JP2022012142A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンおよびモータを有する駆動ユニットの小型化を図ることで車両運動性能が高い車両を提供する。【解決手段】駆動ユニット１０は、前後方向に隣接するエンジン１１～１３とモータ１４を有する。エンジン１１～１３には、冷却用のエンジンオイル経路と冷却水経路とが設けられている。モータ１４には、冷却用のモータ冷却オイル経路が設けられている。エンジンオイルとモータ冷却オイルとが熱交換する熱交換器４２と、冷却水とモータ冷却オイルとが熱交換する熱交換器４３と、を備える。モータ１４における上下・左右方向のサイズＤ２は、エンジン１１～１３の上下・左右方向のサイズＤ１よりも小さい。熱交換器４３は、モータ１４の側周部の上部に取り付けられ、熱交換器４２は、モータ１４の側周部の下部に取り付けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、車両に関し、特にエンジンとモータとを有する駆動ユニットの冷却構造に関する。

近年、環境負荷の低減などを目的として、車両走行用の駆動源としてエンジンに加えてモータを備えたハイブリッド型の車両が普及してきている。

特許文献１には走行用の駆動源としてエンジンおよびモータを備えた自動車が開示されている。特許文献１に開示の自動車では、走行用の駆動源として備えるエンジンおよびモータがともにフロントエリアに搭載されている。

特許文献１に開示の自動車では、エンジンで走行するエンジン駆動モードと、モータで走行するモータ駆動モードとが切り替え可能となっている。運転者によりモータ駆動モードが選択された場合には、モータにより自動車の駆動がなされる。

一方、運転者がエンジン駆動モードを選択した場合には、自動車の発進の際にはモータによるトルクアシストがなされ、所定車速以上でエンジンによる駆動がなされる。

特開２０１９－１６２９６４号公報

ところで、上記のようなハイブリッド型の車両においても、車両運動性能の更なる向上が求められている。車両の運動性能を高めようとする場合には、エンジンおよびモータからなる駆動ユニットを車両における中央に近い領域に配置することが有効である。このように駆動ユニットを配置することにより、車両が旋回し易くなり車両運動性能の向上を図ることができる。

しかしながら、車両における中央に近い領域には、乗員スペースがあるので、駆動ユニットを搭載するためのスペースは限られている。このため、車両運動性能の向上を図るために駆動ユニットを車両の中央に近い領域に配置するためには、駆動ユニットの小型化を図ることが必要となる。

本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、エンジンおよびモータを有する駆動ユニットの小型化を図ることで車両運動性能が高い車両を提供することを目的とする。

まず、車両を走行させるために駆動ユニットを駆動させた場合には、エンジンおよびモータは発熱する。このため、駆動ユニットには、エンジンおよびモータを冷却するための冷却手段を設ける必要があるが、エンジンを冷却するための冷却系統と、モータを冷却するための冷却系統とを別々に設ける場合には、冷却手段を設けた状態での駆動ユニットの大型化が避けられない。

そこで、本発明者等は、車両運動性能の更なる向上を図るための一方策として、エンジンを冷却するための冷却系統とモータを冷却するための冷却系統とを共用することで、冷却手段を設けた状態での駆動ユニットの小型化を図ることを考えた。具体的には、エンジンの冷却系統として備えられている冷却水の循環経路やエンジンオイルの循環経路を、モータを冷却する手段として用いることで、個別に冷却系統を設けるよりも冷却手段を設けた状態での駆動ユニットの小型化を図ることができると考えた。このように冷却手段を設けた駆動ユニットの小型化を図ることができれば、車両における駆動ユニットの搭載場所をより車両の中央に近い領域とすることができ、車両運動性能の向上を図ることができる。

しかしながら、上記のようにエンジンとモータとで冷却手段の共用化を図ろうとする場合には、それぞれの冷却用冷媒同士の間で熱交換を行うための熱交換器を設ける必要がある。そして、熱交換器をエンジンの上下方向に配置する場合には、熱交換器が配設された駆動ユニットの上下方向での大型化につながる。

一方、熱交換器をエンジンの前後に配置する場合には、駆動ユニットに対して熱交換器を前後に配置した分だけ、熱交換器が配設された駆動ユニットの前後長が長くなってしまい、この場合にも大型化につながる。また、セット構成の前後長が長くなった場合には、駆動ユニットの駆動時に、駆動輪を起点とした振動（変位）が大きくなることも危惧される。

そこで、本発明の一態様に係る車両は、車両の第１方向に隣接配置されたエンジンおよびモータを有した、車両走行用の駆動源である駆動ユニットと、前記エンジンを冷却するためのエンジンオイルの経路であるエンジンオイル経路と、前記エンジンを冷却するための冷却水の経路である冷却水経路と、前記モータを冷却するためのオイルの経路であるモータ冷却オイル経路と、前記エンジンオイル経路を流れる前記エンジンオイルと前記モータ冷却オイル経路を流れる前記オイルとが熱交換する第１熱交換器と、前記冷却水経路を流れる前記冷却水と前記モータ冷却オイル経路を流れる前記オイルとが熱交換する第２熱交換器と、を備え、前記駆動ユニットを前記第１方向から見た場合に、前記モータは、前記第１方向に対して交差する第２方向のサイズが前記エンジンよりも小さく形成されており、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器は、前記モータの側周部に取り付けられている。

