JP2009051245A - 駆動装置及び自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機のロータによるオイルの攪拌を抑制しつつ、より車体上下方向の寸法が小さく低重心化された駆動装置及び自動車を提供する。
【解決手段】自動車１に搭載されている駆動装置２０は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２を収容する機構収容室２４の底にオイルが溜められた状態で作動して、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２からの機械的動力を駆動軸９０に伝達する。駆動装置２０の外装をなすハウジング２２のうち、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の車体下方には、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に電力を供給可能な、インバータ６１，６２等の電力供給装置６０が設けられている。回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のロータ５１，５２がオイルを攪拌することを抑制しつつ、駆動装置２０の車体上下方向の寸法をなるべく小さくすると共に、低重心化を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転電機からの機械的動力を駆動軸に伝達可能な駆動装置と、当該回転電機に電力を供給可能な電力供給装置とを備えた自動車に関し、特に、回転電機を収容する収容室の底に油が溜められた状態で作動する駆動装置と、これを備えた自動車に関する。

近年、自動車においては、原動機として、燃料のエネルギを機械的動力に変換して出力する内燃機関に加えて、電気エネルギを機械的動力に変換して出力する電動機や、駆動軸からの機械的動力を電気エネルギに変換して回収する発電機等のいわゆる回転電機を備えたものが知られている。

このような自動車において、内燃機関からの機械的動力を受けて駆動軸に出力する駆動装置には、一般的に、内燃機関からの機械的動力を駆動軸に伝達させる動力伝達機構に加えて、電動機や発電機等の回転電機が、動力伝達機構と共に設けられている。なお、動力伝達機構には、原動機からの機械的動力を変速する変速機、回転速度を減速させトルクを増大させて機械的動力を伝達する減速機構、機械的動力を左右の駆動軸に分配する差動装置（ディファレンシャル機構）等がある。

駆動装置には、例えば、内燃機関及び回転電機からの機械的動力を、遊星歯車機構などにより分割・統合し、減速機構及び差動装置を介して左右の駆動軸に伝達するもの、いわゆるハイブリッド車用トランスアクスル等が知られている。このような駆動装置は、一般的に、電動機や発電機等の回転電機と差動装置が同一のハウジング内に収容されており、回転電機と差動装置を収容する収容室の底にオイルが溜められた状態で作動する。

また、このような駆動装置を備えた自動車には、通常、回転電機との間で電力を供給可能であり、且つ回転電機から電力を回収可能な電力供給装置が設けられている。電力供給装置には、例えば、二次電池からの直流電力を交流電力に変換して回転電機に供給するインバータ等がある。

下記の特許文献１には、回転電機を収容する駆動装置のケース（ハウジング）の頂壁に、インバータが固定されている構造が開示されている。また、特許文献１の駆動装置においては、ケース内に、主に電動機として機能する回転電機である駆動モータと、主に発電機として機能する回転電機である発電機モータと、差動装置が同一のケース内に収容されており、駆動装置から駆動モータの回転軸（ＳＨ２）及び発電機モータの回転軸（ＳＨ１）は、差動装置の回転中心（ＳＨ４）に比べて車体上方に高く設定されている。

特開２００１−１１９８９８号公報

ところで、このような駆動装置は、内燃機関と結合されて、自動車の車体前方のボンネットフードの車体下方に配設されることが多い。自動車には、歩行者保護の観点からボンネットフード下に、所定寸法の空隙を設けることが必要となっており、駆動装置には、車両搭載状態において上下方向の寸法をなるべく小さくすることが求められており、また、自動車の走行安定性の観点から、低重心化を図ることが求められている。しかし、特許文献１に記載の駆動装置では、駆動装置ケースの頂壁にインバータ等の電力供給装置を固定しているため、インバータを含む駆動装置の車体上下方向の寸法が大きく、インバータが頂壁に設けられているため、インバータを含めた駆動装置としての重心が高くなってしまうという問題がある。

また、特許文献１の駆動装置では、差動装置が駆動モータや発電機モータ等の回転電機に比べて車体下方に突出して配設されている。駆動装置において、差動装置の回転中心を車体下方に設定して、ケース内の底にあるオイルをリングギアが掻き揚げることで、差動装置内の潤滑必要部位にオイルを供給すると共に、駆動モータのロータがケースの底にあるオイルに浸からないようにしている。

しかし、特許文献１の駆動装置のように、差動装置と、回転電機（駆動モータ）を配置すると、回転電機のロータがオイルの攪拌抵抗を受けることを抑制することができるものの、駆動装置の車体上下方向の寸法が大きくなるという問題がある。また、駆動モータ等の回転電機は、一般的に、他の構成部品に比べて重量があるため、駆動装置の重心が高くなってしまうという問題がある。

