特開 2024-179771 ハイブリッド車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179771

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/40 20071001AFI20241219BHJP

   B60K 6/24 20071001ALI20241219BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

B60K6/40

B60K6/24 ZHV

B60K6/48

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023098904

(22)【出願日】2023-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】藤原 成啓

【テーマコード（参考）】

3D202

【Ｆターム（参考）】

3D202AA08

3D202EE00

3D202EE01

3D202EE19

3D202EE23

(57)【要約】

【課題】コンパクトな構成のハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両を提供することを課題とする。
【解決手段】ハイブリッド車両は、ドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンと、前記エンジンから駆動輪までの動力伝達経路に配置され、発電可能であるとともに前記エンジンを始動可能に設けられたモータジェネレータと、前記エンジンに供給されたオイルをオイルタンクへ回収するスカベンジポンプと、を有するハイブリッドシステムを備える。前記スカベンジポンプは、前記エンジンの側方下部に配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンと、前記エンジンから駆動輪までの動力伝達経路に配置され、発電可能であるとともに前記エンジンを始動可能に設けられたモータジェネレータと、前記エンジンに供給されたオイルをオイルタンクへ回収するスカベンジポンプと、を有するハイブリッドシステムを備え、
前記スカベンジポンプは、前記エンジンの側方下部に配置された、
ハイブリッド車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コンパクトなエンジンレイアウトを可能とする提案が種々行われている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６－２７２５６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、エンジンとモータとを組み合わせたハイブリッド車両では、エンジン単独でコンパクトな構成を実現するだけでなく、モータや補機類を含むハイブリッドシステム全体としてコンパクトなパッケージとすることが求められる。特許文献１は、エンジン単体の提案であり、ハイブリッド車両に搭載した場合の提案とはなっていない。

【0005】

そこで、本明細書開示の発明は、コンパクトな構成のハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題は、ドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンと、前記エンジンから駆動輪までの動力伝達経路に配置され、発電可能であるとともに前記エンジンを始動可能に設けられたモータジェネレータと、前記エンジンに供給されたオイルをオイルタンクへ回収するスカベンジポンプと、を有するハイブリッドシステムを備え、前記スカベンジポンプは、前記エンジンの側方下部に配置されたハイブリッド車両によって達成される。

【発明の効果】

【0007】

本明細書開示の発明は、コンパクトな構成のハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は実施形態のハイブリッド車両の概略構成図である。

【図2】図２は実施形態のハイブリッド車両を前側から見たときのエンジン及びエンジン周辺に設置された主要な構成部品の位置関係を模式的に示す図である。

【図3】図３は比較例のハイブリッド車両を前側から見たときのエンジン及びエンジン周辺に設置された主要な構成部品の位置関係を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。さらに、図面によっては、主要な構成部品のみが描かれている。

【0010】

（実施形態）
［ハイブリッド車両］
図１を参照すると、本実施形態のハイブリッド車両（以下、単に「車両」という）１００は、車体１０１、前輪１０２及び後輪１０３を備える。車体１０１には、ハイブリッドシステム１が搭載されている。ハイブリッドシステム１は、エンジン１０、モータジェネレータ（以下、「ＭＧ」と表記する）３０及びトランスアクスル４０を含む。エンジン１０は、車体１０１の右側座席１０４ａ及び左側座席１０４ｂよりも前側に搭載されている。ＭＧ３０及びトランスアクスル４０は、車体１０１の右側座席１０４ａ及び左側座席１０４ｂよりも後側に搭載されている。エンジン１０とＭＧ３０とは、トルクチューブ２０を介して接続されている。後輪１０３は、ドライブシャフト４５を介してトランスアクスル４０と接続されている。本実施形態のハイブリッドシステム１は、エンジン１０から駆動輪である後輪１０３までの動力伝達経路にＭＧ３０及びトランスアクスル４０を備えたワンモータハイブリッドシステムである。ＭＧ３０の側方には、エアコンユニット５０ａが配置されている。

