CN101878127A - 驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供驱动装置，该驱动装置具有：与发动机(E)连接的输入轴(I)；第一旋转电机(MG1)；第二旋转电机(MG2)；具有与第一旋转电机(MG1)连接的第一旋转元件、与输入轴(I)连接的第二旋转元件和输出旋转元件即第三旋转元件的差动齿轮装置(PG)；以及控制第一旋转电机(MG1)和第二旋转电机(MG2)的控制装置(11)，第一旋转电机(MG1)和差动齿轮装置(PG)与输入轴(I)配置在同轴上，第一旋转电机(MG1)和第二旋转电机(MG2)在互不相同的轴上在轴向重复配置，构成控制装置(11)的第一结构部件(12)配置在比第一旋转电机(MG1)靠下方、且在从竖直上方观察的俯视图中第一结构部件(12)的至少一部分与第一旋转电机(MG1)重复的位置。

Description

驱动装置
技术领域
本发明涉及驱动装置，该驱动装置具有：输入轴，该输入轴与发动机连接；第一旋转电机；第二旋转电机；差动齿轮装置，该差动齿轮装置具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，第一旋转元件与上述第一旋转电机连接，第二旋转元件于上述输入轴连接，第三旋转元件是输出旋转元件；以及控制装置，该控制装置用于对上述第一旋转电机和上述第二旋转电机进行控制。
背景技术
近年来，作为车辆的驱动力源具有发动机和电动机或发电机等旋转电机的所谓的混合动力车在油耗、环境保护等方面受到关注。这种混合动力车辆用的驱动装置需要用于对旋转电机进行控制的控制装置。进而，由于组合在一起进行动作的这些旋转电机和控制装置利用电力电缆(power cable)等连接部件连接，因此从车载上的便利性的观点出发期望一体化在一个壳体内。例如在下述的专利文献1中公开了变换器壳体(inverter case)一体地设在驱动装置壳体的上部的驱动装置的结构，上述驱动装置壳体用于收纳两个旋转电机和差动齿轮装置等，上述变换器壳体用于收纳控制装置。
并且，例如在下述的专利文献2中公开了如下的驱动装置的结构。该驱动装置具有：输入轴，该输入轴与发动机连接；两个旋转电机；差动齿轮装置，该差动齿轮装置具有三个旋转元件，这三个旋转元件分别与旋转电机的一方、输入轴和输出旋转元件连接；以及控制装置，该控制装置对旋转电机进行控制。对于该驱动装置所具有的各结构部件的配置，公开有如下的结构：两个旋转电机、差动齿轮装置以及输入轴配置在同轴上，构成控制装置的变换器单元、电抗器(reactor)和电容器等控制装置结构部件配置在驱动装置的上方。此处，由于控制装置配置于在轴向与旋转电机的一方重复的位置，因此，通过将即便是在控制装置结构部件中也比较大的部件即电容器和电抗器相对于通过旋转电机的旋转轴的竖直面彼此配置在相反侧，能够有效地将上述部件收纳在驱动装置壳体内。
专利文献1：日本特开2004-343845号公报(第0022段、图1)
专利文献2：日本特开2007-124764号公报(第0072～0077段、图5)
但是，在像专利文献1所记载的那样的驱动装置中，由于将控制装置配置在驱动装置壳体的上部，因此驱动装置整体的上下方向的尺寸变大。因此，当将这种驱动装置搭载于车辆时，通常情况下，为了避免配置在驱动装置的上方的电池或空气过滤器等设备与控制装置发生干涉，需要将这些设备移动至其他的位置。因此，存在无法充分地实现与不需要用于对旋转电机进行控制的控制装置的普通的发动机驱动的驱动装置之间的互换性的课题。
另一方面，在像专利文献2所记载的那样的驱动装置中，虽然控制装置配置在驱动装置壳体的上方，但是，通过对构成控制装置的电容器和电抗器相对于旋转电机的位置关系进行研究，能够有效地将上述部件收纳在驱动装置壳体内，抑制了朝向驱动装置上方的尺寸扩大。但是，在该驱动装置中，由于两个旋转电机配置在同轴上，因此为了增大旋转电机所能够输出的旋转驱动力，需要增大旋转电机的直径或者轴向长度。此时，在增大旋转电机的直径的情况下，驱动装置整体的径向尺寸变大，另一方面，在增大旋转电机的轴向长度的情况下，驱动装置整体的轴向尺寸变大。即，无论是哪种情况，在使控制装置一体化的基础上使驱动装置整体小型化的方面都存在极限。
发明内容
本发明就是鉴于上述课题而做出的，其目的在于提供一种能够在使控制装置一体化的基础上使整体小型化的驱动装置。
用于达成该目的的本发明所涉及的驱动装置的特征结构在于，该驱动装置具有：输入轴，该输入轴与发动机连接；第一旋转电机；第二旋转电机；差动齿轮装置，该差动齿轮装置具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，上述第一旋转元件与上述第一旋转电机连接，上述第二旋转元件与上述输入轴连接，上述第三旋转元件是输出旋转元件；以及控制装置，该控制装置用于对上述第一旋转电机和上述第二旋转电机进行控制，其中，上述第一旋转电机和上述差动齿轮装置配置成与上述输入轴同轴，上述第一旋转电机和上述第二旋转电机在互不相同的轴上在轴向重复配置，构成上述控制装置的第一结构部件配置在比上述第一旋转电机更靠下方、且在从竖直上方观察的俯视图中上述第一结构部件的至少一部分与上述第一旋转电机重复的位置。
