トップ :: B 処理操作 運輸 :: B60 車両一般




【発明の名称】 ハイブリッド車両用駆動装置
【発明者】 【氏名】本池 一利
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車 株式会社内

【氏名】多賀 豊
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車 株式会社内

【氏名】小嶋 昌洋
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車 株式会社内

【氏名】足立 昌俊
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車 株式会社内

【氏名】金子 二郎
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車 株式会社内
【要約】 【課題】装置全体のコンパクト化を図りつつ減速機構を組込むことのできるハイブリッド車両用駆動装置を提供する。

【解決手段】ハイブリッド車両用の駆動装置１４はＭＧ１（第１モータジェネレータ）、動力分割機構２７及びＭＧ２（第２モータジェネレータ）を備える。ＭＧ１は主に発電機として機能する。動力分割機構２７はエンジンで発生する動力をＭＧ１及び駆動輪に分割する。ＭＧ２は、ＭＧ１の外径よりも小さな外径を有し、そのＭＧ１に対しエンジンの反対側に配置される。ＭＧ２は主に電動機として機能し、エンジンの動力とは別に駆動輪を駆動するための補助動力を発生する。さらに、駆動装置１４において、ＭＧ２よりも外径が小さく、かつＭＧ２の回転を減速させるための減速機構２８を、ＭＧ２に対しエンジンの反対側に設ける。
【特許請求の範囲】
【請求項１】電動機あるいは発電機として機能する第１モータジェネレータと、エンジンで発生する動力を前記第１モータジェネレータ及び駆動輪に分割する動力分割機構と、前記第１モータジェネレータに対し前記エンジンの反対側に配置されるとともに、電動機あるいは発電機として機能し、前記エンジンの動力とは別に前記駆動輪を駆動するための動力を発生する第２モータジェネレータとを備え、前記第２モータジェネレータの外径を前記第１モータジェネレータの外径よりも小さくしたハイブリッド車両用駆動装置において、前記第２モータジェネレータよりも外径が小さく、かつ前記第２モータジェネレータの回転を減速させるための減速機構を、同第２モータジェネレータに対し前記エンジンの反対側に配置することを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項２】前記エンジンから遠ざかるにつれて細くなる外形形状を有し、かつ前記両モータジェネレータ及び前記動力分割機構が組込まれるコアケースと、前記コアケースとは別に設けられ、かつ前記減速機構が組込まれるケースと、前記ケースを前記コアケースに結合するための結合手段とをさらに備える請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項３】前記動力分割機構は、前記両モータジェネレータよりも外径の小さなリングギヤを有し、かつ前記両モータジェネレータ間に配置された遊星歯車機構により構成されており、前記第１モータジェネレータに第１ケーブルを電気的に接続するための第１接続部と、前記第２モータジェネレータに第２ケーブルを電気的に接続するための第２接続部とが、前記両モータジェネレータ間において前記リングギヤの径方向外方の空間に設けられている請求項１又は２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項４】前記両モータジェネレータは前記エンジンから遠ざかるにつれて細くなる外形形状を有する駆動ケースに組込まれており、前記駆動ケースには、前記第１モータジェネレータに接続された第１ケーブルを前記駆動ケース外へ取出すための第１取出し部が設けられるとともに、前記駆動ケースにおいて、前記第１取出し部に対し前記エンジンの反対側には、前記第２モータジェネレータに接続された第２ケーブルを前記駆動ケース外へ取出すための第２取出し部が設けられており、前記第１取出し部及び前記第２取出し部は、互いに平行状態で前記エンジンから遠ざかる方向へ屈曲形成されている請求項１〜３のいずれか１つに記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと電動機という特性の異なる２種類の動力源を備え、状況に応じ駆動力を最適に組合わせて走行するようにしたハイブリッド車両に採用して好適なハイブリッド車両用駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンと電動機という特性の異なる２種類の動力源を備えたハイブリッド車両が開発・実用化されている。このハイブリッド車両では、前述した２種類の動力源の駆動力を状況に応じて最適に組合わせることで、各動力源の長所を活かし短所を補うようにしている。このため、車両の動力性能を十分に確保しつつ、燃料消費率やエミッション性能の大幅な改善を図ることができる。
