JP2014024454A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】排気経路を通過する排気ガスの熱によって、駆動装置を任意の温度に調整することができるハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両３は、内燃機関４と、内燃機関４の排気ガスが通過する排気通路８０と、左右後輪ＬＷｒ，ＲＷｒと動力伝達可能に接続される第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂと、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂを収容するケース１１と、を有し、車両３の前後方向において内燃機関４よりも後方で、内燃機関４と離間して配置される後輪駆動装置１と、ケース１１内の潤滑油の温度を取得する温度センサ８７と、車両の状況に応じて、内燃機関４を自動的に停止する自動停止手段を有する制御装置８と、を有する。排気通路８０は、内燃機関４から車両３の後方に向かって前後方向に延出する。排気通路８０と後輪駆動装置１とは、排気通路８０の熱が後輪駆動装置１に伝達可能な程度に間隙を存して近接配置される。制御装置８は、温度センサ８７が取得した潤滑油の温度に基づいて自動停止手段を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、内燃機関と、電動機を有して内燃機関と離間して配置された駆動装置と、を備えるハイブリッド車両に関する。

前輪を内燃機関で駆動し、後輪を電動モータで駆動するハイブリッド車両において、内燃機関から車両の前後方向に延びる排気管を、燃料タンクを間にして、蓄電装置及びパワードライブユニットと反対側に配置して、蓄電装置、パワードライブユニットや冷却系などへの排気管の熱による悪影響を抑制するものが考案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、排気浄化触媒をエンジンの排気系に備え、エンジンまたはモータで適宜駆動されるハイブリッド車両において、エンジンが一時停止されて、排気浄化触媒の温度が浄化機能維持のために必要な所定の下限しきい値まで下がったときに、エンジンを触媒加熱用に作動させるようにしたものが考案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−１４４８８８号公報（第２図） 特開２００２−２８５８７８号公報（第１図）

一般的に、駆動装置は駆動による摩擦や駆動源からの発熱により、温度が上昇するものの、早期に定常運転状態にするには、特に極低温状態などにおいては暖機を行なったほうがよい。特許文献１に記載のハイブリッド車両では、上記配置により、電動モータと差動ディファレンシャルとに対して、排気管が近接して配置されているが、排気管の熱による昇温効果については考慮されておらず、十分な昇温効果を得るにはさらなる改善が望まれる。特許文献２においては、排気通路内の触媒の温度に応じて、内燃機関の停止を制御しているが、排気通路外の駆動装置の温度、及び排気管の熱による該駆動装置の昇温効果については考慮されていない。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気経路を通過する排気ガスの熱によって、駆動装置を任意の温度に調整することができるハイブリッド車両を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
内燃機関（例えば、後述の実施形態における内燃機関４）と、
該内燃機関の排気ガスが通過する排気通路（例えば、後述の実施形態における排気通路８０）と、
車両の車輪（例えば、後述の実施形態における左右後輪ＬＷｒ，ＲＷｒ）と動力伝達可能に接続される電動機（例えば、後述の実施形態における第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂ）と、前記電動機を収容する筐体（例えば、後述の実施形態におけるケース１１）と、を有し、前記車両の前後方向において前記内燃機関よりも後方で、前記内燃機関と離間して配置される駆動装置（例えば、後述の実施形態における後輪駆動装置１）と、
前記電動機の温度を取得する駆動装置温度取得手段（例えば、後述の実施形態における温度センサ８７）と、
前記車両の状況に応じて、前記内燃機関を自動的に停止する自動停止手段を有する内燃機関制御装置（例えば、後述の実施形態におけるＥＣＵ９０）と、
を有するハイブリッド車両（例えば、後述の実施形態における車両３）であって、
前記排気通路は、前記内燃機関から前記車両の後方に向かって前後方向に延出し、
前記排気通路と前記駆動装置とは、前記排気通路の熱が前記駆動装置に伝達可能な程度に間隙を存して近接配置され、
前記内燃機関制御装置は、前記駆動装置温度取得手段が取得した前記駆動装置温度に基づいて前記自動停止手段を制御することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記駆動装置温度取得手段は、前記駆動装置温度を前記筐体の温度に基づいて取得することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記駆動装置温度取得手段は、前記駆動装置温度を前記電動機の温度に基づいて取得することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。

請求項４に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記駆動装置は、前記筐体内の冷却潤滑を行う冷却潤滑媒体（例えば、後述の実施形態における潤滑油）を備え、
前記駆動装置温度取得手段は、前記駆動装置温度を前記冷却潤滑媒体の温度に基づいて取得することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかの構成に加えて、
前記排気通路は、前記筐体の前端を通り前記車両の前後方向に直交する第１平面（例えば、後述の実施形態における第１平面Ｓ１）と、前記筐体の後端を通り前記車両の前後方向に直交する第２平面（例えば、後述の実施形態における第２平面Ｓ２）と、前記筐体の左端を通り前記車両の左右方向に直交する第３平面（例えば、後述の実施形態における第３平面Ｓ３）と、前記筐体の右端を通り前記車両の左右方向に直交する第４平面（例えば、後述の実施形態における第４平面Ｓ４）と、を囲繞するように配置されることを特徴とする。
なお、本発明において、排気通路が第１平面乃至第４平面を囲繞するとは、各平面の少なくとも一部を囲うように形成されるものであればよく、即ち、排気通路が各平面の少なくとも一部と対向する部分を有するものであればよい。