これを対策するため、駆動装置において、駆動モータや発電機モータ等の回転電機の回転軸を、差動装置の回転中心と車体上下方向において同等の高さに設定すると、回転電機のロータが、駆動装置のケース内の底に溜められているオイルに浸かってしまい、回転電機の作動時において、ロータが受けるオイルの攪拌抵抗が大きくなり、自動車の燃費が悪化するという問題が生じる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転電機のロータによるオイルの攪拌を抑制しつつ、より車体上下方向の寸法が小さく低重心化された駆動装置及びこれを備えた自動車を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る自動車は、回転電機を収容する機構収容室の底にオイルが溜められた状態で作動して、回転電機からの機械的動力を駆動軸に伝達可能な駆動装置と、当該回転電機に電力を供給可能な電力供給装置とを備えた自動車であって、電力供給装置は、駆動装置の外装をなすハウジング内に設けられおり、且つ当該ハウジング内のうち回転電機の車体下方に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る自動車において、駆動装置は、機構収容室内に、回転電機からの機械的動力を左右の駆動軸に分配可能な差動装置を備えるものとすることができ、差動装置の回転中心は、回転電機のロータの回転軸に比べて車体下方に設定されており、機構収容室に溜められているオイルに差動装置の一部を浸漬させているものとすることができる。

本発明に係る自動車において、駆動装置のうち、回転電機と電力供給装置との間には、ラジエータからの冷却液が流通可能な冷却液通路が設けられているものとすることができる。

本発明に係る自動車において、駆動装置のハウジング内には、回転電機を収容する機構収容室と、電力供給装置を収容する電力装置収容室に仕切る隔壁が設けられているものとすることができ、前記冷却液通路は、当該隔壁内に形成されているものとすることができる。

本発明に係る自動車において、回転電機は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えたモータジェネレータであるものとすることができ、電力供給装置は、二次電池からの直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータに供給可能であり、且つモータジェネレータからの交流電力を直流電力に変換して二次電池に回収可能な、インバータであるものとすることができる。

本発明に係る駆動装置は、回転電機を収容する機構収容室の底にオイルが溜められた状態で作動して、回転電機からの機械的動力を駆動軸に伝達可能な駆動装置であって、車両搭載状態において、駆動装置の外装をなすハウジング内のうち、回転電機の車体下方には、回転電機に電力を供給可能な電力供給装置が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、インバータ等の電力供給装置をハウジングの頂壁に設ける場合に比べて、駆動装置の車体上下方向の寸法をなるべく小さくすることができると共に低重心化を図ることができる。ハウジング内において、回転電機が電力供給装置に比べて車体上方に配設されることとなるため、回転電機を収容する機構収容室の底に溜められたオイルを、回転電機のロータが攪拌してしまうことを抑制することができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

まず、本実施例に係る駆動装置を備えた自動車の概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、自動車の概略構成を示す模式図である。

図１に示すように、自動車１は、これを推進するために、内燃機関１０と、発電可能な電動機である回転電機ＭＧ１，ＭＧ２が設けられており、内燃機関１０と回転電機ＭＧ１，ＭＧ２を原動機として併用又は選択使用する、いわゆるハイブリッド自動車である。これら原動機は、自動車１全体を制御するハイブリッド車用電子制御装置１００（以下、ＨＶＥＣＵと記す）により、協調して作動するよう制御される。回転電機ＭＧ１，ＭＧ２は、後述する動力分割統合機構３０、減速機構７０、及び差動装置８０と共に、駆動装置２０を構成している。駆動装置２０は、内燃機関１０と結合されて自動車１に搭載される。

内燃機関１０は、図示しない燃料噴射装置、スロットル弁装置、及び各種センサを有しており、これら装置は、ＨＶＥＣＵ１００により制御される。ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関１０が出力する機械的動力を調整することが可能となっている。内燃機関１０は、クランク軸１２から駆動装置２０に機械的動力を出力する。

駆動装置２０には、原動機として、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２が設けられている。回転電機ＭＧ１及びＭＧ２は、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えた、いわゆるモータジェネレータである。回転電機ＭＧ１は、主に発電機として用いられ、一方、回転電機ＭＧ２は、主に電動機として用いられる。回転電機ＭＧ１，ＭＧ２は、永久磁石式交流同期モータ（ブラシレスＤＣモータ）等で構成されており、後述するインバータ６１，６２から交流電力の供給を受けて回転磁界を形成するステータ５３，５４と、回転磁界に引き付けられて回転するロータ５１，５２とを有している。ロータ５１，５２は、後述する動力分割統合機構３０に結合されている。

