JP3284184B2 - ハイブリッド車両駆動装置 - Google Patents
ハイブリッド車両駆動装置Info
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- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Description
いて発生する摩擦粉中に含まれる金属粉のモータジェネ
レータに対する侵入を回避する構成としたハイブリッド
車両駆動装置に関する。
せる内燃エンジンと、回生による発電および電力により
駆動力を発生させ、内燃エンジンの出力をアシストする
モータとして使用されるモータジェネレータとの両方を
備え、これらによる駆動力を必要に応じて合成し、車両
を駆動するハイブリッド車両が提案されている(特開平
9−156388号公報参照)。
行う車両においては、内燃エンジンとトランスミッショ
ンとの間、あるいは、モータジェネレータとトランスミ
ッションとの間にクラッチ機構を配置する必要がある。
この場合、特に、モータジェネレータに近接してクラッ
チ機構を設けた構成では、前記クラッチ機構で発生する
金属粉がモータジェネレータに侵入することにより、発
生する駆動力に悪影響を及ぼすおそれがある。
の開放/結合時に発生した摩擦粉中に含まれる金属粉が
モータジェネレータの磁石に吸着されると、金属粉が帯
磁して磁界を形成し、これによって、発生する発電力あ
るいは駆動力に悪影響を及ぼしてしまう。また、前記金
属粉がモータジェネレータのロータとステータとの間に
入り込むことにより抵抗が増大し、発生する駆動力に悪
影響を及ぼすことにもなる。
合を考慮してなされたものであり、クラッチ機構におい
て発生する摩擦粉中に含まれる金属粉の侵入を回避し、
モータジェネレータを含む駆動装置の性能を良好に維持
することのできるハイブリッド車両駆動装置を提供する
ことを目的とする。
ド車両駆動装置では、モータジェネレータとクラッチ機
構との間に阻止部材を設け、前記クラッチ機構を構成す
る摩擦板の開放/結合に伴って発生する摩擦粉に含まれ
る金属粉の前記モータジェネレータに対する侵入を前記
阻止部材によって回避する。
タのステータ側に設けた第1隔壁と、ロータ側に設けた
第2隔壁とで構成し、前記第1隔壁と前記第2隔壁とを
重畳させて配置することにより、金属粉のモータジェネ
レータに対する侵入を一層効果的に回避することができ
る。
ネレータのロータの側面にフィンを設け、このフィンに
よって生じる空気の流れを利用して、金属粉をモータジ
ェネレータの外方に押し出すようにすることができる。
さらに、前記第1隔壁および前記第2隔壁の重畳する周
縁部を相互近接するように湾曲形成することにより、金
属粉の侵入を一層確実に阻止することができる。 なお、
前記第1隔壁および前記第2隔壁としては、樹脂材、鉄
板、または、前記鉄板に樹脂をコーティングした材料か
ら選択されたものを用いることができる。
ド車両駆動装置が適用されるハイブリッド車両Vの概略
を示す。
を燃焼させることによって駆動力を発生させる内燃エン
ジンEと、回生による発電および電力により駆動力を発
生させ内燃エンジンEの出力をアシストするモータジェ
ネレータMと、フライホイールを含むクラッチ機構C
と、前記駆動力を切り換えて駆動軸10に伝達するトラ
ンスミッションTとを備える。
12によって駆動制御されるものであり、このモータ駆
動回路12には、高圧系の電力を供給/充電する、例え
ば、キャパシタからなる第1蓄電器13と、ダウンバー
タ14を介して電力を蓄積する第2蓄電器15とが接続
される。また、ハイブリッド車両Vは、マネージメント
制御回路16を有し、このマネージメント制御回路16
には、前記モータ駆動回路12を介してモータジェネレ
ータMを制御するモータ制御回路17と、内燃エンジン
Eを制御するエンジン制御回路18とが接続される。
タM、クラッチ機構CおよびトランスミッションTの構
造について詳細に説明する。
エンジンEは、オイルパン22とシリンダブロック24
とシリンダヘッド26とから構成される。なお、シリン
ダヘッド26の上部には、ヘッドカバー27が装着され
る。オイルパン22とシリンダブロック24との接合部
分には、クランクシャフト28を軸支するジャーナル軸
