特開 2025-1250 駆動装置

(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】P2025001250

(43)【公開日】2025-01-08

(54)【発明の名称】駆動装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/00 20060101AFI20241225BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20241225BHJP

   B60K 11/02 20060101ALI20241225BHJP

【ＦＩ】

B60L15/00 Z

B60L15/00 H

H02K9/19 A

B60K11/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023100732

(22)【出願日】2023-06-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 信人

【テーマコード（参考）】

3D038

5H125

5H609

【Ｆターム（参考）】

3D038AB01

3D038AC23

5H125AA01

5H125CD06

5H125EE52

5H125FF01

5H125FF03

5H125FF22

5H125FF23

5H609BB03

5H609BB16

5H609PP02

5H609PP16

5H609QQ05

5H609RR26

5H609RR46

5H609SS20

5H609SS21

5H609SS22

5H609SS23

(57)【要約】

【課題】車両用の駆動装置を提供する。
【解決手段】車両用の駆動装置であって、モータと、モータと機械的に接続されたギアユニットと、モータと電気的に接続された電力変換ユニットと、ケーシングと、第１室および第２室の少なくとも一方に熱媒体を循環させる冷却システムと、を備える。ケーシングは、隔壁で互いに隔てられた第１室および第２室を有する。ケーシングは、モータおよびギアユニットの少なくとも一方を第１室に格納し、電力変換ユニットを第２室に格納する。冷却システムは、隔壁へ熱媒体を供給する隔壁冷却経路を含む。冷却システムは、車両の車速が高くモータの出力トルクが低い状態よりも、車速が低く出力トルクが高い状態の方が、隔壁冷却経路への熱媒体の供給量を多くする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用の駆動装置であって、
モータと、
前記モータと機械的に接続されたギアユニットと、
前記モータと電気的に接続された電力変換ユニットと、
隔壁で互いに隔てられた第１室および第２室を有し、前記モータおよび前記ギアユニットの少なくとも一方を前記第１室に格納し、前記電力変換ユニットを前記第２室に格納するケーシングと、
前記第１室および前記第２室の少なくとも一方に熱媒体を循環させる冷却システムと、
を備え、
前記冷却システムは、前記隔壁へ前記熱媒体を供給する隔壁冷却経路を含み、前記車両の車速が高く前記モータの出力トルクが低い状態よりも、前記車速が低く前記出力トルクが高い状態の方が、前記隔壁冷却経路への前記熱媒体の供給量を多くする、
駆動装置。

【請求項2】

前記冷却システムは、前記車速に相関する車速指標が第１しきい値を下回るときに、前記出力トルクに相関するトルク指標が大きくなるほど、前記隔壁冷却経路への前記熱媒体の供給量を段階的又は連続的に増加させる、請求項１に記載の駆動装置。

【請求項3】

前記冷却システムは、
前記車速指標が前記第１しきい値を下回り、かつ、前記トルク指標が第２しきい値を下回るときは、前記隔壁冷却経路への前記熱媒体の供給量を第１供給量に調整し、
前記車速指標が前記第１しきい値を下回り、かつ、前記トルク指標が前記第２しきい値を上回るときは、前記隔壁冷却経路への前記熱媒体の供給量を前記第１供給量よりも大きい第２供給量に調整する、請求項２に記載の駆動装置。

【請求項4】

前記冷却システムは、前記出力トルクに相関するトルク指標が第２しきい値を上回るときに、前記車速に相関する車速指標が大きくなるほど、前記隔壁冷却経路への前記熱媒体の供給量を段階的又は連続的に減少させる、請求項１に記載の駆動装置。

【請求項5】

前記冷却システムは、
前記トルク指標が前記第２しきい値を上回り、かつ、前記車速指標が第１しきい値を下回るときは、前記隔壁冷却経路への前記熱媒体の供給量を第２供給量に調整し、
前記トルク指標が前記第２しきい値を上回り、かつ、前記車速指標が前記第１しきい値を上回るときは、前記隔壁冷却経路への前記熱媒体の供給量を前記第２供給量よりも小さい第３供給量に調整する、請求項４記載の駆動装置。

【請求項6】

前記第１室には、少なくとも前記モータが格納されており、
前記冷却システムは、前記モータへ前記熱媒体を供給するモータ冷却経路をさらに含み、前記車速に相関する車速指標と前記出力トルクに相関するトルク指標との組み合わせに応じて、前記隔壁冷却経路へ供給する前記熱媒体の供給量の、前記モータ冷却経路へ供給する前記熱媒体の供給量に対する比率を、少なくとも二つのレベルの間で切り替える、請求項１に記載の駆動装置。

【請求項7】

前記冷却システムは、前記トルク指標が第２しきい値を上回るときに、前記車速指標が大きくなるほど、前記比率を段階的又は連続的に減少させる、請求項６に記載の駆動装置。

【請求項8】

前記冷却システムは、
前記トルク指標が前記第２しきい値を上回り、かつ、前記車速指標が第１しきい値を下回るときは、前記比率を第１比率に調整し、
前記トルク指標が前記第２しきい値を上回り、かつ、前記車速指標が前記第１しきい値を上回るときは、前記比率を前記第１比率よりも小さい第２比率に調整する、請求項７に記載の駆動装置。

