JP6660791B2

JP6660791B2 - ハイブリッド駆動装置

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Publication number: JP6660791B2
Application number: JP2016068636A
Authority: JP
Inventors: 裕介櫻井; 裕樹平脇
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2020-03-11
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: JP2017178059A

Description

本発明は、ハイブリッド駆動装置に関し、特に、ギヤ及びベアリングを有するギヤ機構と、モータジェネレータと、モータジェネレータとギヤ機構とへ作動油を供給する油圧回路とを備えたハイブリッド駆動装置に関する。

エンジンとモータジェネレータとによる動力源を有するハイブリッド駆動装置では、モータジェネレータや、出力軸に接続されたギヤ及びベアリングを有するギヤ機構に作動油を供給するための油圧回路が設けられている。この油圧回路には、一般に、油圧回路を介してギヤ機構やモータジェネレータで必要となる作動油を供給するために、エンジン等により駆動される機械式オイルポンプが設けられる。

例えば、特許文献１では、ハイブリッド車両の油圧回路において、エンジンとともに、モータジェネレータの回転によって機械的に駆動可能な機械式オイルポンプを備えたハイブリッド駆動装置が開示されている。

このハイブリッド駆動装置では、エンジン及びモータジェネレータによるハイブリッド走行モードにおいて、エンジンによってオイルポンプを機械的に駆動させて、モータジェネレータやギヤ機構へ必要な油圧供給を確保することができる。また、モータジェネレータのみの駆動力によるモータ走行モードでは、モータジェネレータの回転によってオイルポンプを機械的に駆動させることができ、これにより、モータジェネレータやギヤ機構へ作動油を供給することができる。

このように、モータジェネレータ及びギヤ機構へ作動油を供給することで、モータジェネレータを冷却したり、ギヤやベアリングの焼き付きや破損を防止したりすることができる。

特開２００４−１００７２５号公報

しかし、特許文献１のハイブリッド駆動装置では、ハイブリッド走行モードに比して車速が遅くなるモータ走行モードにおいて、オイルポンプの機械的な駆動による作動油の吐出量が少なくなる。モータ走行モードにおいて、モータジェネレータ及びギヤ機構への作動油の供給量が減少した場合、モータジェネレータでは、回転数が低く発熱し難いため、問題が生じないが、ギヤ機構では、作動油による潤滑・冷却機能が不十分になり、焼き付きや破損が生じてしまう。

この点について、特許文献１のハイブリッド駆動装置では、機械駆動式のオイルポンプを電気的に駆動させる補助電動モータをさらに備えることで、モータ走行モードにおいて、オイルポンプを機械的に駆動するとともに、該オイルポンプを電気的に駆動させる電動オイルポンプとして機能させている。つまり、車両を駆動させるモータジェネレータの回転数が低い場合に、機械駆動式のオイルポンプを電気的に駆動させることで、該オイルポンプによる作動油の吐出量を多くしてギヤ機構へ供給する油量を確保している。

しかし、このようなハイブリッド駆動装置では、モータ走行モードにおいて、機械駆動式のオイルポンプを補助電動モータによって電気的に駆動させるため、消費電力が増加してしまう。

一方、このような電力の増加を解消するために、電動モータを設けずに、機械駆動式のオイルポンプの容量を大きくして吐出量を増加する方法がある。

しかし、オイルポンプの容量を大きくした場合、トランスミッションでのスピンロスが増加するため、燃費効率が低下してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、機械式オイルポンプによる作動油の吐出量がハイブリッド走行モードよりも少なくなるモータ走行モードにおいて、ギヤ機構への作動油の供給量を確保して、ギヤ機構の焼き付きや破損を防止できるハイブリッド駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載のハイブリッド駆動装置は、駆動力の出力軸に連結されたモータジェネレータと、前記出力軸に連結され、ギヤとベアリングとを含むギヤ機構と、機械式のオイルポンプによって吐出された作動油を前記ギヤ機構と前記モータジェネレータとへ供給する油圧回路とを備えたハイブリッド駆動装置において、前記モータジェネレータは、エンジンからの動力によって駆動する発電用モータジェネレータと、前記エンジンを用いないモータ走行モードにおいて駆動源となる駆動用モータジェネレータとを含み、前記油圧回路は、前記オイルポンプから吐出された作動油が通る主油路から分岐して前記ギヤ機構へ作動油を供給する第１油路と、前記主油路から分岐して前記発電用モータジェネレータ及び前記駆動用モータジェネレータへ作動油を供給する第２油路と、前記第1油路から分岐して、前記発電用モータジェネレータ及び前記駆動用モータジェネレータのうち、前記駆動用モータジェネレータのみに作動油を供給する分岐油路と備え、前記第２油路は、前記モータジェネレータのみの駆動力によるモータ走行モードの場合に、エンジン及び前記モータジェネレータの駆動力によるハイブリッド走行モードに比して、少なくとも前記発電用モータジェネレータへの作動油の供給量を制限する流量切替手段を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、第２油路に配置された流量切替手段によって、モータジェネレータのみの駆動力によるモータ走行モードの場合に、モータジェネレータへの作動油の供給量を制限することができる。その結果、モータ走行モードでは、モータジェネレータへの作動油の供給量を少なくして、ギヤ機構への作動油の供給量を多くすることができる。これにより、モータ走行モードにおいて、ギヤ機構へ十分な量の作動油を供給することができ、ギヤ機構における焼付きや破損を防止することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド駆動装置において、前記流量切替手段は、油圧によって開閉制御される油圧制御弁であることを特徴とする。

