(57)【要約】【課題】  前輪駆動用のモータ・ジェネレータの搭載位置を工夫することにより、車体の大型化を防止しつつ、プロペラシャフトの支持部スパンを短縮化して振動特性を良好にできるハイブリッド車両の提供を図る。【解決手段】  車体前部に搭載した内燃機関２の後端に前輪駆動用のモータ・ジェネレータ１０を隣接配置するとともに、内燃機関２の動力をプロペラシャフト３を介して入力する後輪用変速装置４を車体後部に配置し、モータ・ジェネレータ２と後輪用変速装置４とでプロペラシャフト３を支持することにより、このプロペラシャフト３の前，後端部の支持部スパンＳの短縮化が可能となって、その回転アンバランスによる振動発生を効率良く抑え、かつ、プロペラシャフト３の回転に伴う共振周波数を高い領域に設定して、通常使用域でのプロペラシャフト３の共振を抑制して振動特性を良好にすることができる。【選択図】      図１
2006103500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部に搭載した内燃機関の後端に前輪駆動用のモータ・ジェネレータを隣接配置するとともに、前記内燃機関の動力をプロペラシャフトを介して入力する後輪用変速装置を車体後部に配置し、これらモータ・ジェネレータと後輪用変速装置に前記プロペラシャフトの支持部を設けたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
モータ・ジェネレータには、モータ動力を前輪側に伝達する動力伝達機構を内蔵したことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
内燃機関の後端に、前記モータ・ジェネレータを一体に結合したことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
モータ・ジェネレータは、内燃機関の出力軸を囲繞して該出力軸を回転自在に支持したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
モータ・ジェネレータは、剛性の高いハウジングで覆ったことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
車体前部に搭載した内燃機関の後端に前輪駆動用のモータ・ジェネレータを隣接配置するとともに、前記内燃機関の動力をプロペラシャフトを介して入力する後輪用変速装置を車体後部に配置し、これらモータ・ジェネレータと後輪用変速装置で前記プロペラシャフトを支持することを特徴とするハイブリッド車両のプロペラシャフト支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部に搭載した内燃機関から後輪駆動用のプロペラシャフトを延在配設するとともに、前輪をモータ・ジェネレータで駆動するようにしたハイブリッド車両およびそのプロペラシャフト支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両は、内燃機関であるエンジンと、駆動力を発生するとともに車輪から電力回生を行うモータ・ジェネレータと、を併用して車両を推進するが、このハイブリッド車両で四輪駆動を構成する場合、従来ではエンジンとモータ・ジェネレータと変速機とからなる後輪駆動用のパワートレインを形成するとともに、この後輪駆動用のパワートレインとは別に、エンジンの前方に前輪駆動用のモータ・ジェネレータを搭載したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２１３２６６号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、かかる従来の四輪駆動を構成するハイブリッド車両では、Ｆ・Ｒ（フロントエンジン・リアドライブ）ベースの四輪駆動車を構成する場合、エンジンを車体前部に搭載するとともに、変速機を車体後部に搭載するレイアウトとなるが、この場合、どうしてもエンジンから変速機に至るスパンが長くなって、これら両者を繋ぐプロペラシャフトの支持部スパンが長くなってしまう。
【０００４】
従って、このようにプロペラシャフトの支持部スパンが長くなると回転アンバランスが発生するとともに、シャフト回転により発生する振動が低周波側に移行してパワートレインを構成する各ユニットの共振周波数帯域に近づくため、プロペラシャフトの振動特性が悪化してしまう。
【０００５】
