JP6172112B2 - 車両の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動装置、特に、走行用駆動源としてエンジンとモータとを備える車両の駆動装置に関する。

エンジン（内燃機関）とモータ（電動モータ）とを併用して走行するハイブリッド車両の駆動装置は、エンジンに加えてモータを備えるため、大型化する傾向にあり、これをいかに抑えるかが問題となる。

特許文献１は、エンジン及びモータが車両前部でエンジン出力軸及びモータ出力軸が車幅方向に延びるように横置き配置されるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）式のハイブリッド車両を開示する。この車両においては、相互に軸心が一致するようにエンジンに変速機が直結され、変速機の後方に差動装置が配置される。そのため、差動装置のエンジン側の側方でエンジンの後方にスペースが生じ、このスペースを有効利用してモータが配置される。すなわち、モータはエンジンが配置される車幅方向の範囲に含まれる位置に配置され、これにより駆動装置の大型化が抑えられる。

特開２０１１−３１７６１号公報（特に、図１）

モータが配置される差動装置のエンジン側の側方でエンジンの後方のスペースは、差動装置から車幅方向に延び、駆動輪（前輪）に連絡され、駆動輪に動力を伝達する駆動軸が通過する。モータはこの駆動軸との干渉を回避し、さらなるコンパクト化を図るため、駆動軸上に配置される。すなわち、モータの出力軸は中空形状とされ、駆動軸の外周に回転可能に外嵌される。言い換えると、駆動軸がモータの出力軸を軸方向に貫通する。

モータの容量を大きくする場合は、モータの径が大きくなるので、モータとエンジンとの干渉を回避するため、エンジンと駆動軸との間の前後方向の距離を大きくする必要がある。そのため、ハイブリッド車両とそうでない車両との間で駆動装置の互換性が失われるという不具合が生じる。

本発明は、エンジン及びモータが横置き配置される車両の駆動装置における上記不具合に対処しようとするもので、エンジンと駆動軸との間の前後方向の距離を大きくすることなく、モータの容量を大きくすることが可能な車両の駆動装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、走行用駆動源としてエンジンとモータとを備える車両の駆動装置であって、エンジン出力軸が車幅方向に延びるように配置されるエンジンと、車幅方向に延びるように配置され、駆動輪に連絡される駆動軸と、上記駆動軸の周囲に、上記エンジンが配置される車幅方向の範囲に含まれる状態で配置される２以上のモータと、上記駆動軸上に設けられ、上記２以上のモータの動力が伝達される単一の統合ギヤと、車幅方向に延び、上記駆動軸に外嵌され、一端部が上記統合ギヤに連絡され、他端部が上記駆動軸に連絡される中空軸とを有し、上記２以上のモータは、それぞれ、上記駆動軸よりも径方向外側において車幅方向に延びるモータ出力軸と、モータ出力軸の一端側に設けられたモータ出力ギヤとを有し、上記統合ギヤは、上記駆動軸の外周に回転可能に外嵌されるとともに、上記２以上のモータにおける各モータ出力ギヤの径方向内側において当該各モータ出力ギヤと噛み合うように配置され、上記２以上のモータは、上記駆動軸とエンジンとの間の車両前後方向の距離が、両者の間にモータを配置する場合に必要な距離よりも小さくなるように、車両側面視でエンジンから離間する側に偏在されることを特徴とする。

本発明によれば、駆動軸の周囲に複数のモータが配置されるので、モータ出力軸が中空形状とされて駆動軸の外周に回転可能に外嵌されたモータが駆動軸上に１個配置される場合と比べて、エンジンとの干渉を回避するようにモータを配置するモータのレイアウト上の自由度が大きくなる。また、モータの容量が複数のモータに分散されて受け持たれるので、各モータの大型化が抑制され、むしろ小型化を図ることができる。特に、本発明では、駆動軸とエンジンとの間の車両前後方向の距離が、両者の間にモータを配置する場合に必要な距離よりも小さくなるように、２以上のモータが車両側面視でエンジンから離間する側に偏在させられる。そのため、エンジンと駆動軸との間の前後方向の距離を大きくすることなく、モータの容量を大きくすることができ、ハイブリッド車両とそうでない車両との間で駆動装置の互換性が保持される。別の観点から言えば、本発明によれば、モータの容量を維持しつつ、エンジンと駆動軸との間の前後方向の距離を小さくすることができ、当該駆動装置のコンパクト化が図られる。加えて、本発明によれば、各モータの動力は、統合ギヤで確実に統合され、中空軸を介して確実に駆動軸に伝達される。

