(57)【要約】【課題】専用のモータで駆動されるオイルポンプを有する車両の動力装置において、オイルポンプの占めるスペースを小さくする。【解決手段】オイルポンプ２４は、専用のポンプモータ２６と原動機１２により駆動可能である。ポンプクラッチ３４を接続状態とすることで、原動機１２の動力が推進軸１６から歯車２８，３０、ポンプ駆動軸３２およびポンプクラッチ３４を介してオイルポンプ２４に伝達される。専用のポンプモータ２６でオイルポンプ２４を駆動する場合には、ポンプクラッチ３４は切断状態とする。【選択図】図１
2019137209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力装置であって、
車両を駆動するための少なくとも１機の原動機と、
当該動力装置の所定部位にオイルを供給するオイルポンプと、
前記オイルポンプを駆動する専用のポンプモータと、
前記オイルポンプを駆動するために前記原動機の動力を伝達するポンプ駆動力伝達経路であって、切断状態と接続状態を切替可能な切替機構を含むポンプ駆動力伝達経路と、
を有する、車両の動力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の動力装置であって、
前記原動機は、第１原動機と第２原動機を含み、
さらに、前記第１原動機が接続される第１要素と、前記第２原動機が接続される第２要素と、前記原動機からの動力が出力される出力軸が接続された第３要素を有する遊星歯車機構を有する車両の動力装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の動力装置であって、前記第１原動機および前記第２原動機は、回転電機である、車両の動力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力装置に関し、特に動力装置のオイルポンプの駆動に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力装置は、動力装置の所定部位にオイルを供給するためのオイルポンプを有している。供給されるオイルは、潤滑油、冷却液として機能する。また、オイルは、流体圧クラッチなどの流体圧機構の作動流体として利用されることもある。
【０００３】
従来の車両の動力装置において、オイルポンプは、典型的には、動力装置の車両を駆動するための原動機により駆動される。以下、このような、原動機に駆動されるオイルポンプを機械式オイルポンプと記す。機械式オイルポンプに加えて、専用のモータにより駆動されるオイルポンプ（以下、電動オイルポンプと記す。）を備えた動力装置が知られている。下記特許文献１，２には、機械式オイルポンプと電動オイルポンプを備えた車両の動力装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１５４６３８号公報
【特許文献２】特開２０１７−１５５７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
機械式オイルポンプは車両駆動用の原動機で駆動されるため原動機の回転速度が高くなるに従ってオイルの吐出量が増加する。このため、オイルの供給量が過剰となる場合がある。一方、電動オイルポンプのオイルの吐出量は、車両駆動用の原動機の回転速度に影響されないが、低温時などオイルの粘度が高い場合の吐出量を確保するためには、出力の大きなモータを駆動する必要がある。このように、機械式オイルポンプと電動オイルポンプでは、その特性が異なる。
【０００６】
本発明は、機械式オイルポンプとしても、電動オイルポンプとしても動作可能なオイルポンプを備えた車両の動力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両の動力装置は、車両を駆動するための少なくとも１機の原動機と、動力装置の所定部位にオイルを供給するオイルポンプとを有し、オイルポンプは、専用のポンプモータと車両を駆動するための原動機により駆動可能である。車両を駆動するための原動機によりオイルポンプを駆動するために、切断状態と接続状態を切替可能な切替機構を含むポンプ駆動力伝達経路が形成されている。オイルポンプを専用のポンプモータで駆動する際には切替機構を切断状態とし、車両を駆動するための原動機により駆動する場合には切替機構を接続状態とする。
【０００８】
１つのオイルポンプを専用のポンプモータと車両を駆動するための原動機の双方で駆動可能としたことにより、オイルポンプの設置のためのスペースを削減できる。
【０００９】