また、駆動装置２０には、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に電力を供給する電力供給装置として、それぞれインバータ６１，６２が設けられている。インバータ６１，６２は、それぞれ、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に対応して設けられており、ステータ５３，５４に接続されている。インバータ６１，６２は、二次電池１０８から供給される直流電力を交流電力に変換して、それぞれ対応する回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に供給することが可能に構成されている。また、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２からの交流電力を直流電力に変換して二次電池１０８に回収することも可能に構成されている。インバータ６１，６２の電力供給及び電力回収は、後述するモータＥＣＵ６６により制御される。

また、駆動装置２０には、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２を制御するための電子制御装置６６（以下、モータＥＣＵと記す）が設けられている。モータＥＣＵ６６は、ＨＶＥＣＵ１００から要求トルクに係る信号を受け、インバータ６１，６２を制御することで、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２が出力するトルクを調整することが可能となっている。モータＥＣＵ６６は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の電動機／発電機としての機能の切換えと、回転電機ＭＧ１及びＭＧ２が発生する機械的動力、又は回収する電力を制御する。

また、駆動装置２０には、内燃機関１０及び回転電機ＭＧ１，ＭＧ２が出力した機械的動力を駆動軸９０に伝達する動力伝達機構として、内燃機関１０が出力した機械的動力を分割する動力分割統合機構３０と、動力分割統合機構３０から伝達された回転を減速しトルクを増大させる減速機構７０と、減速機構７０から伝達された機械的動力を左右の駆動軸９０に分配して出力する差動装置８０が設けられている。

動力分割統合機構３０は、２つのシングルピニオン式遊星歯車３０ａ，３０ｃで構成されている。詳細には、内燃機関１０が出力した機械的動力を、回転電機ＭＧ１を駆動する機械的動力と減速機構７０を駆動する機械的動力に分割可能な動力分割遊星歯車３０ａと、回転電機ＭＧ２が出力した機械的動力を、回転速度を減速しトルクを増大させて減速機構７０に伝達可能な減速遊星歯車３０ｃとを有している。動力分割統合機構３０において、動力分割遊星歯車３０ａと減速遊星歯車３０ｃは、同心配置されており、動力分割遊星歯車３０ａのリングギア３６ａと減速遊星歯車３０ｃのリングギア３６ｃが一体に結合されている。リングギア３６ａ，３６ｃの外周側には、減速機構７０のカウンタシャフト７６を駆動するカウンタドライブギア４４が設けられている。

動力分割遊星歯車３０ａにおいて、プラネタリキャリア３４は、内燃機関１０のクランク軸１２に結合されており、サンギア３２は、回転電機ＭＧ１のロータ５１に結合されている。動力分割遊星歯車３０ａは、内燃機関１０がクランク軸１２から出力した機械的動力を、プラネタリキャリア３４が支持するプラネタリピニオン３３から、サンギア３２に伝達する機械的動力と、リングギア３６ａに伝達する機械的動力に分割する。内燃機関１０からサンギア３２に伝達された機械的動力は、回転電機ＭＧ１に伝達されて、ここで発電に供される。

一方、減速遊星歯車３０ｃにおいて、プラネタリキャリア４１は、駆動装置２０のハウジングに固定されており、サンギア３８は、回転電機ＭＧ２のロータ５２に結合されている。減速遊星歯車３０ｃは、回転電機ＭＧ２がロータ５２から出力した機械的動力を、プラネタリキャリア４１が支持するプラネタリピニオン４３を介して、回転速度を減速しトルクを増大させてリングギア３６ｃに伝達する。動力分割統合機構３０は、回転電機ＭＧ２からリングギア３６ｃに伝達された機械的動力と、内燃機関１０からリングギア３６ａに伝達された機械的動力を統合して、ドライブギア４４から減速機構７０に伝達する。

減速機構７０は、動力分割統合機構３０のカウンタドライブギア４４に噛み合うカウンタドリブンギア７４と、カウンタドリブンギア７４と結合されているカウンタシャフト７６と、カウンタシャフト７６に結合されており、差動装置８０のリングギア８２に噛み合うファイナルドライブギア７８とを有している。減速機構７０は、動力分割統合機構３０のリングギア（３６ａ，３６ｃ）からの機械的動力を、回転速度を減速しトルクを増大させて差動装置８０のリングギア８２に伝達する。

