JP2005121190A - パワートレーンのオイル供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 オイル必要部に供給されるオイル量が低下することを抑制することのできるパワートレーンのオイル供給装置を提供する。
【解決手段】 車両の駆動力要求を含む所定条件に基づいて、駆動力源から車輪に至るパワートレーンの運転状態を制御するとともに、パワートレーンの動作により輸送されるオイルが、オイル必要部に供給される構成となっているパワートレーンのオイル供給装置において、オイル必要部に供給されるオイル量を判断するオイル量判断手段（ステップＳ２）と、所定条件およびオイル必要部に供給されるオイル量に基づいて、パワートレーンの運転状態を制御することにより、オイル必要部に供給されるオイル量を調整するパワートレーン制御手段（ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）とを備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、オイル必要部にオイルを供給するパワートレーンのオイル供給装置に関するものである。

従来から、車両に搭載されるパワートレーンでは、各種の回転要素がケーシングの内部に設けられており、ケーシングの内部の潤滑油がケーシングの外部に漏れたり、ケーシングの外部の異物がケーシングの内部に侵入したりすることを防止するために、密封装置が設けられている。この密封装置としては、回転要素に接触してシール面を形成する密封装置が知られている。このような接触式の密封装置においては、シール面で回転要素と密封装置とが摺動するため、シール面に潤滑油を供給する必要がある。

このような密封装置用の潤滑装置を有する内燃機関の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された内燃機関においては、シリンダブロックの軸孔に設けた軸受メタルにより、クランク軸が支持されている。またシリンダブロックの外側にオイルシールが設けられている。このオイルシールは、オイルシールケース、スリンガ、ダストシール、リップ、支持板を有する。そして、オイルシールケースがシリンダブロックに固定され、ダストシールおよびリップが支持板に固定され、この支持板がオイルシールケースに固定されている。なお、スリンガはクランク軸に圧入され、ダストシールおよびリップがスリンガに接触する構成となっている。さらに、シリンダブロックと、オイルシールケースとの間にパッキンが介在されて、パッキンの突出部分により、オイル溜まりが形成される。そして、クランク軸の回転により遠心力で跳ね飛ばされる潤滑油が、オイル溜まりに溜まる。このように、特許文献１では、パッキンにより堰を構成して、シール機能と注油機能とをパッキンに持たせることができるので、オイルシールの焼き付きを阻止できるとされている。
特開平９−１９５７４２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されている内燃機関のオイルシール潤滑装置では、内燃機関の運転状態によっては、オイル溜まりに供給される潤滑油量が低下して、オイルシールを潤滑する機能が低下する可能性があった。

この発明は上記課題を解決するためのもので、オイル必要部に供給されるオイル量が低下することを抑制することのできるパワートレーンのオイル供給装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両の駆動力要求を含む所定条件に基づいて、駆動力源から車輪に至るパワートレーンの運転状態を制御するとともに、前記パワートレーンの動作により輸送されるオイルが、オイル必要部に供給される構成となっているパワートレーンのオイル供給装置において、前記オイル必要部に供給されるオイル量を判断するオイル量判断手段と、前記所定条件および前記オイル必要部に供給されるオイル量に基づいて、前記パワートレーンの運転状態を制御することにより、前記オイル必要部に供給されるオイル量を調整するパワートレーン制御手段とを備えていることを特徴とするものである。ここで、オイル必要部には、オイルにより冷却または潤滑される部位と、オイルにより冷却または潤滑される部位に、オイルを導く油路とが含まれる。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記オイル必要部に供給されるオイル量が所定量以下となる場合は、前記オイル必要部に供給されるオイル量が増加するように、前記パワートレーンの運転状態を制御する機能を、前記パワートレーン制御手段が有していることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記パワートレーンは、前記駆動力源の動力をモータ・ジェネレータおよび前記車輪に分配する動力分配装置を有しており、前記動力分配装置は差動回転可能な３つの回転要素を有し、第１の回転要素が前記駆動力源に連結され、第２の回転要素が前記モータ・ジェネレータに連結され、第３の回転要素が前記車輪に連結されているとともに、前記モータ・ジェネレータは、前記駆動力源から前記動力分配装置に伝達されるトルクに応じた反力トルクを生成する機能を有し、前記モータ・ジェネレータの動力が、前記オイルを輸送する回転部材を経由して、前記第２の回転要素に伝達されるように構成され、前記パワートレーンの運転状態を制御する機能には、前記モータ・ジェネレータの出力を制御して、前記駆動力源と、前記第３の回転要素との間における変速比を制御することにより、前記オイル必要部に供給されるオイル量を調整する機能が含まれることを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記パワートレーンの運転状態を制御する機能には、前記駆動力源と、前記第３の回転要素との間における変速比を制御して、前記オイル必要部に供給されるオイル量を調整する場合に、前記車両の駆動力の変化を抑制するように、前記モータ・ジェネレータの出力および前記駆動力源の出力を制御する機能が含まれることを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項３または４の構成に加えて、前記オイル必要部には、前記駆動力源から前記動力分配装置に至る経路に配置された動力伝達部材に接触して、シール面を形成する密封装置が含まれることを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項５の構成に加えて、前記モータ・ジェネレータが配置され、かつ、隔壁により仕切られたモータ・ジェネレータ収納室と、前記隔壁に形成され、かつ、前記動力伝達部材が配置される軸孔とを有しており、前記密封装置が前記隔壁に取り付けられていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、車両の駆動力要求を含む所定条件およびオイル必要部に供給されるオイル量の判断結果に基づいて、パワートレーンの運転状態を制御することが可能である。したがって、オイル必要部に供給されるオイル量の低下を抑制できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、オイル必要部に供給されるオイル量が所定量以下となる場合は、オイル必要部に供給されるオイル量を増加することができる。