【請求項9】

前記熱媒体は液状であり、
前記冷却システムは、
前記熱媒体を、前記隔壁冷却経路および前記モータ冷却経路へ供給するポンプと、
前記隔壁冷却経路へ供給する前記熱媒体の供給量の、前記モータ冷却経路へ供給する前記熱媒体の供給量の比率を調整可能な流量調整部と、
をさらに備える、請求項６に記載の駆動装置。

【請求項10】

前記熱媒体はオイルであり、
前記第１室は、前記ギアユニットを格納するギアコンパートメントをさらに備えており、
前記オイルは第１室に貯留される、請求項１に記載の駆動装置。

【請求項11】

前記ケーシングは、前記ギアコンパートメントの下部に、前記オイルを貯留する貯留部をさらに備えており、
前記ギアユニットの一部は、前記貯留部に貯留された前記オイルに浸漬しており、
前記冷却システムは、前記貯留部に貯留された前記オイルを、前記隔壁冷却経路へ送出するポンプをさらに備えており、
前記冷却システムは、前記車速に相関する車速指標と前記出力トルクに相関するトルク指標との組み合わせに応じて、前記ポンプの送出量を、少なくとも二つのレベルの間で切り替える、請求項１０に記載の駆動装置。

【請求項12】

前記冷却システムは、前記車速指標が大きくなるほど、前記隔壁冷却経路へ送出する前記オイルの送出量を段階的又は連続的に減少させる、請求項１１に記載の駆動装置。

【請求項13】

前記第１室は、前記モータを格納するモータコンパートメントをさらに備えており、
前記冷却システムは、前記モータへ前記オイルを供給するモータ冷却経路をさらに含み、
前記ポンプは、前記貯留部に貯留された前記オイルを、前記隔壁冷却経路および前記モータ冷却経路へ送出し、
前記冷却システムは、前記車速指標と前記トルク指標との組み合わせに応じて、前記隔壁冷却経路へ供給する前記オイルの供給量の、前記モータ冷却経路へ供給する前記オイルの供給量に対する比率を、少なくとも二つのレベルの間で切り替える、請求項１２に記載の駆動装置。

【請求項14】

前記冷却システムは、前記トルク指標が第２しきい値を上回るときに、前記車速指標が大きくなるほど、前記比率を段階的又は連続的に減少させる、請求項１３に記載の駆動装置。

【請求項15】

前記冷却システムは、
前記車速指標が第１しきい値を下回り、かつ、前記トルク指標が前記第２しきい値を上回るときは、前記比率を第１比率に調整し、
前記車速指標が前記第１しきい値を上回り、かつ、前記トルク指標が前記第２しきい値を上回るときは、前記比率を前記第１比率よりも小さい第２比率に調整する、請求項１４に記載の駆動装置。

【請求項16】

前記冷却システムは、前記隔壁冷却経路へ供給する前記熱媒体の供給量の、前記モータ冷却経路へ供給する前記熱媒体の供給量の比率を調整可能な流量調整部をさらに備える、請求項１５に記載の駆動装置。

【請求項17】

前記隔壁冷却経路は、前記隔壁内に配置されている流通経路を備えている、請求項１に記載の駆動装置。

【請求項18】

前記隔壁冷却経路は、前記隔壁に前記熱媒体を噴出する部位を備えている、請求項１に記載の駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、車両用の駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されている車両用の駆動装置は、電力変換ユニットを収容するケースと、モータを収容するケースとが、一体的に接続された構成を備えている。この駆動装置では、電力変換ユニットとモータとを隔てる隔壁に、空冷のためのフィンが備えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２３－３５５３７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の駆動装置では、冷却の最適化が検討されていない。すると、走行風が期待出来ずに冷却が困難になる低速運転時や、モータの発熱量が大きくなる高トルク運転時などにおいて、モータから電力変換ユニットへの伝熱量が大きくなってしまう場合がある。その結果、熱負荷の増加により、電力変換ユニットの各種電子部品の寿命が低下するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する車両用の駆動装置は、モータと、モータと機械的に接続されたギアユニットと、モータと電気的に接続された電力変換ユニットと、ケーシングと、第１室および第２室の少なくとも一方に熱媒体を循環させる冷却システムと、を備える。ケーシングは、隔壁で互いに隔てられた第１室および第２室を有する。ケーシングは、モータおよびギアユニットの少なくとも一方を第１室に格納し、電力変換ユニットを第２室に格納する。冷却システムは、隔壁へ熱媒体を供給する隔壁冷却経路を含む。冷却システムは、隔壁へ熱媒体を供給する隔壁冷却経路を含み、車両の車速が高くモータの出力トルクが低い状態よりも、車速が低く出力トルクが高い状態の方が、隔壁冷却経路への熱媒体の供給量を多くする。