差動装置８０は、ファイナルドライブギア７８と噛み合うリングギア８２と、リングギア８２に固定されており、一体に回転する差動ケース８４とを有している。差動ケース８４内には、左右の駆動軸９０とそれぞれ結合されている左右一対のサイドギア８８と、これら２つのサイドギア８８と直交して噛み合う２つの差動ピニオン８６と、差動ピニオン８６を差動ケース８４に対して回転可能に支持するピニオンシャフト８５が設けられている。なお、左右の駆動軸９０は、左右の駆動輪９４にそれぞれ結合されている。

なお、以下の説明において、ピニオンシャフト８５を中心とする差動ピニオン８６の回転運動を自転と記す。これに対して、駆動軸９０の軸心すなわちサイドギア８８の回転軸を中心とする、差動ケース８４、ピニオンシャフト８５、差動ピニオン８６の旋回運動を公転と記す。差動装置８０の回転中心とは、この公転の中心軸を意味しており、図２に点Ｄで示す。

差動装置８０は、減速機構７０から差動ケース８４に伝達された回転を、差動ケース８４と共に公転するピニオンシャフト８５及び差動ピニオン８６を介して、サイドギア８８に伝達し、駆動軸９０を駆動する。これにより、差動装置８０及び駆動装置２０は、原動機からの機械的動力により、左右の駆動輪９４を駆動することができる。

ここで、自動車１が旋回する場合など、左右の駆動輪９４、すなわち左右のサイドギア８８に回転速度差が生じる場合、差動ピニオン８６がピニオンシャフト８５を中心に自転することで、左右のサイドギア８８に回転速度差を付けることができる。すなわち左右の駆動輪９４の回転速度差を差動ピニオン８６の自転で吸収することができる。このようにして、差動装置８０は、減速機構７０からの機械的動力を、左右の駆動軸９０に分配して伝達することが可能となっている。

このような差動装置８０において、ピニオンシャフト８５と差動ピニオン８６は、部品同士が摺動可能に接している。また、差動ケース８４と駆動軸９０も摺動可能に接している。これらの摺接部位は、左右の駆動軸９０に回転速度差があるとき、特に潤滑が必要となる部位であり、潤滑のため駆動装置２０内のオイルが供給される必要がある部位である。

また、自動車１には、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に供給する電力を貯蔵する二次電池１０８が設けられている。二次電池１０８は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に対応して設けられたインバータ６１，６２に電気的に接続されており、このインバータ６１，６２を介して、それぞれ回転電機ＭＧ１，ＭＧ２との間で電気エネルギの充放電が可能となっている。また、自動車１には、二次電池１０８を監視するための電池監視用電子制御装置１０４（以下、電池ＥＣＵと記す）が設けられている。電池ＥＣＵ１０４は、二次電池１０８の温度や電圧、二次電池１０８の充放電電流などを監視しており、これら情報から二次電池１０８の蓄電状態（以下、ＳＯＣと記す）を算出している。電池ＥＣＵ１０４は、二次電池１０８のＳＯＣに係る信号を、ＨＶＥＣＵ１００に送出している。

以上のように構成された自動車１は、車両推進時に、内燃機関１０及び回転電機ＭＧ２を原動機として併用又は選択使用し、これら原動機からの機械的動力を、駆動装置２０内の動力伝達機構（３０，７０，８０）により駆動軸９０に伝達することで、駆動輪９４を駆動して推進することが可能となっている。また、自動車１は、車両減速時において、駆動輪９４から駆動装置２０に伝達された機械的動力を、回転電機ＭＧ２で電力に変換して、二次電池１０８に回収することも可能となっている。

次に、本実施例に係る自動車に搭載された状態の駆動装置内の部品配置と冷却液通路について、図１及び図２を用いて説明する。図２は、駆動装置の縦断面図であり、自動車に搭載された状態を示す図である。

なお、図２において、矢印Ｙは、車体の前後方向の前方（以下、車体前方と記す）を示しており、矢印Ｚは、車体の上下方向の下方（以下、車体下方と記す）を示している。これに対し、車体前方の逆向きを「車体後方」と記し、車体下方の逆向きを「車体上方」と記す。図２は、車両搭載状態における駆動装置を、車体上下方向と車体前後方向で規定される平面で分割した断面となっている。

なお、図２において、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２については、ステータ５３，５４と、ロータ５１，５２を示しており、ロータ５１，５２の軸心を点Ｍで示している。また、動力分割統合機構３０については、カウンタドライブギア４４のピッチ円のみを一点鎖線で示している。また、減速機構７０については、カウンタドリブンギア７４のピッチ円と、ファイナルドライブギア７８のピッチ円とを一点鎖線で示しており、カウンタシャフト７６の軸心を図に点Ｃで示している。また、差動装置８０については、リングギア８２のピッチ円を一点鎖線で示しており、駆動軸９０の軸心すなわち差動ケース８４の回転中心を図に点Ｄで示している。