また  動力伝達装置は、第１原動機と第２原動機の２機の原動機を含み、さらに、第１原動機が接続される第１要素と、第２原動機が接続される第２要素と、原動機からの動力が出力される出力軸が接続された第３要素を有する遊星歯車機構を有する。
【００１０】
遊星歯車機構においては、出力軸に接続された第３要素の回転速度を一定としても、第１要素と第２要素の回転速度を変化させることができるので、第１要素に接続された第１原動機および第２要素に接続された第２原動機の回転速度も変化させることができる。そして、第１原動機または第２原動機で駆動されるオイルポンプの速度、つまり吐出量を変化させることができる。
【００１１】
第１原動機および第２原動機を回転電機とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、動力装置の運転状態に対応して、オイルポンプを機械式オイルポンプと電動オイルポンプのいずれかとして動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第３実施形態の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態の車両の動力装置１０の構成を示す模式図である。動力装置１０は、車両を駆動するための原動機１２を備える。原動機１２は、内燃機関、または回転電機であってよい。ここで、「回転電機」は、電動機、発電機および電動機と発電機の双方に動作可能な電気機器の総称として用いる。原動機１２が内燃機関である場合には、動力装置１０は、多段変速機構または無段変速機構を含む動力伝達装置１４を含む。原動機１２が回転電機である場合には、動力伝達装置１４は、変速機構を有さず、減速歯車列から構成されてもよい。動力伝達装置１４は、推進軸１６、差動装置を含む終減速機１８および駆動軸２０を介して、駆動輪２２に向けて原動機１２からの動力を出力する。
【００１６】
動力装置１０は、動力伝達装置１４の潤滑および冷却を行うためにオイルを動力伝達装置１４内の所定の部位に供給するオイルポンプ２４を備えている。原動機１２が回転電機の場合、オイルポンプ２４は回転電機に、その冷却のためにオイルを供給してもよい。さらに、オイルポンプ２４は、さらに終減速機１８に潤滑のためにオイルを供給してもよい。さらに、オイルポンプ２４が供給するオイルは、動力伝達装置１４が変速機構を有する場合など、変速機構に係る流体圧クラッチ等の作動液としても機能する。オイルポンプ２４は、ポンプモータ２６により駆動可能である。ポンプモータ２６は、オイルポンプ２４を駆動する専用のモータである。
【００１７】
オイルポンプ２４は、さらに原動機１２によっても駆動することができる。動力装置１０は、原動機１２の動力をオイルポンプ２４に伝達するための駆動力伝達経路を有する。この動力装置１０では、駆動力伝達経路は、推進軸１６に固定された歯車２８と、この歯車２８とかみ合う歯車３０と、歯車３０が固定されたポンプ駆動軸３２と、ポンプ駆動軸３２とオイルポンプ２４を接続するためのポンプクラッチ３４を含む。ポンプクラッチ３４は、摩擦クラッチ、例えば乾式単板や湿式多板のクラッチとすることができる。ポンプクラッチ３４は、切断状態と接続状態とに切替可能であり、ポンプクラッチ３４を接続状態とすることで、原動機１２の動力によるオイルポンプ２４の駆動が可能となる。オイルポンプ２４をポンプモータ２６で駆動する場合には、ポンプクラッチ３４は切断状態とされる。
【００１８】
オイルポンプ２４をポンプモータ２６で駆動する場合、原動機１２および推進軸１６の回転速度と別個にオイルポンプ２４の回転速度を定めることができ、オイルの吐出量を原動機１２の回転速度や車両の走行速度に関連せずに定めることができる。よって、過剰にオイルを吐出することを抑制することができる。また、低温時において、オイルの粘度が高くポンプモータ２６の駆動トルクではオイルポンプ２４を十分駆動できないとき、ポンプクラッチ３４を接続状態として原動機１２によりオイルポンプ２４を駆動することができる。よって、低温時の駆動を想定してポンプモータ２６を大型とする必要がない。
【００１９】
１機のオイルポンプ２４をポンプモータ２６でも原動機１２でも駆動できるようにしたことにより、電動オイルポンプと機械式オイルポンプの両方を設ける場合に比べ、オイルポンプを設置するためのスペースを小さくすることができる。
【００２０】
