JP2004358994A

JP2004358994A - Vehicular driving device, and vehicle

Info

Publication number: JP2004358994A
Application number: JP2003156622A
Authority: JP
Inventors: Shigekazu Yogo; 繁一余合; Mitsutaka Tsuchida; 充孝土田; Yoshinori Maeda; 義紀前田; Makoto Funahashi; 眞舟橋; Takeshi Ito; 健伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-02
Also published as: JP3879706B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an influence of heat of an engine or an exhaust manifold on an electric driving unit by attaching the electric driving unit to an oil pan under the engine, and to increase flexibility in designing the electric driving unit as compared with the case that the units are attached to both sides of an engine block so as to position below a fitting surface between the engine block and the oil pan. <P>SOLUTION: The driving unit is attached to the side surface of the oil pan through a plurality of attaching portions formed on a screw member and the oil pan. At that time, the length of the attaching portion is changed according to a kind of the engine and the like, thereby securing a suitable clearance between the driving unit and the engine block and the like. Therefore, the driving unit is hard to be influenced by the heat of the engine block and the like. Lubricating oil cooled in a cooling passage under a radiator for cooling the lubricating oil of transmission is induced into the driving unit to cool the driving unit. When the temperature of the lubricating oil of the transmission is low, the driving unit is actuated to warm the lubricating oil induced inside and supply the lubricating oil to the transmission. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の左右車輪を夫々独立して制御する電動式駆動装置、及び、内燃機関を備える車両における電動式駆動装置の搭載方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載され、内燃機関の代わりに又は内燃機関（エンジン）の補助として車輪を駆動する電動式駆動装置が知られている。一般的な電動式駆動装置は、モータと、モータからの回転出力を減速して出力する減速機とを備える。
【０００３】
電動式駆動装置を搭載した車両の例としては、エンジンの右側側方にモータを配置し、エンジンの左側側方にフロントディファレンシャルギヤを配置した車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、変速機とモータからなる駆動ユニットを左右の後輪へ夫々配置した電気自動車や（例えば、特許文献２参照）、前輪を軸支するアクスルケースの後面に前輪駆動用の油圧モータを配置した作業車が知られている（例えば、特許文献３参照）。
また、電動式駆動装置を構成するモータの冷却方法として、動力伝達機構を潤滑する作動油などの温度が低い場合に、回転機を作動させることによって、その作動油を温めると共に、動力伝達機構の作動油をモータの冷却用流体として用いる車両が知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
また、発電機、モータ、及びトランスミッションをエンジンに連接した一体ケース内に収納し、その一体ケース内に存するオイルをそれらに対して潤滑させるハイブリット車両の潤滑装置が知られている（例えば、特許文献５参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１０４００５号公報
【特許文献２】
特開平９−２０５７０３号公報
【特許文献３】
特開平８−２２７９号公報
【特許文献４】
特開２００２−１７４３２８号公報
【特許文献５】
特開平７−７６２２９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
エンジンの両側、特に車輪の中心軸近傍に電動式駆動装置を設ける場合、一般的にはエンジンブロックに対して電動式駆動装置を取り付けることになる。そのため、電動式駆動装置を取り付けるための取付部材などの加工をエンジンブロックに対して施す必要がある。よって、電動式駆動装置を取り付けるエンジンと、取り付けないエンジンとで、エンジンブロック自体を共用することができなくなる。なお、「エンジンブロック」とは、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケースなどを含むエンジン本体のうちオイルパンを除いた部分をいうものとする。
【０００８】
また、エンジンブロックの側面はシリンダや排気マニホールドなど、高温となる部品の近傍となるため、電動式駆動装置をエンジンブロックに取り付けると、その熱の影響を受け、モータを連続駆動可能な定格時間が減少してしまうという問題がある。よって、エンジンの両脇であって車輪の中心軸上に電動式駆動装置を設ける場合には、エンジンブロックからの熱の影響を受けにくくするとともに、必要に応じて電動式駆動装置を冷却することが望まれる。
【０００９】
また、一般的にエンジンの両脇にはスペースに余裕が無いため、エンジンの両脇に電動式駆動装置を設ける場合には電動式駆動装置を小型化する、あるいはエンジン脇のスペースに適合した形状とするなどの必要性が生じ、電動式駆動装置を構成するモータや減速機の設計上の自由度が制限されるという問題もある。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の両脇で車輪の中心軸上に電動式駆動装置を取り付けた駆動装置において、電動式駆動装置が内燃機関に生じる熱の影響を受けにくくするとともに、必要に応じて電動式駆動装置を安定的に冷却可能とすることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点では、車両の駆動装置は、エンジンブロックとオイルパンとを結合してなるエンジンと、前記エンジンの側方かつ車輪の中心軸上に配置される電動式駆動装置と、を備え、前記電動式駆動装置は、前記オイルパンに設けられた取付部材を介して前記オイルパンに取り付けられる。
【００１２】
上記の車両は、エンジンと電動式駆動装置を組み合わせた駆動装置を備え、例えばＦＲ車のエンジンの側方に前輪用の一対の電動式駆動装置を備えたものとすることができる。電動式駆動装置は、エンジンの側方かつ車輪の中心軸上に設けられる。エンジンはエンジンブロックとオイルパンを結合することにより構成され、オイルパンに取付部材を設けて、その取付部材を介して電動式駆動装置をオイルパンに取り付ける。エンジンブロックはエンジン作動中に高温になるが、オイルパンはエンジンブロックほど高温とならない。また、オイルパンはエンジンブロックと比較すると安価に構成できる。よって、取付部材をオイルパンに設け、電動式駆動装置をエンジンブロックではなくオイルパンに取り付ける。これにより、電動式駆動装置はエンジンブロックの熱の影響を受けにくくなる。また、電動式駆動装置を搭載する車両と搭載しない車両とで同一のエンジンブロックを使用し、オイルパンのみを選択することにより、コストを軽減することができる。
