JP2019048549A - 車両用回転電機の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用回転電機を駆動力として用いる車両において、車両用回転電機の温度上昇の抑制のため車両用回転電機を効果的に冷却することが可能となる車両用回転電機の冷却装置を提供する。【解決手段】車両用回転電機ＭＧ２の発熱部位は、出力トルクＴｍと回転速度Ｎｍｇの大きさによって変化する。ステータ８２側の発熱が大きくなる、高トルクおよび低い回転速度Ｎｍｇにおいては、ステータ８２側の冷却をオイルポンプＰ２によって行う。また、ロータ８４側の発熱が大きくなる高い回転速度Ｎｍｇにおいては、車速Ｖと比例して潤滑油の供給量が増加するオイルポンプＰ１から行うことによって、車両用回転電機ＭＧ２を効果的に冷却することができる。【選択図】図１０

Description

本発明は車両を駆動するための車両用回転電機に潤滑油を供給して冷却を行う冷却装置に関するものである。

エンジンと、車両用回転電機と、前記エンジンおよび前記車両用回転電機からの駆動力を出力部を介して駆動輪に伝達する動力伝達装置と、を備えたハイブリッド車両において、エンジンの回転によって機械的に回転駆動される第２オイルポンプと、出力部の回転によって機械的に回転駆動される第１オイルポンプとを備え、第１オイルポンプと第２オイルポンプとから吐出される潤滑油がそれぞれ前記車両用回転電機に供給されることによって前記車両用回転電機の冷却を行う車両用回転電機の冷却装置が提案されている。特に前記エンジンを停止して、前記車両用回転電機のみによって走行する車速領域を拡大する場合において、前記車両用回転電機の温度上昇の抑制のために潤滑油の供給量を増加させる必要が生じる。特許文献１に記載された車両用回転電機の冷却装置はその一例で、車速の増加、すなわち前記車両用回転電機の発熱量の増加に応じて、車速に対応する出力部の回転によって機械的に回転駆動される第２オイルポンプから車両用回転電機への潤滑油の供給量が増加されることによって、前記回転電機の冷却が行われる。

特開２０１２−１０６５９９号公報

ところで、第１オイルポンプと第２オイルポンプとの車両用回転電機への潤滑油の供給量を車両用回転電機の発熱量に基づいて変化させるだけでは、車両用回転電機の冷却を制御するには不十分である虞が生じていた。本発明者等は、車両用回転電機の発熱部位は、その出力トルクおよび回転速度の大きさによって変化することを見出した。たとえば、車両用回転電機の回転速度が低くかつ出力トルクが大きい場合、車両用回転電機のステータのコイルに流れる電流が大きくなることによってコイルの発熱が大きくなり、また、車両用回転電機の回転速度が大きい場合、ロータコアに生じる渦電流が大きくなることによってロータコアの発熱が大きくなる。このため、出力トルクおよび回転速度の大きさによって発熱部位の変化が生じることに対応して適切に潤滑油の供給部位を変更すると、車両用回転電機の冷却効率が高められることを見出した。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、回転電機の出力トルクおよび回転速度の変化に対応して適切に車両用回転電機の冷却を行うことのできる車両用回転電機の冷却装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）車両の走行にともなって機械的に回転駆動され、前記車両を駆動する車両用回転電機に潤滑油を供給する第１オイルポンプと、前記第１オイルポンプとは異なる駆動源によって回転駆動され、前記車両用回転電機に潤滑油を供給する第２オイルポンプと、を備えた車両用回転電機の冷却装置であって、（ｂ）前記第１オイルポンプが前記車両用回転電機のロータコアの回転軸の内側に第１油路を介して潤滑油を供給し、前記第２オイルポンプが第２油路を介して前記車両用回転電機のステータのコイルに潤滑油を供給することを特徴とする。

第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用回転電機の冷却装置において、前記第１オイルポンプは、駆動輪の車軸を回転駆動する出力部によって機械的に回転駆動されるオイルポンプであることを特徴とする。

第３発明の要旨とするところは、第１発明の車両用回転電機の冷却装置において、前記第２オイルポンプは前記エンジンによって機械的に回転駆動されるオイルポンプであることを特徴とする。

第４発明の要旨とするところは、第１発明の車両用回転電機の冷却装置において、前記第２オイルポンプから前記車両用回転電機のステータのコイルに潤滑油を供給する前記第２油路に熱交換器が設けられ、第１油路には熱交換器が設けられていないことを特徴とする。

第５発明の要旨とするところは、第１発明の車両用回転電機の冷却装置において、前記第１油路は、前記車両用回転電機のロータコアの回転軸の内側に潤滑油を供給するとともに、潤滑油を前記ロータコアの回転軸の内側から前記ロータコアの内部に流出させる油穴を備えることを特徴とする。

第６発明の要旨とするところは、第１発明の車両用回転電機の冷却装置において、前記第１オイルポンプは、前記出力部と連結されるギヤ部にも前記第１油路を介して潤滑油を供給することを特徴とする。

第７発明の要旨とするところは、第１発明の車両用回転電機の冷却装置において、前記第２オイルポンプはモータによって回転駆動されるオイルポンプであることを特徴とする。

第１発明によれば、車両の走行にともなって機械的に回転駆動され、前記車両を駆動する車両用回転電機に潤滑油を供給する第１オイルポンプと、前記第１オイルポンプとは異なる駆動源によって回転駆動され、前記車両用回転電機に潤滑油を供給する第２オイルポンプと、を備えた車両用回転電機の冷却装置であって、前記第１オイルポンプが前記車両用回転電機のロータコアの回転軸の内側に第１油路を介して潤滑油を供給し、前記第２オイルポンプが第２油路を介して前記車両用回転電機のステータのコイルに潤滑油を供給する。これによって、前記車両用回転電機の発熱部位の変化に対応して、潤滑油の供給量を適切に制御することが可能となる。

第２発明によれば、前記第１オイルポンプは、駆動輪の車軸を回転駆動する出力部によって機械的に回転駆動されるオイルポンプである。これによって、車速が大きいとき、すなわち車両用回転電機のロータコアの回転速度が大きく、ロータコアの発熱が増加する際に、ロータコアの内側に供給される潤滑油が増加されることとなり、車両用回転電機の発熱部の冷却が適切に行われる。

第３発明によれば、前記第２オイルポンプは前記エンジンによって機械的に回転駆動されるオイルポンプである。これによって、車両用回転電機のステータのコイルの発熱が大きくなる、車両用回転電機への出力トルクへの要求が大きく車速が小さい走行時に、車両用回転電機のステータのコイルに潤滑油が供給されることとなり、車両用回転電機の発熱部の冷却が適切に行われる。

第４発明によれば、前記第２オイルポンプから前記車両用回転電機のステータのコイルに潤滑油を供給する前記第２油路に熱交換器が設けられ、前記第１油路には熱交換器が設けられていない。これによって、低温時に潤滑油の粘性が高い場合、第２オイルポンプからの潤滑油の供給が停止され、車両の走行にともなって機械的に回転駆動される第１オイルポンプから前記第１油路を介して潤滑油が供給される場合、前記第１油路は熱交換器が設けられていないため、潤滑油が速やかに暖められ、低温時における潤滑油の高粘性に起因する機械的損失が抑制される。

第５発明によれば、前記第１油路は、前記車両用回転電機のロータコアの回転軸の内側に潤滑油を供給するとともに、潤滑油を前記ロータコアの回転軸の内側から前記ロータコアの内部に流出させる油穴を備える。これによって、第１オイルポンプを回転駆動することによって供給される潤滑油が、前記車両用回転電機のロータコアの内部に流入することとなり、前記車両用回転電機のロータコアの冷却が一層効果的に行われる。

第６発明によれば、前記第１オイルポンプは、前記出力部と連結されるギヤ部にも前記第１油路を介して潤滑油を供給する。これによって、前記車両用回転電機の潤滑油による冷却と前記出力部と連結される前記ギヤ部の潤滑とを１つのオイルポンプで行うことが可能となり、車両の小型化に寄与することができる。