【０００３】このようなハイブリッド車両に採用される駆動装置としては、従来から種々提案されている。その１つに、第１モータジェネレータ（ＭＧ１）、動力分割機構及び第２モータジェネレータ（ＭＧ２）を備えたものがある。ＭＧ１は主に発電機として機能する。動力分割機構は遊星歯車機構からなり、エンジンで発生する動力をＭＧ１及び駆動輪に分割する。ＭＧ２は主に電動機として機能し、エンジンの動力とは別に駆動輪を駆動するための補助動力を発生する。この駆動装置では、動力分割機構によって分割された動力の一方が機械的に駆動輪に伝達されて、その駆動輪が回転される。また、分割された動力の他方がＭＧ１に伝達される。この伝達に応じてＭＧ１が発電機として機能し、発電された電力がＭＧ２に供給される。この供給に応じてＭＧ２が電動機として機能すると、そのＭＧ２で発生した動力が、前述した動力分割機構によって分割された一方の動力に加わり、エンジンの出力がアシストされる。
【０００４】また、前述したハイブリッド車両用駆動装置における各構成部品の配置（レイアウト）に関連する技術として、例えば特開平６−１４４０２０号公報には、ＭＧ１、ＭＧ２、遊星歯車機構を直列に配置するものが開示されている。この配置によると、エンジンに近い箇所から遠ざかるにつれて順に体格、特に外径が小さくなって、装置全体をコンパクトにできるメリットがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ハイブリッド車両用の駆動装置としては、ＭＧ２（電動機）の回転速度を減速するための減速機構を追加することが考えられる。しかしながら、前述した公報に記載された駆動装置では、この減速機構を前記遊星歯車機構に加えて配置させる場合の具体的なレイアウトについて示されていない。そのため、この減速機構を含めて、装置全体をコンパクトにすることのできる駆動装置の出現が望まれている。
【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、装置全体のコンパクト化を図りつつ減速機構を組込むことのできるハイブリッド車両用駆動装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。請求項１に記載の発明では、電動機あるいは発電機として機能する第１モータジェネレータと、エンジンで発生する動力を前記第１モータジェネレータ及び駆動輪に分割する動力分割機構と、前記第１モータジェネレータに対し前記エンジンの反対側に配置されるとともに、電動機あるいは発電機として機能し、前記エンジンの動力とは別に前記駆動輪を駆動するための動力を発生する第２モータジェネレータとを備え、前記第２モータジェネレータの外径を前記第１モータジェネレータの外径よりも小さくしたハイブリッド車両用駆動装置において、前記第２モータジェネレータよりも外径が小さく、かつ前記第２モータジェネレータの回転を減速させるための減速機構を、同第２モータジェネレータに対し前記エンジンの反対側に配置している。
【０００８】上記の構成によれば、エンジンで発生した動力は、動力分割機構により２つに分割される。この分割された動力の一方が機械的に駆動輪に伝達されて、その駆動輪が回転される。また、分割された動力の他方が第１モータジェネレータに伝達される。この伝達に応じて第１モータジェネレータが発電機として機能すると、発電された電力は第２モータジェネレータに供給される。この供給に応じて第２モータジェネレータが電動機として機能すると、その第２モータジェネレータで発生した動力が、前述した動力分割機構によって分割された一方の動力に加わり、エンジンの出力がアシストされる。
【０００９】ところで、駆動装置では、その構成部分のうち少なくとも両モータジェネレータ及び減速機構については、エンジンに近い側から遠ざかる側へ向けて、第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータ及び減速機構の順に配列されている。そして、第２モータジェネレータの外径が第１モータジェネレータの外径よりも小さいうえに、減速機構の外径が第２モータジェネレータの外径よりも小さい。そのため、動力分割機構の外径が第１モータジェネレータの外径よりも小さければ、駆動装置は、エンジンから遠ざかるにつれて外径の小さくなる先細り形状となる。このように、請求項１に記載の発明では、装置全体のコンパクト化を図りつつ駆動装置に減速機構を組込むことが可能となる。