請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、モータ・ジェネレータの出力を制御することにより、駆動力源の反力トルクを生成して、第１の回転要素と第３の回転要素との間の変速比を制御する場合に、オイルがオイル必要部に供給される。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、オイル必要部に供給されるオイル量を調整する場合に、車両の駆動力が変化することを抑制するように、モータ・ジェネレータの出力および駆動力源の出力を制御することが可能である。

請求項５の発明によれば、請求項３または４の発明と同様の効果を得られる他に、動力伝達部材と密封装置とが接触してシール面が形成される。そして、駆動力源の回転数が高くなり、シール面の摺動抵抗が高まった場合にも、シール面に供給されるオイル量の減少を抑制できる。

請求項６の発明によれば、請求項５の発明と同様の効果を得られる他に、回転部材の回転によりオイルがモータ・ジェネレータ収納室に供給され、そのオイルがモータ・ジェネレータ収納室から漏れることが、密封装置により抑制される。そして、シール面がオイルにより潤滑されるため、密封装置の耐久性の低下を抑制できる。

つぎに、この発明の具体例を図面に基づいて説明する。図２は、この発明のオイル供給装置を有する車両のパワートレーンを示すスケルトン図である。図２に示された車両は、ＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動）形式のハイブリッド車Ｖｅである。図２において、１はエンジンであり、このエンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンまたはメタノールエンジンまたは水素エンジンなどを用いることができる。

この実施例においては、便宜上、エンジン１としてガソリンエンジンを用いた場合について説明する。エンジン１は、燃料の燃焼によりクランクシャフト２から動力を出力する装置であって、吸気装置、排気装置、燃料噴射装置、点火装置、冷却装置などを備えた公知のものである。クランクシャフト２は車両の幅方向に、かつ、水平に配置され、クランクシャフト２の後端部にはフライホイール３が形成されている。

このエンジン１の外壁には、中空のトランスアクスルケース４が取り付けられている。トランスアクスルケース４の内部には、インプットシャフト５、第１のモータ・ジェネレータ６、動力分配装置７、変速機構８、第２のモータ・ジェネレータ９が設けられている。インプットシャフト５はクランクシャフト２と同軸上に配置されている。インプットシャフト５におけるクランクシャフト２側の端部には、クラッチハブ１０がスプライン嵌合されている。

そして、フライホイール３とインプットシャフト５との間の動力伝達経路にはトルクリミッタ１１が設けられている。また、フライホイール３とインプットシャフト５との間におけるトルク変動を抑制・吸収するダンパ機構１２が設けられている。前記第１のモータ・ジェネレータ６は、インプットシャフト５の外側に配置され、第２のモータ・ジェネレータ９は、第１のモータ・ジェネレータ６よりもエンジン１から遠い位置に配置されている。

すなわち、エンジン１と第２のモータ・ジェネレータ９との間に第１のモータ・ジェネレータ６が配置されている。第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼備している。第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９は、共に正回転と逆回転とを切り換え可能である。さらに、第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９に電力を供給する電力供給装置（図示せず）が設けられている。電力供給装置としては、バッテリ、キャパシタなどの蓄電装置、あるいは公知の燃料電池などを用いることができる。

前記トランスアクスルケース４の内部には、トランスアクスルケース４に連続する隔壁５０，５１が形成されている。隔壁５０，５１はインプットシャフト５の軸線方向で異なる位置に配置されている。具体的には、軸線方向において、エンジン１と隔壁５１との間に、隔壁５０が配置されている。この隔壁５０，５１により仕切られたモータ・ジェネレータ収納室５２が形成されており、モータ・ジェネレータ収納室５２内に、第１のモータ・ジェネレータ６が配置されている。また、前記隔壁５０により、モータ・ジェネレータ収納室５２と他の収納室５５とが仕切られている。この収納室５５には、前記クラッチハブ１０、ダンパ機構１２、トルクリミッタ１１などが配置されている。

第１のモータ・ジェネレータ６は、トランスアクスルケース４側に固定されたステータ１３と、回転自在なロータ１４とを有している。ステータ１３は、鉄心１５と、鉄心１５に巻かれたコイル１６とを有している。一方、インプットシャフト５の外周には、中空シャフト１７が取り付けられている。そして、インプットシャフト５と中空シャフト１７とが相対回転可能に構成されているとともに、ロータ１４と中空シャフト１７とが一体回転するように連結されている。さらに、隔壁５０の内周には軸受５３が取り付けられ、隔壁５１の内周には軸受５４が取り付けられている。そして、軸受５３，５４により中空シャフト１７が回転可能に保持されている。

前記軸受５３付近の構成を図３の断面図に基づいて説明する。前記インプットシャフト５には軸線Ａ１方向に油路５６が形成されており、油路５６から分岐した油路５７はインプットシャフト５の外周面に開口されている。また、中空シャフト１７の内部にはニードル軸受５８が設けられており、ニードル軸受５８によりインプットシャフト５が支持されている。前記軸受５３は、内輪５９および外輪６０を有しており、内輪５９が中空シャフト１７の外周に嵌合固定され、外輪６０が隔壁５０の筒部６１に嵌合固定されている。