【0011】

車両１００は、前輪１０２の向きを変更するためのステアリングシャフト１５、ステアリングラック１６ａ、ステアリングインターミディエイトシャフト１７ａ及びステアリングホイール１８ａを備える。ステアリングラック１６ａ、ステアリングインターミディエイトシャフト１７ａ及びステアリングホイール１８ａは、右ハンドル仕様とされており、ステアリングホイール１８ａが右側座席１０４ａの前側に位置するように配置されている。車両１００は、仕向地によって右ハンドル仕様と左ハンドル仕様の場合がある。車両１００が左ハンドル仕様である場合は、図１において点線で示されたステアリングラック１６ｂ、ステアリングインターミディエイトシャフト１７ｂ及びステアリングホイール１８ｂを備える。

【0012】

［エンジン］
エンジン１０は、走行動力源となる。本実施形態におけるエンジン１０は、Ｖ型８気筒エンジンを想定しているが、その形式は、これに限定されるものではない。エンジン１０は直列エンジンであってもよい。また、エンジン１０の気筒数は、適宜選定することができる。エンジン１０は、その両側に設けられたエンジンマウント１１を介して車体１０１に取り付けられている。エンジン１０は、ドライサンプ潤滑方式を採用している。エンジン１０は、その下部にエンジン各部に供給されたオイルを収集するオイル収集部１０ａを備える。オイル収集部１０ａは、オイル流路１４を介してオイルタンク１３と接続されている。オイルタンク１３は、右側の前輪１０２の後方に配置されている。オイル流路１４には、スカベンジポンプ１２が設けられている。スカベンジポンプ１２は、エンジン１０が備えるクランクシャフトによって駆動され、オイル収集部１０ａに収集されたオイルを吸引する。吸引されたオイルは、オイルタンク１３に回収される。オイルタンク１３に回収されたオイルは、高圧ポンプであるフィードポンプ１９によって再びエンジン１０の各部に供給される。

【0013】

［ＭＧ］
ＭＧ３０は、走行動力源として機能するとともに、発電機として機能する。また、ＭＧ３０は、トルクチューブ２０を介して接続されているエンジン１０を始動させるスタータとしての機能も備えている。このため、本実施形態の車両１００では、オルタネータとスタータが廃止されている。ＭＧ３０によって発電された電気は、車両１００が備える図示しないバッテリに蓄電される。

【0014】

［スカベンジポンプの配置］
ここで、図１とともに図２及び図３を参照して車両１００におけるスカベンジポンプ１２の配置について説明する。図２は実施形態の車両１００を前側から見たときのエンジン１０及びエンジン１０周辺に設置された主要な構成部品の位置関係を模式的に示す図である。また、図３は比較例の車両２００を前側から見たときのエンジン１０及びエンジン１０周辺に設置された主要な構成部品の位置関係を模式的に示す図である。図３において、車両１００と共通する構成要素については、同一の参照番号が付されている。また、図２及び図３では、図１に描かれているエンジンマウント１１、ステアリングシャフト１５及びステアリングインターミディエイトシャフト１７ａは省略されている。

【0015】

図２を参照すると、スカベンジポンプ１２は、エンジン１０の右側方下部に配置されている。スカベンジポンプ１２の下部は、エンジン１０の下部に設けられたオイル収集部１０ａの下端部１０ａ１よりも上側の位置している。オイル収集部１０ａの下端部１０ａ１からエンジン１０の上縁までの高さはＴ１である。スカベンジポンプ１２は、エンジン１０の左側方下部に配置してもよい。スカベンジポンプ１２のエンジン１０に対する左右方向の位置は、車両１００が右ハンドル仕様であるか左ハンドル仕様であるかに応じて選定するようにしてもよい。

【0016】

図３を参照すると、図２においてスカベンジポンプ１２が配置されている領域に、オルタネータ５１が配置されている。オルタネータ５１もスカベンジポンプ１２と同様にエンジン１０が備えるクランクシャフトによって駆動される。エンジン１０の側方にはエンジンマウント１１が設けられている。このため、スカベンジポンプ１２とオルタネータ５１は、エンジンマウント１１との干渉を避けつつ、相互の干渉を避けるために、上下方向にずれた状態で配置されている。この結果、スカベンジポンプ１２は、オイル収集部１０ａの下端部１０ａ１よりも下方に突出した状態に配置されている。図３に示す比較例の車両２００では、さらにオイル収集部１０ａとスカベンジポンプ１２と接続する配管が下方に突出している。この配管からエンジン１０の上縁までの高さはＴ２である。なお、比較例では、エンジン１０の左側方にエアコンユニット５０ｂが配置されている。

