(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのエンジン出力軸に結合された変速機と、
前記変速機の変速機出力軸に結合された終減速歯車と、
前記終減速歯車と結合されたドライブシャフトと、
電動機の回転を前記終減速歯車に伝達する動力伝達機構と、
前記変速機と、前記終減速歯車と、前記動力伝達機構とを収装し、前記エンジン及び前記電動機を取り付ける取り付け面を有するトランスアクスルケースと、
を備え、
前記トランスアクスルケースは、前記エンジン側となるコンバータハウジングと、前記変速機側となるトランスミッションケースと、前記コンバータハウジングに取り付けられ前記トランスミッションケースとの間を画成する中間壁とから構成され、
前記動力伝達機構は、前記コンバータハウジングと前記中間壁との間に収装されることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記トランスアクスルケースは、前記取り付け面にリブを有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと電動機とを搭載したハイブリッド車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなハイブリッド車両の駆動装置として、例えば特許文献１に記載のようなものが知られている。この車両は、第１電動機10が電動機用変速装置17を介して出力軸17aに結合される。電動機用変速装置17は遊星歯車で構成され、第１電動機10と出力軸17aと電動機用変速装置17とが軸方向に１列で配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５８４６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電動機用変速装置17内での回転数、特に第1電動機10と接続された回転要素は高回転になりやすく、不用意にトランスアクスルケースに組み付けると、放射音が発生しやすいため、音振性能を確保できないおそれがあった。【０００５】
本発明は上記課題に着目し、電動機の回転を駆動輪に伝達する動力伝達機構に起因する音振性能の悪化を回避可能なハイブリッド車両の駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のため、本発明のハイブリッド車両の駆動装置にあっては、エンジンのエンジン出力軸に結合された変速機と、変速機の変速機出力軸に結合された終減速歯車と、終減速歯車と結合されたドライブシャフトと、電動機の回転を前記終減速歯車に伝達する動力伝達機構とを有し、変速機と、前記終減速歯車と、前記動力伝達機構とを収装し、前記エンジン及び前記電動機を取り付ける取り付け面を有するトランスアクスルケースを備える。
そして、トランスアクスルケースは、エンジン側となるコンバータハウジングと、変速機側となるトランスミッションケースと、コンバータハウジングに取り付けられトランスミッションケースとの間を画成する中間壁とから構成され、動力伝達機構は、コンバータハウジングと中間壁との間に収装される。
【発明の効果】
【０００７】
すなわち、動力伝達機構がコンバータハウジングと中間壁との間に収装されたことで、動力伝達機構をトランスミッションケースによって支持することがなく、動力伝達機構に起因する音振性能の悪化を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のハイブリッド車両の駆動装置の駆動系およびその全体制御システムを示す概略系統図である。
【図２】実施例１のハイブリッド車両の駆動装置のレイアウト構成を表す概略図である。
【図３】実施例１のハイブリッド車両の駆動装置の車載状態におけるクランク軸側から見た概略図である。
【図４】実施例１のハイブリッド車両の駆動装置において、動力伝達機構を収装した部分の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【０００９】
1  エンジン
1a  エンジン排気配管
2  電動モータ（電動機）
4  Ｖベルト式無段変速機
5  駆動輪
9a  第１歯車
11  動力伝達機構
11a  第２歯車
30  終減速装置
31  終減速歯車
33  ドライブシャフト
40  コントロールバルブユニット 
50  トランスアクスルケース
51  コンバータハウジング
52  トランスミッションケース
53  中間壁
50a  取り付け面
51a  リブ