図２は、本発明の第２実施形態の車両の動力装置４０の構成を示す模式図である。前述の動力装置１０と共通する構成要素については、同一の符号を付す。動力装置４０は、車両を駆動するための３機の原動機を有する。３機の原動機は、内燃機関４２と第１回転電機４４と第２回転電機４６である。第１回転電機４４は、主に内燃機関４２に駆動されて発電機として機能する。第２回転電機４６は、第１回転電機４４が発電した電力が直接、または二次電池を介して供給され、車両を駆動する電動機として機能する。内燃機関４２および第１回転電機４４は、車両を駆動する第２回転電機４６に供給される電力を発電する原動機であり、間接的に車両を駆動する原動機である。また、回生制動時には、第２回転電機４６は発電機として機能する。第１回転電機４４と第２回転電機４６の双方の出力軸は出力軸クラッチ４８で接続することが可能であり、接続時には、内燃機関４２および第１回転電機４４の動力も車両の駆動に利用することができる。
【００２１】
動力装置４０は、動力装置４０の所定部位の潤滑および冷却を行うためにオイルを供給するオイルポンプ２４を有している。オイルポンプ２４は、動力装置１０と同様に、専用のポンプモータ２６および原動機、特に内燃機関４２または第１回転電機４４で駆動することができる。オイルポンプ２４を原動機で駆動するための駆動力伝達経路は、第１回転電機４４のロータ軸に固定された、またはロータ軸と一体となって回転する歯車２８を含む。この歯車２８から歯車３０、ポンプ駆動軸３２およびポンプクラッチ３４を介してオイルポンプ２４に動力が伝達される。
【００２２】
オイルポンプ２４は、第１および第２回転電機４４，４６自体に、またこれらと一体に設けられた歯車列等に、潤滑および冷却のためにオイルを供給する。また、終減速機１８にオイルを供給してもよい。
【００２３】
オイルポンプ２４をポンプモータ２６で駆動する場合、第１回転電機４４の回転速度と別個にオイルポンプ２４の回転速度を定めることができ、オイルの吐出量を第１回転電機４４の回転速度や、出力軸クラッチ４８が接続されている場合にあっては車両の走行速度に関連せずに定めることができる。よって、過剰にオイルを吐出することを抑制することができる。また、低温時において、オイルの粘度が高くポンプモータ２６の駆動トルクではオイルポンプ２４を十分駆動できないとき、ポンプクラッチ３４を接続状態として第１回転電機４４で、または第２回転電機４６も加えてオイルポンプ２４を駆動することができる。よって、低温時の駆動を想定してポンプモータ２６を大型とする必要がない。
【００２４】
１機のオイルポンプ２４をポンプモータ２６でも原動機（内燃機関４２、第１回転電機４４）でも駆動できるようにしたことにより、電動オイルポンプと機械式オイルポンプの両方を設ける場合に比べ、オイルポンプを設置するためのスペースを小さくすることができる。
【００２５】
図３は、本発明の第３実施形態の車両の動力装置６０の構成を示す模式図である。前述の動力装置１０，４０と同一の構成については、同一の符号を付す。動力装置６０は、原動機として、第１回転電機６２および第２回転電機６４の２機の回転電機を有する。第１および第２回転電機６２，６４の動力は、動力伝達装置６６を介して駆動輪２２に出力される。動力伝達装置６６は、変速機と終減速機が一体となったトランスアクスルとして構成されてよい。さらに、第１および第２回転電機６２，６４をトランスアクスル内に配置し、これらを一体にした動力装置６０が構成されてもよい。
【００２６】
動力伝達装置６６は、遊星歯車機構６８を含む。遊星歯車機構６８は、所定の関係を有して相互に回転する３つの要素を含む。遊星歯車機構６８の第１要素は、第１サンギア７０であり、第１サンギア７０は、互いにかみ合う歯車７２Ａ，７２Ｂからなる歯車対７２を介して第１回転電機６２のロータ軸に接続されている。第１回転電機６２と第１サンギア７０は、歯車対７２の歯数で定まる固定の回転速度比で回転する。遊星歯車機構６８の第２要素は、第２サンギア７４であり、第２サンギア７４は、互いにかみ合う歯車７６Ａ，７６Ｂからなる歯車対７６を介して第２回転電機６４に接続されている。第２回転電機６４と第２サンギア７４は、歯車対７６の歯数で定まる固定の回転速度比で回転する。遊星歯車機構６８の第３要素は、プラネタリキャリア７８である。プラネタリキャリア７８は、それ自身に一体に設けられたキャリア歯車８０を有し、キャリア歯車８０は終減速機１８の入力要素であるリング歯車８２とかみ合っている。第３要素であるプラネタリキャリア７８は、原動機である第１および第２回転電機６２，６４の動力を駆動輪２２に向けて出力する出力軸に接続されている。
【００２７】
プラネタリキャリア７８は、２種類のピニオン８４，８６を回転可能に支持している。外側に位置する外側ピニオン８４は、第１サンギア７０の半径方向外側に配置され、第１サンギア７０とかみ合っている。内側に位置する内側ピニオン８６は、半径方向において外側ピニオン８４と第２サンギア７４の間に位置し、これらとかみ合っている。外側および内側ピニオン８４，８６は、プラネタリキャリア７８の回転と共に公転しつつ、かみ合う相手側の歯車との関係によって自転する。