請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれかの構成に加えて、
前記排気通路は一端側が前記内燃機関に接続され、且つ、
前記第１及び第２電動機の並び方向で、前記第１電動機の前記第２電動機に対して遠位側を通る第１排気通路（例えば、後述の実施形態における第１排気通路８１Ａ）と、
該並び方向で、前記第２電動機の前記第１電動機に対して遠位側を通る第２排気通路（例えば、後述の実施形態における第２排気通路８１Ｂ）と、を含むことを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６の構成に加えて、
前記第１排気通路と前記第２排気通路とは前記第１平面よりも前記内燃機関に近位側に
前記第１及び第２排気通路が共通の流路を形成する共通部（例えば、後述の実施形態における共通部８２）を備え、
前記共通部は、前記第１及び第２電動機の並び方向と直交し、前記第１及び第２電動機から等距離に位置する仮想平面（例えば、後述の実施形態における仮想平面Ｐ）と交差する位置に配置されることを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項１から７のいずれかの構成に加えて、
前記内燃機関制御装置は、前記駆動装置温度取得手段が取得した前記駆動装置温度が所定値以下または所定値未満のとき、前記内燃機関の自動停止を禁止することを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項８の構成に加えて、
前記駆動装置は、前記筐体内の冷却潤滑を行う冷却潤滑媒体を備え、
前記所定値は、前記冷却潤滑媒体の粘度に基づいて定められることを特徴とする。

請求項１０に係る発明は、請求項１から９のいずれかの構成に加えて、
前記内燃機関は、前記車両の車輪と動力伝達可能に接続されることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、排気通路と駆動装置とが、排気通路の熱が駆動装置に伝達可能な程度に間隙を存して近接配置されるので、駆動装置の過熱を抑制しつつ、排気ガスの熱によって駆動装置を昇温することができる。また、駆動装置温度に基づいて内燃機関を制御するので、駆動装置の温度を任意に調整することができる。さらに、駆動装置は内燃機関と離間し、且つ、排気通路と間隙を存して配置されるため、駆動装置温度は、内燃機関温度と排気通路温度と、に対して相関が小さくなる。このため、内燃機関や排気通路の温度ではなく、駆動装置温度に基づいて内燃機関を制御するので、駆動装置の温度をより正確に調整することができる。

請求項２の発明によれば、駆動装置の温度を電動機を収容する筐体の温度に基づいて取得するので、駆動装置の全周に亘って形成される筐体の全体平均温度に近い温度を取得することが可能で、駆動装置全体の温度に基づいた内燃機関の制御が可能となる。

請求項３の発明によれば、駆動装置の温度を電動機の温度に基づいて取得するので、筐体内に収容され、排気通路の熱が伝わりにくい部分の温度に基づいて内燃機関を制御することが可能で、駆動装置内部の温度をより考慮した内燃機関の制御が可能となる。

請求項４の発明によれば、駆動装置の温度を筐体内で流動可能な冷却潤滑媒体の温度に基づいて取得するので、駆動装置内の一点で温度を取得する場合に比べて、駆動装置全体の温度に基づいた内燃機関の制御が可能となる。

請求項５の発明によれば、筐体の周囲４面を囲繞するように排気通路が配置される。これにより、排気通路の熱によって筐体を四方から加温し、筐体内に収容される第１及び第２電動機を効率的に昇温することが可能である。

請求項６の発明によれば、第１排気通路と第２排気通路とが、並列的に駆動装置の第１電動機側と第２電動機側とに配置される。これにより、第１排気通路と第２排気通路とを直列的に駆動装置の第１電動機側と第２電動機側とに配置する場合に比べて、筐体を、第１電動機と第２電動機との並び方向の受熱量差を少なくしながら加温することができる。

請求項７の発明によれば、第１及び第２電動機から等距離で、第１及び第２電動機よりも内燃機関に近位側に共通部が配置されるので、第１及び第２電動機の受熱量を均一にすることができる。

請求項８の発明によれば、車両の状態に応じて内燃機関を停止しつつ、駆動装置温度が低いときのみ、該停止が禁止されるので、内燃機関での燃料消費を抑えながら、駆動装置の昇温が可能となる。

請求項９の発明によれば、所定値は冷却潤滑媒体の粘度に基づいて定められるので、冷却潤滑媒体の粘度に合わせて内燃機関の自動停止を禁止して駆動装置の昇温を行うことができ、冷却潤滑媒体による抵抗を早期に減らすことが可能となる。

請求項１０の発明によれば、筐体を温める排気通路に接続される内燃機関は、車両の駆動源をなす。これにより、車両の駆動力を発生する際の内燃機関の熱によって、駆動装置の昇温が可能で、ヒーター等別部材を配置する必要がない。

本発明の一実施形態であるハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。 後輪駆動装置の縦断面図である。 図２に示す後輪駆動装置の上部部分拡大断面図である。 支持装置で支持された後輪駆動装置を前方斜め下方から見た斜視図である。 後輪駆動装置周囲のハイブリッド車両の下面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の変形例に係るハイブリッド車両の概略図である。 本発明の他の変形例に係るハイブリッド車両の概略図である。

以下、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両として、車両前部に配置される内燃機関と、電動機を有して内燃機関と離間して車両後部に配置される後輪駆動装置と、を有するものについて説明する。

図１に示すハイブリッド車両３は、内燃機関４と電動機５が直列に接続された駆動装置６（以下、前輪駆動装置と呼ぶ。）を車両前部に有し、この前輪駆動装置６の動力がトランスミッション７を介して前輪Ｗｆに伝達される一方で、この前輪駆動装置６と別に、車両後部に設けられた駆動装置１（以下、後輪駆動装置と呼ぶ。）の動力が後輪Ｗｒ（ＲＷｒ、ＬＷｒ）に伝達されるようになっている。後輪駆動装置１は、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂを備え、第１電動機２Ａの動力が左後輪ＬＷｒに伝達され、第２電動機２Ｂの動力が右後輪ＲＷｒに伝達される。前輪駆動装置６の電動機５と後輪駆動装置１の第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂは、ＰＤＵ（パワードライブユニット）８を介してバッテリ９に接続され、バッテリ９からの電力供給と、バッテリ９へのエネルギー回生がＰＤＵ８を介して行われるようになっている。ＰＤＵ８は後述するＥＣＵ９０に接続されている。

