車両の駆動装置
【課題】電動機のロータによる攪拌損失の増加をもたらすことなく、電動機のステータに対するエンジンオイルの供給量を増やすことができる車両の駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動装置は、内燃機関２及び電動機３Ｌ、３Ｒの少なくともいずれか一方を駆動源として車両１を駆動する。各電動機３Ｌ、３Ｒは、内燃機関２のオイルパン１８の内部に設けられたステータ２５Ｌ、２５Ｒと、ステータ２５Ｌ、２５Ｒの内周側に配置されたロータ２６Ｌ、２６Ｒとを有し、ロータ２６Ｌ、２６Ｒは、オイルパン１８に貯留されたエンジンオイルＥＯがステータ２５Ｌ、２５Ｒ側からロータ２６Ｌ、２６Ｒ側へ侵入することを阻止する隔離空間ＳＰ内に設けられている。
【解決手段】駆動装置は、内燃機関２及び電動機３Ｌ、３Ｒの少なくともいずれか一方を駆動源として車両１を駆動する。各電動機３Ｌ、３Ｒは、内燃機関２のオイルパン１８の内部に設けられたステータ２５Ｌ、２５Ｒと、ステータ２５Ｌ、２５Ｒの内周側に配置されたロータ２６Ｌ、２６Ｒとを有し、ロータ２６Ｌ、２６Ｒは、オイルパン１８に貯留されたエンジンオイルＥＯがステータ２５Ｌ、２５Ｒ側からロータ２６Ｌ、２６Ｒ側へ侵入することを阻止する隔離空間ＳＰ内に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関及び電動機の少なくともいずれか一方を駆動源として車両を駆動する車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動装置として、内燃機関の本体に電動機を一体に結合し、本体に設けられたオイル排出通路の下流端を電動機のステータに向かって開口させたものが知られている（特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献２〜７が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８０２６１号公報
【特許文献２】特開２００３−１４３８１０号公報
【特許文献３】特開２００３−２４０１１２号公報
【特許文献４】特開２００８−２８６２４７号公報
【特許文献５】実開昭６２−９７２２１号公報
【特許文献６】特開２００４−３５８９９４号公報
【特許文献７】特開２００１−１４６９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の駆動装置は、電動機の運転時に高温になり易いステータに対してオイル排出通路を通じてエンジンオイルを供給することができる。しかしながら、ステータの冷却性を向上させるためにステータに対するオイルの供給量を増やした場合には、ステータの内周側に配置されたロータへのオイル供給も増加する。このため、ロータがオイルを攪拌することによる攪拌損失の増加をもたらす。
【０００５】
そこで、本発明は、電動機のロータによる攪拌損失の増加をもたらすことなく、電動機のステータに対するエンジンオイルの供給量を増やすことができる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】
本発明の駆動装置は、内燃機関及び電動機の少なくともいずれか一方を駆動源として車両を駆動する車両の駆動装置において、前記電動機は、前記内燃機関のオイルパンの内部に設けられたステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータとを有し、前記ロータは、前記オイルパンに貯留されたエンジンオイルが前記ステータ側から前記ロータ側へ侵入することを阻止する隔離空間内に設けられているものである（請求項１）。
【０００７】
この駆動装置によれば、電動機のステータがオイルパンの内部に設けられているため、オイルパンに貯留されたエンジンオイルを利用してステータを冷却することができる。また、ステータ側からロータ側へのエンジンオイルの侵入を阻止する隔離空間内に電動機のロータが設けられているため、エンジンオイルがロータによって攪拌されることがない。従って、オイルパン内に貯留されるエンジンオイルを増やすことにより、ステータに対するエンジンオイルの供給量を増加しても、ロータによる攪拌損失の増加をもたらすことがない。また、ステータの冷却専用のオイルを準備する必要がないのでコスト低減及びメインテナンスが容易になる。
【０００８】
本発明の駆動装置の一態様においては、前記内燃機関の停止時における前記オイルパン内のオイルレベルが、前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドよりも上方に設定されてもよい（請求項２）。この態様によれば、ステータのコイルエンドがオイル内に没することになるので、内燃機関の停止時においてステータのコイルエンドを常時冷却することができる。
【０００９】
本発明の駆動装置の一態様においては、前記電動機として、前記内燃機関のクランク軸よりも下方に位置しかつ前記クランク軸を基準として左右に設けられた２つの電動機が設けられていてもよい（請求項３）。この態様においては、クランク軸の回転により掻き上げられたオイルを左右の電動機に掛け流すことができる。これにより、内燃機関の運転中にオイルレベルが下がった場合でもステータの冷却を維持できる。
【００１０】
この態様においては、前記内燃機関を停止させた状態で前記２つの電動機を駆動源としている場合において、前記オイルパン内のオイルレベルが左右で相違しているときに、前記内燃機関の運転を開始させる制御手段を備えてもよい（請求項４）。この場合には、内燃機関の停止中にオイルレベルに差が生じた場合に内燃機関の運転が開始されるので、クランク軸の回転によってエンジンオイルを左右の電動機に掛け流すことができる。これにより、オイルレベルが低い側のオイル供給を補うことができる。
【００１１】
本発明の駆動装置の一態様において、前記オイルパンにはエンジンオイルを吸入するストレーナが設けられており、前記ストレーナは前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドに近接して配置されていてもよい（請求項５）。ステータに設けられたコイルエンドは高温になり易い。この態様によれば、コイルエンドに近接してストレーナが配置されているため、コイルエンドにて加熱されたオイルが吸い込まれて内燃機関の各部に送られるので、内燃機関の暖機時間を短縮できる。
【００１２】
本発明の駆動装置の一態様において、前記内燃機関には、冷媒を循環させる冷却通路と、冷媒を冷却するラジエータと、前記冷却通路に設けられて前記ラジエータへの冷媒の流入を制限する位置とその流入を許可する位置との間で動作するサーモスタット部と、前記サーモスタット部を迂回するようにして前記冷却通路に接続されたバイパス通路と、が設けられており、前記冷却通路は、前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドに近接して配置されており、前記バイパス通路には、前記バイパス通路を開閉する開閉弁が設けられていてもよい（請求項６）。サーモスタット部が故障して冷却通路を閉鎖した場合においても開閉弁によってバイパス通路を開通させることにより、冷媒をラジエータに流入させることができる。また、冷却通路がコイルエンドに近接しているので、冷媒の昇温が促進される。このため、内燃機関の暖機時間の短縮に寄与できる。
【００１３】
