JP5636753B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関する。

エンジンは高速作動するので、摺動部分が摩耗する可能性がある。そこで摺動部分に対して、エンジンで駆動されるポンプによって潤滑オイルを供給する。

ところで、エンジン自身は停止してモーターでのみ走行するモードを持つ車両がある。このような車両では、エンジンが稼働する頻度が少ないことがある。特に外部電源から電力を供給可能なプラグインタイプでは、エンジンの可動頻度が極端に低下することがある。このような車両では、モーターでのみ走行しているときにポンプが停止してしまうので、エンジンの摺動部分にオイルを供給できない。そしてエンジンが長時間停止していると、オイルが滴下しきって、オイル切れを生じるおそれがある。

特許文献１のエンジンは、エンジン停止中は、補助タンクのオイルをオイルパン内に供給して、油面をクランク軸の軸受に届く高さまで上昇させる。このようにすることで、エンジンクランク軸の軸受の磨耗を防止する。エンジン作動中は、補助タンクにオイルを戻すことで、油面がクランク軸と接しないように、油面の高さを低下させる。

特開２００５−９０３６２号公報

しかしながら、前述した従来の装置では、オイルパン内の油面の高さを変えるために、補助タンク、オイル補給通路、オイル復帰ポンプ等が必要となり、製造コストが上昇する。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、製造コストを上昇させることなく、エンジンが長時間停止してもオイル切れを生じない構造のエンジンを搭載するハイブリッド車両を提供することを目的とする。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。

本発明のある態様のハイブリッド車両は、エンジンと走行モーターとを搭載するハイブリッド車両である。前記エンジンは、上面と、オイルパンを受ける下面と、クランクシャフトの受け部と、を有するシリンダブロックと、前記クランクシャフトに潤滑オイルを供給するために、前記受け部よりも位置が高い場所に重力によって潤滑オイルを輸送するオイル循環経路と、落下する潤滑オイルを受けるための上端開口を有し、潤滑オイルを貯留するオイル貯留部と、を備える。前記上端開口は、前記受け部よりも前記上面の近くに配置され、潤滑オイルが前記上端開口の開口縁を越えて流出することで、前記オイル貯留部から流出して前記オイル循環経路内に落下するように前記オイル循環経路に設けられる。前記走行モーターは、前記エンジンが停止した状態で走行するモードにおいて車両を駆動する。

本発明によれば、エンジン駆動中は、ポンプが作動して、オイルがオイル循環経路を流れる。このとき一部のオイルがオイル貯留部に貯留される。そして外部からの振動などを受ければ、オイル貯留部に貯留されているオイルが、オイル循環経路にこぼれるので、エンジンが長時間停止してもオイル切れを生じない。

本発明によるエンジン構造の概要を示す図である。 本発明によるエンジン構造の第１実施形態を示す斜視図である。 本発明によるエンジン構造の第２実施形態を示す斜視図である。 本発明によるエンジン構造の第３実施形態を示す正面図である。 本発明によるエンジン構造の第４実施形態を示す正面図である。

以下では図面等を参照して本発明を実施するための形態について、さらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明によるエンジン構造の概要を示す図である。

エンジン１は、エンジン自身は停止してモーターでのみ走行するモードがある車両に搭載される。このような車両としては、エンジン及び走行モーターで走行するハイブリッド車両がある。エンジン１は、発電などのための始動要求があると、直結された発電モーター２によって始動される。そして完爆後は、エンジン１が発電モーター２を駆動して発電する。そして駆動要求がなくなると、エンジン１は停止する。

発電モーター２は、エンジン１に直結され、モーター機能と発電機能とを発揮するモータージェネレーターである。モーター機能は、エンジン停止状態で発電要求があったときに、強電バッテリーの電力を消費して、エンジン１をクランキングして始動する機能である。発電機能は、エンジン１からの回転駆動パワーを受けて三相交流の電力を発生する機能である。なお発電モーター２で発生した三相交流の電力は、コンバーターによって直流電力に変換されて強電バッテリーに充電される。なおこの発電モーター２は、車両を駆動する走行モーター３とは別のモーターである。

エンジン１は、エンジン本体内に、クランクシャフト３０と、複数のコネクティングロッド３１と、複数のピストン３２と、を備えるとともに、エンジン本体の下部にオイルパン３４を備える。

