JP2011201387A - Hybrid driving unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関と、車載蓄電体を充電する発電機と、車載蓄電体の電力により駆動される電動機とを有するハイブリッド駆動装置に関する。 The present invention relates to a hybrid drive device having an internal combustion engine, a generator for charging an on-vehicle power storage unit, and an electric motor driven by electric power of the on-vehicle power storage unit.
従来、エンジン(内燃機関)と、高電圧バッテリ(車載蓄電体)を充電するジェネレータ(発電機)と、高電圧バッテリの電力により駆動されるモータ(電動機)とを備えたハイブリッド車両の開発が進んでいる。ハイブリッド車両は、車両を減速させるときにジェネレータを作動させて運動エネルギを電気エネルギに変換し、これにより車両を減速させつつ高電圧バッテリを充電する。また、ハイブリッド車両は、車両を停車状態から走行状態とするときにモータを駆動して車両を加速させる。エンジンは、例えば、ハイブリッド車両が高速道路を定速走行する場合等において駆動源として駆動される。これにより、エンジンの低燃費を実現する。 2. Description of the Related Art Conventionally, development of a hybrid vehicle including an engine (internal combustion engine), a generator (generator) that charges a high-voltage battery (on-vehicle storage body), and a motor (electric motor) that is driven by electric power of the high-voltage battery has progressed. It is out. When the vehicle is decelerated, the hybrid vehicle operates a generator to convert kinetic energy into electrical energy, thereby charging the high voltage battery while decelerating the vehicle. Further, the hybrid vehicle drives the motor to accelerate the vehicle when the vehicle is changed from the stopped state to the traveling state. The engine is driven as a drive source, for example, when the hybrid vehicle travels at a constant speed on an expressway. Thereby, the low fuel consumption of the engine is realized.
ハイブリッド車両は、エンジン,ジェネレータおよびモータよりなるハイブリッド駆動装置を備えており、エンジン,ジェネレータおよびモータは、それぞれギヤ機構を介して互いに動力伝達可能となっている。そのため、ハイブリッド駆動装置はエンジン単体よりも大型となり車両への搭載性が低く、特に、車室内の足下に余裕のある空間を確保するのが困難であったり、車両デザインの自由度を低下させたりする原因となっている。 The hybrid vehicle includes a hybrid drive device including an engine, a generator, and a motor, and the engine, the generator, and the motor can transmit power to each other via a gear mechanism. For this reason, the hybrid drive system is larger than the engine alone and is not easily mounted on a vehicle. In particular, it is difficult to secure a space with sufficient space under the feet in the passenger compartment, and the degree of freedom in vehicle design is reduced. It is a cause.
そこで、例えば、薄型環状に形成したジェネレータやモータをエンジンのクランク軸の軸線上に配置し、これによりハイブリッド駆動装置のクランク軸の軸方向への長さ寸法の増大を抑制することが考えられる。しかしこの場合には、ジェネレータやモータの薄型化に伴い、電気エネルギの回収効率の低下や車両の加速力低下等の問題を生じ得る。つまり、ジェネレータやモータの出力低下を抑制しつつ車両への搭載性を向上させることが望ましい。 Therefore, for example, it is conceivable to arrange a generator or motor formed in a thin annular shape on the axis of the crankshaft of the engine, thereby suppressing an increase in the length of the hybrid drive device in the axial direction of the crankshaft. However, in this case, problems such as a reduction in the recovery efficiency of electric energy and a reduction in the acceleration force of the vehicle may occur as the generator and motor become thinner. In other words, it is desirable to improve the mountability to the vehicle while suppressing the output decrease of the generator and the motor.