この態様においては、前記サーモスタット部にて前記ラジエータへの冷媒の流入が制限されている状態で、前記ステータの温度が所定値を超えている場合、前記バイパス通路が開通するように前記開閉弁を制御する弁制御手段を備えてもよい（請求項７）。この態様によれば、サーモスタット部の動作状態に拘わらずにステータの冷却が優先されるので、電動機の故障を未然に防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の駆動装置によれば、電動機のステータがオイルパンの内部に設けられるとともに、ステータ側からロータ側へのエンジンオイルの侵入を阻止する隔離空間内に電動機のロータが設けられているため、オイルパン内に貯留されるエンジンオイルを増やして、ステータに対するエンジンオイルの供給量を増加しても、ロータによる攪拌損失の増加をもたらすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の形態に係る駆動装置が適用された車両の概要を模式的に示した上面図。
【図２】図１のII-II線に関する断面を模式的に示した説明図。
【図３】図２の左側に位置するIII部の詳細を示した拡大図。
【図４】エンジンオイルの油面が左右に傾いた状態を模式的に示した説明図。
【図５】第１の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図６】第１の形態に係る他の制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図７】第２の形態に係る駆動装置が適用された車両を模式的に示した説明図。
【図８】第３の形態に係る駆動装置が適用された車両を模式的に示した説明図。
【図９】第３の形態の変形例を示した図。
【図１０】第４の形態に係る駆動装置の要部を示した説明図。
【図１１】第４の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の形態）
図１は本発明の第１の形態に係る駆動装置が適用された車両の概要を模式的に示した上面図である。図１の上側が車両前方に、下側が車両後方に相当する。車両１は走行用動力源として内燃機関２と電動機３Ｌ、３Ｒとが設けられたハイブリッド車両として構成されている。車両１は左右の前輪４Ｌ、４Ｒ及び後輪５Ｌ、５Ｒをともに駆動輪として機能させることができる４輪駆動車両として構成されている。前輪４Ｌ、４Ｒの駆動は電動機３Ｌ、３Ｒが担当し、後輪５Ｌ、５Ｒの駆動は内燃機関２が担当するようになっている。２つの電動機３Ｌ、３Ｒは独立して制御可能である。
【００１７】
内燃機関２の左側に配置された第１電動機３Ｌと左前輪４Ｌとの間には第１ドライブ軸６Ｌが、右側に配置された第２電動機３Ｒと右前輪４Ｒとの間には第２ドライブ軸６Ｒがそれぞれ設けられている。内燃機関２にはトランスミッション８が接続されており、トランスミッション８から出力された動力はプロペラ軸９、差動装置１０及び左右のドライブ軸１１を介して左右の後輪５Ｌ、５Ｒに伝達される。
【００１８】
図２は図１のII-II線に関する断面を模式的に示した説明図である。内燃機関２は機関本体１５を備えており、その機関本体１５にはクランク軸１６とカム軸１７とが設けられている。機関本体１５の下部にはエンジンオイルＥＯを貯留するオイルパン１８が装着されており、オイルパン１８の底部にはエンジンオイルＥＯを吸い込むストレーナ２０が設けられている。機関本体１５にはエンジンオイルＥＯを各部に圧送するためのオイルポンプ２１が搭載されており、そのオイルポンプ２１はストレーナ２０と連結されている。オイルポンプ２１は内燃機関２の動力にて駆動される。オイルポンプ２１の吐出側にはオイル通路２２が接続されており、そのオイル通路２２はクランク軸１６やカム軸１７に対して分岐している。これにより、内燃機関２に設けられたクランク軸１６やカム軸１７等の潤滑対象或いは冷却対象に対してエンジンオイルＥＯが供給される。
【００１９】
図２に示すように、第１電動機３Ｌはオイルパン１８の内部に設けられたステータ２５Ｌと、そのステータ２５Ｌの内周側に配置されたロータ２６Ｌとを有している。一方、第２電動機３Ｒも同様に、オイルパン１８の内部に設けられたステータ２５Ｒと、そのステータ２５Ｒの内周側に配置されたロータ２６Ｒとを有している。
【００２０】
オイルパン１８内のオイルレベルＬｖａは各ステータ２５Ｌ、２５Ｒよりも上方に設定されている。図示のオイルレベルＬｖａは内燃機関２の停止時における静的レベルであり、内燃機関２の運転中にはオイルレベルＬｖａは図示の位置よりも下がる。オイルレベルＬｖａが各ステータ２５Ｌ、２５Ｒよりも上方に設定されているため、各ステータ２５Ｌ、２５Ｒのコイルエンド２７Ｌ、２７ＲがエンジンオイルＥＯ内に没するので、内燃機関２の停止時においてコイルエンド２７Ｌ、２７Ｒを常時冷却することができる。オイルポンプ２１を駆動しなくても冷却可能であるから、内燃機関２の燃費が向上する。
【００２１】
また、各電動機３Ｌ、３Ｒは、クランク軸１６よりも下方に位置しかつそのクランク軸１６を基準として左右に設けられている。そのため、クランク軸１６の回転により掻き上げられたエンジンオイルＥＯを矢印で示すように左右の電動機３Ｌ、３Ｒに掛け流すことができる。これにより、内燃機関２の運転に伴ってオイルレベルＬｖａが下がった場合でも各ステータ２５Ｌ、２５Ｒの冷却を維持できる。なお、各電動機３Ｌ、３ＲへのエンジンオイルＥＯの掛け流しを効率良く行うため、クランク軸１６に分岐したオイル通路２２と通じかつ半径方向に延びてクランク軸１６の外周面に開口する放出路（不図示）を形成してもよい。この場合には、クランク軸１６の回転時の遠心力を利用して左右均等にエンジンオイルを放出できるようになる。また、この場合にはクランク軸１６に干渉するまでオイルレベルＬｖａを上げる必要がなく、しかも内燃機関２の運転時に各ステータ２５Ｌ、２５ＲがエンジンオイルＥＯに完全に浸かった状態にする必要がないため、エンジンオイルＥＯの搭載量を削減することが可能になる。
【００２２】
各ロータ２６Ｌ、２６Ｒには、ロータ軸２８Ｌ、２８Ｒが設けられており、各ロータ軸２８Ｌ、２８Ｒの回転は所定のギア列からなる減速部２９Ｌ、２９Ｒにて減速されて図１に示した各ドライブ軸６Ｌ、６Ｒに伝達される。各減速部２９Ｌ、２９Ｒはオイルパン１８に隣接するギア室３０Ｌ、３０Ｒに収められており、各ギア室３０Ｌ、３０Ｒには潤滑オイルであるオートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）が封入されている。そのオイルレベルＬｖｂは各ロータ２６Ｌ、２６Ｒの下端よりも下方に設定されている。これにより、各ロータ２６Ｌ、２６ＲにてＡＴＦが攪拌されることが防止されるため攪拌損失を抑制できる。
【００２３】
図３は図２の左側に位置するIII部の詳細を示した拡大図である。なお、車両１は左右対称であり、図２の右側の構造も左側と同じであるため、右側の構造の説明は省略する。図３に詳しく示したように、ステータ２５Ｌはオイルパン１８から内方に突出する取付部３１にボルト止めされている。ステータ２５Ｌには、そのコイルエンド２７Ｌに溶接にて接合された一対のスリーブ３２が設けられている。ステータ２５Ｌの周囲はオイルパン１８の内部に配置されたカバー３３にて覆われており、そのカバー３３にはエンジンオイルＥＯをステータ２５Ｌに導くための複数の貫通孔３３ａが形成されている。
【００２４】
カバー３３にはロータ２６Ｌのロータ軸２８Ｌの右側端部を軸受３４を介して回転自在に支持する支持部３５が設けられており、その支持部３５はシール部材であるＯリング３６を介在させた状態でスリーブ３１の内周に挿入されている。ロータ軸２８Ｌの左側端部は、オイルパン１８の側壁に形成された支持部３８によって軸受３９を介して回転自在に支持されている。支持部３８も同様にシール部材であるＯリング３６を介在させた状態でスリーブ３１の内周に挿入されている。これにより、ロータ２６Ｌはその両側が２つの支持部３５、３８にて挟まれ、ステータ２５Ｌと支持部３５、３８との間はＯリング３６でシールされる。このため、貫通孔３３ａを通じてカバー３３の内部に流入したエンジンオイルＥＯがロータ２６Ｌ側へ侵入することを阻止できる。即ち、ステータ２５Ｌと２つの支持部３５、３８とによって、エンジンオイルＥＯのステータ２５Ｌ側からロータ２６Ｌ側への侵入を阻止することができる隔離空間ＳＰが形成され、その隔離空間ＳＰ内にロータ２６Ｌが設けられている。これにより、エンジンオイルＥＯが各ロータ２６Ｌ、２６Ｒによって攪拌されることがない。従って、オイルパン１８内に貯留されるエンジンオイルを増やすことにより、各ステータ２５Ｌ、２５Ｒに対するエンジンオイルの供給量を増加しても、各ロータ２６Ｌ、２６Ｒによる攪拌損失の増加をもたらすことがない。