【0006】

熱媒体は、様々な態様とすることができる。例えば熱媒体は、オイル、水、空気などであってよい。上記の構成によると、車速および出力トルクに応じて、隔壁冷却経路への熱媒体の供給量を適宜に調整することができる。隔壁の冷却が困難になる条件下（例：低車速条件、高トルク条件）においても、隔壁を冷却することができる。モータから電力変換ユニットへの伝熱量を抑制できるため、電力変換ユニットの熱負荷の増加を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】駆動装置１の概略構成を示す図である。

【図2】モータ４０のトルクカーブＴＣの一例である。

【図3】オイル供給量の割り振りを示す表である。

【図4】駆動装置１０１の概略構成を示す図である。

【図5】駆動装置２０１の概略構成を示す図である。

【図6】駆動装置３０１の概略構成を示す図である。

【図7】駆動装置４０１の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

冷却システムは、車速に相関する車速指標が第１しきい値を下回るときに、出力トルクに相関するトルク指標が大きくなるほど、隔壁冷却経路への熱媒体の供給量を段階的又は連続的に増加させてもよい。

【0009】

上記の構成によると、車速が小さい場合には、モータの発熱が大きくなるほど、隔壁の冷却能力を増加させることが可能となる。

【0010】

冷却システムは、車速指標が第１しきい値を下回り、かつ、トルク指標が第２しきい値を下回るときは、隔壁冷却経路への熱媒体の供給量を第１供給量に調整してもよい。冷却システムは、車速指標が第１しきい値を下回り、かつ、トルク指標が第２しきい値を上回るときは、隔壁冷却経路への熱媒体の供給量を第１供給量よりも大きい第２供給量に調整してもよい。

【0011】

上記の構成によると、車速が小さい場合には、モータの出力トルクが大きくなることに応じて（すなわちモータの発熱が大きくことに応じて）、隔壁の冷却能力を増加させることが可能となる。

【0012】

冷却システムは、出力トルクに相関するトルク指標が第２しきい値を上回るときに、車速に相関する車速指標が大きくなるほど、隔壁冷却経路への熱媒体の供給量を段階的又は連続的に減少させてもよい。

【0013】

上記の構成によると、モータの出力トルクが大きい場合には、車速が大きくなるほど、隔壁の冷却能力を減少させることが可能となる。これにより、隔壁の冷却能力の減少分を、モータなどの他の部位に割り当てることができる。駆動装置の冷却能力を、全体として最適化することが可能となる。

【0014】

冷却システムは、トルク指標が第２しきい値を上回り、かつ、車速指標が第１しきい値を下回るときは、隔壁冷却経路への熱媒体の供給量を第２供給量に調整してもよい。冷却システムは、トルク指標が第２しきい値を上回り、かつ、車速指標が第１しきい値を上回るときは、隔壁冷却経路への熱媒体の供給量を第２供給量よりも小さい第３供給量に調整してもよい。

【0015】

上記の構成によると、出力トルクが大きい場合には、車速が大きくなることに応じて、隔壁の冷却能力を減少させることが可能となる。これにより、隔壁の冷却能力の減少分を、モータなどの他の部位に割り当てることができる。

【0016】

第１室には、少なくともモータが格納されていてもよい。冷却システムは、モータへ熱媒体を供給するモータ冷却経路をさらに含んでいてもよい。冷却システムは、車速に相関する車速指標と出力トルクに相関するトルク指標との組み合わせに応じて、隔壁冷却経路へ供給する熱媒体の供給量の、モータ冷却経路へ供給する熱媒体の供給量に対する比率を、少なくとも二つのレベルの間で切り替えてもよい。

【0017】

上記の構成によると、隔壁とモータとの間での冷却能力の割り振りを、隔壁とモータとの間での熱媒体の供給量の比率によって制御することができる。

【0018】

冷却システムは、トルク指標が第２しきい値を上回るときに、車速指標が大きくなるほど、比率を段階的又は連続的に減少させてもよい。

【0019】

上記の構成によると、モータの出力トルクが大きい場合には、車速が大きくなるほど、冷却能力を隔壁よりもモータにより多く割り振ることができる。モータのエネルギ消費を抑制できるため、効率化を図ることが可能となる。

【0020】

冷却システムは、トルク指標が第２しきい値を上回り、かつ、車速指標が第１しきい値を下回るときは、比率を第１比率に調整してもよい。冷却システムは、トルク指標が第２しきい値を上回り、かつ、車速指標が第１しきい値を上回るときは、比率を第１比率よりも小さい第２比率に調整してもよい。

【0021】

上記の構成によると、出力トルクが大きい場合には、車速が大きくなることに応じて、冷却能力を隔壁よりもモータにより多く割り振ることができる。

【0022】

熱媒体は液状であってもよい。冷却システムは、熱媒体を、隔壁冷却経路およびモータ冷却経路へ供給するポンプをさらに備えてもよい。冷却システムは、隔壁冷却経路へ供給する熱媒体の供給量の、モータ冷却経路へ供給する熱媒体の供給量の比率を調整可能な流量調整部をさらに備えてもよい。