另外，在本申请中，“旋转电机”作为包含马达(电动机)、发电机(generator)(发电机)、以及根据需要实现马达和发电机双方的功能的电动发电机(motor generator)中的任一种的概念使用。并且，在本说明书中，只要没有特别区分使用，所谓旋转电机就作为意味着第一旋转电机和第二旋转电机的一方或者双方的总括性的概念使用。
并且，在本申请中，“连接”作为不仅包含部件之间的直接的连接，还包含部件之间的经由一个或者两个以上的部件进行的间接的连接的概念使用。
根据上述的特征结构，由于第一旋转电机和第二旋转电机在互不相同的轴上在轴向重复配置，因此与将第一旋转电机和第二旋转电机配置在同轴上的情况相比较，能够将驱动装置整体的轴向长度抑制地较短，并且能够延长各个旋转电机的轴向长度。由此，由于能够在使旋转电机能够输出的旋转驱动力的大小与以往为同等程度的状态下缩小旋转电机的直径，因此能够在旋转电机的径向外侧产生与直径缩小的量相应的空间。进而，由于构成控制装置的第一结构部件配置在该空间中的第一旋转电机的下方、且在从竖直上方观察的俯视图中第一结构部件的至少一部分与第一旋转电机重复的位置，因此能够有效利用驱动装置内的空间。因此，能够提供一种能够在使控制装置一体化的基础上使整体小型化的驱动装置。
此处，优选驱动装置具有驱动输出装置，该驱动输出装置具有与上述输出旋转元件连接的输入齿轮，将该输入齿轮的旋转驱动力传递至输出轴，上述输入齿轮的旋转轴配置在比上述输入轴更靠下方的位置，上述第一结构部件的至少一部分配置于在上下方向与上述输入齿轮重复的位置。
此处，所谓“在上下方向与输入齿轮重复”意味着位于输入齿轮在上下方向所占据的高度范围内的位置。
在使驱动输出装置与驱动装置一体化的结构中，经由驱动输出装置将来自差动齿轮装置的输出旋转元件的旋转驱动力输出的输出轴配置在输入轴的下方，由此，会在与输入轴同轴配置的第一旋转电机的下方、且是驱动输出装置的输入齿轮在上下方向所占据的高度范围内的位置产生空间。因此，通过采用上述的结构，能够利用该空间配置第一结构部件，能够有效利用驱动装置内的空间。由此，能够使驱动装置整体小型化。
并且，优选上述第二旋转电机的旋转轴配置在比上述输入轴更靠上方的位置、且配置在相对于通过上述输入轴的竖直面而与上述输出轴相同侧。
在上述的使驱动输出装置与驱动装置一体化的结构中，在驱动输出装置的输出轴配置于输入轴的下方的情况下，会在驱动输出装置的上方、且在水平方向与第一旋转电机重复的位置产生空间。因此，通过采用上述的结构，能够利用该空间配置第二旋转电机，能够有效利用驱动装置内的空间。由此，能够使驱动装置整体小型化。
并且，优选从上述发动机侧开始，依次配置上述输入轴、上述差动齿轮装置、上述第一旋转电机。
当将驱动装置搭载于车辆时，驱动输出装置优选尽可能地配置于车辆的宽度方向的中央，如果考虑发动机和驱动装置的大小的平衡的话，则驱动输出装置优选尽可能地靠近发动机侧配置。此时，采用上述的结构，从发动机侧开始按照输入轴、差动齿轮装置、第一旋转电机的顺序配置，由此，在将驱动输出装置配置于输入轴侧的情况下，能够以在轴向不重复的方式配置驱动输出装置和第一旋转电机。因此，通过使比较大的这些部件在轴向错开配置，能够防止驱动装置整体朝径向扩大，能够使驱动装置整体小型化。
在至此为止所说明的结构中，优选构成上述控制装置的与上述第一结构部件不同的第二结构部件的至少一部分在上下方向与上述第一旋转电机重复配置。
根据该结构，由于与第一结构部件不同的第二结构部件配置在通过缩小旋转电机的直径而在旋转电机的径向外侧产生的空间中的第一旋转电机在上下方向所占据的高度范围内的位置，因此能够更加有效地利用驱动装置内的空间。由此，能够使驱动装置整体小型化。
并且，优选上述控制装置具有用于进行直流电力和交流电力之间的转换的变换器单元，至此为止所说明的上述第一结构部件是上述变换器单元。
根据该结构，通过将开口部设在驱动装置的壳体下部，能够从该开口部访问壳体的内部，因此能够使进行变换器单元的保养检查或修理等时的作业性良好。
并且，优选上述驱动装置具有壳体，该壳体具有彼此呈液密状地隔离的第一室和第二室，将上述第一旋转电机、上述第二旋转电机以及上述差动齿轮装置收纳于上述第一室，将上述控制装置收纳于上述第二室。
优选对旋转电机和差动齿轮装置供给用于对这些部件进行冷却和润滑的润滑油。另一方面，由于控制装置构成为具有变换器单元等电气部件，因此需要进行电绝缘，优选使其不会与润滑油等接触。根据上述的结构，由于用于收纳旋转电机和差动齿轮装置的第一室与用于收纳控制装置的第二室彼此呈液密状隔离，因此即便适当地对旋转电机和差动齿轮装置供给润滑油，也能够容易地确保收纳于第二室中的控制装置的电绝缘性。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的驱动装置的与轴向垂直的平面中的剖视图。
图2是从第一轴的下方观察本发明的实施方式所涉及的驱动装置的仰视图。
图3是从第一轴的侧方观察本发明的实施方式所涉及的驱动装置的侧视图。
图4是本发明的实施方式所涉及的驱动装置的展开剖视图。
图5是示意性地示出从上方观察驱动装置时的各结构部件的配置的示意图。
