JP2009120117A - 車両の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】断続手段の応答性を高めることが出来る車両の駆動装置を提供する。
【解決手段】本発明は、エンジン（２）の出力が伝達される動力伝達軸（１０）と、この動力伝達軸と同軸上に設けられたモータ（２０）と、このモータと動力伝達軸とを断続可能な断続手段（２４）と、を備えた車両の駆動装置であって、モータ及び断続手段は収容室（１４）に収容され、この収容室内においてモータと断続手段とが軸方向に並べられ、収容室にはこれらのモータ及び断続手段を区画する隔壁（１６）が設けられ、断続手段は、モータと動力伝達軸との連結及び非連結を行うための摩擦係合要素（５０、５２）と、この摩擦係合要素を押圧するピストン（６０）と、このピストンが摺動するシリンダ（１８）と、このシリンダとピストンとで形成される油圧室（６２）と、を有し、油圧室は、隔壁に隣接して配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の駆動装置に係り、特に、エンジン出力が伝達される動力伝達軸と、この動力伝達軸と同軸上に設けられたモータと、このモータと動力伝達軸とを断続可能な断続手段と、を備えた車両の駆動装置に関する。

従来、エンジン出力が伝達される動力伝達軸と、この動力伝達軸上に設けられたモータ駆動装置と、動力伝達軸とモータとの断続させる断続手段と、を備えた車両が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００６−１６８４４３号公報

しかしながら上述したような動力伝達軸、モータ及び断続手段を有する車両においては、車両の冷機時に断続手段が冷えていることにより、車両が走行レンジに入り動き始めても、モータから動力伝達軸への動力の伝達に応答遅れが生じることがあった。これは、例えば、断続手段を動かす油圧系統が冷えておりオイル粘度が高いことや、断続手段としてクラッチを用いるときなどに遠心バランス室を設ける関係上、応答遅れが生じたりすることに起因するものであった。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、断続手段の応答性を高めることが出来る車両の駆動装置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よれば、エンジン出力が伝達される動力伝達軸と、この動力伝達軸と同軸上に設けられたモータと、このモータと動力伝達軸とを断続可能な断続手段と、を備えた車両の駆動装置であって、モータ及び断続手段は収容室に収容され、この収容室内においてモータと断続手段とが軸方向に並べられ、収容室にはこれらのモータ及び断続手段を区画する隔壁が設けられ、断続手段は、モータと動力伝達軸との連結及び非連結を行うための摩擦係合要素と、この摩擦係合要素を押圧するピストンと、このピストンが摺動するシリンダと、このシリンダとピストンとで形成される油圧室と、を有し、油圧室は、隔壁に隣接して配置されていることを特徴としている。

このように構成された本発明においては、ピストンが摺動するシリンダとピストンとで形成される油圧室が隔壁に隣接して配置されており、その隔壁はモータ及び断続手段を区画するものであって、モータに隣接している。従って、冷機時に、モータの発熱を利用し、即ち、モータの熱を隔壁を介して油圧室へ伝達させ易くさせ、油圧室のオイルの粘性を下げて、断続手段の応答性を高めることが出来る。特に、冷機時から走行レンジに入ったときにおいて、断続手段の締結遅れの改善を図ることが出来る。

また、本発明において、好ましくは、油圧室の油圧を制御する油圧制御手段と、この油圧制御手段と油圧室とを連結する油路とが設けられ、この油路が隔壁内に設けられている。
このように構成された本発明においては、隔壁に隣接するモータの発熱を利用して、隔壁内にある油路のオイルの温度を素早く上昇させて、断続手段の応答性をより高めることが出来る。

また、本発明において、好ましくは、摩擦係合要素がブレーキである。
このように構成された本発明においては、クラッチに必要な遠心バランス室が不要となるので、断続手段の応答性をより高めることが出来る。