【0023】

上記の構成によると、ポンプおよび流量調整部によって、モータと隔壁との間での冷却能力の割り振りを行うことができる。

【0024】

熱媒体はオイルであってもよい。第１室は、ギアユニットを格納するギアコンパートメントをさらに備えていてもよい。オイルは第１室に貯留されてもよい。

【0025】

ケーシングは、ギアコンパートメントの下部に、オイルを貯留する貯留部をさらに備えていてもよい。ギアユニットの一部は、貯留部に貯留されたオイルに浸漬していてもよい。冷却システムは、貯留部に貯留されたオイルを、隔壁冷却経路へ送出するポンプをさらに備えていてもよい。冷却システムは、車速に相関する車速指標と出力トルクに相関するトルク指標との組み合わせに応じて、ポンプの送出量を、少なくとも二つのレベルの間で切り替えてもよい。

【0026】

上記の構成によると、隔壁とギアユニットとの間でのオイル供給能力の割り振りを、ポンプの送出量によって制御することができる。

【0027】

冷却システムは、車速指標が大きくなるほど、隔壁冷却経路へ送出するオイルの送出量を段階的又は連続的に減少させてもよい。

【0028】

上記の構成によると、車速が大きくなるほど、貯留部に貯留されたオイル量を多くすることができる。よって、車速が大きくなるほど、オイルによる潤滑能力をギアにより多く割り振ることができる。ギアの焼き付きなどを抑制することが可能となる。

【0029】

第１室は、モータを格納するモータコンパートメントをさらに備えていてもよい。冷却システムは、モータへオイルを供給するモータ冷却経路をさらに含んでいてもよい。ポンプは、貯留部に貯留されたオイルを、隔壁冷却経路およびモータ冷却経路へ送出してもよい。冷却システムは、車速指標とトルク指標との組み合わせに応じて、隔壁冷却経路へ供給するオイルの供給量の、モータ冷却経路へ供給するオイルの供給量に対する比率を、少なくとも二つのレベルの間で切り替えてもよい。

【0030】

上記の構成によると、隔壁とギアユニットとモータとの間で、オイル供給能力の割り振りを制御することができる。

【0031】

冷却システムは、トルク指標が第２しきい値を上回るときに、車速指標が大きくなるほど、比率を段階的又は連続的に減少させてもよい。

【0032】

上記の構成によると、モータの出力トルクが大きい場合には、車速が大きくなるほど、冷却能力を隔壁よりもモータにより多く割り振ることができる。モータのエネルギ消費を抑制できるため、効率化を図ることが可能となる。

【実施例0033】

（駆動装置１の構成）
図１に、本実施例の駆動装置１の概略構成を示す。駆動装置１は、モータおよびギアユニットと、モータを制御するための電力変換ユニットと、を同一ケーシング内に格納した、一体型の装置である。図１は、駆動装置１が車両（電気自動車）に搭載されている状態を示している。方向ＦＲは、車両の前後方向における前方を示している。また、方向ＲＨは、車両の左右方向（あるいは幅方向）における右方を示している。そして、方向ＵＰは車両の上下方向における上方を示している。図１では、複数の軸（モータシャフト４３、カウンタシャフト５２、ドライブシャフト５７）が、同一平面内に位置するように展開して示している。また冷却経路を実線で示している。

【0034】

駆動装置１は、制御装置２によって制御される。制御装置２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えている。制御装置２は、不図示の信号線によって、電力変換ユニット２１、オイルポンプ６４、可変オリフィス６６、などに接続されている。

【0035】

駆動装置１は、ケーシング１０を備えている。ケーシング１０は、隔壁１３で互いに隔てられた第１室１１および第２室１２を有している。

【0036】

第１室１１は、モータコンパートメント３１およびギアコンパートメント３２を備えている。両コンパートメントは、仕切り壁３５によって互いに隔てられている。モータコンパートメント３１には、モータ４０が格納されている。モータ４０は、ステータ４１、ロータ４２、モータシャフト４３、を備える。ステータ４１は、円筒形状を有する。ステータ４１の内部には、ロータ４２が回転可能に配置されている。モータシャフト４３は、ロータ４２の回転中心と同軸上に配置されている。モータシャフト４３は中空である。

【0037】

ギアコンパートメント３２には、ギアユニット５０が格納されている。ギアユニット５０は、シャフトギア５１、カウンタシャフト５２、第１カウンタギア５３、第２カウンタギア５４、リングギア５５、デファレンシャルギア５６、を備える。シャフトギア５１は、モータシャフト４３に取り付けられている。これにより、ギアユニット５０とモータ４０とが、機械的に接続されている。