上記態様に係る車両では、エンジンオイルとモータ冷却用のオイルとが熱交換する第１熱交換器と、冷却水とモータ冷却用のオイルとが熱交換する第２熱交換器とを備えるので、モータの駆動時に発生する熱をエンジンの冷却経路を用いて冷却することができる。換言すると、上記態様に係る車両では、モータの冷却手段とエンジンの冷却手段とを共用するので、個別に冷却手段を設ける場合に比べて、冷却手段を設けた状態での駆動ユニットの小型化を図ることが可能となる。よって、駆動ユニットを車両の中央に近い領域に搭載することが可能となり、車両の重心を車両中央またはその近傍に配置させることが可能となる。これより、上記態様に係る車両では、車両運動性能の向上を図ることができる。

また、上記態様に係る車両では、エンジンに対して第２方向でのモータのサイズが小さいことを利用し、第１熱交換器および第２熱交換器をモータの側周部に取り付けることにしている。よって、第１熱交換器および第２熱交換器をエンジンに取り付けたり、モータの後方側に取り付けたりする場合に比べて、第１熱交換器および第２熱交換器を配設した状態での駆動ユニットの小型化を図ることができる。これによっても、駆動ユニットを車両の中央に近い領域に搭載することが可能となり、車両の重心を車両中央またはその近傍に配置させることで車両運動性能の向上を図ることができる。

さらに、上記態様に係る車両では、第１熱交換器および第２熱交換器をモータの側周部に取り付けることによって、例えば駆動ユニットを車両のフロントエリアに搭載する場合においても、上記セット構成の前後長を短く抑えることが可能となる。よって、上記態様に係る車両では、乗員スペースが狭くなるのを小さく抑えることも可能となる。

上記態様に係る車両において、前記エンジンは、ピストンと、当該ピストンを収容するエンジンハウジングとを有し、前記モータは、ロータおよびステータと、当該ロータおよびステータを収容するモータハウジングとを有し、前記エンジンオイル経路および前記冷却水経路は、前記エンジンハウジング内に形成されており、前記モータ冷却オイル経路は、前記モータハウジング内に形成されている、ことにしてもよい。

上記構成を採用する場合には、エンジンオイル経路および冷却水経路をエンジンハウジング内に形成し、モータ冷却経路をモータハウジング内に形成することで、エンジンハウジングやモータハウジングの外方を第１熱交換器および第２熱交換器との接続用の各経路を形成する場合に比べて、経路を短くすることができる。また、エンジンハウジングやモータハウジングの外方に各経路を形成しないことで、第１熱交換器および第２熱交換器を配設した状態での駆動ユニットの小型化を図るのに更に有効である。

上記態様に係る車両において、前記車両の前記第１方向は、前記車両の前後方向であり、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とは、前記モータの側周部に対して、互いに上下方向に離間した状態で取り付けられている、ことにしてもよい。

上記構成を採用する場合には、モータ側周部に対して、上下方向に離間した状態で第１熱交換器と第２熱交換器とを設けることで、例えば、第１熱交換器および第２熱交換器をモータの側周部における左右に取り付ける場合に比べて、第１熱交換器および第２熱交換器が配設された状態での駆動ユニットの小型化を図るのに有効である。

上記態様に係る車両において、前記モータ冷却用の前記オイルよりも沸点が低い沸騰冷却用冷媒が循環する経路と、前記循環経路の途中に配設され、前記オイルと前記沸騰冷却用冷媒との間で熱交換する沸騰部と、前記沸騰冷却用冷媒が凝縮される凝縮部と、を有する沸騰冷却器を更に備える、ことにしてもよい。

上記構成を採用する場合には、エンジンの冷却系統だけでなく沸騰冷却器も用いてモータを冷却することができるので、モータを高出力駆動したり、長時間継続して駆動したりするような場合にも、モータを適温に維持することが可能となる。

上記態様に係る車両において、前記沸騰冷却器は、前記凝縮部の下方に隣接配置され、前記凝縮部を空冷する沸騰冷却器ファンを更に有し、前記沸騰冷却器ファンは、上方に向けて送風する、ことにしてもよい。

上記構成を採用する場合には、上方に配置された凝縮部に向けて沸騰冷却器ファンが送風できるので、凝縮部において沸騰冷却用冷媒を高効率に凝縮させることができる。よって、モータの冷却をより確実に行うことで、モータを適温に維持するのに更に有効である。

上記態様に係る車両において、前記車両の前記第１方向は、前記車両の前後方向であり、前記モータは、前記エンジンに対して前記第１方向における後方側に隣接配置され、前記沸騰冷却器の前記凝縮部および前記沸騰冷却器ファンは、前記モータに対して前記第１方向における後方側に隣接配置されている、ことにしてもよい。

上記構成を採用する場合には、沸騰冷却器の凝縮部および沸騰冷却器ファンをモータの後方側に配置することで、凝縮部からの排熱がモータに伝達されるのを抑制することが可能である。よって、モータの冷却をより確実に行うことで、モータを適温に維持するのに更に有効である。

上記態様に係る車両において、前記第１熱交換器、前記第２熱交換器、および前記沸騰冷却器の前記沸騰部を前記車両の第１方向から見る場合に、前記第１熱交換器、前記第２熱交換器、および前記沸騰冷却器の前記沸騰部は、前記モータの側周部に対して互いに離間した状態で取り付けられている、ことにしてもよい。

上記構成を採用する場合には、モータの側周部に対して第１熱交換器、第２熱交換器、および沸騰部を集中させて取り付ける場合に比べて、第２方向でのサイズの小型化を図ることができる。

