JP2011106301A - Vehicle drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンと回転電機とを有し、自動車等の車両の車輪を駆動するための車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device that has an engine and a rotating electrical machine and drives wheels of a vehicle such as an automobile.
従来、エンジンと電動モータとを有し、これらの動力源を同時にまたは個々に車輪に伝達して走行するいわゆるハイブリッド車が開発されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, so-called hybrid vehicles have been developed that have an engine and an electric motor and travel by transmitting these power sources simultaneously or individually to wheels.
例えば、特許文献1には、回転力を発生するモータ機能と発電機能とを有するモータ・ジェネレータとエンジンと、このモータ・ジェネレータおよびエンジンの動力を変速しつつ車輪側に伝達するトランスミッションとを有する駆動装置を備えたハイブリッド車両が開示されている。この駆動装置では、前記モータ・ジェネレータが、その出力軸とエンジンのクランクシャフトに接続されるトランスミッションの入力軸とが平行となる状態でこのトランスミッションと一体に形成されており、トランスミッションとともにエンジンの後方に配置されている。 For example, Patent Document 1 discloses a drive having a motor / generator and an engine having a motor function for generating a rotational force and a power generation function, and a transmission for transmitting the power of the motor / generator and the engine to a wheel side while shifting the power. A hybrid vehicle with the device is disclosed. In this drive device, the motor / generator is formed integrally with the transmission so that the output shaft of the motor / generator is parallel to the input shaft of the transmission connected to the crankshaft of the engine. Has been placed.
前記のように電動モータやジェネレータ等の回転電機を有するハイブリッド車の駆動装置では、動力源としてエンジンのみを有するものに比べてこれら回転電機を備えているため、駆動装置全体が大型化するという問題がある。 As described above, the drive device for a hybrid vehicle having a rotating electric machine such as an electric motor or a generator has these rotating electric machines as compared with those having only an engine as a power source. There is.
本発明は、このような事情に鑑み、回転電機をより適切に配置して車両に搭載される装置のレイアウトをコンパクトにすることのできる車両用駆動装置の提供を目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a vehicle drive device that can make a layout of a device mounted on a vehicle by arranging a rotating electrical machine more appropriately.
前記課題を解決するために、本発明者等は、エンジンに連設されるインテークマニホールドとエンジンとの間に形成されているデッドスペースに着目した。エンジンの燃焼室に吸気を導入するための前記インテークマニホールドはこの燃焼室に吸気を効率よく導入するためにエンジンから離間する方向に延びる形状を有しており、インテークマニホールドとエンジンとの間には空間が形成されており、本発明者等は、この空間を有効に利用することで車両用駆動装置のコンパクト化を実現した。すなわち、本発明は、シリンダが形成されたシリンダブロックと、当該シリンダブロックの上部に設けられて内部に燃焼室が形成されているとともに当該燃焼室に吸気を導入する吸気ポートが形成されたシリンダヘッドと、前記シリンダを往復移動するピストンと、当該ピストンに固定されたクランクシャフトとを有し、車輪を駆動するための動力を発生させるエンジンと、前記シリンダヘッドに接続されて前記吸気ポートと連通するインテークマニホールドと、所定の方向に延びる回転軸と当該回転軸を中心に回転するロータとを有する回転電機とを備え、前記インテークマニホールドは、前記シリンダヘッドから当該シリンダヘッドおよび前記シリンダブロックから離間する方向に延びる形状を有し、前記回転電機は、前記回転軸が前記クランクシャフトと平行な方向に延びる姿勢で前記インテークマニホールドと前記シリンダブロックとの間に配置されていることを特徴とする車両用駆動装置を提供する(請求項1)。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have paid attention to a dead space formed between an intake manifold connected to the engine and the engine. The intake manifold for introducing the intake air into the combustion chamber of the engine has a shape extending in a direction away from the engine in order to efficiently introduce the intake air into the combustion chamber, and between the intake manifold and the engine, A space is formed, and the present inventors have made the vehicle drive device more compact by effectively using this space. That is, the present invention relates to a cylinder block in which a cylinder is formed, and a cylinder head provided at an upper portion of the cylinder block and having a combustion chamber formed therein and an intake port for introducing intake air into the combustion chamber. And a piston that reciprocates the cylinder and a crankshaft fixed to the piston, and an engine that generates power for driving wheels, and is connected to the cylinder head and communicates with the intake port. An intake manifold, and a rotating electrical machine having a rotating shaft extending in a predetermined direction and a rotor rotating around the rotating shaft, wherein the intake manifold is separated from the cylinder head and the cylinder block. The rotating electrical machine has a shape in which the rotating shaft is To provide a vehicle driving apparatus characterized by being arranged between a posture extending crankshafts in a direction parallel to the intake manifold and the cylinder block (claim 1).