【００１０】前記のようにコンパクトにまとめられた駆動装置は、ハイブリッド車両への搭載性に優れる。特に、前述した駆動装置全体の形状は、トルクコンバータ及び変速機構を備えた一般的な自動変速機の形状と略同じである。このため、駆動装置を、前記自動変速機と略同じ大きさとなるように設計すれば、その駆動装置は自動変速機が収容される車両の既存のフロアトンネルに収まる。従って、このフロアトンネルを利用し、自動変速機に代えて駆動装置を配置することが可能となる。
【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記エンジンから遠ざかるにつれて細くなる外形形状を有し、かつ前記両モータジェネレータ及び前記動力分割機構が組込まれるコアケースと、前記コアケースとは別に設けられ、かつ前記減速機構が組込まれるケースと、前記ケースを前記コアケースに結合するための結合手段とをさらに備えるとする。
【００１２】上記の構成によれば、駆動装置を種々のハイブリッド車両に展開する場合、減速機構のギヤ比等の諸元をその車両に適合させることができれば、モータジェネレータ、動力分割機構等は共通部品としてそのまま用いることが可能である。ここで、減速機構が組込まれたケースは、両モータジェネレータ及び動力分割機構が組込まれたコアケースから独立していて、両ケース同士の結合及び分離が可能である。このため、減速機構がケースに組込まれたユニット部分をハイブリッド車両の種類毎に準備すれば、両モータジェネレータ及び動力分割機構がコアケースに組込まれたユニット（コアユニット）は、ハイブリッド車両の種類にかかわらず１種類ですむ。そして、組立工場等において、複数種類の駆動装置を組立てる際には、その種類に適した減速機構が組込まれたユニット部分を選択して共通のコアユニットに取付けることで対処できる。
【００１３】請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記動力分割機構は、前記両モータジェネレータよりも外径の小さなリングギヤを有し、かつ前記両モータジェネレータ間に配置された遊星歯車機構により構成されており、前記第１モータジェネレータに第１ケーブルを電気的に接続するための第１接続部と、前記第２モータジェネレータに第２ケーブルを電気的に接続するための第２接続部とが、前記両モータジェネレータ間において前記リングギヤの径方向外方の空間に設けられているとする。
【００１４】上記の構成によれば、動力分割機構が、両モータジェネレータ間に配置された遊星歯車機構によって構成されている。しかも、その遊星歯車機構全体の外形形状を決定するリングギヤの外径が、両モータジェネレータの外径よりも小さい。このことから、両モータジェネレータ間においてリングギヤの径方向外方には空間が生ずる。請求項３に記載の発明では、第１モータジェネレータに第１ケーブルを電気的に接続するための第１接続部がこの空間に設けられている。加えて、第２モータジェネレータに第２ケーブルを電気的に接続するための第２接続部もまたこの空間に設けられている。このように、両モータジェネレータ間の空間に両接続部をまとめて設けることで、スペースの有効利用を図り、もって駆動装置のコンパクト化を損なうことなく両接続部を配置することができる。
【００１５】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記両モータジェネレータは前記エンジンから遠ざかるにつれて細くなる外形形状を有する駆動ケースに組込まれており、前記駆動ケースには、前記第１モータジェネレータに接続された第１ケーブルを前記駆動ケース外へ取出すための第１取出し部が設けられるとともに、前記駆動ケースにおいて、前記第１取出し部に対し前記エンジンの反対側には、前記第２モータジェネレータに接続された第２ケーブルを前記駆動ケース外へ取出すための第２取出し部が設けられており、前記第１取出し部及び前記第２取出し部は、互いに平行状態で前記エンジンから遠ざかる方向へ屈曲形成されているとする。