上記態様に係る車両において、前記モータ冷却オイル経路は、互いに異なる経路である第１モータ冷却オイル経路と第２モータ冷却オイル経路とを有し、前記第１熱交換器では、前記エンジンオイル経路を流れる前記エンジンオイルと前記第１モータ冷却オイル経路を流れる前記オイルとが熱交換し、前記第２熱交換器では、前記冷却水経路を流れる前記冷却水と前記第２モータ冷却オイル経路を流れる前記オイルとが熱交換し、前記第１モータ冷却オイル経路と前記第２モータ冷却オイル経路とを切り替える切替手段と、前記エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、前記エンジンの温度に基づき前記切替手段を制御する制御装置と、を更に備える、ことにしてもよい。

上記構成を採用する場合には、モータの駆動時において、エンジンの温度に基づいてモータの冷却に係る経路を切り替えることで、エンジンの冷却系統を共用してのモータの冷却が最適になされる。例えば、エンジンの温度が所定の温度よりも低い場合には、モータの熱をエンジンオイルに伝達して冷却し、所定の温度以上となった場合には冷却水に伝達して冷却することできる。車両においては、冷却水を冷却するためにラジエータを有しており、ラジエータにはラジエータファンが備え付けられているので、エンジンの温度が高くなった場合にもモータを適温に維持するのに有効である。

また、モータで車両が走行している場合において、温度が低いエンジンに対してエンジンオイルや冷却水を介して伝達されるモータの熱により、エンジンの温度を上昇させることができ、エンジンでの車両走行に移行した際のエンジン効率の向上を図ることができる。

上記態様に係る車両において、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のそれぞれは、前記モータの側周部への取付方向での高さが、当該取付方向に対して交差する方向での長さおよび幅に対して小さい扁平な外観形状を有する、ことにしてもよい。

上記構成を採用する場合には、扁平な外観形状を有する第１熱交換器および第２熱交換器を採用することで、これらをモータの側周部に取り付けた状態での第２方向のサイズの小型化を図るのに有効である。

上記の各態様に係る車両では、エンジンおよびモータを有する駆動ユニットの小型化を図ることで、車両の高い車両運動性能を実現することができる。

実施形態に係る車両の概略構成を示す模式図である。 車両における駆動ユニットの搭載位置を示す模式図である。 駆動ユニットの構成を示す斜視図である。 駆動ユニットの構成を示す斜視図である。 駆動ユニットの一部構成を示す側面図である。 熱交換器およびオイルコントロールバルブの配置を示す斜視図である。 沸騰冷却器の配置を示す斜視図である。 沸騰冷却器における沸騰冷却器ファンが吹き出す冷却風の向きを示す背面図である。 モータの冷却に係る構成を示す模式図である。 モータのハウジング内におけるオイル経路を示す背面図（一部切欠き断面図）である。 エンジンのハウジング内における冷却水経路を示す背面図である。

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一例であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

［実施形態］
１．車両１の概略構成
本実施形態に係る車両１の概略構成について、図１を用いて説明する。

図１に示すように、車両１では、当該車両１を駆動するための駆動ユニット１０が、フロントエリア１ａにおける後方側部分に搭載されている。駆動ユニット１０は、エンジン１１～１３とモータ１４とを有する。駆動ユニット１０の詳細な構造については、後述する。

駆動ユニット１０には、プロペラシャフト１５が接続されている。プロペラシャフト１５は、車両１の車幅方向中央を後方側に向けて延びている。プロペラシャフト１５の後端は、トランスミッション１６に接続されている。

トランスミッション１６には、デファレンシャルギヤ１７が接続されている。そして、デファレンシャルギヤ１７の車幅方向左右には、ドライブシャフト１８，１９がそれぞれ連結されている。ドライブシャフト１８，１９は、それぞれ後輪２０，２１に接続されている。即ち、本実施形態に係る車両１では、フロントエリア１ａに搭載された駆動ユニット１０が発生する駆動力により後輪２０，２１を駆動して走行する。

また、車両１においては、前輪２２，２３のそれぞれに対して、モータ２４，２５が接続されている。詳細な図示を省略しているが、モータ２４，２５は、所謂、インホイールモータである。モータ２４，２５は、車両１の発進時に動力を発生して前輪２２，２３に伝えるアシストモータとして機能する。また、モータ２４，２５は、車両１の減速時に発電する回生ブレーキとしても機能する。そして、車両１の減速時にモータ２４，２５で発生した電力は、キャパシタ２８等に充電される。

車両１には、バッテリ２６およびインバータ２７も搭載されている。バッテリ２６は、駆動ユニット１０のモータ１４に対して電力を供給するための蓄電モジュールである。本実施形態に係るバッテリ２６は、例えば、リチウムイオンバッテリである。バッテリ２６からの電力は、インバータ２７を介してモータ１４に供給される。

ここで、本実施形態に係る車両１では、駆動ユニット１０の駆動モードとして、エンジン駆動モードとモータ駆動モードとを備える。エンジン駆動モードは、エンジン１１～１３から出力される駆動力で後輪２０，２１を駆動して走行するモードである。モータ駆動モードは、モータ１４から出力される駆動力で後輪２０，２１を駆動して車両１が走行するモードである。

なお、車両１では、エンジン駆動モードで駆動の際にはモータ１４は駆動力を発生させず、モータ駆動モードで駆動の際にはエンジン１１～１３は駆動力を発生させないように構成している。

車両１において、エンジン駆動モードとモータ駆動モードとの切替制御は、駆動モード制御部２９が行う。駆動モード制御部２９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロプロセッサを備えて構成されている。駆動モード制御部２９は、運転者からの指示や、車両１の状況（車速、加減速度、バッテリ残容量）などを基に駆動モードの制御を実行する。