この装置によれば、電動モータ等の回転電機をインテークマニホールドとエンジンのシリンダブロックとの間のデッドスペースに配置することで、車両用駆動装置全体を大型化することなく電動モータを車両に搭載することができ、回転電機を他の部分に配置する場合に比べて装置をコンパクトにすることができる。しかも、前記回転電機がインテークマニホールドとエンジンとで囲まれることにより、この回転電機の作動音がこれらインテークマニホールドとエンジンとで遮音され、車室内の静粛性が向上する。 According to this device, the electric motor is mounted on the vehicle without increasing the size of the entire vehicle drive device by disposing the rotating electric machine such as the electric motor in a dead space between the intake manifold and the cylinder block of the engine. Therefore, the apparatus can be made compact as compared with the case where the rotating electrical machine is arranged in another part. In addition, since the rotating electrical machine is surrounded by the intake manifold and the engine, the operating noise of the rotating electrical machine is insulated by the intake manifold and the engine, and the quietness in the vehicle interior is improved.
また、本発明において、前記エンジンは、前記シリンダの軸線が鉛直線よりも特定方向に傾斜した姿勢で車両に搭載され、前記インテークマニホールドは、前記シリンダヘッドのうち前記エンジンの傾斜方向と反対側の側面に接続されて当該側面から前記エンジンの傾斜方向と反対側に延びる形状を有し、前記回転電機は、前記シリンダブロックのうち前記エンジンの傾斜方向と反対側の側面と前記インテークマニホールドとの間に配置されているのが好ましい(請求項2)。 In the present invention, the engine is mounted on a vehicle in a posture in which an axis of the cylinder is inclined in a specific direction with respect to a vertical line, and the intake manifold is located on a side of the cylinder head opposite to the inclination direction of the engine. The rotating electrical machine has a shape connected to a side surface and extending from the side surface to the opposite side of the engine inclination direction, and the rotating electrical machine is between the side surface of the cylinder block opposite to the engine inclination direction and the intake manifold. (Claim 2).
このようにすれば、インテークマニホールドとシリンダブロックとの間に配置された回転電機の荷重をエンジン側に加えることができ、回転電機を安定して支持することが可能となる。 If it does in this way, the load of the rotary electric machine arrange | positioned between an intake manifold and a cylinder block can be applied to an engine side, and it will become possible to support a rotary electric machine stably.
また、本発明において、前記回転電機は、前記回転軸およびロータを含む回転電機本体を収容するケースを有し、前記回転電機のケースと前記インテークマニホールドとが一体に形成されているのが好ましい(請求項3)。 In the present invention, it is preferable that the rotating electrical machine has a case that houses a rotating electrical machine main body including the rotating shaft and the rotor, and the case of the rotating electrical machine and the intake manifold are integrally formed ( Claim 3).
このようにすれば、回転電機をインテークマニホールドとシリンダブロックとの間に容易に配置することができ、回転電機の組み付けを容易に行うことができる。 If it does in this way, a rotary electric machine can be easily arrange | positioned between an intake manifold and a cylinder block, and an assembly | attachment of a rotary electric machine can be performed easily.
また、本発明において、前記インテークマニホールドと前記回転電機との間に当該回転電機を冷却するための冷却水が流通可能な冷却水通路が形成されているのが好ましい(請求項4)。 In the present invention, it is preferable that a cooling water passage through which cooling water for cooling the rotating electrical machine flows is formed between the intake manifold and the rotating electrical machine.
このようにすれば、回転電機で発生した熱がインテークマニホールドに伝達されるのを抑制することができ、回転電機をインテークマニホールドとシリンダブロックとの間に配置して装置の小型化を維持しつつこの配置によるインテークマニホールド内の吸気への影響を小さく抑えることができる。 In this way, heat generated in the rotating electrical machine can be prevented from being transmitted to the intake manifold, and the rotating electrical machine is disposed between the intake manifold and the cylinder block while maintaining the downsizing of the apparatus. This arrangement can suppress the influence on the intake air in the intake manifold.
また、本発明において、前記エンジンおよび前記回転電機の少なくとも一方の動力を前記車輪に伝達する動力伝達装置を有し、前記回転電機の回転軸は、前記クランクシャフトの長手方向における前記エンジンの動力伝達装置側において当該動力伝達装置に連結されていのが好ましい(請求項5)。 Further, in the present invention, a power transmission device that transmits power of at least one of the engine and the rotating electrical machine to the wheels is provided, and the rotating shaft of the rotating electrical machine transmits power of the engine in the longitudinal direction of the crankshaft. It is preferable that the device is connected to the power transmission device (claim 5).
このようにすれば、簡単な構成で、回転電機の回転軸と動力伝達装置とを連結して、回転電機の動力を動力伝達装置に伝達、あるいは、車輪の回転力を動力伝達装置を介して回転電機に伝達することができる。 In this way, with a simple configuration, the rotating shaft of the rotating electrical machine and the power transmission device are coupled, and the power of the rotating electrical machine is transmitted to the power transmission device, or the rotational force of the wheels is transmitted via the power transmission device. It can be transmitted to the rotating electrical machine.
また、本発明において前記エンジンおよび前記回転電機の少なくとも一方の動力を前記車輪に伝達する動力伝達装置を有し、前記動力伝達装置は、前記エンジンと前記クランクシャフトの長手方向に隣接して配置されており、前記回転電機の回転軸は、前記クランクシャフトの長手方向端部のうち前記動力伝達装置と反対側の端部に連結されているのが好ましい(請求項6)。 Further, in the present invention, a power transmission device that transmits power of at least one of the engine and the rotating electric machine to the wheels is provided, and the power transmission device is disposed adjacent to a longitudinal direction of the engine and the crankshaft. The rotating shaft of the rotating electrical machine is preferably connected to the end of the crankshaft in the longitudinal direction opposite to the end of the power transmission device (Claim 6).