第７発明によれば、前記第２オイルポンプはモータによって回転駆動されるオイルポンプであることを特徴とする。これによって、車速が大きいとき、すなわち車両用回転電機のロータコアの回転速度が大きく、ロータコアの発熱が増加する際に、ロータコアの内側に供給される潤滑油が増加されることとなり、車両用回転電機の発熱部の冷却が適切に行われる。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両の動力伝達装置を展開して示した骨子図である。 図１のハイブリッド車両の動力伝達装置の複数の軸の位置関係を説明する断面図である。 図１のハイブリッド車両で実行可能な２種類の走行モードを説明する図である。 図３の２種類の走行モードの走行領域の一例を説明するマップである。 ハイブリッド車両に備えられた、従来の冷却装置の一例を示した図である。 図１のハイブリッド車両に好適に設けられた車両用回転電機の冷却装置を簡略化して説明する油圧回路図である。 図６の車両用回転電機の構造の一例を示した構造図である。 図７の車両用回転電機の回転速度とトルクとによって、車両用回転電機内の発熱の部位が変化することを説明する図である。 図１のハイブリッド車両において、２つのオイルポンプから供給される潤滑油の供給油量を車速との関係で説明する図である。 図９の２つのオイルポンプから車両用回転電機への潤滑油の供給油路を説明する図である。 図１のハイブリッド車両に好適に設けられる冷却装置の例を説明する図である。 図１０の車両用回転電機に、ロータコアの回転軸の内側からロータコアに潤滑油を供給する油穴の具体例を説明する図である。 本発明が好適に適用される他の車両の動力伝達装置を展開して示した骨子図である。 図１３の車両に好適に設けられた車両用回転電機の冷却装置を簡略化して説明する油圧回路図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両１０の動力伝達装置１２を説明する骨子図で、その動力伝達装置１２を構成している複数の軸が共通の平面内に位置するように展開して示した展開図であり、図２は、その複数の軸の位置関係を示した断面図である。動力伝達装置１２は、複数の軸が車両幅方向に沿って配置されるＦＦ車両等の横置き型のハイブリッド車両用トランスアクスルで、図２に示されるトランスアクスルケース１４内に収容されている。

動力伝達装置１２は、車両幅方向と略平行な第１軸線Ｓ１〜第４軸線Ｓ４を備えており、第１軸線Ｓ１上には、エンジン２０に連結された入力軸２２が設けられているとともに、その第１軸線Ｓ１と同心にプラネタリ、シングルピニオン型の遊星歯車装置２４および第１モータジェネレータＭＧ１（車両用回転電機である第１回転電機に対応する。以降、第１モータジェネレータＭＧ１とする）が配設されている。遊星歯車装置２４および第１モータジェネレータＭＧ１は電気式差動部２６として機能するもので、差動機構である遊星歯車装置２４のキャリア２４ｃに入力軸２２が連結され、サンギヤ２４ｓに第１モータジェネレータＭＧ１が連結され、リングギヤ２４ｒにエンジン出力歯車Ｇｅが設けられている。キャリア２４ｃは第１回転要素で、サンギヤ２４ｓは第２回転要素で、リングギヤ２４ｒは第３回転要素であり、第１モータジェネレータＭＧ１は差動制御用回転機に相当する。第１モータジェネレータＭＧ１は電動モータおよび発電機として択一的に用いられるもので、発電機として機能する回生制御などでサンギヤ２４ｓの回転速度が連続的に制御されることにより、エンジン２０の回転速度が連続的に変化させられてエンジン出力歯車Ｇｅから出力される。また、第１モータジェネレータＭＧ１のトルクが０とされてサンギヤ２４ｓが空転させられることにより、エンジン２０の連れ廻りが防止される。エンジン２０は、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関である。

第２軸線Ｓ２上には、カウンタ軸２８の両端に減速大歯車Ｇｒ１および減速小歯車Ｇｒ２が設けられた減速歯車装置が配設されており、減速大歯車Ｇｒ１は前記エンジン出力歯車Ｇｅと噛み合わされている。減速大歯車Ｇｒ１はまた、第３軸線Ｓ３上に配設されたモータ出力歯車Ｇｍと噛み合わされている。モータ出力歯車Ｇｍは、動力伝達軸３４に設けられ、動力伝達軸３４は、第３軸線Ｓ３上に配設されている第２モータジェネレータＭＧ２（車両用回転電機である第２回転電機に対応する。以降、第２モータジェネレータＭＧ２とする）のロータ軸３０と第３回転軸線Ｓ３まわりに相対回転不能にスプライン嵌合されている。第２モータジェネレータＭＧ２は電動モータおよび発電機として択一的に用いられるもので、電動モータとして機能するように力行制御されることにより、ハイブリッド車両１０の走行用駆動力源として用いられる。

上記減速小歯車Ｇｒ２は、第４軸線Ｓ４上に配設されたディファレンシャル装置３２のデフリングギヤＧｄと噛み合わされており、エンジン２０および第２モータジェネレータＭＧ２からの駆動力がディファレンシャル装置３２を介して左右のドライブシャフト３６に分配され、左右の駆動輪３８に伝達される。このディファレンシャル装置３２は出力部に相当する。また、エンジン出力歯車Ｇｅ、減速大歯車Ｇｒ１、減速小歯車Ｇｒ２、デフリングギヤＧｄ等によってギヤ機構が構成されている。第４軸線Ｓ４は、図２に示されるように、第１軸線Ｓ１〜Ｓ４の中で最も車両下方側位置に定められており、第２軸線Ｓ２および第３軸線Ｓ３は第４軸線Ｓ４の上方位置に定められており、第１軸線Ｓ１は第４軸線Ｓ４よりも車両前側の斜め上方位置に定められている。動力伝達装置１２の潤滑油は、トランスアクスルケース１４の底面に示されているオイル貯留部１８から、デフリングＧｄ等による掻き上げおよび後述するオイルポンプの作動によって、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、エンジン出力歯車Ｇｅ、減速大歯車Ｇｒ１、減速小歯車Ｇｒ２、モータ出力歯車Ｇｍ、デフリングギヤＧｄ等のギヤ部に対応するギヤ機構（以降、特に区別しない場合はギヤ５２という）や遊星歯車装置２４等に送られることによって、冷却及び潤滑に用いられる。

このようなハイブリッド車両１０においては、図３に示すＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードを実行可能であり、例えば図４に示すように要求駆動力（アクセル操作量など）および車速Ｖをパラメータとして定められたモード切換マップに従ってＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードに切り換えられる。ＥＶ走行モードは、エンジン２０を回転停止させた状態で第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御することにより駆動力源として用いて走行するもので、低要求駆動力すなわち低負荷の領域で選択される。エンジン２０は、燃料供給等が停止させられるとともに、第１モータジェネレータＭＧ１のトルクが０とされて遊星歯車装置２４のサンギヤ２４ｓがフリー回転可能とされることにより、走行中であっても略回転停止させられる。ＨＶ走行モードは、第１モータジェネレータＭＧ１を回生制御することにより、エンジン２０を駆動力源として用いて走行するもので、ＥＶ走行モードよりも高要求駆動力（高負荷）の領域で選択される。このＨＶ走行モードでは、第２モータジェネレータＭＧ２は、加速時などにアシスト的に力行制御されて駆動力源として用いられ、或いは常時力行制御されて駆動力源として用いられる。

なお、このハイブリッド車両１０の動力伝達装置１２はあくまでも一例であり、遊星歯車装置２４としてダブルピニオン型の遊星歯車装置を採用したり、複数の遊星歯車装置を用いて構成したり、或いは第２モータジェネレータＭＧ２を第１軸線Ｓ１と同心に配置したりすることもできるし、電気式差動部２６の代わりに機械式の変速装置を採用することもできるなど、種々の態様が可能である。