图6是示意性地示出驱动装置在车辆内的配置的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明所涉及的驱动装置1的实施方式进行说明。在本实施方式中，以将本发明所涉及的驱动装置1应用于FF(前置引擎、前轮驱动，Front Engine Front Drive)车辆的情况为例进行说明。图1是本发明的实施方式所涉及的驱动装置1的与轴向垂直的平面中的剖视图。图2是从第一轴A1的下方观察本发明的实施方式所涉及的驱动装置1的仰视图，图3是从第一轴A1的侧方观察本发明的实施方式所涉及的驱动装置1的侧视图。图4是本发明的实施方式所涉及的驱动装置1的展开剖视图。图5是示意性地示出从上方观察驱动装置1时的各结构部件的配置的示意图，图6是示意性地示出驱动装置1在车辆C内的配置的示意图。
1.驱动装置的整体结构
首先，对本实施方式所涉及的驱动装置1的整体结构进行说明。如图6所示，本实施方式所涉及的驱动装置1在车辆C的宽度方向与横向设置于车辆C的发动机E邻接配置，并连结于发动机E的输出轴Eo的轴向。从发动机E的输出轴Eo输入的旋转驱动力(或者是由旋转电机MG产生的旋转驱动力)经由驱动装置1的驱动输出装置DF的输出轴DFo传递至驱动轮W，从而车辆C能够行驶。另外，在图示的例子中，驱动输出装置DF的输出轴DFo在车辆C的前后方向配置在比发动机E的输出轴Eo(驱动装置1的输入轴I(参照图4))还靠后方侧的位置，但是，驱动输出装置DF的输出轴DFo也可以在车辆C的前后方向配置在比发动机E的输出轴Eo(驱动装置1的输入轴I)还靠前方侧的位置。
在图1中示出搭载于车辆C的驱动装置1的与轴向垂直的平面中的剖视图。以下，以图1中的上下方向作为竖直方向进行说明。如该图所示，该驱动装置1具有第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2这两个旋转电机MG、以及驱动输出装置DF。另外，在图1中仅示出上述装置的外形，省略了详细的形状。上述第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2以及驱动输出装置DF在径向彼此邻接配置，且以连接它们的轴的线形成三角形的方式配置。此处，设第一旋转电机MG1的轴(即第一旋转电机MG1的转子Ro1的旋转轴31(参照图4))为第一轴A1，设第二旋转电机MG2的轴(即第二旋转电机MG2的转子Ro2的旋转轴32(参照图4))为第二轴A2，设驱动输出装置DF的轴(驱动输出装置DF的输出轴DFo)为第三轴A3。上述第一轴A1、第二轴A2以及第三轴A3彼此平行地配置。另外，在以下的说明中，所谓“轴向”意味着与上述第一轴A1、第二轴A2以及第三轴A3平行的方向(与图1的纸面垂直的方向)。上述第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2以及驱动输出装置DF都被收纳在壳体2的机械室R1内。
并且，该驱动装置1具有用于对第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2进行控制的控制装置11。控制装置11构成为至少具有变换器单元12和平滑电容器14。此处，平滑电容器14使来自作为电源装置的电池(未图示)的输入电源平滑化并供给至变换器单元12。变换器单元具有使用至少三组六个开关元件构成的电桥电路，用于进行直流电力和交流电力之间的转换。构成控制装置11的上述部件经由母线(busbar)16a、16b彼此电连接，驱动装置1还具有用于进行控制装置11和电池之间的电连接的连接器15。这些变换器单元12和平滑电容器14都被收纳在壳体2的电气室R2内。此处，壳体2具有外周壁4和间隔壁5，利用间隔壁5划分机械室R1和电气室R2。机械室R1和电气室R2彼此液密状地被隔离。因此，在本实施方式中，该机械室R1和电气室R2分别相当于本发明中的“第一室”和“第二室”。
2.壳体的结构
下面，对壳体2的结构进行说明。如图1所示，壳体2具有机械室R1和电气室R2，第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2等收纳于机械室R1，构成控制装置11的变换器单元12和平滑电容器14等收纳于电气室R2。机械室R1和电气室R2之间由间隔壁5划分。此时，机械室R1和电气室R2由间隔壁5沿第一旋转电机MG1的径向划分，电气室R2相对于机械室R1形成在第一旋转电机MG1的径向外侧。
构成壳体2的外形的外周壁4形成为具有与第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2以及驱动输出装置DF的各轴(第一轴A1、第二轴A2以及第三轴A3)大致平行的轴的异形筒状。机械室R1占据壳体2内部的大部分，机械室R1的形状也随着外周壁4的形状形成为具有与第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2以及驱动输出装置DF的各轴(第一轴A1、第二轴A2以及第三轴A3)大致平行的轴、且包围上述各轴的外形的形状的异形筒状。电气室R2形成为包围上述的机械室R1的径向外侧的一部分。电气室R2位于以沿着第一旋转电机MG1的外形的方式呈圆弧状地延伸的间隔壁5的外侧，并且沿第一旋转电机MG1的轴心周方向延伸。在电气室R2内，在水平方向(图1中的左右方向)上的第一旋转电机MG1的一方侧的最外周部(图1中的左侧)形成有从间隔壁5朝大致竖直下方延伸的辅助间隔壁6。因此，从轴向(图1所示的方向)观察，电气室R2形成为截面大致L字状的空间。
