JP5910059B2 - ハイブリッドシステム - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと夫々に異なる回転軸に連結された２つのモータ／ジェネレータとを有する複軸式のハイブリッドシステムに関する。

従来、この種のハイブリッドシステムにおいては、トランスアクスルケース内に動力伝達部たるトランスアクスルの歯車群や２つのモータ／ジェネレータが収容されており、このトランスアクスルにエンジンや駆動輪が接続される。そのトランスアクスルケースは、複数に分割されており、その隣り合う相互間がボルト締結される。例えば、この様なハイブリッドシステムについては、下記の特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載のハイブリッドシステムは、エンジンや各モータ／ジェネレータの回転軸の軸線方向が同一方向を向いたものであり、その軸線方向においてトランスアクスルケースが４つに分割されている。尚、下記の特許文献２及び３には、ミッションケースが上下に分割されたＨＳＴ（油圧式無段変速機構）一体型の車軸駆動装置が開示されている。

特開２００７−００１４５０号公報 特開平１１−３３６８７５号公報 特開平０６−２１１０５９号公報

ところで、上述した様にトランスアクスルケースが細かく分割されている場合には、その分割数が多いほど部品点数が多くなり、その相互間におけるボルト締結箇所が増えていく。従来のハイブリッドシステムにおいては、その様なトランスアクスルにエンジン（オイルパン及びエンジンブロック）が更にボルト締結されるので、組み付け作業工程の多いものになっている。また、上述した従来のハイブリッドシステムにおいては、２つのモータ／ジェネレータを互いに径方向にずらして配置しているので、軸長を短くできる反面、径方向の体格が大きくなってしまう。

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、体格を小さくでき且つ組み付け作業性を向上させることのできるハイブリッドシステムを提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明は、エンジン、夫々に異なる回転軸に連結された２つのモータ／ジェネレータ、動力伝達部及び当該動力伝達部の歯車群と前記各モータ／ジェネレータとが収納される筐体を備えるハイブリッドシステムにおいて、前記各モータ／ジェネレータは、軸線方向における配置を、互いに接触しない様に軸線方向にずらして配置し、前記筐体は、前記エンジンのエンジンブロックが一体成型された第１筐体と前記エンジンのオイルパンが一体成型された第２筐体とに分割し、前記各モータ／ジェネレータの夫々の回転軸と前記エンジンの回転軸とが同一平面上に配置される様に前記第１筐体と前記第２筐体との接合面を設けることを特徴としている。

ここで、前記筐体は、出力歯車に噛み合うデフリングギヤと差動装置とが収納され、且つ、前記第２筐体に接合される第３筐体を更に有することが望ましい。

本発明に係るハイブリッドシステムは、その様な各モータ／ジェネレータの配置によって、その夫々の回転軸の延設軸同士を平行にしたまま近づけて配置しても、互いのステータが接触しない。これが為、このハイブリッドシステムに依れば、システム体格を小さくすることができる。更に、このハイブリッドシステムは、筐体が第１筐体と第２筐体とに分割され、その夫々の接合面上に各モータ／ジェネレータの回転軸とエンジンの回転軸がくる様になっているので、これらモータ／ジェネレータ等の配置作業を容易に行うことができる。また、このハイブリッドシステムは、その筐体の構造によって締結箇所を減らすことができる。従って、このハイブリッドシステムに依れば、その組み付け作業性を向上させることができる。

図１は、本発明に係るハイブリッドシステムの一例を示す図である。 図２は、図１のＸ−Ｘ線で切った本発明に係るハイブリッドシステムの部分断面図である。 図３は、従来のハイブリッドシステムを示す図である。 図４は、従来のハイブリッドシステムを示す部分断面図である。

以下に、本発明に係るハイブリッドシステムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

［実施例］
本発明に係るハイブリッドシステムの実施例を図１から図４に基づいて説明する。

図１及び図２の符号１は、本実施例におけるハイブリッドシステムを示す。このハイブリッドシステム１は、第１モータ／ジェネレータ（ＭＧ１）１０と第２モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）２０とが夫々に異なる回転軸（ＭＧ１シャフト１１とＭＧ２シャフト２１）に連結されている複軸式のものであり、動力源として更にエンジン３０を備えている。尚、図２は、図１のＸ−Ｘ線で切った断面図であるが、後の説明の便宜上、第１から第３の筐体６１，６２，６３がボルト締結されていない状態を表している。

このハイブリッドシステム１においては、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０とエンジン３０とが各々動力伝達部たるトランスアクスルの歯車群に連結されている。その歯車群は、カウンタドライブギヤ４１と、このカウンタドライブギヤ４１に噛み合うカウンタドリブンギヤ４２と、このカウンタドリブンギヤ４２と同心に配置されたドライブピニオンギヤ４３及びＭＧ２リダクションドリブンギヤ４４と、駆動輪側の出力歯車であるドライブピニオンギヤ４３に噛み合うデフリングギヤ４５と、そのＭＧ２リダクションドリブンギヤ４４に噛み合うＭＧ２リダクションドライブギヤ４６と、を備える。また、この歯車群には、差動装置４７のケース内に収納されている歯車群も含まれる。