このようにすれば、簡単な構成で、回転電機の回転軸とクランクシャフトとを連結して、回転電機の動力をクランクシャフトに伝達、あるいは、クランクシャフトの回転力を回転電機に伝達することができる。 In this way, with a simple configuration, the rotating shaft of the rotating electrical machine and the crankshaft can be connected to transmit the power of the rotating electrical machine to the crankshaft or transmit the rotational force of the crankshaft to the rotating electrical machine. it can.
前記動力伝達装置が、前記エンジンと前記クランクシャフトの長手方向に隣接して配置されている構成において、前記エンジンは、前記クランクシャフトが車幅方向に延びた横置きの姿勢で車両に搭載されているのが好ましい(請求項7)。 In the configuration in which the power transmission device is disposed adjacent to the longitudinal direction of the engine and the crankshaft, the engine is mounted on a vehicle in a lateral posture in which the crankshaft extends in the vehicle width direction. (Claim 7).
このようにすれば、動力伝達装置をエンジンの前記クランクシャフトの長手方向に隣接する位置に容易に配置することができる。 If it does in this way, a power transmission device can be easily arrange | positioned in the position adjacent to the longitudinal direction of the said crankshaft of an engine.
以上のように、本発明によれば、回転電機をコンパクトにレイアウトすることができる。 As described above, according to the present invention, the rotating electrical machine can be laid out in a compact manner.
本発明の好ましい第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。 A preferred first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は第1の実施形態に係る車両用駆動装置10が搭載されたハイブリッド自動車1のエンジンルーム2内を上方から見た概略図である。この図に示される車両用駆動装置10は、車輪3を駆動するための動力源としてのエンジン20および電動モータ(回転電機)30と、エンジン20あるいは電動モータ30の動力を所定の減速比で減速しつつ車輪3に接続されたドライブシャフト4に伝達するトランスミッション(動力伝達装置)40およびデファレンシャルギヤ50からなるトランスアクスル60と、エンジン20に接続されたインテークマニホールド70とを有している。本実施形態にかかる車両1は、エンジン20と電動モータ30の動力のいずれもが前記ドライブシャフト4に伝達されるいわゆるパラレル方式のハイブリッド車である。
FIG. 1 is a schematic view of an interior of an
前記エンジン20は、図2に示すように、シリンダブロック21とその上に載置されるシリンダヘッド22とを備えている。このシリンダブロック21とシリンダヘッド22との内部には複数のシリンダ23が形成されている。これらシリンダ23の数は特に限定されるものではないが、本実施形態では4つのシリンダ23が直線状に並んだ状態で形成されている。前記シリンダブロック21には、ジャーナル、ベアリングなどによってクランクシャフト24がシリンダ23の配列方向に延びた状態で回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
前記クランクシャフト24の一方端にはクラッチ(不図示)を介してこのクランクシャフト24と同軸上に動力伝達ギヤ29が固定されている。この動力伝達ギヤ29の出力軸は前記トランスミッション40に連結されており、エンジン20の出力はこの動力伝達ギヤ29を介してトランスミッション40に伝達される。
A
前記各シリンダ23内にはピストン27がそれぞれ摺動自在に嵌挿されており、各ピストン27の上方には前記シリンダヘッド22との間でそれぞれ燃焼室25が区画されている。
前記シリンダヘッド22には、各燃焼室25に連通する2つの吸気ポート26aと2つの排気ポート26bとが形成されている。また、前記シリンダヘッド22には、点火プラグ28および、各吸気ポート26aおよび排気ポート26bをそれぞれ燃焼室25から遮断するための吸気バルブおよび排気バルブとインジェクタ(不図示)とが取り付けられている。
The
このエンジン20は、前記クランクシャフト24が車幅方向に延びた横置きの姿勢でエンジンルーム2内に配置されており、前記各吸気ポート26aは、シリンダヘッド22の車両前後方向前方(以下単に車両前方という場合がある)側に配置されている。これら吸気ポート26aは、前方かつ斜め上方に延びている。また、このエンジン20は、シリンダ23の軸線c1(図2参照)がクランクシャフト24を通る鉛直線よりも車両後方に傾斜した後傾姿勢でエンジンルーム2内に配置されている。
The