本発明においては、上記モータの動力を減速しつつ伝達するモータ動力減速機が上記統合ギヤと中空軸との間に設けられることが好ましい。

この構成によれば、モータの動力が増大されて駆動軸に伝達されるので、モータの容量が少なくて済み、さらなるモータの小型化が図られ、モータのレイアウト自由度がより一層大きくなる。

本発明においては、上記駆動軸を挟んでエンジンとは反対側に、上記２以上のモータの１つが配置され、当該モータの径が他のモータの径よりも小さく設定されることが好ましい。

本発明においては、上記エンジンの車幅方向の一方の側方に配置される変速機と、上記変速機の後方に配置される差動装置とが設けられ、上記駆動軸は、上記差動装置から車幅方向に延び、上記モータは、上記エンジンの後方で上記差動装置の車幅方向の他方の側方に配置され、上記中空軸は、上記他端部が上記差動装置のデフケースに連結されることが好ましい。

この構成によれば、エンジンと変速機とが車幅方向に並設され、この列の後方に、差動装置と中空軸と統合ギヤとモータとが車幅方向に並設される車両の駆動装置において、エンジンと駆動軸との間の前後方向の距離を大きくすることなく、モータの容量を大きくすることができ、あるいは、モータの容量を維持しつつ、エンジンと駆動軸との間の前後方向の距離を小さくすることができる。

本発明によれば、エンジン及びモータが横置き配置される車両の駆動装置において、エンジンと駆動軸との間の前後方向の距離を大きくすることなくモータの容量を大きくすることや、モータの容量を維持しつつエンジンと駆動軸との間の前後方向の距離を小さくすることができる。

本発明の実施形態に係る車両の駆動装置の骨子図である。 上記駆動装置の要部展開図である。 上記駆動装置とその周辺の車両右側方からのレイアウト図である。 同じく車両上方からのレイアウト図である。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ上記実施形態の変形例の説明図である。 車両の駆動装置の従来例の図３対応図である。 同じく図４対応図である。

以下、図面に基き本発明の実施形態を説明する。

図１は、本実施形態に係る車両の駆動装置１の骨子図、図２は、上記駆動装置１の差動装置５０、モータ６０、及びモータ動力減速機７０とその周辺の展開図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）式のハイブリッド車両である。すなわち、直列４気筒レシプロエンジン１０及びモータ６０は、それぞれ、エンジン出力軸１１及びモータ出力軸６１が車両前部のエンジンルーム内で車幅方向（左右方向）に延びるように横置きに配置される。

なお、本実施形態では、後に詳しく説明するように、モータ６０は３つ設けられ（図３の第１モータＭ１、第２モータＭ２、及び第３モータＭ３参照）、それぞれ、エンジン１０が配置される車幅方向の範囲に含まれる位置で、右駆動軸９１ｂを構成する右ジョイントシャフト９２ｂの周囲に配置される。

駆動装置１は、エンジン１０及びモータ６０の他に、トルクコンバータ２０、変速機３０、エンジン動力減速機４０、差動装置５０、及びモータ動力減速機７０を備える。これらのうち、エンジン１０、トルクコンバータ２０、及び変速機３０が、相互に軸心が一致するように車幅方向に並設され、この列の後方に、差動装置５０、モータ６０、及びモータ動力減速機７０が、相互に軸心が一致するように車幅方向に並設される。

エンジン１０の動力は、エンジン出力軸１１、トルクコンバータ２０、変速機３０、エンジン動力減速機４０、及び差動装置５０を介して左右の駆動輪（前輪）９４ａ，９４ｂに伝達される。モータ６０の動力は、モータ出力軸６１、モータ出力軸６１に設けられるモータ出力ギヤ６５と噛み合う統合ギヤ８１（後述）、モータ動力減速機７０、及び差動装置５０を介して左右の駆動輪９４ａ，９４ｂに伝達される。エンジン１０の動力及びモータ６０の動力は、いずれも差動装置５０のデフケース５３に入力され、デフケース５３で統合され、左右の駆動輪９４ａ，９４ｂに分配される。

変速機３０は、トルクコンバータ２０を介してエンジン１０の左側方に配置される。エンジン動力減速機４０は、変速機３０の出力部に一体的に設けられる。差動装置５０は、変速機３０の後方に配置される。モータ動力減速機７０は、エンジン１０の後方で差動装置５０の右側方に配置される。モータ６０は、エンジン１０の後方でモータ動力減速機７０の右側方に配置される。モータ６０及びモータ動力減速機７０は、エンジン１０の後方で差動装置５０の右側方に生じるスペースを有効利用してエンジン１０が配置される車幅方向の範囲に含まれる位置に配置される。

