプＰ２：第２オイルポンプ

Claims

エンジンと、走行用回転機と、該エンジンおよび該走行用回転機からの駆動力を出力部を介して駆動輪に伝達する動力伝達装置と、を有するハイブリッド車両に適用され、
前記出力部の回転に伴って機械的に回転駆動される第１オイルポンプと、
該出力部とは異なる回転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１オイルポンプの吐出側に接続され、少なくとも前記走行用回転機に対して潤滑油を供給する第１供給経路と、
前記第２オイルポンプの吐出側に接続され、少なくとも前記走行用回転機に対して潤滑油を供給する第２供給経路と、
を有する潤滑装置において、
前記ハイブリッド車両は、前記エンジンを停止させた状態で前記走行用回転機により走行するＥＶ走行モード、および該ＥＶ走行モードよりも高負荷側で前記エンジンを作動させて走行するＨＶ走行モードを備えており、
前記第２オイルポンプは、前記エンジンの回転に伴って機械的に回転駆動されるオイルポンプであり、
前記第１供給経路および前記第２供給経路のうち該第２供給経路のみにオイルクーラが設けられており、前記第２オイルポンプから吐出された潤滑油は該オイルクーラにより冷却されて前記走行用回転機に供給される一方、前記第１オイルポンプから吐出された潤滑油はオイルクーラによって冷却されることなく前記走行用回転機に供給される
ことを特徴とするハイブリッド車両の潤滑装置。
前記第１供給経路および前記第２供給経路は互いに独立に構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の潤滑装置。
前記動力伝達装置は、差動制御用回転機と、前記エンジンに連結された第１回転要素、前記差動制御用回転機に連結された第２回転要素、および前記出力部に連結された第３回転要素を備えた差動機構と、を有し、
前記第２供給経路は、前記オイルクーラを通過した潤滑油を前記差動制御用回転機に対しても供給するように構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両の潤滑装置。
前記第１供給経路は、前記差動機構に対しても潤滑油を供給するように構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の潤滑装置。