一方、インプットシャフト５の軸線方向において、インプットシャフト５の開口部６２と、収納室５５との間に相当する位置に、隔壁５５の側面６３が形成されている。この側面６３は軸線Ａ１と直交し、かつ、軸線Ａ１を中心として環状に形成されている。この側面６３は軸受５３と対面する位置および向きに配置されている。そして、軸線Ａ１を中心とする半径方向において、側面６３は開口部６２よりも外周側に配置されている。また、隔壁５０には軸孔６４が形成され、この軸孔６４にインプットシャフト５の一部が配置されている。そして、隔壁５０であって軸孔６４を形成する内周面に、オイルシール６５が取り付けられている。オイルシール６５はシールリップ６６を有しており、シールリップ６６とインプットシャフト５の外周面とが接触して、シール面Ｂ１を形成している。オイルシール６５は、ゴム状弾性体、言い換えればエラストマーなどの材料により構成されている。

一方、図２に示すように、インプットシャフト５の軸線方向において、動力分配装置７は、第１のモータ・ジェネレータ６と第２のモータ・ジェネレータ９との間に設けられている。この動力分配装置７は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構７Ａを有している。すなわち、遊星歯車機構７Ａは、サンギヤ１８と、サンギヤ１８と同心状に配置されたリングギヤ１９と、サンギヤ１８およびリングギヤ１９に噛合するピニオンギヤ２０を保持したキャリヤ２１とを有している。

このように構成された動力分配装置７の３つの回転要素、つまり、サンギヤ１８、リングギヤ１９、キャリヤ２１は、相互に差動回転可能である。そして、サンギヤ１８と中空シャフト１７とが一体回転するように連結され、キャリヤ２１とインプットシャフト５とが一体回転するように連結されている。なお、リングギヤ１９は、インプットシャフト５と同軸上に配置された環状部材（言い換えれば円筒部材）２２の内周側に形成されており、この環状部材２２の外周側にはカウンタドライブギヤ２３が形成されている。

一方、インプットシャフト５の外周には、中空シャフト２４が回転可能に取り付けられており、この中空シャフト２４の外周側に前記第２のモータ・ジェネレータ９が配置されている。第２のモータ・ジェネレータ９は、トランスアクスルケース４に固定されたステータ２５と、回転自在なロータ２６とを有している。ステータ２５は、鉄心２７と、鉄心２７に巻かれたコイル２８とを有している。また、ロータ２６と中空シャフト２４とが一体回転可能に連結されている。このように、第１のモータ・ジェネレータ６と動力分配装置７と、第２のモータ・ジェネレータ９とが同心状に配置されている。

前記変速機構８は、インプットシャフト５の軸線方向において、動力分配装置７と第２のモータ・ジェネレータ９との間に配置されており、この変速機構８は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構８Ａを有している。すなわち、遊星歯車機構８Ａは、サンギヤ２９と、サンギヤ２９と同心状に配置され、かつ、環状部材２２の内周に形成されたリングギヤ３０と、サンギヤ２９およびリングギヤ３０に噛合するピニオンギヤ３１を保持したキャリヤ３２とを有している。このキャリヤ３２はトランスアクスルケース４側に固定されている。また環状部材２２を回転可能に保持する軸受３３が設けられている。さらに、インプットシャフト５であって、エンジン１とは反対側の端部にはオイルポンプ６７が設けられている。オイルポンプ６７は、インプットシャフト５および中空シャフト２４と動力伝達可能に連結されている。オイルポンプ６７の吐出口は油路５６に連通されている。そして、オイルポンプ６７は、インプットシャフト５または中空シャフト２４のうち、いずれか一方、具体的には回転数が高い方の回転要素により駆動される構成となっている。

一方、前記トランスアクスルケース４の内部には、インプットシャフト５と平行なカウンタシャフト３４が設けられている。カウンタシャフト３４には、カウンタドリブンギヤ３５およびファイナルドライブピニオンギヤ３６が形成されている。そして、カウンタドライブギヤ２３とカウンタドリブンギヤ３５とが噛合されている。さらに、トランスアクスルケース４の内部にはデファレンシャル３７が設けられており、デファレンシャル３７は、デフケース３８の外周側に形成されたファイナルリングギヤ３９と、デフケース３８に対してピニオンシャフト４０を介して取り付けられた連結された複数のピニオンギヤ４１と、複数のピニオンギヤ４１に噛合されたサイドギヤ４２と、サイドギヤ４２に連結された２本のフロントドライブシャフト４３とを有している。各フロントドライブシャフト４３には前輪（車輪）４４が連結されている。このように、トランスアクスルケース４の内部に、変速機構８およびデファレンシャル３７を一括して組み込んだ、いわゆるトランスアクスルを構成している。

さらに、図４に示すように、車両全体を制御する電子制御装置１００が設けられており、この電子制御装置１００は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。この電子制御装置１００に対して、イグニッションスイッチ１０１の信号、エンジン回転数センサ１０２の信号、ブレーキスイッチ１０３の信号、車速センサ１０４の信号、アクセル開度センサ１０５の信号、シフトポジションセンサ１０６の信号、第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９の回転数を検出するレゾルバ１０７の信号、蓄電装置の充電量を検知する充電量センサ１０８の信号などが入力される。シフトポジションセンサ１０６により検知されるシフトポジションとしては、パーキングポジション、リバースポジション、ニュートラルポジション、ドライブポジションなどがある。これに対して、電子制御装置１００から、エンジン１の出力を制御する信号、第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９の出力を制御する信号などが出力される。