エンジン,ジェネレータおよびモータを備えたハイブリッド駆動装置としては、例えば、特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1に記載されたハイブリッド駆動装置の一例として、車両の前後方向にクランク軸が延びるようエンジンを搭載し、所謂縦置きエンジンのレイアウトを採用したものがある。また、一対のモータジェネレータ(モータA,モータB)を備え、各モータジェネレータの回転軸がそれぞれクランク軸と平行となるよう搭載することも記載されている。エンジンと各モータジェネレータとの間には、遊星歯車機構等のギヤ機構が設けられ、エンジンおよび各モータジェネレータ間での動力伝達を可能としている。各モータジェネレータは、モータコア(ステータ)の軸方向寸法と径方向寸法とを比較的近い寸法に設定、つまり回転軸の軸方向に沿う断面が略正方形となるよう設定している。これにより、上述した薄型環状のモータジェネレータよりも電気エネルギの回収効率の向上や車両の加速力向上、つまり高出力化に対応可能となっている。 As a hybrid drive device including an engine, a generator, and a motor, for example, a technique described in Patent Document 1 is known. As an example of the hybrid drive device described in Patent Document 1, there is one that employs a so-called vertical engine layout in which an engine is mounted such that a crankshaft extends in the longitudinal direction of the vehicle. It also describes that a pair of motor generators (motor A, motor B) are provided and the rotation shafts of the motor generators are mounted so as to be parallel to the crankshaft. A gear mechanism such as a planetary gear mechanism is provided between the engine and each motor generator so that power can be transmitted between the engine and each motor generator. Each motor generator is set so that the axial dimension and the radial dimension of the motor core (stator) are relatively close to each other, that is, the section along the axial direction of the rotating shaft is substantially square. As a result, it is possible to cope with an improvement in the recovery efficiency of electric energy and an improvement in the acceleration force of the vehicle, that is, a higher output than the above-described thin annular motor generator.
しかしながら、上述の特許文献1に記載されたハイブリッド駆動装置によれば、隣り合う各モータジェネレータの各回転軸間の距離が長く、これにより各モータジェネレータ間での動力伝達に用いるギヤ機構も大型化し、車両への搭載性が低かった。また、各モータジェネレータの各回転軸をエンジンに向けて突出させるため、各モータジェネレータを車室内側へ後退させる必要があり、この点においても車両への搭載性が低かった。 However, according to the hybrid drive device described in the above-mentioned Patent Document 1, the distance between the rotating shafts of the adjacent motor generators is long, thereby increasing the size of the gear mechanism used for power transmission between the motor generators. The mountability to the vehicle was low. In addition, since each rotating shaft of each motor generator protrudes toward the engine, it is necessary to retract each motor generator to the vehicle interior side. In this respect as well, mounting on a vehicle is low.
本発明の目的は、発電機や電動機の出力低下を抑制しつつ、車両への搭載性を向上させることができるハイブリッド駆動装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the hybrid drive device which can improve the mounting property to a vehicle, suppressing the output fall of a generator or an electric motor.
本発明のハイブリッド駆動装置は、内燃機関と、車載蓄電体を充電する発電機と、前記車載蓄電体の電力により駆動される電動機とを有するハイブリッド駆動装置であって、前記内燃機関に設けられ、車両の前後方向に延びるクランク軸と、前記発電機に設けられ、前記車両の左右方向に延びる第1回転軸と、前記電動機に設けられ、前記車両の左右方向に延びる第2回転軸とを備え、前記電動機および前記発電機を、前記内燃機関における前記車両の後方側で、前記第1回転軸および前記第2回転軸の突出部分を対向させて配置したことを特徴とする。 The hybrid drive device of the present invention is a hybrid drive device having an internal combustion engine, a generator for charging an in-vehicle power storage unit, and an electric motor driven by electric power of the in-vehicle power storage unit, provided in the internal combustion engine, A crankshaft extending in the front-rear direction of the vehicle, a first rotating shaft provided in the generator and extending in the left-right direction of the vehicle, and a second rotating shaft provided in the electric motor and extending in the left-right direction of the vehicle. The electric motor and the generator are arranged on the rear side of the vehicle in the internal combustion engine with the protruding portions of the first rotating shaft and the second rotating shaft facing each other.
本発明のハイブリッド駆動装置は、前記クランク軸と前記第1回転軸との間に、前記クランク軸と前記第1回転軸との間で動力を伝達する第1歯車機構を設け、前記第1回転軸と前記第2回転軸との間に、第2歯車機構を介して前記車両の駆動輪を駆動する駆動軸を設けたことを特徴とする。 In the hybrid drive device of the present invention, a first gear mechanism that transmits power between the crankshaft and the first rotating shaft is provided between the crankshaft and the first rotating shaft, and the first rotation is performed. A drive shaft for driving the drive wheels of the vehicle is provided between the shaft and the second rotation shaft via a second gear mechanism.
本発明のハイブリッド駆動装置は、前記内燃機関を、一対のシリンダを対向配置した水平対向型2気筒エンジン、または一対のシリンダをV字形状に配置したV型2気筒エンジンとしたことを特徴とする。 In the hybrid drive device of the present invention, the internal combustion engine is a horizontally opposed two-cylinder engine having a pair of cylinders opposed to each other or a V-type two-cylinder engine having a pair of cylinders arranged in a V shape. .
