混合動力車輛的制作方法

本發明涉及混合動力車輛，該混合動力車輛具有內燃機、電動機以及油泵，其中，所述內燃機驅動發電機并經由液壓離合器驅動車輪，所述電動機利用所述發電機發出的電力動作而驅動所述車輪，所述油泵將從油箱吸取的油作為冷卻油而供應至所述電動機和所述發電機且將從油箱吸取的油作為潤滑油而供應至所述液壓離合器的被潤滑部。

背景技術：

由下述專利文獻1公知有下述技術內容：在利用由內燃機驅動發電機而發出的電力來驅動電動機以進行行駛的混合動力車輛中，將與內燃機的旋轉軸聯動地進行動作的油泵泵出的油作為冷卻油而供應至電動機和發電機，并將與內燃機的旋轉軸聯動地進行動作的油泵泵出的油作為潤滑油而供應至將內燃機的驅動力傳遞給車輪的液壓離合器。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-106599號公報

但是，相關的混合動力車輛在利用由內燃機驅動發電機而發出的電力來驅動電動機的串聯式混合動力模式下，由于電動機和發電機發熱而需要大量的冷卻油，而此時由于已對將內燃機的驅動力傳遞給車輪的液壓離合器解除接合，因此僅需要少量的潤滑油，相反地，在主要在內燃機通過驅動力而行駛的并聯式混合動力模式下，由于電動機和發電機的工作量減小，因此僅需要少量的冷卻油，而此時由于液壓離合器接合而傳遞驅動力，因此在液壓離合器及其周圍部分需要大量的潤滑油。

然而，上述現有的技術文獻存在這樣的問題：由于從油泵分配給電動機和發電機的冷卻油與從油泵分配給液壓離合器及其周圍部分的潤滑油的分配比率根據油的流路上所配置的節流的直徑而被唯一地確定，因此，無法根據車輛的駕駛模式來以最優的比率分配冷卻油和潤滑油。

技術實現要素：

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于在混合動力車輛中適當地控制對電動機和發電機分配冷卻油的分配量以及對液壓離合器分配潤滑油的分配量。

為了實現上述目的，根據技術方案1所述的發明，提出一種混合動力車輛，其具有內燃機、電動機以及油泵，其中，所述內燃機驅動發電機并經由液壓離合器驅動車輪，所述電動機利用所述發電機發出的電力進行動作而驅動所述車輪，所述油泵將從油箱吸取的油作為冷卻油而供應至所述電動機和所述發電機，并且將從油箱吸取的油作為潤滑油而供應至所述液壓離合器的被潤滑部，所述混合動力車輛的特征在于，所述混合動力車輛具有閥，該閥將所述油泵泵出的油分配給所述電動機、所述發電機和所述液壓離合器的被潤滑部，所述閥在所述液壓離合器為接合狀態時，減少對所述電動機和所述發電機供應的油的供應量而增加對所述液壓離合器的被潤滑部供應的油的供應量，在所述液壓離合器為接合解除狀態時，增加對所述電動機和所述發電機供應的油的供應量而減少對所述液壓離合器的被潤滑部供應的油的供應量。

此外，根據技術方案2所述的發明，在技術方案1的結構的基礎上，提出一種混合動力車輛，其特征在于，所述閥利用對所述液壓離合器進行接合以及接合解除的液壓進行動作。

另外，實施方式的第2油泵p2與本發明的油泵對應，實施方式的流路切換閥v與本發明的閥對應。

發明的效果

根據技術方案1的結構，混合動力車輛具有內燃機、電動機以及油泵，其中，所述內燃機驅動發電機并經由液壓離合器驅動車輪，所述電動機利用發電機發出的電力進行動作而驅動車輪，所述油泵將從油箱吸取的油作為冷卻油而供應至電動機和發電機，并且將從油箱吸取的油作為潤滑油而供應至液壓離合器的被潤滑部。

具有閥，該閥將油泵泵出的油分配給電動機、發電機和液壓離合器的被潤滑部，閥在液壓離合器為接合狀態時，減少對電動機和發電機供應的油的供應量而增加對液壓離合器的被潤滑部供應的油的供應量，在液壓離合器為接合解除狀態時，增加對電動機和發電機供應的油的供應量而減少對液壓離合器的被潤滑部供應的油的供應量，因此，無需特別的傳感器就能夠估計出根據混合動力車輛的駕駛模式進行變化的冷卻油和潤滑油的需要量，并能夠按適當的比率進行分配。

