特開 2024-142013 モータユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142013

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】モータユニット

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/40 20071001AFI20241003BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20241003BHJP

   B60K 6/38 20071001ALI20241003BHJP

   B60K 17/04 20060101ALI20241003BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20241003BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20241003BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B60K6/40

B60K6/442 ZHV

B60K6/38

B60K17/04 G

B60L9/18 J

B60L15/20 K

B60L50/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053948

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 翔

(72)【発明者】

【氏名】檀上 弥輝

【テーマコード（参考）】

3D039

3D202

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D039AA02

3D039AA03

3D039AB01

3D039AC03

3D039AD01

3D202AA02

3D202EE12

3D202EE16

3D202EE19

3D202EE21

3D202EE23

3D202FF12

3D202FF13

3D202FF15

5H125AA01

5H125AC08

5H125BA00

5H125BE05

5H125FF01

(57)【要約】

【課題】シリーズハイブリッド車両用のモータユニットにおいて、入力軸方向の長さを短くして、車両への実装を容易とする。
【解決手段】実施形態のモータユニットは、エンジンと、発電用の第１モータジェネレータと、駆動用の第２モータジェネレータと、前記エンジンの出力により駆動されるオイルポンプと、を備えたハイブリッド車両のモータユニットであって、直達軸と、前記直達軸に設けられ、前記エンジンの出力を駆動軸へ伝達・遮断する直達クラッチと、を備え、前記第１モータジェネレータ、前記第２モータジェネレータ及び前記直達軸は、同軸上に配置されており、前記オイルポンプの駆動軸は、前記直達軸とは、別軸に設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、発電用の第１モータジェネレータと、駆動用の第２モータジェネレータと、前記エンジンの出力により駆動されるオイルポンプと、を備えたハイブリッド車両のモータユニットであって、
直達軸と、
前記直達軸に設けられ、前記エンジンの出力を駆動軸へ伝達・遮断する直達クラッチと、
を備え、
前記第１モータジェネレータ、前記第２モータジェネレータ及び前記直達軸は、同軸上に配置されており、
前記オイルポンプの駆動軸は、前記直達軸とは、別軸に設けられている、
モータユニット。

【請求項2】

前記オイルポンプの駆動軸に設けられたオイルポンプギアは前記直達クラッチと同じケースに収容され、
前記オイルポンプギアは前記直達クラッチのクラッチハブと噛み合っており、
前記クラッチハブは、前記オイルポンプを駆動するためのポンプドライブギアとして機能している、
請求項１に記載のモータユニット。

【請求項3】

ベアリングを保持するベアリングリテーナを有し、
前記ベアリングリテーナは、前記オイルポンプを覆うポンプカバーとして機能している、
請求項１に記載のモータユニット。

【請求項4】

前記オイルポンプを、前記直達軸の軸方向において、前記直達軸と前記第１モータジェネレータとの間に配置可能に、前記直達クラッチが設けられている、
請求項１に記載のモータユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、モータユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンに連結され回転駆動する入力軸と、入力軸から発電用の第１モータジェネレータにトルクを伝達するとともに、駆動用の第２モータジェネレータが発生した駆動力を駆動輪に伝達する伝達機構と、を備えるハイブリッド車両用のモータユニットが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２００９／１２８２８８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このようなモータユニットを備えたハイブリッド車両において、直達クラッチ、発電用の第１モータジェネレータの軸及び駆動用の第２モータジェネレータの軸及びオイルポンプの軸をそれぞれ別軸上に配置した場合には、モータユニットの幅方向の寸法が大きくなることとなっていた。またオイルポンプを駆動するためのポンプ駆動ギアもエンジンの出力軸上に配置する必要があり、軸長方向の寸法も大きくなることとなっていた。
これにより、エンジンの出力軸（モーターユニットの入力軸）の軸方向の長さの制約が大きい場合には、モータユニットの実装が困難となる虞があった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シリーズハイブリッド車両用のモータユニットにおいて、エンジンの出力軸の長さを短くして、車両への実装が容易となるモータユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態のモータユニットは、エンジンと、発電用の第１モータジェネレータと、駆動用の第２モータジェネレータと、前記エンジンの出力により駆動されるオイルポンプと、を備えたハイブリッド車両のモータユニットであって、直達軸と、前記直達軸に設けられ、前記エンジンの出力を駆動軸へ伝達・遮断する直達クラッチと、を備え、前記第１モータジェネレータ、前記第２モータジェネレータ及び前記直達軸は、同軸上に配置されており、前記オイルポンプの駆動軸は、前記直達軸とは、別軸に設けられている。