上記のように構成されたハイブリッド車Ｖｅにおいては、電子制御装置１００に入力される信号、および電子制御装置１００に記憶されているデータに基づいて、エンジン１の出力、第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９の出力が制御される。例えば、エンジン始動条件が成立した場合は、第１のモータ・ジェネレータ６が電動機として起動され、第１のモータ・ジェネレータ６のトルクによりエンジン１がクランキングされるとともに、燃料の供給および燃焼が実行されて、エンジン回転数が自律回転可能な回転数となった時点で、第１のモータ・ジェネレータ６によるクランキングが終了する。

また、車速、アクセル開度から判断されるハイブリッド車Ｖｅの駆動力要求、シフトポジションなどの条件に基づいて、エンジン走行モード、ハイブリッドモード、電気自動車モードなどの各種のモードを選択的に切り換えることが可能であるとともに、エンジン１で負担するべきトルク、第２のモータ・ジェネレータ９で負担するべきトルクなどが判断される。

前記駆動力要求が所定値以上あり、かつ、エンジン走行モードが選択された場合は、エンジン１が運転状態に制御されるとともに、エンジン１から出力されたトルクは、インプットシャフト５を経由して動力分配装置７のキャリヤ２１に伝達される。ここで、第１のモータ・ジェネレータ６が反力要素として機能するように制御されて、エンジントルクがリングギヤ１９に伝達される。

具体的には、第１のモータ・ジェネレータ６は発電機として起動されて回生トルクを生成し、エンジントルクに応じた反力トルクが確保される。そして、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を制御すると、動力分配装置７を構成する回転要素の差動作用により、キャリヤ２１およびエンジン回転数と、リングギヤ１９の回転数との比、すなわち変速比を、無段階に制御することが可能である。すなわち、動力分配装置７は、無段変速機としての機能を有している。

一方、電子制御装置１００には、図５に示すようなエンジン制御マップが記憶されている。このエンジン制御マップには最適燃費線Ｆ１が設定されており、この最適燃費線Ｆ１は、エンジン回転数およびエンジントルクをパラメータとして、エンジン１の燃料消費率が良い高トルク域を定めたものである。そして、前述した駆動力要求に応じてエンジン１で負担するべきトルクを算出し、その算出結果に基づき、エンジン回転数を制御する場合において、第１のモータ・ジェネレータ６の出力を制御して、動力分配装置７を無段変速機として機能させることにより、エンジン１の運転状態を、最適燃費線Ｆ１に沿った運転状態に近づける制御が実行される。

このようにして、リングギヤ１９に伝達されたエンジントルクは、カウンタドライブギヤ２３、カウンタドリブンギヤ３５、カウンタシャフト３４、ファイナルドライブピニオンギヤ３６、デファレンシャル３７を介して前輪４４に伝達されて、駆動力が発生する。以上のように、動力分配装置７は、エンジン１から出力された動力を機械的に第１のモータ・ジェネレータ６および車輪４４に分配する機能を有しており、その意味で、ハイブリッド車Ｖｅは機械分配式のハイブリッド車であるといえる。なお、エンジン走行モードが選択された場合は、第２のモータ・ジェネレータ９からは動力が出力されない。

これに対して、ハイブリッドモードが選択された場合は、エンジン１が運転され、かつ、第２のモータ・ジェネレータ９が電動機として起動する。第２のモータ・ジェネレータ９の動力が、中空シャフト２４を介して変速機構８のサンギヤ２９に伝達されると、キャリヤ３２が反力要素として作用するとともに、サンギヤ２９の回転速度が減速され、かつ、サンギヤ２９の回転方向とは逆方向にリングギヤ３０を回転させる方向に動力が伝達される。つまり、ハイブリッドモードが選択された場合は、エンジン１の動力および第２のモータ・ジェネレータ９の動力が、動力分配装置７で合成されて、車輪４４に伝達される。

さらに、電気自動車モードが選択された場合は、第２のモータ・ジェネレータ９の動力が、前述と同様にして車輪４４に伝達される一方、エンジン１における燃料の供給が停止される。なお、駆動力要求が所定値以下となり、ハイブリッド車Ｖｅが惰力走行する場合は、ハイブリッド車Ｖｅの運動エネルギに対応する動力が、車輪４４から第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９に伝達されるとともに、第１のモータ・ジェネレータ６または第２のモータ・ジェネレータ９の少なくとも一方を発電機として起動させて、発生した電力を蓄電装置に充電することが可能である。

さらにまた、エンジンモードまたはハイブリッドモードが選択され、かつ、蓄電装置の充電量が不足している場合は、エンジン出力を増加することにより、第１のモータ・ジェネレータ６の発電量を増加して、蓄電装置の充電量を増加する制御を実行することも可能である。

上記のようなパワートレーンの制御を実行する場合において、動力分配装置７の回転要素の運転状態、言い換えれば、動作点の一例を、図６の共線図に基づいて説明する。図６においては、縦軸に各回転要素の回転方向および回転数が示され、横軸に各回転要素が示されている。具体的には、サンギヤ１８および第１のモータ・ジェネレータ６の回転数が「Ｓ」で示され、キャリヤ２１およびエンジン回転数が「Ｃ」で示され、リングギヤ１９の回転数が「Ｒ」で示されている。この図６の共線図は、ドライブポジションが選択されて、ハイブリッド車Ｖｅが前進走行する場合の一例であり、リングギヤ１９の回転方向が正回転となっている。また、エンジン１の回転方向は正回転に限定され、第１のモータ・ジェネレータ６の回転方向は、エンジン回転数に応じて、正回転と逆回転とで切り換え可能である。

図６においては、第１のモータ・ジェネレータ６が正回転する場合の一例が、線分Ｃ１で示され、第１のモータ・ジェネレータ６が逆回転する場合の一例が、線分Ｃ２で示されている。また、線分Ｃ１，Ｃ２共に、リングギヤ１９の回転数が同一である場合に相当する。