变换器单元12在电气室R2内在竖直方向(图1中的上下方向)以呈大致水平姿态的方式被保持在第一旋转电机MG1的下方。平滑电容器14在水平方向以呈大致垂直姿态的方式被保持在第一旋转电机MG1的侧方、即相对于通过第一旋转电机MG1的旋转轴的竖直面位于驱动输出装置DF的相反侧。变换器单元12和平滑电容器14各自的端部彼此邻接配置。在平滑电容器14的上方设置有连接器15，该连接器15用于将构成控制装置11的上述变换器单元12和平滑电容器14与电池电连接。连接器15从电气室R2贯通壳体2，并被支承为露出至壳体2的外侧。
如图2所示，变换器单元12具有与第一旋转电机MG1的U相、V相以及W相这三相的线圈连接的三个端子13a和与第二旋转电机MG2的U相、V相以及W相这三相的线圈连接的三个端子13b。变换器单元12的各端子13a、13b经由母线16c与第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的各相的线圈连接(参照图3)。由此，经由变换器单元12将从电池供给的直流电力转换成交流电力并供给至第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的各相，或者接受从第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的各相线圈供给的由这些旋转电机MG发出的交流电力、并将交流电力转换成直流电力供给至电池。另外，图3中仅示出了经由母线16c连接的变换器单元12与第一旋转电机MG1之间的连接线，省略了对变换器单元12与第二旋转电机MG2之间的连接线的图示。
如图1所示，在电气室R2形成有朝下方开口的第一开口部41和朝侧方开口的第二开口部42。该第一开口部41和第二开口部42形成于壳体2的外周壁4。第一开口部41是用于使电气室R2中的配置在第一旋转电机MG1的下方的变换器单元12相对于壳体2的组装和保养检查等容易的开口部。因此，如图2所示，当从壳体2的下方观察时，第一开口部41的平面形状形成为比变换器单元12的平面形状大。由此，能够将变换器单元12从第一开口部41收纳于电气室R2并固定于壳体2。该第一开口部41由第一罩43覆盖。第一罩43以覆盖第一开口部41的整体的方式安装于壳体2的外周壁4。第一罩43在其两面具有翅片(fin)45。通过使与变换器单元12对置设置的第一罩43具有这种翅片45，形成为能够高效地将变换器单元12产生的热排出至外部的结构。
第二开口部42是用于使电气室R2中的配置在第一旋转电机MG1的侧方的平滑电容器14相对于壳体2的组装和保养检查等容易的开口部。因此，如图3所示，当从壳体2的前方观察时，第二开口部42的平面形状形成为比平滑电容器14的平面形状大。由此，能够将平滑电容器14从第二开口部42收纳于电气室R2并固定于壳体2。该第二开口部42由第二罩44覆盖。第二罩44以覆盖第二开口部42的整体的方式安装于壳体2的外周壁4。
机械室R1和电气室R2在壳体2内由间隔壁5物理性划分，并且，虽然并未图示，但是，通过使罩3(参照图3和图4)抵接于壳体2的机械室R1和电气室R2中的开口端面，机械室R1和电气室R2彼此液密状地被隔离。此时，如果在机械室R1和电气室R2的开口端面与罩3之间配置有液体密封垫等的话，则液密性提高，因此是优选的。这样，由于机械室R1和电气室R2彼此液密状地被隔离，因此即便适当地对需要冷却和润滑的第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2、行星齿轮装置PG以及驱动输出装置DF等供给润滑油，也能够避免润滑油进入电气室R2内。因此，能够容易地确保收纳于电气室R2的变换器单元12和平滑电容器14的电绝缘性。
3.驱动机构的结构
下面，对本实施方式所涉及的驱动装置1所具有的驱动机构的结构进行说明。如图4所示，第一旋转电机MG1及其转子Ro1的旋转轴31、与发动机E的输出轴Eo连接的输入轴I、以及用于将第一旋转电机MG1和输入轴I的旋转传递到驱动输出装置DF侧的行星齿轮装置PG配置在第一轴A1上。
输入轴I与发动机E的输出轴Eo连接。此处，发动机E是由燃料的燃烧驱动的内燃机，例如能够使用汽油机或柴油机等公知的各种发动机。在发动机E的输出轴Eo和驱动装置1的输入轴I之间夹插有缓冲器(damper)21，缓冲器21吸收两个轴之间的扭转振动并将发动机E的旋转驱动力传递到输入轴I进而输入驱动装置1内。
第一旋转电机MG1具有固定于壳体2的定子St1和以能够自由旋转的方式支承于该定子St1的径向内侧的转子Ro1。定子St1具有定子铁心Sc1和卷绕于定子铁心Sc1的线圈Co1。第一旋转电机MG1的转子Ro1的旋转轴31以一体旋转的方式与行星齿轮装置PG的太阳齿轮s连接，第一旋转电机MG1主要作为利用经由转子Ro1的旋转轴31传递来的旋转产生电力的发电机发挥功能。另外，根据旋转方向和旋转驱动力的朝向之间的关系，第一旋转电机MG1还作为电动机发挥功能。
第二旋转电机MG2具有固定于壳体2的定子St2和以能够自由旋转的方式支承于该定子St2的径向内侧的转子Ro2。定子St2具有定子铁心Sc2和卷绕于定子铁心Sc2的线圈Co2。第二旋转电机MG2的转子Ro2的旋转轴32以一体旋转的方式与第二旋转电机输出齿轮23连接，第二旋转电机MG2主要作为产生旋转从而产生转矩的电动机发挥功能。通过第二旋转电机MG2的旋转产生的转矩经由转子Ro2的旋转轴32传递到第二旋转电机输出齿轮23。另外，虽然第二旋转电机MG2主要作为电动机发挥功能，但是在进行用于使车辆C减速的再生制动时等第二旋转电机MG2作为发电机发挥功能。
