(57)【要約】【課題】ＥＶ走行モードが設定されている場合や、ＥＶ走行モードからハイブリッド走行モードに切り替える場合であっても、部品点数や部材コストを特には増大することなく変速機や走行用モータに適切にオイルを供給することができるハイブリッド車両の油圧装置を提供する。【解決手段】エンジン２と変速機６と第１ケース１６と走行用モータ４と第２ケース１３とを備え、エンジン２の運転を停止しかつ走行用モータ４のモータトルクによって走行するＥＶ走行モードを設定可能なハイブリッド車両１の油圧装置において、各ケース１６，１３の少なくとも一部は互いに連結されており、それらのケース１６，１３のうちの少なくともいずれか一方に電動オイルポンプ１７が設けられ、ＥＶ走行モードが設定されている場合には、電動オイルポンプ１７から各ケース１６，１３内にオイルを供給するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンの出力側に設けられていて前記エンジンが発生したエンジントルクを増減する変速機と、前記変速機を収容する第１ケースと、駆動輪に動力伝達可能に連結された走行用モータと、前記走行用モータを収容する第２ケースとを備え、前記エンジンの運転を停止している状態であってかつ前記走行用モータが発生したモータトルクによって走行するＥＶ走行モードを設定可能なハイブリッド車両の油圧装置において、
前記第１ケースと前記第２ケースとの少なくとも一部は互いに連結されており、
前記第１ケースと前記第２ケースとのうちの少なくともいずれか一方に、電気的に駆動される電動オイルポンプが設けられており、
前記ＥＶ走行モードが設定されている場合には、前記電動オイルポンプから前記第１ケース内と前記第２ケース内とにオイルを供給するように構成されている
ことを特徴とするハイブリッド車両の油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動力源としてエンジンとモータ（もしくは発電機能のあるモータ）とを備え、モータの出力のみによって走行するＥＶ走行が可能なハイブリッド車両の油圧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のハイブリッド車両の一例が特許文献１に記載されている。その車両は、駆動力源としてエンジンと２つのモータとを備え、エンジンの出力側に第１モータが連結され、第１モータの出力側に前後進切替機構が連結され、前記前後進切替機構の出力側に変速機が連結され、変速機の出力側に発進クラッチを介して第２モータが連結されている。そして、低車速であってかつ要求駆動力が小さい場合には、発進クラッチを開放すると共にエンジンを停止して第２モータの出力によって車両を走行させるＥＶ走行モードを設定するように構成されている。また、所定の車速以上であってかつ要求駆動力が増大した場合には、発進クラッチを係合し、かつエンジンを始動し、エンジンと２つのモータのうち少なくともいずれか一方のモータとを駆動力源としたパラレルＨＥＶ走行モードを設定するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０５９９９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているようなエンジンおよびモータを駆動力源とするハイブリッド車両では、通常、エンジンによって駆動される機械式オイルポンプを備えていて、エンジンを運転している場合には、機械式オイルポンプから変速機や各モータなどにオイルを供給するように構成されている。しかしながら、ＥＶ走行モードが設定されている場合には、エンジンの運転を停止している。そのため、例えば、ＥＶ走行モードからパラレルＨＥＶ走行モードに切り替える場合に、変速機で所定の変速比を設定する油圧を供給したり、発進クラッチを係合したりする油圧を、機械式オイルポンプによっては変速機や発進クラッチに供給することができない。また、そのような変速機や発進クラッチを動作させる油圧と併せて、第２モータを冷却および潤滑するオイルを、機械式オイルポンプによっては第２モータに供給することができない。そこで、例えば、機械式オイルポンプとは別に電動オイルポンプを設け、電動オイルポンプによって変速機や第２モータなどにオイルを供給することが考えられる。しかしながら、変速機および第２モータなどにそれぞれ独立して電動オイルポンプを設けると、部材コストや部品点数が増大する可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、ＥＶ走行モードが設定されている場合や、ＥＶ走行モードからハイブリッド走行モードに切り替える場合であっても、部品点数や部材コストを特には増大することなく変速機や走行用モータに適切にオイルを供給することができるハイブリッド車両の油圧装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、前記エンジンの出力側に設けられていて前記エンジンが発生したエンジントルクを増減する変速機と、前記変速機を収容する第１ケースと、駆動輪に動力伝達可能に連結された走行用モータと、前記