【００２８】
第１および第２回転電機６２，６４の動力は、遊星歯車機構６８により融合されて、終減速機１８を介して駆動輪２２に伝達される。遊星歯車機構６８の３つの要素の回転速度、つまり第１サンギア７０、第２サンギア７４およびプラネタリキャリア７８の回転速度は、いずれか２つの要素の回転速度が定まると、残りの１つの要素の回転速度が一意に定まる関係にある。したがって、ある車両走行速度において、第１回転電機６２と第２回転電機６４の取りうる回転速度は無数に存在し、要求されているトルク、効率等を考慮して適宜定めることができる。
【００２９】
動力装置６０は、動力装置６０の所定部位の潤滑および冷却を行うためにオイルを供給するオイルポンプ２４を有している。オイルポンプ２４は、前述の動力装置１０，４０と同様に、専用のポンプモータ２６および原動機、特に第２回転電機６４により駆動することができる。オイルポンプ２４を原動機で駆動するための駆動力伝達経路は、第２回転電機６４のロータ軸８８を含み、動力がロータ軸８８からポンプクラッチ３４を介してオイルポンプ２４に伝達される。
【００３０】
オイルポンプ２４は、動力伝達装置６６内の機械要素、例えば遊星歯車機構６８、歯車対７２，７６および終減速機１８やこれらの機構を支持する軸受等にオイルを供給し、潤滑および冷却を行う。また、第１および第２回転電機６２，６４にオイルを供給し、これらの冷却を行うようにすることができる。
【００３１】
オイルポンプ２４をポンプモータ２６で駆動する場合、第２回転電機６４の回転速度と別個にオイルポンプ２４の回転速度を定めることができ、オイルの吐出量を第２回転電機６４の回転速度や車両の走行速度に関連せずに定めることができる。よって、過剰にオイルを吐出することを抑制することができる。また、低温時において、オイルの粘度が高くポンプモータ２６の駆動トルクではオイルポンプ２４を十分駆動できないとき、ポンプクラッチ３４を接続状態として第２回転電機６４によりオイルポンプ２４を駆動することができる。よって、低温時の駆動を想定してポンプモータ２６を大型とする必要がない。
【００３２】
１機のオイルポンプ２４をポンプモータ２６でも原動機（内燃機関４２、第１回転電機４４）でも駆動できるようにしたことにより、電動オイルポンプと機械式オイルポンプの両方を設ける場合に比べ、オイルポンプを設置するためのスペースを小さくすることができる。
【００３３】
さらに、動力装置６０においては、第２回転電機６４でオイルポンプ２４を駆動する場合においても、車両の走行速度に拘束されることなく、オイルポンプ２４の吐出量を制御することができる。動力装置６０においては、遊星歯車機構６８の機能によって、車両が一定の速度で走行している場合であっても、第１および第２回転電機６２，６４の回転速度を変化させることができる。つまり、車両の走行速度とは別個に第２回転電機６４の回転速度を変化させることができ、オイルポンプ２４の吐出量を変化させることができる。例えば、オイルポンプ２４を第２回転電機６４で駆動する場合において、ポンプモータ２６で駆動する場合に比べて第１回転電機６２の回転速度を高め、第２回転電機６４の回転速度を低くすることで、オイルの吐出量が過剰とならないようにすることができる。
【００３４】
第３実施形態において、２つのサンギア７０，７４とプラネタリキャリア７８からなる遊星歯車機構６８について説明したが、遊星歯車機構６８の構成はこれに限られない。例えば、サンギアと、プラネタリキャリアと、サンギアと同心に配置されプラネタリキャリアに回転可能に支持されたピニオンとかみ合うリングギアとを３つの要素とした遊星歯車機構を採用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  動力装置、１２  原動機、１４  動力伝達装置、１６  推進軸、１８  終減速機、２０  駆動軸、２２  駆動輪、２４  オイルポンプ、２６  ポンプモータ、２８，３０  歯車、３２  ポンプ駆動軸、３４  ポンプクラッチ、４０  動力装置、４２  内燃機関、４４  第１回転電機、４６  第２回転電機、４８  出力軸クラッチ、６０  動力装置、６２  第１回転電機、６４  第２回転電機、６６  動力伝達装置、６８  遊星歯車機構、７０  第１サンギア、７２  歯車対、７４  第２サンギア、７６  歯車対、７８  プラネタリキャリア、８０  キャリア歯車、８２  リング歯車、８４  外側ピニオン、８６  内側ピニオン、８８  ロータ軸。
【図１】
2019137209.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019137209.tif 000005