また、本発明において、好ましくは、モータと動力伝達軸との間にはプラネタリギアが設けられ、このプラネタリギアは、モータの出力軸に連結されたサンギアと、ブレーキにより収容室に対してモータと動力伝達軸との連結及び非連結を行うように断続可能に設けられたリングギアと、サンギアとリングギアとの間に設けられたピニオンギアと、このピニオンギアに取り付けられ動力伝達軸に連結されたキャリアとを有する。
このように構成された本発明においては、このようなプラネタリギアによりモータ出力を減速可能であるので、駆動装置としてより良好な駆動力を得られる。

また、本発明において、好ましくは、車両の起動を検知する起動検知手段と、車両のシフトレバーのレンジを検出するレンジ検出手段と、を備え、このレンジ検出手段により検出されるレンジが走行レンジではない冷機時において、起動検知手段により起動が検知された後レンジ手段により走行レンジが検出されるまでの間、モータに通電して発熱させる。
このように構成された本発明においては、レンジが走行レンジではない冷機時において、起動が検知された後、走行レンジが検出されるまでの間、モータに通電して発熱させるので、モータ温度をより早期に上昇させ、それにより、隔壁に隣接した油圧室のオイルもより早期に上昇させることで、断続手段の応答性をより高めることが出来る。

本発明の車両の駆動装置によれば、冷機時から走行レンジに入ったときにおいて断続手段の応答性を高めることが出来る。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の実施形態による車両の駆動装置が適用されるドライブユニットの構成を示す概略図であり、図２は、本発明の実施形態による車両の駆動装置を側方から見た断面図であり、図３は、本発明の実施形態による車両の駆動装置を前方から見た側面図である。

ドライブユニット１は、モータ走行、エンジン走行、モータトルクアシスト走行、減速エネルギ回生の各モードの運転状態を使い分けることが出来るものであり、エンジン２、モータジェネレータ４、トルクコンバータ６、自動変速機８、プロペラシャフト（動力伝達軸）１０、駆動装置１２及びリアデファレンシャル装置１４を有する。

図２に示すように、駆動装置１２は、後述するモータ（２０）、プラネタリギア（２２）及び断続装置（２４）を収容するケース（収容室）１４を有する。このケース１４の内方には、これも後述するように、モータ（２０）と、プラネタリギア（２２）及び断続装置（２４）とを区画する隔壁１６が形成されている。また、ケース１４及び隔壁１６により、後述するピストン（６０）が摺動するシリンダ１８が形成されている。

次に、駆動装置１２は、モータ（モータジェネレータ）２０、プラネタリギア２２、及び、断続装置（ブレーキ）２４を有する。
モータ２０は、ステータ３０及びロータ３２を有し、ロータ３２は、プラネタリギア２２のサンギア３４に連結されている。

遊星歯車として、サンギア３４の周りには、数個のピニオンギア３６が設けられ、これらのピニオンギア３６には、ベアリング４２及びピニオンシャフト３８を介してキャリア４０が固定されている。キャリア４０は、ベアリング４２及びピニオンシャフト３８によって自転可能となっており、ピニオンギア３６は公転する。
キャリア４０は、動力伝達軸であるプロペラシャフト１０に連結されており、ロータ３２及びサンギア３４の回転動力を、ピニオンギア３６により減速して、プロペラシャフト１０に動力伝達するようになっている。

ピニオンギア３６の周りには、リングギア４４が設けられている。このリングギア４４が固定されると、サンギア３４の回転がピニオンギア３６に伝達されてプロペラシャフト１０に動力伝達がなされるが、リングギア４４が固定されていないと、ピニオンギア３６及びリングギア４４が空回りして、プロペラシャフト１０に動力伝達がなされない。

このように、リングギア４４を固定或いは非固定するために、リングギア４４をケース１４側に係合或いは非係合させるのが断続装置２４である。断続装置２４は、リングギア４４の外周に固定され、リングギア４４と共に回転する２枚の回転プレート５０と、ケース１４側に設けられ、軸方向には移動可能であるが回転方向には回転不可となっている固定プレート５２及びリテイニングプレート５４と、を有する。これらの固定プレート５２及びリテイニングプレート５４は、スナップリング５６及び皿ばね５８により、軸方向に付勢されている。これらの回転プレート５０、固定プレート５２及びリテイニングプレート５４などにより、ブレーキ５９が構成されている。