図５は、ハイブリッド車両１０に備えられた、従来のギヤ５２、ベアリング５０等の潤滑および第２モータジェネレータＭＧ２等の冷却を行う冷却装置４０の一例を示している。冷却装置４０は、吸入装置としてエンジン２０によって機械的に回転駆動される機械式オイルポンプＰを備えており、オイル貯留部１８に貯留されている潤滑油は、吸入口４８から供給油路４２を介して、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、および遊星歯車装置２４に供給される。供給油路４２は、熱交換器に対応するオイルクーラ５６を介して第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とに潤滑油を供給している。また、供給油路４２は、オイルクーラ５６を介さずに、遊星歯車装置２４と第１モータジェネレータＭＧ１とに潤滑油を供給する油路も備えている。潤滑油による冷却は、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２との上方に設置されたパイプに形成された開口から滴下する、上掛けによって行われている。ディファレンシャル装置３２は、その一部が潤滑油に浸漬されており、ディファレンシャル装置３２に固設されている車軸３６および駆動輪３８の回転時にデフリングギヤＧｄ等によってオイル貯留部１８に貯留されている潤滑油が掻き上げられることにより動力伝達装置１２の各部、すなわち動力伝達装置１２の内部で用いられている各部のベアリング５０（以降、特に区別する必要が無い場合、ベアリング５０という）、ギヤ５２、潤滑油を一旦保持するためのキャッチタンク５４等に供給される。

上記の従来の冷却装置４０は、エンジン２０によって機械的に回転駆動される機械式オイルポンプＰによって、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とに潤滑油が供給され冷却が行われている。ＥＶ走行、すなわち第２モータジェネレータＭＧ２が力行制御される走行状態においては、エンジン２０が停止しているため潤滑油が供給されず、力行時においては、第２モータジェネレータＭＧ２の熱容量によって温度上昇が抑制されている。たとえば、ＥＶ走行の車速Ｖ領域を拡大するためには、たとえば、電気式オイルポンプを追加で搭載することがおこなわれているが、モータ、ポンプ、配管等の設置場所が新たに必要となり、搭載性およびコストの面で課題が生じていた。

図６には、出力部であるディファレンシャル装置３２のたとえばデフリングギヤＧｄに機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１とエンジン２０によって機械的に回転駆動される第２オイルポンプＰ２とから第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油が供給される冷却装置６０の簡略化された回路図が示されている。第１オイルポンプＰ１の吸入口７８は第２オイル貯留部７４に設けられ、第１オイルポンプＰ１から第１油路６２を介して第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油が供給される。第２オイルポンプＰ２の吸入口８０は第３オイル貯留部７６に設けられ、第２オイルポンプＰ２から第２油路６４を介して第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油が供給される。オイル貯留部１１２は、第２隔壁７０によって第２オイル貯留部７４と第３オイル貯留部とに分けられ、別々のオイル貯留部に吸入口を配置することによって、そのオイル貯留部に対する戻り油量に応じてオイルポンプの吐出量（吸入量）等を個別に設定できる。図６における第２隔壁７０は、その底面にオリフィスとして機能する開口を持っているが、開口を持たずオイル貯留部に戻った潤滑油が溢れて隔壁を乗り越えた場合に、もう一方のオイル貯留部に潤滑油が供給されるように構成することもできる。

図７には、第３軸線Ｓ３上に配設されている、第２モータジェネレータＭＧ２、第２モータジェネレータＭＧ２のロータ軸３０、およびモータ出力歯車Ｇｍを有しロータ軸３０とスプライン嵌合されている動力伝達軸３４が示されている。第２軸線Ｓ２上に配設されているカウンタ軸２８は、減速大歯車Ｇｒ１と減速小歯車Ｇｒ２とを有し、減速大歯車Ｇｒ１は、動力伝達軸３４のモータ出力歯車Ｇｍに噛み合わされている。また、ロータ軸３０は、ベアリングＢ１、Ｂ２によって回転自在に保持され、同様に動力伝達軸３４はベアリングＢ４、Ｂ６により、カウンタ軸はベアリングＢ３、Ｂ５によって回転自在に保持されている。これらのベアリングＢ１，Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４，Ｂ５、Ｂ６は、それぞれトランスアクスルケース１４に保持されている。第２モータジェネレータＭＧ２は、トランスアクスルケース１４内にボルト８９により固定された円筒状のステータ８２とそのステータ８２の内側に所定の間隔９６（エアギャップ９６）を隔ててロータ軸３０に固定されたロータ８４とを備えている。ステータ８２は、たとえば積層した電磁鋼板からなるステータコア８６がボルト８９によってトランスアクスルケース１４に回転不能に固設されている。ステータ８２の内部には、たとえばポリイミドによって絶縁被膜されたコイル８７が挿入されており、回転軸線Ｓ３方向におけるステータコア８６の外側にはコイル８７の巻き線からなるコイルエンド８８が形成されている。なお、ステータ８２の冷却は、おもにコイルエンド８８に潤滑油を供給することによって行われる。ロータ８４は、たとえば積層した電磁鋼板からなるロータコア９０からなり、ロータ９４は、その内周部がロータ軸３０に固定され、ロータ軸３０とともに第３軸線Ｓ３まわりに回転可能とされている。円筒状のロータコア９０の外周側には永久磁石９２が設置され、ロータコア９０の中央部には、ロータコア９０の冷却を行なうための冷却穴９４が設けられている。

図８には、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回転速度Ｎｍｇ（ｒｐｍ）とモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２によって出力されるトルクＴｍ（Ｎｍ）の関係の一例が示されている。（なお本実施例のハイブリッド車両１０において、ＥＶ走行の力行において第２モータジェネレータＭＧ２が用いられるため、以降、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に替わって、第２モータジェネレータＭＧ２を用いる。）図８の実線は、第２モータジェネレータＭＧ２において設定されている許容される出力トルクＴｍが、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇとの関係で示されており、たとえば回転速度Ｎｍｇが小さい、図中における左側は、たとえば都市部における要求トルクが大きい低速走行に対応し、回転速度Ｎｍｇが大きく、要求トルクが小さい図中における右側は、たとえば高速での走行に対応している。なお、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇは図示されていない公知のレゾルバ等によって測定される。図８の破線で囲まれるＢ領域と実線および破線で囲まれるＡ領域とは、第２モータジェネレータＭＧ２において異なった発熱部位が主要な発熱源であることを示している。Ａ領域は、銅損が大きい、すなわちステータ８２のコイルからの発熱がロータコア９０より発熱が大きい領域を示している。また、破線で囲まれるＢ領域は、鉄損が大きい、すなわちロータ８４のロータコア９０からの発熱が、ステータ８２のコイルからの発熱より大きい領域を示している。

図９は、図６の回路図における第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２の第２モータジェネレータＭＧ２への供給油量Ｑｓ（Ｌ／ｍｉｎ）と車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）との関係が示されている。第１オイルポンプＰ１は、デフリングギヤＧｄと噛み合わされたポンプ駆動歯車Ｇｐを介して機械的に回転駆動され、第１オイルポンプＰ１の第２モータジェネレータＭＧ２への破線で示される供給油量Ｑｓは、車速Ｖに比例して増加する。また、エンジン２０によって駆動される第２オイルポンプＰ２の第２モータジェネレータＭＧ２への実線で示される供給油量Ｑｓは、ＨＶ走行においては、エンジン２０の回転速度が変化しない場合に一定となり、エンジン２０が停止されるＥＶ走行においては、第２オイルポンプＰ２の供給油量Ｑｓは零となる。

図１０は、第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２の第２モータジェネレータＭＧ２への潤滑油の供給箇所を示している。第１オイルポンプＰ１によって、第１油路６２を介してロータコア９０が固定されているロータ軸３０の内部に潤滑油が供給される。また、第２オイルポンプＰ２によって、第２油路６４を介してステータ６２の外周、特に発熱源であるコイルのコイルエンド８８の上部外周側から、たとえば図示されていない冷却パイプの開口から潤滑油が滴下されることによって冷却が行われる。この構造によれば、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇの大きいＥＶ走行時、すなわちロータ８４のロータコア９０からの発熱がステータ８２のコイル８７からの発熱より大きい領域である図８のＢ領域において、第１オイルポンプＰ１からの供給油量Ｑｓが車速Ｖの増加、すなわち第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇの上昇にともなって増加することによって、ロータコア９０の冷却のための潤滑油の供給が増加し効果的に冷却が行われる。また、ＨＶ走行における第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎｍｇが低く、かつトルクＴｍが大きい図８のＡ領域において、第２オイルポンプＰ２から潤滑油がコイル９７のコイルエンド８８の上部外周側から、滴下されることによって冷却が行われる。これによって、発熱量の多いコイルエンド８８の冷却が効果的に行われる。なお、ステータ８２のコイルエンド８８に潤滑油を滴下することによってステータ８２を介してロータコア９０の冷却を行なう場合に、ロータコア９０とステータコア８６との隙間であるエアギャップ９６が熱伝導を妨げる断熱層として機能し、冷却効率が抑制されることがある。