トルクコンバータ２０、変速機３０、エンジン動力減速機４０、及び差動装置５０は、トランスアクスルケース１００に収容され、モータ６０は、モータハウジング６４に収容され、モータ動力減速機７０は、減速機ハウジング７４に収容される。なお、トランスアクスルケース１００は、少なくとも、主として変速機３０を収容する主部１００ａと、主として差動装置５０を収容する副部１００ｂとを備える。

トランスアクスルケース１００の前側右端部にエンジン１０の左端部が結合され、トランスアクスルケース１００の後側右端部に減速機ハウジング７４の左端部が結合され、減速機ハウジング７４の右端部にモータハウジング６４の左端部が結合される。

変速機３０は、エンジン動力伝達用クラッチであるロークラッチ３１と、カウンタドライブギヤである出力ギヤ３２とを有する。ロークラッチ３１は、締結されることにより、トルクコンバータ２０を介して伝達されるエンジン１０の動力を変速機３０内部に入力し、変速機３０内部に動力伝達経路を形成する。また、ロークラッチ３１は、解放されることにより、変速機３０内部の動力伝達経路を遮断し、変速機３０をニュートラルにする。変速機３０は、複数（図例では３つ）の遊星歯車機構を用いてエンジン１０の動力を変速する。

エンジン動力減速機４０は、変速機３０の出力ギヤ３２と噛み合う比較的大径のカウンタドリブンギヤ４１と、ファイナルドリブンギヤである差動装置５０のデフリングギヤ５６と噛み合う比較的小径のファイナルドライブギヤ４２とを有する。変速機３０で変速され、エンジン動力減速機４０で減速された（トルクが増大された）エンジン１０の動力は、デフリングギヤ５６を介して差動装置５０に入力される。

差動装置５０は、デフリングギヤ５６が設けられるデフケース５３を有する。デフケース５３は、比較的左側の外周面にデフリングギヤ５６が固設され、左右の側部がベアリングを介してトランスアクスルケース１００、より詳しくは、トランスアクスルケース１００の副部１００ｂに回転可能に支持される。

デフケース５３は、デフリングギヤ５６、エンジン動力減速機４０、及び変速機３０を介して、エンジン１０に連動して回転する（ロークラッチ３１の締結を前提とする）。すなわち、デフケース５３はエンジン１０に連絡され、エンジン１０の動力がデフケース５３に入力される。

図２に示すように、デフケース５３は、その内部に、デフケース５３を貫通するピニオンシャフト５７と、ピニオンシャフト５７に回転可能に支持される一対のピニオンギヤ５８と、一対のピニオンギヤ５８に跨って噛み合う左右のサイドギヤ５９ａ，５９ｂとを有する。

左サイドギヤ５９ａに車幅方向に延びる左ジョイントシャフト９２ａの右端部がスプライン係合され、図１に示すように、左ジョイントシャフト９２ａの左端部に自在継手を介して左車軸９３ａの右端部が連結され、左車軸９３ａの左端部に左駆動輪９４ａが取り付けられる。左ジョイントシャフト９２ａ及び左車軸９３ａは全体で差動装置５０の左駆動軸９１ａを構成する。図２に示すように、デフケース５３の左側部に左シャフト挿通部５３ａが設けられ、左ジョイントシャフト９２ａの右端部はこの左シャフト挿通部５３ａに挿通される。

同様に、図２に示すように、右サイドギヤ５９ｂに車幅方向に延びる右ジョイントシャフト９２ｂの左端部がスプライン係合され、図１に示すように、右ジョイントシャフト９２ｂの右端部に自在継手を介して右車軸９３ｂの左端部が連結され、右車軸９３ｂの右端部に右駆動輪９４ｂが取り付けられる。右ジョイントシャフト９２ｂ及び右車軸９３ｂは全体で差動装置５０の右駆動軸９１ｂを構成する。図２に示すように、デフケース５３の右側部に右シャフト挿通部５３ｂが設けられ、右ジョイントシャフト９２ｂの左端部はこの右シャフト挿通部５３ｂに挿通される。

以上のことから、図１に示すように、デフケース５３は、左右の駆動軸９１ａ，９１ｂを介して、左右の駆動輪９４ａ，９４ｂに連動して回転する。すなわち、デフケース５３は左右の駆動輪９４ａ，９４ｂに連絡され、車両の減速時の駆動輪９４ａ，９４ｂの回転エネルギ（つまり減速エネルギ）がデフケース５３に入力される。