この構成によれば、モータ走行モードにおいて、機械式のオイルポンプによる油圧が低くなった場合に、流量切替手段によってモータジェネレータへの作動油の供給量を制限して、ギヤ機構へ供給する作動油の量を多くすることができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のハイブリッド駆動装置において、前記エンジンの動力を伝達して前記オイルポンプを駆動させる第１動力伝達経路と、前記エンジンによらずに、駆動輪の動力を伝達して前記オイルポンプを駆動させる第２動力伝達経路とをさらに備え、前記オイルポンプは、前記エンジンの回転数及び車速に基づいて、前記第1及び第２動力伝達経路のうち、いずれか一方の動力伝達経路からの動力によって駆動し、前記油圧制御弁は、車速が前記ハイブリッド走行モードに比して低くなる前記モータ走行モード時に閉弁状態となることを特徴とする。

この構成によれば、モータ走行時に、第１作動油路からモータジェネレータへ流れる作動油の供給を停止して、ギヤ機構へ供給される作動油の量を増加することができる。そのため、ギヤ機構へ十分な量の作動油を供給することができ、ギヤ機構における焼付き防止効果や破損防止効果をより高めることができる。

また、請求項４に記載の発明は、駆動力の出力軸に連結されたモータジェネレータと、前記出力軸に連結され、ギヤとベアリングとを含むギヤ機構と、機械式のオイルポンプによって吐出された作動油を前記ギヤ機構と前記モータジェネレータとへ供給する油圧回路とを備えたハイブリッド駆動装置において、エンジンの動力を伝達して前記オイルポンプを駆動させる第１動力伝達経路と、前記エンジンによらずに、駆動輪の動力を伝達して前記オイルポンプを駆動させる第２動力伝達経路とを備え、前記オイルポンプは、前記エンジンの回転数及び車速に基づいて、前記第1及び第２動力伝達経路のうち、いずれか一方の動力伝達経路からの動力によって駆動し、前記油圧回路は、前記オイルポンプから吐出された作動油が通る主油路から分岐して前記ギヤ機構へ作動油を供給する第１油路と、前記主油路から分岐して前記モータジェネレータへ作動油を供給する第２油路とを備え、前記第２油路は、前記モータジェネレータのみの駆動力によるモータ走行モードの場合に、前記エンジン及び前記モータジェネレータの駆動力によるハイブリッド走行モードに比して、前記モータジェネレータへの作動油の供給量を制限する流量切替手段を備え、前記流量切替手段は、油圧によって開閉制御される油圧制御弁であり、該油圧制御弁は、車速が前記ハイブリッド走行モードに比して低くなる前記モータ走行モード時に、閉弁状態となることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のハイブリッド駆動装置において、前記モータジェネレータは、エンジンからの動力によって駆動する発電用モータジェネレータと、前記モータ走行モードにおける駆動源となる駆動用モータジェネレータとを含み、前記流量切替手段は、前記モータ走行モードの場合に、少なくとも前記発電用モータジェネレータへの作動油の供給量を前記ハイブリッド走行モードに比して制限することを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド駆動装置において、前記油圧制御弁は、パペットバルブであることを特徴とする。

この構成によれば、モータ走行モードの場合、すなわち、エンジンの停止時に、駆動されていない発電用モータジェネレータへの作動油の供給量を制限して、ギヤ機構へ作動油を供給することができる。
また、油圧制御弁としてポペットバルブを用いることで、油圧制御弁の構造を簡素化でき、その結果、ハイブリッド駆動装置の簡素化が図れる。

本発明に係るハイブリッド駆動装置によれば、機械式オイルポンプによる作動油の吐出量がハイブリッド走行モードよりも少なくなるモータ走行モードにおいて、ギヤ機構への作動油の供給量を確保して、ギヤ機構の焼き付きや破損を防止できる。