図２は、後輪駆動装置１の全体の縦断面図を示すものであり、図３は、図２の上部部分拡大断面図である。後輪駆動装置１の筺体であるケース１１は、車幅方向（以下、車両の左右方向とも称す）略中央部に配置される中央ケース１１Ｍと、中央ケース１１Ｍを挟むように中央ケース１１Ｍの左右に配置される左側方ケース１１Ａ、及び右側方ケース１１Ｂと、から構成され、全体が略円筒状に形成される。ケース１１の内部には、後輪Ｗｒ用の車軸１０Ａ、１０Ｂと、車軸駆動用の第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂと、この電動機２Ａ、２Ｂの駆動回転を減速する第１及び第２変速機としての第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂとが収容されている。第１遊星歯車式減速機１２Ａは第１電動機２Ａと左後輪ＬＷｒとの動力伝達経路上に配置され、第２遊星歯車式減速機１２Ｂは第２電動機２Ｂと右後輪ＲＷｒとの動力伝達経路上に配置される。車軸１０Ａ、第１電動機２Ａ及び第１遊星歯車式減速機１２Ａは、左後輪ＬＷｒと動力伝達可能に接続され、左後輪ＬＷｒを駆動制御する。また、車軸１０Ｂ、第２電動機２Ｂ及び第２遊星歯車式減速機１２Ｂは、右後輪ＲＷｒと動力伝達可能に接続され、右後輪ＲＷｒを駆動制御する。

第１電動機２Ａ、第１遊星歯車式減速機１２Ａ、第２電動機２Ｂ、及び第２遊星歯車式減速機１２Ｂの各回転軸線は、同一軸線ｘ上にそれぞれ並んで配置されている。第１電動機２Ａと第１遊星歯車式減速機１２Ａとは車両３の左右方向外側からこの順序で配置される。また、第２電動機２Ｂと第２遊星歯車式減速機１２Ｂとは車両３の左右方向外側からこの順序で配置される。従って、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂは第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂの外側に配置される。そして、車軸１０Ａ、第１電動機２Ａ及び第１遊星歯車式減速機１２Ａと、車軸１０Ｂ、第２電動機２Ｂ及び第２遊星歯車式減速機１２Ｂは、ケース１１内で車幅方向に左右対称に配置されている。

側方ケース１１Ａ、１１Ｂの中央ケース１１Ｍ側には、それぞれ径方向内側に延びる隔壁１８Ａ、１８Ｂが設けられ、側方ケース１１Ａ、１１Ｂと隔壁１８Ａ、１８Ｂとの間には、それぞれ第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂが配置される。また、中央ケース１１Ｍと隔壁１８Ａ、１８Ｂとに囲まれた空間には、第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂが配置されている。なお、図２に示すように、本実施形態では、左側方ケース１１Ａと中央ケース１１Ｍは、第１電動機２Ａ及び第１遊星歯車式減速機１２Ａを収容する第１ケース１１Ｌを構成し、また、右側方ケース１１Ｂと中央ケース１１Ｍは、第２電動機２Ｂ及び第２遊星歯車式減速機１２Ｂを収容する第２ケース１１Ｒを構成している。そして、第１ケース１１Ｌは、第１電動機２Ａと動力伝達経路の少なくとも一方の潤滑及び／又は冷却に供されるオイル（以下、「潤滑油」とも称す。）を貯留する左貯留部ＲＬを有し、第２ケース１１Ｒは、第２電動機２Ｂと動力伝達経路の少なくとも一方の潤滑及び／又は冷却に供されるオイルを貯留する右貯留部ＲＲを有する。

後輪駆動装置１には、ケース１１の内部と外部を連通するブリーザ装置４０が設けられ、内部の空気が過度に高温・高圧とならないように内部の空気をブリーザ室４１を介して外部に逃がすように構成される。ブリーザ室４１は、ケース１１の鉛直方向上部に配置され、中央ケース１１Ｍの外壁と、中央ケース１１Ｍ内に左側方ケース１１Ａ側に略水平に延設された第１円筒壁４３と、右側方ケース１１Ｂ側に略水平に延設された第２円筒壁４４と、第１及び第２円筒壁４３、４４の内側端部同士をつなぐ左右分割壁４５と、第１円筒壁４３の左側方ケース１１Ａ側先端部に当接するように取り付けられたバッフルプレート４７Ａと、第２円筒壁４４の右側方ケース１１Ｂ側先端部に当接するように取り付けられたバッフルプレート４７Ｂと、により形成された空間により構成される。

ブリーザ室４１の下面を形成する第１及び第２円筒壁４３、４４と左右分割壁４５は、第１円筒壁４３が第２円筒壁４４より径方向内側に位置し、左右分割壁４５が、第２円筒壁４４の内側端部から縮径しつつ屈曲しながら第１円筒壁４３の内側端部まで延設され、さらに径方向内側に延設されて略水平に延設された第３円筒壁４６に達する。第３円筒壁４６は、第１円筒壁４３と第２円筒壁４４の両外側端部より内側に且つその略中央に位置している。

中央ケース１１Ｍには、バッフルプレート４７Ａ、４７Ｂが、第１円筒壁４３と中央ケース１１Ｍの外壁との間の空間又は第２円筒壁４４と中央ケース１１Ｍの外壁との間の空間を遊星歯車式減速機１２Ａ又は遊星歯車式減速機１２Ｂからそれぞれ区画するように固定されている。

また、中央ケース１１Ｍには、ブリーザ室４１と外部とを連通する外部連通路４９がブリーザ室４１の鉛直方向上面に接続される。外部連通路４９のブリーザ室側端部４９ａは、鉛直方向下方を指向して配置されている。従って、オイルが外部連通路４９を通って外部に排出されるのが抑制される。