【００１３】
上記の駆動装置の一態様では、前記取付部材は前記オイルパンから側方に延びる複数の取付アームであり、前記取付アームの長さは前記オイルパンに取り付けられた前記電動式駆動装置が前記エンジンブロックの側面との間に所定距離を有する長さとする。電動式駆動装置は、エンジンブロックに接触している場合にはその熱による大きな影響を受けるが、所定距離離して設置すれば熱の影響は大きく減少する。よって、電動式駆動装置がエンジンブロックから所定距離離れるように取付アームの長さを設定することにより、エンジンブロックからの熱の影響を効果的に抑制することができる。
【００１４】
上記の駆動装置の他の一態様では、前記電動式駆動装置は、取付状態で前記オイルパンと対向する側の端面に突出部を有し、当該突出部が前記エンジンブロックと前記オイルパンとの結合面よりも前記オイルパン側に位置するように前記オイルパンに対して取り付けられる。電動式駆動装置は、例えば電動式モータのロータシャフトや、そのロータシャフトを支持するためのベアリング、オイルタンクなど、オイルパンに対向する取付面側に突出部がある。そこで、一般的に、オイルパンの側方はエンジンブロックの側方よりもスペース的に余裕があることが多いので、それら突出部をオイルパン側に収容するように電動式駆動装置を取り付ける。これにより、電動式駆動装置自体の設計上の自由度を増すことができる。
【００１５】
本発明の他の観点では、車両は、エンジンと、前記エンジンの側方かつ車輪の中心軸上に配置される電動式駆動装置と、トランスミッションと、ラジエターと、前記トランスミッションから排出された潤滑流体を前記ラジエターの下方の冷却通路を経由して前記トランスミッションに戻す潤滑流体通路と、を備え、前記電動式駆動装置は、前記冷却通路を経由した潤滑流体を内部に導入する導入部と、導入した潤滑流体を内部で循環する通路と、内部を循環した潤滑流体を前記トランスミッションに供給する排出部と、を備える。
【００１６】
上記の車両は、エンジンの側方かつ車輪の中心軸上に配置される電動式駆動装置を備え、例えばＦＲ車のエンジンの側方に前輪用の一対の電動式駆動装置を備えたものとすることができる。エンジンの側方に電動式駆動装置を設けるので、電動式駆動装置の冷却構造が要求される。トランスミッションの潤滑油などの潤滑流体は、ラジエターの下方に位置する冷却通路により冷却されてトランスミッションに戻る経路を有するので、冷却通路により冷却された潤滑流体を電動式駆動装置に導いて冷却するとともに、電動式駆動装置内を循環した潤滑流体をトランスミッションへ供給する構成とする。これにより、電動式駆動装置専用の冷却機構を設ける必要がなくなる。また、トランスミッションの潤滑流体が低温であるときには、逆に電動式駆動装置を積極的に作動して潤滑流体を暖めてトランスミッションへ供給することにより、トランスミッションでの損失を低減することもできる。
【００１７】
冷却された潤滑流体の供給制御の好適な例として、上記の車両の一態様は前記冷却通路を経由した潤滑流体の前記トランスミッション及び前記電動式駆動装置への供給量を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記電動式駆動装置内の潤滑油温が第１の所定値より高い場合に前記潤滑流体の前記電動式駆動装置内への供給量を増加させ、前記トランスミッション内の潤滑油温が第２の所定値より高い場合に前記潤滑流体の前記トランスミッションへの供給量を増加させることができる。これにより、トランスミッションと電動式駆動装置のうち、冷却がより必要な方へ冷却された潤滑流体を供給することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１９】
［車両の基本構成］
まず、本実施形態に係る車両１００の基本構成について説明する。なお、車両１００は、４ＷＤ（四輪駆動）仕様のＦＲ車両（エンジン前置き後輪駆動方式）に本発明にかかる電動式駆動装置を適用したものである。但し、本発明の適用はこれに限られるものではなく、一般的なＦＲ車両やＦＦ車両（エンジン前置き前輪駆動方式）にも適用可能である。また、本車両は既知の４ＷＤ仕様のＦＲ車両を前提とするため、４ＷＤについての説明は省略する。
【００２０】
図１に、本実施形態に係る電動式駆動ユニット（以下、単に「駆動ユニット」と呼ぶ。）８を備える車両１００の構成を示す。車両１００は、図１に示すように、主として、エンジン３０と、トルクコンバータ２と、トランスミッション３と、プロペラシャフト４と、ディファレンシャルギヤ５と、ドライブシャフト６、９と、後輪７と、前輪１０と、駆動ユニット８と、エンジンマウント１１と、補機類１２と、ラジエター１３と、を備える。エンジン３０は、エンジンブロック１、オイルパン１４、排気マニホールド１５などを備える。
【００２１】
エンジン３０は、燃焼室内の混合気を爆発させて、動力を発生する内燃機関である。燃焼室内での混合気の燃焼によるピストンの往復運動は、コンロッド（図示略）を介してクランクシャフト（図示略）の回転運動に変換される。クランクシャフトは、トルクコンバータ２、トランスミッション３、プロペラシャフト４、ディファレンシャルギヤ５、及びドライブシャフト６を介して後輪７に動力を伝達する。
【００２２】
トルクコンバータ２は、エンジン３０とトランスミッション３との間に設けられる。トルクコンバータ２は、油などの作動流体を利用することにより、エンジン１から出力される回転トルクを断続的にトランスミッション３へ伝達するクラッチとしての機能と、その回転トルクを増大させてトランスミッション３へ伝達する機能とを有する。
【００２３】
トランスミッション３は、トルクコンバータ２とプロペラシャフト４との間に設けられ、前進４段（第１速〜第４速）、後進１段の各変速段に対応する複数のギヤ（プラネタリーギヤ）などを有する。トランスミッション３は、ＥＣＵからの指令信号に基づき、図示しない油圧制御装置を作動させることにより、低速段から高速段への変速操作（シフトアップ）、或いは高速段から低速段への変速操作（シフトダウン）を行う。
【００２４】
プロペラシャフト４は、トランスミッション３とディファレンシャルギヤ５との間に設けられ、エンジン３０から得られる駆動力を後輪７側へ伝達する推進軸である。
【００２５】
ディファレンシャルギヤ５は、複数の傘歯歯車を組み合わせたものから構成され、車両旋廻時に内側の車輪と外側の車輪との回転速度を調整するギヤである。具体的には、車両１００が直線道路を走行するときは、ディファレンシャルギヤ５は、左右の前輪を同一の速度で回転させる。一方、車両１００が旋回運動をするときは左右の前輪の回転速度差が生じるため、ディファレンシャルギヤ５はそれらの回転速度を調整して、スムーズな旋回運動を可能とする。
【００２６】
ドライブシャフト６は、左右後輪７と回転自在に連結される車軸である。ドライブシャフト６は、エンジン３０からの駆動力によって回転し、後輪７へ動力を伝達する。
【００２７】
駆動ユニット８は、例えば電気エネルギーを機械エネルギーに変換する永久磁石型同期式モータなどのモータ部と、減速部とを備え、左右の前輪１０を駆動させる位置に夫々設けられる。
【００２８】
ドライブシャフト９は左右独立にそれぞれ左右前輪１０と回転自在に連結される車軸である。ドライブシャフト９は、それぞれ左右の駆動ユニット８の出力軸であり、各駆動ユニット８から独立に駆動力を与えられる。即ち、左右前輪１０の駆動は左右の駆動ユニット８により独立に行われる。このように左右輪の駆動ユニットを独立（非連結）とすることにより、駆動ユニット全体の小型化が可能となり、特にスペース制約の大きいＦＲ車両の前輪側への搭載が容易になる。
【００２９】
エンジンマウント１１は、車体とエンジン３０とを連結する部材であり、エンジンルーム内に設けられる。補機類１２としては、例えば、エアコンのコンプレッサー等が挙げられる。
【００３０】
ラジエター１３は、エンジン３０の前面に設けられ、エンジン３０内に形成されたウォータギャラリー等を循環することによって加熱された冷却水を冷却する。ラジエター１３には、図示しない冷却ファンやウォータポンプなどが設けられる。冷却ファンは、２〜６枚の羽を持つ一種の扇風機であり、エンジン３０のクランク軸にベルトを通じて回転自在に連結される。これにより、図示しないラジエター・コアを通る空気の流れを良好にしてラジエター１３内を流動する冷却水の冷却効果を高める。ウォータポンプは、冷却ファンの回転軸に設けられ、冷却ファンと共に回転して冷却水を強制的にウォータギャラリー等に循環させてエンジン３０を冷却する。なお、後述するように、ラジエター１３の下方にはトランスミッション３の潤滑油が通過する冷却通路が配置されており、トランスミッション３の潤滑油はラジエター１３の下方の冷却通路を通過する際に冷却されて、トランスミッションに戻る。