【0038】

カウンタシャフト５２には、第１カウンタギア５３および第２カウンタギア５４が取り付けられている。第１カウンタギア５３は、シャフトギア５１と噛み合っている。第２カウンタギア５４は、リングギア５５と噛み合っている。リングギア５５は、デファレンシャルギア５６に取り付けられている。デファレンシャルギア５６は、ドライブシャフト５７を駆動させる。モータ４０の回転がドライブシャフト５７に伝達されると、ドライブシャフト５７に接続されている一対の車輪（不図示）が回転する。これにより、車両が走行する。

【0039】

ギアコンパートメント３２の下部には、貯留部３３が備えられている。貯留部３３には、オイル３４が貯留されている。オイル３４は、モータ４０、隔壁１３、ギアユニット５０を冷却する熱媒体として機能するとともに、ギアユニット５０の潤滑材として機能する。すなわちオイル３４は、冷却機能と潤滑機能とを備えている。ギアユニット５０の一部は、貯留部３３に貯留されたオイル３４に浸漬している。図１の例では、デファレンシャルギア５６の下部が、オイル３４に浸漬している。貯留されたオイル３４がデファレンシャルギア５６によって掻き揚げられることにより、ギアユニット５０の各ギアが潤滑される。

【0040】

また駆動装置１は、冷却システム６０を備えている。冷却システム６０は、第１室１１内に貯留されたオイル３４を循環させるシステムである。冷却システム６０は、モータ冷却経路６１、隔壁冷却経路６２、ストレーナ６３、オイルポンプ６４、オイルクーラ６５、可変オリフィス６６、を備える。

【0041】

モータ冷却経路６１は、モータ４０へオイルを供給する経路である。モータ冷却経路６１は、ストレーナ６３から、オイルポンプ６４およびオイルクーラ６５を経由して、モータ４０へ至る経路である。ストレーナ６３は、貯留部３３内に配置されている。オイルポンプ６４は、ストレーナ６３を介して、貯留部３３内のオイル３４を吸入する。そしてオイルポンプ６４は、吸入したオイルを、モータ冷却経路６１および隔壁冷却経路６２へ送出する。オイルポンプ６４の送出量は、制御装置２によって制御される。オイルポンプ６４の送出量の制御内容については、後述する。オイルクーラ６５は、冷媒との熱交換によってオイルを冷却する熱交換器である。オイルクーラ６５から送出されたオイルは、モータコンパートメント３１の上部に導入される。

【0042】

モータ冷却経路６１は、モータコンパートメント３１内において、上部経路６１ｕおよび軸心経路６１ａに分岐する。上部経路６１ｕには、径方向の下方に向かって開口する複数の吐出穴が設けられている。吐出穴から下方へ吐出されたオイルによって、ステータ４１が冷却される。モータシャフト４３は中空形状（円筒形状）を成しており、軸線上には軸心経路６１ａが設けられている。軸心経路６１ａには、径方向に貫通する複数の吐出穴が設けられている。吐出穴から流出したオイルは、ロータ４２内の不図示の孔を経由して、モータコンパートメント３１の底部に流下する。

【0043】

隔壁冷却経路６２は、隔壁１３へオイルを供給する経路である。隔壁冷却経路６２は、モータ冷却経路６１の分岐６１ｂから、可変オリフィス６６、壁内流通経路６２ｗを経由して、モータコンパートメント３１へ至る経路である。可変オリフィス６６は、隔壁冷却経路６２に分岐して流れるオイルの流量を制御するための、流量調整部である。換言すると、可変オリフィス６６は、隔壁冷却経路６２へ供給するオイルの供給量の、モータ冷却経路６１へ供給するオイルの供給量に対する比率を、制御する。可変オリフィス６６の制御内容については、後述する。壁内流通経路６２ｗは、隔壁１３内に配置されている流通経路である。

【0044】

モータ冷却経路６１によってモータ４０に供給されたオイルや、隔壁冷却経路６２によって隔壁１３に供給されたオイルは、モータコンパートメント３１内の下方へ流下する。流下したオイルは、仕切り壁３５に設けられた不図示の連通穴等を経由して、ギアコンパートメント３２内の貯留部３３へ戻る。

【0045】

第２室１２には、電力変換ユニット２１が格納されている。電力変換ユニット２１は、モータ４０に供給される電力や発電された電力を制御するための部位である。電力変換ユニット２１に含まれる部品の一例としては、インバータやコンバータ等が挙げられる。電力変換ユニット２１は、バスバー２２によってモータ４０に電気的に接続されている。また電力変換ユニット２１には、冷却水路２３が備えられている。冷却水路２３は、ウォータポンプ２４およびラジエータ２５を備えている。冷却水路２３には、冷却水が循環する。

【0046】

（オイル供給制御）
冷却システム６０は、車速指標とトルク指標との組み合わせに応じて、オイルポンプ６４および可変オリフィス６６を制御する。車速指標は、車両の車速に相関する指標である。本実施例では、車速指標は、モータ４０の回転数である。トルク指標は、モータ４０の出力トルクに相関する指標である。本実施例では、トルク指標は、モータ４０のトルク指令値である。