図２に示すように、駆動装置２０には、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割統合機構３０と、減速機構７０に加えて、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に電力を供給する電力供給装置６０を収容するハウジング２２が設けられている。ハウジング２２は、断面が略矩形をなしており、駆動装置２０の外装形状をなしている。

ハウジング２２は、自動車１に駆動装置２０が搭載された状態（以下、車両搭載状態と記す）において、車体前方に面する前部２２ｆと、車体後方に面する後部２２ｒと、車体上方に面する頂部２２ｔと、車体下方に面する底部２２ｂが一体となって構成されている。車両搭載状態において、前部２２ｆ及び後部２２ｒは、車体上方に向かうに従って車体前方に位置するよう延びており、頂部２２ｔ及び底部２２ｒは、車体前方に向かうに従って車体下方に位置するよう延びている。つまり、駆動装置２０は、ハウジング２２の断面の長さ方向（図に矢印Ａで示す）が、車体前方に向かうに従って車体下方に位置するよう車体前後方向に対して傾斜を付けて、自動車１に搭載される。

ハウジング２２内には、原動機と、原動機からの機械的動力を駆動軸に伝達する動力伝達機構を収容する機構収容室２４が設けられている。機構収容室２４は、頂部２２ｔ、後部２２ｒ、底部２２ｂの車両後側、前部２２ｆの車両前側、及び後述する隔壁２６，２８により囲まれて断面形状が規定されている。機構収容室２４は、原動機としての回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と、動力伝達機構としての動力分割統合機構３０、減速機構７０、及び差動装置８０とを収容している。

機構収容室２４の底には、動力伝達機構（３０，７０，８０）を潤滑すると共に、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のステータ５３，５４を冷却するためのオイルが、所定の油面レベル（図に二点鎖線Ｌで示す）となるよう貯留されている。つまり、駆動装置２０は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２及び動力伝達機構（３０，７０，８０）を収容する機構収容室２４の底にオイルが溜められた状態で作動する。

機構収容室２４の溜められているオイルの油面レベルＬは、少なくとも差動装置８０のリングギア８２がオイルに浸かるような位置に設定されている。駆動装置２０が作動して、差動装置８０のリングギア８２が回転すると、リングギア８２がオイルを掻き揚げて、差動装置８０の潤滑必要部位、例えば、ピニオンシャフト８５と差動ピニオン８６との間の摺接部位や、差動ケース８４と駆動軸９０との間の摺接部位に、オイルを供給して潤滑することが可能となっている。

また、油面レベルＬは、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のロータ５１，５２が、オイルに浸からないような位置に設定されている。これにより、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のロータ５１，５２がオイルを攪拌して攪拌抵抗を受けてしまうことを抑制することができる。なお、油面レベルＬは、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のロータ５１，５２によるオイル攪拌抵抗の抑制と、差動装置８０の潤滑必要部位へのオイル供給との双方の観点から、最適な位置が設定される。

また、ハウジング２２内において、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の車体下方には、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に電力を供給する電力供給装置６０（図１参照）を収容する電力装置収容室６０ａが設けられている。本実施例において、電力装置収容室６０ａには、インバータ６１，６２と、モータＥＣＵ６６が収容されている。

機構収容室２４と、電力装置収容室６０ａは、一体に結合された２つの方向に延びる隔壁２６，２８により仕切られている。隔壁２６は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の車体下方に設けられており、ハウジング２２の前部２２ｆから車体後方に延設されている。詳細には、隔壁２６は、ハウジング２２の底部２２ｂに対して略平行に延びており、車体前方に向かうに従って車体下方に位置するよう、車体前後方向に対して傾斜を付けて延びている。

一方、隔壁２８は、差動装置８０の車体前方に設けられており、ハウジング２２の底部２２ｂから車体上方に延設されている。詳細には、隔壁２８は、ハウジング２２の前部２２ｆに対して略平行に延びており、車体上方に向かうに従って車体前方に位置するよう、車体上下方向に対して傾斜を付けて延びている。

隔壁２８の車体上方の端と、隔壁２６の車体後方の端は、略直交して接続されており、隔壁２６と隔壁２８は、一体に結合されている。電力装置収容室６０ａは、隔壁２６、隔壁２８、底部２２ｂの車両前側、及び前部２２ｆの車両下側により囲まれて、その断面形状が規定されている。