【００３１】
オイルパン１４は、エンジン３０の下部に設けられ、潤滑油が保持されるタンクである。オイルパン１４内の潤滑油は、図示しないオイルポンプなどにより、エンジン３０のクランク軸やカム軸等の作動部位へ供給され、それらの作動を円滑にする。そして、潤滑油は、それらの作動部位に対する潤滑を終えた後、所定の潤滑経路を経て再びオイルパン１４内に戻される。
【００３２】
排気マニホールド１５は、エンジン３０の複数のシリンダから排出される排気ガスを１つの管にまとめて図示しない排気管に送る管であり、エンジン３０のエンジンブロック１（シリンダブロック）の側面に設けられる。
【００３３】
次に、駆動ユニット８の構造について、図２（ａ）及び２（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）は駆動ユニット８の構造を模式的に示す側面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ａ方向から見た駆動ユニットの正面図である。駆動ユニット８は、モータ部８１と、減速部８２と、取り付け部８４と、ベアリング部８５と、その他各種のモータ付属部品と、を備える。
【００３４】
モータ部８１は、ステータ８１ａと、ロータ８１ｂと、ロータシャフト８１ｃとを備える。ステータ８１ａは、コイル線を軟鋼等に巻回したものであり、外部からの電力供給を受けて磁界を刻々と変化させる。ロータ８１ｂは、ステータ８１ａの磁界の変化に伴って回転する。ロータ８１ｂの回転は、ロータシャフト８１ｃにより減速部８２へ出力される。
【００３５】
減速部８２は、主としてプラネタリギヤ８３から構成される。具体的には、減速部８２は、モータ部８１のロータシャフト８１ｃと連結されるサンギヤ８３Ｓ、サンギヤの周辺を自転しながら公転するステップドピニオンギヤ８３Ｐ、減速部８２のケーシングなどに固定されたリングギヤ８３Ｒ、ステップドピニオンギヤ８３Ｐを回転自在に保持するとともに出力軸であるドライブシャフト９に連結しているプラネタリキャリア８３Ｃから構成される。減速部８２は、モータ部８１のロータシャフト８１ｃの回転を入力とし、プラネタリギヤ８３による減速後の回転駆動力を出力軸であるドライブシャフト９に出力する。
【００３６】
ドライブシャフト９は前輪１０と連結されており、各駆動ユニット８はドライブシャフト９を回転させることにより左右の前輪１０を夫々独立に駆動する。
【００３７】
取り付け部８４は、駆動ユニット８をエンジン３０の両脇であって、前輪１０の軸上の所定位置に取り付けるための部材であり、モータ部８１の減速部８２とは反対側の端面近傍に設けられる。取り付け部８４には、ねじ溝が形成された複数個の取り付け孔８４ａが設けられる。
【００３８】
モータ付属部品は、図２（ａ）及び２（ｂ）に示すように、モータ部８１や減速部８２を潤滑するための潤滑油を保持するタンク８６、潤滑油通路８７、各種センサ類８８等を含み、モータ部８１の、減速部８２とは反対側の端面の所定の位置に突出するように設けられる。
【００３９】
ベアリング部８５は、ロータシャフト８１ｃの端部及びロータシャフト８１ｃをロータ部８１の本体に支持するロータベアリング８５ａを覆う部材であり、モータ部８１の減速部８２とは反対側の端面から突出するように形成される。
【００４０】
［駆動ユニットの取付構造］
次に、エンジン３０に対する駆動ユニット８の取付構造について説明する。駆動ユニット８をエンジン３０の両側かつ車輪の中心軸上に設ける場合、駆動ユニット８を高温となるエンジンブロック１や排気マニホールド１２の近傍に設けると、その熱の影響を受け、駆動ユニット８を連続駆動可能な定格時間が減少する。そこで、本実施形態では、駆動ユニット８をエンジンブロック１の側面ではなく、エンジン下方のオイルパン１４の側面に取り付ける。
【００４１】
本実施形態に係る駆動ユニット８の取付構造について、図３及び図４を参照して説明する。図３（ａ）はエンジン３０の周辺部分を示す斜視図であり、駆動ユニット８をオイルパン１４の側面の所定位置へ取り付ける方法を示している。図３（ｂ）は駆動ユニット８をオイルパン１４の側面の所定位置に取り付けた後の状態を示す斜視図である。図４は、図３（ｂ）の矢印Ｂ方向からのエンジン１の正面図であり、図３（ｂ）におけるエンジン３０の右側部分を拡大して示している。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、エンジンブロック１の下端面１ａと、オイルパン１４の上端面１４ａとを連結することにより、エンジン３０の下方にオイルパン１４が設けられる。エンジンブロック１の下端面１ａと、オイルパン１４の上端面１４ａとの連結は、ねじ止めや溶接など各種の方法を用いることができる。オイルパン１４の側面には、内部にねじ溝が形成された円柱状の複数の取付アーム１４ｂが形成される。駆動ユニット８の取り付け部８４に形成された複数の取り付け孔８４ａ通して、ねじＮ１をオイルパン１４に形成された複数の取付アーム１４ｂに固定することにより、駆動ユニット８をオイルパン１４に取り付ける（矢印ｓ１参照）。本実施形態では、図２からわかるように、合計３本のねじＮ１により１つの駆動ユニット８をオイルパン１４に取り付けている。駆動ユニット８をオイルパン１４の側面の所定位置へ取り付けた後の状態が図３（ｂ）に示されている。
【００４３】
本実施形態に係る車両１００においては、駆動ユニット８をエンジンブロック１の側面ではなくオイルパン１４の側面に設けるので、駆動ユニット８はエンジンブロック１の下方に位置することになる。よって、図４に示すように、駆動ユニット８と、エンジンブロック１及び排気マニホールド１５との間に所定の間隔Ｇ１、Ｇ２を確保することができる。駆動ユニット８をエンジンブロック１及び排気マニホールド１５に接触するように取り付けた場合、駆動ユニット８はそれらの熱の影響を受けるが、エンジンブロック１及び排気マニホールド１５と駆動ユニット８との間にある程度の間隔を確保できれば、駆動ユニット８に及ぶ熱の影響は小さい。また、エンジン１や排気マニホールド１５の部分に比べればオイルパン１４の温度はそれほど高くはならない。よって、駆動ユニット８をエンジンブロック下方のオイルパン１４に、所定長さの取付アーム１４ｂを介して取り付けることにより、駆動ユニット８がエンジンブロック１や排気マニホールド１５の熱の影響を受けにくくすることができる。取付アーム１４ｂの長さを適切に決定することにより、エンジンブロック１及び排気マニホールド１５と駆動ユニット８との間の間隔Ｇ１、Ｇ２を適切な値とすることができる。
【００４４】
また、このように取付アーム１４ｂを介して駆動ユニット８をオイルパン１４に取り付けるので、エンジンブロック１側に駆動ユニット取付のための加工を施す必要がなくなる。即ち、駆動ユニット８を搭載する車両と搭載しない車両とで同一のエンジンブロックを使用することができる。一方、オイルパン１４については、駆動ユニット８を搭載する車両の場合は取付アーム１４ｂなどの取付部材が設けられたオイルパンを使用し、搭載しない場合は取付部材が設けられていないオイルパンを使用すればよい。オイルパンのコストはエンジンブロックのコストに比べて安価であるので、エンジンブロックを共用し、駆動ユニット８の取付の要否に応じてオイルパンを選択することとすれば、コストの軽減が可能となる。
【００４５】
また、本実施形態では、図４に示すように、モータ部８１の一端面から突出するように設けられたベアリング部８５、タンク８６、潤滑油通路８７、各種センサ類８８などが、エンジンブロック１とオイルパン１４の合わせ面Ｘよりも下方、即ちオイルパン１４側に位置するように駆動ユニット８をオイルパン１４に取り付けている。図３及び図４にも示されるようにオイルパン１４の幅はエンジンブロック１の幅よりも小さい場合が多く、また、エンジンブロック１の両脇に比べると、オイルパン１４の両脇の方がスペースに余裕がある。よって、オイルパン脇の比較的スペースに余裕がある部分に駆動ユニット８の突出部分が収容されるように駆動ユニット８をオイルパン１４に取り付ける。これにより、駆動ユニット８の外形や、モータ部８１や減速部８２の構造についての自由度を増すことが可能となる。
【００４６】
［駆動ユニットの冷却構造］
次に、駆動ユニット８の冷却構造について説明する。上記のように、本実施形態では、高温となるエンジンブロック１や排気マニホールド１５の影響を受けにくいよう、駆動ユニット８をオイルパン１４の側方に配置する。しかし、その場合でも、駆動ユニット８がエンジン全体やオイルパンからの熱の影響を全く受けないわけではなく、また、駆動ユニット８のモータ部８１自身も作動時に発熱する。よって、必要に応じて駆動ユニット８を冷却する構造を採用することが好ましい。