本発明の一実施形態であるハイブリッド駆動装置を備えた車両の駆動系の構成を示すスケルトン図。図１に示すハイブリッド駆動装置の油圧回路を示す図。ハイブリッド走行モードにおける作動油の流れを示す説明図。モータ走行モードにおける作動油の流れを示す説明図。従来のハイブリッド駆動装置における作動油の流れを示す説明図。

図１は、本発明の一実施形態であるハイブリッド駆動装置１を備えた車両の駆動系の構成を示すスケルトン図であり、図２は、図１に示すハイブリッド駆動装置１の油圧回路を示す図である。図１の上方は、車両の上方に対応し、図１の下方は車両の下方に対応している。

図１に示すように、ハイブリッド駆動装置１は、エンジン１０と、第１ギヤ列２０と、動力分割機構２２と、第１モータジェネレータ（発電用モータジェネレータ）３０と、第２ギヤ列２４と、第３ギヤ列２６と、遊星歯車列２８と、第２モータジェネレータ（駆動用モータジェネレータ）３５と、トランスファクラッチ４０と、デファレンシャル機構４２と、機械式のオイルポンプ５０と、回転軸１３と、入力軸１４と、第１出力軸１５と、第２出力軸１６と、後軸１７とを備える。ハイブリッド駆動装置１は、走行モードとして、エンジン１０と第２モータジェネレータ３５とを併用して駆動輪を駆動させる伝達するハイブリッド走行モードと第２モータジェネレータＭＧ２のみの動力によって駆動輪を駆動させるモータ走行モードとを備える。

エンジン１０は、燃焼室における爆発圧力でピストンを往復運動させて、クランク軸１１を回転させる。クランク軸１１には、ダンパ機構１２を介して回転軸１３が連結される。ダンパ機構１２は、エンジン１０からギヤ機構へ伝達される振動を低減して、エンジンからの動力を回転軸１３へ伝達する。

第１ギヤ列２０は、駆動ギヤ２０ａと、駆動ギヤ２０ａと噛み合う従動ギヤ２０ｂとを有する。駆動ギヤ２０ａは、回転軸１３に接続されており、回転軸１３と一体的に回転する。従動ギヤ２０ｂは、駆動ギヤ２０aよりも歯数が多く構成されており、入力軸１４に接続されて、入力軸１４と一体的に回転する。第１ギヤ列２０は、ダンパ機構１２を介して伝達されるエンジン１０の動力を、回転数を減少させるとともにトルクを増大させて、入力軸１４へ伝達する。第１ギヤ列２０において、回転軸１３は軸受部材としての第１ベアリングに６１よって回転可能に支持されており、入力軸１４は、第２ベアリング６２によって回転可能に支持される。

動力分割機構２２は、サンギヤ２２ａと、キャリア２２ｂと、ピニオンギヤ２２ｃと、リングギヤ２２ｄとを有する。サンギヤ２２ａとリングギヤ２２ｄとは同軸上に配置され、リングギヤ２２ｄはサンギヤ２２ａの径方向外側に位置する。ピニオンギヤ２２ｃは、サンギヤ２２ａとリングギヤ３２ｄとの間に配置され、サンギヤ２２ａ及びリングギヤ２２ｄのそれぞれと噛み合う。キャリア２２ｂは、サンギヤ２２ａと同軸上に配置され、ピニオンギヤ２２ｃを回転可能に支持する。

動力分割機構２２において、キャリア２２ｂは、入力軸１４と接続されており、入力軸１４と一体的に回転する。サンギヤ２２ａは、第１モータジェネレータ３０の第１モータ軸３１に接続されており、第１モータ軸３１と一体的に回転する。リングギヤ２２ｄは、増速ギヤ機構の駆動ギヤに接続されており、駆動ギヤと一体的に回転する。

この動力分割機構２２では、入力軸１４を介してエンジン１０から入力される動力によってキャリア２２ｂが回転する。また、キャリア２２ｂの回転にともなって、キャリア２２ｂに支持されたピニオンギヤ２２ｃを介してサンギヤ２２ａ及びリングギヤ２２ｄの一方または両方が回転する。これにより、動力分割機構２２は、サンギヤ２２ａを介して、エンジン１０から入力される動力を第１モータジェネレータ３０に伝達し、リングギヤ２２ｄを介して、エンジン１０から入力される動力を第２ギヤ列２４の駆動ギヤ２４ａに伝達する。

