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公開番号2021062656
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210422
出願番号2019187046
出願日20191010
発明の名称車両
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人特許業務法人深見特許事務所
主分類B60K 6/40 20071001AFI20210326BHJP(車両一般)
要約【課題】過給器が搭載されたハイブリッド車両において、過給器からの熱によって電子機器が熱的な影響を受けることが抑制された車両はを提供する。
【解決手段】車両は、内燃機関2と、前記内燃機関2に対して第1方向Wに隣り合う位置に設けられた電子機器6と、前記内燃機関2に対して、前記第1方向Wと交差する第2方向Dに隣り合う位置に設けられると共に、前記内燃機関2に接続された過給器9とを備え、前記過給器9は、タービン55およびコンプレッサ56を含み、前記第1方向Wにおいて、前記タービン55は前記コンプレッサ56よりも前記電子機器6よりも離れた位置に配置された。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
内燃機関と、
回転電機と、
前記回転電機の駆動を制御すると共に、前記内燃機関に対して第1方向に隣り合う位置に設けられた電子機器と、
前記内燃機関に対して、前記第1方向と交差する第2方向に隣り合う位置に設けられると共に、前記内燃機関に接続された過給器と、
を備え、
前記過給器は、前記内燃機関から供給される排気ガスによって駆動するタービン、およびコンプレッサを含み、
前記第1方向において、前記タービンは前記コンプレッサよりも前記電子機器よりも離れた位置に配置された、車両。
続きを表示(約 560 文字)【請求項2】
前記コンプレッサに接続されると共に、前記コンプレッサに外気を供給する吸気管をさらに備え、
前記吸気管は、前記内燃機関および前記電子機器の間を通るように配置された、請求項1に記載の車両。
【請求項3】
前記タービンに接続された排気管と、
前記排気管に接続された触媒ユニットとをさらに備え、
前記触媒ユニットは、前記コンプレッサよりも前記電子機器から離れた位置に配置された、請求項1または請求項2に記載の車両。
【請求項4】
前記触媒ユニットは、第1触媒部材および第2触媒部材を含み、
前記第1触媒部材は、前記第2触媒部材よりも、前記排気管の上流側に設けられており、
前記第1方向において、前記第1触媒部材は前記コンプレッサと隣り合う位置に配置された、請求項3に記載の車両。
【請求項5】
前記第1方向は車両幅方向であり、前記第2方向は車両前後方向であり、
前記回転電機は前記内燃機関に対して前記車両幅方向に隣り合う位置に設けられており、
前記電子機器は、前記回転電機の上方に配置されると共に前記内燃機関に対して前記車両幅方向に隣り合う位置に配置された、請求項1から請求項4のいずれかに記載の車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、車両に関する。
続きを表示(約 3,800 文字)【背景技術】
【0002】
従来から過給器と、内燃機関とを備えた車両について各種提案されている(特開2019−065795号公報)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2019−065795号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ハイブリッド車両は、内燃機関と、回転電機と、PCU(power control unit)などの電子機器とを備える。回転電機は駆動輪を駆動させるモータとして機能したり、発電機として機能したりする。
【0005】
PCUは、昇圧コンバータと、インバータとを備える。PCUは、回転電機に電気的に接続されており、回転電機に交流電力を供給したり、回転電機から供給される交流電力を直流電力に変換して、バッテリに供給したりする。
【0006】
PCUには複数のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やダイオードなどの素子が搭載されているため、PCUなどの電子機器は、熱による影響を受けやすい機器である。上記のようなハイブリッド車両に過給器を搭載することが考えられる。その一方で過給器は一般に高温になり易い。
【0007】
そのため、単純にハイブリッド車両に過給器を搭載したのでは、過給器からの熱によって、電子機器が熱的な影響を受けるおそれがある。
【0008】
本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関と、回転電機と、回転電機の駆動を制御する電子機器とを備えた車両において、過給器が搭載された車両において、過給器からの熱によって電子機器が熱的な影響を受けることが抑制された車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示に係る車両は、内燃機関と、回転電機と、前記回転電機の駆動を制御すると共に、前記内燃機関に対して第1方向に隣り合う位置に設けられた電子機器と、内燃機関に対して第1方向に隣り合う位置に設けられた電子機器と、内燃機関に対して、第1方向と交差する第2方向に隣り合う位置に設けられると共に、内燃機関に接続された過給器とを備える。上記過給器は、前記内燃機関から供給される排気ガスによって駆動するタービン、およびコンプレッサを含む。上記第1方向において、タービンはコンプレッサよりも電子機器よりも離れた位置に配置された。
【0010】
上記の車両において、過給器が駆動すると、タービンの温度はコンプレッサの温度よりも高くなり易い。その一方で、タービンは、コンプレッサよりも電子機器から離れた位置に配置されている。このため、タービンからの熱が電子機器に達することが抑制されている。