【0017】

本実施形態では、ＭＧ３０が発電を行う。このため、オルタネータが廃止されている。そして、比較例においてオルタネータ５１が配置されている領域にスカベンジポンプ１２が配置されている。この結果、高さＴ１を低くすることができ、高さＴ１は、高さＴ２と比較したときに、Ｔ１＜Ｔ２とすることができる。高さＴ１を低くすることで、車両１００の重心を低くすることができる。また、ボンネットの位置を低くすることができ、車両１００の空力特性を改善することができる。

【0018】

また、スカベンジポンプ１２をオイル収集部１０ａの下端部１０ａ１から突出しないように配置することで、エンジン１０の下部を平坦にすることができる。これにより、車体１０１に設けられるクロスメンバーの配置の自由度が向上する。クロスメンバーを効果的に配置することで、車体１０１の剛性を向上させることができる。また、クロスメンバーを効果的に配置することで、部材の数を減らしつつ、車体１０１に必要な剛性を確保することができるため、車体１０１の重量を低下させることができる。

【0019】

さらに、本実施形態の車両１００は、オルタネータとスタータを装備していない。このため、車両１００は、その分軽量化されている。また、車両１００をコンパクトに形成することができる。

【0020】

また、オルタネータを廃止した領域にスカベンジポンプ１２を配置したことで、エンジン１０の側方の空間に余裕が生まれる。この空間は、ステアリングインターミディエイトシャフト１７ａを通すために利用することができる。これにより、ステアリングインターミディエイトシャフト１７ａは、車体１０１の中心に寄せた状態で配置することができる。この結果、車両１００の車幅方向の寸法を短くすることができる。

【0021】

比較例の車両２００では、エアコンユニット５０ｂがエンジン１０の左側方に配置されている。これに対し、本実施形態の車両１００のエアコンユニット５０ａは車両後方のＭＧ３０の側方に配置されている。このため、エンジン１０の左側方の空間に余裕がある。この空間は、左ハンドル仕様のステアリングインターミディエイトシャフト１７ｂを通すために利用することができる。これにより、ステアリングインターミディエイトシャフト１７ｂは、車体１０１の中心に寄せた状態で配置することができる。この結果、左ハンドル仕様の車両１００であっても、その車幅方向の寸法を短くすることができる。

【0022】

このように、本実施形態の車両１００はコンパクトな構成のハイブリッドシステム１を備えている。コンパクトなハイブリッドシステムとすることで、幅広い車種展開に対応することができる。また、一般公道を走行することを前提とした量産車両と競技用車両とで部品を供用する比率を向上させることができる。これらは、車両開発費を抑制することができる。

【0023】

［効果］
本実施形態の車両１００は、発電可能であるとともにエンジン１０を始動可能に設けられたＭＧ３０を備える。これにより、オルタネータ及びスタータを廃止することができる。車両１００は、オルタネータを廃止することで確保されたエンジン１０の側方下部の空間にスカベンジポンプ１２を備えている。これにより、ハイブリッドシステム１をコンパクトに形成し、エンジン１０の上縁の位置を下げることができる

【0024】

上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

【符号の説明】

【0025】

１ ハイブリッドシステム、１０ エンジン、１０ａ オイル収集部、１１ エンジンマウント、１２ スカベンジポンプ、１３ オイルタンク、１４ オイル流路、１５ ステアリングシャフト、１６ａ,１６ｂ ステアリングラック、１７ａ，１７ｂ ステアリングインターミディエイトシャフト、１８ａ，１８ｂ ステアリングホイール、１９ フィードポンプ、２０ トルクチューブ、３０ モータジェネレータ（ＭＧ）、４０ トランスアクスル、４５ ドライブシャフト、５０ａ エアコンユニット、１００ ハイブリッド車両、１０１ 車体、１０２ 前輪、１０３ 後輪、１０４ａ 右側座席、１０４ｂ 左側座席

【図1】

【図2】

【図3】