在上述第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2作为发电机发挥功能的情况下，发出的电力供给至电池从而给电池充电，或者将该电力供给至作为电动机发挥功能的其他的旋转电机MG而使其动作。并且，在第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2作为电动机发挥功能的情况下，该第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2接受充入电池的电力或者由作为发电机发挥功能的其他的旋转电机MG发出的电力的供给而动作。
行星齿轮装置PG与输入轴I配置在同轴上，该行星齿轮装置PG具有第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件这三个旋转元件。在本实施方式中，行星齿轮装置PG是单小齿轮式行星齿轮机构PG，该行星齿轮装置PG具有行星架ca、太阳齿轮s以及齿圈r，行星架ca将多个小齿轮支承为能够自由旋转，太阳齿轮s分别于小齿轮啮合。在本实施方式中，该行星齿轮装置PG相当于本发明中的“差动齿轮装置”。并且，如果按照旋转速度的顺序将行星齿轮装置PG的三个旋转元件分别设为第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件的话，则太阳齿轮s相当于本发明中的“第一旋转元件”，行星架ca相当于“第二旋转元件”，齿圈r相当于“第三旋转元件”。
太阳齿轮s经由转子Ro1的旋转轴31以一体旋转的方式与第一旋转电机MG1连接。行星架ca以一体旋转的方式与输入轴I连接。齿圈r是输出旋转元件，该齿圈r与中间轴驱动齿轮(counter drive gear)22一体旋转，该中间轴驱动齿轮22位于在轴向比齿圈r更靠发动机E侧的位置，且与输入轴I设置在同轴上。行星齿轮装置PG作为将来自输入轴I的旋转驱动力分配给作为输出旋转元件的齿圈r和第一旋转电机MG1的动力分配用差动齿轮装置发挥功能。此时，行星齿轮装置PG经由与齿圈r一体旋转的中间轴驱动齿轮22将旋转驱动力传递到驱动输出装置DF侧，该旋转驱动力是根据从第一旋转电机MG1和输入轴I输入的各自的旋转驱动力和齿数比(太阳齿轮s与齿圈r的齿数比＝[太阳齿轮s的齿数]/[齿圈r的齿数])决定的旋转驱动力。
驱动装置1还具有将中间轴驱动齿轮22的旋转传递到驱动输出装置DF的中间轴齿轮机构T。中间轴齿轮机构T具有：中间轴从动齿轮(counter driven gear)24，该中间轴从动齿轮24与中间轴驱动齿轮22啮合；末级驱动齿轮(final drive gear)26，该末级驱动齿轮26与驱动输出装置DF的末级从动齿轮(final driven gear)27啮合；以及中间轴(counter shaft)25，该中间轴25连结中间轴从动齿轮24和末级驱动齿轮26。中间轴25与输入轴I平行地配置，末级驱动齿轮26配置于在轴向比中间轴从动齿轮24更靠发动机E侧的位置。并且，第二旋转电机输出齿轮23与中间轴从动齿轮24啮合。这样，中间轴驱动齿轮22的旋转和第二旋转电机输出齿轮23的旋转传递至中间轴从动齿轮24。
传递至中间轴从动齿轮24的旋转经由中间轴25传递至末级驱动齿轮26。驱动输出装置DF具有与末级驱动齿轮26啮合的末级从动齿轮27，对传递至末级从动齿轮27的旋转驱动力进行分配，并经由输出轴DFo传递至两个驱动轮W。这样，驱动输出装置DF作为对朝向两个驱动轮W的输出进行分配的驱动输出用差动齿轮装置发挥功能。在本实施方式中，驱动输出装置DF的末级从动齿轮27相当于本发明中的“输入齿轮”，输出轴DFo相当于本发明中的“输出轴”。另外，在本实施方式中，末级从动齿轮27和输出轴DFo的旋转轴一致。即，在本实施方式中，第三轴A3也是末级从动齿轮27的旋转轴。
这样，本实施方式所涉及的驱动装置1能够经由中间轴齿轮机构T、驱动输出装置DF以及输出轴DFo将由发动机E、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2产生的旋转传递至两个驱动轮W，从而使车辆C行驶。具体而言，能够切换电动机驱动模式和混合驱动模式等使车辆C行驶，在电动机驱动模式下仅驱动第二旋转电机MG2，在混合驱动模式下，驱动发动机E、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的全部。
4.各结构部件的配置结构
下面，对作为本发明的主要部分的驱动装置1中的各结构部件的配置结构进行说明。此处，聚焦于壳体2内的第一轴A1、第二轴A2以及第三轴A3的配置结构、轴向的配置结构以及控制装置结构部件的配置结构进行说明。
4-1.三轴的配置结构