【００２５】
図１に示すように、車両１に搭載された内燃機関２及び各電動機３Ｌ、３Ｒの動作はコンピュータとして構成された車両制御装置４０にて制御される。車両制御装置４０の基本的な制御は公知の制御内容と同様であるので説明を省略し、以下、車両制御装置４０が行う本発明に関連する特徴的な制御について説明する。
【００２６】
図４はエンジンオイルの油面が左右に傾いた状態を模式的に示した説明図である。車両１のコーナリング時などには、遠心力によって図４に示すようにエンジンオイルＥＯの油面が左右に傾いて、オイルレベルＬｖａが左右で相違することが起きる。その相違が許容範囲を超えた場合、図４に示したように左側のオイルレベルＬｖａが第１電動機３Ｌのステータ２５Ｌよりも下方に位置してしまい、左側のステータ２５Ｌの冷却が不十分になるおそれがある。特に、内燃機関２の停止中にはクランク軸１６の掻き上げによるオイル供給が期待できないため、オイルレベルＬｖａの左右での相違による弊害が顕著となる。そこで、本形態においては、内燃機関２の停止時にオイルレベルＬｖａの左右差が生じた場合に車両制御装置４０によって内燃機関２の運転を開始させている。
【００２７】
図５は車両制御装置４０が行う制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムは車両制御装置４０のＲＯＭ等の記憶装置にて保持されており、適時に読み出されて所定の間隔で繰り返し実行される。
【００２８】
ステップＳ１においては、内燃機関２を停止させた状態で各電動機３Ｌ、３Ｒを駆動源としている場合、つまりいわゆる電気走行モードであるか否かを判定する。電気走行モードである場合はステップＳ２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００２９】
ステップＳ２においては、オイルレベルＬｖａの左右差が許容範囲を超えているか否かを判定する。許容範囲の上限値は片方の電動機に対する冷却が不十分になることが顕在化する値を実験的に調査することにより定めることができる。オイルレベルＬｖａの左右差の判定は、オイルパン１８の左右に一つずつレベルセンサを設け、これらレベルセンサの出力信号に基づいて行ってもよい。また、オイルレベルＬｖａの左右差は車両１の横方向（左右方向）の加速度に相関するため、車両１に加速度センサを装着し、その加速度センサの出力信号に基づいてオイルレベルＬｖａの左右差が許容範囲を超えているか否かを判定することもできる。その左右差が許容範囲を超えている場合はステップＳ３に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００３０】
ステップＳ３においては、内燃機関２の運転が開始するように始動制御を実行し、その後今回のルーチンを終了する。始動制御の内容はクランキングを行いながら混合気を着火させる周知の方法である。
【００３１】
図５の制御によれば、オイルレベルＬｖａの左右差が許容範囲を超えた場合に内燃機関２の運転が開始されるので、クランク軸１６の回転によってエンジンオイルを左右の電動機３Ｌ、３Ｒに掛け流すことができる。これにより、オイルレベルＬｖａが低い側のオイル供給を補うことができる。図５の制御を車両制御装置４０が実行することにより、車両制御装置４０は本発明に係る制御手段として機能する。
【００３２】
図６は車両制御装置４０が行う他の制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。この制御は電気走行モード時において、各ステータ２５Ｌ、２５Ｒの温度が高温で、かつその温度に対してオイルパン１８の油温が所定値以上低い低温部が存在する場合、内燃機関２の運転を開始させるものである。このルーチンのプログラムの上記と同様に車両制御装置４０の記憶装置に保持されており、適時に読み出されて所定の間隔で繰り返し実行される。
【００３３】
ステップＳ１１においては、電気走行モードであるか否かを判定する。電気走行モードの場合はステップＳ１２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００３４】
ステップＳ１２においては、各コイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの温度が閾値以上であるか否かを判定する。その温度の測定は各コイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの少なくともいずれか一方に設けられた不図示の温度センサの出力信号に基づいて行われる。各コイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの温度が閾値以上である場合はステップＳ１３に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００３５】
ステップＳ１３においては、オイルパン１８のエンジンオイル内に低温部が存在するか否かを判定する。この低温部は上記閾値に対して所定値以上低い温度を持つ部分として定義される。エンジンオイルの温度はオイルパン１８の適所に設けられた不図示の油温センサの出力信号に基づいて測定され、その測定結果に基づいて低温部の存否が判定される。低温部が存在する場合はステップＳ１４に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００３６】
ステップＳ１４においては、内燃機関２の運転が開始するように始動制御を実行し、その後今回のルーチンを終了する。図６の制御によれば、エンジンオイル内に低温部が存在する場合に内燃機関２の運転を開始させて各電動機３Ｌ、３Ｒへのオイル供給を補うため、各ステータ２５Ｌ、２５Ｒを効率的に冷却することができる。
【００３７】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図７を参照して説明する。図７は、第２の形態に係る駆動装置が適用された車両を模式的に示した説明図である。以下においては、第１の形態と共通の構成には同一の参照符号を付して説明を省略する。第２の形態は第１の形態の改良に相当し、機関本体１５のクランクケース４１の側壁４１ａには各ステータ２５Ｌ、２５Ｒに向かって延びるガイド部材４３Ｌ、４３Ｒが設けられている。第２の形態は第１の形態と同一の効果を達成できる。それに加えて、左右一対のガイド部材４５Ｌ、４５Ｒが設けられているため、クランク軸１６の回転に伴って側壁４１ａに衝突したエンジンオイルＥＯを各ステータ２５Ｌ、２５Ｒに導くことができるため、第１の形態に比べてより効率的に各ステータ２５Ｌ、２５Ｒを冷却することが可能になる。
【００３８】
（第３の形態）
次に、本発明の第３の形態を図８を参照して説明する。図８は、第３の形態に係る駆動装置が適用された車両を模式的に示した説明図である。以下においては、第１の形態と共通の構成には同一の参照符号を付して説明を省略する。第３の形態は第１又は第２の形態の改良に相当する。第３の形態は、オイルパン１８の底部に設けられたストレーナ２０を左側の第１電動機３Ｌのコイルエンド２７Ｌに近接して配置したものである。第３の形態によれば、高温になり易いコイルエンド２７Ｌに近接してストレーナ２０が配置されているため、コイルエンド２７Ｌにて加熱されたエンジンオイルが吸い込まれて内燃機関２の各部に送られるので、内燃機関２の暖機時間を短縮することができる。なお、図９は第３の形態の変形例を示している。図９に示すように、左側のコイルエンド２７Ｌに対してストレーナ２０Ｌを、右側のコイルエンド２７Ｒに対してストレーナ２０Ｒをそれぞれ配置することもできる。図９の形態によれば、図８の形態に比べて内燃機関の暖機時間を更に短縮することができる。