CL  クラッチ
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施例１〕
図１は、実施例１のハイブリッド車両の駆動装置の駆動系およびその全体制御システムを示す概略系統図である。図１のハイブリッド車両は、エンジン1および電動モータ2を動力源として搭載され、エンジン1は、スタータモータ3により始動する。エンジン1は、Ｖベルト式の無段変速機4を介して駆動輪5に適宜切り離し可能に駆動結合し、無段変速機4は、概略を以下に説明するようなものとする。
【００１１】
無段変速機4は、プライマリプーリ6と、セカンダリプーリ7と、これらプーリ6,7間に掛け渡したＶベルト8とからなるバリエータから構成された無段変速機構CVTである。プライマリプーリ6はロックアップクラッチ付きのトルクコンバータT/Cを介してエンジン1の出力軸であるクランクシャフトに結合し、セカンダリプーリ7はクラッチCL、ファイナルギヤ組9及び終減速装置30の差動機構32（図２参照）を順次介して駆動輪5に結合する。ここで、ファイナルギヤ組9とは、クラッチCLの出力軸に結合された第１歯車9aと、終減速装置30の終減速歯車31との噛み合いを示す。
【００１２】
かくしてクラッチCLの締結状態で、エンジン1からの動力はトルクコンバータT/Cを経てプライマリプーリ6へ入力され、その後Ｖベルト8、セカンダリプーリ7、クラッチCLおよびファイナルギヤ組9を順次経て駆動輪5に達し、ハイブリッド車両の走行に供される。
【００１３】
電動モータ2は動力伝達機構11を介して駆動輪5に常時結合し、この電動モータ2は、バッテリ12の電力によりインバータ13を介して駆動する。ここで、動力伝達機構11とは、電動モータ2の出力軸に結合された第２歯車11a（回転要素）と、第２歯車11aと噛み合う第３歯車11bと、第３歯車11b及び終減速歯車31と噛み合う第４歯車11cと噛み合う終減速歯車31との噛み合いを示す。
インバータ13は、バッテリ12の直流電力を交流電力に変換して電動モータ2へ供給すると共に、電動モータ2への供給電力を加減することにより、電動モータ2を駆動力制御および回転方向制御する。
なお電動モータ2は、上記のモータ駆動のほかに発電機としても機能し、後で詳述する回生制動の用にも供する。この回生制動時はインバータ13が、電動モータ2に回生制動力分の発電負荷をかけることにより、電動モータ2を発電機として作用させ、電動モータ2の発電電力をバッテリ12に蓄電する。
【００１４】
実施例１のハイブリッド車両は、クラッチCLを解放すると共にエンジン1を停止させた状態で電動モータ2を駆動することで、電動モータ2の動力のみが動力伝達機構11を経て駆動輪5に達し、電動モータ2のみによる電気走行モード（EVモード）で走行を行う。この間、クラッチCLを解放していることで、停止状態のエンジン1を連れ回すことがなく、EV走行中の無駄な電力消費を抑制する。
【００１５】
上記のEV走行状態においてエンジン1をスタータモータ3により始動させると共にクラッチCLを締結させると、エンジン1からの動力がトルクコンバータT/C、プライマリプーリ6、Ｖベルト8、セカンダリプーリ7、クラッチCLおよびファイナルギヤ組9を順次経て駆動輪5に達するようになり、ハイブリッド車両はエンジン1および電動モータ2によるハイブリッド走行モード（HEVモード）で走行を行う。
【００１６】
ハイブリッド車両を上記の走行状態から停車させる、もしくは、この停車状態に保つに際しては、駆動輪5と共に回転するブレーキディスク14をキャリパ15により挟圧して制動することで目的を達する。キャリパ15は、運転者が踏み込むブレーキペダル16の踏力に応動して負圧式ブレーキブースタ17による倍力下でブレーキペダル踏力対応のブレーキ液圧を出力するマスタシリンダ18に接続し、このブレーキ液圧でキャリパ15を作動させてブレーキディスク14の制動を行う。ハイブリッド車両はEVモードおよびHEVモードのいずれにおいても、運転者がアクセルペダル19を踏み込んで指令する駆動力指令に応じたトルクで車輪5を駆動され、運転者の要求に応じた駆動力をもって走行される。
【００１７】
ハイブリッド車両の走行モード選択と、エンジン1の出力制御と、電動モータ2の回転方向制御および出力制御と、無段変速機4の変速制御と、クラッチCLの締結、解放制御と、バッテリ12の充放電制御とは、それぞれハイブリッドコントローラ21が行う。このとき、ハイブリッドコントローラ21は、対応するエンジンコントローラ22、モータコントローラ23、変速機コントローラ24、およびバッテリコントローラ25を介してこれら制御を行うものとする。