【００１６】上記の構成によれば、第１モータジェネレータに接続された第１ケーブルは、第１取出し部を通じて駆動ケース外へ取出される。また、第２モータジェネレータに接続された第２ケーブルは、第２取出し部を通じて駆動ケース外へ取出される。ここで、第１取出し部及び第２取出し部は、ともに、エンジンから遠ざかるにつれて細くなる駆動ケースに設けられている。また、第２取出し部は、第１取出し部を挟んでエンジンとは反対側、すなわち、駆動ケースにおいて第１取出し部よりも径の小さな箇所に位置している。加えて、両取出し部は互いに平行状態でエンジンから遠ざかる方向へ屈曲されている。このため、両ケーブルの接続先が駆動装置よりも反エンジン側に配置されている場合には、両ケーブルを互いに干渉させることなく駆動ケース外へ取出し、前記接続先に向けて配線することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、フロントエンジンリヤドライブ（ＦＲ）式の駆動方式を有するハイブリッド車両に具体化した一実施形態について、図面に従って説明する。図１は、ハイブリッド車両１１を下方から見た概略を示している。ここでのハイブリッド車両１１は、エンジン１２及び電動機という特性の異なる２種類の動力源を備え、状況に応じ駆動力を最適に組合わせて駆動輪１３に伝達して走行するタイプの車両である。なお、図１においては左方がハイブリッド車両１１の進行方向前方であり、右方が進行方向後方である。
【００１８】エンジン１２と駆動輪１３との間には、駆動装置１４、プロペラシャフト１５、ディファレンシャル１６、一対のアクスルシャフト１７等が設けられている。駆動装置１４の詳細については後述する。プロペラシャフト１５は、駆動装置１４の出力をディファレンシャル１６に伝える軸である。ディファレンシャル１６は、プロペラシャフト１５からの動力を両アクスルシャフト１７に分けて伝える作動装置である。各アクスルシャフト１７は、ディファレンシャル１６によって分けられた動力を駆動輪１３に伝える軸である。これらの各構成部品のうち、駆動装置１４及びプロペラシャフト１５は、ハイブリッド車両１１のフロア（床部）１８に設けられたフロアトンネル１９内に配置されている。フロアトンネル１９において駆動装置１４が配置される部分では、エンジン１２に近い箇所で最も幅が広く、エンジン１２から遠ざかるにつれて幅が狭くなっている。
【００１９】図２に示すように、駆動装置１４の外殻（外層）部分は駆動ケース２１によって構成されている。駆動ケース２１は、第１ケース２３及び第２ケース２４からなるコアケース２２と、第３ケース２５とによって構成されている。第１ケース２３及び第２ケース２４は略円筒状の外形形状をなしている（図３参照）。コアケース２２では、第２ケース２４の外径が、第１ケース２３の外径よりも若干小さく設定されている。このため、コアケース２２は、エンジン１２から遠ざかるにつれて緩やかに細くなる外形形状を有している。コアケース２２では、第１ケース２３及び第２ケース２４が相互に結合されている。また、コアケース２２の第１ケース２３は、エンジン１２の出力側に結合される。第３ケース２５は、エンジン１２から遠ざかるにつれて外径が小さくなる先細り形状をなしており、コアケース２２の第２ケース２４に結合されている。
【００２０】前述したエンジン１２に対する第１ケース２３の結合、第１ケース２３に対する第２ケース２４の結合、及び第２ケース２４に対する第３ケース２５の結合には、それぞれボルト等の締結部品２６が結合手段として用いられている。
【００２１】駆動ケース２１内の同一軸線上には、エンジン１２に近い側から遠ざかる側（駆動輪１３側）へ向けて順に、第１モータジェネレータ（以下、ＭＧ１という）、動力分割機構２７、第２モータジェネレータ（以下、ＭＧ２という）及び減速機構２８が直列に配置されている。ＭＧ１，ＭＧ２は、電動機あるいは発電機として機能し、かつそれらの機能が状況に応じて切替え可能な電動機、例えば交流同期電動機によって構成されている。ただし、車両の通常の走行時には、ＭＧ１はエンジン１２の動力により発電を行う発電機としての役割を主に担う。また、ＭＧ２はエンジン１２の補助動力を発生する電動機としての役割を主に担う。別の表現をすると、ＭＧ２は電動機として機能する場合、エンジン１２の補助動力源としてエンジン１２の動力を必要に応じてアシスト（補助）し、駆動力を高める。なお、ＭＧ１，ＭＧ２は発電機と電動機の機能を併せ持つものでなく、いずれか一方の機能を有するだけにしてもよいことはいうまでもない。
【００２２】次に、これらＭＧ１，ＭＧ２について説明する。図４に示すように、第１ケース２３内のエンジン１２寄りの箇所には第１カバー２９が取付けられている。また、第１ケース２３内において、第１カバー２９よりも駆動輪１３側には第１支持壁３１が形成されている。ＭＧ１は第１ステータ（固定子）３２及び第１ロータ（回転子）３３を備えている。第１ステータ３２は、第１カバー２９と第１支持壁３１とによって挟まれた空間に配置され、ボルト等の締結部品３４によって第１ケース２３に固定されている。また、第１ロータ３３は、第１カバー２９及び第１支持壁３１に対し軸受３５によって回転可能に支持されている。そして、前記のように第１ケース２３内に組込まれたＭＧ１では、第１ステータ３２のステータコイル３６への通電により第１ロータ３３が回転する。