【００３９】
（第４の形態）
次に、本発明の第４の形態を図１０及び図１１を参照して説明する。第４の形態は上述した第１〜第３の形態のいずれかの形態と組み合わせて実施できる。以下においては、上記各形態と共通の構成には同一の参照符号を付して説明を省略する。図１０は第４の形態に係る駆動装置の要部を示した説明図である。内燃機関２にはその各部をロングライフクーラント（ＬＬＣ）等の冷媒にて冷却するため冷却装置５０が設けられている。
【００４０】
冷却装置５０は冷媒を循環させる冷却通路５１と、冷媒を冷却するラジエータ５２と、冷却通路５１に設けられてラジエータ５２への冷媒の流入を制限する位置とその流入を許可する位置との間で動作するサーモスタット部５３と、サーモスタット部５３を迂回するようにして冷却通路５１に接続されたバイパス通路５４とを備えている。また、冷却装置５０にはサーモスタット部５３及びバイパス通路５４のそれぞれを迂回する結合通路５５が設けられている。サーモスタット部５３はワックスペレット型のサーモスタットとして構成されており、冷媒の温度変化に応答して冷却通路５１を開閉動作するようになっている。サーモスタット部５３にて冷却通路５１が閉鎖されている場合、冷媒は結合通路５５を介して破線の矢印で示したようにラジエータ５２及びサーモスタット部５３を迂回して循環する。冷却通路５１は、各電動機３Ｌ、３Ｒのコイルエンド２７Ｌ、２７Ｒに近接して配置されている。更に、バイパス通路５４にはこれを開閉する開閉弁５６が設けられている。開閉弁５６は電磁制御弁として構成されており車両制御装置４０にて操作される。
【００４１】
第４の形態によれば、万が一サーモスタット部５３が故障して冷却通路５１が閉鎖された状態になった場合でも、開閉弁５６を操作してバイパス通路５４を開通させることにより冷媒をラジエータ５２に流入させることができる。また、冷却通路５１がコイルエンド２７Ｌ、２７Ｒに近接しているので、冷媒の昇温が促進される。このため内燃機関２の暖機時間の短縮に寄与できる。
【００４２】
次に、車両制御装置４０が行う開閉弁５６に対する制御について説明する。図１１は第４の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムは車両制御装置４０の記憶装置に保持されており、適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。
【００４３】
ステップＳ２１においては、内燃機関１の油温（エンジンオイルの温度）が閾値以上であるか否かを判定する。この閾値はサーモスタット部５３が冷却通路５１を開通させる温度に対応している。従って、この閾値未満の場合にはサーモスタット部５３にてラジエータ５２への冷媒の流入が制限される。油温が閾値以上の場合はステップＳ２２に進み、開閉弁５６を開弁させて今回のルーチンを終える。一方、油温が閾値未満の場合にはステップＳ２３に進み、開閉弁５６を閉弁させて、ステップＳ２４に進む。
【００４４】
ステップＳ２４においては、各コイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの少なくとも一方の温度が閾値以上か否かを判定する。この閾値は電動機３Ｌ、３Ｒの故障を防止可能な許容範囲の上限温度として設定されている。各コイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの温度は不図示の温度センサの出力信号に基づいて測定される。測定された温度が閾値以上の場合はステップＳ２５に進む。一方、その温度が閾値未満の場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００４５】
ステップＳ２５においては、開閉弁５６を開弁させてバイパス通路５４を開通させる。これにより、ラジエータ５２への冷媒の流入がサーモスタット部５３にて制限されている状態であってもサーモスタット部５３を迂回させて冷媒をラジエータ５２に導くことができる。つまり、サーモスタット部５３の動作状態に拘わらずにコイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの冷却が優先されるため、各電動機３Ｌ、３Ｒの故障を未然に防止することができる。図１１の制御ルーチンを車両制御装置４０が実行することにより、車両制御装置４０は本発明に係る弁制御手段として機能する。
【００４６】
本発明は上記の各形態に限定されず、種々の形態にて実施できる。上記の各形態では車両の左右に一つずつ合計２つの電動機が設けられているが、電動機の個数には格別の制限はない。従って、内燃機関と単一の電動機とを組み合わせた形態で本発明を実施することもできる。また、駆動源である内燃機関及び電動機から駆動輪に至る動力伝達経路の構成は任意であり、上述した各形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４７】
１ 車両
２ 内燃機関
３Ｌ、３Ｒ 電動機
１６ クランク軸
１８ オイルパン
２０ ストレーナ
２５Ｌ、２５Ｒ ステータ
２６Ｌ、２６Ｒ ロータ
２７Ｌ、２７Ｒ コイルエンド
４０ 車両制御装置（制御手段、弁制御手段）
５１ 冷却通路
５２ ラジエータ
５３ サーモスタット部
５４ バイパス通路
５６ 開閉弁
Ｌｖａ オイルレベル
ＳＰ 隔離空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関及び電動機の少なくともいずれか一方を駆動源として車両を駆動する車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動装置として、内燃機関の本体に電動機を一体に結合し、本体に設けられたオイル排出通路の下流端を電動機のステータに向かって開口させたものが知られている（特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献２〜７が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８０２６１号公報
【特許文献２】特開２００３−１４３８１０号公報
【特許文献３】特開２００３−２４０１１２号公報
【特許文献４】特開２００８−２８６２４７号公報
【特許文献５】実開昭６２−９７２２１号公報
【特許文献６】特開２００４−３５８９９４号公報
【特許文献７】特開２００１−１４６９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の駆動装置は、電動機の運転時に高温になり易いステータに対してオイル排出通路を通じてエンジンオイルを供給することができる。しかしながら、ステータの冷却性を向上させるためにステータに対するオイルの供給量を増やした場合には、ステータの内周側に配置されたロータへのオイル供給も増加する。このため、ロータがオイルを攪拌することによる攪拌損失の増加をもたらす。
【０００５】
そこで、本発明は、電動機のロータによる攪拌損失の増加をもたらすことなく、電動機のステータに対するエンジンオイルの供給量を増やすことができる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】
本発明の駆動装置は、内燃機関及び電動機の少なくともいずれか一方を駆動源として車両を駆動する車両の駆動装置において、前記電動機は、前記内燃機関のオイルパンの内部に設けられたステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータとを有し、前記ロータは、前記オイルパンに貯留されたエンジンオイルが前記ステータ側から前記ロータ側へ侵入することを阻止する隔離空間内に設けられているものである（請求項１）。
【０００７】