第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂは、ステータ１４Ａ、１４Ｂがそれぞれ側方ケース１１Ａ、１１Ｂに固定され、このステータ１４Ａ、１４Ｂの内周側に環状のロータ１５Ａ、１５Ｂがステータ１４Ａ、１４Ｂに対して相対回転可能に配置されている。ロータ１５Ａ、１５Ｂの内周部には車軸１０Ａ、１０Ｂの外周を囲繞する円筒軸１６Ａ、１６Ｂが結合され、この円筒軸１６Ａ、１６Ｂが車軸１０Ａ、１０Ｂと同軸上に相対回転可能となるように側方ケース１１Ａ、１１Ｂの端部壁１７Ａ、１７Ｂと隔壁１８Ａ、１８Ｂに軸受１９Ａ、１９Ｂを介して支持されている。即ち、本実施形態では、第１電動機２Ａと第１遊星歯車式減速機１２Ａとの動力伝達経路は、円筒軸１６Ａによって中空構造を有し、第１遊星歯車式減速機１２Ａと左後輪ＬＷｒとの動力伝達経路を構成する車軸１０Ａは、この中空構造の内部を挿通する。同様に、第２電動機２Ｂと第２遊星歯車式減速機１２Ｂとの動力伝達経路は円筒軸１６Ｂによって他の中空構造を有し、第２遊星歯車式減速機１２Ｂと右後輪ＲＷｒとの動力伝達経路を構成する車軸１０Ｂは、他の中空構造の内部を挿通する。また、円筒軸１６Ａ、１６Ｂの一端側の外周であって端部壁１７Ａ、１７Ｂには、ロータ１５Ａ、１５Ｂの回転位置情報を電動機２Ａ、２Ｂの制御コントローラ（図示せず）にフィードバックするためのレゾルバ２０Ａ、２０Ｂが設けられている。

また、第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂは、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂと、このサンギヤ２１に噛合される複数のプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂと、これらのプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂを支持するプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂと、プラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂの外周側に噛合されるリングギヤ２４Ａ、２４Ｂと、を備え、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂから電動機２Ａ、２Ｂの駆動力が入力され、減速された駆動力がプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂを通して車軸１０Ａ、１０Ｂに出力されるようになっている。

サンギヤ２１Ａ、２１Ｂは円筒軸１６Ａ、１６Ｂに一体に形成されている。また、プラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂは、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂに直接噛合される大径の第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂと、この第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂよりも小径の第２ピニオン２７Ａ、２７Ｂを有する２連ピニオンであり、これらの第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂと第２ピニオン２７Ａ、２７Ｂが同軸にかつ軸方向にオフセットした状態で一体に形成されている。このプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂはニードルベアリング３１Ａ、３１Ｂを介してプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂのピニオンシャフト３２Ａ、３２Ｂに支持され、プラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂは、軸方向内側端部が径方向内側に伸びて車軸１０Ａ、１０Ｂにスプライン嵌合され一体回転可能に支持されるとともに、軸受３３Ａ、３３Ｂを介して隔壁１８Ａ、１８Ｂに支持されている。

リングギヤ２４Ａ、２４Ｂは、その内周面が小径の第２ピニオン２７Ａ、２７Ｂに噛合されるギヤ部２８Ａ、２８Ｂと、ギヤ部２８Ａ、２８Ｂより小径でケース１１の中間位置で互いに対向配置される小径部２９Ａ、２９Ｂと、ギヤ部２８Ａ、２８Ｂの軸方向内側端部と小径部２９Ａ、２９Ｂの軸方向外側端部を径方向に連結する連結部３０Ａ、３０Ｂとを備えて構成されている。

ギヤ部２８Ａ、２８Ｂは、中央ケース１１Ｍの左右分割壁４５の内径側端部に形成された第３円筒壁４６を挟んで軸方向に対向している。小径部２９Ａ、２９Ｂは、その外周面がそれぞれ後述する一方向クラッチ５０のインナーレース５１とスプライン嵌合し、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂは一方向クラッチ５０のインナーレース５１と一体回転するように互いに連結されて構成されている。

遊星歯車式減速機１２Ｂ側であって、ケース１１を構成する中央ケース１１Ｍの第２円筒壁４４とリングギヤ２４Ｂのギヤ部２８Ｂとの間には、リングギヤ２４Ｂに対する制動手段を構成する油圧ブレーキ６０が第１ピニオン２６Ｂと径方向でオーバーラップし、第２ピニオン２７Ｂと軸方向でオーバーラップするように配置されている。油圧ブレーキ６０は、第２円筒壁４４の内周面にスプライン嵌合された複数の固定プレート３５と、リングギヤ２４Ｂのギヤ部２８Ｂの外周面にスプライン嵌合された複数の回転プレート３６が軸方向に交互に配置され、これらのプレート３５，３６が環状のピストン３７によって締結及び解放操作されるようになっている。ピストン３７は、中央ケース１１Ｍの左右分割壁４５と第３円筒壁４６間に形成された環状のシリンダ室に進退自在に収容されており、さらに第３円筒壁４６の外周面に設けられた受け座３８に支持される弾性部材３９によって、常時、固定プレート３５と回転プレート３６とを解放する方向に付勢される。

また、さらに詳細には、左右分割壁４５とピストン３７の間はオイルが直接導入される作動室Ｓとされ、作動室Ｓに導入されるオイルの圧力が弾性部材３９の付勢力に勝ると、ピストン３７が前進（右動）し、固定プレート３５と回転プレート３６とが相互に押し付けられて締結することとなる。また、弾性部材３９の付勢力が作動室Ｓに導入されるオイルの圧力に勝ると、ピストン３７が後進（左動）し、固定プレート３５と回転プレート３６とが離間して解放することとなる。なお、油圧ブレーキ６０は後述のオイルポンプ７０（図４参照）に接続されている。