一方、前輪駆動用のモータ・ジェネレータは、車体前部に搭載したエンジンの更に前方に搭載されることになり、従って、エンジンの前方にそのモータ・ジェネレータを搭載するためのスペースを設ける必要があるため、車体が全体的に前方に長くなって大型化が余儀なくされてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、前輪駆動用のモータ・ジェネレータの搭載位置を工夫することにより、車体の大型化を防止しつつ、プロペラシャフトの支持部スパンを短縮化して振動特性を良好にできるハイブリッド車両およびそのプロペラシャフト支持方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハイブリッド車両にあっては、車体前部に搭載した内燃機関の後端に前輪駆動用のモータ・ジェネレータを隣接配置するとともに、前記内燃機関の動力をプロペラシャフトを介して入力する後輪用変速装置を車体後部に配置し、これらモータ・ジェネレータと後輪用変速装置に前記プロペラシャフトの支持部を設けたことを最も主要な特徴とする。
【０００８】
また、本発明のハイブリッド車両のプロペラシャフト支持方法は、車体前部に搭載した内燃機関の後端に前輪駆動用のモータ・ジェネレータを隣接配置するとともに、前記内燃機関の動力をプロペラシャフトを介して入力する後輪用変速装置を車体後部に配置し、これらモータ・ジェネレータと後輪用変速装置で前記プロペラシャフトを支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のハイブリッド車両およびそのプロペラシャフト支持方法によれば、内燃機関の後端に前輪駆動用のモータ・ジェネレータを隣接配置し、このモータ・ジェネレータと車体後部に配置した後輪用変速装置とでプロペラシャフトを支持したことにより、プロペラシャフトの前端部の支持部位置は内燃機関の後端部から更に後方に配置した前記モータ・ジェネレータの後端部とすることができ、ひいては、プロペラシャフトの前，後端部の支持部スパンを短縮化することができる。
【００１０】
このようにプロペラシャフトの支持部スパンの短縮化により回転アンバランスによる振動発生を効率良く抑えることができるとともに、プロペラシャフトの回転に伴う共振周波数を高い領域に設定できるため、プロペラシャフトの各ユニットの共振周波数帯域から遠ざけることができ、通常使用域でのプロペラシャフトの共振を抑制して振動特性を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１２】
図１〜図６は本発明にかかるハイブリッド車両およびそのプロペラシャフト支持方法の一実施形態を示し、図１はハイブリッド車両のパワートレインを透視して示す側面図、図２はハイブリッド車両の底面図、図３は前輪駆動用のモータ・ジェネレータの断面側面図、図４はモータ・ジェネレータの取付け状態を背面方向から見た斜視図、図５は図１中Ａ部を拡大した要部側面図、図６はハイブリッド車両の前部を拡大して示す底面図である。
【００１３】
本実施形態のハイブリッド車両１は、図１，図２に示すように、内燃機関としてのエンジン２と、このエンジン２の動力をプロペラシャフト３を介して入力する後輪用変速装置４と、を備え、この後輪用変速装置４で変速したエンジン回転を後輪用差動装置５を介して後輪駆動軸６に伝達することにより後輪７を駆動する。
【００１４】
前記エンジン２は車体前部となるフロントコンパートメントＦ・Ｃ内に搭載されるとともに、後輪用変速装置４は車体後部となる後部座席の床下部分に配置され、このように重量物であるエンジン２と後輪用変速装置４とが車両前後方向に離間配置されることにより車体の全体的な重量配分が図られる。
【００１５】
前記後輪用変速装置４は、後輪駆動用のモータ・ジェネレータと遊星歯車機構とを組み合わせて構成され、モータ・ジェネレータの駆動力を利用して走行するモード（ＥＶモード）と、エンジン２とモータ・ジェネレータとの両方の駆動力を利用して走行するモード（ＨＥＶモード）とが適宜選択される。
【００１６】
尚、前記後輪用変速装置４は、モータ・ジェネレータを組み込むことなく、歯車機構を用いた通常の変速装置として構成することもできる。
【００１７】
前記後輪用差動装置５は、一般に知られるようにファイナルギアとディファレンシャルギアからなり、この後輪用差動装置５は前記後輪用変速装置４の後端に一体に結合してある。
【００１８】
また、本実施形態のハイブリッド車両１は、前輪駆動用のモータ・ジェネレータ１０を備えて前輪８を駆動するようになっており、前記後輪７の駆動と相俟って四輪駆動走行が可能となっている。
【００１９】
ここで、本発明のハイブリッド車両１では、前記前輪駆動用のモータ・ジェネレータ１０を前記エンジン２の後端に隣接配置し、このモータ・ジェネレータ１０と前記後輪用変速装置４に前記プロペラシャフト３の支持部１０Ｓ，４Ｓを設けてある。
【００２０】
そして、本発明のハイブリッド車両１のプロペラシャフト支持方法では、車体前部に搭載したエンジン２の後端に隣接配置した前記モータ・ジェネレータ１０と、車体後部に配置した前記後輪用変速装置４とで前記プロペラシャフト３を支持するようになっている。
【００２１】
前記前輪駆動用のモータ・ジェネレータ１０は、図３に示すように環状のロータ１０ａと、このロータ１０ａの外周を囲繞するステータ１０ｂと、ロータ１０ａの内周に結合される円筒状のモータ出力軸１０ｃと、を備えて構成され、それら各構成部材１０ａ，１０ｂ，１０ｃはハウジング１１で覆われる。