この駆動装置によれば、電動機のステータがオイルパンの内部に設けられているため、オイルパンに貯留されたエンジンオイルを利用してステータを冷却することができる。また、ステータ側からロータ側へのエンジンオイルの侵入を阻止する隔離空間内に電動機のロータが設けられているため、エンジンオイルがロータによって攪拌されることがない。従って、オイルパン内に貯留されるエンジンオイルを増やすことにより、ステータに対するエンジンオイルの供給量を増加しても、ロータによる攪拌損失の増加をもたらすことがない。また、ステータの冷却専用のオイルを準備する必要がないのでコスト低減及びメインテナンスが容易になる。
【０００８】
本発明の駆動装置の一態様においては、前記内燃機関の停止時における前記オイルパン内のオイルレベルが、前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドよりも上方に設定されてもよい（請求項２）。この態様によれば、ステータのコイルエンドがオイル内に没することになるので、内燃機関の停止時においてステータのコイルエンドを常時冷却することができる。
【０００９】
本発明の駆動装置の一態様においては、前記電動機として、前記内燃機関のクランク軸よりも下方に位置しかつ前記クランク軸を基準として左右に設けられた２つの電動機が設けられていてもよい（請求項３）。この態様においては、クランク軸の回転により掻き上げられたオイルを左右の電動機に掛け流すことができる。これにより、内燃機関の運転中にオイルレベルが下がった場合でもステータの冷却を維持できる。
【００１０】
この態様においては、前記内燃機関を停止させた状態で前記２つの電動機を駆動源としている場合において、前記オイルパン内のオイルレベルが左右で相違しているときに、前記内燃機関の運転を開始させる制御手段を備えてもよい（請求項４）。この場合には、内燃機関の停止中にオイルレベルに差が生じた場合に内燃機関の運転が開始されるので、クランク軸の回転によってエンジンオイルを左右の電動機に掛け流すことができる。これにより、オイルレベルが低い側のオイル供給を補うことができる。
【００１１】
本発明の駆動装置の一態様において、前記オイルパンにはエンジンオイルを吸入するストレーナが設けられており、前記ストレーナは前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドに近接して配置されていてもよい（請求項５）。ステータに設けられたコイルエンドは高温になり易い。この態様によれば、コイルエンドに近接してストレーナが配置されているため、コイルエンドにて加熱されたオイルが吸い込まれて内燃機関の各部に送られるので、内燃機関の暖機時間を短縮できる。
【００１２】
本発明の駆動装置の一態様において、前記内燃機関には、冷媒を循環させる冷却通路と、冷媒を冷却するラジエータと、前記冷却通路に設けられて前記ラジエータへの冷媒の流入を制限する位置とその流入を許可する位置との間で動作するサーモスタット部と、前記サーモスタット部を迂回するようにして前記冷却通路に接続されたバイパス通路と、が設けられており、前記冷却通路は、前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドに近接して配置されており、前記バイパス通路には、前記バイパス通路を開閉する開閉弁が設けられていてもよい（請求項６）。サーモスタット部が故障して冷却通路を閉鎖した場合においても開閉弁によってバイパス通路を開通させることにより、冷媒をラジエータに流入させることができる。また、冷却通路がコイルエンドに近接しているので、冷媒の昇温が促進される。このため、内燃機関の暖機時間の短縮に寄与できる。
【００１３】
この態様においては、前記サーモスタット部にて前記ラジエータへの冷媒の流入が制限されている状態で、前記ステータの温度が所定値を超えている場合、前記バイパス通路が開通するように前記開閉弁を制御する弁制御手段を備えてもよい（請求項７）。この態様によれば、サーモスタット部の動作状態に拘わらずにステータの冷却が優先されるので、電動機の故障を未然に防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の駆動装置によれば、電動機のステータがオイルパンの内部に設けられるとともに、ステータ側からロータ側へのエンジンオイルの侵入を阻止する隔離空間内に電動機のロータが設けられているため、オイルパン内に貯留されるエンジンオイルを増やして、ステータに対するエンジンオイルの供給量を増加しても、ロータによる攪拌損失の増加をもたらすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の形態に係る駆動装置が適用された車両の概要を模式的に示した上面図。
【図２】図１のII-II線に関する断面を模式的に示した説明図。
【図３】図２の左側に位置するIII部の詳細を示した拡大図。
【図４】エンジンオイルの油面が左右に傾いた状態を模式的に示した説明図。
【図５】第１の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図６】第１の形態に係る他の制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図７】第２の形態に係る駆動装置が適用された車両を模式的に示した説明図。
【図８】第３の形態に係る駆動装置が適用された車両を模式的に示した説明図。
【図９】第３の形態の変形例を示した図。
【図１０】第４の形態に係る駆動装置の要部を示した説明図。
【図１１】第４の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の形態）
図１は本発明の第１の形態に係る駆動装置が適用された車両の概要を模式的に示した上面図である。図１の上側が車両前方に、下側が車両後方に相当する。車両１は走行用動力源として内燃機関２と電動機３Ｌ、３Ｒとが設けられたハイブリッド車両として構成されている。車両１は左右の前輪４Ｌ、４Ｒ及び後輪５Ｌ、５Ｒをともに駆動輪として機能させることができる４輪駆動車両として構成されている。前輪４Ｌ、４Ｒの駆動は電動機３Ｌ、３Ｒが担当し、後輪５Ｌ、５Ｒの駆動は内燃機関２が担当するようになっている。２つの電動機３Ｌ、３Ｒは独立して制御可能である。
【００１７】
内燃機関２の左側に配置された第１電動機３Ｌと左前輪４Ｌとの間には第１ドライブ軸６Ｌが、右側に配置された第２電動機３Ｒと右前輪４Ｒとの間には第２ドライブ軸６Ｒがそれぞれ設けられている。内燃機関２にはトランスミッション８が接続されており、トランスミッション８から出力された動力はプロペラ軸９、差動装置１０及び左右のドライブ軸１１を介して左右の後輪５Ｌ、５Ｒに伝達される。
【００１８】
図２は図１のII-II線に関する断面を模式的に示した説明図である。内燃機関２は機関本体１５を備えており、その機関本体１５にはクランク軸１６とカム軸１７とが設けられている。機関本体１５の下部にはエンジンオイルＥＯを貯留するオイルパン１８が装着されており、オイルパン１８の底部にはエンジンオイルＥＯを吸い込むストレーナ２０が設けられている。機関本体１５にはエンジンオイルＥＯを各部に圧送するためのオイルポンプ２１が搭載されており、そのオイルポンプ２１はストレーナ２０と連結されている。オイルポンプ２１は内燃機関２の動力にて駆動される。オイルポンプ２１の吐出側にはオイル通路２２が接続されており、そのオイル通路２２はクランク軸１６やカム軸１７に対して分岐している。これにより、内燃機関２に設けられたクランク軸１６やカム軸１７等の潤滑対象或いは冷却対象に対してエンジンオイルＥＯが供給される。
【００１９】
図２に示すように、第１電動機３Ｌはオイルパン１８の内部に設けられたステータ２５Ｌと、そのステータ２５Ｌの内周側に配置されたロータ２６Ｌとを有している。一方、第２電動機３Ｒも同様に、オイルパン１８の内部に設けられたステータ２５Ｒと、そのステータ２５Ｒの内周側に配置されたロータ２６Ｒとを有している。