【００４７】
この観点から、本実施形態では、トランスミッション３の潤滑油の冷却システムを利用して駆動ユニット８を冷却する。トランスミッション３の潤滑油は、パイプなどによりトランスミッション３からラジエター１３の方向へ導かれ、ラジエター１３の下方を通過することにより冷却され、トランスミッション３へ戻るように構成されている。よって、ラジエター１３により冷却された潤滑油を駆動ユニット８内に導入して駆動ユニット内を冷却する。
【００４８】
本実施例に係る冷却システム２００の構成を図５に模式的に示す。また、駆動ユニット８における潤滑油の導入／排出部を図６に示す。図６に示すように、駆動ユニット８には、潤滑油の導入部８１ｃａと排出部８１ｃｂが設けられる。導入部８１ｃａから駆動ユニット８内に導入された潤滑油は、駆動ユニット８内の潤滑油経路８１ｄを循環して駆動ユニット８内部、特にモータ部８１を冷却し、排出部８１ｃｂから排出される。
【００４９】
冷却システム２００は、図５に示すように、ラジエター１３と、駆動ユニット８と、トランスミッション３と、潤滑油が循環する循環通路２０、２１及び２２と、ラジエター１３の下方に設けられた冷却通路２７と、ラジエター１３とトランスミッション３との間に駆動ユニット８を迂回するように設けたバイパス路２４と、バイパス路２４と循環通路２０とを連結する電磁バルブ５０と、バイパス路２４と循環通路２１とを連結する電磁バルブ５１と、を設けて構成される。
【００５０】
冷却システム２００には、潤滑油の循環通路として第１循環通路Ｒ１及び第２循環通路Ｒ２の２つの循環通路があり、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ・Ｃｏｎｔｒｏｌ・Ｕｎｉｔ）が、所定の条件に基づいて、いずれか一方の循環通路を選択する。第１循環通路Ｒ１では、潤滑油はトランスミッション３→循環通路２２→ラジエター１３の下方の冷却通路２７→循環通路２０→駆動ユニット８→循環通路２１→トランスミッション３という経路で循環する。一方、第２循環通路Ｒ２では、潤滑油はトランスミッション３→循環通路２２→ラジエター１３の下方の冷却通路２７→バイパス路２４→循環通路２１→トランスミッション３という経路で循環する。第１循環通路Ｒ１と第２循環通路Ｒ２の選択は、ＥＣＵからの指示に基づいて電磁バルブ５０及び５１を制御することにより行われる。
【００５１】
第１循環通路Ｒ１又は第２循環通路Ｒ２は、例えば以下のように選択される。先ず、ＥＣＵは、トランスミッション３や駆動ユニット８内に設けられた温度センサ（図示略）を通じて潤滑油の温度を検出する。そして、ＥＣＵは、検出した潤滑油の温度を予め設定された温度設定値と比較し、駆動ユニット８の冷却が要求される場合には第１循環通路Ｒ１を選択する。一方、検出した潤滑油の温度が温度設定値より高いとき、又は駆動ユニット８の駆動が停止しているときなどにはＥＣＵは第２循環通路Ｒ２を選択する。
【００５２】
このように、冷却システム２００では、駆動ユニット８の冷却が要求される場合に第１循環通路Ｒ１を選択し、ラジエター１３の下方の冷却通路２７で冷却された潤滑油を駆動ユニット８に供給し、駆動ユニット８を冷却することができる。よって、駆動ユニット８に対して専用の冷却装置を設ける必要がなくなる。
【００５３】
一方、駆動ユニット８の冷却の要求が高くなく、トランスミッション３の冷却が要求される場合、第２循環通路Ｒ２を選択し、冷却通路２７で冷却された潤滑油を直接トランスミッション３へ供給する。こうして、冷却された潤滑油をトランスミッション３と駆動ユニット８とで共用することにより、個別の冷却機構を設けることなく、駆動ユニット８及びトランスミッション３を冷却することができる。なお、上述した第１循環通路Ｒ１と第２循環通路Ｒ２の選択方法は単なる一例であり、他の各種の条件に応じて潤滑油の通路を選択することができる。また、第１循環通路Ｒ１と第２循環通路Ｒ２に同時に潤滑油を流すことも可能である。
【００５４】
以上は、駆動ユニット８及びトランスミッション３の冷却が必要とされる場合の動作であったが、本実施形態の冷却システム２００では、駆動ユニット８内のモータ部５１を積極的に作動させることにより、逆にトランスミッション３の潤滑油を暖めることもできる。例えば、エンジンの低温時における始動の際（いわゆるコールドスタート時）、又は、走行中であってもトランスミッション３の潤滑油が低温である場合などには第１循環通路Ｒ１を選択し、駆動ユニット８内のモータ部８１を作動させて駆動ユニット８内で潤滑油を暖める。これにより、潤滑油の低温時におけるトランスミッション３の損失を低減することができる。
【００５５】
通常走行時においては、例えばタイヤのスリップ発生時などの特定条件下に限って駆動ユニット８による駆動が行われることが多いが、トランスミッション３内の潤滑油の温度が所定値より低い時には、上記の特定条件下でなくても駆動ユニット８を作動し、駆動ユニット８を経由してトランスミッション３へ送られる潤滑油の温度を上昇させることにより、トランスミッション３内の潤滑油温度を迅速に上昇させることができる。
【００５６】
以上、本実施例の冷却システム２００では、冷却通路２７で冷却された潤滑油を駆動ユニット８へ供給する構成とすることにより、駆動ユニット８の冷却機構をトランスミッション３の冷却機構と共用することができる。逆に、例えばコールドスタート時など、トランスミッション３の潤滑油が低温の場合には、積極的に駆動ユニット８を作動させて駆動ユニット８内部を通過する潤滑油を暖め、トランスミッション３へ供給することもできる。これにより、トランスミッションの潤滑油を早急に暖めてフリクションロスなどを低減し、燃費向上などを図ることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る駆動装置によれば、エンジン下方のオイルパンに電動式駆動ユニットを取り付けるので、エンジンや排気マニホールドなどの熱が電動式駆動ユニットに与える影響を軽減することができる。また、電動式駆動ユニットのエンジンに対する取付側端面から突出する部分や部材が、エンジンブロックとオイルパンとの合わせ面より下方に位置するように電動式駆動ユニットをエンジンに取り付けるので、エンジンブロックの両脇などに取り付ける場合と比較して、電動式駆動ユニットの設計の自由度が増す。
【００５８】
さらに、ラジエターにより冷却されたトランスミッションの潤滑油を駆動ユニットに導入して冷却を行うので、駆動ユニットに専用の冷却機構を設ける必要がなくなり、駆動ユニットの小型化やコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駆動ユニットを備える車両の概略構成を示す。
【図２】本発明に係る駆動ユニットの基本構造を示す。
【図３】本発明に係る駆動ユニット取付構造を示す。
【図４】本発明に係る駆動ユニットの取付部分の拡大図を示す。
【図５】本発明に係る駆動ユニットの冷却システムの一例を示す
【図６】本発明に係る駆動ユニットの冷却のための構造を示す。
【符号の説明】
１エンジンブロック
２トルクコンバータ
３トランスミッション
４プロペラシャフト
５ディファレンシャルギヤ
６、９ドライブシャフト
７後輪
８電動式駆動ユニット
１０前輪
１１エンジンマウント
１２補機類
１３ラジエター
１４オイルパン
１５排気マニホールド
３０エンジン
１００車両[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric drive device that independently controls left and right wheels of a vehicle, and a method for mounting the electric drive device in a vehicle including an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art There is known an electric drive device that is mounted on a vehicle and drives wheels instead of an internal combustion engine or as an auxiliary to an internal combustion engine (engine). A general electric drive device includes a motor and a speed reducer that reduces the rotation output from the motor and outputs the rotation output.