本実施例によれば、車両１０の走行にともなって機械的に回転駆動され、車両１０を駆動する第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油を供給する第１オイルポンプＰ１と、第１オイルポンプＰ１とは異なる駆動源であるエンジン２０によって回転駆動され、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に潤滑油を供給する第２オイルポンプＰ２と、を備えた車両用回転電機の冷却装置４１であって、第１オイルポンプＰ１が第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の回転軸であるロータ軸３０の内側に第１油路６２を介して潤滑油を供給し、第２オイルポンプＰ２が第２油路６４を介してモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２のステータ８２のコイルに潤滑油を供給する。これによって、車速Ｖすなわち第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇが大きく要求トルクが小さい場合にロータコア９０の発熱が増大するが、ステータ８２のコイルの発熱量はそれほど大きくならない。また、車速Ｖの増加にともなって第１オイルポンプＰ１からのロータコア９０への供給油量Ｑｓが増加される。このため、第２モータジェネレータＭＧ２を用いる走行範囲を拡大できるとともに、第２モータジェネレータＭＧ２の発熱部位の変化に対応して、潤滑油の供給量を適切に制御することが可能となる。

また、第１オイルポンプＰ１は、駆動輪３８のドライブシャフト３６を回転駆動するディファレンシャル装置３２によって機械的に回転駆動されるオイルポンプである。これによって、車速Ｖが大きいとき、すなわち第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の回転速度Ｎｍｇが大きく、ロータコア９０の発熱が増加する際に、ロータコア９０の内側のロータ軸３０に供給される潤滑油が増加されることとなり、第２モータジェネレータＭＧ２の発熱部の冷却が適切に行われる。

さらに、第２オイルポンプＰ２は、エンジン２０によって機械的に回転駆動されるオイルポンプである。これによって、第２モータジェネレータＭＧ２のステータ８２のコイルの発熱が大きくなる、第２モータジェネレータＭＧ２への出力トルクへの要求が大きく車速が小さいＨＶ走行時に、第２モータジェネレータＭＧ２のステータのコイルに潤滑油が供給されることとなり、第２モータジェネレータＭＧ２の発熱部の冷却が適切に行われる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１１において、図６の簡略化された回路図にオイルクーラ５６、遊星歯車装置２４、ベアリング５０等を加えたより詳細な冷却装置６０の回路図が示されている。トランスアクスルケース１４によって形成されるオイル貯留部１１２の一部であり、また隔壁６８によって分割された第１オイル貯留部７２内の潤滑油に、ディファレンシャル装置３２は、その一部が浸漬されている。ディファレンシャル装置３２によって機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１は、オイル貯留部１１２内に設けられた隔壁６８、隔壁７０によって分割された第２オイル貯留部７４内に配置された吸入口７８と吸入油路を介して接続されている。エンジン２０によって機械的に回転駆動される第２オイルポンプＰ２は、オイル貯留部１１２内に設けられた隔壁７０によって分割された第３オイル貯留部７４内に配置された吸入口８０と吸入油路を介して接続されている。オイル貯留部１１２は、第１隔壁６８と第２隔壁７０によって第１オイル貯留部７２、第２オイル貯留部７４、および第３オイル貯留部７６に分けられ、別々のオイル貯留部に吸入口を配置することによって、そのオイル貯留部に対する戻り油量に応じてオイルポンプの吐出量（吸入量）等を個別に設定できる。図１１における第１隔壁６８と第２隔壁７０とは、その底面にオリフィスとして機能する開口を持っているが、開口を持たずオイル貯留部に戻った潤滑油が溢れて隔壁を乗り越えた場合に、もう一方のオイル貯留部に潤滑油が供給されるように構成することもできる。

第１油路６２は、第１オイルポンプＰ１の吐出側に接続されて、第２モータジェネレータＭＧ２に対して潤滑油を供給して潤滑するとともに、動力伝達装置１２の各部のベアリング５０（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６等）、ギヤ５２（Ｇｅ、Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｄ、Ｇｍ、Ｇｐなど）およびキャッチタンク５４等にも潤滑油を供給するように構成されている。第２油路６４は、第２オイルポンプＰ２の吐出側に接続されて動力伝達装置１２の遊星歯車装置２４に潤滑油を供給するとともに、第１モータジェネレータＭＧ１およびオイルクーラ５６に対しても潤滑油を供給し、オイルクーラ５６からは、オイルクーラ５６によって冷却された潤滑油を第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２とに供給するように構成されている。なお、ディファレンシャル装置３２から掻き上げによってベアリング５０、ギヤ５２、およびキャッチタンク５４等に潤滑油を供給するものとしても良い。

本実施例によれば、第２オイルポンプＰ２からモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２のステータ８２のコイルに潤滑油を供給する第２油路６４にオイルクーラ５６が設けられ、第１油路６２にはオイルクーラ５６が設けられていない。これによって、前記の実施例の作用効果に加えて、低温時に潤滑油の粘性が高い場合、第２オイルポンプＰ２からの潤滑油の供給が停止され、車両１０の走行にともなって機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１から第１油路６２を介して潤滑油が供給される場合、第１油路６２はオイルクーラ５６が設けられていないため、潤滑油が速やかに暖められ、低温時における潤滑油の高粘性に起因する機械的損失が抑制される。

さらに本実施例によれば、第１オイルポンプＰ１は、動力伝達装置１２のディファレンシャル装置３２と連結されるギヤ５２（Ｇｅ、Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｄ、Ｇｍ、Ｇｐなど）にも第１油路６２を介して潤滑油を供給する。これによって、第２モータジェネレータＭＧ２の潤滑油による冷却とディファレンシャル装置３２と連結されるギヤ５２（Ｇｅ、Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｄ、Ｇｍ、Ｇｐなど）の潤滑とを１つのオイルポンプで行うことが可能となり、車両の小型化に寄与することができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１２には、第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油がロータ軸３０を介してロータコア９０を冷却するだけで無く、ロータコア９０の内部を直接冷却する油路９７と油路９８とが示されている。具体的には、ロータ軸３０に油路９８が開口され、ロータコア９０の冷却穴９４と油路９８とを接続する油路９７がロータコア９０に開口されており、この油路９７と油路９８とを設けることにおいて、前述の実施例と異なっている。すなわち、第１油路６２は、第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の回転軸であるロータ軸３０の内側に潤滑油を供給するとともに、潤滑油をロータコア９０のロータ軸３０の内側からロータコア９０の内部に流出させる油穴９７、９８を備えている。これによって、第１オイルポンプＰ１を回転駆動することによって供給される潤滑油が、第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の内部に流入することとなり、第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の冷却が一層効果的に行われる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１３には、走行用駆動力源としてエンジン２０を有しておらず、第２モータジェネレータＭＧ２のみを有する、電気自動車である車両１２０の動力伝達装置１２８が一例として示されている。本実施例は、実施例１の車両１２からエンジン２０および電気式差動部２６、すなわち第１モータジェネレータＭＧ１と遊星歯車装置２４を除いた構造となっており、第２オイルポンプＰ２がエンジン２０によって機械的に回転駆動されるのではなく、ポンプ専用のモータ１１２によって回転駆動されるオイルポンプＰ２、すなわち電気式オイルポンプであることにおいて異なっている。

また、図１４には、第２モータジェネレータＭＧ２の冷却装置１２４が示されている。本実施例において、図６において簡略化された回路図として示された、実施例１の冷却装置６０から第２オイルポンプの動力源としてエンジン２０に替えてモータ１２２が用いられることにおいて異なっている。