此外，根據技術方案2的結構，閥利用對液壓離合器進行接合和接合解除的液壓進行動作，因此，無需特別的控制手段就能夠使閥動作，簡化了控制系統的結構。

附圖說明

圖1是混合動力車輛的動力傳遞系統的概略圖。(第1實施方式)

圖2是圖1的2部放大圖。(第1實施方式)

圖3是電動機、發電機和液壓離合器的冷卻/潤滑系統的液壓回路。(第1實施方式)

圖4是油路切換閥的作用說明圖。(第1實施方式)

圖5是混合動力車輛的駕駛模式的說明圖。(第1實施方式)

圖6是與圖4對應的圖。(第2實施方式)

圖7是與圖4對應的圖。(第3實施方式)

標號說明

c：液壓離合器；

e：內燃機；

g：發電機；

m：電動機；

p2：第2油泵(油泵)；

v：流路切換閥(閥)；

w：車輪；

31：油箱

具體實施方式

以下，根據圖1～圖5對本發明的第1實施方式進行說明。

圖1是混合動力車輛的動力傳遞系統的概略圖，變速器t具有平行地進行配置的輸入軸11和輸出軸12。內燃機e的曲軸13與輸入軸11串聯連接，輸出軸12經由最終驅動齒輪14、最終從動齒輪15、差速齒輪d以及左右的驅動軸16而與左右的車輪w連接。經由液壓離合器c被支承于輸入軸11的第1驅動齒輪17與固定設置于輸出軸12的第1從動齒輪18嚙合。

電動機m與發電機g同軸地進行配置，發電機軸20相對旋轉自如地嵌合于中空的電動機軸19的內部。固定設置于電動機軸19的第2驅動齒輪21與固定設置于輸出軸12的第2從動齒輪22嚙合，此外，固定設置于輸入軸11的發電機驅動齒輪23與固定設置于發電機軸20的發電機從動齒輪24嚙合。電動機m和發電機g與蓄電池b連接。

固定設置于第1油泵p1的第1泵軸25的第1泵輪26與所述最終從動齒輪15嚙合，當車輪w、w旋轉時，以其驅動力來驅動第1油泵p1。此外，固定設置于第2油泵p2的第2泵軸27的第2泵輪28與所述發電機驅動齒輪23嚙合，當內燃機e旋轉時，以其驅動力來驅動第2油泵p2。

如圖2所示，液壓離合器c的離合器外座圈51經由花鍵嵌合部52而與輸入軸11的外周結合。第1驅動齒輪17經由球軸承53而被支承于輸入軸11的外周，并且經由球軸承55而被支承于變速箱體54。液壓離合器c的離合器內座圈56與第1驅動齒輪17形成為一體，在離合器外座圈51與離合器內座圈56之間配置有由多個離合器片57a(摩擦材料)和多個離合器板57b形成的摩擦接合部件。離合器板57b嵌合于離合器外座圈51，離合器片57a嵌合于離合器內座圈56。與離合器片57a和離合器板57b的軸向一端對置的離合器活塞58滑動自如地嵌合于離合器外座圈51的內部，在離合器外座圈51與離合器活塞58之間劃分出離合器油室59。

外管60和內管61同軸地嵌合于輸入軸11的軸端部內周，形成于變速箱體54內部的離合器動作用油路54a經由在徑向上貫穿內管61內部的油路和輸入軸11的油孔11a以及在徑向上貫穿離合器外座圈51的油孔51a而與離合器油室59連通。此外，形成于變速箱體54內部的冷卻用油路54b經由外管60與內管61之間的油路而與在徑向上貫穿輸入軸11的油孔11b連通，通過油孔11b而借助離心力飛散至徑向外側的油對花鍵嵌合部52、離合器片57a、離合器板57b、球軸承53和球軸承55進行潤滑。

圖3示出所述油圧離合器c、電動機m和發電機g等的冷卻/潤滑系統的液壓回路，從油箱31延伸的油路l1與第1油泵p1的吸入口32i和第2油泵p2的吸入口33i連接。

從第2油泵p2的泵出口33o延伸的油路l2經由第1調節閥34而與油路l3連接，油路l3經由離合器控制回路35和油路l4而與液壓離合器c的離合器油室59連通。此外，從第1調節閥34的溢流口延伸的油路l5與油路切換閥v連接。