【0007】

この構成によれば、オイルポンプの設置によるモータユニットの入力軸方向の長さへの影響を抑制可能な位置にオイルポンプを配置することができ、ひいては、モータユニットの入力軸方向の長さを短くすることができ、車両への実装を容易とすることができる。

【0008】

また、実施形態のモータユニットは、前記オイルポンプの駆動軸に設けられたオイルポンプギアは前記直達クラッチと同じケースに収容され、前記オイルポンプギアは前記直達クラッチのクラッチハブと噛み合っており、前記クラッチハブは、前記オイルポンプを駆動するためのポンプドライブギアとして機能している。

【0009】

この構成によれば、モータユニットを構成する部品点数を削減しつつ、オイルポンプを駆動することができ、メンテナンス性を向上させつつ、モータユニットの重量を低減することができる。

【0010】

また、実施形態のモータユニットにおいて、前記オイルポンプギアは、前記ポンプドライブギアの回転を増速して伝達する。
この構成によれば、オイルポンプの効率を向上させることができる。

【0011】

また実施形態のモータユニットは、ベアリングを保持するベアリングリテーナを有し、
前記ベアリングリテーナは、前記オイルポンプを覆うポンプカバーとして機能している。
この構成によれば、部品点数を削減できるとともに、オイルポンプを確実に保護しつつ、メンテナンス性を向上させることができる。

【0012】

また実施形態のモータユニットは、前記ポンプを、前記直達軸の軸方向において、前記直達軸と前記第１モータジェネレータとの間に配置可能に、前記直達クラッチが設けられている。
この構成によれば、オイルポンプの設置によるモータユニットの入力軸方向の長さへの影響なくオイルポンプを配置することができ、ひいては、モータユニットの入力軸方向の長さを短くすることができ、車両への実装を容易とすることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明にかかるモータユニットによれば、シリーズハイブリッド車両用のモータユニットにおいて、入力軸方向の長さを短くして、車両への実装が容易となる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、ハイブリッド車両の駆動系のスケルトン図である。

【図2】図２は、モータユニットの外観正面斜視図である。

【図3】図３は、カバーを除いたモータユニットの外観正面斜視図である。

【図4】図４は、オイルポンプ周辺のモータユニットの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、本発明にかかる車両制御装置の一例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、ハイブリッド車両の駆動系のスケルトン図である。
ハイブリッド車両１０は、シリーズ方式のハイブリッドシステムを搭載した車両として構成されている。

【0016】

ハイブリッド車両１０は、エンジン１１と、第１モータジェネレータ１２と、第２モータジェネレータ１３と、第１ドグクラッチ１４と、第２ドグクラッチ１５と、直達軸ＤＲＤＸと、直達クラッチ１６と、直達ギア１７と、駆動モータギア１８と、ポンプ駆動ギア１９と、ポンプギア２０と、第１リダクションギア２１と、リダクション軸ＲＥＤＸと、第２リダクションギア２２と、リングギア２３と、ディファレンシャルギア２４と、ドライブシャフト２５と、駆動輪２６と、発電モータ駆動ギア２７と、オイルポンプ２８と、を備えている。

【0017】

上記構成において、直達ギア１７、駆動モータギア１８、ポンプ駆動ギア１９及びポンプギア２０は、モータユニット３０を構成している。

【0018】

エンジン１１は、例えば、３気筒４ストロークのレシプロエンジンでとして構成されており、燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。

【0019】

第１モータジェネレータ１２は、エンジン１１により駆動可能とするため、エンジン１１に直結されている。これにより第１モータジェネレータ１２は、エンジン１１のクランクシャフトと一体に回転軸が回転して、発電を行う。

【0020】

第２モータジェネレータ１３は、ハイブリッド車両１０の走行用の駆動力を発生する駆動モータとして、その回転軸がハイブリッド車両１０の走行駆動系に連結されている。
ここで、第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３は、例えば、永久磁石同期モータ（ＰＭＳＭ：Permanent Magnet Synchronous Motor）として構成されている。

【0021】

第１ドグクラッチ１４は、発電モータとして機能する第１モータジェネレータ１２に対するエンジン１１の駆動力の発電モータ駆動ギア２７を介した伝達／遮断を行う。
第２ドグクラッチ１５は、駆動モータとして機能する第２モータジェネレータ１３の駆動力の後述の走行駆動系に対する駆動モータギア１８を介した伝達／遮断を行うとともに、走行駆動系の駆動力を駆動モータギア１８に対する駆動モータギア１８を介した伝達／遮断を行う。