この油圧ブレーキ６０の場合、固定プレート３５がケース１１を構成する中央ケース１１Ｍの左右分割壁４５から伸びる第２円筒壁４４に支持される一方で、回転プレート３６がリングギヤ２４Ｂのギヤ部２８Ｂに支持されているため、両プレート３５、３６がピストン３７によって押し付けられると、両プレート３５、３６間の摩擦締結によってリングギヤ２４Ｂに制動力が作用し固定される。その状態からピストン３７による締結が解放されると、リングギヤ２４Ｂの自由な回転が許容される。なお、上述したように、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂは互いに連結されているため、油圧ブレーキ６０が締結することによりリングギヤ２４Ａにも制動力が作用し固定され、油圧ブレーキ６０が解放することによりリングギヤ２４Ａも自由な回転が許容される。

また、軸方向で対向するリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの連結部３０Ａ、３０Ｂ間にも空間部が確保され、その空間部内に、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂに対し一方向の動力のみを伝達し他方向の動力を遮断する一方向クラッチ５０が配置されている。一方向クラッチ５０は、インナーレース５１とアウターレース５２との間に多数のスプラグ５３を介在させたものであって、そのインナーレース５１がスプライン嵌合によりリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの小径部２９Ａ、２９Ｂと一体回転するように構成されている。またアウターレース５２は、第３円筒壁４６により位置決めされるとともに、回り止めされている。

一方向クラッチ５０は、車両３が電動機２Ａ、２Ｂの動力で前進する際に係合してリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの回転をロックするように構成されている。より具体的に説明すると、一方向クラッチ５０は、電動機２Ａ、２Ｂ側の順方向（車両３を前進させる際の回転方向）の回転動力が車輪Ｗｒ側に入力されるときに係合状態となるとともに電動機２Ａ、２Ｂ側の逆方向の回転動力が車輪Ｗｒ側に入力されるときに非係合状態となり、車輪Ｗｒ側の順方向の回転動力が電動機２Ａ、２Ｂ側に入力されるときに非係合状態となるとともに車輪Ｗｒ側の逆方向の回転動力が電動機２Ａ、２Ｂ側に入力されるときに係合状態となる。

また、中央ケース１１Ｍの前方側面１１ｆには、図４に示すように、補機であるオイルポンプ７０が固定されている。オイルポンプ７０は、例えば、トロコイドポンプであり、位置センサレス・ブラシレス直流モータなどの不図示の電動機によって駆動されて左右貯留部ＲＬ、ＲＲに貯留するオイルを吸引し、ケース１１及び車軸１０Ａ、１０Ｂなどの各機構部品に設けられた潤滑流路７１Ａ、７１Ｂを介して各部を潤滑及び冷却する。

このように本実施形態の後輪駆動装置１では、電動機２Ａ、２Ｂと車輪Ｗｒとの動力伝達経路上に一方向クラッチ５０と油圧ブレーキ６０とが並列に設けられている。なお、油圧ブレーキ６０は、車両の走行状態や一方向クラッチ５０の係合・非係合状態に応じて、オイルポンプ７０から供給されるオイルの圧力により、解放状態、弱締結状態、締結状態に制御される。例えば、車両３が電動機２Ａ、２Ｂの力行駆動により前進する時（低車速時、中車速時）は、一方向クラッチ５０が締結するため動力伝達可能な状態となるが油圧ブレーキ６０が弱締結状態に制御されることで、電動機２Ａ、２Ｂ側からの順方向の回転動力の入力が一時的に低下して一方向クラッチ５０が非係合状態となった場合にも、電動機２Ａ、２Ｂ側と車輪Ｗｒ側とで動力伝達不能になることが抑制される。また、車両３が内燃機関４及び/又は電動機５の力行駆動により前進する時（高車速時）は、一方向クラッチ５０が非係合となりさらに油圧ブレーキ６０が解放状態に制御されることで、電動機２Ａ、２Ｂの過回転が防止される。一方、車両３の後進時や回生時には、一方向クラッチ５０が非係合となるため油圧ブレーキ６０が締結状態に制御されることで、電動機２Ａ、２Ｂ側からの逆方向の回転動力が車輪Ｗｒ側に出力され、又は車輪Ｗｒ側の順方向の回転動力が電動機２Ａ、２Ｂ側に入力される。

図４に示すように、後輪駆動装置１は、マウント部材１３ａ、１３ｂによってサブフレーム１３に支持され、該サブフレーム１３を介して車両３のフロアパネル７２（図５参照）の下方に固定される。また、左側方ケース１１Ａ及び右側方ケース１１Ｂの前方側面１１ｆには、ステータ１４Ａ、１４Ｂに巻回されたステータコイルの３相線を、不図示の外部機器から延設される導電ケーブル１０３Ａ、１０３Ｂと電気的に接続するための第１及び第２コネクタ１０１Ａ、１０１Ｂがそれぞれ設けられている。

図１に示すように、後輪駆動装置１は、車両３の前後方向で、内燃機関４よりも後方に配置される。また、車両の前輪Ｗｆと動力伝達可能に接続される内燃機関４は、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの並び方向と直交し、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂから等距離に位置する仮想平面Ｐ（図２参照）と交差する位置に配置される。