如图1所示，第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2以及驱动输出装置DF在壳体2的机械室R1内在径向彼此邻接配置。如上所述，在本实施方式中，输入轴I和第一旋转电机MG1的轴(第一旋转电机MG1的转子Ro1的旋转轴31)构成第一轴A1，第二旋转电机MG2的轴(第二旋转电机MG2的转子Ro2的旋转轴32)构成第二轴A2，驱动输出装置DF的轴(驱动输出装置DF的输出轴DFo、末级从动齿轮27的旋转轴)构成第三轴A3。这些第一轴A1、第二轴A2以及第三轴A3彼此平行地配置，并且以在轴向视图中连结这些轴的线形成三角形的方式配置。
具体而言，在以第一轴A1作为基准的情况下，在竖直方向，第二轴A2相对于通过第一轴A1的水平面配置在上方，第三轴A3相对于通过第一轴A1的水平面配置在下方。因此，末级从动齿轮27的旋转轴和来自驱动输出装置DF的输出轴DFo配置在比输入轴I更靠下方的位置。并且，第二旋转电机MG2的旋转轴相对于输入轴I配置在上方。
在以第一轴A1作为基准的情况下，在水平方向，第二轴A2和第三轴A3都相对于通过第一轴A1的竖直面配置在一方侧(图1中的右侧)。因此，第二旋转电机MG2的旋转轴32相对于通过输入轴I的竖直面配置在与输出轴DFo相同侧。在图示的例子中，第二轴A2相对于第三轴A3配置在稍靠一方侧(图1中的右侧)的位置。
这样，在驱动输出装置DF的输出轴DFo配置在比输出轴I更靠下方、且相对于通过输出轴I的竖直面位于一方侧的情况下，在驱动输出装置DF的上方、且在水平方向与第一旋转电机MG1重复的位置形成有空间。因此，通过利用该空间配置第二旋转电机MG2，形成为能够有效利用驱动装置1内的空间的结构。
4-2.轴向的配置结构
如图4和图5所示，在第一轴A1上，从与发动机E连结的一侧开始按照输入轴I、行星齿轮装置PG以及第一旋转电机MG1的顺序进行配置。此时，在第一轴A1上，从与发动机E连结的一侧的相反侧开始按照第一旋转电机MG1、行星齿轮装置PG以及输入轴I的顺序进行配置。在本实施方式中，进一步，在比构成行星齿轮装置PG的齿圈r在轴向更靠发动机E侧的位置配置有中间轴驱动齿轮22。并且，在比与中间轴驱动齿轮22啮合的中间轴从动齿轮24在轴向更靠发动机E侧的位置配置有末级驱动齿轮26，驱动输出装置DF的末级从动齿轮27与末级驱动齿轮26啮合。由此，驱动输出装置DF和第一旋转电机MG1能够以在轴向不重复的方式彼此离开间隔配置。因此，通过使比较大的这些部件在轴向错开配置，能够防止驱动装置1整体朝径向扩大，能够使驱动装置1整体小型化。另外，在该结构中，能够使驱动输出装置DF在轴向靠近发动机E侧配置。在该情况下，如果考虑发动机E和驱动装置1之间的大小的平衡的话，则当将驱动装置1搭载于车辆C时，驱动输出装置DF配置在车辆C的宽度方向中央附近(参照图6)。由此，车辆C的宽度方向的配置的平衡良好，因此是优选的。
并且，如图4和图5所示，在本实施方式中，末级从动齿轮27相对于驱动输出装置DF的中心部DFc配置在与变换器单元12相反侧。此处，末级从动齿轮27在轴向配置于发动机E侧，驱动输出装置DF的中心部DFc和变换器单元12相对于末级从动齿轮27配置在与发动机E相反侧。并且，如图2所示，驱动输出装置DF的主体部和变换器单元12以在轴向重复的方式配置。此处，像本实施方式这样，在驱动输出装置DF中末级从动齿轮27的外径最大的情况下，通过采用如上所述的配置结构，与变换器单元12和末级从动齿轮27相对于驱动输出装置DF的中心部DFc配置在相同侧的情况相比较，由与末级从动齿轮27之间的干涉导致的变换器单元12的配置上的制约变少。由此，能够缩短驱动装置1整体的轴向长度，并且能够扩大轴向上的变换器单元12的尺寸。
并且，如图4所示，在中间轴齿轮机构T的中间轴25的旋转轴方向，末级驱动齿轮26配置在比中间轴从动齿轮24更靠发动机E侧的位置。这样，通过使与驱动输出装置DF的末级从动齿轮27啮合的末级驱动齿轮26靠近发动机E侧配置，能够接近发动机E侧配置末级从动齿轮27，能够扩大轴向上的变换器单元12的尺寸。
第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2配置于在轴向重复的位置。即，第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2在侧视图(从图3所示的方向观察的状态)中配置在彼此重叠的位置。如图4所示，在本实施方式中，虽然第二旋转电机MG2配置于比第一旋转电机MG1在轴向稍靠发动机E侧的位置，但是这两个旋转电机MG大致遍及整体都重复。由此，与将这两个旋转电机MG配置在同轴上的情况相比较，能够使各个旋转电机MG的轴向长度延长至少第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2在轴向重复的量，并且形成为能够将驱动装置1的轴向的全长抑制地较短的结构。由此，能够在使旋转电机MG所能够输出的旋转驱动力的大小与以往为同等程度的状态下缩小旋转电机MG的直径。
4-3.控制装置结构部件的配置结构
如图1和图3所示，在本实施方式中，构成控制装置11的变换器单元12配置在第一旋转电机MG1的下方。并且，如图5所示，在从竖直上方观察的俯视图中，变换器单元12配置在至少一部分与第一旋转电机MG1重复的位置。在本实施方式中，该变换器单元12相当于本发明中的“第一结构部件”。如上所述，由于本实施方式所涉及的旋转电机MG能够在使可输出的旋转驱动力的大小与以往为同等程度的状态下缩小旋转电机MG的直径，因此能够在第一旋转电机MG1的径向外侧产生与直径缩小的量相应的空间。进而，由于作为构成控制装置11的部件之一的变换器单元12配置在该空间中的第一旋转电机MG1的下方，因此能够有效利用驱动装置1内的空间。