油路切換閥v具有滑閥38，該滑閥38滑動自如地嵌合于形成在閥體36的閥孔36a中，并被彈簧37朝一個方向施力。閥孔36a具有第1輸入口39a、第2輸入口39b、第1輸出口39c、第2輸出口39d、第3輸出口39e和第4輸出口39f，滑閥38具有第1槽38a和第2槽38b，其中，第1槽38a將第1輸入口39a與第1輸出口39c和第2輸出口39d中的一方連接，第2槽38b將第2輸入口39b與第3輸出口39e和第4輸出口39f中的一方連接。

第1輸出口39c和第2輸出口39d經由油路l6而與電動機m和發電機g的由線圈和鐵心構成的被冷卻部連通。在第1輸出口39c與油路l6之間配置有第1小徑節流孔40a，在第2輸出口39d與油路l6之間配置有第1大徑節流孔40b。此外，第3輸出口39e和第4輸出口39f經由油路l7而與液壓離合器c周圍的被潤滑部、即花鍵嵌合部52、離合器片57a、離合器板57b、球軸承55和球軸承53、以及電動機m的線圈連通。在第3輸出口39e與油路l7之間配置有第2大徑節流孔40c，在第4輸出口39f與油路l7之間配置有第2小徑節流孔40d。

在閥孔36a的一端部形成有引導口39g，該引導口39g與滑閥38的一端部對置，引導口39g經由油路l8而與離合器控制回路35的下游的油路l4連通。

從油箱31延伸的油路l1與第1油泵p1的吸入口32i連接，與第1油泵p1的泵出口32o連接的油路l9經由第2調節閥42和油路l10而與油路l7連通。

并且，在油路l10中配置有止回閥41，該止回閥41用于阻止油從油路切換閥v側朝向第2調節閥42側逆流，在隔著第1油泵p1的油路l1與油路l9之間配置有止回閥46，該止回閥46用于阻止油從油路l9側朝向油路l1側逆流。

接下來，對具有上述結構的本發明的實施方式的作用進行說明。

本實施方式的混合動力車輛的駕駛模式具有串聯式混合動力模式和并聯式混合動力模式。

如圖5的(a)所示，串聯式混合動力模式是利用由內燃機e驅動發電機g發出的電力來驅動電動機m而進行行駛的模式，當在對液壓離合器c解除接合的狀態下驅動內燃機e時，曲軸13的驅動力能夠按照輸入軸11→發電機驅動齒輪23→發電機從動齒輪24→發電機軸20的路徑而被傳遞給發電機g，使發電機g發電。當驅動電動機m時，電動機軸19的驅動力按照第2驅動齒輪21→第2從動齒輪22→輸出軸12→最終驅動齒輪14→最終從動齒輪15→差速器d→驅動軸16的路徑而被傳遞給左右的車輪w。由于電動機m能夠繞正反兩個方向旋轉，因此，能夠根據其旋轉方向來使車輛前進行駛和后退行駛。此外，在車輛減速時，如果利用從車輪w傳遞來的驅動力驅動電動機m使其作為發電機發揮功能，則能夠將車輛的動能作為電能回收到蓄電池b中。

另外，由于內燃機e與發電機g直接聯結，因此，在內燃機e的停止中，如果將發電機g作為電動機進行驅動，則能夠利用發電機g的驅動力對內燃機e進行反沖起動。

如圖5的(b)所示，并聯式混合動力模式主要是利用內燃機e的驅動力進行行駛的模式，當在接合了液壓離合器c的狀態下驅動內燃機e時，曲軸13的驅動力能夠按照輸入軸11→液壓離合器c→第1驅動齒輪17→第1從動齒輪18→輸出軸12→最終驅動齒輪14→最終從動齒輪15→差速器d→驅動軸16的路徑被傳遞給左右的車輪w，使車輛前進行駛。此時，如果一同驅動電動機m和內燃機e，則能夠利用電動機m的驅動力來輔助內燃機e的驅動力。

由于在串聯式混合動力模式下驅動電動機m和發電機g，因此需要對電動機m和發電機g充分地進行冷卻，但是，由于對液壓離合器c解除接合而不傳遞驅動力，因此，不太需要對作為液壓離合器c周圍的被潤滑部的花鍵嵌合部52、與離合器片57a、離合器板57b的離合器內座圈58、離合器外座圈51之間的嵌合部、球軸承55和球軸承53等進行潤滑。另一方面，在并聯式混合動力模式下，由于接合液壓離合器c而傳遞內燃機e的驅動力，因此需要對液壓離合器c周圍的被潤滑部充分地進行潤滑，但是，由于電動機m和發電機g的工作量小于串聯式混合動力模式時的工作量，因此不太需要對電動機m和發電機g進行冷卻。