【００２０】
オイルパン１８内のオイルレベルＬｖａは各ステータ２５Ｌ、２５Ｒよりも上方に設定されている。図示のオイルレベルＬｖａは内燃機関２の停止時における静的レベルであり、内燃機関２の運転中にはオイルレベルＬｖａは図示の位置よりも下がる。オイルレベルＬｖａが各ステータ２５Ｌ、２５Ｒよりも上方に設定されているため、各ステータ２５Ｌ、２５Ｒのコイルエンド２７Ｌ、２７ＲがエンジンオイルＥＯ内に没するので、内燃機関２の停止時においてコイルエンド２７Ｌ、２７Ｒを常時冷却することができる。オイルポンプ２１を駆動しなくても冷却可能であるから、内燃機関２の燃費が向上する。
【００２１】
また、各電動機３Ｌ、３Ｒは、クランク軸１６よりも下方に位置しかつそのクランク軸１６を基準として左右に設けられている。そのため、クランク軸１６の回転により掻き上げられたエンジンオイルＥＯを矢印で示すように左右の電動機３Ｌ、３Ｒに掛け流すことができる。これにより、内燃機関２の運転に伴ってオイルレベルＬｖａが下がった場合でも各ステータ２５Ｌ、２５Ｒの冷却を維持できる。なお、各電動機３Ｌ、３ＲへのエンジンオイルＥＯの掛け流しを効率良く行うため、クランク軸１６に分岐したオイル通路２２と通じかつ半径方向に延びてクランク軸１６の外周面に開口する放出路（不図示）を形成してもよい。この場合には、クランク軸１６の回転時の遠心力を利用して左右均等にエンジンオイルを放出できるようになる。また、この場合にはクランク軸１６に干渉するまでオイルレベルＬｖａを上げる必要がなく、しかも内燃機関２の運転時に各ステータ２５Ｌ、２５ＲがエンジンオイルＥＯに完全に浸かった状態にする必要がないため、エンジンオイルＥＯの搭載量を削減することが可能になる。
【００２２】
各ロータ２６Ｌ、２６Ｒには、ロータ軸２８Ｌ、２８Ｒが設けられており、各ロータ軸２８Ｌ、２８Ｒの回転は所定のギア列からなる減速部２９Ｌ、２９Ｒにて減速されて図１に示した各ドライブ軸６Ｌ、６Ｒに伝達される。各減速部２９Ｌ、２９Ｒはオイルパン１８に隣接するギア室３０Ｌ、３０Ｒに収められており、各ギア室３０Ｌ、３０Ｒには潤滑オイルであるオートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）が封入されている。そのオイルレベルＬｖｂは各ロータ２６Ｌ、２６Ｒの下端よりも下方に設定されている。これにより、各ロータ２６Ｌ、２６ＲにてＡＴＦが攪拌されることが防止されるため攪拌損失を抑制できる。
【００２３】
図３は図２の左側に位置するIII部の詳細を示した拡大図である。なお、車両１は左右対称であり、図２の右側の構造も左側と同じであるため、右側の構造の説明は省略する。図３に詳しく示したように、ステータ２５Ｌはオイルパン１８から内方に突出する取付部３１にボルト止めされている。ステータ２５Ｌには、そのコイルエンド２７Ｌに溶接にて接合された一対のスリーブ３２が設けられている。ステータ２５Ｌの周囲はオイルパン１８の内部に配置されたカバー３３にて覆われており、そのカバー３３にはエンジンオイルＥＯをステータ２５Ｌに導くための複数の貫通孔３３ａが形成されている。
【００２４】
カバー３３にはロータ２６Ｌのロータ軸２８Ｌの右側端部を軸受３４を介して回転自在に支持する支持部３５が設けられており、その支持部３５はシール部材であるＯリング３６を介在させた状態でスリーブ３１の内周に挿入されている。ロータ軸２８Ｌの左側端部は、オイルパン１８の側壁に形成された支持部３８によって軸受３９を介して回転自在に支持されている。支持部３８も同様にシール部材であるＯリング３６を介在させた状態でスリーブ３１の内周に挿入されている。これにより、ロータ２６Ｌはその両側が２つの支持部３５、３８にて挟まれ、ステータ２５Ｌと支持部３５、３８との間はＯリング３６でシールされる。このため、貫通孔３３ａを通じてカバー３３の内部に流入したエンジンオイルＥＯがロータ２６Ｌ側へ侵入することを阻止できる。即ち、ステータ２５Ｌと２つの支持部３５、３８とによって、エンジンオイルＥＯのステータ２５Ｌ側からロータ２６Ｌ側への侵入を阻止することができる隔離空間ＳＰが形成され、その隔離空間ＳＰ内にロータ２６Ｌが設けられている。これにより、エンジンオイルＥＯが各ロータ２６Ｌ、２６Ｒによって攪拌されることがない。従って、オイルパン１８内に貯留されるエンジンオイルを増やすことにより、各ステータ２５Ｌ、２５Ｒに対するエンジンオイルの供給量を増加しても、各ロータ２６Ｌ、２６Ｒによる攪拌損失の増加をもたらすことがない。
【００２５】
図１に示すように、車両１に搭載された内燃機関２及び各電動機３Ｌ、３Ｒの動作はコンピュータとして構成された車両制御装置４０にて制御される。車両制御装置４０の基本的な制御は公知の制御内容と同様であるので説明を省略し、以下、車両制御装置４０が行う本発明に関連する特徴的な制御について説明する。
【００２６】
図４はエンジンオイルの油面が左右に傾いた状態を模式的に示した説明図である。車両１のコーナリング時などには、遠心力によって図４に示すようにエンジンオイルＥＯの油面が左右に傾いて、オイルレベルＬｖａが左右で相違することが起きる。その相違が許容範囲を超えた場合、図４に示したように左側のオイルレベルＬｖａが第１電動機３Ｌのステータ２５Ｌよりも下方に位置してしまい、左側のステータ２５Ｌの冷却が不十分になるおそれがある。特に、内燃機関２の停止中にはクランク軸１６の掻き上げによるオイル供給が期待できないため、オイルレベルＬｖａの左右での相違による弊害が顕著となる。そこで、本形態においては、内燃機関２の停止時にオイルレベルＬｖａの左右差が生じた場合に車両制御装置４０によって内燃機関２の運転を開始させている。
【００２７】
図５は車両制御装置４０が行う制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムは車両制御装置４０のＲＯＭ等の記憶装置にて保持されており、適時に読み出されて所定の間隔で繰り返し実行される。
【００２８】
ステップＳ１においては、内燃機関２を停止させた状態で各電動機３Ｌ、３Ｒを駆動源としている場合、つまりいわゆる電気走行モードであるか否かを判定する。電気走行モードである場合はステップＳ２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００２９】
ステップＳ２においては、オイルレベルＬｖａの左右差が許容範囲を超えているか否かを判定する。許容範囲の上限値は片方の電動機に対する冷却が不十分になることが顕在化する値を実験的に調査することにより定めることができる。オイルレベルＬｖａの左右差の判定は、オイルパン１８の左右に一つずつレベルセンサを設け、これらレベルセンサの出力信号に基づいて行ってもよい。また、オイルレベルＬｖａの左右差は車両１の横方向（左右方向）の加速度に相関するため、車両１に加速度センサを装着し、その加速度センサの出力信号に基づいてオイルレベルＬｖａの左右差が許容範囲を超えているか否かを判定することもできる。その左右差が許容範囲を超えている場合はステップＳ３に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００３０】
ステップＳ３においては、内燃機関２の運転が開始するように始動制御を実行し、その後今回のルーチンを終了する。始動制御の内容はクランキングを行いながら混合気を着火させる周知の方法である。
【００３１】
図５の制御によれば、オイルレベルＬｖａの左右差が許容範囲を超えた場合に内燃機関２の運転が開始されるので、クランク軸１６の回転によってエンジンオイルを左右の電動機３Ｌ、３Ｒに掛け流すことができる。これにより、オイルレベルＬｖａが低い側のオイル供給を補うことができる。図５の制御を車両制御装置４０が実行することにより、車両制御装置４０は本発明に係る制御手段として機能する。
【００３２】