２．駆動ユニット１０の搭載位置
車両１における駆動ユニット１０の搭載位置について、図２を用いて説明する。

上述のように、車両１では、駆動ユニット１０がフロントエリア１ａの後方側部分に搭載されている。具体的には、駆動ユニット１０の重心Ａｘ１０が、前輪２２，２３（図２では、前輪２３のみを図示）の回転中心Ａｘ２３よりも後方側に位置するように駆動ユニット１０が搭載されている。また、駆動ユニット１０は、重心Ａｘ１０が前輪２２，２３の回転中心Ａｘ２３よりも下方側に位置するように搭載されている。

即ち、車両１においては、重量物である駆動ユニット１０をコンパクト化することによって、当該駆動ユニット１０がフロントエリア１ａの後方側部分であって、ボンネット３０と間隔を空けた下方側部分に搭載されている。これにより、車両１の重心位置Ａｘ１を車両１の長手方向の略中央の低い箇所とすることができる。

３．駆動ユニット１０およびその周辺の構成
駆動ユニット１０の詳細構成およびその周辺の構成について、図３から図８を用いて説明する。

図３および図４に示すように、駆動ユニット１０が有するエンジン１１～１３は、一例としてロータリーピストンを有するロータリーエンジンである。車両１において、エンジン１１～１３としてロータリーエンジンを採用することにより、駆動ユニット１０の小型化を図るのに優位である。

図４に示すように、エンジン１１～１３の下方には、オイルパン３８が配設されている。オイルパン３８は、車両前後方向および車幅方向の寸法に対して、高さ方向の寸法が小さい扁平形状を有する。これにより、駆動ユニット１０の高さを低く抑えるのに優位である。

上記のように、本実施形態に係る車両１においては、オイルパン３８が扁平形状を有するため、エンジンオイルの収容容量が少ない。このため、エンジン１１～１３を流通したエンジンオイルを集めることが主な機能である。よって、駆動ユニット１０の側方には、オイルパン３８で集められたエンジンオイルを貯留するためのオイルタンク３５が設けられている。

図３および図４に示すように、駆動ユニット１０の前方には、ラジエータ３１およびオイルクーラ３２が配設されている。ラジエータ３１は、エンジン１１～１３の熱により高温となった冷却水を冷却するためのデバイスであり、後方側にラジエータファン３１ａを有する。

オイルクーラ３２は、ラジエータ３１の後方に配置され、ラジエータ３１に沿うように配設されている。オイルクーラ３２の平面サイズは、ラジエータ３１よりも小型である。

エンジン１１～１３とラジエータ３１との間は、配管３６，３７により接続されている。配管３７とエンジン１１～１３との接続部分には、ウォーターポンプ３４が設けられている。

オイルクーラ３２、エンジン１１～１３、オイルタンク３５、およびオイルパン３８の相互間は、配管３９～４１等で接続されている。配管４１とエンジン１１～１３との接続部分には、オイルポンプ３３が設けられている。

図５に示すように、駆動ユニット１０におけるモータ１４は、エンジン１３の後方に隣接して配置されている。エンジン１１～１３とモータ１４とは出力軸を共有する直結構造となっている。モータ１４における車両前後方向（第１方向）に直交する方向（第２方向）でのサイズＤ２は、エンジン１１～１３における第２方向でのサイズＤ１よりも小さい。

図５および図６に示すように、モータ１４の側周部（側部ハウジング１４ｂ）には、２つの熱交換器４２，４３が取り付けられている。本実施形態における熱交換器４２は「第１熱交換器」に該当し、熱交換器４３は「第２熱交換器」に該当する。

図６に示すように、熱交換器４２と熱交換器４３とは、車両上下方向に互いに間隔を空けて取り付けられている。そして、熱交換器４２および熱交換器４３は、モータ１４の後部ハウジング１４ａよりも前方に収まるように配置されている。換言すると、熱交換器４２および熱交換器４３は、モータ１４の側周部で収まるように配置されている。

また、熱交換器４２および熱交換器４３のそれぞれは、高さ寸法が長さ寸法および幅寸法に比べて小さい扁平な外観形状を有する。このような外観形状を有する熱交換器４２および熱交換器４３を採用することにより、駆動ユニット１０に対して熱交換器４２，４３が取り付けられてなるセット構成のサイズを小型化するのに優位である。

図７に示すように、モータ１４の側周部からそれよりも後方側にかけての部分には、沸騰冷却器４４が設けられている。沸騰冷却器４４は、沸騰部４４ａ、凝縮部４４ｂ、配管４４ｃ、および沸騰冷却器ファン４４ｄを有する。沸騰冷却器４４の配管４４ｃには、モータ１４の冷却用オイルよりも沸点が低い沸騰冷却用冷媒が充填されている。

沸騰部４４ａは、モータ１４の側周部に取り付けられており、沸騰冷却用冷媒とモータ１４の冷却用オイル（モータ冷却オイル）との間で熱交換する部分である。

凝縮部４４ｂは、モータ１４よりも後方側に配置されており、沸騰部４４ａでの熱交換により沸騰した（蒸発した）沸騰冷却用冷媒を凝縮させる部分である。配管４４ｃは、沸騰部４４ａと凝縮部４４ｂとの間での沸騰冷却用冷媒の循環経路である。沸騰冷却器ファン４４ｄは、凝縮部４４ｂに送風することで沸騰冷却用冷媒の凝縮を促進するための部分である。

ここで、図８に示すように、沸騰冷却器ファン４４ｄは、凝縮部４４ｂの下方に隣接配置されている。そして、沸騰冷却器ファン４４ｄからは、矢印Ｆｌｏｗで示すように、凝縮部４４ｂを通過するように下方から上方に向けて送風する。このような方向に送風することで、凝縮部４４ｂにおいて、暖かい空気を効率的に排出させることができる。よって、凝縮部４４ｂでは、高効率に沸騰冷却用冷媒を凝縮させることができる。