本実施例によれば、車両１２０の走行にともなって機械的に回転駆動され、車両１２０を駆動する第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油を供給する第１オイルポンプＰ１と、第１オイルポンプＰ１とは異なる駆動源すなわちポンプ専用のモータ１２２によって回転駆動され、第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油を供給する第２オイルポンプＰ２と、を備えた車両用回転電機の冷却装置１２４であって、第１オイルポンプＰ１が第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の回転軸であるロータ軸３０の内側に第１油路６２を介して潤滑油を供給し、第２オイルポンプＰ２が第２油路６４を介して第２モータジェネレータＭＧ２のステータ８２のコイルに潤滑油を供給する。これによって、第２モータジェネレータＭＧ２の発熱部位の変化に対応して、潤滑油の供給量を適切に制御することが可能となる。

また、本実施例においても、実施例２および実施例３で示された構造が適用することが可能であり、同様の効果が期待できる。すなわち、第２オイルポンプＰ２から第２モータジェネレータＭＧ２のステータ８２のコイルに潤滑油を供給する第２油路６４にオイルクーラ５６が設けられ、第１油路６２にはオイルクーラ５６を設けられない。これによって、前記の実施例の作用効果に加えて、低温時に潤滑油の粘性が高い場合、第２オイルポンプＰ２からの潤滑油の供給が停止され、車両１２０の走行にともなって機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１から第１油路６２を介して潤滑油が供給される場合、第１油路６２はオイルクーラ５６が設けられていないため、潤滑油が速やかに暖められ、低温時における潤滑油の高粘性に起因する機械的損失が抑制される。

さらに、第１オイルポンプＰ１は、ディファレンシャル装置３２と連結されるギヤ（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｄ、Ｇｍ、Ｇｐなど）にも第１油路６２を介して潤滑油を供給することが可能である。これによって、第２モータジェネレータＭＧ２の潤滑油による冷却とディファレンシャル装置３２と連結されるギヤ部に対応するギヤ１２６（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｄ、Ｇｍ、Ｇｐなど）の潤滑とを１つのオイルポンプで行うことが可能となり、車両の小型化に寄与することができる。

また、図１２に示された構造、すなわち、第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油がロータ軸３０を介してロータコア９０を冷却するだけで無く、ロータコア９０の内部を直接冷却する油路９７と油路９８を設けることが可能である。これによって、第１オイルポンプＰ１を回転駆動することによって供給される潤滑油が、第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の内部に流入することとなり、第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の冷却が一層効果的に行われる。

前述の実施例において、第１オイルポンプＰ１をディファレンシャル装置３２のデフリングギヤＧｄによって回転駆動されるものとしたが、特にこれに限らず、たとえばカウンタ軸２８の減速歯車Ｇｒ２によって回転駆動されるものとしてもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０、１２０：車両
１２：エンジン（駆動力源）
３０：ロータ軸（回転軸）
３２：ディファレンシャル装置（出力部）
３６：ドライブシャフト(車軸）
３８：駆動輪
４０、１２４：冷却装置
５２、１２６：ギヤ（ギヤ部）
５６：オイルクーラ（熱交換器）
６２、６４：第１油路、第２油路
８２：ステータ
８８：コイルエンド（コイル）
９０：ロータコア
９７、９８：油穴
１２２：モータ
ＭＧ１、ＭＧ２：第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータ（回転電機）
Ｐ１、Ｐ２：第１オイルポンプ、第２オイルポンプ

エンジンと、車両用回転電機と、前記エンジンおよび前記車両用回転電機からの駆動力を出力部を介して駆動輪に伝達する動力伝達装置と、を備えたハイブリッド車両において、エンジンの回転によって機械的に回転駆動される第２オイルポンプと、出力部の回転によって機械的に回転駆動される第１オイルポンプとを備え、第１オイルポンプと第２オイルポンプとから吐出される潤滑油がそれぞれ前記車両用回転電機に供給されることによって前記車両用回転電機の冷却を行う車両用回転電機の冷却装置が提案されている。特に前記エンジンを停止して、前記車両用回転電機のみによって走行する車速領域を拡大する場合において、前記車両用回転電機の温度上昇の抑制のために潤滑油の供給量を増加させる必要が生じる。特許文献１に記載された車両用回転電機の冷却装置はその一例で、車速の増加、すなわち前記車両用回転電機の発熱量の増加に応じて、車速に対応する出力部の回転によって機械的に回転駆動される第１オイルポンプから車両用回転電機への潤滑油の供給量が増加されることによって、前記回転電機の冷却が行われる。

第３発明の要旨とするところは、第１発明又は第２発明に記載の車両用回転電機の冷却装置において、前記第２オイルポンプは前記車両のエンジンによって機械的に回転駆動されるオイルポンプであることを特徴とする。

第４発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明の何れか１つに記載の車両用回転電機の冷却装置において、前記第２オイルポンプから前記車両用回転電機のステータのコイルに潤滑油を供給する前記第２油路に熱交換器が設けられ、第１油路には熱交換器が設けられていないことを特徴とする。

第５発明の要旨とするところは、第１発明から第４発明の何れか１つに記載の車両用回転電機の冷却装置において、前記第１油路は、前記車両用回転電機のロータコアの回転軸の内側に潤滑油を供給するとともに、潤滑油を前記ロータコアの回転軸の内側から前記ロータコアの内部に流出させる油穴を備えることを特徴とする。

第６発明の要旨とするところは、第１発明に記載の車両用回転電機の冷却装置において、前記第１オイルポンプは、前記駆動輪の車軸を回転駆動する出力部と連結されるギヤ部にも前記第１油路を介して潤滑油を供給することを特徴とする。

第７発明の要旨とするところは、第１発明、第２発明および第４発明から第６発明の何れか１つに記載の車両用回転電機の冷却装置において、前記第２オイルポンプはモータによって回転駆動されるオイルポンプであることを特徴とする。

第２発明によれば、前記第１オイルポンプは、駆動輪の車軸を回転駆動する出力部によって機械的に回転駆動されるオイルポンプである。これによって、車速が大きいとき、すなわち、車両用回転電機のロータコアの回転速度が大きく、ロータコアの発熱が増加する際に、ロータコアの内側に供給される潤滑油が増加されることとなり、車両用回転電機の発熱部の冷却が適切に行われる。

第３発明によれば、前記第２オイルポンプは前記車両のエンジンによって機械的に回転駆動されるオイルポンプである。これによって、車両用回転電機のステータのコイルの発熱が大きくなる、車両用回転電機への出力トルクへの要求が大きく車速が小さい走行時に、車両用回転電機のステータのコイルに潤滑油が供給されることとなり、車両用回転電機の発熱部の冷却が適切に行われる。

第６発明によれば、前記第１オイルポンプは、前記駆動輪の車軸を回転駆動する出力部と連結されるギヤ部にも前記第１油路を介して潤滑油を供給する。これによって、前記車両用回転電機の潤滑油による冷却と前記出力部と連結される前記ギヤ部の潤滑とを１つのオイルポンプで行うことが可能となり、車両の小型化に寄与することができる。

第７発明によれば、前記第２オイルポンプはモータによって回転駆動されるオイルポンプであることを特徴とする。これによって、車速が大きいとき、すなわち、車両用回転電機のロータコアの回転速度が大きく、ロータコアの発熱が増加する際に、ロータコアの内側に供給される潤滑油が増加されることとなり、車両用回転電機の発熱部の冷却が適切に行われる。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両の動力伝達装置を展開して示した骨子図である。 図１のハイブリッド車両の動力伝達装置の複数の軸の位置関係を説明する断面図である。 図１のハイブリッド車両で実行可能な２種類の走行モードを説明する図である。 図３の２種類の走行モードの走行領域の一例を説明するマップである。 ハイブリッド車両に備えられた、従来の冷却装置の一例を示した図である。 図１のハイブリッド車両に好適に設けられた車両用回転電機の冷却装置を簡略化して説明する回路図である。 図６の車両用回転電機の構造の一例を示した構造図である。 図７の車両用回転電機の回転速度とトルクとによって、車両用回転電機内の発熱の部位が変化することを説明する図である。 図１のハイブリッド車両において、２つのオイルポンプから供給される潤滑油の供給油量を車速との関係で説明する図である。 図９の２つのオイルポンプから車両用回転電機への潤滑油の供給油路を説明する図である。 図１のハイブリッド車両に好適に設けられる冷却装置の例を説明する図である。 図１０の車両用回転電機に、ロータコアの回転軸の内側からロータコアに潤滑油を供給する油穴の具体例を説明する図である。 本発明が好適に適用される他の車両の動力伝達装置を展開して示した骨子図である。 図１３の車両に好適に設けられた車両用回転電機の冷却装置を簡略化して説明する回路図である。