受30a〜30dおよび32a〜32dが形成されてい
る。クランクシャフト28は、ジャーナル34a〜34
dと、クランクピン36a〜36cと、カウンタウエイ
ト38a〜38fとからなり、ジャーナル34a〜34
dが前記ジャーナル軸受30a〜30dおよび32a〜
32dによって軸支される。クランクピン36a〜36
cには、コンロッド40a〜40cの一端部が連結され
る。コンロッド40a〜40cの他端部には、シリンダ
ブロック24のシリンダ42a〜42cに沿って変位す
るピストン44a〜44cが連結される。
Cは、内燃エンジンEの側部に結合されたハウジング4
6によって囲繞されている。図5は、モータジェネレー
タMを内燃エンジンE側から見た図であり、図6は、モ
ータジェネレータMをトランスミッションT側から見た
図である。この場合、ハウジング46の外周部には、内
燃エンジンEに当該ハウジング46を取り付けるための
複数の取付孔47と、内燃エンジンEとハウジング46
の位置決めを行うノックピンが挿入される孔部49が設
けられている。
48と、その外周部に装着されるドーナツ形状のステー
タ50とからなる。ロータ48は、ボルト56によりク
ランクシャフト28の端部に直接固定される(図4参
照)。ロータ48は、その両側面に複数のフィン58、
60を備えるとともに、外周部に複数の磁石62がN
極、S極交互に配設される。
4を円周方向に複数配置して構成される。コイルユニッ
ト64は、複数の金属板を積層してなるコア66の外周
部に断面略コ字状のガイド部材68を介してコイル70
が巻装される。ステータ50は、これらのコイルユニッ
ト64の外周部に配設された取付部材72を介して内燃
エンジンEの側部に固定される。
68には、図7に示すように、溝部74および76がス
テータ50の外周部側および内周部側に沿って形成され
ており、溝部74に導電性の3枚の接続リング78a〜
78cが重畳して装着される。接続リング78a〜78
cは、夫々の表面に絶縁層が形成されており、3相交流
により駆動されるべく、コイルユニット64に巻装され
たコイル70に2つおきに接続される。
は、内燃エンジンEに対する磁束の漏洩等を回避するた
めのディスク状の絶縁板80が装着される。絶縁板80
は、取付部材72に固定されており(図5参照)、外周
側および内周側には、ガイド部材68の溝部74、76
に係合する凸部82、84が形成される。この場合、溝
部74に係合する凸部82は、接続リング78a〜78
cを押圧して溝部74に位置決め固定する作用をなす。
また、絶縁板80には、コネクタ86が形成されてお
り、このコネクタ86において、接続リング78a〜7
8cから外方に突出する端子部88a〜88cがハウジ
ング46に設けられたコネクタ90より導入された端子
板92a〜92cに接続する。
T側の側面には、ハウジング46に固定された本発明の
阻止部材であるドーナツ形状の第1隔壁94が配置され
る。第1隔壁94は、内周側がトランスミッションT側
に湾曲した形状となっている。なお、第1隔壁94に
は、ロータ48のステータ50に対する回転位置を検出
する位置検出センサ96が装着されている。この場合、
位置検出センサ96からの信号線は、ハウジング46に
設けられた信号線取出口51から外部に導出されれる
(図6参照)。
8には、ボルト98(図4参照)によりトランスミッシ
ョンT側から位置決めピン99を介してディスク状のフ
ライホイール100が固定される。フライホイール10
0は、その外周部にスタータモータ102のギア104
に噛合するリングギア106が形成されており、モータ
ジェネレータM側の側面には、ドライブプレート107
と、本発明の阻止部材であるドーナツ形状の第2隔壁1
08とが固定される。第2隔壁108は、内周側が第1
隔壁94側に湾曲した形状となり、且つ、径方向に対し
て第1隔壁と重畳するように構成される。なお、前記ス
タータモータ102は、トランスミッションTのミッシ
ョンケース137にボルトBにより装着されている。
08としては、例えば、樹脂材あるいは厚みの薄いSP
板(鉄板)、さらには、SP板に樹脂をコーティングし
たものを使用することができる。
検出センサ96に対向する部位に孔部110が形成され
ており、ロータ48の回転に伴って回転するドライブプ