[0003]
As an example of a vehicle equipped with an electric drive device, there is known a vehicle in which a motor is arranged on the right side of an engine and a front differential gear is arranged on the left side of the engine (for example, see Patent Document 1). .
[0004]
In addition, an electric vehicle in which a drive unit including a transmission and a motor is disposed on each of left and right rear wheels (for example, see Patent Document 2), and a hydraulic motor for driving front wheels is disposed on the rear surface of an axle case that supports the front wheels. A work vehicle is known (for example, see Patent Document 3).
Further, as a method of cooling the motor constituting the electric drive device, when the temperature of the hydraulic oil or the like for lubricating the power transmission mechanism is low, the rotating machine is operated to warm the hydraulic oil and to reduce the power transmission mechanism. 2. Description of the Related Art A vehicle using hydraulic oil as a cooling fluid for a motor is known (for example, see Patent Document 4).
[0005]
Further, there is known a lubricating device for a hybrid vehicle in which a generator, a motor, and a transmission are housed in an integrated case connected to an engine, and the oil existing in the integrated case is lubricated thereto (for example, Patent Document 1). 5).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-104005
[Patent Document 2]
JP-A-9-205703
[Patent Document 3]
JP-A-8-2279
[Patent Document 4]
JP 2002-174328 A
[Patent Document 5]
JP-A-7-76229
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When the electric drive device is provided on both sides of the engine, particularly near the center axis of the wheel, the electric drive device is generally attached to the engine block. For this reason, it is necessary to perform processing such as a mounting member for mounting the electric drive device on the engine block. Therefore, the engine block itself cannot be shared between the engine to which the electric drive device is attached and the engine to which the electric drive device is not attached. The “engine block” refers to a portion of the engine body including a cylinder head, a cylinder block, a crankcase, and the like, except for an oil pan.
[0008]
In addition, since the side of the engine block is near high-temperature parts such as cylinders and exhaust manifolds, when an electric drive is mounted on the engine block, the rated time during which the motor can be continuously driven is affected by the heat. There is a problem that it decreases. Therefore, in the case where the electric drive device is provided on both sides of the engine and on the center axis of the wheels, the electric drive device is hardly affected by heat from the engine block, and the electric drive device is cooled as necessary. Is desired.
[0009]
In general, there is no space on both sides of the engine, so if electric drive units are provided on both sides of the engine, the size of the electric drive units should be reduced, or a shape suitable for the space beside the engine There is also a problem that the degree of freedom in designing motors and reduction gears constituting the electric drive device is limited.
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, and in a drive device in which an electric drive device is mounted on the center axis of a wheel on both sides of an internal combustion engine, the electric drive device generates heat generated in the internal combustion engine. It is an object of the present invention to reduce the influence of the electric drive device and to stably cool the electric drive device as needed.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In one aspect of the present invention, a drive device for a vehicle includes: an engine configured by combining an engine block and an oil pan; and an electric drive device disposed on a side of the engine and on a center axis of wheels. And the electric drive device is attached to the oil pan via an attachment member provided on the oil pan.
[0012]
The above-described vehicle may be provided with a drive unit combining an engine and an electric drive unit, for example, a pair of front-wheel electric drive units on the side of the engine of an FR vehicle. The electric drive device is provided on the side of the engine and on the center axis of the wheel. The engine is configured by connecting an engine block and an oil pan. An attachment member is provided on the oil pan, and the electric drive device is attached to the oil pan via the attachment member. The engine block gets hot during engine operation, but the oil pan does not get as hot as the engine block. Further, the oil pan can be configured at a lower cost as compared with the engine block. Therefore, the mounting member is provided on the oil pan, and the electric drive device is mounted on the oil pan instead of the engine block. This makes the electric drive device less susceptible to the heat of the engine block. Further, by using the same engine block for a vehicle equipped with the electric drive device and a vehicle not equipped with the same, and selecting only the oil pan, the cost can be reduced.
[0013]
In one aspect of the above driving device, the mounting member is a plurality of mounting arms extending laterally from the oil pan, and the length of the mounting arm is such that the electric driving device mounted on the oil pan is the engine. The length has a predetermined distance from the side surface of the block. When the electric drive device is in contact with the engine block, it is greatly affected by the heat, but when installed at a predetermined distance, the influence of the heat is greatly reduced. Therefore, by setting the length of the mounting arm such that the electric drive device is separated from the engine block by a predetermined distance, the influence of heat from the engine block can be effectively suppressed.
[0014]
In another aspect of the above drive device, the electric drive device has a protrusion on an end surface on a side facing the oil pan in a mounted state, and the protrusion is formed between the engine block and the oil pan. It is attached to the oil pan so as to be located closer to the oil pan than the coupling surface. The electric drive device has a protrusion on the mounting surface side facing the oil pan, such as a rotor shaft of an electric motor, a bearing for supporting the rotor shaft, and an oil tank. Therefore, in general, the side of the oil pan often has more space than the side of the engine block, and therefore, the electric drive device is mounted so as to accommodate the protrusions on the oil pan side. As a result, the degree of freedom in designing the electric drive device itself can be increased.
[0015]
In another aspect of the present invention, a vehicle includes an engine, an electric drive device disposed laterally of the engine and on a center axis of a wheel, a transmission, a radiator, and a lubricating fluid discharged from the transmission. A lubricating fluid passage returning to the transmission via a cooling passage below the radiator, wherein the electric driving device includes an introducing portion for introducing a lubricating fluid through the cooling passage into the inside, The transmission includes a passage for circulating the fluid therein, and a discharge unit for supplying the lubricating fluid circulated therein to the transmission.
[0016]
The above vehicle is provided with an electric drive device disposed on the side of the engine and on the center axis of the wheel. For example, a pair of electric drive devices for front wheels is provided on the side of the engine of the FR vehicle. be able to. Since the electric drive is provided on the side of the engine, a cooling structure for the electric drive is required. Since the lubricating fluid such as the lubricating oil of the transmission has a path that is cooled by the cooling passage located below the radiator and returns to the transmission, the lubricating fluid cooled by the cooling passage is guided to the electric drive device for cooling, The lubricating fluid circulated in the electric drive device is supplied to the transmission. This eliminates the need to provide a cooling mechanism dedicated to the electric drive device. Also, when the lubricating fluid of the transmission is at a low temperature, the loss in the transmission can be reduced by positively operating the electric drive unit to warm the lubricating fluid and supply it to the transmission.