動力伝達装置１２は、車両幅方向と略平行な第１軸線Ｓ１〜第４軸線Ｓ４を備えており、第１軸線Ｓ１上には、エンジン２０に連結された入力軸２２が設けられているとともに、その第１軸線Ｓ１と同心にシングルピニオン型の遊星歯車装置２４および第１モータジェネレータＭＧ１（車両用回転電機である第１回転電機に対応する。）が配設されている。遊星歯車装置２４および第１モータジェネレータＭＧ１は電気式差動部２６として機能するもので、差動機構である遊星歯車装置２４のキャリア２４ｃに入力軸２２が連結され、サンギヤ２４ｓに第１モータジェネレータＭＧ１が連結され、リングギヤ２４ｒにエンジン出力歯車Ｇｅが設けられている。キャリア２４ｃは第１回転要素で、サンギヤ２４ｓは第２回転要素で、リングギヤ２４ｒは第３回転要素であり、第１モータジェネレータＭＧ１は差動制御用回転機に相当する。第１モータジェネレータＭＧ１は電動モータおよび発電機として択一的に用いられるもので、発電機として機能する回生制御などでサンギヤ２４ｓの回転速度が連続的に制御されることにより、エンジン２０の回転速度が連続的に変化させられてエンジン出力歯車Ｇｅから出力される。また、第１モータジェネレータＭＧ１のトルクが０とされてサンギヤ２４ｓが空転させられることにより、エンジン２０の連れ廻りが防止される。エンジン２０は、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関である。

第２軸線Ｓ２上には、カウンタ軸２８の両端に減速大歯車Ｇｒ１および減速小歯車Ｇｒ２が設けられた減速歯車装置３１が配設されており、減速大歯車Ｇｒ１は前記エンジン出力歯車Ｇｅと噛み合わされている。減速大歯車Ｇｒ１はまた、第３軸線Ｓ３上に配設されたモータ出力歯車Ｇｍと噛み合わされている。モータ出力歯車Ｇｍは、動力伝達軸３４に設けられ、動力伝達軸３４は、第３軸線Ｓ３上に配設されている第２モータジェネレータＭＧ２（車両用回転電機である第２回転電機に対応する。）のロータ軸３０と第３軸線Ｓ３まわりに相対回転不能にスプライン嵌合されている。第２モータジェネレータＭＧ２は電動モータおよび発電機として択一的に用いられるもので、電動モータとして機能するように力行制御されることにより、ハイブリッド車両１０の走行用駆動力源として用いられる。

上記減速小歯車Ｇｒ２は、第４軸線Ｓ４上に配設されたディファレンシャル装置３２のデフリングギヤＧｄと噛み合わされており、エンジン２０および第２モータジェネレータＭＧ２からの駆動力がディファレンシャル装置３２を介して左右のドライブシャフト３６に分配され、左右の駆動輪３８に伝達される。このディファレンシャル装置３２は出力部に相当する。また、エンジン出力歯車Ｇｅ、減速大歯車Ｇｒ１、減速小歯車Ｇｒ２、デフリングギヤＧｄ等によってギヤ機構が構成されている。第４軸線Ｓ４は、図２に示されるように、第１軸線Ｓ１〜第４軸線Ｓ４の中で最も車両下方側位置に定められており、第２軸線Ｓ２および第３軸線Ｓ３は第４軸線Ｓ４の略上方位置に定められており、第１軸線Ｓ１は第４軸線Ｓ４よりも車両前側の斜め上方位置に定められている。動力伝達装置１２の潤滑油は、トランスアクスルケース１４の底面に示されているオイル貯留部１８から、デフリングギヤＧｄ等による掻き上げおよび後述するオイルポンプの作動によって、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、エンジン出力歯車Ｇｅ、減速大歯車Ｇｒ１、減速小歯車Ｇｒ２、モータ出力歯車Ｇｍ、デフリングギヤＧｄ等のギヤ部に対応するギヤ機構（以降、特に区別しない場合はギヤ５２という）や遊星歯車装置２４等に送られることによって、冷却及び潤滑に用いられる。

図５は、ハイブリッド車両１０に備えられた、ギヤ５２、ベアリング５０等の潤滑および第２モータジェネレータＭＧ２等の冷却を行う従来の冷却装置４０の一例を示している。冷却装置４０は、吸入装置としてエンジン２０によって機械的に回転駆動される機械式オイルポンプＰを備えており、オイル貯留部１８に貯留されている潤滑油は、吸入口４８から供給油路４２を介して、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、および遊星歯車装置２４に供給される。供給油路４２は、熱交換器に対応するオイルクーラ５６を介して第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とに潤滑油を供給している。また、供給油路４２は、オイルクーラ５６を介さずに、遊星歯車装置２４と第１モータジェネレータＭＧ１とに潤滑油を供給する油路も備えている。潤滑油による冷却は、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２との上方に設置されたパイプに形成された開口から滴下する、上掛けによって行われている。ディファレンシャル装置３２は、その一部が潤滑油に浸漬されており、ディファレンシャル装置３２に連結されたドライブシャフト３６および駆動輪３８の回転時にデフリングギヤＧｄ等によってオイル貯留部１８に貯留されている潤滑油が掻き上げられることにより動力伝達装置１２の各部、すなわち動力伝達装置１２の内部で用いられている各部のベアリング５０（以降、特に区別する必要が無い場合、ベアリング５０という）、ギヤ５２、潤滑油を一旦保持するためのキャッチタンク５４等に供給される。

上記の従来の冷却装置４０は、エンジン２０によって機械的に回転駆動される機械式オイルポンプＰによって、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とに潤滑油が供給され冷却が行われている。ＥＶ走行、すなわち第２モータジェネレータＭＧ２が力行制御される走行状態においては、エンジン２０が停止しているため潤滑油が供給されず、力行時においては、第２モータジェネレータＭＧ２の熱容量に依存して温度上昇が抑制されている。ＥＶ走行の車速Ｖ領域を拡大するためには、たとえば、電気式オイルポンプを追加で搭載することがおこなわれているが、モータ、ポンプ、配管等の設置場所が新たに必要となり、搭載性およびコストの面で課題が生じていた。

図６には、本発明の実施例として、出力部であるディファレンシャル装置３２のたとえばデフリングギヤＧｄに機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１とエンジン２０によって機械的に回転駆動される第２オイルポンプＰ２とから第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油が供給される冷却装置６０の簡略化された回路図が示されている。第１オイルポンプＰ１の吸入口７８は第２オイル貯留部７４に設けられ、第１オイルポンプＰ１から第１油路６２を介して第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油が供給される。第２オイルポンプＰ２の吸入口８０は第３オイル貯留部７６に設けられ、第２オイルポンプＰ２から第２油路６４を介して第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油が供給される。オイル貯留部１１２は、隔壁７０によって第２オイル貯留部７４と第３オイル貯留部７６とに分けられ、別々のオイル貯留部に吸入口を配置することによって、そのオイル貯留部に対する戻り油量に応じてオイルポンプの吐出量（吸入量）等を個別に設定できる。図６における隔壁７０は、その底面にオリフィスとして機能する開口を持っているが、開口を持たずオイル貯留部に戻った潤滑油が溢れて隔壁を乗り越えた場合に、もう一方のオイル貯留部に潤滑油が供給されるように構成することもできる。