第１モータ／ジェネレータ１０は、カウンタドライブギヤ４１と同心に配置され、ＭＧ１シャフト１１を介してカウンタドライブギヤ４１に連結される。ここで、そのＭＧ１シャフト１１は、中空軸であり、その内部空間を介して潤滑油の供給を行う。その潤滑油は、この第１モータ／ジェネレータ１０と同心に配置されたオイルポンプ５１によって供給される。そのオイルポンプ５１は、吐出した潤滑油をＭＧ１シャフト１１に送る中空のオイルポンプシャフト５１ａを備えている。

更に、そのカウンタドライブギヤ４１には、エンジン３０のクランクシャフト３１がダンパ装置５２を介して連結されている。つまり、このカウンタドライブギヤ４１は、そのクランクシャフト３１の回転軸と同心に配置されている。尚、そのダンパ装置５２とは、エンジン３０の出力変動等を吸収させる為のものである。

この様に、このハイブリッドシステム１においては、第１モータ／ジェネレータ１０とエンジン３０とがカウンタドライブギヤ４１を介して同心上に配置されている。これらの間においては、その相互間における配置によって、夫々の回転軸に対する径方向（横置きエンジン搭載車における車両前後方向や車両上下方向等）におけるシステム体格の増大を抑えることができる。

また、第２モータ／ジェネレータ２０は、ＭＧ２シャフト２１を介してＭＧ２リダクションドライブギヤ４６に連結される。

ここで、従来のハイブリッドシステムにおいては、図３及び図４に示す様に、第１モータ／ジェネレータ１１０と第２モータ／ジェネレータ１２０とを軸線方向における同等の位置で径方向にずらして配置している。これが為、従来のハイブリッドシステムでは、径方向におけるシステム体格の増大を招いてしまう。

そこで、このハイブリッドシステム１においては、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０の軸線方向における配置を互いに接触しない様にずらす。これによって、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０は、夫々の回転軸の延設軸同士を平行にしたまま近づけて配置しても、互いのステータが接触しない。従って、その第２モータ／ジェネレータ２０は、図１の如く軸線方向から観た場合に、その一部又は全部が第１モータ／ジェネレータ１０と重なる様に配置する。

これにより、このハイブリッドシステム１は、径方向におけるシステム体格を従来よりも小さくできる。また、このハイブリッドシステム１においては、第１モータ／ジェネレータ１０や第２モータ／ジェネレータ２０を径方向へと拡大した際に互いのステータが接触しない配置になっているので、第１モータ／ジェネレータ１０や第２モータ／ジェネレータ２０の径方向への拡大、つまり第１モータ／ジェネレータ１０や第２モータ／ジェネレータ２０の容量（出力トルク）の増大を図ることができる。このことから、その第１モータ／ジェネレータ１０等の容量を従来と同等に設定する場合、この第１モータ／ジェネレータ１０等は、径方向に拡大させることで、軸線方向の厚さ（積厚）を薄くできる。従って、このハイブリッドシステム１は、軸線方向におけるシステム体格を従来よりも縮小できるので、搭載スペースの狭い車両への適用も可能になる。例えば、横置きエンジン搭載車においては、ハイブリッドシステム１の車幅方向を短くできる。

この例示では、図２に示す様に、エンジン３０を間に挟んで軸線方向における左右に分けて第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０とを配置している。そして、この例示の第２モータ／ジェネレータ２０は、図１に示す様に、軸線方向から観た場合に、第１モータ／ジェネレータ１０とエンジン３０とに重なる様に配置している。

更に、このハイブリッドシステム１においては、デフリングギヤ４５と差動装置４７をエンジン３０に対して径方向外側で且つ当該エンジン３０に接触しない範囲内で近づけて配置する。従って、このハイブリッドシステム１は、このことによっても径方向におけるシステム体格を従来よりも小さくできる。

ここで、従来のハイブリッドシステムでは、前述した複数の分割体（エンジン側ハウジング１０３、エクステンションハウジング１０４、リヤカバー１０５）がボルト締結されたトランスアクスルケース内にトランスアクスルの歯車群（カウンタドライブギヤ１４１、カウンタドリブンギヤ１４２、ドライブピニオンギヤ１４３、デフリングギヤ１４５、ＭＧ２リダクションドライブギヤ１４６）、第１モータ／ジェネレータ１１０や第２モータ／ジェネレータ１２０等が収納され、このトランスアクスルにエンジン１３０のエンジンブロック１３２とオイルパン１３３とがボルト締結される。つまり、従来のトランスアクスルケースは、エンジンとは別体のものとして用意され、ボルト締結によりエンジンと一体になる。これに対して、本実施例のハイブリッドシステム１は、トランスアクスルの歯車群や第１モータ／ジェネレータ１０等が筐体（トランスアクスルケース）内に収納される点で従来と同じであるが、その筐体にエンジン３０の一部が予め一体化されている点で従来と異なる。