【0047】

図２を用いて、具体的に説明する。図２は、モータ４０のトルクカーブＴＣを示している。図２の横軸はモータ４０の回転数Ｎであり、縦軸は出力トルクＴｅである。回転数Ｎは、予め定められた第１しきい値ＴＶ１を備えている。出力トルクＴｅは、予め定められた第２しきい値ＴＶ２を備えている。なお、第１しきい値ＴＶ１および第２しきい値ＴＶ２の定め方は、様々であってよい。これらのしきい値は、例えば、固定値であってもよいし、計算式やテーブルに基づいて都度算出されてもよい。

【0048】

回転数Ｎにおいて、第１しきい値ＴＶ１よりも低い範囲は低速範囲ＬＳと規定され、第１しきい値ＴＶ１よりも高い範囲は高速範囲ＨＳと規定される。低速範囲ＬＳでは、高速範囲ＨＳよりも、電力変換ユニット２１の冷却能力が低くなる。これは、車速が低くなるほど、ラジエータ２５を通過する走行風の風量が低下するため、ラジエータ２５による放熱量が低下するためである。ここで、走行風とは、車両が走行中した際に車内へと流れ込む空気の流れである。車速が上がるにつれて、走行風の風量も増加する。また、車速が低くなるほど、駆動装置１の周囲の環境温度が低下しにくくなる場合があるためである。また高速範囲ＨＳでは、低速範囲ＬＳよりも、ギアユニット５０の焼き付きが発生しやすくなる。これは、ギアユニット５０が高速回転するほど、油膜破断が発生しやすくなるためである。

【0049】

出力トルクＴｅにおいて、第２しきい値ＴＶ２よりも低い範囲は低トルク範囲ＬＴと規定され、第２しきい値ＴＶ２よりも高い範囲は高トルク範囲ＨＴと規定される。低トルク範囲ＬＴになる状況の一例としては、下り坂や平地を走行している場合が挙げられる。高トルク範囲ＨＴになる状況の一例としては、上り坂を走行している場合が挙げられる。高トルク範囲ＨＴでは、低トルク範囲ＬＴよりも、モータ４０の発熱量が大きくなる。これは、出力トルクＴｅが大きくなるほど、モータ４０に流れる電流が大きくなるためである。

【0050】

以上により、トルクカーブＴＣの領域は、低速低トルク領域Ｒ１、低速高トルク領域Ｒ２、高速低トルク領域Ｒ３、高速高トルク領域Ｒ４、の４つに分類される。低速低トルク領域Ｒ１は、低速範囲ＬＳおよび低トルク範囲ＬＴで規定される。低速高トルク領域Ｒ２は、低速範囲ＬＳおよび高トルク範囲ＨＴで規定される。高速低トルク領域Ｒ３は、高速範囲ＨＳおよび低トルク範囲ＬＴで規定される。高速高トルク領域Ｒ４は、高速範囲ＨＳおよび高トルク範囲ＨＴで規定される。低速低トルク領域Ｒ１および高速低トルク領域Ｒ３は、アクセル開度が比較的小さい領域である。低速高トルク領域Ｒ２および高速高トルク領域Ｒ４は、アクセル開度が比較的大きい領域である。

【0051】

図３の表に、隔壁１３、モータ４０、ギアユニット５０の三者間における、オイル供給量の割り振りを示す。ここで「優先」とは、オイル供給量を多くすることを意味している。冷却システム６０は、低速低トルク領域Ｒ１－高速高トルク領域Ｒ４の各々において、オイルを優先して供給する部位を変更する。具体的に説明する。

【0052】

低速低トルク領域Ｒ１では、モータ４０の発熱量が少なく、ギアユニット５０の油切れも発生しにくい。よって、モータ４０、ギアユニット５０、隔壁１３の何れも、優先してオイルを供給する必要がない。

【0053】

低速高トルク領域Ｒ２では、モータ４０および隔壁１３へのオイル供給が、ギアユニット５０へのオイル供給よりも優先される。モータ４０の冷却を優先する理由は、高トルク範囲ＨＴではモータ４０の発熱量が大きくなるためである。また隔壁１３の冷却を優先する理由は、低速範囲ＬＳでは、電力変換ユニット２１の冷却能力が低くなるためである。電力変換ユニット２１の冷却能力が低下すると、隔壁１３を介してモータ４０から伝達してくる伝熱量を、取り除くことが困難となる。よってモータ４０の発熱により電力変換ユニット２１に与えられる熱負荷が、増加してしまう。そこで隔壁１３の冷却機能を高めることにより、モータ４０からの伝熱を抑制することができる。すなわち、車速の低下による電力変換ユニット２１の冷却能力の低下を、隔壁１３の冷却能力により補強することができる。

【0054】

高速低トルク領域Ｒ３では、ギアユニット５０へのオイル供給が、モータ４０および隔壁１３へのオイル供給よりも優先される。この理由は、高速範囲ＨＳでは、ギアユニット５０の焼き付きが発生しやすくなるためである。また、低トルク範囲ＬＴでは、モータ４０の発熱量が小さいためである。