【００２３】図５及び図６に示すように、第２ケース２４内の第１ケース２３寄りの箇所には第２カバー３７が取付けられている。また、第２ケース２４内において、第２カバー３７よりも駆動輪１３側には第２支持壁３８が形成されている。ＭＧ２は、ＭＧ１の第１ステータ３２に比べ若干外径が小さく、かつ長さの長い第２ステータ３９と、ＭＧ１の第１ロータ３３に比べ若干外径が小さく、かつ長さの長い第２ロータ４１とを備えている。第２ステータ３９は、第２カバー３７と第２支持壁３８とによって挟まれた空間に配置され、ボルト等の締結部品４２によって第２ケース２４に固定されている。また、第２ロータ４１は、前記ＭＧ１の第１ロータ３３と同軸上に配置され、第２カバー３７及び第２支持壁３８に対し、軸受４３によって回転可能に支持されている。そして、前記のように第２ケース２４内に組込まれたＭＧ２では、第２ステータ３９のステータコイル４４への通電により第２ロータ４１が回転する。
【００２４】図２に示すように、第１ロータ３３の軸心部分には入力軸４５が相対回転可能に挿通されている。入力軸４５は、トランスアクスルダンパ４６を介して、エンジン１２の出力軸であるクランク軸４７に連結されている。同様に、第２ロータ４１の軸心部分には中間軸４８が相対回転可能に挿通されている。一方、第３ケース２５には、入力軸４５及び中間軸４８よりも太い出力軸４９が挿通されており、この出力軸４９が軸受５１等によって第３ケース２５に回転可能に支持されている。出力軸４９は、前述したプロペラシャフト１５、ディファレンシャル１６、アクスルシャフト１７等を介して駆動輪１３に連結されている。前記中間軸４８は、後述する減速機構２８を介して前記出力軸４９に連結されている。
【００２５】動力分割機構２７は、エンジン１２の動力を、駆動輪１３を直接駆動するための車両駆動力と、ＭＧ１を作動させて発電を行わせるための発電駆動力とに適切に分割するための機構である。動力分割機構２７は、コアケース２２内において、ＭＧ１及びＭＧ２間の空間に配置されている。図５に示すように動力分割機構２７は、互いに同一の軸心を有するサンギヤ５２、リングギヤ５３及びプラネタリキャリヤ５４が回転可能に連結された遊星歯車機構によって構成されている。サンギヤ５２は入力軸４５上においてＭＧ１の第１ロータ３３に一体回転可能に連結されている。リングギヤ５３は、ＭＧ１及びＭＧ２のステータ３２，３９の外径よりも小径をなしており、中間軸４８のエンジン１２側の端部に設けられている。プラネタリキャリヤ５４は、入力軸４５に一体回転可能に取付けられている。プラネタリキャリヤ５４にはピニオンギヤ５５が回転可能に軸支されている。ピニオンギヤ５５はサンギヤ５２及びリングギヤ５３間に位置し、両ギヤ５２，５３間に回転可能に噛み合わされている。
【００２６】そして、このように構成された動力分割機構２７では、エンジン１２で発生して入力軸４５に伝達された動力が、プラネタリキャリヤ５４、ピニオンギヤ５５及びサンギヤ５２を介してＭＧ１の第１ロータ３３に伝達される。また、入力軸４５に伝達された前記動力は、プラネタリキャリヤ５４及びピニオンギヤ５５を介してリングギヤ５３（中間軸４８）に伝達される。
【００２７】前記したように動力分割機構２７では、リングギヤ５３の外径がＭＧ１，ＭＧ２の外径よりも小さいことから、コアケース２２内において、ＭＧ１，ＭＧ２によって挟まれ、かつ動力分割機構２７のリングギヤ５３の径方向外方には、所定の大きさの空間Ｓ１，Ｓ２が生ずることとなる。
【００２８】図６に示すように減速機構２８は、前述した動力分割機構２７と同様に、サンギヤ５６、リングギヤ５７及びプラネタリキャリヤ５８が回転可能に連結された遊星歯車機構によって構成されており、その全体が第３ケース２５内に配置されている。サンギヤ５６はＭＧ２の第２ロータ４１に一体回転可能に連結され、リングギヤ５７は中間軸４８及び出力軸４９に一体回転可能に連結されている。プラネタリキャリヤ５８は、第２ケース２４の第２支持壁３８に固定されている。プラネタリキャリヤ５８にはピニオンギヤ５９が回転可能に軸支されている。ピニオンギヤ５９はサンギヤ５６及びリングギヤ５７間に位置し、両ギヤ５６，５７に回転（自転）可能に噛み合わされている。そして、このように構成された減速機構２８では、ＭＧ２の第２ロータ４１の回転がサンギヤ５６、ピニオンギヤ５９及びリングギヤ５７を介して出力軸４９に伝達される。この伝達の過程で減速が行われる。減速によりトルクの増した回転が出力軸４９に加わり、エンジン１２の駆動力が補助される。
【００２９】図２に示すように、前述したＭＧ１及びＭＧ２はともにインバータ６１を介して高電圧バッテリ６２に接続される。これらのインバータ６１及び高電圧バッテリ６２は、駆動装置１４よりも車両進行方向後方に配置されている。インバータ６１は高電圧バッテリ６２の高電圧直流電流と、ＭＧ１，ＭＧ２の交流電流とを変換しながら電流を制御する装置である。