前記トランスミッション40は、エンジン20あるいは電動モータ30の動力を変速しつつ前記デファレンシャルギヤ50に伝達するためのものである。このトランスミッション40は前記エンジン20の車幅方向に隣接する位置に配置されており、エンジン20および電動モータ30からの動力が前記動力伝達ギヤ29を介して入力されるように構成されている。この動力伝達ギヤ29はクランクシャフト24のうちこのトランスミッション40側の端部に設けられている。
The
前記デファレンシャルギヤ50は、前記トランスミッション40を介して伝達されたエンジン20あるいは電動モータ30の動力を前記ドライブシャフト4に伝達するためのものである。前記トランスミッション40およびデファレンシャルギヤ50は、従来のものを用いればよくその機構の詳細については説明を省略するが、例えば、トランスミッション40では、前記動力伝達ギヤ29からこの動力伝達ギヤ29と同軸上に配置されたプライマリーギヤ42にトルクコンバーター41を介してエンジン20あるいは電動モータ30の動力が伝達され、このプライマリーギヤ42と噛み合うセカンダリーギヤ43を介してデファレンシャルギヤ50側のギヤ51に動力が伝達される。
The
前記インテークマニホールド70は、前記吸気ポート26aとそれぞれ連通している。具体的には、このインテークマニホールド70は、クランクシャフト24と平行な方向に並び各シリンダ23の燃焼室25にそれぞれ吸気を導入するための4つの分岐管71を有しており、各分岐管71が各シリンダ23の2つの吸気ポート26aにそれぞれ接続されている。これら分岐管71からなるインテークマニホールド70は、シリンダヘッド22の前記吸気ポート26aが開口する部分から吸気ポート26aの傾斜角度とほぼ同じ角度で車両前方すなわちシリンダヘッド22およびシリンダブロック21から離間する方向に向って斜め上方に延びた後、下方に向けて湾曲してエンジン20の前側面20aと略平行に下方に延びる形状を有している。このようにインテークマニホールド70は、吸気がより小さい抵抗でスムーズに燃焼室25内に流入するようエンジン20から離間する方向に延びており、インテークマニホールド70とエンジン20の前側面20aとの間には所定の空間が形成されている。
The
前記インテークマニホールド70の上流にはサージタンク81が設けられており、このサージタンク81の上流の吸気通路82にはスロットルボディ83が設けられている。さらに、スロットルボディ83の上流にはエアクリーナー84が配置されている。本実施形態では、前記サージタンク81は、前記インテークマニホールド70の下端に配置されており、前記分岐管71の並び方向すなわちクランクシャフト24と平行な方向に延びている。
A
上記電動モータ30は、所定の方向に延びる略円筒状を有している。この電動モータ30は、例えば3相の交流同期モータ等からなり、略円筒状のモータケース(ケース)31内に収容されたステータ32とロータ33とを有している。ステータ32は、略円筒状のステータコアにコイルが巻回されたものである。ロータ33は、ステータ32の内周側に設けられた略円筒状の部材であり、その軸心に配置されたモータ出力軸(回転軸)34がモータケース31の長手方向に延びるように配置されている。この電動モータ30は、後述するようにギヤ等を介してトランスミッション40に連結されており、バッテリーからインバーター85を介して電力の供給を受けることによりトランスミッション40およびデファレンシャルギヤ50を介してドライブシャフト4を駆動する一方、減速時や下り坂走行時等には、ドライブシャフト4からトランスミッション40を介して車輪3の回転力を得て発電を行い、その発電電力をバッテリーに蓄電する。なお、前記電動モータ30のうちモータケース31内に収容されたステータ32とロータ33とモータ出力軸34とを含む部材が電動モータ30の本体部(回転電機本体)を構成する。
The
前述のように、前記インテークマニホールド70とエンジン20の前側面20aとの間には所定の空間が形成されている。本発明者等はこの空間に着目し、この空間に前記電動モータ30を配設することで、車両用駆動装置10全体のコンパクト化を実現した。すなわち、本車両用駆動装置10では、前記インテークマニホールド70とエンジン20との間より詳細にはインテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に、インテークマニホールド70の分岐管71の並び方向すなわちクランクシャフト24と平行に前記モータ出力軸34が延びるように電動モータ30が配設されている。
As described above, a predetermined space is formed between the
本実施形態では、前記インテークマニホールド70と前記略円筒状のモータケース31が一体に形成されている。すなわち、インテークマニホールド70の各分岐管71のエンジン20側の側面71aの湾曲部分が、略円筒状のモータケース31の一部を構成しており、モータケース31はこれら分岐管71のエンジン20側の側面71aからエンジン20側に突出するように形成されている。このモータケース31は、4つの分岐管71全体にわたって延びている。そして、前記インテークマニホールド70と一体に形成されたこのモータケース31内に前記ロータ33等が挿入固定されることで、電動モータ30は、そのモータ出力軸34が分岐管71の並び方向すなわちクランクシャフト24と平行に延びる状態で、インテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に、これらで囲まれた状態で配設される。
In the present embodiment, the
前記インテークマニホールド70とモータケース31とが一体に形成されたインマニ・モータケースサブアッセンブリ72は、例えば樹脂製あるいはアルミニウムの鋳物からなる。また、このインマニ・モータケースサブアッセンブリ72は、そのモータケース31内に前記ロータ33等の電動モータ30の本体部が収容された状態で、インテークマニホールド70の下流端がシリンダヘッド22に固定されるとともに、インテークマニホールド70の上流にこのインテークマニホールド70と一体に形成された前記サージタンク81がシリンダブロック21の前側面に設けられた前方に突出するステー21aに固定されることでエンジン20に支持されている。ここで、前述のように、エンジン20は後傾状態でエンジンルーム2内に配設されており、前記ステー21a等を介してインマニ・モータケースサブアッセンブリ72およびこれに収容されたロータ33等の電動モータ30の本体部の荷重はエンジン20の前側面20aにかかり、電動モータ30等はエンジン20によって安定して支持される。