このようにして、電力装置収容室６０ａは、隔壁２６、２８により、機構収容室２４とは隔離された空間として構成されており、機構収容室２４の底にあるオイルが流入しないように構成されている。このようにして、電力装置収容室６０ａは、インバータ６１，６２及びモータＥＣＵ６６を、ハウジング２２内のうち回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の車体下方においてオイルに曝すことなく収容している。インバータ６１，６２と、これに対応する回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のステータ５３，５４は、隔壁２８を貫通して設けられた図示しないバスバーにより電気的に接続されており、インバータ６１，６２は、二次電池１０８からの直流電力を交流電力に変換して、バスバーを通じてステータ５３，５４に供給することが可能となっている。

以上のように、駆動装置２０のハウジング２２内において、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に電力を供給可能な電力供給装置６０すなわちインバータ６１，６２及びモータＥＣＵ６６は、駆動装置２０の外装をなすハウジング２２内に設けられており、電力供給装置６０は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に対して、車体下方に配設されている。すなわち、ハウジング２２内において、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２が電力供給装置６０の車体上方に設けられている。

また、ハウジング２２内において、差動装置８０は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２及び電力供給装置６０に対して車体後方に配設されており、且つ、差動ケース８４の回転中心Ｄが回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のロータ５１，５２の回転軸Ｍに比べて車体下方に位置するよう配設して、機構収容室２４の底に溜められているオイルに少なくともリングギア８２を浸漬させている。つまり、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２は、これを収容する機構収容室２４において、回転軸Ｍが駆動軸９０の軸心すなわち差動装置８０の回転中心Ｄに比べて、車体上方に位置するよう配設されてので、ロータ５１，５２が、機構収容室２４の底に溜められているオイルに浸かることがない。このような構造にすることで、駆動装置２０は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のロータ５１，５２が機構収容室２４の底に溜められているオイルを攪拌してしまうことを抑制している。

また、自動車１には、駆動装置２０を冷却するための冷却系部品として、内部を流通する冷却液の熱を大気に放散させて冷却するラジエータ１２０と、ラジエータ１２０で冷却された冷却液を駆動装置２０に送るフィード管路１２２と、駆動装置２０からの熱を受けて高温となった冷却液をラジエータ１２０に戻すリターン管路１２６が設けられている。なお、フィード管路１２２及びリターン管路１２６は、複数の金属配管やホース等を接続して構成することができる。

一方、駆動装置２０において、ハウジング２２の前部２２ｆ内には、ラジエータ１２０からの冷却液が流通する冷却液通路２３ｆ（図中、冷却液の流動経路をＦで示す）が、前部２２ｆに沿って形成されている。加えて、隔壁２６内には、ラジエータ１２０からの冷却液が流通する冷却液通路２３ｂ（図中、冷却液の流動経路をＢで示す）が、隔壁２６に沿って形成されている。なお、冷却液通路２３ｆ，２３ｂの側壁には、図示しないフィンが設けられており、ハウジング２２の前部２２ｆ及び隔壁２６と冷却液と間における熱交換を促進している。

ラジエータ１２０からの冷却液は、フィード管路１２２を通って、ハウジング２２の前部２２ｆ内に形成された冷却液通路２３ｆに流入する。冷却液通路２３ｆに流入した冷却液は、さらに、隔壁２６内に形成された冷却液通路２３ｂに流入する。隔壁２６内の冷却液通路２３ｂを流れる冷却液は、隔壁２６の両側に近接して設けられたインバータ６１，６２及び回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のステータ５３，５４から熱をうけて、前部２２ｆの冷却液通路２３ｆに戻る。冷却液通路２３ｆに戻った冷却液は、前部２２ｆ内を車体上方に流れて、前部２２ｆに近接する回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のステータ５３，５４から熱を受けて、リターン管路１２６に流出する。リターン管路１２６からラジエータ１２０に流入した冷却液は、ここで熱を放散する。

このように、駆動装置２０のうち、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のステータ５３，５４と、電力供給装置６０（インバータ６１，６２及びモータＥＣＵ６６）との間を仕切る隔壁２６は、これら発熱部品を冷却するため、ラジエータ１２０からの冷却液が流通可能な冷却液通路２３ｂが設けられている。これにより、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と、車体下方に設けられた電力供給装置６０との双方を効率よく冷却して、外装をなすハウジング２２内において回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の車体下方に電力供給装置６０が設けられた駆動装置２０を実現することができる。