クランクシャフト３０には、オイルポンプ３５と、プーリー３６と、が設けられる。

オイルポンプ３５は、クランクシャフト３０の回転によって駆動される。オイルポンプ３５は、潤滑オイルをオイルパン３４から汲み上げてエンジン１の潤滑必要部位に供給する。潤滑必要部位を通過した後の潤滑オイルは、オイルパン３４に戻る。このように潤滑オイルが流れて、図１の白抜き矢印にて示すように、オイル循環経路が構成される。「潤滑必要部位」とは、カムシャフトベアリングやタペットやピストン３２やクランクシャフトベアリング等である。

プーリー３６は、プーリー３７及びベルト３８を介してウォーターポンプ３９に接続される。ウォーターポンプ３９は、クランクシャフト３０の回転によって駆動される。ウォーターポンプ３９は、クランクシャフト３０によって回転駆動されると、ラジエーターの冷却水を汲み上げてシリンダーブロック等を冷却する。

図２は、本発明によるエンジン構造の第１実施形態を示す斜視図である。

オイル貯留部１００は、シリンダーブロック１１に形成される。オイル貯留部１００は、クランクシャフトの回転中心軸よりも上方に設けられる。オイル貯留部１００は、オイル循環経路に設けられる。オイル貯留部１００は、２つの側壁１０１と底１０２とで構成されて上方に開口する。このような構造なので、オイル貯留部１００は、オイル循環経路を流れるオイルを貯留できる。

エンジン自身は停止してモーターでのみ走行するモードがある車両では、エンジンが稼働する頻度が少ないことがある。特に外部電源から電力を供給可能なプラグインタイプでは、エンジンの可動頻度が極端に低下することがある。

オイルポンプ３５はエンジン１で駆動されるので、エンジン１が停止したモーターのみの走行では、エンジン１の潤滑必要部位でオイルが不足する可能性がある。

本実施形態によれば、エンジン駆動中は、オイルポンプ３５が作動して、潤滑オイルがオイルパン３４から汲み上げてエンジン１の潤滑必要部位に供給される。このとき一部のオイルがオイル貯留部１００に貯留される。そしてエンジン１が停止したモーターのみの走行中には、車両の加減速による振動や路面からの振動によって、オイル貯留部１００に貯留されているオイルが、図２に矢印で示すように、側壁１０１を乗り越えてオイル循環経路にこぼれる。そしてこのオイルが、クランクシャフトベアリング等の「潤滑必要部位」に供給されることとなるので、エンジン１の潤滑必要部位でオイルが不足することを防止できる。

本実施形態は、オイルが落ちる経路にオイル貯留部を設けるという簡素な構造である。そしてこのような構造によって、エンジンが停止したモーターのみの走行時に車両の加減速による振動や路面からの振動を利用することができ、オイル貯留部に残留していたオイルをエンジンの摺動部分に垂らすことができる。したがって、エンジン停止中であっても潤滑でき、潤滑のためのコストアップを抑えることができる。

また本実施形態では、オイル貯留部１００は、特にクランクシャフトの回転中心軸よりも上方に設けた。このようにしたので、特に潤滑したい部位であるクランクシャフトのメインメタルへオイルを垂らすことができ、潤滑のためのコストアップを抑えることができる。

（第２実施形態）
図３は、本発明によるエンジン構造の第２実施形態を示す斜視図である。

なお以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。

本実施形態では、オイル貯留部１００の側壁１０１にオイル抜き孔１０３が形成されている。

潤滑オイルは、粘性が高いので、オイル抜き孔１０３が小さければ、流出しにくい。そして、モーターのみの走行中に車両の加減速による振動や路面からの振動があると、オイル貯留部１００に貯留されているオイルが、オイル抜き孔１０３からオイル循環経路に流出する。したがって、エンジン停止中であっても潤滑でき、潤滑のためのコストアップを抑えることができる。