The intake manifold /
前記モータケース31には、その内部すなわちその内周面31aと外周面31bとの間に冷却水通路35が形成されている。本実施形態では、モータケース31の略全周にわたるとともに軸方向略全体にわたって冷却水通路35が形成されている。モータケース31には、この冷却水通路35とモータケース31の外部とを連通する冷却水入口35aおよび冷却水出口35bとが設けられており、冷却水入口35aからラジエータ(不図示)からの冷却水がこの冷却水通路35内に導入される。そして、前記冷却水はモータケース31内のロータ33等を冷却しつつ、また、インテークマニホールド70内の吸気を冷却しつつ、冷却水通路35を流れて前記冷却水出口35bからラジエータ側に排出される。前記冷却により、電動モータ30の温度上昇が抑制され、また、吸気効率が高められる。特に、電動モータ30とインテークマニホールド70との間に冷却水が流れることで電動モータ30の熱が吸気に伝達されて吸気の温度が上昇するのが回避される。
A cooling
前記モータケース31内に収容されたモータ出力軸34のトランスミッション40側の端部には、このモータ出力軸34と同軸上にモータ側出力ギヤ36がモータ出力軸34と一体に回転可能に固定されている。このモータ側出力ギヤ36は前記動力伝達ギヤ29に連結されており、電動モータ30とトランスミッション40とはこの動力伝達ギヤ29を介して連結されている。本実施形態では、モータ側出力ギヤ36は、動力伝達ギヤ29と略同一平面上に配置されており、2つの接続ギヤ37a,37bを介して動力伝達ギヤ29とかみ合っている。
A motor-
前記ように電動モータ30が動力伝達ギヤ29を介してトランスミッション40と連結されていることで、本車両1では、前記動力伝達ギヤ29とクランクシャフト24との間のクラッチが接続されている状態において、エンジン20に加えて電動モータ30がトランスミッション40ひいてはドライブシャフト4に接続される。そして、電動モータ30はバッテリーからの電力を受けてエンジン20のトルクをアシストする、あるいは、エンジン20により駆動されて発電する。一方、前記クラッチが断絶されている状態では、電動モータ30のみがドライブシャフト4に接続され、電動モータ30のみによりドライブシャフト4が駆動される、あるいは、ドライブシャフト4を介して車輪3の回転力を得て発電する。
Since the
以上のように、本車両用駆動装置10では、電動モータ30をインテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に配設しており、電動モータ30を配設するための空間を別途用意する必要がなくエンジンルーム2内のレイアウトをコンパクトにすることができる。そして、例えばトランスミッション40の上方等に電動モータ30を配設する場合に比べて、このトランスミッション40上方に電動モータ30の代わりにエアクリーナー84やインバーター85等の他の補記類を配設することが可能となる。また、電動モータ30の作動音がこの電動モータ30を囲むインテークマニホールド70とエンジン20とにより遮音されるため、車室内の静粛性を高めることができる。
As described above, in the
ここで、インテークマニホールド70と電動モータ30とは別体であってもよい。この場合には、インテークマニホールド70と電動モータ30との間にこれらの衝突を回避するべく緩衝材を配置しつつ電動モータ30をインテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に配置するのが好ましい。ただし、前記のように、インテークマニホールド70と電動モータ30とを一体に形成すれば、装置を簡素化することができるとともに電動モータ30の組み付けを容易に行うことが可能となる。
Here, the
また、エンジン20の配置姿勢は前記に限らない。例えば、エンジン20をクランクシャフト24が車両前後方向に延びる縦置きに配置してもよい。また、例えばシリンダ軸心c1が鉛直方向に延びるように配置してもよい。ただし、前記のように、エンジン20をインテークマニホールド70が固定されている側と反対側(本実施形態では後方)に傾けて配置すれば、インテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に配置された電動モータ30をエンジン20により安定して支持することが可能となる。
Further, the arrangement posture of the
また、前記モータケース31に形成された冷却水通路35の具体的構造は前記に限らない。ただし、前記のように、インテークマニホールド70とロータ33等との間に冷却水通路35を形成すれば、ロータ33等で発生した熱がインテークマニホールド70内の吸気に伝わるのを回避することができるとともに吸気を冷却して吸気効率を高めることが可能となる。
Further, the specific structure of the cooling
また、電動モータ30とトランスミッション40との連結構造は前記に限らない。例えば、トランスミッション40の所定のギヤと前記モータ側伝達ギヤ36とが直接噛み合うように構成してもよい。
The connection structure between the
次に、本発明に係る車両用駆動装置の第2の実施形態について図4を用いて説明する。 Next, a second embodiment of the vehicle drive device according to the present invention will be described with reference to FIG.