図６は車両制御装置４０が行う他の制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。この制御は電気走行モード時において、各ステータ２５Ｌ、２５Ｒの温度が高温で、かつその温度に対してオイルパン１８の油温が所定値以上低い低温部が存在する場合、内燃機関２の運転を開始させるものである。このルーチンのプログラムの上記と同様に車両制御装置４０の記憶装置に保持されており、適時に読み出されて所定の間隔で繰り返し実行される。
【００３３】
ステップＳ１１においては、電気走行モードであるか否かを判定する。電気走行モードの場合はステップＳ１２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００３４】
ステップＳ１２においては、各コイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの温度が閾値以上であるか否かを判定する。その温度の測定は各コイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの少なくともいずれか一方に設けられた不図示の温度センサの出力信号に基づいて行われる。各コイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの温度が閾値以上である場合はステップＳ１３に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００３５】
ステップＳ１３においては、オイルパン１８のエンジンオイル内に低温部が存在するか否かを判定する。この低温部は上記閾値に対して所定値以上低い温度を持つ部分として定義される。エンジンオイルの温度はオイルパン１８の適所に設けられた不図示の油温センサの出力信号に基づいて測定され、その測定結果に基づいて低温部の存否が判定される。低温部が存在する場合はステップＳ１４に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００３６】
ステップＳ１４においては、内燃機関２の運転が開始するように始動制御を実行し、その後今回のルーチンを終了する。図６の制御によれば、エンジンオイル内に低温部が存在する場合に内燃機関２の運転を開始させて各電動機３Ｌ、３Ｒへのオイル供給を補うため、各ステータ２５Ｌ、２５Ｒを効率的に冷却することができる。
【００３７】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図７を参照して説明する。図７は、第２の形態に係る駆動装置が適用された車両を模式的に示した説明図である。以下においては、第１の形態と共通の構成には同一の参照符号を付して説明を省略する。第２の形態は第１の形態の改良に相当し、機関本体１５のクランクケース４１の側壁４１ａには各ステータ２５Ｌ、２５Ｒに向かって延びるガイド部材４３Ｌ、４３Ｒが設けられている。第２の形態は第１の形態と同一の効果を達成できる。それに加えて、左右一対のガイド部材４５Ｌ、４５Ｒが設けられているため、クランク軸１６の回転に伴って側壁４１ａに衝突したエンジンオイルＥＯを各ステータ２５Ｌ、２５Ｒに導くことができるため、第１の形態に比べてより効率的に各ステータ２５Ｌ、２５Ｒを冷却することが可能になる。
【００３８】
（第３の形態）
次に、本発明の第３の形態を図８を参照して説明する。図８は、第３の形態に係る駆動装置が適用された車両を模式的に示した説明図である。以下においては、第１の形態と共通の構成には同一の参照符号を付して説明を省略する。第３の形態は第１又は第２の形態の改良に相当する。第３の形態は、オイルパン１８の底部に設けられたストレーナ２０を左側の第１電動機３Ｌのコイルエンド２７Ｌに近接して配置したものである。第３の形態によれば、高温になり易いコイルエンド２７Ｌに近接してストレーナ２０が配置されているため、コイルエンド２７Ｌにて加熱されたエンジンオイルが吸い込まれて内燃機関２の各部に送られるので、内燃機関２の暖機時間を短縮することができる。なお、図９は第３の形態の変形例を示している。図９に示すように、左側のコイルエンド２７Ｌに対してストレーナ２０Ｌを、右側のコイルエンド２７Ｒに対してストレーナ２０Ｒをそれぞれ配置することもできる。図９の形態によれば、図８の形態に比べて内燃機関の暖機時間を更に短縮することができる。
【００３９】
（第４の形態）
次に、本発明の第４の形態を図１０及び図１１を参照して説明する。第４の形態は上述した第１〜第３の形態のいずれかの形態と組み合わせて実施できる。以下においては、上記各形態と共通の構成には同一の参照符号を付して説明を省略する。図１０は第４の形態に係る駆動装置の要部を示した説明図である。内燃機関２にはその各部をロングライフクーラント（ＬＬＣ）等の冷媒にて冷却するため冷却装置５０が設けられている。
【００４０】
冷却装置５０は冷媒を循環させる冷却通路５１と、冷媒を冷却するラジエータ５２と、冷却通路５１に設けられてラジエータ５２への冷媒の流入を制限する位置とその流入を許可する位置との間で動作するサーモスタット部５３と、サーモスタット部５３を迂回するようにして冷却通路５１に接続されたバイパス通路５４とを備えている。また、冷却装置５０にはサーモスタット部５３及びバイパス通路５４のそれぞれを迂回する結合通路５５が設けられている。サーモスタット部５３はワックスペレット型のサーモスタットとして構成されており、冷媒の温度変化に応答して冷却通路５１を開閉動作するようになっている。サーモスタット部５３にて冷却通路５１が閉鎖されている場合、冷媒は結合通路５５を介して破線の矢印で示したようにラジエータ５２及びサーモスタット部５３を迂回して循環する。冷却通路５１は、各電動機３Ｌ、３Ｒのコイルエンド２７Ｌ、２７Ｒに近接して配置されている。更に、バイパス通路５４にはこれを開閉する開閉弁５６が設けられている。開閉弁５６は電磁制御弁として構成されており車両制御装置４０にて操作される。
【００４１】
第４の形態によれば、万が一サーモスタット部５３が故障して冷却通路５１が閉鎖された状態になった場合でも、開閉弁５６を操作してバイパス通路５４を開通させることにより冷媒をラジエータ５２に流入させることができる。また、冷却通路５１がコイルエンド２７Ｌ、２７Ｒに近接しているので、冷媒の昇温が促進される。このため内燃機関２の暖機時間の短縮に寄与できる。
【００４２】
次に、車両制御装置４０が行う開閉弁５６に対する制御について説明する。図１１は第４の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムは車両制御装置４０の記憶装置に保持されており、適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。
【００４３】
ステップＳ２１においては、内燃機関１の油温（エンジンオイルの温度）が閾値以上であるか否かを判定する。この閾値はサーモスタット部５３が冷却通路５１を開通させる温度に対応している。従って、この閾値未満の場合にはサーモスタット部５３にてラジエータ５２への冷媒の流入が制限される。油温が閾値以上の場合はステップＳ２２に進み、開閉弁５６を開弁させて今回のルーチンを終える。一方、油温が閾値未満の場合にはステップＳ２３に進み、開閉弁５６を閉弁させて、ステップＳ２４に進む。
【００４４】
ステップＳ２４においては、各コイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの少なくとも一方の温度が閾値以上か否かを判定する。この閾値は電動機３Ｌ、３Ｒの故障を防止可能な許容範囲の上限温度として設定されている。各コイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの温度は不図示の温度センサの出力信号に基づいて測定される。測定された温度が閾値以上の場合はステップＳ２５に進む。一方、その温度が閾値未満の場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００４５】