皿ばね５８には、ピストン６０が係合し、ピストン６０により軸方向に押圧されるようになっている。ピストン６０と隔壁１６との間には、油圧室６２が形成されており、ピストン６０は、その油圧によって押圧されるようになっている。また、ピストン６０は、リターンスプリング６４によって、通常は、油圧室６２側に付勢されている。

ピストン６０が油圧により押圧されると、皿ばね５８を押圧し、皿ばね５８は、固定プレート５２をリテイニングプレート５４側に押圧し、それにより、固定プレート５２と、リングギア４４の回転プレート５０とが係合するようになっている。言い換えると、固定プレート５２は摩擦プレートの役割をなし、係合時には、リングギア４４の固定プレート５０が回転しないようにする。一方、ピストン６０が油圧により押圧されていないときは、固定プレート５２と、リングギア４４の回転プレート５０とが非係合となる。

次に、図２の下方の断面で示すように、隔壁１６には、その隔壁１６の全周にわたり、油圧室６２に連通される油路７０が形成されている。この油路７０は、断続装置制御用のソレノイドバルブ７２に連通しており、このソレノイドバルブ７２により、油圧室６２の油圧が制御される。

ここで、図３に示すように、ケース１４は、フロアトンネルＦ内に設けられ、ケース１４の内方にモータ２０が設けられている。このモータ２０の斜め下方には、電動オイルポンプ７４が設けられ、モータ２０の下方にはバルブボディ７６が設けられている。これらの電動オイルポンプ７４及びバルブボディ７６の下方には、オイルパン７８が設けられている。

図２に示すように、上述したソレノイドバルブ７２は、バルブボディ７６内に設けられており、電動オイルポンプ７４からのオイルが、このソレノイドバルブ７２に供給されるようになっている。また、バルブボディ７６内には、プレッシャーレギュレータバルブ８０及びブレーキ締結容量制御用ソレノイドバルブ８２が、設けられている。

次に、図４により、モータ２０の電流制御及び断続装置制御用のソレノイドバルブ７２の電流制御の内容を説明する。図４は、本発明の実施形態によるモータ電流制御及び断続装置用ソレノイドバルブ電流制御の内容を示すフローチャートである。Ｓは、各ステップを表す。
図４に示すように、先ず、Ｓ１において、車室内に設けられた起動スイッチ（図示せず）がＯＮになっているときに、車両が起動しているものと判定する。起動していないときは、スタートに戻る。

車両が起動しているときは、Ｓ２に進み、シフトレバー（図示せず）が走行レンジ（ドライブやバックなどのレンジにある場合）にあるか否かを判定する。走行レンジにある場合は、Ｓ３に進み、モータ走行、エンジン走行、モータトルクアシスト走行、減速エネルギ回線の各モードの運転状態を使い分けるような通常の走行時の断続手段（ブレーキ）制御を行う。

走行レンジでない冷機時の場合は、Ｓ４に進み、主に油圧室６２及び油路７０の油温と、モータ２０の温度を検出する。そして、Ｓ５に進み、油温が所定値Ｔｏｉｌ０より小さいか否かを判定し、同様に、Ｓ６においては、モータ温度が所定値Ｔｍ０より小さいか否かを判定する。

Ｓ５において、油温が所定値Ｔｏｉｌ０より小さくない場合は、油温が所定の高温になっており、オイルの粘度が低くなり、断続装置（ブレーキ）２４の応答性が高いものとして、特に、モータ２０の電流制御及び断続装置２４のソレノイドバルブ７２の電流制御を行わずに、Ｓ２に戻る。