図２に示すように、モータ６０は、それぞれ、モータハウジング６４に固定されたステータ６２と、ステータ６２の内側に回転可能に設けられたロータ６３と、ロータ６３と一体的に回転するようにロータ６３の内側に固定されたモータ出力軸６１とを有する。ステータ６２は、磁性体からなるステータコアにコイルが巻回されて構成される。ロータ６３は、磁性体で構成され、ステータ６２に電力が供給されるときに生じる磁力により回転する。モータ出力軸６１は、ロータ６３から突出する左右の側部がベアリングを介してモータハウジング６４に回転可能に支持される。モータ出力軸６１の左端部にモータ出力ギヤ６５が設けられる。

図３に示すように、本実施形態では、右駆動軸９１ｂを構成する右ジョイントシャフト９２ｂの周囲に、より詳しくは、右ジョイントシャフト９２ｂの周囲の空間に、第１モータＭ１、第２モータＭ２、及び第３モータＭ３の３つのモータ６０が配置される。このように複数のモータＭ１〜Ｍ３を配置することにより、モータＭ１〜Ｍ３のレイアウト上の自由度が大きくなる。

図４に示すように、各モータ６０（図４には第３モータＭ３のみ図示）は、それぞれ、モータ出力軸６１が車幅方向に延びるように横置きに配置され、エンジン１０の後方で差動装置５０の右側方に生じるスペースを有効利用してエンジン１０が配置される車幅方向の範囲に含まれる位置に配置される。

図３に示すように、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３は、横置きに配置されたエンジン１０の後方の比較的下方に配置される。そのため、前方をエンジン１０のシリンダブロック２で、上方をエンジン１０のシリンダヘッド３の後面から後方に延びる排気管４で、後方を車幅方向に延びる操舵装置（図示せず）のステアリングラック５ａで、下方を最低地上高を規定するアンダーカバー６で囲まれ、配置スペースに制約がある。

そこで、本実施形態では、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３とこれらの周囲の物材２，４，５ａ，６との干渉を回避するため、第１モータＭ１は、その軸心（モータ出力軸６１）が右ジョイントシャフト９２ｂの上方で僅かに右ジョイントシャフト９２ｂよりも前方（エンジン１０側）に位置するように配置され、第２モータＭ２は、その軸心が右ジョイントシャフト９２ｂの下方で僅かに右ジョイントシャフト９２ｂよりも前方に位置するように配置され、第３モータＭ３は、その軸心が右ジョイントシャフト９２ｂと略同じ高さで右ジョイントシャフト９２ｂの後方に位置するように配置される。これにより、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の占有スペースが前後方向にも上下方向にも縮小して、上記物材２，４，５ａ，６との干渉が回避される。このように第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３を個々別々に配置することができるのは、モータＭ１〜Ｍ３のレイアウト自由度が大きくなったためである。

図３に示すように、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３は、車両側面視で、右ジョイントシャフト９２ｂとの間の車両前後方向のエンジン１０側の距離Ｌが小さくなるように、エンジン１０から離間する側（後方）に偏在される。これにより、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３が右ジョイントシャフト９２ｂを超えて前方に大幅に突出することがないから、エンジン１０と右ジョイントシャフト９２ｂとの間の前後方向の距離を短縮化することができる。言い換えると、右ジョイントシャフト９２ｂをエンジン１０に可及的に近づけることができる。

具体的に、本実施形態では、図３に示すように、モータ出力軸６１が右ジョイントシャフト９２ｂよりもエンジン１０側に位置する第１モータＭ１及び第２モータＭ２の最もエンジン１０側に位置する部分と、右ジョイントシャフト９２ｂとの間の車両前後方向の距離は、モータ出力軸６１が右ジョイントシャフト９２ｂよりもエンジン１０から離間する側に位置する第３モータＭ３の最もエンジン１０から離間する側に位置する部分と、右ジョイントシャフト９２ｂとの間の車両前後方向の距離に比べて、小さい値に設定されている。

第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３は、当該車両に要求されるモータの容量（目標容量）を協働して達成するようにそれぞれ個々の容量が設定される。そのため、目標容量が３つのモータＭ１〜Ｍ３に分散されて受け持たれるので、各モータＭ１〜Ｍ３の大型化（例えばモータ径の拡大）が抑制され、むしろ小型化（モータ径の縮小）が図られる。このこともまたモータＭ１〜Ｍ３のレイアウト自由度の増大に寄与する。