第１モータジェネレータ３０は、主に電動機として機能し、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。第１モータジェネレータ３０は、ステータ３２と、ステータ３２の内側に回転自在に収容されるロータと、ロータに連結された中空の第１モータ軸３１とを有し、回転軸となる第１モータ軸３１を介して入力される動力によって駆動され、機械的な動力を電力に変換する。第１モータ軸３１の前端部及び後端部は、第３ベアリング６３によって回転可能に支持される。

第２ギヤ列２４は、駆動ギヤ２４ａと、駆動ギヤ２４ａと噛み合う従動ギヤ２４ｂとを有する。既述のとおり、駆動ギヤ２４aは、リングギヤ２２ｄに接続されており、リングギヤ２２ｄと一体的に回転する。従動ギヤ２４ｂは、駆動ギヤ２４aよりも歯数が少なく構成されており、入力軸１４よりも下方に配置された第１出力軸１５に接続されて、第１出力軸１５と一体的に回転する。第２ギヤ列２４において、駆動ギヤ２４ａの回転軸（すなわち、リングギヤ２２ｄの回転軸）は、第４ベアリング６４によって回転可能に支持される。第２ギヤ列２４は、動力分割機構２２のリングギヤ２２ｄを介して伝達される動力を、回転数を増加させるとともにトルクを減少させて、第１出力軸１５へ伝達する。

第１出力軸１５には、第２ギヤ列２４の従動ギヤ２４ｂが接続されるとともに、第３ギヤ列２６の駆動ギヤ２６ａが接続される。第１出力軸１５は、第５ベアリング６５によって回転可能に支持されており、第２ギヤ列２４の従動ギヤ２４ｂ及び第３ギヤ列２６の駆動ギヤ２６ａと一体的に回転する。

第３ギヤ列２６は、駆動ギヤ２６ａと、駆動ギヤ２６ａと噛み合う従動ギヤ２６ｂとを有する。既述のとおり、駆動ギヤ２６ａは、第１出力軸１５に接続されており、従動ギヤ２６ｂは、第２出力軸１６に接続され、第２出力軸１６と一体的に回転する。第３ギヤ列２６において、出力軸１７は、第６ベアリング６６によって回転可能に支持される。

第２出力軸１６の端部には、ピニオンギヤ４３が接続されており、ピニオンギヤは、デファレンシャル機構４２を構成するクラウンギヤに噛み合う。第２出力軸１６は、このデファレンシャル機構４２を介して前輪（駆動輪）と連結され、動力を前輪に伝達する。

また、第１出力軸１５には、トランスファクラッチ４０が接続さとともに、遊星歯車列２８のリングギヤ２８ｄが接続される。第１出力軸１５は、トランスファクラッチ４０が接続状態にある場合には、トランスファクラッチ４０を介して動力を後軸１７に伝達する。後軸１７には図示していない後輪（駆動輪）が連結され、トランスファクラッチ４０が接続状態にある場合には、後輪に動力が伝達される。

遊星歯車列２８は、サンギヤ２８ａと、キャリア２８ｂと、ピニオンギヤ２８ｃと、リングギヤ２８ｄとを有する。サンギヤ２８ａとリングギヤ２８ｄとは同軸上に配置され、リングギヤ２８ｄはサンギヤ２８ａの径方向外側に位置する。ピニオンギヤ２８ｃは、サンギヤ２８ａとリングギヤ２８ｄとの間に配置され、サンギヤ２８ａ及びリングギヤ２８ｄのそれぞれと噛み合う。キャリア２８ｂは、サンギヤ２８ａと同軸上に配置され、ピニオンギヤ２８ｃを回転可能に支持する。

遊星歯車列２８において、リングギヤ２８は、第１出力軸１５と接続されており、第１出力軸１５と一体的に回転する。キャリア２８ｂは、ハイブリッド駆動装置１のハウジングに固定される。サンギヤ２８ａは、第２モータジェネレータ３５の第２モータ軸３６に接続されており、第２モータ軸３６と一体的に回転する。

第２モータジェネレータ３６は、主に発電機として機能し、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。第２モータジェネレータ３５は、第１モータジェネレータ３０よりも車両の下方に位置しており、ステータ３７と、ステータ３７の内側に回転自在に収容されるロータと、ロータに連結された中空の第２モータ軸３６とを有する。第２モータ軸３６には、第１出力軸１５が挿入される。第２モータ軸３６の前端部及び後端部は、第７ベアリング６７によって回転可能に支持される。この第２モータジェネレータ３５は、第１モータジェネレータ３０及び図示していないバッテリと接続されており、第１モータジェネレータ３０及びバッテリから入力される電力によって、第２モータ軸３６が回転し、遊星歯車列２８を介して動力を第１出力軸１５へ伝達する。