またオイル貯留部１００に残留するオイルが静止しているときに、油面がオイル抜き孔１０３よりも低くても、モーターのみの走行中に車両の加減速による振動や路面からの振動があると、油面が側壁１０１に沿って上下動して大きく振動することとなる。そしてオイル貯留部１００の側壁１０１に形成されたオイル抜き孔１０３よりも、残留オイルの油面が高くなって、オイル抜き孔１０３から流出する。したがって、エンジン停止中であっても潤滑でき、潤滑のためのコストアップを抑えることができる。なお車両の加減速による振動や路面からの振動の振動数に、残留オイルの固有振動数が一致すると、非常に大きく振動するので、残留オイルがそのような固有振動数になるように、オイル貯留部のサイズやオイル抜き孔１０３の位置を決めるとさらによい。

（第３実施形態）
図４は、本発明によるエンジン構造の第３実施形態を示す正面図である。

本実施形態のオイル抜き孔１０３は、外側ほど低くなるように斜めに形成されている。

このように構成されれば、オイル貯留部１００に残留したオイルがオイル抜き孔１０３からさらに流出しやすくなる。したがって、エンジン停止中であっても潤滑でき、潤滑のためのコストアップを抑えることができる。

（第４実施形態）
図５は、本発明によるエンジン構造の第４実施形態を示す正面図である。

本実施形態のオイル抜き孔１０３は、オイル貯留部１００の底１０２に形成されている。

潤滑オイルは、粘性が高いので、オイル抜き孔１０３が小さければ、流出しにくい。そして、モーターのみの走行中に車両の加減速による振動や路面からの振動があると、オイル貯留部１００に貯留されているオイルが、オイル抜き孔１０３からオイル循環経路に流出する。

オイル貯留部１００は、比較的多量のオイルを貯留するので、オイル貯留部１００の深さを深くした場合に、車両によっては車両走行時の加減速・振動による加速度のみではオイル貯留部１００からオイルが垂れ切らない場合がある。

これに対して、本実施形態では、オイル抜き孔１０３が、オイル貯留部１００の底１０２に形成されているので、簡素な構造で、オイル貯留部１００の深さが深い場合であっても、確実にオイルを垂らすことができ、潤滑のためのコストアップを抑えることができる。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。

エンジン１は、エンジン自身は停止してモーターでのみ走行するモードがある車両に搭載される。このような車両としては、上述の通り、エンジン及び走行モーターで走行するハイブリッド車両がある。ハイブリッド車両としては、エンジン１と発電モーター２が連結されるシリーズ方式であってもよい。またエンジンとモーターを、遊星歯車等の差動装置を介して連結し、モーターによりエンジンを駆動可能なスプリット方式であってもよい。またエンジンとモーターを、クラッチを介して連結し、モーターによりエンジンを駆動可能なパラレル方式であってもよい。また上述したように、プラグイン充電機能を持つハイブリッド車両に特に好適であるが、プラグイン充電機能を持たないハイブリッド車両に適用することもできる。この場合には、主に長期間の放置駐車によってエンジンに対しオイル潤滑要求が発生する。

また上記実施形態では、オイル貯留部をシリンダーブロックに設ける場合を例示して説明したが、オイルが落ちる通路であれば他の部分にオイル貯留部を設けてもよい。

１ エンジン
１１ シリンダーブロック
３０ クランクシャフト
３５ オイルポンプ
１００ オイル貯留部
１０１ 側壁
１０２ 底
１０３ オイル抜き孔

Claims (2)

1. エンジンと走行モーターとを搭載するハイブリッド車両であって、
   前記エンジンは、
   上面と、オイルパンを受ける下面と、クランクシャフトの受け部と、を有するシリンダブロックと、
   前記クランクシャフトに潤滑オイルを供給するために、前記受け部よりも位置が高い場所に重力によって潤滑オイルを輸送するオイル循環経路と、
   落下する潤滑オイルを受けるための上端開口を有し、潤滑オイルを貯留するオイル貯留部と、を備え、
   前記上端開口は、前記受け部よりも前記上面の近くに配置され、潤滑オイルが前記上端開口の開口縁を越えて流出することで、前記オイル貯留部から流出して前記オイル循環経路内に落下するように前記オイル循環経路に設けられ、
   前記走行モーターは、前記エンジンが停止した状態で走行するモードにおいて車両を駆動する、
   ことを特徴とするハイブリッド車両。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両であって、
   前記オイル貯留部は、前記受け部における前記クランクシャフトの回転中心軸よりも上方に設けられる、
   ことを特徴とするハイブリッド車両。

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