本発明のハイブリッド駆動装置は、前記車両の前後方向への前記各シリンダの配置により形成される前記内燃機関の段差スペースに、前記電動機の一部を配置したことを特徴とする。 The hybrid drive device of the present invention is characterized in that a part of the electric motor is arranged in a step space of the internal combustion engine formed by arrangement of the cylinders in the longitudinal direction of the vehicle.
本発明のハイブリッド駆動装置によれば、内燃機関のクランク軸を車両の前後方向に延びるようにし、発電機の第1回転軸を車両の左右方向に延びるようにし、電動機の第2回転軸を車両の左右方向に延びるようにし、電動機および発電機を内燃機関における車両の後方側で、第1回転軸および第2回転軸の突出部分が対向するよう配置する。これにより、クランク軸,第1回転軸および第2回転軸を近接配置でき、クランク軸,第1回転軸および第2回転軸間での動力伝達に用いるギヤ機構を小型化して、ハイブリッド駆動装置の車両への搭載性を向上させることができる。また、電動機および発電機を車両の左右方向に延びるよう配置するので、電動機および発電機の車室内側への後退量を抑制することができ、車室内の足下に余裕のある空間を確保できる。 According to the hybrid drive device of the present invention, the crankshaft of the internal combustion engine extends in the front-rear direction of the vehicle, the first rotating shaft of the generator extends in the left-right direction of the vehicle, and the second rotating shaft of the electric motor is used as the vehicle. The electric motor and the generator are arranged on the rear side of the vehicle in the internal combustion engine so that the protruding portions of the first rotating shaft and the second rotating shaft face each other. As a result, the crankshaft, the first rotating shaft, and the second rotating shaft can be arranged close to each other, the gear mechanism used for power transmission between the crankshaft, the first rotating shaft, and the second rotating shaft can be downsized, and the hybrid drive device The mounting property on the vehicle can be improved. In addition, since the electric motor and the generator are arranged so as to extend in the left-right direction of the vehicle, the amount of retraction of the electric motor and the generator toward the vehicle interior side can be suppressed, and a sufficient space can be secured in the foot of the vehicle interior.
本発明のハイブリッド駆動装置によれば、クランク軸と第1回転軸との間に、クランク軸と第1回転軸との間で動力を伝達する第1歯車機構を設け、第1回転軸と第2回転軸との間に、第2歯車機構を介して車両の駆動輪を駆動する駆動軸を設ける。これにより、第1歯車機構と第2歯車機構とを近接配置して、動力伝達のロスを小さくすることができ、ひいては電気エネルギの回収効率等をより向上させることができる。 According to the hybrid drive device of the present invention, the first gear mechanism for transmitting power between the crankshaft and the first rotary shaft is provided between the crankshaft and the first rotary shaft, and the first rotary shaft and the first rotary shaft are provided. A drive shaft for driving the drive wheels of the vehicle is provided between the two rotation shafts via the second gear mechanism. Thereby, the first gear mechanism and the second gear mechanism can be arranged close to each other, so that the loss of power transmission can be reduced, and the recovery efficiency of electric energy can be further improved.
本発明のハイブリッド駆動装置によれば、内燃機関を、一対のシリンダを対向配置した水平対向型2気筒エンジン、または一対のシリンダをV字形状に配置したV型2気筒エンジンとするので、内燃機関の車両の前後方向に対する長さ寸法を短くすることができる。したがって、ハイブリッド駆動装置をより小型化することができるとともに、発電機および電動機の高出力化に対応することができる。 According to the hybrid drive device of the present invention, the internal combustion engine is a horizontally opposed two-cylinder engine having a pair of cylinders opposed to each other or a V-type two-cylinder engine having a pair of cylinders arranged in a V shape. The length dimension with respect to the longitudinal direction of the vehicle can be shortened. Therefore, the hybrid drive device can be further reduced in size and can cope with higher output of the generator and the motor.
本発明のハイブリッド駆動装置によれば、車両の前後方向への各シリンダの配置により形成される内燃機関の段差スペースに、電動機の一部を配置するので、電動機を内燃機関に対してより近接させることができる。よって、ハイブリッド駆動装置をさらに小型化することが可能となる。 According to the hybrid drive device of the present invention, since a part of the electric motor is arranged in the step space of the internal combustion engine formed by the arrangement of the cylinders in the longitudinal direction of the vehicle, the electric motor is brought closer to the internal combustion engine. be able to. Therefore, it is possible to further reduce the size of the hybrid drive device.