この第２モータジェネレータ３５及び遊星歯車列２８では、第２モータジェネレータ３０により入力される動力によって遊星歯車列２８のサンギヤ２８ａが回転する。また、サンギヤ２８ａの回転にともなって、キャリア２８ｂに支持されたピニオンギヤ２８ｃを介してリングギヤ２８ｄが回転する。これにより、遊星歯車列２８は、第２モータジェネレータ３５の動力を第１出力軸１５に伝達する。

既述のとおり、第２モータジェネレータ３５は、遊星歯車列２８、第１出力軸１５、及び第３ギヤ列２６を介して第２出力軸１６に連結されとともに、トランスファクラッチ４０を介して後軸１７に連結される。これにより、第２モータジェネレータ３５からの動力を遊星歯車列２８及び第２出力軸１６を介して、前輪に伝達することができる。また、第２モータジェネレータ３５からの動力を遊星歯車列２８、トランスファクラッチ４０及び後軸１７を介して後輪に伝達することができる。

既述のとおり、ハイブリッド駆動装置１は機械式のオイルポンプ５０を備えており、このオイルポンプ５０は油圧回路２を構成する。

図１に示すように、機械式のオイルポンプ５０のポンプ軸５５には、第１一方向クラッチ５１を介して第１従動ギヤ５３が設けられており、第２一方向クラッチ５２を介して第２従動５４ギヤが設けられる。ポンプ軸５５は、第１一方向クラッチ５１側及び第２一方向クラッチ５２側に位置するベアリング６８ａ，６８ｂによって回転可能に支持されている。

第１一方向クラッチ５１は、第１従動ギヤ５３が正転方向に回転する場合に、ポンプ軸５５に動力を伝達する一方、第１従動ギヤ５３が正転とは逆向きの逆転方向に回転する場合に、ポンプ軸５５への動力伝達を遮断する機能を有する。ここで、第１従動ギヤ５３の正転方向とは、エンジン駆動時における第１従動ギヤ５３の回転方向をいう。

第１従動ギヤ５３は、動力分割機構２２のキャリア２２ｂに設けられた第１駆動ギヤ５７と噛み合う。このように、ポンプ軸５５と、動力分割機構２２のキャリア２２ｂとは、第１駆動ギヤ５７と、第１従動ギヤ５３と、第１一方向クラッチ５１と有する第１動力伝達経路によって連結される。

第２一方向クラッチ５２は、第２従動ギヤ５４が正転方向に回転する場合に、ポンプ軸５５に動力を伝達する一方、第２従動ギヤ５４が正転とは逆向きの逆転方向に回転する場合に、ポンプ軸５５への動力伝達を遮断する機能を有する。ここで、第２従動ギヤ５４の正転方向とは、第２モータジェネレータ３５の駆動時における第２従動ギヤ５４の回転方向をいう。

第２従動ギヤ５４は、動力分割機構２２のリングギヤ２２ｄに設けられた第２駆動ギヤ５８と噛み合う。このように、ポンプ軸５５と、動力分割機構２２のリングギヤ２２ｄとは、第２駆動ギヤ５８と、第２従動ギヤ５４と、第２一方向クラッチ５２と有する第２動力伝達経路によって連結される。

上述した機械式オイルポンプ５０では、エンジン１０側から第１動力伝達経路を介して動力が伝達され、駆動輪側から第２動力伝達経路を介して動力が伝達される。また、ポンプ軸５５に設けられた第１一方向クラッチ５１と第２一方向クラッチ５２とによって、第１従動ギヤ５３の回転速度が第２従動ギヤ５４の回転速度よりも速い場合には、第２一方向クラッチ５２が解放状態となり、第１動力伝達経路による動力によって、ポンプ軸５５が駆動する。一方、第２従動ギヤ５４の回転速度が第１従動ギヤ５３の回転速度よりも速い場合には、第１一方向クラッチ５１が解放状態となり、第２動力伝達経路による動力によって、ポンプ軸５５が駆動する。ポンプ軸５５の駆動に、第１動力伝達経路と第２動力伝達経路の何れかが用いられるかについては、エンジン回転数や車速によって決定される。

次に、上述したハイブリット駆動装置１の油圧回路２について説明する。

図２に示すように、油圧回路２は、作動油を貯留するオイルパン７８と、オイルパン７８に貯留された作動油を主油路７０へ送り出す機械式のオイルポンプ５０とを有する。油圧回路２は、さらに、主油路７０から分岐して作動油を主にギヤ機構６９（図３及び図４参照）に供給する第１油路７１と、主油路７０から分岐して作動油を主に第１モータジェネレータ３０及び第２モータジェネレータ３５に供給する第２油路７２とを有する。ここで、ギヤ機構６９とは、上述した各ギヤ列２０，２２，２４，２６，２８を構成するギヤや、これらギヤの回転軸を支持するベアリングを含む概念である。第２油路７２には、流量切替手段７５と、オイルクーラ７６とが配置される。