図７には、第３軸線Ｓ３上に配設されている、第２モータジェネレータＭＧ２、第２モータジェネレータＭＧ２のロータ軸３０、およびモータ出力歯車Ｇｍを有しロータ軸３０とスプライン嵌合されている動力伝達軸３４が示されている。第２軸線Ｓ２上に配設されているカウンタ軸２８は、減速大歯車Ｇｒ１と減速小歯車Ｇｒ２とを有し、減速大歯車Ｇｒ１は、動力伝達軸３４のモータ出力歯車Ｇｍに噛み合わされている。また、ロータ軸３０は、ベアリングＢ１、Ｂ２によって回転自在に保持され、同様に動力伝達軸３４はベアリングＢ４、Ｂ６により、カウンタ軸２８はベアリングＢ３、Ｂ５によって回転自在に保持されている。これらのベアリングＢ１，Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４，Ｂ５、Ｂ６は、それぞれトランスアクスルケース１４に保持されている。第２モータジェネレータＭＧ２は、トランスアクスルケース１４内にボルト８９により固定された円筒状のステータ８２とそのステータ８２の内側に所定の間隔９６（エアギャップ９６）を隔ててロータ軸３０に固定されたロータ８４とを備えている。ステータ８２は、たとえば積層した電磁鋼板からなるステータコア８６がボルト８９によってトランスアクスルケース１４に回転不能に固設されている。ステータ８２の内部には、たとえばポリイミドによって絶縁被膜されたコイル８７が挿入されており、第３軸線Ｓ３方向におけるステータコア８６の外側にはコイル８７の巻き線からなるコイルエンド８８が形成されている。なお、ステータ８２の冷却は、おもにコイルエンド８８に潤滑油を供給することによって行われる。ロータ８４は、たとえば積層した電磁鋼板からなるロータコア９０からなり、ロータ８４は、その内周部がロータ軸３０に固定され、ロータ軸３０とともに第３軸線Ｓ３まわりに回転可能とされている。円筒状のロータコア９０の外周側には永久磁石９２が設置され、ロータコア９０の中央部には、ロータコア９０の冷却を行なうための冷却穴９４が設けられている。

図８には、第１および第２モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回転速度Ｎｍｇ（ｒｐｍ）と第１および第２モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２によって出力されるトルクＴｍ（Ｎｍ）の関係の一例が示されている。（なお本実施例のハイブリッド車両１０において、ＥＶ走行の力行において第２モータジェネレータＭＧ２が用いられるため、以降、第１および第２モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に替わって、第２モータジェネレータＭＧ２との表記を用いる。）図８の実線は、第２モータジェネレータＭＧ２において設定されている許容される出力トルクＴｍが、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇとの関係で示されており、たとえば回転速度Ｎｍｇが小さい、図中における左側は、たとえば都市部における要求トルクが大きい低速走行に対応し、回転速度Ｎｍｇが大きく、要求トルクが小さい図中における右側は、たとえば高速での走行に対応している。なお、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇは図示されていない公知のレゾルバ等によって測定される。図８の破線で囲まれるＢ領域と実線および破線で囲まれるＡ領域とにおいては、第２モータジェネレータＭＧ２内において異なった発熱部位が主要な発熱源となることを示している。Ａ領域は、銅損が大きい領域、すなわちステータ８２のコイル８７からの発熱がロータコア９０からの発熱より大きい領域を示している。また、破線で囲まれるＢ領域は、鉄損が大きい、すなわちロータ８４のロータコア９０からの発熱が、ステータ８２のコイル８７からの発熱より大きい領域を示している。

図１０は、第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２の第２モータジェネレータＭＧ２への潤滑油の供給箇所を示している。第１オイルポンプＰ１によって、第１油路６２を介してロータコア９０が固定されているロータ軸３０の内部に潤滑油が供給される。また、第２オイルポンプＰ２によって、第２油路６４を介してステータ８２の外周、特に発熱源であるコイル８７のコイルエンド８８の上部外周側から、たとえば図示されていない冷却パイプの開口から潤滑油が滴下されることによって冷却が行われる。なお、ステータ８２のコイルエンド８８に潤滑油を滴下することによってステータ８２を介してロータコア９０の冷却を行なう場合に、ロータコア９０とステータコア８６との隙間であるエアギャップ９６が熱伝導を妨げる断熱層として機能し、冷却効率が抑制されることがある。上記の構造によれば、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇの高いＥＶ走行時、すなわちロータ８４のロータコア９０からの発熱がステータ８２のコイル８７からの発熱より大きい領域である図８のＢ領域において、第１オイルポンプＰ１からの供給油量Ｑｓが車速Ｖの増加、すなわち第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇの上昇にともなって増加することによって、ロータコア９０の冷却のための潤滑油の供給が増加し効果的に冷却が行われる。また、ＨＶ走行における第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎｍｇが低く、かつトルクＴｍが大きい図８のＡ領域において、第２オイルポンプＰ２から潤滑油がコイル８７のコイルエンド８８の上部外周側から、滴下されることによって冷却が行われる。これによって、発熱量の多いコイルエンド８８の冷却が効果的に行われる。

本実施例によれば、車両１０の走行にともなって機械的に回転駆動され、車両１０を駆動する第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油を供給する第１オイルポンプＰ１と、第１オイルポンプＰ１とは異なる駆動源であるエンジン２０によって回転駆動され、モータジェネレータＭＧ２に潤滑油を供給する第２オイルポンプＰ２と、を備えた車両用回転電機の冷却装置４０であって、第１オイルポンプＰ１が第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の回転軸であるロータ軸３０の内側に第１油路６２を介して潤滑油を供給し、第２オイルポンプＰ２が第２油路６４を介してモータジェネレータＭＧ２のステータ８２のコイル８７に潤滑油を供給する。これによって、車速Ｖすなわち第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇが大きく要求トルクが小さい場合にロータコア９０の発熱が増大するが、ステータ８２のコイル８７の発熱量はそれほど大きくならない。また、車速Ｖの増加にともなって第１オイルポンプＰ１からのロータコア９０への供給油量Ｑｓが増加される。このため、第２モータジェネレータＭＧ２を用いる走行範囲を拡大できるとともに、第２モータジェネレータＭＧ２の発熱部位の変化に対応して、潤滑油の供給量を適切に制御することが可能となる。

また、第１オイルポンプＰ１は、駆動輪３８のドライブシャフト３６を回転駆動するディファレンシャル装置３２によって機械的に回転駆動されるオイルポンプである。これによって、車速Ｖが大きいとき、すなわち第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の回転速度Ｎｍｇが大きく、ロータコア９０の発熱が増加する際に、ロータコア９０のロータ軸３０の内側に供給される潤滑油が増加されることとなり、第２モータジェネレータＭＧ２の発熱部の冷却が適切に行われる。

さらに、第２オイルポンプＰ２は、エンジン２０によって機械的に回転駆動されるオイルポンプである。これによって、第２モータジェネレータＭＧ２のステータ８２のコイル８７の発熱が大きくなる、第２モータジェネレータＭＧ２への出力トルクへの要求が大きく車速が小さいＨＶ走行時に、第２モータジェネレータＭＧ２のステータ８２のコイル８７に潤滑油が供給されることとなり、第２モータジェネレータＭＧ２の発熱部の冷却が適切に行われる。

図１１において、図６の簡略化された回路図にオイルクーラ５６、遊星歯車装置２４、ベアリング５０等を加えたより詳細な冷却装置６０の回路図が示されている。トランスアクスルケース１４によって形成されるオイル貯留部１１２の一部であり、また第１隔壁６８によって分割された第１オイル貯留部７２内の潤滑油に、ディファレンシャル装置３２は、その一部が浸漬されている。ディファレンシャル装置３２によって機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１は、オイル貯留部１１２内に設けられた第１隔壁６８、第２隔壁７０によって分割された第２オイル貯留部７４内に配置された吸入口７８と吸入油路を介して接続されている。エンジン２０によって機械的に回転駆動される第２オイルポンプＰ２は、オイル貯留部１１２内に設けられた第２隔壁７０によって分割された第３オイル貯留部７６内に配置された吸入口８０と吸入油路を介して接続されている。オイル貯留部１１２は、第１隔壁６８と第２隔壁７０によって第１オイル貯留部７２、第２オイル貯留部７４、および第３オイル貯留部７６に分けられ、別々のオイル貯留部に吸入口を配置することによって、そのオイル貯留部に対する戻り油量に応じてオイルポンプの吐出量（吸入量）等を個別に設定できる。図１１における第１隔壁６８と第２隔壁７０とは、その底面にオリフィスとして機能する開口を持っているが、開口を持たずオイル貯留部に戻った潤滑油が溢れて隔壁を乗り越えた場合に、もう一方のオイル貯留部に潤滑油が供給されるように構成することもできる。