【0055】

高速高トルク領域Ｒ４では、モータ４０およびギアユニット５０へのオイル供給が、隔壁１３へのオイル供給よりも優先される。モータ４０の冷却を優先する理由は、高トルク範囲ＨＴではモータ４０の発熱量が大きくなるためである。ギアユニット５０の潤滑を優先する理由は、高速範囲ＨＳではギアユニット５０の焼き付きが発生しやすくなるためである。また隔壁１３の冷却を優先しなくてもよい理由は、高速範囲ＨＳでは走行風量が増加するため、電力変換ユニット２１の冷却能力が高くなるためである。

【0056】

（冷却システム６０の動作および効果）
図３に示すオイル供給制御を行うための、冷却システム６０の具体的な動作を説明する。冷却システム６０は、低速低トルク領域Ｒ１では、隔壁冷却経路６２へのオイル供給量を、第１供給量に調整する（図３、領域Ａ１参照）。また冷却システム６０は、低速高トルク領域Ｒ２では、隔壁冷却経路６２へのオイルの供給量を、第１供給量よりも大きい第２供給量に調整する（領域Ａ２参照）。オイル供給量を増加させる制御は、隔壁冷却経路６２へのオイル分配比率を可変オリフィス６６によって高めること、および、オイルポンプ６４の送出量を増加させること、の少なくとも一方によって行うことができる。

【0057】

換言すると冷却システム６０は、低速範囲ＬＳでは、出力トルクＴｅが大きくなるほど、隔壁冷却経路６２へのオイルの供給量を段階的に増加させる（領域Ａ１およびＡ２参照）。これにより、車速が小さい場合には、モータ４０の出力トルクが大きくなることに応じて（すなわちモータ４０の発熱が大きくことに応じて）、隔壁１３の冷却能力を増加させることができる。モータ４０の発熱により電力変換ユニット２１に与えられる熱負荷を、抑制することが可能となる。

【0058】

冷却システム６０は、低速高トルク領域Ｒ２では、隔壁冷却経路６２へのオイル供給量を、第２供給量に調整する（図３、領域Ａ２参照）。また冷却システム６０は、高速高トルク領域Ｒ４では、隔壁冷却経路６２へのオイル供給量を、第２供給量よりも小さい第３供給量に調整する（領域Ａ３参照）。

【0059】

換言すると、冷却システム６０は、高トルク範囲ＨＴでは、車速が大きくなるほど、隔壁冷却経路６２へのオイル供給量を、段階的に減少させる（領域Ａ２およびＡ３参照）。これにより、出力トルクが大きい場合には、車速が大きくなることに応じて、隔壁１３の冷却能力を低下させることができる。従って、隔壁１３の冷却能力の低下分を、モータ４０などの他の部位に割り当てることができる。駆動装置１の冷却能力を、全体最適化することが可能となる。

【0060】

冷却システム６０は、低速高トルク領域Ｒ２では、隔壁冷却経路６２へのオイル供給量の、モータ冷却経路６１へのオイル供給量に対する比率を、第１比率に調整する（図３、領域Ａ２およびＡ４参照）。また冷却システム６０は、高速高トルク領域Ｒ４では、上記の比率を、第１比率よりも小さい第２比率に調整する（領域Ａ３およびＡ５参照）。上記の比率を小さくする制御は、モータ冷却経路６１に対する隔壁冷却経路６２へのオイル分配比率を、可変オリフィス６６によって低下させることで行うことができる。

【0061】

換言すると、冷却システム６０は、高トルク範囲ＨＴでは、車速が大きくなるほど、隔壁冷却経路６２へのオイル供給比率を段階的に減少させる。これにより、モータ４０の出力トルクが大きい場合には、車速が大きくなるほど、冷却能力を隔壁１３よりもモータ４０により多く分配することができる。モータ４０のエネルギ消費を抑制できるため、効率化を図ることが可能となる。

【0062】

冷却システム６０は、高速高トルク領域Ｒ４でのギアユニット５０のオイル潤滑（領域Ａ７参照）を、低速高トルク領域Ｒ２でのギアユニット５０のオイル潤滑（領域Ａ６参照）よりも優先する。ギアユニット５０のオイル潤滑を高める制御は、オイルポンプ６４からのオイル送出量を低下させることにより、貯留部３３のオイルの油面を上昇させることで実行できる。

【0063】

換言すると冷却システム６０は、車速が大きくなるほど、オイルポンプ６４からのオイル送出量を段階的に減少させる。これにより、車速が大きくなるほど、オイルによる潤滑能力を、ギアユニット５０により多く割り振ることができる。ギアユニット５０の焼き付きなどを抑制することが可能となる。

【0064】

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で、技術的な有用性を持つものである。

【0065】

（第１変形例）
図４に、第１変形例に係る駆動装置１０１を示す。なお以下では、変形例の駆動装置と本実施例の駆動装置１（図１）との間で共通する部位には同一符号を付すことで、説明を省略する。駆動装置１０１は、駆動装置１の壁内流通経路６２ｗに代えて、冷却配管１６２ｐを備えている。冷却配管１６２ｐは、モータコンパートメント３１内に、隔壁１３と対向するように配置されている。冷却配管１６２ｐには、隔壁１３に向かって開口する複数の吐出穴が設けられている。複数の吐出穴の各々からは、隔壁１３に向かってオイルが噴出される。隔壁１３を冷却することができる。