また、図７に示すように、車両１では、凝縮部４４ｂをモータ１４よりも後方に配置することにより、車両１の走行時に凝縮部４４ｂから排出された熱がモータ１４に伝達されるのを抑制することができる。これより、モータ１４を適温に維持するのに有効である。

また、図６および図７に示すように、熱交換器４２，４３および沸騰部４４ａは、モータ１４の側部ハウジング１４ｂに対して、互いに離間した状態で取り付けられている。これにより、モータ１４の側部ハウジング１４ｂに対して、集中した状態で熱交換器４２，４３および沸騰部４４ａを取り付けるよりも、車両１の上下方向および車幅方向でのサイズの小型化を図るのに優位である。

４．モータ１４の冷却構成
駆動ユニット１０におけるモータ１４の冷却構成について、図９を用いて説明する。

図９に示すように、モータ１４は、ハウジング１４ａ，１４ｂ（図９では、側部ハウジング１４ｂのみを図示）と、ロータ・ステータ１４ｃと、オイルパン１４ｄとを有する。ハウジング１４ａ，１４ｂの上部には、モータ冷却オイル経路ＬＮ２２，ＬＮ３１，ＬＮ３２が接続されている。モータ冷却オイル経路ＬＮ３１は「第１モータ冷却オイル経路」に該当し、モータ冷却オイル経路ＬＮ３２は「第２モータ冷却オイル経路」に該当する。

モータ駆動モードの実行時において、モータ冷却オイルは、モータ冷却オイル経路ＬＮ２２，ＬＮ３１，ＬＮ３２の何れかからロータ・ステータ１４ｃを冷却してオイルパン１４ｄに流れる。オイルパン１４ｄで受けられたモータ冷却オイルは、モータ冷却オイル経路ＬＮ３３を通りモータ１４用のオイルポンプ５０に送られる。なお、モータ冷却オイル経路ＬＮ３３には、モータ冷却オイル経路ＬＮ３５を介してプレッシャーリリーフバルブ５１も接続されている。

モータ冷却オイルは、オイルポンプ５０からモータ冷却オイル経路ＬＮ３４を通りオイルコントロールバルブ４６に送られる。オイルコントロールバルブ４６は、モータ冷却オイルの導出経路をモータ冷却オイル経路ＬＮ２１またはモータ冷却オイル経路ＬＮ２２の何れか一方に切り替えるバルブである。

モータ冷却オイル経路ＬＮ２１は、オイルコントロールバルブ４５に接続されている。オイルコントロールバルブ４５は、「切替手段」に該当し、オイルの導出経路をモータ冷却オイル経路ＬＮ１１またはモータ冷却オイル経路ＬＮ１２の何れか一方に切り替えるバルブである。

モータ冷却オイル経路ＬＮ１１は「第１モータ冷却オイル経路」に該当し、モータ冷却オイル経路ＬＮ１２は「第２モータ冷却オイル経路」に該当する。モータ冷却オイル経路ＬＮ１１は、熱交換器４２を介してモータ冷却オイル経路ＬＮ３１に接続されている。モータ冷却オイル経路ＬＮ１２は、熱交換器４３を介してモータ冷却オイル経路ＬＮ３２に接続されている。

エンジンオイルの循環経路において、オイルポンプ３３から導出されたエンジンオイルは、エンジン冷却オイル経路ＬＮ４１から熱交換器４２を介してエンジン冷却オイル経路ＬＮ４２へと流れる。熱交換器４２を経由してエンジン冷却オイル経路ＬＮ４２へと流れたエンジンオイルは、エキセントリックシャフトへと送られる。そして、ロータを潤滑・冷却する。

また、エンジン冷却オイル経路ＬＮ４２に送られたエンジンオイルの一部は、エンジン１１～１３の燃焼室に噴射され、ハウジング、アペックスシール、およびサイドシールを潤滑・冷却する。

熱交換器４２では、モータ冷却オイルとエンジンオイルとの間で熱交換可能となっている。即ち、モータ駆動モードの実行時においては、モータ１４で発生した熱により、エンジンオイルを昇温できるようになっている。よって、車両１では、モータ駆動モードの実行時において、燃料が燃焼室に供給されていないエンジン１１～１３の暖気を行うことができ、エンジン駆動モードに移行した際のエンジン効率の向上を図ることができる。

本実施形態において、エンジン冷却オイル経路ＬＮ４１およびエンジン冷却オイル経路ＬＮ４２は、「エンジンオイル経路」に該当する。

エンジン１１～１３の冷却水の循環経路において、エンジン１１～１３の高圧ウォータージャケットから導出された冷却水は、エンジン冷却水経路ＬＮ４３から熱交換器４３を介してエンジン冷却水経路ＬＮ４４に送られる。熱交換器４３を経由してエンジン冷却水経路ＬＮ４４へと流れた冷却水は、エンジン１１～１３の低圧ウォータージャケットに導入される。

熱交換器４３では、モータ冷却オイルとエンジン冷却用の冷却水との間で熱交換可能となっている。これによっても、モータ駆動モードの実行時において、モータ１４で発生した熱でエンジン１１～１３の暖気を行うことができ、エンジン駆動モードに移行した際のエンジン効率の向上を図ることができる。

