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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