なお、図３に示すように、エンジン１０は、車両側面視で、上部が後方に所定角度だけ傾斜（スラント）している。図４は、このスラントしたエンジン１０のシリンダボア軸線の延びる方向の上側から見たものである（図３の矢印Ｘ参照）。図３及び図４において、符号５ｂはステアリングラック５ａと噛合するステアリングピニオン、符号５ｃはステアリングピニオン５ｂを下端部に有するステアリングシャフト、符号７はシリンダブロック２の下部に設けられるオイルパンを示す。

図１〜図４に示すように、モータ出力軸６１に設けられるモータ出力ギヤ６５と噛み合って第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の動力を統合する統合ギヤ８１が右ジョイントシャフト９２ｂ上に設けられる。統合ギヤ８１は、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の左方に配置され、右ジョイントシャフト９２ｂの外周に回転可能に外嵌される。

図３に示すように、例えば車両の前進時、右ジョイントシャフト９２ｂが図面上時計回りに回転する場合、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３のモータ出力ギヤ６５は図面上反時計回りに回転し、これにより統合ギヤ８１が図面上時計回りに回転する。

図１、図２、及び図４に示すように、統合ギヤ８１は、左方（差動装置５０側）に延びる延設部８２を有する。延設部８２は、円筒状で、右ジョイントシャフト９２ｂの外周に回転可能に外嵌される。延設部８２は、右ジョイントシャフト９２ｂ上で差動装置５０と第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３との間に配置されるモータ動力減速機７０に至る。

図２に示すように、モータ動力減速機７０は、右ジョイントシャフト９２ｂ上に設けられた遊星歯車機構７１を有する。遊星歯車機構７１のリングギヤは、減速機ハウジング７４に回転不能に固定され、遊星歯車機構７１の固定要素として機能する。遊星歯車機構７１のサンギヤは、統合ギヤ８１の延設部８２に形成され、遊星歯車機構７１の入力要素として機能する。遊星歯車機構７１のリングギヤ及びサンギヤと噛み合うプラネタリギヤを支持するプラネタリキャリアは、モータ動力減速機７０の出力軸である車幅方向に延びる中空軸部（本発明の「中空軸」に相当する）７３の右端部に結合され、遊星歯車機構７１の出力要素として機能する。

図２に示すように、中空軸部７３は、右ジョイントシャフト９２ｂの外周に回転可能に外嵌され、その左端部はデフケース５３の右端部５３ｃにスプライン係合され、デフケース５３と中空軸部７３とが一体に回転する。すなわち、中空軸部７３は、右端部が遊星歯車機構７１を介して統合ギヤ８１に連絡され、左端部が差動装置５０を介して左右のジョイントシャフト９２ａ，９２ｂ（左右の駆動軸９１ａ，９１ｂ）に連絡される。

統合ギヤ８１により第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の統合された動力は、モータ動力減速機７０の遊星歯車機構７１により回転が十分に減速され、トルクが十分に増大されて、差動装置５０、より詳しくは、デフケース５３に入力される。そのため、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の小型化を図ることができ、当該駆動装置１のコンパクト化に寄与する。

図２に示すように、減速機ハウジング７４及びモータハウジング６４は、トランスアクスルケース１００に結合された状態で、ブラケット（図示せず）を介してエンジン１０に固定される。減速機ハウジング７４は、相対的に右側に位置して遊星歯車機構７１を収容する大径の主部７４ａと、相対的に左側に位置して中空軸部７３を収容する小径の副部７４ｂとを備え、これらが相互に結合されたものである。図２において、符号８は、モータ出力軸６１の回転角を検知するレゾルバを示す。

以上のことから、図１に示すように、デフケース５３は、モータ動力減速機７０を介して、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３に連動して回転する。すなわち、デフケース５３は第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３に連絡され、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の動力がデフケース５３に入力される。

デフケース５３は、駆動輪９４ａ，９４ｂにも連動して回転し、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３にも連動して回転する。言い換えると、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３は、デフケース５３を介して常時駆動輪９４ａ，９４ｂに連絡される。そのため、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３は、車両の減速時はデフケース５３を介して必ず逆駆動され、それぞれ、発電機（ジェネレータ）として働くことが可能である。

次に、上記駆動装置１の作動状態を車両の走行シーン毎に簡単に説明する。

車両がエンジン１０のみで走行するとき（エンジン走行時）は、変速機３０のロークラッチ３１が締結される。エンジン１０の動力は、トルクコンバータ２０、変速機３０、エンジン動力減速機４０、及び差動装置５０を介して左右の駆動輪９４ａ，９４ｂに分配される。このエンジン走行時は、モータ出力軸６１が統合ギヤ８１を介してデフケース５３に連動して回転するので、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３での発電が可能である。