本実施例のハイブリッドシステム１の筐体は、車両上下方向で分割されたものであり、エンジンブロック３２が一体化された第１筐体６１と、オイルパン３３が一体化された第２筐体６２と、デフリングギヤ４５及び差動装置４７の一部が収納される第３筐体６３と、を備える。その一体化とは、一体成型のことを云う。

この例示では、第１モータ／ジェネレータ１０とエンジン３０とカウンタドライブギヤ４１の夫々が同心の第１回転軸Ｒ１上に存在している（図１）。また、カウンタドリブンギヤ４２、ドライブピニオンギヤ４３及びＭＧ２リダクションドリブンギヤ４４は、夫々に同心の第２回転軸Ｒ２上に存在している。また、第２モータ／ジェネレータ２０とＭＧ２リダクションドライブギヤ４６は、夫々に同心の第３回転軸Ｒ３上に存在している。本実施例においては、その第１回転軸Ｒ１と第２回転軸Ｒ２と第３回転軸Ｒ３とが同一平面上（平面Ａ）に配置される様に第１モータ／ジェネレータ１０等の配置を行う。そして、このハイブリッドシステム１の筐体は、その平面Ａが接合面となる様に第１筐体６１と第２筐体６２とに分割する。

このハイブリッドシステム１において、作業者は、第２筐体６２の中に第１モータ／ジェネレータ１０、第２モータ／ジェネレータ２０、エンジン３０、トランスアクスルの歯車群（デフリングギヤ４５及び差動装置４７を除く）及びオイルポンプ５１等を配置し、これに第１筐体６１を載せてボルト締結を行う。その際には、第１モータ／ジェネレータ１０、第２モータ／ジェネレータ２０及びエンジン３０等の夫々の回転軸が第１筐体６１と第２筐体６２の接合面上にくるので、これらの配置が容易である。また、ここでは、その歯車群の内のドライブピニオンギヤ４３の回転軸も第１筐体６１と第２筐体６２の接合面上にくるので、その配置が容易になる。作業者は、この構造物にシリンダヘッド３４を載せてボルト締結する。そして、作業者は、この構造物にデフリングギヤ４５及び差動装置４７と共に第３筐体６３を合わせてボルト締結する。

この様に、このハイブリッドシステム１は、その筐体を車両上下方向で３分割し、その内の２つ（第１筐体６１と第２筐体６２）にエンジンブロック３２とオイルパン３３を各々一体化しているので、従来よりも部品点数を減らすことができ、更にボルト締結箇所も減らす（つまりボルト締結される各部の接合面の数を減らす）ことができる。そして、このハイブリッドシステム１においては、部品点数やボルト締結箇所の削減に伴い、使用するボルトの本数も減らすことができる。故に、このハイブリッドシステム１に依れば、組み付け作業性が向上する。また、ボルトの本数削減に伴い原価の低減も図れる。

以上示した様に、本実施例のハイブリッドシステム１に依れば、システム体格を小さくでき且つ組み付け作業性を向上させることができる。

１ ハイブリッドシステム
１０ 第１モータ／ジェネレータ
１１ ＭＧ１シャフト
２０ 第２モータ／ジェネレータ
２１ ＭＧ２シャフト
３０ エンジン
３１ クランクシャフト
３２ エンジンブロック
３３ オイルパン
４１ カウンタドライブギヤ
４２ カウンタドリブンギヤ
４３ ドライブピニオンギヤ
４４ ＭＧ２リダクションドリブンギヤ
４５ デフリングギヤ
４６ ＭＧ２リダクションドライブギヤ
４７ 差動装置
５１ オイルポンプ
５２ ダンパ装置
６１ 第１筐体
６２ 第２筐体
６３ 第３筐体
Ａ 平面
Ｒ１ 第１回転軸
Ｒ２ 第２回転軸
Ｒ３ 第３回転軸

Claims (2)

1. エンジン、夫々に異なる回転軸に連結された２つのモータ／ジェネレータ、動力伝達部及び当該動力伝達部の歯車群と前記各モータ／ジェネレータとが収納される筐体を備えるハイブリッドシステムにおいて、
   前記各モータ／ジェネレータは、軸線方向における配置を、互いに接触しない様に軸線方向にずらして配置し、
   前記筐体は、前記エンジンのエンジンブロックが一体成型された第１筐体と前記エンジンのオイルパンが一体成型された第２筐体とに分割し、前記各モータ／ジェネレータの夫々の回転軸と前記エンジンの回転軸とが同一平面上に配置される様に前記第１筐体と前記第２筐体との接合面を設けることを特徴としたハイブリッドシステム。
2. 前記筐体は、出力歯車に噛み合うデフリングギヤと差動装置とが収納され、且つ、前記第２筐体に接合される第３筐体を更に有することを特徴とした請求項１記載のハイブリッドシステム。

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