本実施例によれば、第２オイルポンプＰ２からモータジェネレータＭＧ２のステータ８２のコイル８７に潤滑油を供給する第２油路６４にオイルクーラ５６が設けられ、第１油路６２にはオイルクーラ５６が設けられていない。これによって、前記の実施例の作用効果に加えて、低温時に潤滑油の粘性が高い場合、第２オイルポンプＰ２からの潤滑油の供給が停止され、ハイブリッド車両１０の走行にともなって機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１から第１油路６２を介して潤滑油が供給される場合、第１油路６２はオイルクーラ５６が設けられていないため、潤滑油が速やかに暖められ、低温時における潤滑油の高粘性に起因する機械的損失が抑制される。

つぎに、本発明のさらに別の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１２には、第１オイルポンプＰ１から供給される潤滑油がロータ軸３０を介してロータコア９０を冷却するだけで無く、ロータコア９０の内部を直接冷却する油穴９７と油穴９８とが示されている。具体的には、ロータ軸３０に油穴９８が開口され、ロータコア９０の冷却穴９４と油穴９８とを接続する油路９７がロータコア９０に開口されており、この油穴９７と油穴９８とを設けている。これらにおいて、前述の実施例と異なっている。すなわち、第１油路６２は、第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の回転軸であるロータ軸３０の内側に潤滑油を供給するとともに、潤滑油をロータコア９０のロータ軸３０の内側からロータコア９０の内部に流出させる油穴９７、９８を備えている。これによって、第１オイルポンプＰ１を回転駆動することによって供給される潤滑油が、第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の内部に流入することとなり、第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の冷却が一層効果的に行われる。

つぎに、本発明のさらに別の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１３には、走行用駆動力源としてエンジン２０を有しておらず、第２モータジェネレータＭＧ２のみを有する、電気自動車である車両１２０の動力伝達装置１２８が一例として示されている。本実施例は、実施例１の車両１０から、エンジン２０および電気式差動部２６、すなわち第１モータジェネレータＭＧ１と遊星歯車装置２４を除いた構造となっており、第２オイルポンプＰ２がエンジン２０によって機械的に回転駆動されるのではなく、ポンプ専用のモータ１２２によって回転駆動されるオイルポンプＰ２、すなわち電気式オイルポンプであることにおいて異なっている。

また、図１４には、第２モータジェネレータＭＧ２の冷却装置１２４が示されている。本実施例において、図６において簡略化された回路図として示された実施例１の冷却装置６０から、第２オイルポンプＰ２の駆動源としてのエンジン２０に替えてモータ１２２が用いられることにおいて異なっている。

本実施例によれば、車両１２０の走行にともなって機械的に回転駆動され、車両１２０を駆動する第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油を供給する第１オイルポンプＰ１と、第１オイルポンプＰ１とは異なる駆動源すなわちポンプ専用のモータ１２２によって回転駆動され、第２モータジェネレータＭＧ２に潤滑油を供給する第２オイルポンプＰ２と、を備えた車両用回転電機の冷却装置１２４であって、第１オイルポンプＰ１が第２モータジェネレータＭＧ２のロータコア９０の回転軸であるロータ軸３０の内側に第１油路６２を介して潤滑油を供給し、第２オイルポンプＰ２が第２油路６４を介して第２モータジェネレータＭＧ２のステータ８２のコイル８７に潤滑油を供給する。これによって、第２モータジェネレータＭＧ２の発熱部位の変化に対応して、潤滑油の供給量を適切に制御することが可能となる。

また、本実施例においても、実施例２および実施例３で示された構造が適用することが可能であり、同様の効果が期待できる。すなわち、第２オイルポンプＰ２から第２モータジェネレータＭＧ２のステータ８２のコイル８７に潤滑油を供給する第２油路６４にオイルクーラ５６が設けられ、第１油路６２にはオイルクーラ５６が設けられないようにしてもよい。これによって、前記の実施例の作用効果に加えて、低温時に潤滑油の粘性が高い場合、第２オイルポンプＰ２からの潤滑油の供給が停止され、車両１２０の走行にともなって機械的に回転駆動される第１オイルポンプＰ１から第１油路６２を介して潤滑油が供給される場合、第１油路６２はオイルクーラ５６が設けられていないため、潤滑油が速やかに暖められ、低温時における潤滑油の高粘性に起因する機械的損失が抑制される。

さらに、第１オイルポンプＰ１は、ディファレンシャル装置３２と連結されるギヤ１２６（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｄ、Ｇｍ、Ｇｐなど）にも第１油路６２を介して潤滑油を供給することが可能である。これによって、第２モータジェネレータＭＧ２の潤滑油による冷却とディファレンシャル装置３２と連結されるギヤ部に対応するギヤ１２６（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｄ、Ｇｍ、Ｇｐなど）の潤滑とを１つのオイルポンプで行うことが可能となり、車両の小型化に寄与することができる。

前述の実施例において、第１オイルポンプＰ１をディファレンシャル装置３２のデフリングギヤＧｄによって回転駆動されるものとしたが、特にこれに限らず、たとえばカウンタ軸２８の減速小歯車Ｇｒ２によって回転駆動されるものとしてもよい。

１０、１２０：車両
２０：エンジン（駆動力源）
３０：ロータ軸（回転軸）
３２：ディファレンシャル装置（出力部）
３６：ドライブシャフト(車軸）
３８：駆動輪
４０、６０、１２４：冷却装置
５２、１２６：ギヤ（ギヤ部）
５６：オイルクーラ（熱交換器）
６２、６４：第１油路、第２油路
８２：ステータ
８８：コイルエンド（コイル）
９０：ロータコア
９７、９８：油穴
１２２：モータ
ＭＧ１、ＭＧ２：第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータ（車両用回転電機）
Ｐ１、Ｐ２：第１オイルポンプ、第２オイルポンプ

Claims (7)

1. 車両の走行にともなって機械的に回転駆動され、前記車両を駆動する車両用回転電機に潤滑油を供給する第１オイルポンプと、
   前記第１オイルポンプとは異なる駆動源によって回転駆動され、前記車両用回転電機に潤滑油を供給する第２オイルポンプと、
   を備えた車両用回転電機の冷却装置であって、
   前記第１オイルポンプが前記車両用回転電機のロータコアの回転軸の内側に第１油路を介して潤滑油を供給し、
   前記第２オイルポンプが第２油路を介して前記車両用回転電機のステータのコイルに潤滑油を供給する
   ことを特徴とする車両用回転電機の冷却装置。
2. 前記第１オイルポンプは、駆動輪の車軸を回転駆動する出力部によって機械的に回転駆動されるオイルポンプである
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機の冷却装置。
3. 前記第２オイルポンプは前記エンジンによって機械的に回転駆動されるオイルポンプである
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機の冷却装置。
4. 前記第２オイルポンプから前記車両用回転電機のステータのコイルに潤滑油を供給する前記第２油路に熱交換器が設けられ、第１油路には熱交換器が設けられていない
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機の冷却装置。
5. 前記第１油路は、前記車両用回転電機のロータコアの回転軸の内側に潤滑油を供給するとともに、潤滑油を前記ロータコアの回転軸の内側から前記ロータコアの内部に流出させる油穴を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機の冷却装置。
6. 前記第１オイルポンプは、前記出力部と連結されるギヤ部にも前記第１油路を介して潤滑油を供給する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機の冷却装置。
7. 前記第２オイルポンプはモータによって回転駆動されるオイルポンプである
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機の冷却装置。

Images