車両が第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３のみで走行するとき（モータ走行時）は、変速機３０のロークラッチ３１が解放され、エンジン１０が切り離される。第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の統合された動力は、モータ動力減速機７０、及び差動装置５０を介して左右の駆動輪９４ａ，９４ｂに分配される。

車両がエンジン１０と第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３とで走行するとき（統合走行時）は、変速機３０のロークラッチ３１が締結される。差動装置５０のデフリングギヤ５６を介してデフケース５３に入力されるエンジン１０の動力と、モータ動力減速機７０の中空軸部７３を介してデフケース５３に入力される第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の統合された動力とが統合され、左右の駆動輪９４ａ，９４ｂに分配される。

前述のように、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３は、デフケース５３を介して常時駆動輪９４ａ，９４ｂに連絡される。そのため、車両の減速時に減速エネルギ（駆動輪９４ａ，９４ｂの回転エネルギ）を回生して第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３で発電するとき（減速回生時）は、変速機３０のロークラッチ３１が解放され、エンジン１０が切り離される。駆動輪９４ａ，９４ｂの回転エネルギは、エンジン１０に流れずに、モータ動力減速機７０及び統合ギヤ８１を介して第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３にのみ流れる。そのため、駆動輪９４ａ，９４ｂの回転エネルギが主として第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３を逆駆動させるために消費されて効率のよい発電が行われる。

車両の減速時に強制的にエンジンブレーキを利かせようとするとき（強制エンブレ時）は、変速機３０のロークラッチ３１が締結される。駆動輪９４ａ，９４ｂの回転エネルギは、モータ動力減速機７０及び統合ギヤ８１を介して第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３に流れると共に、エンジン動力減速機４０、変速機３０、及びトルクコンバータ２０を介してエンジン１０にも流れる。そのため、駆動輪９４ａ，９４ｂの回転エネルギがエンジン１０を逆駆動させるためにも消費されてエンジンブレーキが得られる。

次に、本実施形態の作用を説明する。

（１）走行用駆動源としてエンジン１０と第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３とを備える車両の駆動装置１は、エンジン出力軸１１が車幅方向に延びるように配置されるエンジン１０と、車幅方向に延びるように配置され、右駆動輪９４ｂに連絡される右駆動軸９１ｂを構成する右ジョイントシャフト９２ｂと、上記右ジョイントシャフト９２ｂの周囲に、上記エンジン１０が配置される車幅方向の範囲に含まれる位置で、モータ出力軸６１が車幅方向に延びるように配置される第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３と、上記右ジョイントシャフト９２ｂ上に設けられ、上記モータ出力軸６１に設けられるモータ出力ギヤ６５と噛み合う統合ギヤ８１と、車幅方向に延び、上記右ジョイントシャフト９２ｂに外嵌され、右端部が上記統合ギヤ８１に連絡され、左端部が左右のジョイントシャフト９２ａ，９２ｂに連絡される中空軸部７３とを有する。

この構成によれば、右ジョイントシャフト９２ｂの周囲に３つのモータＭ１〜Ｍ３が配置されるので、図７に例示するように、モータ出力軸６１’が中空形状とされて右ジョイントシャフト９２ｂの外周に回転可能に外嵌されたモータ６０’が右ジョイントシャフト９２ｂ上に１個配置される場合と比べて、エンジン１０との干渉を回避するようにモータＭ１〜Ｍ３を配置するモータのレイアウト上の自由度が大きくなる。また、モータＭ１〜Ｍ３の容量が３つに分散されて受け持たれるので、各モータＭ１〜Ｍ３の大型化が抑制され、むしろ小型化を図ることができる。そのため、エンジン１０と右ジョイントシャフト９２ｂとの間の前後方向の距離を大きくすることなく、モータＭ１〜Ｍ３の容量を大きくすることができ、ハイブリッド車両とそうでない車両との間で当該駆動装置１の互換性が保持される。

これに対し、図６及び図７に例示するように、従来の車両の駆動装置では、モータ出力軸６１’が中空形状とされて右ジョイントシャフト９２ｂの外周に回転可能に外嵌されたモータ６０’が右ジョイントシャフト９２ｂ上に１個配置されるため、モータ６０’の容量を大きくする場合は、モータ６０’の径が大きくなるので、そのままでは、モータ６０’とエンジン１０（特にシリンダブロック２）との干渉が起きる（破線の円内参照）。この干渉を回避するため、エンジン１０と右ジョイントシャフト９２ｂとの間の前後方向の距離を大きくする必要がある。そのため、ハイブリッド車両とそうでない車両との間で駆動装置の互換性が失われるという不具合が生じるのである。図６及び図７において、符号７３’は、１個のモータ６０’の動力をデフケース５３に入力するモータ動力減速機７０の中空軸部を示す。