由此，在串聯式混合動力模式下，需要增加供應至電動機m和發電機g的冷卻用的油而減少供應至液壓離合器c周圍的被潤滑部的潤滑用的油，相反地，在并聯式混合動力模式下，需要減少供應至電動機m和發電機g的冷卻用的油而增加供應至液壓離合器c周圍的被潤滑部的潤滑用的油。以下，對上述油的供應量的控制進行說明。

在圖3中，在車輛前進行駛且內燃機e進行驅動時，利用第2油泵p2泵出的油進行冷卻/潤滑。即，在車輛前進行駛且內燃機e進行驅動時，與內燃機e連接的第2油泵p2將油箱31的油從油路l1吸入到吸入口33i中，并從泵出口33o泵出至油路l2。

被泵出至泵出油路l2的油由第1調節閥34進行調壓之后從油路l3被供應至離合器控制回路35，在并聯式混合動力模式時，離合器控制回路35經由油路l4而將高壓的液壓供應至液壓離合器c的離合器油室59，由此來接合液壓離合器c。

此外，從第1調節閥34排出的剩余的油被供應至流路切換閥v的第1輸入口39a和第2輸入口39b。此時，如果是利用電動機m的驅動力進行行駛的串聯式混合動力模式，則對液壓離合器c解除接合，因此，從離合器控制回路39供應至液壓離合器c的離合器油室59的液壓成為低壓。其結果是，如圖4的(a)所示，被傳遞至流路切換閥v的引導口39g的液壓成為低壓，在附圖中，滑閥38借助彈簧37的反彈力而向右移動，第1輸入口39a與第2輸出口39d連通，第2輸入口39b與第4輸出口39f連通。

由于第2輸出口39d經由第1大徑節流孔40b和油路l6而與電動機m和發電機g連通，因此，被供應至電動機m和發電機g的冷卻油的流量增加，相反地，由于第4輸出口39f經由第2小徑節流孔40d和油路l7而與液壓離合器c周圍的被潤滑部連通，因此，被供應至被潤滑部的潤滑油的流量減少。

另一方面，如果是主要利用內燃機e的驅動力進行行駛的并聯式混合動力模式，則接合液壓離合器c，因此，從離合器控制回路39供應至液壓離合器c的離合器油室59的液壓成為高壓。其結果是，如圖4的(b)所示，被傳遞至流路切換閥v的引導口39g的液壓成為高壓，在附圖中，滑閥38克服彈簧37的反彈力而向左移動，第1輸入口39a與第1輸出口39c連通，第2輸入口39b與第3輸出口39e連通。

由于第1輸出口39c經由第1小徑節流孔40a而與電動機m和發電機g連通，因此，被供應至電動機m和發電機g的冷卻油的流量減少，相反地，由于第3輸出口39e經由第2大徑節流孔40c而與液壓離合器c周圍的被潤滑部連通，因此，被供應至被潤滑部的潤滑油的流量增加。

如上所述，根據本實施方式，僅在并聯式混合動力模式時利用接合的液壓離合器c的工作液壓來切換流路切換閥v，從而在串聯式混合動力模式時對電動機m和發電機g供應足夠量的冷卻油，并在并聯式混合動力模式時對液壓離合器c周圍的被潤滑部供應足夠量的潤滑油，因此，一邊將第2油泵p2的容量抑制在所需的最小限度，一邊以不需要特別的傳感器的方式按適當的比率來分配根據駕駛模式而變化的冷卻油和潤滑油的需要量，由此，能夠以簡單的結構來同時實現電動機m和發電機g的冷卻和液壓離合器c周圍的被潤滑部的潤滑。

而且，在高速前進行駛時，雖然電動機m和發電機g所需的冷卻油的量和液壓離合器c周圍的被潤滑部所需的潤滑油的量都增加，但是，在高速前進行駛時，第2油泵p2的轉速增加而油的泵出量也增加，因此，能夠自動地確保與車輛的前進行駛速度對應地進行變化的需要油量。

另外，當車輛利用電動機m和內燃機e雙方的驅動力進行前進行駛時，例如，在前進高速行駛時或前進上坡時，利用第1油泵p1和第2油泵p2雙方泵出的足夠量的油進行冷卻/潤滑。