并且，变换器单元12配置于该变换器单元12的至少一部分在上下方向(图1中的上下方向)与末级从动齿轮27重复的位置。即，变换器单元12的至少一部分配置于末级从动齿轮27在上下方向所占据的高度范围内。在图示的例子中，变换器单元12以其上端面12a位于与末级从动齿轮27相切的上下两个水平面之间的空间的方式配置。此处，如上所述，末级从动齿轮27的旋转轴以及来自驱动输出装置DF的输出轴DFo配置在比输入轴I更靠下方的位置。因此，会在与输入轴I同轴配置的第一旋转电机MG1的下方、且是在水平方向与驱动输出装置DF和末级从动齿轮27重复的位置产生空间。由此，通过利用该空间配置变换器单元12，能够有效利用驱动装置1内的空间。
进一步，在本实施方式中，如图1所示，在从末级从动齿轮27的旋转轴方向观察的轴向视图中，变换器单元12的至少一部分配置在与末级从动齿轮27重复的位置。因此，如果在水平面上能够在与轴向正交的方向至少避开与驱动输出装置DF的主体部之间的干涉的话，则驱动装置1内的物理制约变少，因此能够使变换器单元12的尺寸在该方向扩大。
并且，在由于直径变小而在第一旋转电机MG1的径向外侧产生的空间中，作为构成控制装置11的部件之一的平滑电容器14配置在与第一旋转电机MG1在上下方向重复的位置。平滑电容器14的至少一部分与第一旋转电机MG1在上下方向重复。即，平滑电容器14的至少一部分配置在第一旋转电机MG1在上下方向所占据的高度范围内。在图示的例子中，平滑电容器14以其上端面位于与第一旋转电机MG1相切的上下两个水平面之间的空间的方式配置。在本实施方式中，该平滑电容器14相当于本发明中的“第二结构部件”。此时，在从竖直上方观察的俯视图中，变换器单元12和平滑电容器14被保持于在轴向邻接的位置，并且，变换器单元12的上端面12a和平滑电容器14的下端面14b被保持于大致相同高度的位置(参照图1～图3)。因此，变换器单元12和平滑电容器14在电气室R2内沿着第一旋转电机MG1的轴心周方向以包围第一旋转电机MG1的径向外侧的一部分的方式在轴向视图中配置成大致L字状。此处，平滑电容器14的上端部与连接器15邻接配置，连接器15被支承为从电气室R2贯通壳体2并露出至壳体2的外侧。通过采用这种配置结构，能够更有效地利用驱动装置1内的空间。
并且，在从输入轴I的轴向观察的轴向视图中，在从输入轴I的下方直到相对于通过输入轴I的竖直面配置在与输出轴DFo所配置的一侧相反侧的空间中，变换器单元12配置在输入轴I的下方，平滑电容器14的端部与变换器单元12的端部彼此邻接并且该平滑电容器14配置在比变换器单元12更靠上方的位置，连接器15配置在平滑电容器14的上方。由于如上所述的排列顺序就是用于对旋转电机MG进行控制的电路的排列顺序、即与连接于电池的连接器15、平滑电容器14、变换器单元12的顺序对应的顺序，因此当对这些控制装置结构部件进行电连接时能够缩短导线长度。由此，能够减轻电力损失。
并且，将变换器单元12配置在旋转电机MG1的下方，由此，通过将第一罩43卸下就能够从形成于壳体2的下部的第一开口部41访问变换器单元12。由·此，能够使变换器单元12的保养检查或修理等时的作业性良好。并且，第一罩43在两面都具有翅片45，能够经由翅片45将在电气室R2的下部变换器单元12所产生的热传递至外部。此时，能够利用沿着驱动装置1的下表面流动的冷却风高效地将热排出至外部。
通过以上的叙述，根据本实施方式所涉及的驱动装置1，通过对各结构部件的配置结构进行研究而最大限度地有效利用驱动装置1内的空间，能够提供一种能够在使控制装置一体化的基础上使整体小型化的驱动装置1。
另外，参照图1，如果考虑轴向的形状和配置的话，变换器单元12所配置的位置在通常的AT(自动变速器，Automatic Transmission)或CVT(无级变速器，Continuously Variable Transmission)的驱动装置中相当于用于对朝制动器或离合器等供给的液压进行控制的阀体(valvebody)所配置的位置。由此，与这些驱动装置之间的形状互换性变高，因此，对于现有的搭载有这些驱动装置的车辆来说，不需要进行特别的部件的移动等就能够搭载本实施方式所涉及的驱动装置1。另外，在本实施方式的驱动装置1中，控制装置11能够通过对第一旋转电机MG1的转速和输出转矩进行电气控制而进行变速，不需要进行基于工作油等的液压控制，因此不需要另外设置阀体。由此，不会招致整体的大型化。
进一步，第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2以及行星齿轮装置PG所配置的位置在CVT的驱动装置中分别相当于初级滑轮(primary pulley)、次级滑轮(secondary pulley)以及前进后退切换机构所配置的位置。由此，与CVT的驱动装置之间的形状互换性非常高，因此，对于现有的搭载有CVT驱动装置的车辆来说，不需要进行特别的部件的移动等就能够搭载本实施方式所涉及的驱动装置1。
[其他的实施方式]