第１油路７１は、第１分岐油路７１ａと、第２分岐油路７１ｂと、第３分岐油路７１ｃとを含む。第１分岐油路７１ａは、ポンプ軸５５へ作動油を供給する油路であり、この作動油は、ポンプ軸５５を介して、その周辺のギヤ機構、すなわち、第１従動ギヤ５３、第２従動ギヤ５４及びこれらと噛み合う動力分割機構２２の各ギヤ、並びにポンプ軸５５を支持するベアリング６８ａ，６８ｂ等へ供給され、これらを潤滑・冷却する。第１油路７１は、さらに、第１分岐油路７１ａから分岐する第４分岐油路７１ｄを有する。第４分岐油路７１ｄは、第１ギヤ列２０へ作動油を供給する油路であり、この作動油は、第１ギヤ列２０を含むギヤ機構、すなわち、駆動ギヤ２０ａ及び従動ギヤ２０ｂと、第１及び第２ベアリング６１，６２等のギヤ機構２７へ供給され、これらを潤滑・冷却する。

第２分岐油路７１ｂは、第１分岐油路７１ａよりも下流側で主油路７０から分岐し、第２モータジェネレータ３５の第２モータ軸３６へ作動油を供給する油路である。この作動油は、第２モータ軸３６を介して、第２モータ軸３６を支持する第７ベアリング６７や、第２モータ軸３６に接続された遊星歯車列２８に供給され、これらを潤滑・冷却する。

第３分岐油路７１ｃは、第２分岐油路７１ｂよりも下流側で主油路７０から分岐し、第２ギヤ列２４や第３ギヤ列２６、また、これらの回転軸を支持する第４ベアリング６４、第５ベアリング６５及び第６ベアリング６６等のギヤ機構２９へ作動油を供給する油路であり、供給される作動油によって、これらのギヤ機構２９を潤滑・冷却する。

第２油路７２は、下流側において、第５分岐油路７２ａと、第６分岐油路７２ｂと、第７分岐油路７２ｃに分岐する。第５分岐油路７２ａは、第２モータジェネレータ３５のステータ３７へ作動油を供給する油路である。第６分岐油路７２ｂは、第５分岐作動油路７２ａから分岐し、第１モータジェネレータ３０のステータ３２へ作動油を供給する油路である。

第７分岐油路７２ｃは、第６分岐作動油路７２ｂよりも上流側において、第５分岐作動油路７２ａから分岐し、第１モータジェネレータ３０の第１モータ軸３１へ作動油を供給する油路である。第７分岐油路７２ｃを通る作動油は、第１モータ軸３１を介して、第１モータ軸３１を支持する第３ベアリング６３や、第１モータ軸３１に接続された動力分割機構２２に供給され、これらを潤滑・冷却する。

流量切替手段７５は、第２油路７２へ供給される作動油量を制限するものであり、第２油路７２の上流側、具体的には、主油路７０からの分岐部８０の近傍であって、第５分岐油路７２ａにおいて、第６及び第７分岐作動油路７２ｂ，７２ｃの分岐部８１，８２よりも上流側に位置する。流量切替手段７５としては、油圧によって開閉制御される油圧制御弁や、アクチュエータによって開閉量を制御可能な回転式バルブ等を用いることができる。本実施形態では、流量切替手段７５として、油圧制御弁であるポペットバルブを用いている。このポペットバルブは、弁体７５ａが直線方向に移動可能に構成されており、バルブスプリング７５ｂによって弁体７５ａが閉方向に付勢されている。弁体７５ａは、第５分岐油路７２ａを通る作動油の油圧が所定の値以上の場合に、開方向へ移動する。

オイルクーラ７６は、第２作動油路７２を通る作動油を冷却するものであり、第２作動油路７２の上流側であって、流量切替手段７５の下流側に配置される。

次に、ハイブリッド駆動装置１のハイブリッド走行モード及びモータ走行モードのそれぞれを設定した際の上述した油圧回路２における作動油の流れを説明する。図３及び図４は、それぞれ、図２の油圧回路２を簡略化した図であり、符号６９は、第１油路７１によって潤滑・冷却される、ギヤ及びベアリングを含むギヤ機構を示し、符号３９は、第２油路７２を経由する作動油によって潤滑・冷却されるモータジェネレータ（すなわち、第１モータジェネレータ３０及び第２モータジェネレータ３５）及びベアリング（第３ベアリング６３）を示す。