つぎに、モータ・ジェネレータ収納室５２に対する潤滑油の供給機能を説明する。前記オイルポンプ６７が駆動されると、オイルポンプ６７から吐出されたオイルが、油路５６および油路５７を経由して、インプットシャフト５と中空シャフト１７との間に供給される。インプットシャフト５と中空シャフト１７との間のオイル、言い換えれば、潤滑油は、開口部６２を経由して中空シャフト１７の外部に排出されるとともに、中空シャフト１７の回転にともなう遠心力で、潤滑油が外側に飛ばされる。この潤滑油により軸受５３が潤滑されるとともに、この潤滑油により第１のモータ・ジェネレータ６が冷却される。ここで、オイルシール６５が設けられているため、モータ・ジェネレータ収納室５２に供給された潤滑油が、収納室５５に漏れることを抑制できる。なお、収納室５５内の異物が、モータ・ジェネレータ収納室５２に侵入することを防止する機能をも、オイルシール６５は有している。

一方、インプットシャフト５が回転すると、インプットシャフト５とシールリップ６６とが摺動する。このインプットシャフト５とシールリップ６６との摺動部分、具体的にはシール面Ｂ１に、以下のようにして潤滑油が供給される。すなわち、中空シャフト１７の回転にともなう遠心力で飛ばされた潤滑油の一部が、隔壁５０の側面６３に付着するとともに、潤滑油の自重でオイルシール６５側に移動し、その潤滑油がシール面Ｂ１に供給される。その結果、オイルシール６５の焼き付き摩耗などが抑制され、オイルシール６５の耐久性が向上する。このように、中空シャフト１７の回転にともなう遠心力により飛ばされる潤滑油の一部がシール面Ｂ１に供給されるため、シール面Ｂ１に供給される潤滑油量は、中空シャフト１７の回転数、言い換えれば、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数により変化する。したがって、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数が所定回転数以下である場合は、シール面Ｂ１に供給されるオイル量が所定値以下となり、シール面Ｂ１で潤滑不足が発生する可能性がある。

そこで、この実施例においては、動力分配装置７の動作点を算出するためのパラメータとして、前述した最適燃費線の他に、シール面Ｂ１における潤滑油量を加える制御を実行することで、シール面Ｂ１における潤滑不足を抑制することが可能である。以下、動力分配装置７の動作点を算出する場合に、潤滑油量をパラメータとして用いる場合の制御例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。

前述したエンジンモードまたはハイブリッドモードが選択されている場合において、図５のマップに基づいて、第１の動作点を算出する（ステップＳ１）。このステップＳ１においては、具体的には、エンジン１の動作点である出力、すなわち、トルクおよび回転数と、第１のモータ・ジェネレータ６の動作点である出力、すなわち、トルク（反力トルク）および回転数とが算出される。このステップＳ１についで、前記第１の動作点を選択した場合に、シール面Ｂ１に所定量Ｑ１以上の潤滑油が供給されるか否かが判断される（ステップＳ２）。

このステップＳ２の処理には、例えば、図７に示すマップが用いられる。図７に示すマップは、シール面Ｂ１に供給される潤滑油量と、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数との関係の一例を示すマップである。図７においては、第１のモータ・ジェネレータ６が正回転し、かつ、所定回転数Ｎｘを越えている場合、または、第１のモータ・ジェネレータ６が逆回転し、かつ、所定回転数ｎｘを越えている場合は、潤滑油量が所定量Ｑ１以上となることが示されている。

このため、第１のモータ・ジェネレータ６が正回転し、かつ、所定回転数Ｎｘ以下である場合、または、第１のモータ・ジェネレータ６が逆回転し、かつ、所定回転数ｎｘ以下である場合は、ステップＳ２で否定的に判断される。これに対して、第１のモータ・ジェネレータ６が正回転し、かつ、所定回転数Ｎｘを越えている場合、または、第１のモータ・ジェネレータ６が逆回転し、かつ、所定回転数ｎｘを越えている場合は、ステップＳ２で肯定的に判断される。

そして、ステップＳ２で否定的に判断された場合は、「ステップＳ２で否定的に判断された回数」をカウントアップされる（ステップＳ３）。ついで、このステップＳ３でカウントアップされた回数が、所定回数Ｎを越えたか否かが判断される（ステップＳ４）。このステップＳ４で肯定的に判断された場合は、前記第１の動作点から、第２の動作点に変更する処理をおこない（ステップＳ５）、図１に示すルーチンを終了する。

このステップＳ５においては、まず、シール面Ｂ１に供給される潤滑油量が所定値Ｑ１以上となるように、第２の動作点が設定される。第１のモータ・ジェネレータ６が正回転している場合は、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数として、所定回転数Ｎｘを越える値を選択する。例えば、図６の共線図に示すように、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を線分Ｃ１に相当する回転数から、線分Ｃ３に相当する回転数に高める。一方、第１のモータ・ジェネレータ６が逆回転している場合は、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数として、所定回転数ｎｘを越える値を選択する。例えば、図６の共線図に示すように、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を線分Ｃ２に相当する回転数から、線分Ｃ４に相当する回転数に高める。