以下、本発明の第1実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1はハイブリッド車両の概略構造を説明する説明図を、図2はハイブリッド駆動装置の外観を示す斜視図を、図3は駆動機構の内部構造を示す展開した断面図を、図4は図2のA矢視図を、図5はハイブリッド駆動装置の各部寸法を説明する説明図をそれぞれ表している。 FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the schematic structure of the hybrid vehicle, FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance of the hybrid drive device, FIG. 3 is a developed sectional view showing the internal structure of the drive mechanism, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the dimensions of each part of the hybrid drive device.
図1に示すハイブリッド車両(車両)10は軽自動車であり、車体11の車両前方側にはエンジンルーム12が設けられている。エンジンルーム12は比較的コンパクトに形成され、これにより車体11の内部には充分な容量の車室13が確保されている。エンジンルーム12にはハイブリッド駆動装置20が搭載され、ハイブリッド駆動装置20は、エンジン(内燃機関)30および駆動機構40を備えている。ハイブリッド駆動装置20は、車体11の車両前方側に設けられた一対の前輪14(図示では一方のみ示す)を駆動するようになっており、ハイブリッド車両10は前輪駆動車(FF車)となっている。また、エンジンルーム12内の駆動機構40の後方側かつ下方側には、各前輪14を操舵するためのラックアンドピニオン15が配置されている。
A hybrid vehicle (vehicle) 10 shown in FIG. 1 is a light vehicle, and an
ハイブリッド車両10の車両後方側には、高電圧バッテリ(車載蓄電体)16が搭載され、高電圧バッテリ16はリチウムイオン二次電池となっている。ただし、高電圧バッテリとしては、他の二次電池(ニッケル水素二次電池や電気二重層キャパシタ等)を用いることもできる。高電圧バッテリ16は、駆動機構40のジェネレータ50(図2参照)の充電動作、つまりジェネレータ50の運動エネルギから電気エネルギへの変換により充電される。高電圧バッテリ16に蓄えられた電力は、駆動機構40におけるモータ60(図2参照)の駆動に用いられ、これによりハイブリッド車両10をモータ60の駆動力で加速させることができる。
A high voltage battery (on-vehicle power storage unit) 16 is mounted on the rear side of the
図2に示すように、エンジン30は、第1シリンダ部(シリンダ)31および第2シリンダ部(シリンダ)32を有する2気筒エンジンであり、第1シリンダ部31および第2シリンダ部32は、バンク角度が0度となるようそれぞれ対向配置されている。つまり、エンジン30は、水平対向型2気筒エンジンとなっている。このように、エンジン30を水平対向型2気筒エンジンとすることで、ハイブリッド車両10の左右方向に向けて各シリンダ部31,32を部分的に重ねることができ、エンジン30のハイブリッド車両10の前後方向に対する長さ寸法を短くしている。ここで、第1シリンダ部および第2シリンダ部をハイブリッド車両10の左右方向に向けて部分的に重ねることができるエンジンであれば、例えば、一対のシリンダをV字形状に配置したV型2気筒エンジンを採用することもできる。
As shown in FIG. 2, the
エンジン30の上方側には、各シリンダ部31,32のシリンダ室(図示せず)にガソリンと空気とを混合した混合気を供給するための吸気管等よりなる吸気系統33が設けられている。一方、エンジン30の下方側(図1参照)には、各シリンダ部31,32のシリンダ室から排気ガスを外部に排出するための排気管等よりなる排気系統34が設けられている。
An
ここで、エンジン30は、図5に示すように、第1シリンダ部31のシリンダ室内を往復動する第1ピストン31aと、第2シリンダ部32のシリンダ室内を往復動する第2ピストン32aとを有している。各ピストン31a,32aには、それぞれコンロッド31b,32bの先端側が回動自在に連結され、各コンロッド31b,32bの基端側は、エンジン30の出力軸であるクランク軸35に回動自在に連結されている。