別の観点から言えば、上記構成によれば、モータＭ１〜Ｍ３の容量を維持しつつ、エンジン１０と右ジョイントシャフト９２ｂとの間の前後方向の距離を小さくすることができ、当該駆動装置１のコンパクト化が図られる。

加えて、上記構成によれば、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の動力は、統合ギヤ８１で確実に統合され、中空軸部７３を介して確実に左右のジョイントシャフト９２ａ，９２ｂに伝達される。

（２）第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の動力を減速するモータ動力減速機７０が上記統合ギヤ８１と中空軸部７３との間に設けられる。

この構成によれば、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の動力が増大されて左右の駆動軸９１ａ，９２ｂに伝達されるので、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の容量が少なくて済み、さらなる第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の小型化が図られ、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３のレイアウト自由度がより一層大きくなる。

（３）第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３は、車両側面視で、上記右ジョイントシャフト９２ｂとの間の車両前後方向のエンジン１０側（前方）の距離Ｌ（図３参照）が小さくなるように、エンジン１０から離間する側（後方）に偏在される。

この構成によれば、エンジン１０と右ジョイントシャフト９２ｂとの間の前後方向の距離を大きくすることなく、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の容量をさらに大きくすることができる。あるいは、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の容量を維持しつつ、エンジン１０と右ジョイントシャフト９２ｂとの間の前後方向の距離をさらに小さくすることができる。

すなわち、本実施形態では、３つの小型モータＭ１〜Ｍ３を右ジョイントシャフト９２ｂの周囲に分散して配置したから、たとえいずれか１つ又は２以上のモータが右ジョイントシャフト９２ｂとエンジン１０との間に配置されても、右ジョイントシャフト９２ｂとエンジン１０との間の前後方向の距離が大幅に大きくなることが回避される。その上で、各モータＭ１〜Ｍ３が右ジョイントシャフト９２ｂとの間の車両前後方向のエンジン１０側の距離Ｌが小さくなるように配置されるから、言い換えると、各モータＭ１〜Ｍ３がなるべくエンジン１０から離間する側に配置されるから、ますます、右ジョイントシャフト９２ｂとエンジン１０との間の前後方向の距離が大幅に大きくなることが回避され、その結果、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の容量をさらに大きくすることが可能になり、あるいは、右ジョイントシャフト９２ｂとエンジン１０との間の前後方向の距離をさらに小さくすることが可能になる。

（４）上記エンジン１０の車幅方向の左側方に配置される変速機３０と、上記変速機３０の後方に配置される差動装置５０とが設けられ、上記右ジョイントシャフト９２ｂは、上記差動装置５０から車幅方向に延び、上記第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３は、上記エンジン１０の後方で上記差動装置５０の車幅方向の右側方に配置され、上記中空軸部７３は、上記左端部が上記差動装置５０のデフケース５３に連結される。

この構成によれば、エンジン１０と変速機３０とが車幅方向に並設され、この列の後方に、差動装置５０と中空軸部７３と統合ギヤ８１と第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３とが車幅方向に並設される車両の駆動装置１において、エンジン１０と右ジョイントシャフト９２ｂとの間の前後方向の距離を大きくすることなく、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の容量を大きくすることができ、あるいは、第１〜第３モータＭ１〜Ｍ３の容量を維持しつつ、エンジン１０と右ジョイントシャフト９２ｂとの間の前後方向の距離を小さくすることができる。

（５）本実施形態に係る車両は、差動装置５０の右ジョイントシャフト９２ｂ上にモータ６０をアドオンするタイプ、具体的には、モータ動力減速機７０ないし減速機ハウジング７４及びモータ６０ないしモータハウジング６４をトランスアクスルケース１００に結合するタイプのハイブリッド車両であり、特に、エンジン１０及びモータ６０が車両前部で横置きに配置されるＦＦ式のハイブリッド車両（以下「ＦＦ車」という）である。

ＦＦ車ではデザイン上の要求から駆動軸９１ａ，９１ｂをエンジン１０により近づけることが求められる。また、車種によってはモータ６０の出力を上げる要求がある。これらに対しては、いずれも図６及び図７に示す１個のモータ６０’ではシリンダブロック２に干渉するため対応することが困難である。