このように、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を制御すると、エンジン回転数も線分Ｃ３またはＣ４に相当する回転数に変化する。ここで、エンジン回転数が、線分Ｃ１に相当する回転数から、線分Ｃ３に相当する回転数に変化する場合に、車両の駆動力が変化することを抑制する制御を、ステップＳ５で実行する。例えば、動力分配装置７の動作点が、線分Ｃ１から線分Ｃ３に切り換えられて、エンジン回転数が上昇する場合は、エンジントルクを低下させる制御を実行する。これに対して、動力分配装置７の動作点が、線分Ｃ２から線分Ｃ４に切り換えられて、エンジン回転数が低下する場合は、エンジントルクを上昇させる制御を実行する。さらに、このようなエンジントルクの変化にともない、第１のモータ・ジェネレータ６で負担するべき反力トルクの目標値が変化するため、第１のモータ・ジェネレータ６の実際の反力トルクを、この目標値に近づける制御も、ステップＳ５で実行される。

なお、ステップＳ４で否定的に判断された場合は、図１の制御ルーチンを終了する。さらに、ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３でカウントアップされた回数をリセットし（ステップＳ６）、図１の制御ルーチンを終了する。

つぎに、エンジン１および第１のモータ・ジェネレータ６の動作点の算出パラメータに、潤滑油量を含める場合の他の制御例を、図８に基づいて説明する。まず、前述と同様にして、図５のマップに基づき第１の動作点を算出する（ステップＳ１０）とともに、エンジン回転数Ｎｅが「零」になるか否かが判断される（ステップＳ１１）。このステップＳ１１で否定的に判断された場合は、第１のモータ・ジェネレータ６の回転方向が正回転であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。このステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数が、所定回転数Ｎｘ以下であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。このステップＳ１３の処理の意味は、図５のマップを参照して述べた図１のステップＳ２の処理の意味と同じである。

ステップＳ１３で肯定的に判断された場合は、「第１のモータ・ジェネレータ６の回転数が、所定回転数Ｎｘ以下である」と判断された回数が、カウントアップされる（ステップＳ１４）。ついで、「ステップＳ１４でカウントアップされた回数が所定回数Ｎを越えているか否か」が判断される（ステップＳ１５）。このステップＳ１５で肯定的に判断された場合は、シール面Ｂ１における潤滑油量を増加するために、第１の動作点から第３の動作点に変更する処理をおこなう（ステップＳ１６）。このステップＳ１６においては、例えば、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数Ｎｇを次式（１）により算出する。

Ｎｇ＝Ｎｇ＋ΔＮ／ｔ１ ・・・（１）

上記式（１）において、左項のＮｇは、シール面Ｂ１における潤滑油量が、所定量Ｑ１以上となる第１のモータ・ジェネレータ６の目標回転数であり、右項のＮｇは、第１のモータ・ジェネレータ６の現在の回転数であり、ΔＮは、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数の目標増加量であり、ｔ１は所定時間を示す。上記式（１）は、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を、現在の回転数から、目標回転数に急激に上昇させるのではなく、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を、ステップＳ１５で肯定的に判断された時点から、所定時間ｔ１に亘って徐々に上昇させることを意味する。

ついで、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数の上昇を開始する時点から、上記所定時間ｔ１のカウントアップを開始し（ステップＳ１７）、カウントアップされる時間が、所定時間ｔ１以上になったか否かが判断される（ステップＳ１８）。ステップＳ１８で肯定的に判断された場合は、それ以後、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数が、ステップＳ１６で算出された目標回転数に維持される。また、ステップＳ１８で肯定的に判断された場合は、その時点から、所定時間ｔ２のカウントアップが開始される（ステップＳ１９）。

この所定時間ｔ２は、エンジン１および第１のモータ・ジェネレータ６の動作点を、第１の動作点に戻すことを想定したものである。すなわち、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数が、ステップＳ１６で算出された目標回転数に制御されてから、「所定時間」を経過すれば、その後に、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を、第１の動作点に対応する回転数に戻した場合でも、シール面Ｂ１における所期の潤滑性能を維持できる、という実験的なデータに基づいて、前記「所定時間」として所定時間ｔ２を設定している。

ステップＳ１９についで、カウントアップされる時間が、所定時間ｔ２以上になったか否かが判断される（ステップＳ２０）。このステップＳ２０で肯定的に判断された場合は、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を、現在の第１の動作点に対応する回転数まで低下させる場合に、その目標回転数が次式（２）により算出される（ステップＳ２１）。

Ｎｇ＝Ｎｇ−ΔＮ／ｔ３ ・・・（２）

上記式（２）において、左項のＮｇは、第１の動作点に対応する第１のモータ・ジェネレータ６の目標回転数であり、右項のＮｇは、第１のモータ・ジェネレータ６の現在の回転数であり、ΔＮは、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数の目標減少量であり、ｔ３は所定時間を示す。上記式（２）は、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を、現在の回転数から、目標回転数に急激に低下させるのではなく、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を所定時間ｔ３に亘って徐々に低下させることを意味する。そして、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数の低下を開始する時点から、所定時間ｔ３のカウントアップを開始するとともに（ステップＳ２２）、カウントアップされる時間が所定時間ｔ３以上になったか否かが判断される（ステップＳ２３）。ステップＳ２３で肯定的に判断された場合は、各ステップでカウントアップされた時間がリセットされ（ステップＳ２４）、図８に示すルーチンを終了する。

なお、ステップＳ２３で否定的に判断された場合、または、ステップＳ２０で否定的に判断された場合、または、ステップＳ１８で否定的に判断された場合、または、ステップＳ１５で否定的に判断された場合は、図８に示すルーチンを終了する。さらに、前記ステップＳ１３で否定的に判断された場合は、シール面Ｂ１における潤滑油量が充分であるため、各処理で実行された時間のカウンタをリセットし（ステップＳ２５）、図８に示すルーチンを終了する。