この第2の実施形態に係る車両用駆動装置210は、前記インテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に前記電動モータ30に加えてISG(Integrated Starter Generator、回転電機)90が配置されている。この第2の実施形態に係る車両用駆動装置210において、このISG90の配置およびISG90とエンジン20との連結に係る構造以外の構造については前記第1の実施形態と同様であり、その詳細は省略する。
In the
前記ISG90は、軸方向に延びる略円筒状のISGケース(ケース)91内にロータ等のISG本体部が収容されておりこのISGケース91から前記軸方向に突出するISG出力軸(回転軸)92を有したものであり、エンジン20の始動および発電を行う。具体的には、このISG90は、エンジン20のクランクシャフト24を強制回転させてエンジン20を始動するスタータとしての機能、およびエンジン20のクランクシャフト24から動力を得て発電するオルタネータすなわちジェネレータとしての機能の両方を兼ね備えたものである。また、このISG90は、エンジン20の始動および発電だけでなく、加速時等にエンジン20にトルクを付与するいわゆるトルクアシストを行うことも可能とされている。
The
この車両用駆動装置210では、前記電動モータ30がインテークマニホールド70とシリンダブロック21との間において、インテークマニホールド70のトランスミッション40側端部から車幅方向略中間付近までの位置に配置されており、この略中間付近からインテークマニホールド70のトランスミッション40と反対側端部付近までの位置に前記ISG90が配置されている。このISG90は、そのISGケース91の中心軸およびそのISG出力軸92が車幅方向すなわちクランクシャフト24と平行な方向に延び、前記ISG出力軸92がトランスミッション40と反対側端部においてISGケース91から外側に突出する状態で配置されている。
In the
前記ISG90のISG出力軸92にはISG側プーリー93が固定されている。また、前記クランクシャフト24のトランスミッション40と反対側にはクランクシャフト24と一体に回転するエンジン側プーリー229が固定されている。このISG側プーリー93とエンジン側プーリー229とはベルト94により連結されており、この連結により、ISG90のISG出力軸92はクランクシャフト24と一体に回転し、バッテリーからの電力を受けてクランクシャフト24に回転トルクを付与する、または、クランクシャフト24から回転力を受けて発電する。
An
このように、本第2の実施形態に係る車両用駆動装置210では、電動モータ30に加えてISG90がインテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に配置されており、エンジンルーム2内のレイアウトのさらなるコンパクト化が可能となる。また、電動モータ30の作動音に加えてISG90の作動音がインテークマニホールド70とエンジン20とにより遮断され、静粛性がさらに向上する。
As described above, in the
なお、前記ISG90とクランクシャフト24との連結構造は前記ベルト94を用いたものに限らず、ギヤの噛み合いによりこれらを連結させてもよい。
Note that the connection structure between the
また、ISGケース91とインテークマニホールド70とを一体に形成してもよい。
Further, the
次に、本発明に係る車両用駆動装置の第3の実施形態について図5を用いて説明する。 Next, a third embodiment of the vehicle drive device according to the present invention will be described with reference to FIG.
この第3の実施形態に係る車両用駆動装置310では、前記ISG90をインテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に配置する一方、前記電動モータ30をこのインテークマニホールド70とシリンダブロック21との間以外の位置に配置している。すなわち、前記第1の実施形態のように電動モータ30のモータ側出力ギヤ36とクランクシャフト24の動力伝達ギヤ29とが接続ギヤ37a,37bを介して噛み合っている構造と異なり、電動モータ30は例えば前記デファレンシャルギヤ50付近に配置されて前記ドライブシャフト4に直接連結されている。従って、トランスミッション40を介さずに電動モータ30の出力がドライブシャフト4に伝達されドライブシャフト4が駆動されるとともに、ドライブシャフト4の回転力が直接電動モータ30に伝達されて電動モータ30が発電する。この第3の実施形態に係る車両用駆動装置310の他の構成については、前記第2の実施形態と同様であり、その詳細は省略する。
In the
この車両用駆動装置310では、前記インテークマニホールド70とシリンダブロック21との間にISG90のみが配置されており、エンジンルーム2内のレイアウトをコンパクトにしつつ大容量のISG90を設けることが可能となる。
In this
ここで、前記電動モータ30とクランクシャフト24とをドライブシャフト4側に配置したのに伴い、前記ISG90をそのISG出力軸92がインテークマニホールド70のトランスミッション40側端部からトランスミッション40側に突出するように配置してもよい。すなわち、第4の実施形態に係る車両用駆動装置410では、図6に示すように、前記第3の実施形態に係る車両用駆動装置310と異なり、ISG90のISG出力軸92がトランスミッション40側に突出しており、エンジン20のトランスミッション40側においてこのISG出力軸92とクランクシャフト24とが連結されている。具体的には、ISG出力軸92のトランスミッション40側端部にISG側出力ギヤ493が固定されており、このISG側出力ギヤ493とクランクシャフト24のトランスミッション40側端部に固定された接続ギヤ429とが噛み合っており、このギヤの噛み合いによりISG出力軸492とクランクシャフト24とが連結されている。なお、前記接続ギヤ429は、クランクシャフト24とトランスミッション40とを断絶するクラッチよりもクランクシャフト24側に設けられており、ISG90は常時クランクシャフト24と連結されている。
Here, as the
次に、本発明に係る車両用駆動装置の第5の実施形態について図7を用いて説明する。 Next, a fifth embodiment of the vehicle drive device according to the present invention will be described with reference to FIG.