モータ１４のオイルパン１４ｄには、沸騰冷却器４４の沸騰部４４ａが配設されている。ここで、図７を用いて説明したように、沸騰部４４ａは、その外殻がモータ１４の外周部に取り付けられているが、配管４４ｃに充填された沸騰冷却用冷媒がオイルパン１４ｄ内のモータ冷却オイルと熱交換可能となっている。

また、車両１においては、バルブ制御部５２およびエンジン水温センサ５３も備える。エンジン水温センサ５３は、「エンジン温度検出手段」に該当し、例えば、エンジン１３とラジエータ３１との間の配管３６に設けられている。バルブ制御部５２は、「制御装置」に該当し、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロプロセッサを備えて構成されている。バルブ制御部５２は、エンジン水温センサ５３と信号線ＳＬ１で接続され、オイルコントロールバルブ４５，４６のそれぞれと信号線ＳＬ２，ＳＬ３で接続され、沸騰冷却器４４の沸騰冷却器ファン４４ｄと信号線ＳＬ４で接続されている。

５．バルブ制御部５２が実行するモータ１４の冷却制御方法
バルブ制御部５２は、モータ駆動モードの実行時において、エンジン水温センサ５３からのエンジン水温に関する情報を基に、オイルコントロールバルブ４５，４６の切替制御および沸騰冷却器ファン４４ｄの駆動制御を実行する。具体的には、次のように制御を行う。

（１）エンジン水温が第１閾値未満である場合
バルブ制御部５２は、エンジン水温が第１閾値未満であると判断した場合には、モータ冷却オイル経路ＬＮ３４とモータ冷却オイル経路ＬＮ２１とが接続されようにオイルコントロールバルブ４６を切替制御し、モータ冷却オイル経路ＬＮ２１とモータ冷却オイル経路ＬＮ１１とが接続されるようにオイルコントロールバルブ４５を切替制御する。なお、本実施形態において、第１閾値は一例として４０℃である。

エンジン水温が第１閾値未満である場合には、オイルポンプ５０から送られたモータ冷却オイルは、モータ冷却オイル経路ＬＮ３４，ＬＮ２１，ＬＮ１１，ＬＮ３１を通り、モータ１４に導入される。そして、熱交換器４２において、モータ冷却オイルとエンジンオイルとの間で熱交換がなされる。これにより、燃焼室に燃料が供給されていないエンジン１１～１３の昇温を図ることができ、モータ１４の適温の維持を図りながら、エンジン１１～１３の暖気を行うことができる。

（２）エンジン水温が第１閾値以上第２閾値未満である場合
バルブ制御部５２は、エンジン水温が第１閾値以上第２閾値未満であると判断した場合には、モータ冷却オイル経路ＬＮ３４とモータ冷却オイル経路ＬＮ２１とが接続されようにオイルコントロールバルブ４６を切替制御し、モータ冷却オイル経路ＬＮ２１とモータ冷却オイル経路ＬＮ１２とが接続されるようにオイルコントロールバルブ４５を切替制御する。なお、本実施形態において、第２閾値は一例として８０℃である。

エンジン水温が第１閾値以上第２閾値未満である場合には、オイルポンプ５０から送られたモータ冷却オイルは、モータ冷却オイル経路ＬＮ３４，ＬＮ２１，ＬＮ１２，ＬＮ３２を通り、モータ１４に導入される。そして、熱交換器４３において、モータ冷却オイルと冷却水との間で熱交換がなされる。

また、エンジン水温が第１閾値以上の場合には、沸騰冷却器４４の沸騰冷却器ファン４４ｄがバルブ制御部５２からの指令を受けて駆動する。

以上のように、モータ１４による車両１の走行時において、モータ１４で発生した熱をエンジン１１～１３の冷却水を介して放熱することができるとともに、沸騰冷却器４４でも放熱することができる。

（３）エンジン水温が第２閾値以上である場合
バルブ制御部５２は、エンジン水温が第２閾値以上であると判断した場合には、モータ冷却オイル経路ＬＮ３４とモータ冷却オイル経路ＬＮ２２とが接続されようにオイルコントロールバルブ４６を切替制御する。なお、沸騰冷却器４４の沸騰冷却器ファン４４ｄは、エンジン水温が第１閾値以上第２閾値未満の場合と同様に、駆動している。

以上のように、エンジン水温が第２閾値以上である場合には、オイルポンプ５０から送られたモータ冷却オイルは、モータ冷却オイル経路ＬＮ３４，ＬＮ２２を通り、モータ１４に導入される。そして、エンジン水温が第２閾値以上である場合には、モータ冷却オイルと冷却水およびエンジンオイルの何れとの間でも熱交換はなされない。

モータ１４による車両１の走行時において、エンジン水温が第２閾値以上である場合には、モータ１４で発生した熱を沸騰冷却器４４を介して放熱することができる。

６．モータ１４のハウジング１４ａ，１４ｂ内におけるオイル経路
モータ１４のハウジング１４ａ，１４ｂ内におけるオイル経路について、図１０を用いて説明する。

図１０に示すように、モータ冷却用オイルが通流されるモータ冷却オイル経路ＬＮ１１，ＬＮ１２，ＬＮ２１，ＬＮ２２，ＬＮ３１～ＬＮ３５（モータ冷却オイル経路ＬＮ３３は図誌を省略）は、モータ１４のハウジング１４ａ，１４ｂ内に設けられている。ハウジング１４ａ，１４ｂが「モータハウジング」に該当する。

図１０に示すように、モータ１４を、後部ハウジング１４ｂを取り外した状態で車両前後方向の後方側から見た場合に、出力軸の上方にオイルコントロールバルブ４５，４６が配置されている。オイルコントロールバルブ４５は車幅方向右側に配置され、オイルコントロールバルブ４６は車幅方向左側に配置されている。