一方、ステップＳ１２で否定的に判断された場合は、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数が、所定回転数ｎｘ以下であるか否かが判断される（ステップＳ２６）。このステップＳ２６の処理の意味は、図５のマップを参照して述べた図１のステップＳ２の処理の意味と同じである。このステップＳ２６で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１４に進む。すなわち、ステップＳ１３で肯定的に判断された場合と、ステップＳ２６で肯定的に判断された場合とを比較すると、第１のモータ・ジェネレータ６の回転方向が逆であるという点が異なるだけで、ステップＳ１４ないしステップＳ２４で実行される処理は同じである。なお、ステップＳ２６で否定的に判断された場合は、ステップＳ２５に進む。さらに、ステップＳ１１で肯定的に判断されるということは、電気自動車モードが選択されて、エンジン１が停止することを意味するため、ステップＳ２５に進む。

ところで、ステップＳ１１とステップＳ１２との間に、前述した制御とは異なる制御を割り込ませる（ステップＳ２７）ことも可能である。この割り込み制御は、ドライバーの操作による駆動力要求の変化を、上記の制御に反映させるためにおこなわれる。このステップＳ２７においては、例えば、車速およびアクセル開度の変化程度、具体的には、変化量、変化割合、変化率、変化速度などが所定値以下である場合は、前述した第１の動作点における第１のモータ・ジェネレータ６の回転方向が、ステップＳ１１以前の回転方向と同じに制御される。

これに対して、ステップＳ２７において、駆動力要求の変化程度が所定値以上である場合は、第１のモータ・ジェネレータの回転方向が、ステップＳ１１以前の回転方向とは、逆の回転方向に切り換えられる。なお、図１および図８の制御例では、第１の動作点を最適燃費線に基づいて算出する例を説明しているが、第１の動作点を、最適燃費線および蓄電装置の充電量に基づいて算出することも可能である。例えば、蓄電装置の充電量が不足している場合は、蓄電装置に充電される電力が増加するように、エンジン出力を増加する制御が実行される。

なお、図８の制御ルーチンを実行する場合、ステップＳ１６およびステップＳ２１で算出される第１のモータ・ジェネレータ６の目標回転数となるように、第１のモータ・ジェネレータ６の実回転数を制御した場合、エンジン回転数が変化して、車両の駆動力が変化する可能性がある。このため、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数が変化し、かつ、エンジン回転数が変化しても車両の駆動力が同一となるように、エンジントルクの目標値が、ステップＳ１６、ステップＳ２１で算出されることは、図１の制御例の場合と同じである。また、このように、エンジントルクが制御された場合、第１のモータ・ジェネレータ６で負担するべき反力トルクの目標値が変化するため、第１のモータ・ジェネレータ６の実際の反力トルクを、目標値に近づける制御をステップＳ１６およびステップＳ２１で実行することも、図１の制御例と同じである。

このように、図１または図８の制御を実行すれば、エンジン１および第１のモータ・ジェネレータ６の動作点を算出するプログラム中に、シール面Ｂ１に供給される潤滑油量に基づく動作点の算出プログラムを加えることにより、オイルシール６５の潤滑性能を向上することが可能である。したがって、オイルシール６５自体をコストアップすることなく、オイルシール６５のシール性能を確保することが可能である。

なお、図１および図８の制御例においては、「潤滑油量が所定値以下になる」と判断された回数をカウントアップし、そのカウントアップされた回数に基づいて、エンジン１および第１のモータ・ジェネレータ６の出力を制御しているが、ステップＳ３またはステップＳ１４で「潤滑油量が所定値以下になる」と判断された時点からの経過時間または走行距離をカウントアップし、ステップＳ４またはステップＳ１５で、経過時間または走行距離が所定値以上であるか否かを判断し、その判断結果に基づいて、第１のモータ・ジェネレータ６の動作点を制御するルーチンを採用することも可能である。このようなルーチンを採用する場合、ステップＳ１８，Ｓ１９，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２３で、カウントアップされた回数に代えて、「カウントアップされてからの経過時間」または「カウントアップされてからの走行距離」が用いられることは勿論である。また、動力分配装置７としてダブルピニオン形式の遊星歯車機構が用いられている車両においても、図１および図８に示す制御例を実行可能である。さらに、図１および図８の制御例においては、制御のパラメータとして「回転数」を挙げているが、回転数に代えて、回転数と等価のパラメータである「回転速度」を用いることも可能である。

ここで、前述した図１に示す機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ１の処理が、この発明のオイル量判断手段に相当し、ステップＳ３ないしステップＳ６の処理が、この発明のパワートレーン制御手段に相当する。また、図８に示す機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ１３およびステップＳ２６の処理が、この発明のオイル量判断手段に相当し、ステップＳ１４ないしステップＳ２４の処理、およびステップＳ２５の処理が、この発明のパワートレーン制御手段に相当する。

また、この実施例で説明した事項と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、「車速およびアクセル開度」に基づいて、この発明の「車両の駆動力制御要求」が判断され、「車両の駆動力要求および蓄電装置の蓄電量」が、この発明の「所定条件」に相当し、中空シャフト１７が、この発明の「パワートレーンに含まれる回転部材」に相当し、動力分配装置７の動作点または運転状態、より具体的には、エンジン１の出力、第１のモータ・ジェネレータ６の回転方向および出力などが、この発明の「パワートレーンの運転状態」に相当し、シール面Ｂ１が、この発明の「オイル必要部」に相当し、潤滑油量がこの発明の「オイル量」に相当する。