【0022】

直達軸ＤＲＤＸは、エンジン１１の駆動力をおいる後述の走行駆動系に直接伝達する。
直達クラッチ１６は、直達軸ＤＲＤＸの駆動力の直達ギア１７に対する伝達／遮断を行う。
直達ギア１７は、エンジン１１の駆動力の後述の走行駆動系に対する直接の伝達／遮断を行う。

【0023】

駆動モータギア１８は、走行駆動系の駆動動作時には、第２モータジェネレータ１３の駆動力を後述の走行駆動系に伝達し、回生動作時には、後述の走行駆動系の駆動力を第２モータジェネレータ１３に伝達する。
ポンプ駆動ギア１９は、直達軸ＤＲＤＸを介して伝達されたエンジン１１の駆動力をポンプギア２０に伝達する。
ポンプギア２０は、直達軸ＤＲＤＸ及びポンプ駆動ギア１９を介して伝達されたエンジン１１の駆動力をオイルポンプ２８に伝達してオイルポンプ２８を駆動する。

【0024】

第１リダクションギア２１は、第２モータジェネレータ１３と後述の走行駆動系との間における駆動モータギア１８を介した駆動力の伝達を行う。
リダクション軸ＲＥＤＸは、第１リダクションギア２１と第２リダクションギア２２との間で双方向に駆動力の伝達を行う。

【0025】

第２リダクションギア２２は、走行駆動系の駆動動作時には、第１リダクションギア２１を介した第２モータジェネレータの駆動力あるいは直達ギア１７を介したエンジン１１の駆動力を後述の走行駆動系に伝達するとともに、回生動作時には、後述の走行駆動系の駆動力を第１リダクションギア２１を介して第２モータジェネレータ１３に伝達する。

【0026】

リングギア２３、ディファレンシャルギア２４、ドライブシャフト２５及び駆動輪２６は、走行駆動系を構成しており、エンジン１１あるいは第２モータジェネレータ１３からの駆動力は、リングギア２３に伝達される。

【0027】

リングギア２３に伝達された駆動力は、ディファレンシャルギア２４及び左右のドライブシャフト２５を介して、左右の駆動輪２６に伝達され、駆動輪２６が回転する。
そして、駆動輪２６の回転により、ハイブリッド車両１０が前進走行または後進走行することとなる。

【0028】

上記構成において、直達軸ＤＲＤＸと、第１モータジェネレータ１２の軸及び第２モータジェネレータの軸は、同軸上に配置されている。
したがって直達クラッチ１６、直達ギア１７及びポンプ駆動ギア１９も、第１モータジェネレータ１２の軸及び第２モータジェネレータの軸と同軸上に配置されている。

【0029】

これらに対し、オイルポンプ２８のポンプ軸ＰＭＰＸは、別軸に設けられている。
さらに、オイルポンプ２８を直達軸ＤＲＤＸの軸方向において、直達軸ＤＲＤＸと、第１モータジェネレータ１２の配置位置内に配置可能となるように、直達クラッチ１６が設けられている。

【0030】

この構成によれば、オイルポンプ２８の設置による直達軸ＤＲＤＸの軸方向の長さへの影響なくオイルポンプ２８を設置することができる。ひいては、モータユニット３０の直達軸ＤＲＤＸの軸方向の長さを短くすることができ、車両への実装を容易とすることができる。

【0031】

図２は、モータユニットの外観正面斜視図である。
モータユニット３０は、金属製のカバー４０Ａを有し、このカバー４０Ａに覆われて、カバー４０Ａ内に収納されている。カバー４０Ａの中央部には、エンジン１１の出力軸ＯＵＴＸに接続された入力軸ＩＮＰＸが配置されている。

【0032】

図２中、入力軸ＩＮＰＸの右上方には、第１モータジェネレータ１２のドグ（常時噛み合い歯車）が収納されたドグ収納部ＭＧ１Ｄが配置され、入力軸ＩＮＰＸの左上方には、第２モータジェネレータ１３のドグが収納されたドグ収納部ＭＧ２Ｄが配置されている。
また入力軸ＩＮＰＸの左側には、リダクション軸ＲＥＤＸが配置されている。
さらに入力軸ＩＮＰＸの右側には、オイルポンプ２８のポンプ軸ＰＭＰＸを収納したポンプ軸収納部ＰＭＰＤが配置されている。