以上に説明したように本実施例において、自動車１は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２を収容する機構収容室２４の底にオイルが溜められた状態で作動して、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２からの機械的動力を駆動軸９０に伝達可能な駆動装置２０と、当該回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に電力を供給可能な電力供給装置６０（６１，６２，６６）とを備えており、電力供給装置６０は、駆動装置２０の外装をなすハウジング２２内に設けられおり、且つハウジング２２内のうち回転電機ＭＧ１，ＭＧ２より車体下方に設けられているものとした。

これにより、インバータ６１，６２等の電力供給装置６０をハウジング２２の頂壁２２ｔに設ける場合に比べて、駆動装置２０の車体上下方向の寸法をなるべく小さくすることができると共に、駆動装置２０の低重心化を図ることができる。ハウジング２２内において、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２が電力供給装置６０に比べて車体上方に配設されることとなるため、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２を収容する機構収容室２４の底に溜められたオイルを、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のロータ５１，５２が攪拌してしまうことを抑制することができる。また、電力供給装置６０と回転電機ＭＧ１，ＭＧ２との間に設けられる電力供給用のケーブルやバスバー等を極力短いものにすることができる。

また、本実施例において、駆動装置２０は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２からの機械的動力を左右の駆動軸９０に分配して伝達可能な差動装置８０を、機構収容室２４内に備えるものであり、差動装置８０の回転中心Ｄは、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のロータ５１，５２の回転軸Ｍに比べて車体下方に設定されており、機構収容室２４に溜められているオイルに差動装置８０の一部（例えば、リングギア８２）を浸漬させているものとした。

これにより、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のロータ５１，５２がオイルを攪拌してしまうことを抑制しつつ、差動装置８０のリングギア８２等が機構収容室２４の底にあるオイルを掻き揚げて、差動装置８０の潤滑必要部位（例えば、ピニオンシャフト８５と差動ピニオン８６との間の摺接部位や、差動ケース８４と駆動軸９０との間の摺接部位）にオイルを供給して良好に潤滑することができる。差動装置８０の潤滑を良好なものとしつつ、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のロータ５１，５２が受けるオイルの攪拌抵抗を抑制することができる。

また、本実施例では、駆動装置２０のうち回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と電力供給装置６０との間には、ラジエータ１２０からの冷却液が流通可能な冷却液通路２３ｂが設けられているものとしたので、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のステータ５３，５４や、電力供給装置６０を構成するインバータ６１，６２等の発熱部品を効率良く冷却することができる。駆動装置２０に熱的な問題を生じさせることなく、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の車体下方に電力供給装置６０が配設された構造を実現することができる。

また、本実施例では、駆動装置２０のハウジング２２内には、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２を収容する機構収容室２４と、電力供給装置６０を収容する電力装置収容室６０ａとを仕切る隔壁（２６，２８）が設けられており、前記冷却液通路２３ｂは、当該隔壁２６内に形成されているものとした。隔壁（２６，２８）により、ハウジング２２内を、オイルが底に溜められる機構収容室２４と、オイルが流入しないよう隔離された電力装置収容室６０ａに仕切りつつ、電力装置収容室６０ａに収容された電力供給装置６０と、隔壁２６を隔てて電力供給装置６０の車体上方に設けられた回転電機ＭＧ１，ＭＧ２を、隔壁２６内の冷却液通路２３ｂを流れる冷却液により冷却することができる。

なお、上述した本実施例において、駆動装置２０のハウジング２２内に形成された電力装置収容室６０ａには、電力供給装置６０として、インバータ６１，６２と、モータＥＣＵ６６を収容するものとしたが、電力装置収容室６０ａに収容される電力供給装置６０の態様は、これに限定されるものではない。電力供給装置６０としてインバータ６１，６２のみを収容しても良い。また、電力供給装置６０として、インバータ６１，６２、モータＥＣＵ６６に加えて、二次電池１０８からの直流電流を昇圧してインバータ６１，６２に供給する昇圧コンバータ（図示せず）を含むものとしても良い。

また、本実施例において、駆動装置２０のハウジング２２の前部２２ｆに沿って延びる冷却液通路２３ｆと、隔壁２６に沿って延びる冷却液通路２３ｂを設けるものとしたが、ラジエータ１２０からの冷却液を流通させる冷却液通路の態様は、これに限定されるものではない。駆動装置２０内に設けられた回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と、これに電力を供給する電力供給装置６０との双方を冷却できれば良く、例えば、隔壁２６に沿って延びる冷却液通路２３ｂのみを設けるものとしても良いし、ハウジング２２の前部２２ｆに沿って延びる冷却液通路２３ｆのみを設けるものとしても良い。