ステップＳ２５においては、開閉弁５６を開弁させてバイパス通路５４を開通させる。これにより、ラジエータ５２への冷媒の流入がサーモスタット部５３にて制限されている状態であってもサーモスタット部５３を迂回させて冷媒をラジエータ５２に導くことができる。つまり、サーモスタット部５３の動作状態に拘わらずにコイルエンド２７Ｌ、２７Ｒの冷却が優先されるため、各電動機３Ｌ、３Ｒの故障を未然に防止することができる。図１１の制御ルーチンを車両制御装置４０が実行することにより、車両制御装置４０は本発明に係る弁制御手段として機能する。
【００４６】
本発明は上記の各形態に限定されず、種々の形態にて実施できる。上記の各形態では車両の左右に一つずつ合計２つの電動機が設けられているが、電動機の個数には格別の制限はない。従って、内燃機関と単一の電動機とを組み合わせた形態で本発明を実施することもできる。また、駆動源である内燃機関及び電動機から駆動輪に至る動力伝達経路の構成は任意であり、上述した各形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４７】
１ 車両
２ 内燃機関
３Ｌ、３Ｒ 電動機
１６ クランク軸
１８ オイルパン
２０ ストレーナ
２５Ｌ、２５Ｒ ステータ
２６Ｌ、２６Ｒ ロータ
２７Ｌ、２７Ｒ コイルエンド
４０ 車両制御装置（制御手段、弁制御手段）
５１ 冷却通路
５２ ラジエータ
５３ サーモスタット部
５４ バイパス通路
５６ 開閉弁
Ｌｖａ オイルレベル
ＳＰ 隔離空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関及び電動機の少なくともいずれか一方を駆動源として車両を駆動する車両の駆動装置において、
前記電動機は、前記内燃機関のオイルパンの内部に設けられたステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータとを有し、
前記ロータは、前記オイルパンに貯留されたエンジンオイルが前記ステータ側から前記ロータ側へ侵入することを阻止する隔離空間内に設けられていることを特徴とする車両の駆動装置。
【請求項２】
前記内燃機関の停止時における前記オイルパン内のオイルレベルが、前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドよりも上方に設定されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記電動機として、前記内燃機関のクランク軸よりも下方に位置しかつ前記クランク軸を基準として左右に設けられた２つの電動機が設けられている請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記内燃機関を停止させた状態で前記２つの電動機を駆動源としている場合において、前記オイルパン内のオイルレベルが左右で相違しているときに、前記内燃機関の運転を開始させる制御手段を備える請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記オイルパンにはエンジンオイルを吸入するストレーナが設けられており、前記ストレーナは前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドに近接して配置されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記内燃機関には、冷媒を循環させる冷却通路と、冷媒を冷却するラジエータと、前記冷却通路に設けられて前記ラジエータへの冷媒の流入を制限する位置とその流入を許可する位置との間で動作するサーモスタット部と、前記サーモスタット部を迂回するようにして前記冷却通路に接続されたバイパス通路と、が設けられており、
前記冷却通路は、前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドに近接して配置されており、
前記バイパス通路には、前記バイパス通路を開閉する開閉弁が設けられている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記サーモスタット部にて前記ラジエータへの冷媒の流入が制限されている状態で、前記ステータの温度が所定値を超えている場合、前記バイパス通路が開通するように前記開閉弁を制御する弁制御手段を備える請求項６に記載の駆動装置。
【請求項１】
内燃機関及び電動機の少なくともいずれか一方を駆動源として車両を駆動する車両の駆動装置において、
前記電動機は、前記内燃機関のオイルパンの内部に設けられたステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータとを有し、
前記ロータは、前記オイルパンに貯留されたエンジンオイルが前記ステータ側から前記ロータ側へ侵入することを阻止する隔離空間内に設けられていることを特徴とする車両の駆動装置。
【請求項２】
前記内燃機関の停止時における前記オイルパン内のオイルレベルが、前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドよりも上方に設定されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記電動機として、前記内燃機関のクランク軸よりも下方に位置しかつ前記クランク軸を基準として左右に設けられた２つの電動機が設けられている請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記内燃機関を停止させた状態で前記２つの電動機を駆動源としている場合において、前記オイルパン内のオイルレベルが左右で相違しているときに、前記内燃機関の運転を開始させる制御手段を備える請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記オイルパンにはエンジンオイルを吸入するストレーナが設けられており、前記ストレーナは前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドに近接して配置されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記内燃機関には、冷媒を循環させる冷却通路と、冷媒を冷却するラジエータと、前記冷却通路に設けられて前記ラジエータへの冷媒の流入を制限する位置とその流入を許可する位置との間で動作するサーモスタット部と、前記サーモスタット部を迂回するようにして前記冷却通路に接続されたバイパス通路と、が設けられており、
前記冷却通路は、前記電動機の前記ステータに設けられたコイルエンドに近接して配置されており、
前記バイパス通路には、前記バイパス通路を開閉する開閉弁が設けられている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記サーモスタット部にて前記ラジエータへの冷媒の流入が制限されている状態で、前記ステータの温度が所定値を超えている場合、前記バイパス通路が開通するように前記開閉弁を制御する弁制御手段を備える請求項６に記載の駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２４７６５７（Ｐ２０１０−２４７６５７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９９０１８（Ｐ２００９−９９０１８）
【出願日】平成２１年４月１５日（２００９．４．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１５日（２００９．４．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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