【0033】

上記構成において、エンジン１１の出力軸ＯＵＴＸ、モータユニット３０の入力軸ＩＮＰＸ、第１モータジェネレータ１２の回転中心軸及び第２モータジェネレータ１３の回転中心軸は、軸ＡＸ１に沿って、同軸に配置されている。
これに対し、ポンプ軸ＰＭＰＸは、軸ＡＸ１とは別軸であって、軸ＡＸ１と平行な軸ＡＸ２に沿って配置されている。

【0034】

この結果、オイルポンプ２８を軸ＡＸ１に沿って、入力軸の先端から第１モータジェネレータの後端までの範囲内に配置することができるため、モータユニット３０の軸ＡＸ１に沿った長さ、すなわち、モータユニット３０の入力軸ＩＮＰＸ方向の長さを短くして、車両への実装を容易とすることができる。

【0035】

また、第１モータジェネレータ１２あるいは第２モータジェネレータ１３と回転速度を一致させる必要が無いので、オイルポンプ２８を増速することが可能となり、オイルポンプ２８の効率向上を図ることができる。

【0036】

図３は、カバーを除いたモータユニットの外観正面斜視図である。
図３に示すように、モータユニット３０は、ポンプ軸ＰＭＰＸ、リダクション軸ＲＥＤＸ、入力軸ＩＮＰＸなどの軸を回転可能に支持するベアリングを保持するためのベアリングリテーナ５１を備えている。

【0037】

このベアリングリテーナ５１は、オイルポンプ２８を保護するためのポンプカバーとして機能する形状とされている。これにより、別途ポンプカバーを設ける必要が無いため、部品点数を削減してメンテナンス性を向上させることが出来るとともに、モータユニット３０の重量を低減することができるようになっている。

【0038】

次にモータユニット３０の構成部材と、オイルポンプ２８との配置関係について詳細に説明する。
図４は、オイルポンプ周辺のモータユニットの断面図である。
図４に示すように、直達軸として機能している入力軸ＩＮＰＸには、湿式のクラッチハブとして構成され、湿式多板クラッチ部１６Ａを有する直達クラッチ１６が設けられている。
この直達クラッチ１６は、直達ギア１９を入力軸ＩＮＰＸと一体に回転可能に結合し、あるいは、結合を解除する。

【0039】

ポンプ駆動ギア１９には、ポンプギア２０が噛合し、ポンプ駆動ギア１９とポンプ軸ＰＭＰＸに設けられたポンプギア２０とは、同じケーシング（ケーシングの一部がポンプカバーを兼ねたベアリングリテーナ５１で構成）内に収容されている。

【0040】

したがって、ポンプ駆動ギア１９を介して、ポンプギア２０は、入力軸ＩＮＰＸと一体に回転可能とされている。
すなわち、ポンプ駆動ギア１９は、オイルポンプ２８のポンプ軸ＰＭＰＸを駆動するポンプドライブとして機能している。

【0041】

そして、オイルポンプ２８のロータ２８Ａは、ポンプ軸ＰＭＰＸが回転駆動されることにより回転して、オイルを循環することとなる。
上記構成によれば、オイルポンプ２８を駆動するためのドライブギアを別途設ける必要がないので、製造コストを削減でき、モータユニット３０のコンパクト化が図れる。

【0042】

また、オイルポンプ２８の増速を容易に図ることができ、オイルポンプの効率を向上できる。この結果、オイルポンプの小型化を図ることも可能となり、さらなる装置容積及び装置重量の低減が図れる。

【符号の説明】

【0043】

１０ ハイブリッド車両
１１ エンジン
１２ 第１モータジェネレータ（発電用）
１３ 第２モータジェネレータ（駆動用）
１４ 第１ドグクラッチ
１５ 第２ドグクラッチ
１６ 直達クラッチ
１６Ａ 湿式多板クラッチ部
１７ 直達ギア
１８ 駆動モータギア
１９ 直達ギア
２０ ポンプギア
２１ 第１リダクションギア
２２ 第２リダクションギア
２３ リングギア
２４ ディファレンシャルギア
２５ ドライブシャフト
２６ 駆動輪
２７ 発電モータ駆動ギア
２８ オイルポンプ
２８Ａ ロータ
３０ モータユニット
４０Ａ カバー（ポンプカバー）
５１ ベアリングリテーナ
ＤＲＤＸ 直達軸
ＩＮＰＸ 入力軸
ＭＧ１Ｄ ドグ収納部
ＭＧ２Ｄ ドグ収納部
ＯＵＴＸ 出力軸
ＰＭＰＤ ポンプ軸収納部
ＰＭＰＸ ポンプ軸
ＲＥＤＸ リダクション軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】