この第5の実施形態に係る車両用駆動装置510は、電動モータ30の動力のみがドライブシャフト4に伝達されてエンジン20の動力は電動モータ30に電力を供給するバッテリーの充電用に用いられるいわゆるシリーズ式ハイブリッド車に適用されている。この車両用駆動装置510は、前記ISG90を有し、このISG90がエンジン20の動力を受けて発電しバッテリーを充電する。
In the
この車両用駆動装置510では、前記エンジン20とトランスミッション540とは連結されておらず、前記電動モータ30のみがトランスミッション540と連結されている。
In the
電動モータ30は、前記第1の実施形態等と同様に車幅方向に延びるクランクシャフト24と平行に延びた状態で前記インテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に配置されている。そして、電動モータ30のモータ出力軸34がトランスミッション540の所定の入力部材に連結されている。この連結構造としては、例えば、図8に示すように、モータ出力軸34に固定されたモータ側出力ギヤ536とこのモータ出力軸34と同軸上に配置されたトランスミッション540の入力ギヤ541とが噛み合うことで連結されている。そして、このトランスミッション540の入力ギヤ541は、チェーンベルト等により前記セカンダリーギヤ43に連結されており、電動モータ30は、前記入力ギヤ541およびセカンダリーギヤ43を介して前記デファレンシャルギヤ50に連結されている。この電動モータ30は、インテークマニホールド70とシリンダブロック21との間において、インテークマニホールド70のトランスミッション540側端部から車幅方向略中間付近までの位置に配置されている。
The
前記ISG90の配置およびエンジン20との連結構造は前記第2の実施形態に係る車両用駆動装置210と同様である。すなわち、ISG90は、前記インテークマニホールド70の車幅方向略中間付近からインテークマニホールド70のトランスミッション540と反対側端部付近までの位置に、そのISG出力軸92がクランクシャフト24と平行な方向に延びてトランスミッション540と反対側に突出する状態で配置されている。そして、このISG90のISG出力軸92にはISG側プーリー93が固定されており、このISG側プーリー93とクランクシャフト24のトランスミッション540と反対側の端部に固定されたエンジン側プーリー229とがベルト94あるいはギヤ等により連結されている。
The arrangement of the
この車両用駆動装置510では、エンジン20の駆動に伴いISG90は、クランクシャフト24から回転力を受けて発電しバッテリーを充電し、このバッテリーからの電力を受けて電動モータ30が回転してその回転力が前記トランスミッション540を介してデファレンシャルギヤ50に伝達され、車輪3が駆動される。また、減速時や下り坂走行時等には、電動モータ30は、ドライブシャフト4をおよびトランスミッション540を介して車輪3の回転力を得て発電を行い、その発電電力をバッテリーに蓄電する。
In this
ここで、電動モータ30のみをインテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に配置し、前記ISG90をこれらの間以外の場所に配置してもよい。すなわち、本発明に係る第6の実施形態に係る車両用駆動装置610では、図9に示すように、インテークマニホールド70の車幅方向全体にわたって延びる大容量の電動モータ30が、インテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に配置されている。一方、ISG90は、前記エンジン20のトランスミッション540と反対側にこのエンジン20と車幅方向に並んだ状態で配置されている。そして、前記クランクシャフト24と前記ISG90のISG出力軸92とは同軸となるように配置され、これらクランクシャフト24とISG出力軸92とが直接連結されている。
Here, only the
この車両用駆動装置610では、電動モータ30をインテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に配置するとともにISG90をエンジン20の車幅方向に連設しており、エンジンルーム2内の配置をコンパクトに維持しつつ大容量の電動モータ30を設けることができる。
In this
以上のように、本発明に係る車両用駆動装置によれば、電動モータ30および/またはISG90をインテークマニホールド70とシリンダブロック21との間に配置することで、パラレル式ハイブリッド車とシリーズ式ハイブリッド車のいずれにおいても、エンジンルーム2内のレイアウトをコンパクトにして装置全体を小型化することができるとともに、電動モータ30および/またはISG90の作動音をインテークマニホールド70とエンジン20とにより遮音することで、車室内の静粛性を高めることができる。
As described above, according to the vehicle drive device of the present invention, the
2 エンジンルーム
3 車輪
10 車両用駆動装置(第1の実施形態)
20 エンジン
21 シリンダブロック
22 シリンダヘッド
23 シリンダ
24 クランクシャフト
25 燃焼室
26a 吸気ポート
27 ピストン
30 電動モータ(回転電機)
31 モータケース(ケース)
33 ロータ
34 モータ出力軸(回転軸)
35 冷却水通路
40 トランスミッション(第1〜第4の実施形態に係る動力伝達装置)
70 インテークマニホールド
90 ISG(回転電機)
91 ISGケース(ケース)
92 ISG出力軸(回転軸)
210 車両用駆動装置(第2の実施形態)
310 車両用駆動装置(第3の実施形態)
410 車両用駆動装置(第4の実施形態)
510 車両用駆動装置(第5の実施形態)
540 トランスミッション(第5および第6の実施形態に係る動力伝達装置)
610 車両用駆動装置(第6の実施形態)
2
20
31 Motor case (case)
33
35
70
91 ISG Case (Case)
92 ISG output shaft (rotary shaft)
210 Vehicle Drive Device (Second Embodiment)
310 Vehicle Drive Device (Third Embodiment)
410 Vehicle Drive Device (Fourth Embodiment)
510 Vehicle Drive Device (Fifth Embodiment)
540 Transmission (Power transmission device according to fifth and sixth embodiments)
610 Vehicle drive device (sixth embodiment)
Claims (7)
前記シリンダヘッドに接続されて前記吸気ポートと連通するインテークマニホールドと、
所定の方向に延びる回転軸と当該回転軸を中心に回転するロータとを有する回転電機とを備え、
前記インテークマニホールドは、前記シリンダヘッドから当該シリンダヘッドおよび前記シリンダブロックから離間する方向に延びる形状を有し、
前記回転電機は、前記回転軸が前記クランクシャフトと平行な方向に延びる姿勢で前記インテークマニホールドと前記シリンダブロックとの間に配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。 A cylinder block in which a cylinder is formed, a cylinder head provided at an upper portion of the cylinder block, in which a combustion chamber is formed, and an intake port for introducing intake air into the combustion chamber is formed, and the cylinder is reciprocated. An engine having a moving piston and a crankshaft fixed to the piston and generating power for driving the wheels;
An intake manifold connected to the cylinder head and communicating with the intake port;
A rotating electrical machine having a rotating shaft extending in a predetermined direction and a rotor rotating around the rotating shaft;
The intake manifold has a shape extending from the cylinder head in a direction away from the cylinder head and the cylinder block,
The vehicular drive apparatus, wherein the rotating electrical machine is disposed between the intake manifold and the cylinder block so that the rotating shaft extends in a direction parallel to the crankshaft.