接下來，根據圖6對本發明的第2實施方式進行說明。

第2實施方式在流路切換閥v的結構上與第1實施方式不同，其流路切換閥v的閥體36具有與油路l5和油路l6連接的輸入口43a、與油路l7連接的第1、第2輸出口43b、43c以及與油路l8連接的引導口43d。在第1輸出口43b與油路l7之間配置有大徑節流孔44a，在第2輸出口43c與油路l7之間配置有小徑節流孔44b。滑閥38具有槽38c，該槽38c將輸入口43a選擇性地與第1、第2輸出口43b、43c中的一方連接。并且，在油路l6上配置有節流孔44c。

根據本實施方式，第2油泵p2泵出的油經由油路l2、油路l5和油路l6而被穩定地供應至電動機m和發電機g，但是，在對液壓離合器c解除接合而利用電動機m的驅動力進行行駛的串聯式混合動力模式下，如圖6的(a)所示，被傳遞至流路切換閥v的引導口43d的液壓成為低壓，在附圖中，滑閥38借助彈簧37的反彈力而向右移動，輸入口43a與第2輸出口43c連通。由于第2輸出口43c與油路l7經由小徑節流孔44b連通，因此，被供應至液壓離合器c周圍的被潤滑部的潤滑油的流量減少，由此使得被供應至電動機m和發電機g的冷卻油的流量相對增加。

相反地，在主要利用內燃機e的驅動力進行行駛的并聯式混合動力模式下，如圖6的(b)所示，被傳遞至流路切換閥v的引導口43d的液壓成為高壓，在附圖中，滑閥38克服彈簧37的反彈力而向左移動，輸入口43a與第1輸出口43b連通。由于第1輸出口43b與油路l7經由大徑節流孔44a連通，因此，被供應至液壓離合器c周圍的被潤滑部的潤滑油的流量增加，由此使得被供應至電動機m和發電機g的冷卻油的流量間接地減少。

如上所述，根據本實施方式，也能夠起到與上述第1實施方式相同的作用效果。

接下來，根據圖7對本發明的第3實施方式進行說明。

第3實施方式是上述第2實施方式的變形，流路切換閥v的結構與第2實施方式相同，但是，與油路的連接關系不同。即，來自第1調節閥34的油路l5經由具有節流孔45a的油路l11而與包含電動機m以及液壓離合器c周圍的被潤滑部在內的各被潤滑部連接，并且經由節流孔45b而與流路切換閥v的輸入口43a連接，進而與油路l6連接。并且，第1輸出口43b與具有節流孔45c的油路l7連接，第2輸出口43c被封閉。

根據本實施方式，第2油泵p2泵出的油經由油路l2、油路l5和油路l11而被穩定地供應至包含電動機m以及液壓離合器c周圍的被潤滑部在內的各被潤滑部，并經由油路l6而被穩定地供應至電動機m和發電機g。在對液壓離合器c解除接合而利用電動機m的驅動力進行行駛的串聯式混合動力模式下，如圖7的(a)所示，被傳遞至流路切換閥v的引導口43d的液壓成為低壓，在附圖中，滑閥38克服彈簧37的反彈力而向右移動，輸入口43a與被封閉的第2輸出口43c連通。其結果是，根據節流孔45a和節流孔45b的直徑來確定向電動機m以及液壓離合器c周圍的被潤滑部分配的潤滑油的分配比率以及向電動機m和發電機g分配的冷卻油的分配比率。

在主要利用內燃機e的驅動力進行行駛的并聯式混合動力模式下，如圖7的(b)所示，被傳遞至流路切換閥v的引導口43d的液壓成為高壓，在附圖中，滑閥38克服彈簧37的反彈力而向左移動，輸入口43a與第1輸出口43b連通。其結果是，第1輸出口43b經由節流孔45c而與油路l7連通，被供應至液壓離合器c周圍的被潤滑部的潤滑油的流量增加，由此使得被供應至電動機m和發電機g的冷卻油的流量相對減少。

如上所述，根據本實施方式，也能夠起到與上述第1實施方式相同的作用效果。

以上，對本發明的實施例進行了說明，但本發明能夠在不脫離其宗旨的范圍內進行各種設計變更。

例如，第1、第2油泵p1、p2的形式可以為任意的，并且可以采用余擺線泵、葉片泵、齒輪泵、活塞泵等任意形式的泵。

此外，在實施方式中，雖然將潤滑油供應至液壓離合器c周圍的被潤滑部，但是，并不一定需要供應至液壓離合器c外部的球軸承55和球軸承53，也可以僅供應至液壓離合器c的被潤滑部(例如，花鍵嵌合部52、離合器片57a、離合器板57b等)。