油圧室６２及び油路７０の油温がＴｏｉｌ０より小さい場合には、Ｓ６に進む。Ｓ６において、モータ２０の温度が所定値Ｔｍ０より小さい場合は、Ｓ７に進む。即ち、この場合、油温はＴｏｉｌ０より小さいものの、モータ２０の温度が十分に高く、その熱が隔壁１６を伝達して油圧室６２などに伝達して油温が所定の高温になり、そしてオイルの粘度が低くなり、それにより断続装置（ブレーキ）２４の応答性が高くなっているものとみなして、Ｓ７に進み、モータ２０の電流制御及び断続装置２４のソレノイドバルブ７２の電流制御を停止させる。

油圧室６２及び油路７０の油温がＴｏｉｌ０より小さく且つモータ２０の温度が所定値Ｔｍ０より小さい場合には、Ｓ５及びＳ６を経由して、Ｓ８に進む。Ｓ８では、モータ２０の電流制御を行って発熱させ、モータ２０の温度を十分に高め、その熱が隔壁１６を伝達して油圧室６２などに伝達して油温を所定の高温にさせ、それによりオイルの粘度を低くして、断続装置（ブレーキ）２４の応答性を高めるようにする。また、断続装置２４のソレノイドバルブ７２の電流制御を行って油圧室６２及び油路７０の油温を上昇させるように発熱させ、それにより、オイルの粘度を低くして、断続装置（ブレーキ）２４の応答性を高めるようにする。

以上、本発明の実施形態によれば、エンジン１の出力が伝達されるプロペラシャフト１０と、このプロペラシャフト１０と同軸上に設けられたモータ２０と、このモータとプロペラシャフト１０とを断続可能な断続手段２４とが設けられ、モータ２０及び断続手段２４はケース１４に収容され、このケース１４内においてモータ２０と断続手段２４とが軸方向に並べられ、ケース１４にはこれらのモータ２０及び断続手段２４を区画する隔壁１６が設けられ、断続手段２４は、モータ２０とプロペラシャフト１０との連結及び非連結を行うための摩擦係合要素（主に、回転プレート５０及び固定プレート５２）と、この摩擦係合要素を押圧するピストン６０と、このピストン６０が摺動するシリンダ５９と、このシリンダ５９とピストン６０とで形成される油圧室６２と、を有し、油圧室６２は、隔壁１６に隣接して配置されている。

このように構成された本発明の実施形態においては、ピストン６０が摺動するシリンダ５９とピストン６０とで形成される油圧室６２が隔壁１６に隣接して配置されており、その隔壁１６はモータ２０及び断続手段２４を区画するものであって、モータ２０に隣接している。従って、冷機時に、モータ２０の発熱を利用し、即ち、モータ２０の熱を隔壁１６を介して油圧室６２へ伝達させ易くさせ、油圧室６２のオイルの粘性を下げて、断続手段２４の応答性を高めることが出来る。特に、冷機時から走行レンジに入ったときにおいて、断続手段２４の締結遅れの改善を図ることが出来る。

また、本発明の実施形態では、油圧室６２の油圧を制御する電動オイルポンプ７４及び断続装置制御用のソレノイドバルブ７２と、これらの電動オイルポンプ７４及び断続装置制御用のソレノイドバルブ７２と油圧室６２とを連結する油路７０とが設けられ、この油路７０が隔壁内１６に設けられている。従って、隔壁１６に隣接するモータ２０の発熱を利用して、隔壁１６内にある油路７０のオイルの温度を素早く上昇させて、断続手段２４の応答性をより高めることが出来る。

また、本発明の実施形態においては、摩擦係合要素がブレーキであるので、遠心バランス室が不要となるので、断続手段２４の応答性をより高めることが出来る。
さらに、駆動装置１２は、モータ２０とプロペラシャフト１０との間にプラネタリギア２２が設けられ、このプラネタリギア２２は、モータ２０の出力軸に連結されたサンギア３４と、ブレーキ５９によりケース１４に対してモータ２０とプロペラシャフト１０との連結及び非連結を行うように断続可能に設けられたリングギア４４と、サンギア３４とリングギア４４との間に設けられたピニオンギア３６と、このピニオンギア３６に取り付けられプロペラシャフト１０に連結されたキャリア４０とを有する。
このようなプラネタリギア２２によれば、モータ２０の出力を減速可能であるので、駆動装置１２としてより良好な駆動力を得られる。