【００１８】
そのためハイブリッドコントローラ21には、ブレーキペダル16を踏み込む制動時にOFFからONに切り替わる常開スイッチであるブレーキスイッチ26からの信号と、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）APOを検出するアクセル開度センサ27からの信号とを入力する。ハイブリッドコントローラ21は更に、エンジンコントローラ22、モータコントローラ23、変速機コントローラ24、およびバッテリコントローラ25との間で、内部情報のやり取りを行う。
【００１９】
エンジンコントローラ22は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答して、エンジン1を出力制御し、モータコントローラ23は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答してインバータ13を介し電動モータ2の回転方向制御および出力制御を行う。変速機コントローラ24は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答し、エンジン駆動されるオイルポンプO/Pからのオイルを媒体として、無段変速機4（Ｖベルト式無段変速機構CVT）の変速制御およびクラッチCLの締結、解放制御を行う。バッテリコントローラ25は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答し、バッテリ12の充放電制御を行う。
【００２０】
図２は実施例１のハイブリッド車両の駆動装置のレイアウト構成を表す概略図である。エンジン1及び電動モータ2は、エンジン1のクランク軸と電動モータ回転軸とが平行となるように配置され、両者共にトランスアクスルケース50の取り付け面50aに取り付けられている。言い換えると、エンジン1と電動モータ2とは、取り付け面50aである略同一平面から突出するように組み付けられている。トランスアクスルケース50内には、トルクコンバータT/Cと、無段変速機4と、クラッチCLと、第１歯車9aと、終減速装置30と、動力伝達機構11とが収装されている。
【００２１】
エンジン1の取り付け面50a側とは反対側の部分には、エンジン排気配管（もしくは吸気配管）1aが設けられている。また、トランスアクスルケース50の下方には、ドライブシャフト33が結合されている。よって、電動モータ2は、径方向について見てみると、ドライブシャフト33とエンジン1とに挟まれた領域内に設けられ、軸方向について見てみると、取り付け面50aとエンジン排気配管1aとに挟まれた領域内に設けられる。
尚、図２では、第１歯車9aと第４歯車11cとを紙面に記載するに際して、便宜上、隣り合わせで記載したが、実際には、第１歯車9aと第4歯車11cともに、図３に記載されたように、終減速歯車31の回転軸に対して垂直方向の同一面で終減速歯車31に噛み合っている。
【００２２】
無段変速機4には、変速に必要な油圧を制御するコントロールバルブユニット40が設けられている（図３参照）。コントロールバルブユニット40内には、運転者が操作するシフトレバー44のレンジ位置に応じて作動するマニュアルバルブ（図示せず）が収容されている。マニュアルバルブは、トランスアクスルケース50の外側に延在されたマニュアルシャフト41と連動する。マニュアルシャフト41のトランスアクスルケース50上部外側には、マニュアルシャフト41を中心として径方向に延在されたセレクトレバー42が取り付けられている。セレクトレバー42のマニュアルシャフト41と反対側の端部にはシフトケーブル43の一端が取り付けられ、シフトケーブル43の他端には、運転者の操作するシフトレバー44が取り付けられている。シフトケーブル43は、円筒状の外筒の内部にワイヤーが通され、シフトレバー44により外筒とワイヤーとが相対移動すると、その相対移動に応じてセレクトレバー42が回動する。これにより、マニュアルシャフト41の回動が行われ、マニュアルバルブがシフトレバー44に応じた位置に移動する。尚、シフトケーブル43の配策については後述する。
【００２３】
図３は実施例１のハイブリッド車両の駆動装置の車載状態におけるクランク軸側から見た概略図である。動力伝達機構11は、第２，第３及び第４歯車11a，11b，11cから構成され、第２歯車11aがドライブシャフト33から離間する位置となるように配置されている。言い換えると、ドライブシャフト33と第２歯車11aとの軸間距離は、ドライブシャフト33と第１歯車9aとの軸間距離よりも大きな位置に配置されている。そして、第２歯車11aには電動モータ2が接続され、電動モータ2の回転軸とドライブシャフト33との軸間距離が確保されており、動力伝達機構11により電動モータ2の外径寸法の大型化を可能としている。