また、本実施例において、駆動装置２０は、原動機として回転電機ＭＧ１，ＭＧ２を有し、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２からの機械的動力を駆動軸９０に伝達する動力伝達機構として、動力分割統合機構３０と、減速機構７０と、差動装置８０とを有するものとしたが、本発明が適用可能な駆動装置の態様は、これに限定されるものではない。回転電機からの機械的動力を駆動軸に伝達可能な駆動装置であれば良く、例えば、１つの回転電機からの機械的動力を、減速機構により減速して、差動装置により左右の駆動軸に分配して出力するような駆動装置や、回転電機からの機械的動力をそのまま駆動軸に出力するような駆動装置にも本発明を適用することができる。

また、本実施例において、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２は、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えた、いわゆるモータジェネレータであるものとしたが、回転電機の機能は、これに限定されるものではない。駆動装置に設けられる回転電機は、電動機としての機能のみを有するものとしても良い。

以上のように、本発明は、回転電機からの機械的動力を駆動軸に伝達可能な駆動装置と、当該回転電機に電力を供給可能な電力供給装置とを備えた自動車に有用であり、特に、回転電機からの機械的動力を左右の駆動軸に分配可能な差動装置を含む駆動装置を備えた自動車に有用である。

本実施例に係る自動車の概略構成を示す模式図である。 本実施例に係る駆動装置の縦断面図であり、自動車に搭載された状態を示す図である。

符号の説明

１ 自動車
１０ 内燃機関（原動機）
２０ 駆動装置
２２ ハウジング
２２ｆ ハウジングの前部
２２ｂ ハウジングの底部
２３ｆ，２３ｂ 冷却液通路
２６，２８ 隔壁
３０ 動力分割統合機構（動力伝達機構）
３０ａ 動力分割遊星歯車
３０ｃ 減速遊星歯車
３４ プラネタリキャリア
３６ａ，３６ｃ リングギア
４４ カウンタドライブギア
５１，５２ 回転電機のロータ
５３，５４ 回転電機のステータ
６０ 電力供給装置
６１，６２ インバータ
６６ 回転電機用電子制御装置（モータＥＣＵ）
７０ 減速機構（動力伝達機構）
７８ ファイナルドライブギア
８０ 差動装置
８２ リングギア
８４ 差動ケース
９０ 駆動軸
９４ 駆動輪
１００ ハイブリッド車用電子制御装置（ＨＶＥＣＵ）
１０８ 二次電池
１２０ ラジエータ
ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ（回転電機）
Ｌ 油面レベル
Ｙ 車体前後方向の車体前方
Ｚ 車体上下方向の車体下方

Claims (6)

1. 回転電機を収容する機構収容室の底にオイルが溜められた状態で作動して、回転電機からの機械的動力を駆動軸に伝達可能な駆動装置と、当該回転電機に電力を供給可能な電力供給装置とを備えた自動車であって、
   電力供給装置は、
   駆動装置の外装をなすハウジング内に設けられおり、且つ当該ハウジング内のうち回転電機の車体下方に設けられている
   ことを特徴とする自動車。
2. 請求項１に記載の自動車において、
   駆動装置は、機構収容室内に、回転電機からの機械的動力を左右の駆動軸に分配可能な差動装置を備えるものであり、
   差動装置の回転中心は、回転電機のロータの回転軸に比べて車体下方に設定されており、機構収容室に溜められているオイルに差動装置の一部を浸漬させている
   ことを特徴とする自動車。
3. 請求項１又は２に記載の自動車において、
   駆動装置のうち、回転電機と電力供給装置との間には、ラジエータからの冷却液が流通可能な冷却液通路が設けられている
   ことを特徴とする自動車。
4. 請求項３に記載の自動車において、
   駆動装置のハウジング内には、回転電機を収容する機構収容室と、電力供給装置を収容する電力装置収容室に仕切る隔壁が設けられており、
   前記冷却液通路は、当該隔壁内に形成されている
   ことを特徴とする自動車。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車において、
   回転電機は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えたモータジェネレータであり、
   電力供給装置は、二次電池からの直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータに供給可能であり、且つモータジェネレータからの交流電力を直流電力に変換して二次電池に回収可能なインバータである
   ことを特徴とする自動車。
6. 回転電機を収容する機構収容室の底にオイルが溜められた状態で作動して、回転電機からの機械的動力を駆動軸に伝達可能な駆動装置であって、
   車両搭載状態において、駆動装置の外装をなすハウジング内のうち、回転電機の車体下方には、回転電機に電力を供給可能な電力供給装置が設けられていることを特徴とする駆動装置。

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