[0017]
As a preferred example of the supply control of the cooled lubricating fluid, one aspect of the vehicle includes a control unit that controls a supply amount of the lubricating fluid to the transmission and the electric drive device via the cooling passage, When the lubricating oil temperature in the electric drive is higher than a first predetermined value, the control means increases the supply amount of the lubricating fluid into the electric drive, and increases the lubricating oil temperature in the transmission. Is higher than a second predetermined value, the supply amount of the lubricating fluid to the transmission can be increased. This makes it possible to supply the cooled lubricating fluid to the transmission and the electric drive device that require more cooling.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
[Basic configuration of vehicle]
First, a basic configuration of the vehicle 100 according to the present embodiment will be described. The vehicle 100 is a vehicle in which the electric drive device according to the present invention is applied to a 4WD (four-wheel drive) FR vehicle (front-wheel-drive system with an engine). However, the application of the present invention is not limited to this, and is also applicable to general FR vehicles and FF vehicles (engine front-wheel drive system). Further, since the present vehicle is based on a known 4WD specification FR vehicle, description of 4WD is omitted.
[0020]
FIG. 1 shows a configuration of a vehicle 100 including an electric drive unit (hereinafter, simply referred to as “drive unit”) 8 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the vehicle 100 mainly includes an engine 30, a torque converter 2, a transmission 3, a propeller shaft 4, a differential gear 5, drive shafts 6, 9, a rear wheel 7, a front wheel 10, , A drive unit 8, an engine mount 11, accessories 12, and a radiator 13. The engine 30 includes an engine block 1, an oil pan 14, an exhaust manifold 15, and the like.
[0021]
The engine 30 is an internal combustion engine that generates power by exploding an air-fuel mixture in a combustion chamber. The reciprocating motion of the piston due to the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber is converted into a rotational motion of a crankshaft (not shown) via a connecting rod (not shown). The crankshaft transmits power to a rear wheel 7 via a torque converter 2, a transmission 3, a propeller shaft 4, a differential gear 5, and a drive shaft 6.
[0022]
Torque converter 2 is provided between engine 30 and transmission 3. The torque converter 2 uses a working fluid such as oil to function as a clutch that intermittently transmits the rotational torque output from the engine 1 to the transmission 3 and increases the rotational torque to transmit the rotational torque to the transmission 3. Having the function of
[0023]
The transmission 3 is provided between the torque converter 2 and the propeller shaft 4, and includes a plurality of gears (planetary gears) corresponding to four forward speeds (first to fourth speeds) and one reverse speed. Having. The transmission 3 operates a hydraulic control device (not shown) based on a command signal from the ECU to perform a shift operation from a low gear to a high gear (shift up) or a shift operation from a high gear to a low gear (shift down). )I do.
[0024]
The propeller shaft 4 is provided between the transmission 3 and the differential gear 5 and is a propulsion shaft that transmits a driving force obtained from the engine 30 to the rear wheel 7 side.
[0025]
The differential gear 5 is formed by combining a plurality of bevel gears, and is a gear that adjusts the rotation speed of the inner wheel and the outer wheel when the vehicle turns. Specifically, when the vehicle 100 travels on a straight road, the differential gear 5 rotates the left and right front wheels at the same speed. On the other hand, when the vehicle 100 makes a turning motion, a difference in the rotational speeds of the left and right front wheels occurs. Therefore, the differential gear 5 adjusts the rotational speeds thereof to enable a smooth turning motion.
[0026]
The drive shaft 6 is an axle rotatably connected to the left and right rear wheels 7. Drive shaft 6 is rotated by a driving force from engine 30 and transmits power to rear wheels 7.
[0027]
The drive unit 8 includes, for example, a motor unit such as a permanent magnet type synchronous motor that converts electric energy into mechanical energy, and a reduction unit, and is provided at a position where the left and right front wheels 10 are driven.
[0028]
The drive shaft 9 is an axle that is rotatably connected to the left and right front wheels 10 independently of each other. The drive shafts 9 are output shafts of the left and right drive units 8, respectively, and can be given a driving force independently from each drive unit 8. That is, the left and right front wheels 10 are driven independently by the left and right drive units 8. By making the drive units for the left and right wheels independent (uncoupled) in this way, it is possible to reduce the size of the entire drive unit, and it is particularly easy to mount the FR vehicle with a large space constraint on the front wheel side.
[0029]
The engine mount 11 is a member that connects the vehicle body and the engine 30 and is provided in an engine room. Examples of the auxiliary devices 12 include a compressor of an air conditioner.
[0030]
The radiator 13 is provided on a front surface of the engine 30 and cools heated cooling water by circulating through a water gallery or the like formed in the engine 30. The radiator 13 is provided with a cooling fan, a water pump, and the like (not shown). The cooling fan is a kind of fan having two to six blades, and is rotatably connected to a crankshaft of the engine 30 through a belt. As a result, the flow of air through the radiator core (not shown) is improved, and the cooling effect of the cooling water flowing through the radiator 13 is enhanced. The water pump is provided on a rotating shaft of the cooling fan, and rotates together with the cooling fan to forcibly circulate cooling water through a water gallery or the like to cool the engine 30. As will be described later, a cooling passage through which the lubricating oil of the transmission 3 passes is disposed below the radiator 13, and the lubricating oil of the transmission 3 is cooled when passing through the cooling passage below the radiator 13. , Return to the transmission.
[0031]
The oil pan 14 is a tank provided at a lower part of the engine 30 and holding lubricating oil. The lubricating oil in the oil pan 14 is supplied to an operating portion such as a crankshaft or a camshaft of the engine 30 by an oil pump (not shown) or the like, to facilitate the operation thereof. Then, after the lubricating oil finishes lubricating the working parts, the lubricating oil is returned into the oil pan 14 again through a predetermined lubrication path.
[0032]
The exhaust manifold 15 is a pipe that collectively sends exhaust gas discharged from a plurality of cylinders of the engine 30 to a single pipe to an exhaust pipe (not shown), and is provided on a side surface of the engine block 1 (cylinder block) of the engine 30.
[0033]
Next, the structure of the drive unit 8 will be described with reference to FIGS. FIG. 2A is a side view schematically illustrating the structure of the drive unit 8. FIG. 2B is a front view of the drive unit as viewed from the direction of arrow A in FIG. The drive unit 8 includes a motor section 81, a reduction section 82, a mounting section 84, a bearing section 85, and various other motor accessories.
[0034]
The motor section 81 includes a stator 81a, a rotor 81b, and a rotor shaft 81c. The stator 81a is formed by winding a coil wire around mild steel or the like, and receives a power supply from the outside to change the magnetic field every moment. The rotor 81b rotates with a change in the magnetic field of the stator 81a. The rotation of the rotor 81b is output to the reduction unit 82 by the rotor shaft 81c.
[0035]
The speed reducer 82 mainly includes a planetary gear 83. Specifically, the reduction unit 82 includes a sun gear 83S connected to the rotor shaft 81c of the motor unit 81, a stepped pinion gear 83P that revolves around the sun gear while rotating around the sun gear, a ring gear 83R fixed to a casing of the reduction unit 82, and the like. , And a planetary carrier 83C which rotatably holds the stepped pinion gear 83P and is connected to the drive shaft 9 as an output shaft. The reduction section 82 receives the rotation of the rotor shaft 81c of the motor section 81 as an input, and outputs the rotational driving force after the reduction by the planetary gear 83 to the drive shaft 9 as an output shaft.