また、図１及び図５に示すように、内燃機関４に一端側が接続され、内燃機関４の排気ガスが通過する排気通路８０は、内燃機関４から車両３の後方に延出し、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの並び方向で、第１電動機２Ａの第２電動機２Ｂに対して遠位側を通る第１排気通路８１Ａと、該並び方向で、第２電動機２Ｂの第１電動機２Ａに対して遠位側を通る第２排気通路８１Ｂと、を含む。第１排気通路８１Ａと第２排気通路８１Ｂとは、並列的に後輪駆動装置１の第１電動機側と第２電動機側とに配置される。
また、排気通路８０は、第１排気通路８１Ａと第２排気通路８１Ｂよりも一端側で、仮想平面Ｐと交差する位置に配置され、第１及び第２排気通路８１Ａ、８１Ｂの共通の流路を形成する共通部８２を備える。

このように構成された排気通路８０のうち、第１排気通路８１Ａ、第２排気通路８１Ｂは、排気通路８０内を通過する排気ガスの熱が電動機２Ａ、２Ｂに伝達可能な程度に、ケース１１に対し間隙を存して近接配置されている。また、排気通路８０は、ケース１１の周囲４面を囲繞するように配置される。即ち、排気通路８０は、ケース１１の前端を通り車両３の前後方向に直交する第１平面Ｓ１と、ケース１１の後端を通り車両３の前後方向に直交する第２平面Ｓ２と、ケース１１の左端を通り車両３の左右方向に直交する第３平面Ｓ３と、ケース１１の右端を通り車両３の左右方向に直交する第４平面Ｓ４と、を囲繞するように配置される。

具体的に、第１排気通路８１Ａは、共通部８２から分岐して左右方向外側に延び、第１平面Ｓ１と対向する分岐部８３ａと、この分岐部８３ａから後方に延出して、第３平面Ｓ３と対向する軸方向延出部８４ａと、軸方向延出部８４ａから後方に向かうにつれて左右方向内側に延び、第２平面Ｓ２と対向する内向き延出部８５ａと、この内向き延出部８５ａからさらに左右方向外側に湾曲される湾曲部８６ａと、を有する。また、第２排気通路８１Ｂも、共通部８２から分岐して左右方向外側に延び、第１平面Ｓ１と対向する分岐部８３ｂと、この分岐部８３ｂから後方に延出して、第４平面Ｓ４と対向する軸方向延出部８４ｂと、軸方向延出部８４ｂから後方に向かうにつれて左右方向内側に延び、第２平面Ｓ２と対向する内向き延出部８５ｂと、この内向き延出部８５ｂからさらに左右方向外側に湾曲される湾曲部８６ｂと、を有する。
これにより、排気通路８０の熱によってケース１１を四方から加温することができ、ケース１１内に収容される第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂを昇温することができる。

図１に戻って、後輪駆動装置１のケース１１内には、後輪駆動装置１の温度を取得する駆動装置温度取得手段として、ケース１１内の冷却潤滑を行なう冷却潤滑媒体である潤滑油の温度を測定する温度センサ８７が設けられている。なお、温度センサ８７は、常時、潤滑油の温度を測定可能な位置であれば、ケース１１内の任意の位置に設置可能である。

また、ＥＣＵ９０は、車両全体の各種制御をするための制御装置である。ＥＣＵ９０には、レゾルバ２０Ａ、２０Ｂから取得される第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの回転数、操舵角、アクセルペダル開度ＡＰ、シフトポジション、バッテリ９における充電状態ＳＯＣ、温度センサ８７から取得される潤滑油の温度などが入力される。一方、ＥＣＵ９０からは、内燃機関４を自動的に停止するアイドリングストップ制御を含め、内燃機関４を制御する信号や、ＰＤＵ８を制御する信号、即ち、前輪駆動装置６の電動機５と後輪駆動装置１の第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂを制御する信号などが出力される。従って、ＥＣＵ９０は、車両の状況に応じて、内燃機関４を自動的に停止する自動停止手段を有する内燃機関制御装置を構成する。

さらに、ＥＣＵ９０は、例えば、車両３の停止に応じて、内燃機関４を自動的に停止するアイドリングストップ機能を行なうように制御するが、後輪駆動装置１が極低温状態で使用されている場合には、内燃機関４の自動停止を禁止して、排気通路８０を通過する排気ガスの熱を利用した後輪駆動装置１の昇温を優先する。

即ち、温度センサ８７によって取得された、駆動装置温度としての潤滑油の温度が所定値未満のときには、内燃機関４の自動停止が禁止され、内燃機関４が作動し続けるので、排気通路８０の熱が排気通路８０と間隙を存して近接配置された後輪駆動装置１に伝達される。これにより、通常時は、アイドリングストップ機能によって、内燃機関４での燃料消費を抑えながら、後輪駆動装置１の極低温状態には、後輪駆動装置１の昇温が可能となる。
なお、ＥＣＵ９０は、潤滑油の温度が所定値以下のときに、内燃機関４の自動停止が禁止されるように制御してもよい。

なお、所定値とは、潤滑油の粘度に基づいて定められることが好ましく、潤滑油の温度が後輪駆動装置１の温度とほぼ等しいと判断することができる、潤滑油の流動性が確保されている温度に定められることが好ましい。これにより、所定値を粘度に基づいて潤滑油の流動性が確保できているときの温度に定めることで、より正確に駆動装置温度に基づいて内燃機関４を制御することができる。

また、潤滑油の温度が所定値以上になった際には、ＥＣＵ９０は、自動停止手段による内燃機関４の自動停止の禁止を解除し、アイドリングストップ機能を行なうように内燃機関４を制御する。