モータ冷却オイル経路ＬＮ３４は、オイルポンプ５０から車幅方向左側に配置されたオイルコントロールバルブ４６へと接続されている。また、モータ冷却オイル経路ＬＮ３５は、オイルコントロールバルブ４６の下方に配置されたプレッシャーリリーフバルブ５１へと接続されている。

オイルコントロールバルブ４６には、モータ冷却オイル経路ＬＮ２１が接続されている。モータ冷却オイル経路ＬＮ２１は、出力軸の上側外周に湾曲形成されている。モータ冷却オイル経路ＬＮ２１の他端は、オイルコントロールバルブ４５に接続されている。

オイルコントロールバルブ４６には、モータ冷却オイル経路ＬＮ２２も接続されている。モータ冷却オイル経路ＬＮ２２の他端は、モータ１４のハウジング１４ａ，１４ｂ内に対して、当該ハウジング１４ａ，１４ｂ内に収容されたロータ・ステータ１４ｃにモータ冷却オイルを通流できるように接続されている。

オイルコントロールバルブ４５には、モータ冷却オイル経路ＬＮ１１およびモータ冷却オイル経路ＬＮ１２が接続されている。モータ冷却オイル経路ＬＮ１１は、出力軸の下側外周に湾曲形成されている。モータ冷却オイル経路ＬＮ１１の他端は、熱交換器４２に接続されている。モータ冷却オイル経路ＬＮ１２は、モータ冷却オイル経路ＬＮ２１の更に上側外周に湾曲形成されている。そして、モータ冷却オイル経路ＬＮ１２の他端は、熱交換器４３に接続されている。

モータ冷却オイル経路ＬＮ３１は、一端が熱交換器４２に接続され、他端がモータ冷却オイル経路ＬＮ２２に接続されている。熱交換器４２を経由して流れてきたモータ冷却オイルは、モータ冷却オイル経路ＬＮ３１からモータ冷却オイル経路ＬＮ２２を通りモータ１４のハウジング１４ａ，１４ｂ内に通流される。

モータ冷却オイル経路ＬＮ３２は、一端が熱交換器４３に接続され、他端がモータ冷却オイル経路ＬＮ２２に接続されている。熱交換器４３を経由して流れてきたモータ冷却オイルは、モータ冷却オイル経路ＬＮ３２からモータ冷却オイル経路ＬＮ２２を通りモータ１４のハウジング１４ａ，１４ｂ内に通流される。

以上のように、本実施形態に係る車両１では、モータ冷却オイル経路ＬＮ１１，ＬＮ１２，ＬＮ２１，ＬＮ２２，ＬＮ３１～ＬＮ３５をモータ１４のハウジング１４ａ，１４ｂ内に形成することで、ハウジング１４ａ，１４ｂの外方にモータ冷却オイル経路ＬＮ１１，ＬＮ１２，ＬＮ２１，ＬＮ２２，ＬＮ３１～ＬＮ３５を形成する場合に比べて、経路を短くすることができる。また、モータ１４のハウジング１４ａ，１４ｂの外方にモータ冷却オイル経路ＬＮ１１，ＬＮ１２，ＬＮ２１，ＬＮ２２，ＬＮ３１～ＬＮ３５を形成しないことで、熱交換器４２，４３が配設された状態での駆動ユニット１０の小型化を図るのに更に有効である。

７．エンジン１１～１３のハウジング１１ａ内におけるエンジン冷却水経路
本実施形態に係る車両１では、エンジン冷却オイル経路ＬＮ４１，ＬＮ４２は、熱交換器４２に至るまでの部位を含めてエンジン１１～１３のハウジング１１ａ内に形成されている。また、本実施形態に係る車両１では、エンジン冷却水経路ＬＮ４３，ＬＮ４４は、熱交換器４３に至るまでの部位を含めてエンジン１１～１３のハウジング１１ａ内に形成されている。

図１１に示すように、エンジン１１のハウジング１１ａには、外周部に高圧冷却水経路４９（エンジン冷却水経路ＬＮ４３を含む）が形成されている。また、エンジン１１のハウジング１１ａには、高圧冷却水経路４９よりも内側の部分に、冷却水導入口４７および冷却水導出口４８が設けられている。なお、エンジン冷却オイル経路ＬＮ４１，ＬＮ４２については、図示を省略しているが、同様に、エンジン１１～１３のハウジング１１ａ内に形成されている。

［変形例］
上記実施形態に係る車両１では、３つのエンジン１１～１３と１つのモータ１４とで構成された駆動ユニット１０を採用したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、１つのエンジンと１つのモータとで構成される駆動ユニットや、複数のエンジンと複数のモータとで構成される駆動ユニットを採用することもできる。

上記実施形態に係る車両１では、エンジン１１～１３をロータリーエンジンとしたが、本発明は、レシプロエンジンを採用することもできる。ただし、ロータリーエンジンを採用する上記実施形態に係る車両１では、駆動ユニット１０をよりコンパクト化することができ、より高い車両運動性能を実現するのに優位である。

上記実施形態に係る車両１では、オイルクーラ３２には冷却ファンを備えないこととしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。オイルクーラに冷却ファンを備えたり、オイルクーラのフィンに霧状の水を噴霧することができる機構を付加したりすることなども可能である。

上記実施形態では、車両１の一例としてＦＲ車を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、リヤに駆動ユニットを搭載し、駆動力を後輪に伝達するＲＲ車や、運転席の後部に駆動ユニットを搭載し、駆動力を後輪に伝達するＭＲ車、さらにはフロントエリアの後方部分に駆動ユニットを搭載し、駆動力を前輪に伝達するＦＦ車を採用することも可能である。