【００３０】ＭＧ１をインバータ６１に電気的に接続するために第１ケーブル６３が用いられている。また、ＭＧ２をインバータ６１に電気的に接続するために第２ケーブル６４が用いられている。これらのケーブル６３，６４としては高電圧に耐え得るものが用いられている。さらに、第１ケーブル６３及びＭＧ１間の接続と、第２ケーブル６４及びＭＧ２間の接続のために、コアケース２２内の前記空間Ｓ１が利用されている。
【００３１】詳しくは、図５に示すように、前記第１支持壁３１には第１接続部６５が設けられている。ここでは、第１接続部６５は、第１支持壁３１の上部からＭＧ２側へ突出する突部によって構成されている。そして、第１接続部６５において、ＭＧ１のステータコイル３６と第１ケーブル６３の第１接続端子６８とが電気的に接続されている。同様に、前述した第２カバー３７には第２接続部６６が設けられている。ここでは、第２接続部６６は、第２カバー３７の上部からＭＧ１側へ突出する突部によって構成されている。そして、第２接続部６６において、ＭＧ２のステータコイル４４と第２ケーブル６４の第２接続端子７１とが電気的に接続されている。
【００３２】図３及び図５に示すように、コアケース２２において、ＭＧ１よりも駆動輪１３側の箇所には第１取出し部６７が取付けられている。そして、前記第１接続端子６８が第１取出し部６７に通され、コアケース２２の外部へ取出されている。また、コアケース２２において、第１取出し部６７よりも駆動輪１３側の箇所には、第１取出し部６７と同様の第２取出し部６９が取付けられている。そして、前記第２接続端子７１が第２取出し部６９に通され、コアケース２２の外部へ取出されている。第１取出し部６７及び第２取出し部６９は、互いに平行状態でエンジン１２から遠ざかる方向へ屈曲形成されている。
【００３３】さらに、図２に示すように、駆動ケース２１内における可動部分、例えば、入力軸４５及び第１ロータ３３間、中間軸４８及び第２ロータ４１間等、にオイルを供給するためにオイルポンプ７２が用いられている。オイルポンプ７２は、コアケース２２内のＭＧ１，ＭＧ２によって挟まれた空間のうち、動力分割機構２７よりも下側の前記空間Ｓ２に配置されており、第２カバー３７に取付けられている。また、第２ケース２４の下部にはオイル溜め７３が設けられており、オイルポンプ７２に吸入されるオイルをろ過するオイルストレーナ７４が、このオイル溜め７３内に配置されている。
【００３４】上記のように構成された駆動装置１４は、ハイブリッド車両１１の走行状況に応じて例えば次のように動作する。
＜発進時、低速走行時＞発進時、低速走行時等、駆動輪１３の回転が低速かつ高負荷となってエンジン効率が低くなる領域では、エンジン１２の作動が停止され、高電圧バッテリ６２からＭＧ２に電力が供給される。ＭＧ２の第２ロータ４１が回転し、その回転が減速機構２８のサンギヤ５６、ピニオンギヤ５９及びリングギヤ５７を介して出力軸４９に伝達される。出力軸４９の回転はプロペラシャフト１５等を通じて駆動輪１３に伝達される。このようにＭＧ２の動力のみによって駆動輪１３が駆動される。このときＭＧ１では第１ロータ３３が空転する。
【００３５】＜通常走行時＞通常走行時には、エンジン１２が作動され、その動力が動力分割機構２７によって２つの経路に分割された後、駆動輪１３に伝達される。１つの経路は、入力軸４５に入力された動力をピニオンギヤ５５及びリングギヤ５３に伝達する経路である。この経路に分割された動力は、中間軸４８及びリングギヤ５７を介して出力軸４９に伝達される。もう１つの経路は、発電機を駆動して発電する経路である。詳しくは、入力軸４５に入力された動力を、ピニオンギヤ５５及びサンギヤ５６を介してＭＧ１の第１ロータ３３に伝達する経路である。この動力伝達によってＭＧ１では第１ロータ３３が回転して発電が行われる。発電された電力はＭＧ２に供給され、同ＭＧ２がエンジン１２の補助動力源として使用される。すなわち、ＭＧ２の第２ロータ４１が回転し、その回転が減速機構２８によって減速された後出力軸４９に伝達される。そして、両経路を通じて伝達されて、最終的に出力軸４９から出力される動力によって駆動輪１３が駆動されることとなる。
【００３６】＜高負荷時＞高負荷時には、前述した通常走行時に加え、ＭＧ２に対し高電圧バッテリ６２からも電力が供給される。このため、ＭＧ２による補助動力がさらに増大する。
【００３７】＜減速時、制動時＞減速時や制動時には駆動輪１３の回転によってＭＧ２が駆動される。ＭＧ２が発電機として機能し、回生発電が行われ、車両減速時の運動エネルギが電気エネルギに変換されて高電圧バッテリ６２に回収（蓄電）される。