【００２２】
モータ出力軸１０ｃは、その両端部外周が軸受１２，１２ａを介して前記ハウジング１１に回転自在に支持され、そのモータ出力軸１０ｃの内部にエンジン出力軸２ａを相対回転自在に貫通させてある。
【００２３】
また、前記モータ出力軸１０ｃに出力されるモータ動力は、第１，第２スプロケット１３ａ，１３ｂと、これら両スプロケット１３ａ，１３ｂに跨って周回するチェーン１３ｃと、からなる動力伝達機構１３を介して前輪用差動装置１４への入力軸１５に出力され、そして、前輪用差動装置１４に入力されたモータ動力は、前輪駆動軸１６を介して前輪８を駆動する。
【００２４】
このとき、前記前輪駆動用のモータ・ジェネレータ１０には前記動力伝達機構１３を内蔵するようになっており、モータ・ジェネレータ１０のハウジング１１内にその動力伝達機構１３を組み込んである。
【００２５】
前記動力伝達機構１３の第１スプロケット１３ａは、前記モータ出力軸１０ｃに結合してあるとともに、第２スプロケット１３ｂは、図４にも示すように前記ハウジング１１の片側から突出する突出部分１１ａ内に配置して前記入力軸１５の後端部に結合してある。
【００２６】
そして、前記前輪入力軸１５の後端部は、図３に示すように前記第２スプロケット１３ｂを挟んだ両側部分が、軸受１７，１７ａを介して前記ハウジング１１の突出部分１１ａに回転自在に支持される。
【００２７】
前記ハウジング１１は、図４に示すようにその前端部に形成したフランジ部１１ｂをエンジン２の後端にボルト１８を介して結合することにより、前記モータ・ジェネレータ１０をエンジン２の後端に一体に結合してある。
【００２８】
このとき、図３に示すように前記フランジ部１１ｂの形成部分の内部には空間部１１ｃを形成し、この空間部１１ｃ内にエンジン出力軸２ａに取付けたフライホイール２ｂを収納して、このフライホイール２ｂによってエンジン出力回転のトルク変動を取り除くようになっている。
【００２９】
前記モータ・ジェネレータ１０に形成した前記支持部１０Ｓは、図３に示すように前記ハウジング１１の後端部に筒状支持部１１ｄを形成し、この筒状支持部１１ｄの内周にエンジン出力軸２ａを、軸受１９，１９ａおよびオイルシール１９ｂを介して回転自在に支持することにより構成してある。
【００３０】
そして、前記モータ・ジェネレータ１０は、前記筒状支持部１１ｄを含めて前記ハウジング１１全体でエンジン出力軸２ａを囲繞して、このエンジン出力軸２ａを回転自在に支持している。
【００３１】
前記エンジン出力軸２ａが前記筒状支持部１１ｄから突出する部分には、図１，図２に示すように前記プロペラシャフト３の前端部をフロントジョイント３ａを介して連結し、また、このプロペラシャフト３の後端部はリアジョイント３ｂを介して前記後輪用変速装置４の入力軸に連結してあり、これらフロントジョイント３ａとリアジョイント３ｂとの間がプロペラシャフト３の支持部スパンＳ（図１参照）となる。
【００３２】
前記モータ・ジェネレータ１０を覆う前記ハウジング１１は全体的にその剛性を高く形成し、エンジン出力軸２ａ、モータ出力軸１０ｃおよび前輪用差動装置１４の入力軸１５の支持剛性を十分に確保するとともに、エンジン２とハウジング１１との結合強度を確保するようになっている。
【００３３】
従って、モータ・ジェネレータ１０の前記ハウジング１１はエンジン２に結合されて剛性的に一体化されるため、図５，図６に示すように、エンジン２の後部を支持するリアエンジンマウント２０を前記ハウジング１１の下側に設けるとともに、このリアエンジンマウント２０をフロントサスペンションメンバ２１に支持させてある。
【００３４】
尚、エンジン２の前部を支持するエンジンマウント２０ａは、車体前部の骨格部材、例えばフロントサイドメンバ２２またはこれの下側に結合支持したサブフレーム等に支持させてある。
【００３５】
以上の構成により本実施形態によれば、エンジン２の後端に前輪駆動用のモータ・ジェネレータ１０を結合して隣接配置したことにより、このモータ・ジェネレータ１０と車体後部に配置した後輪用変速装置４とでプロペラシャフト３を支持できるようになり、このプロペラシャフト３の前，後端部の支持部スパンＳを短縮化することができる。
【００３６】
このようにプロペラシャフト３の短縮化によりその回転アンバランスによる振動発生を効率良く抑えることができるとともに、プロペラシャフト３の回転に伴う共振周波数を高い領域に設定できるため、プロペラシャフト３が連結されるエンジン２や後輪用変速装置４等の各ユニットの共振周波数帯域から遠ざかり、通常使用域でのプロペラシャフト３の共振を抑制して振動特性を良好にすることができる。
【００３７】
また、本実施形態では大型の後輪用変速装置４を車体後部に配置したことにより、運転席や助手席に着座した乗員（前席乗員）の足下に位置するダッシュパネルをフロントコンパートメントＦ・Ｃ側、つまり車両前方に寄った位置に配置して前席の足下の広さ感を向上できるとともに、グローブボックス等の車室前部の収納部容量を拡大できる。