Here, as shown in FIG. 5, the
クランク軸35はハイブリッド車両10の前後方向に延びており、エンジン30は縦置きのレイアウトを採用している。ここで、クランク軸35は、第1ピストン31aを上死点に移動させたときに第2ピストン32aを下死点に移動させ、第1ピストン31aを下死点に移動させたときに第2ピストン32aを上死点に移動させる形状に形成されている。つまり、第1ピストン31aおよび第2ピストン32aが、それぞれ交互に上死点と下死点との間で移動することで、クランク軸35は回転駆動される。
The
第1シリンダ部31は、第2シリンダ部32に対して車両前方側に所定量オフセットして配置されている。これにより、第1シリンダ部31および第2シリンダ部32のハイブリッド車両10の前後方向への配置関係から、エンジン30の第1シリンダ部31側には段差スペース36が形成されている。段差スペース36の深さ寸法、つまりハイブリッド車両10の前後方向に対する長さ寸法は、L1に設定されている。
The
図3に示すように、駆動機構40は、エンジン30の車両後方側に設けられるジェネレータ(発電機)50,モータ(電動機)60およびギヤ部70を備えている。ギヤ部70は、アルミ材料等を鋳造成形することで箱状に形成されたギヤケース71を備え、ギヤケース71は、エンジン30の車両後方側に固定ボルト(図示せず)により固定されている。
As shown in FIG. 3, the
ギヤケース71内には、エンジン30から突出したクランク軸35の先端部に固定された第1傘歯車35aが回動自在に設けられている。ここで、クランク軸35の先端側には、円盤状のダンパー部材35bが取り付けられ、ダンパー部材35bは、エンジン30の駆動時におけるクランク軸35の脈動を吸収するようになっている。これにより、エンジン30の駆動力を安定化してクランク軸35から出力できるようにしている。
In the
ジェネレータ50は、アルミ材料等を鋳造成形することで略円筒状に形成されたハウジング51を備えている。ハウジング51内には、磁性材料により筒状に形成され、コイル52が巻装されたモータコア53が固定され、モータコア53の径方向内側には、所定のエアギャップ(微小隙間)を介して、磁性材料よりなるロータ54が回転自在に設けられている。ロータ54の回転中心には、ハイブリッド車両10の左右方向(図中左右方向)に延びる第1回転軸55が固定され、第1回転軸55の先端側はハウジング51の外部に突出している。
The
第1回転軸55の先端部には、第2傘歯車55aが固定され、第2傘歯車55aはギヤケース71内に回動自在に設けられている。ジェネレータ50は、第1回転軸55の延出方向がクランク軸35の延出方向に対して直交するようギヤケース71に装着されている。第2傘歯車55aおよび第1傘歯車35aは、それぞれ略同じ直径寸法R1(図5参照)に設定され、ギヤケース71内で噛み合わされている。ここで、第1傘歯車35aおよび第2傘歯車55aは、クランク軸35と第1回転軸55との間で動力を伝達するギヤ機構を形成し、本発明における第1歯車機構を構成している。なお、第2傘歯車55aと第1傘歯車35aのピッチ径を変えて変速比を1対1以外に設定することで、エンジン30の作動回転数とジェネレータ50の回転数とがそれぞれ効率最高点となるよう、整合させることも可能である。
A
モータ60は、アルミ材料等を鋳造成形することで略円筒状に形成されたハウジング61を備えている。ハウジング61内には、磁性材料により筒状に形成され、コイル62が巻装されたモータコア63が固定され、モータコア63の径方向内側には、所定のエアギャップを介して、磁性材料よりなるロータ64が回転自在に設けられている。ロータ64の回転中心には、ハイブリッド車両10の左右方向に延びる第2回転軸65が固定され、第2回転軸65の先端側はハウジング61の外部に突出している。
The
第2回転軸65の先端部には、第1平歯車65aが固定され、第1平歯車65aはギヤケース71内に回動自在に設けられている。モータ60は、第2回転軸65の延出方向がクランク軸35の延出方向に対して直交するようギヤケース71に装着され、ジェネレータ50の第1回転軸55の突出部分(図中右側)およびモータ60の第2回転軸65の突出部分(図中左側)は、互いに対向するようになっている。
A