走行用モータを収容する第２ケースとを備え、前記エンジンの運転を停止している状態であってかつ前記走行用モータが発生したモータトルクによって走行するＥＶ走行モードを設定可能なハイブリッド車両の油圧装置において、前記第１ケースと前記第２ケースとの少なくとも一部は互いに連結されており、前記第１ケースと前記第２ケースとのうちの少なくともいずれか一方に、電気的に駆動される電動オイルポンプが設けられており、前記ＥＶ走行モードが設定されている場合には、前記電動オイルポンプから前記第１ケース内と前記第２ケース内とにオイルを供給するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ＥＶ走行モードが設定されている場合には、１つの電動オイルポンプから変速機を収容している第１ケース内と走行用モータを収容している第２ケース内とにオイルが供給される。つまり、変速機と走行用モータとのそれぞれにおいて、別々にオイルポンプを設ける必要がない。したがって、全体として部品点数や部材コストを低減することができるとともに、エンジンの運転を停止している場合であっても、変速機および走行用モータなどに適切にオイルを供給することができる。また、１つの電動オイルポンプによって変速機および走行用モータなどにオイルを供給するから、少なくとも油圧回路の一部を共有化することができる。また、オイルも共有化されるため、装置の全体として油温の偏りを緩和して冷却性能を向上することができる。さらに、第１ケースと第２ケースとの少なくとも一部は互いに連結されているため、各ケースごとにマウントを設ける必要がなく、マウントの数を削減することができ、これらによっても全体として部品点数や部材コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の第１実施形態におけるハイブリッド車両のパワートレーンを模式的に示す図である。
【図２】この発明の実施形態における油圧回路の一例を模式的に示す図である。
【図３】この発明の第２実施形態におけるハイブリッド車両のパワートレーンを模式的に示す図である。
【図４】この発明の第３実施形態におけるハイブリッド車両のパワートレーンを模式的に示す図である。
【図５】この発明の第４実施形態におけるハイブリッド車両のパワートレーンを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、この発明の第１実施形態におけるハイブリッド車両のパワートレーンを模式的に示す図である。図１に示すハイブリッド車両１は、フロントエンジン・後輪駆動車（ＦＲ車）をベースとした四輪駆動車であり、駆動力源としてエンジン２と二つのモータ３，４とを備えている。そして、エンジン２と第１モータ３とによって図示しない後輪を駆動し、第２モータ４によって図示しない前輪を駆動するように構成されている。具体的には、車両１の前方側であってかつ車幅方向でのほぼ中央部に車両１の後方に向けていわゆる縦置きにエンジン２が配置されている。エンジン２は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であって、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態が電気的に制御されるように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量または噴射量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。ディーゼルエンジンであれば、燃料の噴射量、燃料の噴射時期、あるいは、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システムにおけるスロットルバルブの開度などが電気的に制御される。
【００１０】
エンジン２の出力側であってかつ、エンジン２と同一の軸線上に、第１モータ３、発進クラッチ５、変速機６の順に配置されており、エンジン２の出力軸と第１モータ３のロータ軸とが発進クラッチ５を介して変速機６の入力軸に連結されている。第１モータ３はエンジン２が出力するエンジントルクを受けて駆動されることによって電気を発生する発電機としての機能（発電機能）と、電力が供給されることによって駆動されてモータトルクを出力する電動機としての機能（電動機能）とを有している。すなわち、第１モータ３は発電機能を有するモータ・ジェネレータであり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。また、第１モータ３には、インバータを介してバッテリ（それぞれ図示せず）が接続されている。したがって、第１モータ３を発電機として駆動し、その際に発生する電力をバッテリに蓄え、あるいは、第２モータ４に供給することができる。また、バッテリに蓄えられている電力によって第１モータ３を駆動してモータトルクを出力することもできる。
【００１１】