レート107の回転位置が前記位置検出センサ96によ
る孔部110の検出によって検知される。この場合、ロ
ータ48に装着された磁石62と、ドライブプレート1
07に形成された孔部110とは、ロータ48およびフ
ライホイール100間に係合する位置決めピン99によ
り相互の位置合わせがなされている。
ッションT側の側面には、フリクションディスク112
が配置される。フリクションディスク112は、内周に
スプラインの形成されたボス部116と、前記ボス部1
16の外周部にトーションスプリング118を介して配
置されるプレート120と、前記プレート120の両面
に接合される摩擦板122a、122bとから構成され
る。
する摩擦板122b側には、プレッシャープレート12
4が配置される。プレッシャープレート124のトラン
スミッションT側には、フライホイール100に固定さ
れたハウジング126にワイヤスプリング128によっ
て保持されるダイヤフラムスプリング130の外周部が
配置される。一方、ダイヤフラムスプリング130の内
周部のトランスミッションT側には、ピストン132が
配置される。このピストン132は、ハウジング46に
形成されたボス部134の外周部に配設されており、図
示しない油圧機構によって前記ボス部134に沿って変
位し、ダイヤフラムスプリング130を押圧する。な
お、ハウジング46のボス部134およびフリクション
ディスク112のボス部116には、トランスミッショ
ンTからのシャフト136が挿通される。
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその作用効果について説明する。
Eによって駆動される場合について説明する。この場
合、シリンダヘッド26に対してガソリンが供給され点
火されることにより、ピストン44a〜44cがシリン
ダ42a〜42c内で変位し、それに伴ってクランクシ
ャフト28が回転する。クランクシャフト28は、それ
に直結するモータジェネレータMのロータ48およびフ
ライホイール100を回転させる。
ンTを構成するギアが所定のギア比に設定された後、ク
ラッチ結合操作がなされると、クラッチ機構Cを構成す
るピストン132が駆動され、ダイヤフラムスプリング
130より離間する方向に変位する。従って、前記ダイ
ヤフラムスプリング130は、ピストン132に追従し
て変位し、外周面がプレッシャープレート124を押圧
する。この結果、フリクションディスク112を構成す
る摩擦板122a、122bがプレッシャープレート1
24とフライホイール100との間に挟設され、これに
よってトランスミッションTと内燃エンジンEとがモー
タジェネレータMのロータ48を介して連結される。
ョンTとがクラッチ機構Cによって連結されると、駆動
力が駆動軸10に伝達され、ハイブリッド車両Vが駆動
される。
レータMによって駆動される場合について説明する。こ
の場合、第1蓄電器13には、モータジェネレータMに
よって内燃エンジンEの減速時あるいはアイドル時に回
生作用により電力が蓄積されており、この電力がモータ
駆動回路12を介してモータジェネレータMのコイル7
0に供給されると、それによって発生した磁界によりロ
ータ48およびフライホイール100が回転し、クラッ
チ機構CおよびトランスミッションTを介して駆動力が
駆動軸10に伝達され、ハイブリッド車両Vが駆動され
る。なお、モータジェネレータMによる駆動力は、内燃
エンジンEによる駆動力に対するアシスト力として同時
に発生させることが可能である。
操作がなされた場合には、ピストン132が内燃エンジ
ンE側に変位し、これによってダイヤフラムスプリング
130の外周面がプレッシャープレート124より離間
するため、前記プレッシャープレート124とフライホ
イール100とによる摩擦板122a、122bの挟持
動作が解除され、内燃エンジンEまたはモータジェネレ
ータMとトランスミッションTとの結合状態が解除され
る。
介して内燃エンジンEまたはモータジェネレータMとト
ランスミッションTとを連結し、駆動力を駆動軸10に
対して伝達させる場合において、フリクションディスク
112を構成する摩擦板122a、122bが連結時に
摩擦粉を発生させ、その摩擦粉中に含まれる金属粉がモ
ータジェネレータMに悪影響を及ぼすおそれがある。