【００２４】
尚、実施例１では、動力伝達機構11を２軸以上の歯車を有する機構としたため、ドライブシャフト33と電動モータ2の回転軸との距離を効果的に大きくすることができる。また、動力伝達機構11は減速機構となっているため、電動モータ2のトルク増幅が可能となり、車両に必要な発進時の駆動力確保や、加速時の駆動力確保を容易としている。
【００２５】
また、トランスアクスルケース50を車載した状態において、電動モータ2をドライブシャフト33の回転軸の上方に配置している。言い換えると、車両上面から見たとき、ドライブシャフト33の回転軸は、電動モータ2の車両下方への投影面と重なる位置に配置されている。すなわち、動力伝達機構11を用いてドライブシャフト33と電動モータ2の回転軸との軸間距離を確保する場合、ドライブシャフト33の上方とすることで、車両上面視において、駆動装置全体の小型化を図ることができ、電動モータ2の体格の大型化を行ったとしても、全体としてコンパクトな駆動装置を提供できる。
【００２６】
図４は実施例１のハイブリッド車両の駆動装置において、動力伝達機構を収装した部分の部分拡大断面図である。トランスアクスルケース50は、トルクコンバータT/Cを収装するコンバータハウジング51と、無段変速機4等を収装するトランスミッションケース52と、コンバータハウジング51とトランスミッションケース52との間を画成する中間壁53とから構成されている。これらの構成は、まず、コンバータハウジング51に対して中間壁53をボルトにより固定し、その後、コンバータハウジング51と中間壁53が取り付けられたトランスミッションケース52とをボルトにより固定することで組み付けられる。
また、動力伝達機構11を構成する第２，第３及び第４歯車11a，11b，11cは、コンバータハウジング51と中間壁53との間に収装されている。これにより、取り付け面50a側に減速機構等を設けることなく電動モータ2を取り付けることが可能となり、エンジン排気配管1aと取り付け面50aとの間の空間を確保することで電動モータ2の軸方向寸法の大型化を可能としている。
【００２７】
このように、トランスアクスルケース50は、エンジン側となるコンバータハウジング51と、変速機側となるトランスミッションケース52とに分割して構成することで、組み付け容易性を確保している。言い換えると、組み付け容易性を考慮した場合、動力伝達機構11は、コンバータハウジング51とトランスミッションケース52とに分割可能な部分に配置することが有利である。
【００２８】
また、コンバータハウジング51には、取り付け面50a側にリブ51aを有する。これにより、コンバータハウジング51により動力伝達機構11を保持することで、回転数上昇に伴う振動が生じたとしても、コンバータハウジング51が補強されているため、放射音の発生を抑制できる。
【００２９】
（シフトケーブルの配策について）
次に、シフトケーブル43の配策について説明する。図２に示すように、実施例のハイブリッド車両の駆動装置は、フロントエンジン、前輪駆動方式であり、エンジン1は横置きとされ、トランスアクスルケース50はエンジン1の出力側と接続されることから、マニュアルシャフト41及びセレクトレバー42は車幅方向中央からやや一方側（図２では左側）にオフセットされた位置となる。一方、シフトレバー44は車室内の車幅方向略中央付近に設定されるため、シフトレバー44とセレクトレバー42とを接続するシフトケーブル43は、図２に示すように若干曲げられながら配策される。このとき、シフトケーブル43は、上述したように外筒の内部をワイヤーが相対移動することから、シフトケーブル43を大きく曲げると、フリクションの増大やスムーズな作動を妨げる原因となるため、極力少ない屈曲で接続すべきである。
【００３０】
ここで、図３に示すように、動力伝達機構11は組み付け性等を考慮してトランスアクスルケース50の径方向外側に拡大された領域に設けられている。このことから、シフトケーブル43は、動力伝達機構11が設けられた部分の側壁であるトランスミッションケース52付近を通ってセレクトレバー42と接続されることとなる（図４参照）。このとき、仮に動力伝達機構11の各回転要素を、中間壁53を用いることなく、トランスミッションケース52とコンバータハウジング51との間で保持すると、特に電動モータ2と接続された第２歯車11aは高回転になりやすく、放射音が発生しやすいため、音振性能を確保できないおそれがある。