発進クラッチ５は、ここに示す例では、エンジン２および第１モータ３と後輪との間で選択的に動力の伝達および遮断を行うように構成された油圧式の摩擦係合装置であり、第１モータ３のロータ軸に連結された摩擦板５ａと、変速機６の入力軸に連結された摩擦板５ｂとを有している。そして、後述する油圧源であるオイルポンプから供給される油圧が増大されて各摩擦板５ａ，５ｂが互いに接触して係合状態となることによりエンジン２と第１モータ３とが車両１の駆動系統に連結される。また、前記油圧が低下されて各摩擦板５ａ，５ｂが互いに離隔することにより解放状態となって、エンジン２と第１モータ３とが車両１の駆動系統から切り離される。なお、発進クラッチ５は、複数の摩擦板５ａおよび複数の摩擦板５ｂを有し、それら複数の摩擦板５ａと複数の摩擦板５ｂとを交互に配置した多板クラッチによって構成することもできる。
【００１２】
変速機６は、要は、入力回転数の出力回転数に対する比率を適宜に変更できる機構であって、変速比をステップ的に変化させることのできる有段変速機や、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機などによって構成することができる。また、変速機６は、好ましくは、係合することによってトルクを伝達し、解放することによってトルクの伝達を遮断してニュートラル状態を設定することのできるクラッチ機構を備えている。この発明の実施形態では、変速機６として、例えば、前進８速や前進１０速あるいはそれ以上の多段自動変速機を用いることができる。
【００１３】
変速機６の出力軸にリヤプロペラシャフト７が連結されている。そのリヤプロペラシャフト７は車両１の前後方向で変速機６から後方側に延びていて、当該リヤプロペラシャフト７にリヤデファレンシャルギヤ８が連結されている。そのリヤデファレンシャルギヤ８に図示しないドライブシャフトを介して左右の後輪が連結されている。
【００１４】
前述の第２モータ４はこの発明の実施形態における走行用モータに相当しており、この発明の実施形態における駆動輪に相当する左右の前輪に動力伝達可能に連結されている。その第２モータ４は、ここに示す例では、少なくとも電力が供給されることにより駆動されてモータトルクを出力する原動機としての機能と、外部からトルクを受けて駆動されることによって電気を発生する発電機としての機能とを有している。すなわち、第２モータ４は前記第１モータ３と同様に、発電機能を有するモータ・ジェネレータであり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。したがって、第２モータ４には、インバータを介してバッテリ（それぞれ図示せず）が接続されており、バッテリからの電気によって第２モータ４を駆動してモータトルクを出力することができる。また、第２モータ４は前輪に対して動力伝達可能に連結されているため、前輪から伝達されるトルクによって第２モータ４を発電機として駆動し、それによって発生した電力をバッテリに蓄えることもできる。さらに、上述した第１モータ３と第２モータ４とは、インバータを介して互いに電力の授受が可能なように接続されており、例えば、第１モータ３で発生した電気を、第２モータ４に直接供給し、第２モータ４でモータトルクを出力することも可能である。
【００１５】
第２モータ４と同一の軸線上であってかつ車両１の前後方向で第２モータ４より前方側に、減速機構９、Ｌｏ／Ｈｉ切替機構１０、フロントプロペラシャフト１１、フロントデファレンシャルギヤ１２の順に配置されている。減速機構９は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、その遊星歯車機構は、サンギヤ９Ｓと、サンギヤ９Ｓと同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ９Ｒと、サンギヤ９Ｓおよびリングギヤ９Ｒに噛み合っているピニオンギヤを保持しているキャリヤ９Ｃとを備えている。サンギヤ９Ｓに第２モータ４のロータ軸が連結されており、リングギヤ９Ｒにユニットケース１３などの所定の固定部が連結されている。したがって、サンギヤ９Ｓの回転数に対して、キャリヤ９Ｃの回転数が低回転数になり、第２モータ４のモータトルクは減速機構９で増大されて出力される。
【００１６】
Ｌｏ／Ｈｉ切替機構１０は、車両１の前後方向で減速機構９より前方側に位置しており、減速機構９と同様にシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、サンギヤ１０Ｓと、サンギヤ１０Ｓと同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１０Ｒと、サンギヤ１０Ｓおよびリングギヤ１０Ｒに噛み合っているピニオンギヤを保持しているキャリヤ１０Ｃとを備えている。Ｌｏ／Ｈｉ切替機構１０のサンギヤ１０Ｓに減速機構９のキャリヤ９Ｃが連結され、Ｌｏ／Ｈｉ切替機構１０のキャリヤ１０Ｃにフロントプロペラシャフト１１が連結されている。また、Ｌｏ／Ｈｉ切替機構１０は、リングギヤ１０Ｒをユニットケース１３あるいはキャリヤ１０Ｃに選択的に連結する係合機構を備えている。その係合機構は、ここに示す例ではドグクラッチ１４によって構成されていて、ドグクラッチ１４によってユニットケース１３にリングギヤ１０Ｒを連結できるようになっている。つまりリングギヤ１０Ｒを固定することによってサンギヤ１０Ｓの回転数に対してキャリヤ１０Ｃの回転数が低回転数になるＬｏギヤを設定するようになっている。また、キャリヤ１０Ｃとリングギヤ１０Ｒとを連結して遊星歯車機構の全体が一体に回転するいわゆる直結状態とすることによってＨｉギヤを設定するようになっている。なお、Ｌｏギヤは例えば発進時など比較的大きなトルクが要求される場合に設定され、Ｈｉギヤは所定の車速まで加速されてエンジン回転数が所定の回転数以上になった場合に設定される。