以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両３によれば、内燃機関４と、内燃機関４の排気ガスが通過する排気通路８０と、車両３の左右後輪ＬＷｒ，ＲＷｒと動力伝達可能に接続される第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂと、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂを収容するケース１１と、を有し、車両３の前後方向において内燃機関４よりも後方で、内燃機関４と離間して配置される後輪駆動装置１と、後輪駆動装置１の温度を取得する温度センサ８７と、車両３の状況に応じて、内燃機関４を自動的に停止する自動停止手段を有するＥＣＵ９０と、を有する。そして、排気通路８０は、内燃機関４から車両３の後方に向かって前後方向に延出し、排気通路８０と後輪駆動装置１とは、排気通路８０の熱が後輪駆動装置１に伝達可能な程度に間隙を存して近接配置されるので、後輪駆動装置１の過熱を抑制しつつ、排気ガスの熱によって後輪駆動装置１を昇温することができる。また、ＥＣＵ９０は、潤滑油の温度に基づいて自動停止手段を制御するので、後輪駆動装置１の温度を任意に調整することができる。さらに、後輪駆動装置１は内燃機関４と離間し、且つ、排気通路８０と間隙を存して配置されるため、潤滑油の温度は、内燃機関温度と排気通路温度と、に対して相関が小さくなる。このため、内燃機関４や排気通路８０の温度ではなく、駆動装置温度に基づいて内燃機関４を制御するので、後輪駆動装置１の温度をより正確に調整することができる。

さらに、後輪駆動装置１は、ケース１１内を冷却潤滑する潤滑油を備え、電動機２Ａ、２Ｂ内で流動可能な潤滑油の温度によって後輪駆動装置１の温度を取得するようにしたので、後輪駆動装置１内の一点で温度を取得する場合に比べて、後輪駆動装置１全体の温度に近い値を取得することができる。

また、排気通路８０は、内燃機関４から車両３の後方に向かって延出し、且つ、ケース１１の前端を通り車両３の前後方向に直交する第１平面Ｓ１と、ケース１１の後端を通り車両３の前後方向に直交する第２平面Ｓ２と、ケース１１の左端を通り車両３の左右方向に直交する第３平面Ｓ３と、ケース１１の右端を通り車両３の左右方向に直交する第４平面Ｓ４と、を囲繞するように配置される。これにより、排気通路８０の熱によってケース１１を四方から加温し、ケース１１内に収容される第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂを効率的に昇温可能である。

また、排気通路８０は一端側が内燃機関４に接続され、且つ、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの並び方向で、第１電動機２Ａの第２電動機２Ｂに対して遠位側を通る第１排気通路８１Ａと、該並び方向で、第２電動機２Ｂの第１電動機２Ａに対して遠位側を通る第２排気通路８１Ｂと、を含む。従って、第１排気通路８１Ａと第２排気通路８１Ｂとが、並列的に後輪駆動装置１の第１電動機側と第２電動機側とに配置されるので、第１排気通路８１Ａと第２排気通路８１Ｂとを直列的に後輪駆動装置１の第１電動機側と第２電動機側とに配置する場合に比べて、ケース１１を、該並び方向の受熱量差を少なくしながら加温することができる。

さらに、第１排気通路８１Ａと第２排気通路８１Ｂとは第１平面Ｓ１よりも内燃機関４に近位側に第１及び第２排気通路が共通の流路を形成する共通部８２を備え、共通部８２は、該並び方向と直交し、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂから等距離に位置する仮想平面Ｐと交差する位置に配置される。従って、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂから等距離で、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂよりも内燃機関４に近位側に共通部８２が配置されるので、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの受熱量を均一にすることができる。

また、ＥＣＵ９０は、後輪駆動装置１の温度に相関のある潤滑油の温度が所定値未満のとき、内燃機関４の自動停止を禁止するので、車両の状態に応じて内燃機関４を停止しつつ、後輪駆動装置１の温度が低いときのみ、該停止が禁止されるので、内燃機関４での燃料消費を抑えながら、後輪駆動装置１の昇温が可能となる。

また、所定値は潤滑油の粘度に基づいて定められるので、潤滑油の粘度に合わせて内燃機関４の自動停止を禁止して後輪駆動装置１の昇温を行うことができ、潤滑油による抵抗を早期に減らすことが可能となる。

また、内燃機関４は、車両３の前輪Ｗｆと動力伝達可能に接続され、ケース１１を温める排気通路８０に接続される内燃機関４は、車両３の駆動源をなす。これにより、車両３の駆動力を発生する際の内燃機関４の熱によって、後輪駆動装置１の昇温が可能で、ヒーター等別部材を配置する必要がない。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

本実施形態では、後輪駆動装置１の温度を取得する駆動装置温度取得手段として、潤滑油の温度を測定する温度センサが用いられているが、これに限らず、ケース１１の温度を測定する温度センサが使用されてもよく、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂのステータ、ロータのいずれかの温度を測定する温度センサが使用されてもよいし、電動機を冷却する冷媒の温度を測定する温度センサが使用されてもよい。後輪駆動装置１の温度をケース１１の温度に基づいて取得する場合には、後輪駆動装置１の全周に亘って形成されるケース１１の全体平均温度に近い温度を取得することが可能で、後輪駆動装置１全体の温度に基づいた内燃機関４の制御が可能となる。また、後輪駆動装置１の温度を第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの温度に基づいて取得する場合には、ケース１１内に収容され、排気通路８０の熱が伝わりにくい部分の温度に基づいて内燃機関４を制御することが可能で、後輪駆動装置１内部の温度をより考慮した内燃機関４の制御が可能となる。
また、駆動装置温度は、温度センサによって検出された温度をそのまま用いてもよいし、温度センサによって検出された温度から推定される温度を用いてもよい。

上記実施形態では、車両前部に内燃機関４と電動機５とを備えた前輪駆動装置６と、内燃機関４と離間した車両後部に、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂと第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂとを備えた後輪駆動装置１と、を有するハイブリッド車両について説明したが、本発明は、排気通路８０が接続される内燃機関４と、内燃機関４と離間して、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂとケース１１を備えた駆動装置とを有するものであれば、これに限定されない。