前記エンジンは、前記シリンダの軸線が鉛直線よりも特定方向に傾斜した姿勢で車両に搭載され、
前記インテークマニホールドは、前記シリンダヘッドのうち前記エンジンの傾斜方向と反対側の側面に接続されて当該側面から前記エンジンの傾斜方向と反対側に延びる形状を有し、
前記回転電機は、前記シリンダブロックのうち前記エンジンの傾斜方向と反対側の側面と前記インテークマニホールドとの間に配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 1,
The engine is mounted on a vehicle in a posture in which the axis of the cylinder is inclined in a specific direction with respect to a vertical line,
The intake manifold is connected to a side surface of the cylinder head opposite to the engine tilt direction and extends from the side surface to the engine tilt direction,
The vehicular drive apparatus according to claim 1, wherein the rotating electrical machine is disposed between a side surface of the cylinder block opposite to the engine inclination direction and the intake manifold.
前記回転電機は、前記回転軸およびロータを含む回転電機本体を収容するケースを有し、
前記回転電機のケースと前記インテークマニホールドとが一体に形成されていることを特徴とする車両用駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 1 or 2,
The rotating electrical machine has a case that houses a rotating electrical machine main body including the rotating shaft and the rotor,
The vehicular drive apparatus, wherein the rotating electrical machine case and the intake manifold are integrally formed.
前記インテークマニホールドと前記回転電機との間に当該回転電機を冷却するための冷却水が流通可能な冷却水通路が形成されていることを特徴とする車両用駆動装置。 The vehicle drive device according to any one of claims 1 to 3,
A vehicular drive device characterized in that a cooling water passage is formed between the intake manifold and the rotating electrical machine so that cooling water for cooling the rotating electrical machine can flow therethrough.
前記エンジンおよび前記回転電機の少なくとも一方の動力を前記車輪に伝達する動力伝達装置を有し、
前記動力伝達装置は、前記エンジンと前記クランクシャフトの長手方向に隣接して配置されており、
前記回転電機の回転軸は、前記クランクシャフトの長手方向における前記エンジンの動力伝達装置側において当該動力伝達装置に連結されていることを特徴とする車両用駆動装置。 The vehicle drive device according to any one of claims 1 to 4,
A power transmission device that transmits power of at least one of the engine and the rotating electric machine to the wheels;
The power transmission device is disposed adjacent to a longitudinal direction of the engine and the crankshaft,
The vehicular drive device, wherein the rotating shaft of the rotating electrical machine is coupled to the power transmission device on the engine power transmission device side in the longitudinal direction of the crankshaft.
前記エンジンおよび前記回転電機の少なくとも一方の動力を前記車輪に伝達する動力伝達装置を有し、
前記動力伝達装置は、前記エンジンと前記クランクシャフトの長手方向に隣接して配置されており、
前記回転電機の回転軸は、前記クランクシャフトの長手方向端部のうち前記動力伝達装置と反対側の端部に連結されていることを特徴とする車両用駆動装置。 The vehicle drive device according to any one of claims 1 to 4,
A power transmission device that transmits power of at least one of the engine and the rotating electric machine to the wheels;
The power transmission device is disposed adjacent to a longitudinal direction of the engine and the crankshaft,
The rotating shaft of the rotating electrical machine is connected to an end portion on the opposite side of the power transmission device among end portions in the longitudinal direction of the crankshaft.
前記エンジンは、前記クランクシャフトが車幅方向に延びた横置きの姿勢で車両に搭載されていることを特徴とする車両用駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 5 or 6,
The engine is mounted on a vehicle in a horizontal posture in which the crankshaft extends in the vehicle width direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009259870A JP2011106301A (en) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | Vehicle drive device |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2009259870A JP2011106301A (en) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | Vehicle drive device |
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JP2011106301A true JP2011106301A (en) | 2011-06-02 |
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ID=44230054
Family Applications (1)
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JP2009259870A Pending JP2011106301A (en) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | Vehicle drive device |
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JP (1) | JP2011106301A (en) |
-
2009
- 2009-11-13 JP JP2009259870A patent/JP2011106301A/en active Pending
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