ギヤケース71内には、ドライブ軸72,ドリブン軸73,駆動軸74およびモータ出力軸75が回動自在に設けられている。ドライブ軸72の基端側(図中左側)は第2傘歯車55aに固定され、第1回転軸55と同軸上に配置されて第1回転軸55と一体回転するようになっている。ドライブ軸72には、小径ギヤ72aおよび大径ギヤ72bが所定間隔で並ぶよう設けられている。また、ドライブ軸72の先端側(図中右側)には、歯車式のオイルポンプ72cが設けられ、オイルポンプ72cは、ドライブ軸72の回転に伴い作動するようになっている。オイルポンプ72cは、図示しないトランスミッションオイル(潤滑油)をギヤケース71内で循環させ、これによりギヤケース71内の可動部(複数のギヤ等)が潤滑される。
In the
ドリブン軸73はドライブ軸72と平行に設けられ、ドリブン軸73には、大径ギヤ73a,小径ギヤ73bおよびエンジン出力ギヤ73cが所定間隔で並ぶよう設けられている。ドリブン軸73の大径ギヤ73aはドライブ軸72の小径ギヤ72aに噛み合わされて、大径ギヤ73aおよび小径ギヤ72aは低速ギヤ(高トルクで低速走行)を形成している。一方、ドリブン軸73の小径ギヤ73bはドライブ軸72の大径ギヤ72bに噛み合わされて、小径ギヤ73bおよび大径ギヤ72bは高速ギヤ(低トルクで高速走行)を形成している。
The driven
ドリブン軸73の大径ギヤ73aと小径ギヤ73bとの間には、湿式クラッチ76が設けられ、湿式クラッチ76は、第1クラッチ部76aと第2クラッチ部76bとを備えている。湿式クラッチ76には、図示しない油圧制御弁からの油圧により作動し、第1クラッチ部76aを締結したときに第2クラッチ部76bを開放し、第1クラッチ部76aを開放したときに第2クラッチ部76bを締結するよう作動する。そして、図示しないトランスミッションコントローラ(TCU)により湿式クラッチ76の制御することで、低速ギヤまたは高速ギヤを切り換えるようになっている。ここで、ハイブリッド車両10を走行させる際に、低速領域をモータ60の駆動力で走行させ、高速領域をエンジン30の駆動力で走行させるよう制御することで、湿式クラッチ76,高速ギヤおよび低速ギヤよりなる変速機構を省略することもできる。
A
駆動軸74はドリブン軸73と平行に設けられ、駆動軸74の両端側には、図示しないユニバーサルジョイント等を介して各前輪14(図1参照)が設けられ、各前輪(駆動輪)14を駆動するようになっている。駆動軸74は、第1駆動軸74aと第2駆動軸74bとを備え、第1駆動軸74aと第2駆動軸74bとの間には、各前輪14に駆動力を振り分けるためのディファレンシャル(差動装置)74cが設けられている。第2駆動軸74b側には、大径ギヤ74dが一体回転可能に設けられ、第2駆動軸74bの大径ギヤ74dは、ドリブン軸73のエンジン出力ギヤ73cに噛み合わされている。
The
モータ出力軸75は駆動軸74と平行に設けられ、モータ出力軸75には、小径ギヤ75aおよび大径ギヤ75bが所定間隔で並ぶよう設けられている。モータ出力軸75の小径ギヤ75aは駆動軸74の大径ギヤ74dに噛み合わされ、モータ出力軸75の大径ギヤ75bは第2回転軸65の第1平歯車65aに噛み合わされている。これにより、モータ60の高速回転を減速して高トルク化し、高トルク化した駆動力を駆動軸74に出力することができる。
The
ここで、ドライブ軸72の小径ギヤ72aおよび大径ギヤ72b,ドリブン軸73の大径ギヤ73a,小径ギヤ73bおよびエンジン出力ギヤ73c,駆動軸74の大径ギヤ74d,モータ出力軸75の小径ギヤ75aおよび大径ギヤ75bよりなるギヤ機構は、本発明における第2歯車機構を構成している。つまり、駆動軸74は、第2歯車機構を介して第1回転軸55と第2回転軸65との間に設けられている。
Here, the small-diameter gear 72a and large-
次に、エンジン30,ジェネレータ50およびモータ60の配置関係について、図4および図5に基づき詳細に説明する。なお、図4および図5においては、ドライブ軸72,ドリブン軸73,駆動軸74およびモータ出力軸75を省略している。
Next, the positional relationship among the
直径寸法がR1の第1傘歯車35aおよび第2傘歯車55aを噛み合わせることにより、ジェネレータ50と第2シリンダ部32との間には長さ寸法がL2の隙間が形成されている。この隙間寸法L2は、各傘歯車35a,55aの直径寸法R1により決定される。ハイブリッド車両10の前後方向に対するハイブリッド駆動装置20の長さ寸法はL3となっており、この長さ寸法L3は、直列4気筒エンジン単体(縦置きレイアウト)の長さ寸法と略同じ寸法となっている。
By meshing the
エンジン30の段差スペース36には、モータ60の一部が配置されており、これによりモータ60の車両後方側(車室内側)への後退量を抑制している。モータ60の車室内側への後退量を抑えることで、図1に示すように、運転者Dの足下に余裕のある空間を確保できるようにしている。ここで、ジェネレータ50とモータ60との間の隙間寸法はL4となっており、この隙間寸法L4においても各傘歯車35a,55aの直径寸法R1により決定される。