【００１７】
フロントプロペラシャフト１１は前記リヤプロペラシャフトと互いに平行に配置されていて、かつ車両１の前後方向でＬｏ／Ｈｉ切替機構１０から前方側に延びている。そのフロントプロペラシャフト１１にフロントデファレンシャルギヤ１２が連結されている。なお、フロントプロペラシャフト１１は車幅方向でエンジン２や変速機６などを挟んで車幅方向での中心部に対して右側もしくは左側のいずれか一方側に偏って配置されている。これらフロントプロペラシャフト１１、Ｌｏ／Ｈｉ切替機構１０、減速機構９、第２モータ４などは上述したユニットケース１３の内部に収容されていて、図示しない左右の前輪を駆動する電動ユニット１５を構成している。図１には、電動ユニット１５を点線で記載してある。
【００１８】
上述した変速機６のトランスミッションケース１６にユニットケース１３の少なくとも一部が締結されている。こうすることにより、変速機６と電動ユニット１５とが一体化され、その結果、それらが取り付けられる図示しない支持マウントの数を削減できる。なお、上述した締結のための手段は適宜、選択することができ、例えば、ボルト止めやリベット止め、溶接などであってよい。なお、上述したトランスミッションケース１６がこの発明の実施形態における第１ケースに相当し、ユニットケース１３がこの発明の実施形態における第２ケースに相当している。
【００１９】
上記の図１に示す構成のハイブリッド車両１では、複数の走行モードで走行することが可能である。具体的には、例えば、発進クラッチ５を解放し、かつ、エンジン２を停止した状態で第２モータ４が出力するモータトルクによってハイブリッド車両１を走行させるいわゆるＥＶ走行モードを設定して走行することができる。また、発進クラッチ５を解放した状態でエンジン２を運転し、エンジントルクで第１モータ３を駆動して発電するとともに、その発電した電力で第２モータ４を駆動し、第２モータ４のモータトルクによってハイブリッド車両１を走行させるいわゆるシリーズＨＶ走行モードを設定して走行することができる。さらに、発進クラッチ５を係合することにより、エンジントルクと第２モータ４のモータトルクとによってハイブリッド車両１を走行させるいわゆるパラレルＨＶ走行モードを設定して走行することができる。なお、エンジントルクと第２モータ４のモータトルクとに加え、第１モータ３が出力するモータトルクによってハイブリッド車両１を走行させることもできる。
【００２０】
また、図１に示す例では、トランスミッションケース１６内に、電気的に駆動される電動オイルポンプ（以下の説明ではＥＯＰと記す。）１７が設けられており、発進クラッチ５と電動ユニット１５と変速機６とのそれぞれにＥＯＰ１７から吐出されたオイルを供給してそれらを冷却および潤滑するようになっている。また、それらを動作させる制御油圧を供給するようになっている。具体的には、ＥＯＰ１７の図示しない吐出孔に第１油路１８および第２油路１９が接続されている。第１油路１８はトランスミッションケース１６内に設けられており、第１油路１８を介して発進クラッチ５と変速機６とにオイルを供給するようになっている。第２油路１９はトランスミッションケース１６内からユニットケース１３内に亘って設けられており、第２油路１９を介して電動ユニット１５にオイルを供給するようになっている。
【００２１】
ここで、発進クラッチ５や電動ユニット１５、変速機６などにオイルを供給する油圧回路について、より具体的に説明する。図２は、この発明の実施形態における油圧回路の一例を模式的に示す図である。図２に示すように、ＥＯＰ１７に、当該ＥＯＰ１７を駆動するポンプ用モータ２０が連結されている。ポンプ用モータ２０は図示しないバッテリに接続されていて、上述したＥＶ走行モードが設定された場合に、バッテリからの電気によって駆動されるようになっている。ＥＯＰ１７の吐出孔に第３油路２１を介して上述した第１油路１８と第２油路１９とが接続されている。
【００２２】
また、ＥＯＰ１７と並列に機械式オイルポンプ（以下の説明ではＭＯＰと記す。）２２が設けられている。ＭＯＰ２２は従来知られている機械式オイルポンプと同様に構成されていて、チェーンやベルトなどによって構成される伝動機構２３を介してエンジン２に接続されている。ＭＯＰ２２の吐出孔に第４油路２４を介して変速機６が接続されている。そのため、ＨＶ走行モードが設定されることによって、エンジン２が運転されてエンジントルクを出力すると、伝動機構２３を介してＭＯＰ２２にエンジントルクが伝達されてＭＯＰ２２が駆動される。そして、変速機６に第４油路２４を介してＭＯＰ２２から吐出されたオイルが供給される。
【００２３】