ータジェネレータMとクラッチ機構Cとの間に第1隔壁
94および第2隔壁108を配設しているため、発生し
た金属粉がモータジェネレータM側に侵入するおそれが
ない。すなわち、摩擦板122a、122bから発生し
モータジェネレータM側に流動した金属粉は、先端部が
モータジェネレータM側に湾曲した第2隔壁108によ
って阻止され、さらに、先端部がフライホイール100
側に湾曲した第1隔壁94によって阻止される。また、
回転するロータ48には、その側面にフィン58、60
が設けられているため、特にフライホイール100側の
フィン60によって発生した気流がモータジェネレータ
M側への金属粉の侵入を阻止する。従って、モータジェ
ネレータMは、金属粉の影響を受けることなく、良好な
状態を維持することができる。なお、フィン58、60
は、金属粉の侵入を阻止するとともに、モータジェネレ
ータMの放熱を同時に行うことができる。
施形態を示す。なお、図5に示す構成要件と同一の構成
要件には、同一の参照符号を付し、その説明は省略す
る。
ユニット64から引き出されたコイル68の端部が直接
コネクタ138a〜138cにおいて接続されている。
そして、このコネクタ138a〜138cとハウジング
46に設けられたコネクタ90とが接続されている。な
お、コネクタ138a〜138cにおいては、コイル6
8が部分的にむき出し状態となるため、絶縁状態を保持
するため、内燃エンジンE側に絶縁板140が配設され
る。
M′とクラッチ機構Cとの間に第1隔壁94および第2
隔壁108を配設することにより、モータジェネレータ
Mの場合と同様にして金属粉の侵入を阻止し、良好な状
態を維持させることができる。
ブリッド車両駆動装置によれば、モータジェネレータと
クラッチ機構との間に配設した阻止部材により、前記モ
ータジェネレータに対して、前記クラッチ機構により発
生する摩擦粉中に含まれる金属粉が侵入することがない
ため、モータジェネレータの良好な駆動状態あるいは発
電状態を維持させることができる。
されるハイブリッド車両の概略説明図である。
斜視図である。
側面図である。
断面図である。
一部切欠構成図である。
ータの構成図である。
断面図である。
他の構成の説明図である。
ント制御回路 22…オイルパン 24…シリンダブ
ロック 26…シリンダヘッド 28…クランクシ
ャフト 46…ハウジング 48…ロータ 50…ステータ 58、60…フィ
ン 64…コイルユニット 94…第1隔壁 100…フライホイール 108…第2隔壁 112…フリクションディスク 122a、122
b…摩擦板 130…ダイヤフラムスプリング 132…ピストン 136…シャフト
Claims (4)
- 【請求項1】走行用駆動源として内燃エンジンおよびモ
ータジェネレータを備え、前記内燃エンジンおよび/ま
たは前記モータジェネレータによる駆動力をトランスミ
ッションを介して駆動軸へと出力するハイブリッド車両
駆動装置において、 前記モータジェネレータに隣接して配設され、前記各駆
動力を前記トランスミッションに伝達し、あるいは、遮
断するクラッチ機構と、 前記モータジェネレータと前記クラッチ機構との間に配
設され、前記クラッチ機構において発生する摩擦粉の前
記モータジェネレータに対する侵入を阻止する阻止部材
と、 を備え、前記阻止部材は、前記モータジェネレータを構
成するステータ側に固定される第1隔壁と、前記モータ
ジェネレータを構成するロータ側に固定される第2隔壁
とからなり、前記第1隔壁と前記第2隔壁とが重畳して
配置されることを特徴とするハイブリッド車両駆動装
置。 - 【請求項2】請求項1記載の装置において、 前記ロータは、前記第2隔壁側の面にフィンを備えるこ
とを特徴とするハイブリッド車両駆動装置。 - 【請求項3】請求項1記載の装置において、 前記第1隔壁および前記第2隔壁は、重畳する周縁部が
相互に近接すべく湾曲して形成されることを特徴とする
ハイブリッド車両駆動装置。 - 【請求項4】請求項1記載の装置において、 前記阻止部材は、樹脂材、鉄板、または、前記鉄板に樹
脂をコーティングした材料から選択されることを特徴と
するハイブリッド車両駆動装置。
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