図２及び図３に示すように、車両速度がモータ走行モードに比して速いハイブリッド走行モードでは、エンジン１０及び／又は第２モータジェネレータ３５からの動力によって、第２出力軸１６が回転駆動し、これによって駆動輪に動力が伝達される。このとき、機械式オイルポンプ５０には、第１動力伝達経路側又は第２動力伝達経路側から動力が伝達され、ポンプ軸５５の回転数は比較的高くなる。すると、オイルポンプ５０によって主油路７０に吐出される作動油量は多くなり、第１油路７１及び第２油路７２を通る作動油の油圧が高い状態となる。このとき、第２油路７２では、高い油圧によって、流量切替手段７５であるポペットバルブが全開状態となり、吐出された作動油は、第１油路７１の第１〜第４分岐油路７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄを介して、ギヤ機構６９へ供給されるとともに、第２油路７２の第５〜第７分岐油路７２ａ，７２ｂ，７２ｃのそれぞれを介して、第１モータジェネレータ３０、第２モータジェネレータ３５及び第１モータ軸３１のそれぞれへ供給される。これにより、各ギヤ機構、第１及び第２モータジェネレータ３０，３５を十分に潤滑・冷却することができ、焼き付きや破損を防止することができる。
る。

図２及び図４に示すように、車両速度がハイブリッド走行モードに比して低速となるモータ走行モードでは、第２モータジェネレータ３５からの動力によって、第２出力軸１６が回転駆動し、これによって駆動輪に動力が伝達される。このとき、機械式オイルポンプ５０には、第２動力伝達経路側から動力が伝達され、ポンプ軸５５の回転数はハイブリッド走行モードに比して低くなる。すると、オイルポンプ５０によって主油路７０に吐出される作動油量は、ハイブリッド走行モードに比べて少なくなり、第１油路７１及び第２油路７２を通る作動油の油圧が低い状態となる。このとき、第２油路７２では、低い油圧によって、流量切替手段７５であるポペットバルブが全閉状態（閉弁状態）となる。これにより、作動油は、第２油路７２の第５〜第７分岐油路７２ａ，７２ｂ，７２ｃへの流量が制限され、第１油路７１へ流出される作動油量を増加させることができる。その結果、ギヤ機構６９の焼き付きや破損を防止することができる。

図５に示すように、従来のハイブリッド駆動装置では、ハイブリッド走行モード及びモータ走行モードのいずれの場合にも、機械式オイルポンプ９０から吐出される作動油を駆動用のモータジェネレータ９１と、ギヤ機構９２とへ供給していた。そのため、機械式オイルポンプ９０の吐出量が少なくなるモータ走行モードでは、ギヤ機構９２へ必要な量の作動油を供給することができず、補助電動モータ等を用いて、オイルポンプ９０の吐出量を増やしたり、電動オイルポンプを併用させて吐出量を増やしたりする必要があった。

これに対し、本実施形態のハイブリッド駆動装置１では、図３及び図４に示すように、第２油路７２に流量切替手段７５を設ける簡易な構造によって、ギヤ機構６９への作動油の供給量を確保することができる。本実施形態では、特に、モータ走行モードにおいて、流量切替手段７５を閉弁状態とし、主油路７０へ吐出された作動油を全て第１油路７１へ供給しているため、ギヤ機構６９へ十分な量の作動油を供給させることができ、ギヤ機構６９における焼付き防止効果や破損防止効果が高い。

また、モータ走行モードでは、ハイブリッド走行モードに比べて第１及び第２モータジェネレータ３０，３５の回転数が低くなり、これらの発熱量が少なくなる。そのため、第２油路７２からの作動油の供給が停止されても、第１油路７１からギヤ機構６９に必要な作動油を供給することができる。また、モータ走行モードでは、第２モータジェネレータ３５が駆動力源となるが、第１油路７１の第２分岐油路７１ｂは、第２モータジェネレータ３５の第２モータ軸３６へ作動油を供給しているため、第２モータジェネレータ３５に必要な作動油量を十分に確保することができる。

また、第２油路７２への作動油量を調節する流量切替手段７５として、油圧制御弁を用いているため、アクチュエータ等を用いて制御弁の開閉させる必要がなく、各走行モードにおける油圧の違いによって流量を制御することができ、装置の大型化を抑制することができる。さらに、本実施形態では、油圧制御弁としてポペットバルブを用いているため、油圧制御弁の構造を簡素化でき、これにより、ハイブリッド駆動装置１の簡素化を図ることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、モータ走行モードにおいて、第１及び第２モータジェネレータ３０，３５の両方へ供給される作動油量を制限しているが、流量切替手段７５を第２油路７２の第６分岐油路７２ｂに設けて、第２モータジェネレータ３５への作動油の供給を確保しつつ、第１モータジェネレータ３０への供給を制限してもよい。