[0036]
The drive shaft 9 is connected to the front wheels 10, and each drive unit 8 drives the left and right front wheels 10 independently by rotating the drive shaft 9.
[0037]
The mounting portions 84 are members for mounting the drive unit 8 on both sides of the engine 30 and at predetermined positions on the axis of the front wheel 10, and are provided near the end face of the motor portion 81 on the side opposite to the speed reduction portion 82. Can be The mounting portion 84 is provided with a plurality of mounting holes 84a in which screw grooves are formed.
[0038]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the motor attachment parts include a tank 86 for holding lubricating oil for lubricating the motor unit 81 and the speed reducing unit 82, a lubricating oil passage 87, various sensors 88, and the like. , And is provided so as to protrude at a predetermined position on the end face of the motor unit 81 opposite to the speed reduction unit 82.
[0039]
The bearing portion 85 is a member that covers an end portion of the rotor shaft 81c and a rotor bearing 85a that supports the rotor shaft 81c on the main body of the rotor portion 81, and protrudes from an end surface of the motor portion 81 opposite to the speed reducing portion 82. Formed.
[0040]
[Drive unit mounting structure]
Next, the mounting structure of the drive unit 8 to the engine 30 will be described. When the drive unit 8 is provided on both sides of the engine 30 and on the center axis of the wheels, if the drive unit 8 is provided in the vicinity of the high temperature engine block 1 or the exhaust manifold 12, the drive unit 8 is continuously affected by the heat. The drivable rated time decreases. Therefore, in the present embodiment, the drive unit 8 is mounted not on the side surface of the engine block 1 but on the side surface of the oil pan 14 below the engine.
[0041]
The mounting structure of the drive unit 8 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3A is a perspective view illustrating a peripheral portion of the engine 30, and illustrates a method of attaching the drive unit 8 to a predetermined position on a side surface of the oil pan 14. FIG. 3B is a perspective view showing a state after the drive unit 8 has been attached to a predetermined position on the side surface of the oil pan 14. FIG. 4 is a front view of the engine 1 from the direction of arrow B in FIG. 3B, and shows an enlarged right side portion of the engine 30 in FIG. 3B.
[0042]
As shown in FIG. 3A, the oil pan 14 is provided below the engine 30 by connecting the lower end surface 1 a of the engine block 1 and the upper end surface 14 a of the oil pan 14. Various methods such as screwing and welding can be used to connect the lower end surface 1a of the engine block 1 and the upper end surface 14a of the oil pan 14. On the side surface of the oil pan 14, a plurality of cylindrical mounting arms 14b each having a thread groove formed therein are formed. The drive unit 8 is mounted on the oil pan 14 by fixing the screw N1 to the plurality of mounting arms 14b formed on the oil pan 14 through the plurality of mounting holes 84a formed on the mounting portion 84 of the drive unit 8 ( Arrow s1). In the present embodiment, as can be seen from FIG. 2, one drive unit 8 is attached to the oil pan 14 by a total of three screws N1. FIG. 3B shows a state after the drive unit 8 is attached to a predetermined position on the side surface of the oil pan 14.
[0043]
In the vehicle 100 according to the present embodiment, since the drive unit 8 is provided not on the side of the engine block 1 but on the side of the oil pan 14, the drive unit 8 is located below the engine block 1. Therefore, as shown in FIG. 4, predetermined intervals G1, G2 can be secured between the drive unit 8, the engine block 1, and the exhaust manifold 15. When the drive unit 8 is mounted so as to be in contact with the engine block 1 and the exhaust manifold 15, the drive unit 8 is affected by those heats. If the interval can be secured, the influence of heat on the drive unit 8 is small. Further, the temperature of the oil pan 14 is not so high as compared with the engine 1 and the exhaust manifold 15. Therefore, by attaching the drive unit 8 to the oil pan 14 below the engine block via the attachment arm 14 b having a predetermined length, the drive unit 8 is less likely to be affected by the heat of the engine block 1 and the exhaust manifold 15. it can. By appropriately determining the length of the mounting arm 14b, the gaps G1 and G2 between the drive unit 8 and the engine block 1 and the exhaust manifold 15 can be set to appropriate values.
[0044]
Further, since the drive unit 8 is attached to the oil pan 14 via the attachment arm 14b in this manner, it is not necessary to perform processing for attaching the drive unit to the engine block 1 side. That is, the same engine block can be used in a vehicle equipped with the drive unit 8 and a vehicle not equipped with the drive unit 8. On the other hand, as for the oil pan 14, an oil pan provided with a mounting member such as the mounting arm 14b is used in the case of a vehicle equipped with the drive unit 8, and an oil pan provided with no mounting member is used in the case of not mounting the drive unit 8. do it. Since the cost of the oil pan is lower than the cost of the engine block, the cost can be reduced by sharing the engine block and selecting the oil pan according to the necessity of mounting the drive unit 8. Become.
[0045]
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the bearing block 85, the tank 86, the lubricating oil passage 87, various sensors 88, and the like provided so as to protrude from one end surface of the motor unit 81 are provided in the engine block 1. The drive unit 8 is attached to the oil pan 14 such that the drive unit 8 is located below the mating surface X of the oil pan 14 and the oil pan 14. As shown in FIGS. 3 and 4, the width of the oil pan 14 is often smaller than the width of the engine block 1, and both sides of the oil pan 14 are larger than the sides of the engine block 1. There is plenty of space. Therefore, the drive unit 8 is attached to the oil pan 14 such that the protruding portion of the drive unit 8 is accommodated in a portion where the space is relatively large beside the oil pan. Thereby, it is possible to increase the degree of freedom regarding the outer shape of the drive unit 8 and the structure of the motor unit 81 and the reduction unit 82.
[0046]
[Drive unit cooling structure]
Next, a cooling structure of the drive unit 8 will be described. As described above, in the present embodiment, the drive unit 8 is arranged on the side of the oil pan 14 so as not to be easily affected by the high temperature of the engine block 1 and the exhaust manifold 15. However, even in that case, the drive unit 8 is not necessarily not affected by the heat from the entire engine or the oil pan, and the motor unit 81 of the drive unit 8 itself generates heat during operation. Therefore, it is preferable to adopt a structure for cooling the drive unit 8 as necessary.
[0047]
From this point of view, in the present embodiment, the drive unit 8 is cooled using the lubricating oil cooling system of the transmission 3. The lubricating oil of the transmission 3 is configured to be guided from the transmission 3 toward the radiator 13 by a pipe or the like, to be cooled by passing below the radiator 13, and to return to the transmission 3. Therefore, the lubricating oil cooled by the radiator 13 is introduced into the drive unit 8 to cool the inside of the drive unit.
[0048]
FIG. 5 schematically shows the configuration of the cooling system 200 according to the present embodiment. FIG. 6 shows a lubricating oil introduction / discharge unit in the drive unit 8. As shown in FIG. 6, the drive unit 8 is provided with a lubricating oil introduction part 81ca and a discharge part 81cb. The lubricating oil introduced from the introduction portion 81ca into the drive unit 8 circulates through the lubricating oil passage 81d in the drive unit 8, cools the inside of the drive unit 8, particularly the motor portion 81, and is discharged from the discharge portion 81cb.