【００３８】以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）駆動装置１４では、エンジン１２に近い側から遠ざかる側へ向けて、ＭＧ１、動力分割機構２７、ＭＧ２及び減速機構２８の順に直列に配置している。そして、ＭＧ２の外径をＭＧ１の外径よりも小さくし、動力分割機構２７の外径をＭＧ１，ＭＧ２の外径よりも小さくし、さらに減速機構２８の外径をＭＧ２の外径よりも小さくしている。このため、駆動装置１４は、エンジン１２から遠ざかるにつれて外径が小さくなる。駆動装置１４は先細り形状を呈し、コンパクトになる。このように、本実施形態では、装置全体のコンパクト化を図りつつ駆動装置１４に減速機構２８を組込むことができる。
【００３９】また、前記のようにコンパクトにまとめられた駆動装置１４は、ハイブリッド車両１１への搭載性に優れる。特に、前述した形状は、従来のＦＲ式の駆動方式を有する車両に搭載され、かつ流体式のトルクコンバータ及び変速機構を備えた一般的な自動変速機の形状と略同じである。このため、駆動装置１４を、さらに前記自動変速機と略同じ大きさとなるように設計すれば、その駆動装置１４は、自動変速機が収容（搭載）される車両の既存のフロアトンネル１９に収まる。従って、このフロアトンネル１９を利用し、自動変速機に代えて駆動装置１４を配置することができる。別の表現をすると、フロアトンネル１９を含む同一のフロア１８に対し、自動変速機も駆動装置１４も搭載することができ、フロア１８の共用化が実現できる。自動変速機が収容される既存のフロアトンネルとは別に、駆動装置１４が収容されるフロアトンネルを新たに設計しなくてもよい。
【００４０】（２）駆動装置１４を種々のハイブリッド車両１１に展開する場合、減速機構２８のギヤ比等の諸元をその車両に適合させることができれば、ＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構２７等は共通部品としてそのまま用いることが可能である。ここで、減速機構２８が組込まれた第３ケース２５は、ＭＧ１，ＭＧ２及び動力分割機構２７が組込まれたコアケース２２から独立していて、両ケース２５，２２同士の結合及び分離が可能である。このため、減速機構２８が第３ケース２５に組込まれたユニット部分を、ハイブリッド車両１１の種類毎に準備すれば、ＭＧ１，ＭＧ２及び動力分割機構２７がコアケース２２に組込まれたユニット（コアユニット）は、ハイブリッド車両１１の種類にかかわらず１種類ですむ。そして、組立工場等において、複数種類の駆動装置１４を組立てる際には、その種類に適した減速機構２８が組込まれたユニット部分を選択して共通のコアユニットに取付けるだけですむ。結果として、ギヤ比の異なる別の減速機構２８に変更する作業がしやすくなる。
【００４１】（３）動力分割機構２７が遊星歯車機構によって構成されており、しかもその全体の大きさを決定するリングギヤ５３がＭＧ１，ＭＧ２よりも外径が小さいことから、ＭＧ１，ＭＧ２間においてリングギヤ５３の径方向外方には空間Ｓ１，Ｓ２が生ずる。このうち、このような空間Ｓ１を利用し、ＭＧ１のステータコイル３６に第１ケーブル６３を電気的に接続するための第１接続部６５を同空間Ｓ１に設けている。加えて、ＭＧ２のステータコイル４４に第２ケーブル６４を電気的に接続するための第２接続部６６もまたこの空間Ｓ２に設けている。このように、ＭＧ１，ＭＧ２間の空間Ｓ１に両接続部６５，６６をまとめることで、スペースの有効利用を図ることができる。また、空間Ｓ２を利用してオイルポンプ７２を配置している。この観点からもスペースの有効利用を図ることができる。従って、これらの空間Ｓ１，Ｓ２の利用により、駆動装置１４のコンパクト化を損なうことなく接続部６５，６６及びオイルポンプ７２を設けることができる。
【００４２】（４）ＭＧ１のステータコイル３６に接続された第１接続端子６８を、第１取出し部６７を通じて駆動ケース２１の外へ取出している。また、ＭＧ２に接続された第２接続端子７１を、第２取出し部６９を通じて駆動ケース２１の外へ取出している。ここで、第１取出し部６７及び第２取出し部６９は、ともに、エンジン１２から遠ざかるにつれて細くなる駆動ケース２１に設けられている。また、第２取出し部６９は、第１取出し部６７に対しエンジン１２とは反対側、すなわち、駆動ケース２１において、第１取出し部６７よりも外径の小さな箇所に位置している。加えて、両取出し部６７，６９を互いに平行状態でエンジン１２から遠ざかる方向へ屈曲させている。このため、両ケーブル６３，６４の接続先であるインバータ６１が、駆動装置１４よりも車両進行方向後方に配置される本実施形態にあっては、両ケーブル６３，６４を互いに干渉させることなくまとめて駆動ケース２１の外部へ取出し、インバータ６１に向かうように配線することが可能となる。