この問題に対し、本実施形態では、１個のモータ６０’を２つ以上の小型モータに分散することにより、シリンダブロック２との干渉を回避することができる。あるいは、駆動軸９１ａ，９１ｂをエンジン１０に近づけることができる。さらなるモータ６０の出力を上げる要求に対しては、３つ目又は４つ目以上のモータを追加することで対応することができる。

以上、実施形態を挙げて本発明を詳しく説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では上と下と後の３つのモータＭ１〜Ｍ３を設けたが、モータの目標容量や配置スペースに応じて、図５（ａ）に例示するように、上と下の第１、第２モータＭ１，Ｍ２だけでもよく、あるいは、図５（ｂ）に例示するように、下と後の第２、第３モータＭ２，Ｍ３だけでもよい。また、モータの容量ないし径も特に限定されず、図５（ｃ）に例示するように、複数のモータのうち、いずれか１つまたは２つ以上あるいはすべてのモータの容量ないし径が相違してもよい。さらには、モータの数も特に限定されず、図５（ｄ）に例示するように、４つ以上でも構わない。さらには、複数のモータを等間隔に配置する必要もない。

上記実施形態ではエンジン動力減速機４０やモータ動力減速機７０を設けたが、これらを設けなくてもよい。また、モータ動力減速機７０は１つの遊星歯車機構７１を備えたが、２つ以上でもよい。

上記実施形態はエンジン動力伝達用クラッチが比較的低い変速段（例えば前進１〜４速）で締結されるロークラッチ３１の場合であったが、比較的高い変速段（例えば前進４〜６速）で締結されるハイクラッチの場合でも本発明は好ましく適用可能である。

１ 車両の駆動装置
１０ エンジン
１１ エンジン出力軸
３０ 変速機
５０ 差動装置
５３ デフケース
６０ モータ
６１ モータ出力軸
６５ モータ出力ギヤ
７０ モータ動力減速機
７３ 中空軸部（中空軸）
８１ 統合ギヤ
９１ｂ 右駆動軸
９４ｂ 右駆動輪（右前輪）
Ｌ モータと駆動軸との間のエンジン側の距離
Ｍ１ 第１モータ
Ｍ２ 第２モータ
Ｍ３ 第３モータ

Claims (4)

1. 走行用駆動源としてエンジンとモータとを備える車両の駆動装置であって、
   エンジン出力軸が車幅方向に延びるように配置されるエンジンと、
   車幅方向に延びるように配置され、駆動輪に連絡される駆動軸と、
   上記駆動軸の周囲に、上記エンジンが配置される車幅方向の範囲に含まれる状態で配置される２以上のモータと、
   上記駆動軸上に設けられ、上記２以上のモータの動力が伝達される単一の統合ギヤと、
   車幅方向に延び、上記駆動軸に外嵌され、一端部が上記統合ギヤに連絡され、他端部が上記駆動軸に連絡される中空軸とを有し、
   上記２以上のモータは、それぞれ、上記駆動軸よりも径方向外側において車幅方向に延びるモータ出力軸と、モータ出力軸の一端側に設けられたモータ出力ギヤとを有し、
   上記統合ギヤは、上記駆動軸の外周に回転可能に外嵌されるとともに、上記２以上のモータにおける各モータ出力ギヤの径方向内側において当該各モータ出力ギヤと噛み合うように配置され、
   上記２以上のモータは、上記駆動軸とエンジンとの間の車両前後方向の距離が、両者の間にモータを配置する場合に必要な距離よりも小さくなるように、車両側面視でエンジンから離間する側に偏在されることを特徴とする車両の駆動装置。
2. 請求項１に記載の車両の駆動装置において、
   上記モータの動力を減速しつつ伝達するモータ動力減速機が上記統合ギヤと中空軸との間に設けられることを特徴とする車両の駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両の駆動装置において、
   上記駆動軸を挟んでエンジンとは反対側に、上記２以上のモータの１つが配置され、当該モータの径が他のモータの径よりも小さく設定されたことを特徴とする車両の駆動装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の駆動装置において、
   上記エンジンの車幅方向の一方の側方に配置される変速機と、
   上記変速機の後方に配置される差動装置とが設けられ、
   上記駆動軸は、上記差動装置から車幅方向に延び、
   上記モータは、上記エンジンの後方で上記差動装置の車幅方向の他方の側方に配置され、
   上記中空軸は、上記他端部が上記差動装置のデフケースに連結されることを特徴とする車両の駆動装置。
   

Images