例えば、図６（ａ）に示すように、車両後部に配置される駆動装置１が、第１及び第２変速機を介さずに、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂと左右後輪ＬＷｒ、ＲＷｒとが動力伝達可能に接続される構成であってもよい。また、図６（ｂ）に示すように、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂと第１及び第２変速機１２Ａ、１２Ｂを有する前輪駆動装置１ａが、該駆動装置１ａより前方の内燃機関４と離間して車両前部に配置され、左右前輪ＬＷｆ、ＲＷｆを駆動する構成であってもよい。

さらに、上記実施形態では、内燃機関４は、車両３の前輪Ｗｆと動力伝達可能に接続されているが、図７に示すように、内燃機関４は、発電のために用いられるように構成されてもよい。この場合、内燃機関４の動力によってジェネレータ９１で発電された電力がバッテリ９に充電されるか、電動機２に供給され、また、電動機２を含む駆動装置１ｂの動力がトランスミッション７を介して前輪Ｗｆに伝達される。この場合にも、排気通路８０と筐体１１とは、排気通路８０の熱が電動機２に伝達可能な程度に間隙を存して近接配置されており、本発明を適用することができる。

排気通路８０は、内燃機関４から車両の後方に向かって前後方向に延出するものであればよく、内燃機関４から一旦、車両の前方に延びた後に、車両の後方に向かって前後方向に延出するものであってもよい。

さらに、本発明の排気通路８０は、排気管によって構成されているが、排気管と接続される触媒装置や消音器を含んだ構成であってもよく、触媒装置や消音器が第１乃至第４平面を部分的に囲繞する構成であってもよい。

また、排気通路８０は、第１乃至第４平面を囲繞するように形成されるものであれば、上記実施形態のものに限定されるものでなく、筐体の形状や、フロアパネルの下方の形状などに応じて設計されればよい。
例えば、第１及び第２排気通路８１Ａ、８１Ｂでは、軸方向延出部８４ａ、８４ｂが、車両の前後方向において、車軸１０Ａ、１０Ｂ、即ち、軸線ｘと交差する位置付近で最も膨出するように形成されているが、前後方向に沿って直線状に形成されてもよい。

１ 後輪駆動装置（駆動装置）
１ａ 前輪駆動装置（駆動装置）
１ｂ 駆動装置
２ 電動機
２Ａ 第１電動機
２Ｂ 第２電動機
３ ハイブリッド車両
４ 内燃機関
１１ ケース（筐体）
１２Ａ 第１遊星歯車式減速機（第１変速機）
１２Ｂ 第２遊星歯車式減速機（第２変速機）
８０ 排気通路
８１Ａ 第１排気通路
８１Ｂ 第２排気通路
８２ 共通部
Ｐ 仮想平面
Ｓ１ 第１平面
Ｓ２ 第２平面
Ｓ３ 第３平面
Ｓ４ 第４平面

Claims (10)

1. 内燃機関と、
   該内燃機関の排気ガスが通過する排気通路と、
   車両の車輪と動力伝達可能に接続される電動機と、前記電動機を収容する筐体と、を有し、前記車両の前後方向において前記内燃機関よりも後方で、前記内燃機関と離間して配置される駆動装置と、
   前記駆動装置の温度を取得する駆動装置温度取得手段と、
   前記車両の状況に応じて、前記内燃機関を自動的に停止する自動停止手段を有する内燃機関制御装置と、
   を有するハイブリッド車両であって、
   前記排気通路は、前記内燃機関から前記車両の後方に向かって前後方向に延出し、
   前記排気通路と前記駆動装置とは、前記排気通路の熱が前記駆動装置に伝達可能な程度に間隙を存して近接配置され、
   前記内燃機関制御装置は、前記駆動装置温度取得手段が取得した前記駆動装置温度に基づいて前記自動停止手段を制御することを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記駆動装置温度取得手段は、前記駆動装置温度を前記筐体の温度に基づいて取得することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記駆動装置温度取得手段は、前記駆動装置温度を前記電動機の温度に基づいて取得することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
4. 前記駆動装置は、前記筐体内の冷却潤滑を行う冷却潤滑媒体を備え、
   前記駆動装置温度取得手段は、前記駆動装置温度を前記冷却潤滑媒体の温度に基づいて取得することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
5. 前記排気通路は、前記筐体の前端を通り前記車両の前後方向に直交する第１平面と、前記筐体の後端を通り前記車両の前後方向に直交する第２平面と、前記筐体の左端を通り前記車両の左右方向に直交する第３平面と、前記筐体の右端を通り前記車両の左右方向に直交する第４平面と、を囲繞するように配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
6. 前記電動機は、第１及び第２電動機を含み、
   前記排気通路は一端側が前記内燃機関に接続され、且つ、
   前記第１及び第２電動機の並び方向で、前記第１電動機の前記第２電動機に対して遠位側を通る第１排気通路と、
   該並び方向で、前記第２電動機の前記第１電動機に対して遠位側を通る第２排気通路と、を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
7. 前記第１排気通路と前記第２排気通路とは前記第１平面よりも前記内燃機関に近位側に
   前記第１及び第２排気通路が共通の流路を形成する共通部を備え、
   前記共通部は、前記第１及び第２電動機の並び方向と直交し、前記第１及び第２電動機から等距離に位置する仮想平面と交差する位置に配置されることを特徴とする請求項６に
   記載のハイブリッド車両。
8. 前記内燃機関制御装置は、前記駆動装置温度取得手段が取得した前記駆動装置温度が所定値以下または所定値未満のとき、前記内燃機関の自動停止を禁止することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
9. 前記駆動装置は、前記筐体内の冷却潤滑を行う冷却潤滑媒体を備え、
   前記所定値は、前記冷却潤滑媒体の粘度に基づいて定められることを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド車両。
10. 前記内燃機関は、前記車両の車輪と動力伝達可能に接続されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
    

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