１ハイブリッド駆動装置
２油圧回路
１０エンジン
１５第１出力軸（出力軸）
１６第２出力軸（出力軸）
２０第１ギヤ列（ギヤ機構）
２２動力分割機構
２４第２ギヤ列（ギヤ機構）
２６第３ギヤ列（ギヤ機構）
３０第１モータジェネレータ（モータジェネレータ）
３５第２モータジェネレータ（モータジェネレータ）
６４第４ベアリング
７１第１油路
７２第２油路
７５流量切替手段

Claims

駆動力の出力軸に連結されたモータジェネレータと、
前記出力軸に連結され、ギヤとベアリングとを含むギヤ機構と、
機械式のオイルポンプによって吐出された作動油を前記ギヤ機構と前記モータジェネレータとへ供給する油圧回路とを備えたハイブリッド駆動装置において、
前記モータジェネレータは、エンジンからの動力によって駆動する発電用モータジェネレータと、前記エンジンを用いないモータ走行モードにおいて駆動源となる駆動用モータジェネレータとを含み、
前記油圧回路は、
前記オイルポンプから吐出された作動油が通る主油路から分岐して前記ギヤ機構へ作動油を供給する第１油路と、
前記主油路から分岐して前記発電用モータジェネレータ及び前記駆動用モータジェネレータへ作動油を供給する第２油路と、
前記第1油路から分岐して、前記発電用モータジェネレータ及び前記駆動用モータジェネレータのうち、前記駆動用モータジェネレータのみに作動油を供給する分岐油路とを備え、
前記第２油路は、前記モータジェネレータのみの駆動力によるモータ走行モードの場合に、エンジン及び前記モータジェネレータの駆動力によるハイブリッド走行モードに比して、少なくとも前記発電用モータジェネレータへの作動油の供給量を制限する流量切替手段を備えたことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
前記流量切替手段は、油圧によって開閉制御される油圧制御弁であることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
前記エンジンの動力を伝達して前記オイルポンプを駆動させる第１動力伝達経路と、
前記エンジンによらずに、駆動輪の動力を伝達して前記オイルポンプを駆動させる第２動力伝達経路とをさらに備え、
前記オイルポンプは、前記エンジンの回転数及び車速に基づいて、前記第1及び第２動力伝達経路のうち、いずれか一方の動力伝達経路からの動力によって駆動し、
前記油圧制御弁は、車速が前記ハイブリッド走行モードに比して低くなる前記モータ走行モード時に閉弁状態となることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド駆動装置。
駆動力の出力軸に連結されたモータジェネレータと、
前記出力軸に連結され、ギヤとベアリングとを含むギヤ機構と、
機械式のオイルポンプによって吐出された作動油を前記ギヤ機構と前記モータジェネレータとへ供給する油圧回路とを備えたハイブリッド駆動装置において、
エンジンの動力を伝達して前記オイルポンプを駆動させる第１動力伝達経路と、
前記エンジンによらずに、駆動輪の動力を伝達して前記オイルポンプを駆動させる第２動力伝達経路とを備え、
前記オイルポンプは、前記エンジンの回転数及び車速に基づいて、前記第1及び第２動力伝達経路のうち、いずれか一方の動力伝達経路からの動力によって駆動し、
前記油圧回路は、
前記オイルポンプから吐出された作動油が通る主油路から分岐して前記ギヤ機構へ作動油を供給する第１油路と、
前記主油路から分岐して前記モータジェネレータへ作動油を供給する第２油路とを備え、
前記第２油路は、前記モータジェネレータのみの駆動力によるモータ走行モードの場合に、前記エンジン及び前記モータジェネレータの駆動力によるハイブリッド走行モードに比して、前記モータジェネレータへの作動油の供給量を制限する流量切替手段を備え、
前記流量切替手段は、油圧によって開閉制御される油圧制御弁であり、該油圧制御弁は、車速が前記ハイブリッド走行モードに比して低くなる前記モータ走行モード時に閉弁状態となることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
前記モータジェネレータは、エンジンからの動力によって駆動する発電用モータジェネレータと、前記モータ走行モードにおける駆動源となる駆動用モータジェネレータとを含み、
前記流量切替手段は、前記モータ走行モードの場合に、少なくとも前記発電用モータジェネレータへの作動油の供給量を前記ハイブリッド走行モードに比して制限することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド駆動装置。
前記油圧制御弁は、ポペットバルブであることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド駆動装置。