さらに、エンジン１が、この発明の駆動力源に相当し、この発明のパワートレーンには、エンジン１および第１のモータ・ジェネレータ６および動力分配装置７が含まれている。また、第１のモータ・ジェネレータ６が、この発明のモータ・ジェネレータに相当し、サンギヤ１８およびリングギヤ１９およびキャリヤ２１が、この発明の「３つの回転要素」に相当し、キャリヤ２１が、この発明の第１の回転要素に相当し、サンギヤ１８が、この発明の第２の回転要素に相当し、リングギヤ１９が、この発明の第３の回転要素に相当し、インプットシャフト５が、この発明の「動力伝達部材」に相当し、オイルシール６５が、この発明の「密封装置」に相当する。

なお、特許請求の範囲に記載されている「オイル量判断手段」を、「オイル量判断器」または「オイル量判断用コントローラ」と読み替え、「パワートレーン制御手段」を、「パワートレーン制御器」または「パワートレーン制御用コントローラ」と読み替えることも可能である。この場合、電子制御装置１００が、「オイル量判断器」、「オイル量判断用コントローラ」、「パワートレーン制御器」、「パワートレーン制御用コントローラ」に相当する。さらに、特許請求の範囲に記載されている「オイル量判断手段」を、「オイル量判断ステップ」と読み替え、「パワートレーン制御手段」を、「パワートレーン制御ステップ」と読み替え、「パワートレーンのオイル供給装置」を、「パワートレーンのオイル供給方法」と読み替えることも可能である。

この発明に係るオイル供給装置の制御例を示すフローチャートである。 図１に示す制御例を実行可能なオイル供給装置を有するハイブリッド車のパワートレーンを示すスケルトン図である。 図２に示されたオイル供給装置の断面図である。 図２に示すハイブリッド車の制御系統を示すブロック図である。 図２に示すハイブリッド車の制御に用いられるエンジン制御マップの一例を示す図である。 図２に示された動力分配装置の回転要素の状態を示す共線図である。 図２に示されたパワートレーンにおいて、第１のモータ・ジェネレータの回転数と、潤滑油量との関係の一例を示すマップである。 この発明に係るオイル供給装置の他の制御例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…エンジン、 ６…第１のモータ・ジェネレータ、 ７…動力分配装置、 １７…中空シャフト、 １８…サンギヤ、 １９…リングギヤ、 ２１…キャリヤ、 ４４…車輪、 ５０…隔壁、 ５２…モータ・ジェネレータ収納室、 ６４…軸孔、 ６５…オイルシール、 １００…電子制御装置、 Ｂ１…シール面、 Ｖｅ…ハイブリッド車。

Claims (6)

1. 車両の駆動力要求を含む所定条件に基づいて、駆動力源から車輪に至るパワートレーンの運転状態を制御するとともに、前記パワートレーンの動作により輸送されるオイルが、オイル必要部に供給される構成となっているパワートレーンのオイル供給装置において、
   前記オイル必要部に供給されるオイル量を判断するオイル量判断手段と、
   前記所定条件および前記オイル必要部に供給されるオイル量に基づいて、前記パワートレーンの運転状態を制御することにより、前記オイル必要部に供給されるオイル量を調整するパワートレーン制御手段と
   を備えていることを特徴とするパワートレーンのオイル供給装置。
2. 前記オイル必要部に供給されるオイル量が所定量以下となる場合は、前記オイル必要部に供給されるオイル量が増加するように、前記パワートレーンの運転状態を制御する機能を、前記パワートレーン制御手段が有していることを特徴とする請求項１に記載のパワートレーンのオイル供給装置。
3. 前記パワートレーンは、前記駆動力源の動力をモータ・ジェネレータおよび前記車輪に分配する動力分配装置を有しており、前記動力分配装置は差動回転可能な３つの回転要素を有し、第１の回転要素が前記駆動力源に連結され、第２の回転要素が前記モータ・ジェネレータに連結され、第３の回転要素が前記車輪に連結されているとともに、前記モータ・ジェネレータは、前記駆動力源から前記動力分配装置に伝達されるトルクに応じた反力トルクを生成する機能を有し、前記モータ・ジェネレータの動力が、前記オイルを輸送する回転部材を経由して、前記第２の回転要素に伝達されるように構成され、
   前記パワートレーンの運転状態を制御する機能には、前記モータ・ジェネレータの出力を制御して、前記駆動力源と、前記第３の回転要素との間における変速比を制御することにより、前記オイル必要部に供給されるオイル量を調整する機能が含まれることを特徴とする請求項１または２に記載のパワートレーンのオイル供給装置。
4. 前記パワートレーンの運転状態を制御する機能には、前記駆動力源と、前記第３の回転要素との間における変速比を制御して、前記オイル必要部に供給されるオイル量を調整する場合に、前記車両の駆動力の変化を抑制するように、前記モータ・ジェネレータの出力および前記駆動力源の出力を制御する機能が含まれることを特徴とする請求項３に記載のパワートレーンのオイル供給装置。
5. 前記オイル必要部には、前記駆動力源から前記動力分配装置に至る経路に配置された動力伝達部材に接触して、シール面を形成する密封装置が含まれることを特徴とする請求項３または４に記載のパワートレーンのオイル供給装置。
6. 前記モータ・ジェネレータが配置され、かつ、隔壁により仕切られたモータ・ジェネレータ収納室と、前記隔壁に形成され、かつ、前記動力伝達部材が配置される軸孔とを有しており、前記密封装置が前記隔壁に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のパワートレーンのオイル供給装置。

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