[0049]
As shown in FIG. 5, the cooling system 200 includes a radiator 13, a drive unit 8, a transmission 3, circulation passages 20, 21 and 22 through which lubricating oil circulates, and a cooling passage 27 provided below the radiator 13. A bypass passage 24 provided between the radiator 13 and the transmission 3 so as to bypass the drive unit 8, an electromagnetic valve 50 connecting the bypass passage 24 and the circulation passage 20, a bypass passage 24 and the circulation passage 21. And an electromagnetic valve 51 for connecting the two.
[0050]
The cooling system 200 has two circulation passages, that is, a first circulation passage R1 and a second circulation passage R2 as circulation passages for lubricating oil. Select one circulation path. In the first circulation passage R1, the lubricating oil circulates through the transmission 3, the circulation passage 22, the cooling passage 27 below the radiator 13, the circulation passage 20, the drive unit 8, the circulation passage 21, and the transmission 3. On the other hand, in the second circulation passage R2, the lubricating oil circulates through the route of the transmission 3, the circulation passage 22, the cooling passage 27 below the radiator 13, the bypass passage 24, the circulation passage 21, and the transmission 3. The selection of the first circulation passage R1 and the second circulation passage R2 is performed by controlling the electromagnetic valves 50 and 51 based on an instruction from the ECU.
[0051]
The first circulation passage R1 or the second circulation passage R2 is selected, for example, as follows. First, the ECU detects the temperature of the lubricating oil through a temperature sensor (not shown) provided in the transmission 3 and the drive unit 8. Then, the ECU compares the detected temperature of the lubricating oil with a preset temperature set value, and selects the first circulation passage R1 when cooling of the drive unit 8 is required. On the other hand, when the detected temperature of the lubricating oil is higher than the temperature set value or when the drive of the drive unit 8 is stopped, the ECU selects the second circulation passage R2.
[0052]
As described above, in the cooling system 200, when the cooling of the drive unit 8 is required, the first circulation passage R1 is selected, and the lubricating oil cooled in the cooling passage 27 below the radiator 13 is supplied to the drive unit 8. , The drive unit 8 can be cooled. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated cooling device for the drive unit 8.
[0053]
On the other hand, when the cooling requirement of the drive unit 8 is not high and the cooling of the transmission 3 is required, the second circulation passage R2 is selected, and the lubricating oil cooled in the cooling passage 27 is directly supplied to the transmission 3. Thus, by sharing the cooled lubricating oil between the transmission 3 and the drive unit 8, the drive unit 8 and the transmission 3 can be cooled without providing a separate cooling mechanism. The above-described method of selecting the first circulation path R1 and the second circulation path R2 is merely an example, and the path of the lubricating oil can be selected according to other various conditions. Further, it is possible to simultaneously flow the lubricating oil into the first circulation passage R1 and the second circulation passage R2.
[0054]
The above is the operation in the case where cooling of the drive unit 8 and the transmission 3 is required. However, in the cooling system 200 of the present embodiment, the motor unit 51 in the drive unit 8 is positively operated, Conversely, the lubricating oil of the transmission 3 can be warmed. For example, when the engine is started at a low temperature (so-called cold start), or when the lubricating oil of the transmission 3 is at a low temperature even during traveling, the first circulation passage R1 is selected and the drive unit 8 is driven. The motor unit 81 is operated to warm the lubricating oil in the drive unit 8. Thereby, the loss of the transmission 3 when the lubricating oil is at a low temperature can be reduced.
[0055]
During normal running, the drive by the drive unit 8 is often performed only under specific conditions such as when a tire slips, for example. However, when the temperature of the lubricating oil in the transmission 3 is lower than a predetermined value, By operating the drive unit 8 and raising the temperature of the lubricating oil sent to the transmission 3 via the drive unit 8 even under a specific condition, the lubricating oil temperature in the transmission 3 can be quickly increased. it can.
[0056]
As described above, in the cooling system 200 of the present embodiment, the lubricating oil cooled in the cooling passage 27 is supplied to the drive unit 8, so that the cooling mechanism of the drive unit 8 can be shared with the cooling mechanism of the transmission 3. it can. Conversely, when the lubricating oil of the transmission 3 is at a low temperature, for example, at the time of a cold start, the driving unit 8 is positively operated to warm the lubricating oil passing through the driving unit 8 and supply the lubricating oil to the transmission 3. it can. As a result, the lubricating oil of the transmission can be quickly warmed to reduce friction loss and improve fuel economy.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the drive device of the present invention, since the electric drive unit is attached to the oil pan below the engine, it is possible to reduce the influence of heat from the engine and the exhaust manifold on the electric drive unit. it can. In addition, since the electric drive unit is mounted on the engine such that a portion or a member protruding from an end surface of the electric drive unit with respect to the engine is located below a mating surface of the engine block and the oil pan, the both ends of the engine block are provided. The degree of freedom in designing the electric drive unit is increased as compared with the case where it is attached to the side.
[0058]
Furthermore, since the transmission lubricating oil cooled by the radiator is introduced into the drive unit for cooling, it is not necessary to provide a dedicated cooling mechanism in the drive unit, and the drive unit can be reduced in size and cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a vehicle including a drive unit according to the present invention.
FIG. 2 shows a basic structure of a drive unit according to the present invention.
FIG. 3 shows a drive unit mounting structure according to the present invention.
FIG. 4 shows an enlarged view of a mounting portion of the drive unit according to the present invention.
FIG. 5 shows an example of a drive unit cooling system according to the present invention.
FIG. 6 shows a structure for cooling a drive unit according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 engine block
2 Torque converter
3 Transmission
4 Propeller shaft
5 Differential gear
6, 9 drive shaft
7 Rear wheel
8 Electric drive unit
10 Front wheel
11 Engine mount
12 Auxiliary equipment
13 Radiator
14 Oil pan
15 Exhaust manifold
30 Engine
100 vehicles

Claims

An engine that combines an engine block and an oil pan,
An electric drive device disposed on the side of the engine and on the center axis of the wheels,
The vehicle drive device, wherein the electric drive device is mounted on the oil pan via a mounting member provided on the oil pan.

The mounting member is a plurality of mounting arms extending laterally from the oil pan, and the length of the mounting arm is a predetermined distance between the electric drive device mounted on the oil pan and a side surface of the engine block. The vehicle drive device according to claim 1, wherein the length of the vehicle drive device includes:

The electric drive device has a protruding portion on an end surface facing the oil pan in a mounted state, and the protruding portion is located closer to the oil pan than a coupling surface between the engine block and the oil pan. The vehicle drive device according to claim 1, wherein the drive device is attached to the oil pan.

The electric drive device includes an electric motor, and the protrusion is a portion that covers a rotor shaft of the electric motor and a bearing that supports the rotor shaft on a main body of the electric motor. The vehicle drive device according to claim 3.

Engine and
An electric drive device arranged on the side axis of the engine and on the center axis of the wheel,
Transmission and
Radiator,
A lubricating fluid passage returning the lubricating fluid discharged from the transmission to the transmission via a cooling passage below the radiator,
The electric drive device includes an introduction unit for introducing the lubricating fluid through the cooling passage into the inside, a passage for circulating the introduced lubricating fluid inside, and a discharge unit for supplying the lubricating fluid circulated inside to the transmission. And a vehicle.

Control means for controlling the supply amount of the lubricating fluid to the transmission and the electric drive device via the cooling passage,
The control means increases a supply amount of the lubricating fluid into the electric drive device when the lubricating oil temperature in the electric drive device is higher than a first predetermined value, and increases a lubricating oil temperature in the transmission. The vehicle according to claim 5, wherein the supply amount of the lubricating fluid to the transmission is increased when is higher than a second predetermined value.