(1)在上述的实施方式中，以变换器单元12作为控制装置11的第一结构部件，对变换器单元12配置在比第一旋转电机MG1更靠下方、且在从竖直上方观察的俯视图中至少一部分与第一旋转电机MG1重复的位置的例子进行了说明。并且，以平滑电容器14作为第二结构部件，对平滑电容器14在电气室R2内在上下方向与第一旋转电机MG1重复配置的例子进行了说明。但是，构成控制装置11的控制装置结构部件的配置结构并不限定于此。例如，将平滑电容器14配置在比第一旋转电机MG1更靠下方、且在从竖直方向上方观察的俯视图中至少一部分与第一旋转电机MG1重复的位置，并将变换器单元12在上下方向与第一旋转电机MG1重复配置的情况也是本发明的优选实施方式之一。在该情况下，能够有效利用在直径变小的第一旋转电机MG1的径向外侧产生的空间，因此能够使驱动装置1整体小型化。
(2)在上述的实施方式中，对控制装置11由变换器单元12和平滑电容器14构成的例子进行了说明。但是，在能够收纳于电气室R2的范围内，根据需要也可以具有用于除去电池的电源噪声的噪声平滑器(noise filter)或用于构成对来自电池的输入电压进行声压的升压电路的电抗器等，并将这些部件作为第一结构部件和第二结构部件。
(3)在上述的实施方式中，作为差动齿轮装置，对使用具有太阳齿轮s、行星架ca以及齿圈r的行星齿轮装置PG的例子进行了说明。但是，例如也可以使用采用相互啮合的多个锥齿轮的差动齿轮装置等。
(4)在上述的实施方式中，作为差动齿轮装置，对使用由行星架ca支承的小齿轮与太阳齿轮s和齿圈r双方啮合的单小齿轮式的行星齿轮装置PG的例子进行了说明。但是，也可以使用由行星架ca支承且彼此啮合的两个小齿轮中的一方与太阳齿轮s啮合而另一方与齿圈r啮合的双小齿轮式的行星齿轮装置PG。
(5)在上述的实施方式中，以将本发明所涉及的驱动装置1应用于FF(前置引擎、前轮驱动，Front Engine Front Drive)车辆的情况为例进行了说明。但是，本发明适于作为能够在车辆C的宽度方向与横向设置于车辆C的发动机E邻接配置，并连结于发动机E的输出轴Eo的轴向的驱动装置1中采用的结构，例如也适于应用于RR(后置引擎、后轮驱动，Rear Engine Rear Drive)车辆或MR(中置引擎、后轮驱动，Midship Engine Rear Drive)车辆等。
产业上的利用可能性
本发明能够利用于驱动装置，该驱动装置具有：输入轴，该输入轴与发动机连接；第一旋转电机；第二旋转电机；差动齿轮装置，该差动齿轮装置具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，第一旋转元件与上述第一旋转电机连接，第二旋转元件与上述输入轴连接，第三旋转元件是输出旋转元件；以及控制装置，该控制装置用于对上述第一旋转电机和上述第二旋转电机进行控制。

Claims (7)

1.一种驱动装置，其特征在于，具有：
输入轴，该输入轴与发动机连接；
第一旋转电机；
第二旋转电机；
差动齿轮装置，该差动齿轮装置具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，所述第一旋转元件与所述第一旋转电机连接，所述第二旋转元件与所述输入轴连接，所述第三旋转元件是输出旋转元件；以及
控制装置，该控制装置用于对所述第一旋转电机和所述第二旋转电机进行控制，
所述第一旋转电机和所述差动齿轮装置配置成与所述输入轴同轴，
所述第一旋转电机和所述第二旋转电机在互不相同的轴上在轴向重复配置，
构成所述控制装置的第一结构部件配置在比所述第一旋转电机更靠下方、且在从竖直上方观察的俯视图中所述第一结构部件的至少一部分与所述第一旋转电机重复的位置。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，
所述驱动装置具有驱动输出装置，该驱动输出装置具有与所述输出旋转元件连接的输入齿轮，将该输入齿轮的旋转驱动力传递至输出轴，
所述输入齿轮的旋转轴配置在比所述输入轴更靠下方的位置，
所述第一结构部件的至少一部分配置于在上下方向与所述输入齿轮重复的位置。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，
所述第二旋转电机的旋转轴配置在比所述输入轴更靠上方的位置、且配置在相对于通过所述输入轴的竖直面而与所述输出轴相同侧。
4.根据权利要求2或3所述的驱动装置，其特征在于，
从所述发动机侧开始，依次配置所述输入轴、所述差动齿轮装置、所述第一旋转电机。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，
构成所述控制装置的与所述第一结构部件不同的第二结构部件的至少一部分在上下方向与所述第一旋转电机重复配置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动装置，其特征在于，
所述控制装置具有用于进行直流电力和交流电力之间的转换的变换器单元，
所述第一结构部件是所述变换器单元。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动装置，其特征在于，
所述驱动装置具有壳体，该壳体具有彼此呈液密状隔离的第一室和第二室，
将所述第一旋转电机、所述第二旋转电机以及所述差动齿轮装置收纳于所述第一室，
将所述控制装置收纳于所述第二室。
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