【0066】

（第２変形例）
図５に、第２変形例に係る駆動装置２０１を示す。駆動装置２０１は、ギア冷却経路２６３をさらに備えている。ギア冷却経路２６３は、ギアユニット５０へオイルを供給する経路である。ギア冷却経路２６３は、モータ冷却経路６１の分岐６１ｃから、可変オリフィス２６８を経由して、ギアコンパートメント３２へ至る経路である。またモータ冷却経路６１には、可変オリフィス２６７が配置されている。冷却システム６０は、可変オリフィス６６、２６７、２６８を制御する。これにより、隔壁冷却経路６２、モータ４０の軸心経路６１ａおよび上部経路６１ｕ、ギア冷却経路２６３の各々において、オイル流量を個別に制御することができる。なお、駆動装置２０１では、ギア冷却経路２６３を省略することもできる。

【0067】

（第３変形例）
第２室１２の配置位置は様々であってよい。例えば、図６の第３変形例に係る駆動装置３０１に示すように、第２室１２をギアコンパートメント３２に隣接して配置してもよい。これにより、ギアコンパートメント３２の不要な空間を第２室１２に流用することができるため、駆動装置３０１の体格のさらなる小型化が可能となる。

【0068】

（第４変形例）
隔壁１３を冷却する熱媒体は、オイルに限られない。例えば、図７の第４変形例に係る駆動装置４０１に示すように、隔壁１３が冷却水によって冷却される形態であってよい。駆動装置４０１では、第２室１２は、モータコンパートメント３１の上方に隣接して配置されている。またリングギア５５およびドライブシャフト５７は、車両の前方側（すなわち紙面の奥側）に位置しているため、点線で図示している。

【0069】

冷却水路２３は、分岐２３ｂにおいて、電力変換ユニット冷却経路２３ｐおよび隔壁冷却経路２３ｗに分岐する。隔壁冷却経路２３ｗは、分岐２３ｂから、可変オリフィス２６および壁内流通経路６２ｗを経由して、ウォータポンプ２４へ戻る経路である。可変オリフィス２６は、隔壁冷却経路２３ｗに分岐して流れる冷却水の流量を制御するための、流量調整部である。換言すると、可変オリフィス２６は、隔壁冷却経路２３ｗへ供給する冷却水の供給量の、電力変換ユニット冷却経路２３ｐへ供給する冷却水の供給量に対する比率を、制御する。

【0070】

第４変形例の駆動装置４０１においても、本実施例の駆動装置１と同様にして、熱媒体の供給量を制御することができる。すなわち、車速および出力トルクに応じて、隔壁冷却経路２３ｗへの冷却水の供給量を適宜に調整することができる。従って、隔壁１３の冷却が困難になる条件下（例：低車速条件、高トルク条件）においても、隔壁１３を適切に冷却することが可能となる。

【0071】

（その他の変形例）
本明細書の駆動装置が搭載される車両は、電気自動車に限られない。本明細書の駆動装置は、例えばハイブリッド車やプラグインハイブリッド車に搭載することができる。この場合、本明細書の駆動装置は、ケーシング内にモータを複数格納していてもよいし、遊星歯車機構を格納していてもよい。また本明細書の駆動装置は、例えば燃料電池車など、少なくとも走行の一部に電動機を用いる車両にも適用可能である。

【0072】

車速範囲を区分する第１しきい値ＴＶ１や、トルク範囲を区分する第２しきい値ＴＶ２は、１つに限られず、複数あってもよい。また、冷却システム６０によるオイル供給量の調整は、段階的に変化させる態様に限られない。例えば車速の変化や出力トルクの変化に応じて、オイル供給量を連続的に変化させてもよい。

【0073】

車速指標は様々であってよく、例えば実際の車速を用いてもよい。トルク指標は様々であってよく、例えばモータ４０の電流値を用いてもよいし、トルクセンサによるトルク測定値を用いてもよい。

【0074】

車両内部を流れる走行風は、ラジエータ２５だけでなく、駆動装置のケーシング１０の表面を通過しても良い。また、ケーシング１０の表面に、放熱フィンとして機能するリブを設けても良い。これにより、モータ４０やギアユニット５０側から電力変換ユニット２１側へ与えられる熱負荷を、緩和することができる。

【符号の説明】

【0075】

１：駆動装置 １０：ケーシング １１：第１室 １２：第２室 ２１：電力変換ユニット ３３：貯留部 ３４：オイル ４０：モータ ５０：ギアユニット ６０：冷却システム ６１：モータ冷却経路 ６２：隔壁冷却経路 ６４：オイルポンプ ６６：可変オリフィス Ｎ：回転数 Ｔｅ：出力トルク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】