【００４３】（５）動力分割機構２７のリングギヤ５３の回転を減速機構２８や出力軸４９に伝達するために、ＭＧ２の外部に伝達機構を設けることも考えられる。この場合、例えば、入力軸４５や出力軸４９とは別の軸をそれらに平行に配置するとともに各軸にギヤ等の回転伝達部品を設ける。ここでの軸は、手動変速機において用いられるカウンタ軸に相当するものである。このようにすると、入力軸４５の回転を軸（カウンタ軸）、ギヤ等、減速機構２８を介して出力軸４９に伝達することが可能となる。反面、ギヤを用いるため、ギヤ同士が噛み合う際に音や振動が発生する不具合がある。
【００４４】これに対し、本実施形態では、リングギヤ５３の回転を出力軸４９に伝達するための中間軸４８をリングギヤ５３に一体に設けている。そして、この中間軸４８をＭＧ２の第２ロータ４１に挿通し、減速機構２８のリングギヤ５７に連結している。このため、前述したようなカウンタ軸が不要となる。ギヤの噛み合いに起因する音や振動の発生がないため、振動や騒音に関する特性が向上する。
【００４５】（６）減速機構２８による減速後のトルクは、減速前よりも大きくなる。そのため、この増大したトルクが伝達される部品には大きな強度が要求される。本実施形態では、この要求を満たすために、出力軸４９として、入力軸４５や中間軸４８よりも太いものが用いられている。
【００４６】ここで、仮に、減速機構２８がＭＧ２よりもエンジン１２側に配置されるとすると、このような太い出力軸４９が挿通されることから、それにともなってＭＧ２の径も大きくせざるを得ず、駆動装置１４全体が大型化する。これに対し、本実施形態では、前述したように、減速機構２８をＭＧ２よりも駆動輪１３側に配置している。このため、ＭＧ２に挿通される軸（中間軸４８）を太くしなくてもすみ、ＭＧ２ひいては駆動装置１４の大型化を回避できる。
【００４７】（７）ＭＧ２の外径をＭＧ１の外径よりも小さくしたことにより、ＭＧ２の下方に空間が生ずる。この空間を利用して、オイル溜め７３を組込んだため、このオイル溜め７３の組込みにともなう駆動装置１４の大型化を最小限に止めることができる。別の表現をすると、駆動装置１４の搭載性を損なうことなく、オイル溜め７３を設けることができる。
【００４８】なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・ＭＧ１，ＭＧ２は回生動作及び力行動作の双方が可能なものであればよい。従って、前記実施形態で用いたタイプの交流同期電動機以外にも、ＶＲ型（可変リラクタンス型）同期電動機、バーニアモータ、直流電動機、誘導電動機、超電動モータ、ステップモータ等を用いることができる。
【００４９】・本発明の駆動装置は、ＦＲ式に限らず、他の駆動方式、例えばフロントエンジンフロントドライブ（ＦＦ）式等の駆動方式を有するハイブリッド車両にも適用できる。
【００５０】・前記実施形態では、減速機構２８のプラネタリキャリヤ５８を固定したが、これに代えてリングギヤ５７を第３ケース２５等に固定してもよい。その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
【００５１】（Ａ）請求項１〜４のいずれか１つに記載のハイブリッド車両用駆動装置において、前記動力分割機構は、前記両モータジェネレータよりも外径の小さなリングギヤを有し、かつ前記両モータジェネレータ間に配置された遊星歯車機構により構成されており、可動部分にオイルを供給するためのオイルポンプが、前記両モータジェネレータ間において前記リングギヤの径方向外方の空間に設けられている。
【００５２】上記の構成によれば、モータジェネレータ間の空間を有効利用するため、駆動装置のコンパクト化を損なうことなくオイルポンプを組込むことができる。
（Ｂ）請求項１〜４及び上記（Ａ）のいずれか１つに記載のハイブリッド車両用駆動装置において、前記第２モータジェネレータの下方にオイル溜めをさらに備える。
【００５３】上記の構成によれば、第２モータジェネレータの下方に生ずる空間を利用するため、オイル溜めを配置することにともなう駆動装置の大型化を最小限に止めることができる。
【出願人】 【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地
【出願日】 平成１３年１２月２６日（２００１．１２．２６）
【代理人】 【識別番号】１０００６８７５５
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣 （外１名）
【公開番号】 特開２００３−１９１７６１（Ｐ２００３−１９１７６１Ａ）
【公開日】 平成１５年７月９日（２００３．７．９）
【出願番号】 特願２００１−３９４４５９（Ｐ２００１−３９４４５９）