【００３８】
また、このようにダッシュパネルを前方に配置できることにより、運転席のペダル位置のレイアウトの自由度を増すことができ、これによってペダル位置を適切な部位に配置できるようになり、運転者の疲労度を減少させることができる。
【００３９】
更に、このように前席乗員の足下スペースが拡充されることにより、前面衝突時に後退するエンジン２のストロークを確保して安全性を向上することができる。
【００４０】
更にまた、車両を四輪駆動させる際に、前輪８は前記モータ・ジェネレータ１０によるモータ動力のみで駆動されるため、駆動補助のレスポンスを向上して車両発進時や加速時の性能を向上することができる。
【００４１】
また、前輪８の駆動を専らモータ動力のみとすることにより、前輪８と後輪７のタイヤの径やサイズを異ならせることができるようになり、車両のスタイリング自由度を広げることができる。
【００４２】
ところで、本実施形態では前輪駆動用のモータ・ジェネレータ１０に、モータ動力を前輪８側に伝達する動力伝達機構１２を内蔵したので、モータ・ジェネレータ１０全体をコンパクトに構成することができるとともに、モータ・ジェネレータ１０をエンジン２に組み付ける際の作業時間を短縮でき、また、モータ・ジェネレータ１０と動力伝達機構１２の相対位置関係が一定となるので、組付け精度を向上することができる。
【００４３】
更に、エンジン２は、その後端に前記モータ・ジェネレータ１０を一体に結合して車体前部に配置するとともに、車体後部に後輪用変速装置４を配置することにより重量配分を適正化し易くなり、車両の走行安定性や操縦安定性を向上することができる。
【００４４】
また、このようにエンジン２の後端にモータ・ジェネレータ１０を一体に結合することで、モータ・ジェネレータ１０にリアエンジンマウント２０を設けることが可能となり、このリアエンジンマウント２０を介してフロントサスペンションメンバ２１に支持させることができる。
【００４５】
このため、従来のＦ・Ｒ車ではエンジンに結合した変速機後端部を専用マウント部材によってフロアトンネル部に支持していたが、本実施形態では上述したようにエンジン２の後方をフロントサスペンションメンバ２１に支持できるため、エンジン２の支持剛性を増大して室内静粛性を向上し、かつ、駆動系の振動をも低減することができる。
【００４６】
更にまた、モータ・ジェネレータ１０は、エンジン出力軸２ａを囲繞してこれを相対回転自在に支持したので、エンジン出力軸２ａをバランス良く支持でき、ひいては、プロペラシャフト３の支持性を高めて重心のずれを防止し、これによって振動特性を向上することができる。
【００４７】
また、前記モータ・ジェネレータ１０を剛性の高いハウジング１１で覆ったので、このモータ・ジェネレータ１０を水や埃から保護できるとともに、そのモータ・ジェネレータ１０の取付け剛性を高めて振動特性の更なる向上を図ることができる。
【００４８】
ところで、本発明は前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができ、例えば、モータ・ジェネレータ１０のモータ動力を前輪側に伝達する動力伝達機構１２は、スプロケット１２ａ，１２ｂおよびチェーン１２ｃに限ることなく、ギア等を用いてモータ動力を伝達できる構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態におけるハイブリッド車両のパワートレインを透視して示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるハイブリッド車両の底面図である。
【図３】本発明の一実施形態における前輪駆動用のモータ・ジェネレータの断面側面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるモータ・ジェネレータの取付け状態を示す斜視図である。
【図５】図１中Ａ部を拡大した要部側面図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるハイブリッド車両の前部を拡大して示す底面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ハイブリッド車両
２  エンジン（内燃機関）
２ａ  エンジン出力軸
３  プロペラシャフト
４  後輪用変速装置
５  後輪用差動装置
７  後輪
８  前輪
１０  モータ・ジェネレータ
１０ｃ  モータ出力軸
１１  ハウジング
１１ａ  筒状支持部
１３  動力伝達機構
１４  前輪用差動装置
１５  前輪入力軸
【図１】
2006103500.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006103500.tif 000006
【図５】
2006103500.tif 000007
【図６】
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