A part of the
以上詳述したように、第1実施の形態に係るハイブリッド駆動装置20によれば、エンジン30のクランク軸35をハイブリッド車両10の前後方向に延びるようにし、ジェネレータ50の第1回転軸55をハイブリッド車両10の左右方向に延びるようにし、モータ60の第2回転軸65をハイブリッド車両10の左右方向に延びるようにし、ジェネレータ50およびモータ60をエンジン30におけるハイブリッド車両10の後方側で、第1回転軸55および第2回転軸65の突出部分が対向するよう配置した。
As described above in detail, according to the
これにより、クランク軸35,第1回転軸55および第2回転軸65を近接配置でき、クランク軸35,第1回転軸55および第2回転軸65間での動力伝達に用いるギヤ機構を小型化して、ハイブリッド駆動装置20のハイブリッド車両10への搭載性を向上させることができる。また、モータ60およびジェネレータ50をハイブリッド車両10の左右方向に延びるよう配置したので、モータ60およびジェネレータ50の車室内側への後退量を抑制することができ、車室内の足下に余裕のある空間を確保できる。
As a result, the
また、第1実施の形態に係るハイブリッド駆動装置20によれば、クランク軸35と第1回転軸55との間に、クランク軸35と第1回転軸55との間で動力を伝達する各傘歯車35a,55a(第1歯車機構)を設け、第1回転軸55と第2回転軸65との間に、ドライブ軸72,ドリブン軸73,駆動軸74およびモータ出力軸75に設けた各ギヤ(第2歯車機構)を介してハイブリッド車両10の各前輪14を駆動する駆動軸74を設けた。これにより、第1歯車機構と第2歯車機構とを近接配置して、動力伝達のロスを小さくすることができ、ひいては電気エネルギの回収効率等をより向上させることができる。
Further, according to the
さらに、第1実施の形態に係るハイブリッド駆動装置20によれば、エンジン30を、第1シリンダ部31および第2シリンダ部32を対向配置した水平対向型2気筒エンジンとしたので、エンジン30のハイブリッド車両10の前後方向に対する長さ寸法を短くすることができる。したがって、ハイブリッド駆動装置20をより小型化することができるとともに、ジェネレータ50およびモータ60の高出力化に対応することができる。
Furthermore, according to the
また、第1実施の形態に係るハイブリッド駆動装置20によれば、ハイブリッド車両10の前後方向への各シリンダ部31,32の配置により形成されるエンジン30の段差スペース36に、モータ60の一部を配置したので、モータ60をエンジン30に対してより近接させることができる。よって、ハイブリッド駆動装置20をさらに小型化することができる。
Further, according to the
次に、本発明の第2実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第1実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the part which has the same function as 1st Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.
図6は第2実施の形態に係る駆動機構の内部構造を示す展開した断面図を、図7は第2実施の形態に係るハイブリッド駆動装置を側面から見た図4に対応した平面図を、図8は第2実施の形態に係るハイブリッド駆動装置の各部寸法を説明する説明図をそれぞれ表している。 FIG. 6 is a developed sectional view showing the internal structure of the drive mechanism according to the second embodiment, and FIG. 7 is a plan view corresponding to FIG. 4 when the hybrid drive device according to the second embodiment is viewed from the side. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the dimensions of each part of the hybrid drive apparatus according to the second embodiment.