上記実施形態では、オイルコントロールバルブ４５，４６としてスプール式のバルブを採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ポペット式やスライド式のバルブを採用することもできる。

１ 車両
１０ 駆動ユニット
１１～１３ エンジン
１１ａ ハウジング（エンジンハウジング）
１４ モータ
１４ａ 後部ハウジング（モータハウジング）
１４ｂ 側部ハウジング（モータハウジング）
２６ バッテリ
２９ 駆動モード制御部
３１ ラジエータ
３２ オイルクーラ
４２ 熱交換器（第１熱交換器）
４３ 熱交換器（第２熱交換器）
４４ 沸騰冷却器
４４ａ 沸騰部
４４ｂ 凝縮部
４４ｄ 沸騰冷却器ファン
４５ オイルコントロールバルブ（切替手段）
４７ 冷却水導入口
４８ 冷却水導出口
４９ 高圧冷却水経路
５２ バルブ制御部（制御装置）
ＬＮ１１，ＬＮ３１ モータ冷却オイル経路（第１モータ冷却オイル経路）
ＬＮ１２，ＬＮ３２ モータ冷却オイル経路（第２モータ冷却オイル経路）
ＬＮ４１，ＬＮ４２ エンジンオイル経路
ＬＮ４３，ＬＮ４４ 冷却水経路

Claims (9)

1. 車両の第１方向に隣接配置されたエンジンおよびモータを有した、車両走行用の駆動源である駆動ユニットと、
   前記エンジンを冷却するためのエンジンオイルの経路であるエンジンオイル経路と、
   前記エンジンを冷却するための冷却水の経路である冷却水経路と、
   前記モータを冷却するためのオイルの経路であるモータ冷却オイル経路と、
   前記エンジンオイル経路を流れる前記エンジンオイルと前記モータ冷却オイル経路を流れる前記オイルとが熱交換する第１熱交換器と、
   前記冷却水経路を流れる前記冷却水と前記モータ冷却オイル経路を流れる前記オイルとが熱交換する第２熱交換器と、
   を備え、
   前記駆動ユニットを前記第１方向から見た場合に、前記モータは、前記第１方向に対して交差する第２方向のサイズが前記エンジンよりも小さく形成されており、
   前記第１熱交換器および前記第２熱交換器は、前記モータの側周部に取り付けられている、
   車両。
2. 請求項１に記載の車両において、
   前記エンジンは、ピストンと、当該ピストンを収容するエンジンハウジングとを有し、
   前記モータは、ロータおよびステータと、当該ロータおよびステータを収容するモータハウジングとを有し、
   前記エンジンオイル経路および前記冷却水経路は、前記エンジンハウジング内に形成されており、
   前記モータ冷却オイル経路は、前記モータハウジング内に形成されている、
   車両。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両において、
   前記車両の前記第１方向は、前記車両の前後方向であり、
   前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とは、前記モータの側周部に対して、互いに上下方向に離間した状態で取り付けられている、
   車両。
4. 請求項１から請求項３の何れかに記載の車両において、
   前記モータ冷却用の前記オイルよりも沸点が低い沸騰冷却用冷媒が循環する循環経路と、前記循環経路の途中に配設され、前記オイルと前記沸騰冷却用冷媒との間で熱交換する沸騰部と、前記沸騰冷却用冷媒が凝縮される凝縮部と、を有する沸騰冷却器を更に備える、
   車両。
5. 請求項４に記載の車両において、
   前記沸騰冷却器は、前記凝縮部の下方に隣接配置され、前記凝縮部を空冷する沸騰冷却器ファンを更に有し、
   前記沸騰冷却器ファンは、上方に向けて送風する、
   車両。
6. 請求項５に記載の車両において、
   前記車両の前記第１方向は、前記車両の前後方向であり、
   前記モータは、前記エンジンに対して前記第１方向における後方側に隣接配置され、
   前記沸騰冷却器の前記凝縮部および前記沸騰冷却器ファンは、前記モータに対して前記第１方向における後方側に隣接配置されている、
   車両。
7. 請求項４から請求項６の何れかに記載の車両において、
   前記第１熱交換器、前記第２熱交換器、および前記沸騰冷却器の前記沸騰部を前記車両の第１方向から見る場合に、前記第１熱交換器、前記第２熱交換器、および前記沸騰冷却器の前記沸騰部は、前記モータの側周部に対して互いに離間した状態で取り付けられている、
   車両。
8. 請求項１から請求項７の何れかに記載の車両において、
   前記モータ冷却オイル経路は、互いに異なる経路である第１モータ冷却オイル経路と第２モータ冷却オイル経路とを有し、
   前記第１熱交換器では、前記エンジンオイル経路を流れる前記エンジンオイルと前記第１モータ冷却オイル経路を流れる前記オイルとが熱交換し、
   前記第２熱交換器では、前記冷却水経路を流れる前記冷却水と前記第２モータ冷却オイル経路を流れる前記オイルとが熱交換し、
   前記第１モータ冷却オイル経路と前記第２モータ冷却オイル経路とを切り替える切替手段と、
   前記エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、
   前記エンジンの温度に基づき前記切替手段を制御する制御装置と、
   を更に備える、
   車両。
9. 請求項１から請求項８の何れかに記載の車両において、
   前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のそれぞれは、前記モータの側周部への取付方向での高さが、当該取付方向に対して交差する方向での長さおよび幅に対して小さい扁平な外観形状を有する、
   車両。

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