上述した第３油路２１と第４油路２４とは２つの連絡油路２５，２６によって接続されている。第１連絡油路２５に、ＥＯＰ１７から吐出されたオイルを所定の圧力に調圧するソレノイドバルブ２７が設けられている。したがって、ソレノイドバルブ２７で所定の圧力に減圧した油圧が、発進クラッチ５や変速機６に供給される。また、第２連絡油路２６にソレノイドバルブ２７と並列にカットオフバルブ２８が設けられている。カットオフバルブ２８は、ＥＯＰ１７から変速機６に向けてオイルが流れる場合に開き、これとは反対方向のオイルの流れを阻止するように構成されている。また、ここに示す例では、ＥＯＰ１７で発生させた油圧が所定の油圧より高くなった場合に開弁するように構成されている。すなわち、カットオフバルブ２８はいわゆるリリーフバルブとして機能するようになっている。
【００２４】
したがって、上述した構成のハイブリッド車両１では、ＥＶ走行モードを設定していることによりエンジン２の運転が停止され、それに伴ってＭＯＰ２２が駆動されていないとしても、ＥＯＰ１７を駆動することにより、発進クラッチ５と変速機６と電動ユニット１５とにＥＯＰ１７から吐出されたオイルを供給してそれらを適切に冷却および潤滑することができる。また、発進クラッチ５や変速機６に対してソレノイドバルブ２７によって調圧されたオイルを供給することができるため、例えばＥＶ走行モードからパラレルＨＶ走行モードに切り替える場合には、速やかに発進クラッチ５を係合させ、また変速機６では所定の変速比を設定することができる。これにより、上述した走行モードの切り替えを速やかにかつ滑らかに行うことができる。ひいては、運転者に不快感や違和感を与えることを抑制することができる。さらに、上述した構成の油圧回路では、発進クラッチ５および電動ユニット１５と、変速機６との間でオイルを共有しているため、装置の全体として油温の偏りを抑制することができ、装置の全体としてオイルによる冷却性能を向上することができる。また、発進クラッチ５および電動ユニット１５と変速機６との間で、上述した油圧回路の少なくとも一部を共有化しているため、装置の全体として小型化することができる。そして、図１に示す構成では、トランスミッションケース１６やユニットケース１３の内部に各第１油路１８と第２油路１９とが設けられているため、つまりオイルが外気温に曝されないため、外気温による油温の変化を抑制することができる。なお、エンジン２が運転されていることによりＭＯＰ２２が駆動されている場合には、ソレノイドバルブ２７を開弁して第１連絡油路２５を連通状態とすることにより、ＭＯＰ２２から吐出されたオイルを発進クラッチ５と電動ユニット１５とに供給することができる。つまり、ＨＶ走行モードが設定されている場合であっても、発進クラッチ５および電動ユニット１５と、変速機６との間でオイルを共有化して装置の全体として油温の偏りを抑制でき、これにより装置の全体としてオイルによる冷却性能を向上することができる。
【００２５】
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。図３は、ユニットケース１３内にＥＯＰ１７を配置した例であり、図３に示す例では、第１油路１８はユニットケース１３からトランスミッションケース１６内に亘って設けられ、第２油路１９はユニットケース１３内に設けられている。このような構成であっても、上述した図１に示す構成と同様の作用・効果を得ることができる。
【００２６】
また、図４は、トランスミッションケース１６内にＥＯＰ１７を配置し、第２油路１９の少なくとも一部をトランスミッションケース１６およびユニットケース１３の外部を通って設けた例である。図４に示す構成では、第２油路１９の少なくとも一部が外気に曝されるため、外気によってオイルを冷却することができる。その結果、オイルによる冷却性能を更に向上することができる。
【００２７】
さらに、図５は、ユニットケース１３内にＥＯＰ１７を配置し、第１油路１８の少なくとも一部をトランスミッションケース１６およびユニットケース１３の外部を通って設けた例である。図５に示す構成では、第１油路１８の少なくとも一部が外気に曝され、その外気によってオイルを冷却することができる。したがって、図５に示す構成であっても、上述した図４に示す構成と同様の作用・効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１…ハイブリッド車両、  ２…エンジン（ENG）、  ３…第１モータ（ＭＧ１）、  ４…第２モータ（ＭＧ２）、  ６…変速機、  １３…ユニットケース（第２ケース）、  １６…トランスミッションケース（第１ケース）、  １７…電動オイルポンプ。
【図１】
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【図２】
2019123387.tif 000004
【図３】
2019123387.tif 000005
【図４】
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【図５】
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