図6ないし図8に示すように、第2実施の形態に係るハイブリッド駆動装置80は、第1実施の形態に比して、以下の(1)ないし(4)に記載の点が異なっている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
(1) 第1歯車機構を構成する第1傘歯車81および第2傘歯車82の直径寸法R2を小さくした(R2<R1)。
(1) The diameter dimension R2 of the
(2) ドライブ軸83を第1回転軸55と分離して平行に設け、ドライブ軸83と第1回転軸55との間にギヤ列84を設けた。
(2) The
(3) ドリブン軸73と駆動軸74との間にエンジン出力軸85を設け、ドリブン軸73とエンジン出力軸85との間にギヤ列86を設けた。
(3) An
(4) ギヤ列84およびギヤ列86を設けたことに伴い、ドライブ軸83およびドリブン軸73に設ける高速ギヤ列87および低速ギヤ列88を、ハイブリッド車両10の左右方向で逆に配置した。
(4) Along with the provision of the
以上のように形成したハイブリッド駆動装置80においても、第1実施の形態と同様の作用効果を奏する。これに加え、ハイブリッド駆動装置80においては、図8に示すように、各傘歯車81,82の直径寸法R2を小さくしたので、ジェネレータ50と第2シリンダ部32との間の距離を詰めて隙間寸法L5(L5<L2)とすることができ、ハイブリッド車両10の前後方向に対するハイブリッド駆動装置80の長さ寸法L6をより短くすることができる(L6<L3)。また、各傘歯車81,82の直径寸法R2を小さくしたので、ジェネレータ50とモータ60との間の隙間寸法L7を詰めることもでき、ジェネレータ50の近傍(図中左側)に、他の車載機器(低電圧バッテリ等)を配置可能な空間を設けることができる。
The
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、内燃機関としてのエンジン30を、ハイブリッド車両10の前後方向への長さ寸法が短い水平対向型2気筒エンジンとしたものを示したが、本発明はこれに限らず、ハイブリッド車両10の前後方向への長さ寸法が短い他の形式のエンジン、例えばロータリーエンジン等であっても構わない。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in each of the above embodiments, the
また、上記各実施の形態においては、内燃機関としてのエンジン30を、ハイブリッド車両10の前後方向への長さ寸法が短い水平対向型2気筒エンジンとしたものを示したが、本発明はこれに限らず、ハイブリッド車両のエンジンルームに余裕があれば、水平対向型4気筒エンジン,V型4気筒エンジン,直列2気筒エンジン等であっても構わない。
In each of the above embodiments, the
10 ハイブリッド車両(車両)
14 前輪(駆動輪)
16 高電圧バッテリ(車載蓄電体)
20 ハイブリッド駆動装置
30 エンジン(内燃機関,水平対向型2気筒エンジン)
35 クランク軸
35a 第1傘歯車(第1歯車機構)
36 段差スペース
50 ジェネレータ(発電機)
55 第1回転軸
55a 第2傘歯車(第1歯車機構)
60 モータ(電動機)
65 第2回転軸
72a 小径ギヤ(第2歯車機構)
72b 大径ギヤ(第2歯車機構)
73a 大径ギヤ(第2歯車機構)
73b 小径ギヤ(第2歯車機構)
73c エンジン出力ギヤ(第2歯車機構)
74 駆動軸
74d 大径ギヤ(第2歯車機構)
75a 小径ギヤ(第2歯車機構)
75b 大径ギヤ(第2歯車機構)
80 ハイブリッド駆動装置
81 第1傘歯車(第1歯車機構)
82 第2傘歯車(第1歯車機構)
84 ギヤ列(第2歯車機構)
86 ギヤ列(第2歯車機構)
87 高速ギヤ列(第2歯車機構)
88 低速ギヤ列(第2歯車機構)
10 Hybrid vehicle (vehicle)
14 Front wheels (drive wheels)
16 High-voltage battery (on-vehicle storage battery)
20
35
36
55
60 Motor (electric motor)
65 Second rotating shaft 72a Small diameter gear (second gear mechanism)
72b Large-diameter gear (second gear mechanism)
73a Large-diameter gear (second gear mechanism)
73b Small-diameter gear (second gear mechanism)
73c Engine output gear (second gear mechanism)
74
75a Small-diameter gear (second gear mechanism)
75b Large diameter gear (second gear mechanism)
80
82 Second bevel gear (first gear mechanism)
84 Gear train (second gear mechanism)
86 Gear train (second gear mechanism)
87 High-speed gear train (second gear mechanism)
88 Low-speed gear train (second gear mechanism)
Claims (4)
前記内燃機関に設けられ、車両の前後方向に延びるクランク軸と、
前記発電機に設けられ、前記車両の左右方向に延びる第1回転軸と、
前記電動機に設けられ、前記車両の左右方向に延びる第2回転軸とを備え、
前記電動機および前記発電機を、前記内燃機関における前記車両の後方側で、前記第1回転軸および前記第2回転軸の突出部分を対向させて配置したことを特徴とするハイブリッド駆動装置。 A hybrid drive device having an internal combustion engine, a generator for charging an in-vehicle power storage unit, and an electric motor driven by electric power of the in-vehicle power storage unit,
A crankshaft provided in the internal combustion engine and extending in the longitudinal direction of the vehicle;
A first rotating shaft provided in the generator and extending in a left-right direction of the vehicle;
A second rotating shaft provided in the electric motor and extending in a left-right direction of the vehicle;
The hybrid drive device, wherein the electric motor and the generator are arranged on the rear side of the vehicle in the internal combustion engine with the protruding portions of the first rotating shaft and the second rotating shaft facing each other.
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