さらに、本発明の実施形態においては、図４に示すように、車両の起動を検知する起動検知手段（Ｓ１）と、車両のシフトレバーのレンジを検出するレンジ検出手段（Ｓ２）と、を備え、このレンジ検出手段により検出されるレンジが走行レンジではない冷機時において、起動検知手段により起動が検知された後レンジ手段により走行レンジが検出されるまでの間、モータに通電して発熱させる（Ｓ８）。従って、レンジが走行レンジではない冷機時において、起動が検知された後、走行レンジが検出されるまでの間、モータ２０に通電して発熱させるので、モータ２０の温度をより早期に上昇させ、それにより、隔壁１６に隣接した油圧室６２のオイルもより早期に上昇させることで、断続手段２４の応答性をより高めることが出来る。

本発明の実施形態による車両の駆動装置が適用されるドライブユニットの構成を示す概略図である。 本発明の実施形態による車両の駆動装置を側方から見た断面図である。 本発明の実施形態による車両の駆動装置を前方から見た側面図である。 本発明の実施形態によるモータ電流制御及び断続装置用ソレノイドバルブ電流制御の内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ドライブユニット
１０ プロペラシャフト
１２ 駆動装置
１４ ケース（収容室）
１６ 隔壁
１８ シリンダ
２０ モータ（モータジェネレータ）
２２ プラネタリギア
２４ 断続装置（ブレーキ）
３０ ステータ
３２ ロータ
３４ サンギア
３６ ピニオンギア
４０ キャリア
４４ リングギア
５０ 回転プレート
５２ 固定プレート
５４ リテイニングプレート
６０ ピストン
６２ 油圧室
７０ 油路
７２ 断続装置制御用のソレノイドバルブ
７４ 電動オイルポンプ
７６ バルブボディ

Claims (5)

1. エンジン出力が伝達される動力伝達軸と、この動力伝達軸と同軸上に設けられたモータと、このモータと上記動力伝達軸とを断続可能な断続手段と、を備えた車両の駆動装置であって、
   上記モータ及び上記断続手段は収容室に収容され、
   この収容室内において上記モータと上記断続手段とが軸方向に並べられ、上記収容室にはこれらのモータ及び断続手段を区画する隔壁が設けられ、
   上記断続手段は、上記モータと上記動力伝達軸との連結及び非連結を行うための摩擦係合要素と、この摩擦係合要素を押圧するピストンと、このピストンが摺動するシリンダと、このシリンダと上記ピストンとで形成される油圧室と、を有し、
   上記油圧室は、上記隔壁に隣接して配置されていることを特徴とする車両の駆動装置。
2. 上記油圧室の油圧を制御する油圧制御手段と、この油圧制御手段と上記油圧室とを連結する油路とが設けられ、この油路が上記隔壁内に設けられている請求項１に記載の車両の駆動装置。
3. 上記摩擦係合要素がブレーキである請求項１又は請求項２に記載の車両の駆動装置。
4. 上記モータと上記動力伝達軸との間にはプラネタリギアが設けられ、
   このプラネタリギアは、上記モータの出力軸に連結されたサンギアと、上記ブレーキにより上記収容室に対して上記モータと上記動力伝達軸との連結及び非連結を行うように断続可能に設けられたリングギアと、上記サンギアと上記リングギアとの間に設けられたピニオンギアと、このピニオンギアに取り付けられ上記動力伝達軸に連結されたキャリアとを有する、請求項３に記載の車両の駆動装置。
5. 上記車両の起動を検知する起動検知手段と、上記車両のシフトレバーのレンジを検出するレンジ検出手段と、を備え、このレンジ検出手段により検出されるレンジが走行レンジではない冷機時において、上記起動検知手段により起動が検知された後上記レンジ手段により走行レンジが検出されるまでの間、上記モータに通電して発熱させる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。

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