【0011】
車両は、コンプレッサに接続されると共に、コンプレッサに外気を供給する吸気管をさらに備える。上記吸気管は、内燃機関および電子機器の間を通るように配置されている。
【0012】
上記車両において、内燃機関および電子機器の間に吸気管が配置されることによって、過給器から視たときに、電子機器の表面の一部が吸気管によって覆われることになる。これにより、タービンから電子機器に向けて放射される輻射熱の一部が吸気管に入射することになり、電子機器の温度が高くなることを抑制することができる。また、吸気管にはコンプレッサに供給される外気が流れるため、吸気管の温度は高くなり難い。このため、電子機器および内燃機関の間に吸気管を配置したとしても、吸気管が電子機器に与える熱的な影響は小さい。
【0013】
車両は、タービンに接続された排気管と、排気管に接続された触媒ユニットとをさらに備える。上記触媒ユニットは、コンプレッサよりも電子機器から離れた位置に配置されている。
【0014】
上記車両によれば、触媒ユニットにも排気ガスが流れ、触媒ユニットも高温になる。その一方で、触媒ユニットはコンプレッサよりも電子機器から離れているので、触媒ユニットからの熱が電子機器に達することを抑制することができる。
【0015】
上記触媒ユニットは、触媒ユニットは、第1触媒部材および第2触媒部材を含み、第1触媒部材は、第2触媒部材よりも、排気管の上流側に設けられており、第1方向において、第1触媒部材はコンプレッサと隣り合う位置に配置さされている。
【0016】
上記の車両においては、第1触媒部材の方が第2触媒部材よりも温度が高くなる。その一方で、第1触媒部材から放射される輻射熱は、コンプレッサによって遮られやすく、第1触媒部材からの輻射熱が電子機器に達することを抑制することができる。
【0017】
上記第1方向は車両幅方向であり、第2方向は車両前後方向であり、回転電機は内燃機関に対して車両幅方向に隣り合う位置に設けられており、電子機器は、回転電機の上方に配置されると共に内燃機関に対して車両幅方向に隣り合う位置に配置されている。
【発明の効果】
【0018】
本開示に係る車両によれば、過給器からの熱によって電子機器が熱的な影響を受けることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
本実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動システムの構成を示す図である。
内燃機関2および過給器9の構成を示す模式図である。
内燃機関2などを前方側から視た時の斜視図である。
内燃機関2などを後方側から視たときの斜視図である。
収容ケース37の内部を模式的に示す平面図である。
内燃機関2、PCU6および過給器9を模式的に示す側面図である。
過給器9の変形例である過給器9Aを示す斜視図である。
実施の形態2に係る車両1Aの構成を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1から図8を用いて、本実施の形態1,2に係る車両について説明する。図1から図8に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1に係るハイブリッド車両の駆動システムの構成を示す図である。車両1は、内燃機関2と、第1回転電機3と、第2回転電機4と、遊星歯車機構5と、PCU6と、バッテリ7と、ECU(electronic control unit)8と、過給器9とを備える。
【0021】
バッテリ7は、たとえば、リチウムイオン電池などの二次電池である。なお、バッテリ7に替えてキャパシタなどを採用してもよい。
【0022】
第1回転電機3は、ロータ10と、ステータ11とを含む。ステータ11は環状に形成されており、ロータ10はステータ11内において回転可能に設けられている。
【0023】
第2回転電機4は、ロータ12とステータ13とを含む。ステータ13は環状に形成されており、ロータ12はステータ13内において回転可能に設けられている。
【0024】
遊星歯車機構5は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。遊星歯車機構5はサンギヤ15と、リングギヤ16と、複数のピニオンギヤ17と、キャリヤ18とを含む。
【0025】
サンギヤ15には、中空に形成されたロータ軸23が接続されており、ロータ軸23は第1回転電機3のロータ10に固定されている。
【0026】
リングギヤ16は、サンギヤ15の周囲を取り囲むように環状に形成されている。複数のピニオンギヤ17は、サンギヤ15およびリングギヤ16の間に配置されており、各ピニオンギヤ17は、サンギヤ15およびリングギヤ16と噛み合っている。
【0027】
キャリヤ18は、複数のピニオンギヤ17に連結されており、各ピニオンギヤ17が自転および公転可能なように、各ピニオンギヤ17を支持している。
【0028】
キャリヤ18には、内燃機関2の出力軸22が接続されており、出力軸22は中空に形成されたロータ軸23内に配置されている。なお、ロータ軸23の中心線および出力軸22の中心線は、軸線Cn上に配置されている。
【0029】
リングギヤ16には、出力ギヤ21が連結されており、出力ギヤ21にはドリブンギヤ26が噛み合っている。ドリブンギヤ26はカウンタシャフト25に連結されており、カウンタシャフト25には、ドライブギヤ27が連結されている。
【0030】
ドライブギヤ27には、終減速機であるデファレンシャルギヤ28のリングギヤ29が噛み合っている。デファレンシャルギヤ28には、駆動輪24に連結されたドライブシャフト33が連結されている。
(【0031】以降は省略されています)

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