【００３１】
この問題に対して、トランスミッションケース52の強度を確保するべく厚みの確保やリブを設けることが考えられる。しかしながら、シフトケーブル43は極力少ない屈曲が望まれており、仮にトランスミッションケース52に補強等を施すと、トランスミッションケース52が回転軸方向に拡大してしまい、シフトケーブル43の屈曲が大きくなることで適切な配策が困難となる。
【００３２】
そこで、実施例では、トランスミッションケース52ではなく、コンバータハウジング51側に取り付けられた中間壁53を設け、このコンバータハウジング51と中間壁53とにより動力伝達機構11を収装することで、シフトケーブル43の屈曲を抑制しつつ音振性能を確保するものである。
【００３３】
以上説明したように、実施例１にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。
（１）エンジン1のエンジン出力軸に結合された無段変速機4（変速機）と、
無段変速機4の変速機出力軸に結合された終減速歯車31と、
終減速歯車31と結合されたドライブシャフト33と、
電動モータ2（電動機）の回転を終減速歯車31に伝達する動力伝達機構11と、
無段変速機4と、終減速歯車31と、動力伝達機構11とを収装し、エンジン1及び電動モータ2aを取り付ける取り付け面50aを有するトランスアクスルケース50と、
を備え、
トランスアクスルケース50は、エンジン側となるコンバータハウジング51と、無段変速機側となるトランスミッションケース52と、コンバータハウジング51に取り付けられトランスミッションケース52との間を画成する中間壁53とから構成され、
動力伝達機構11は、コンバータハウジング51と中間壁53との間に収装されている。
すなわち、動力伝達機構11がコンバータハウジング51と中間壁53との間に収装されたことで、動力伝達機構11をトランスミッションケース52によって支持することがなく、動力伝達機構11に起因する音振性能の悪化を回避できる。
【００３４】
（２）トランスアクスルケース50は、取り付け面50aにリブ51aを有する。これにより、コンバータハウジング51により動力伝達機構11を保持することで、回転数上昇に伴う振動が生じたとしても、コンバータハウジング51が補強されているため、放射音の発生を抑制できる。
【００３５】
以上、各実施例に基づいて本発明を説明したが、上記構成に限らず、他の構成であっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、動力伝達機構11として歯車を組み合わせた例を示したが、歯車に限らずチェーンとスプロケットから構成してもよい。また、実施例では、第１歯車9aと終減速歯車31とを噛合し、動力伝達機構11と終減速歯車31とを噛合した例を示したが、動力伝達機構11と第１歯車9aとを噛合してもよい。
【００３６】
また、実施例では、ハイブリッド車両の電動モータ2を搭載した例を示したが、他の輪に設けられたモータに駆動電流を供給する大型発電機を搭載した場合であっても、同様に適用可能である。また、電動機の例を示したが、４輪駆動ユニットとしてのトランスファーを設ける際に、本発明を適用してもよい。
【００３７】
また、実施例１のハイブリッド車両にあっては、無段変速機4を搭載した例を示したが、無段変速機4に限らず他の有段変速機であってもよい。また、クラッチCLに代えて、複数の摩擦締結要素からなる遊星歯車機構を搭載し、適宜変速可能な副変速装置を搭載してもよい。
【００３８】
更に、実施例ではスタータモータ3によりエンジン再始動を行う構成を示したが、他の構成であっても構わない。具体的には、近年、アイドリングストップ機能付き車両であって、オルタネータをモータ・ジェネレータに置き換え、このモータ・ジェネレータにオルタネータ機能を加えてエンジン始動機能を付加することにより、アイドリングストップからのエンジン再始動時に、スタータモータではなく、このモータ・ジェネレータによりエンジン再始動を行う技術が実用化されている。本願発明も上記のようなモータ・ジェネレータによりエンジン再始動を行う構成としてもよい。
【図１】
0005859143.tif 000002
【図２】
0005859143.tif 000003
【図３】
0005859143.tif 000004
【図４】
0005859143.tif 000005