JP4031160B2

JP4031160B2 - ハイブリッド車

Info

Publication number: JP4031160B2
Application number: JP27811999A
Authority: JP
Inventors: 一柏瀬; 有宏山田; 哲夫小林
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2001097051A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンルーム内の発電機兼用のモータ或いは発電機及び走行用モータの端子の水濡れを防止するハイブリッド車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両においては、低公害、省資源の観点からエンジンとモータとを併用するハイブリッド車が開発・実用化されている。このハイブリッド車は、一般に、エンジンルーム内に、エンジンと、発電機兼用のモータ或いは発電機及び走行用モータとを配設し、車両の走行駆動源としてエンジンとモータとの少なくとも一方を用いて走行する。そして、モータを走行駆動源として用いるとき電力供給し、発電機兼用モータを発電機として作用させたとき、または、エンジンによる発電機兼用モータ或いは発電機の駆動により充電されるバッテリを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなハイブリッド車では、通常の部品と比べ、モータには高電圧が印加されるため、特にモータ端子の水濡れ防止のためには、十分な対策を施す必要がある。特に、エンジンルーム内では、主にエンジン冷却用の大量の水を冷却するラジエータ等がエンジン前方側に配設されており、このラジエータとエンジン冷却水通路とを接続する水配管が存在する。このため、事故等の何らかの原因で、エンジンルーム内で前方側のラジエータや水配管から水漏れが生じた場合でも、可能な限りモータ端子の水濡れが発生しないような対策が望まれる。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、例え、エンジン前方側の水配管系から水漏れが生じた場合でも、モータ端子の水濡れを可能な限り防止することができるハイブリッド車を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、エンジンルーム内に、横置きに配置されたエンジンと、該エンジンの出力軸に直結される発電機兼用のモータ或いは発電機と、走行用モータとを配設し、上記エンジンの前方側に水配管系を有するハイブリッド車において、上記エンジンは、上記モータ或いは発電機が直ぐ横に配設した状態で、上記モータ或いは発電機よりも高く、エンジンの後方側に上側に向けて上記モータ或いは発電機の電気的接続を行う端子を配設したことを特徴とする。
【０００６】
すなわち、請求項１記載の発明では、例え、車両の衝突等、何らかの原因で、エンジン前方側の水配管系で水漏れが発生しても、漏れだした水はエンジンに遮られてモータの端子に向かうことがなく、モータ端子の水濡れが有効に防止される。また、下側からエンジン後方に回り込む漏れ水があっても、この漏れ水がモータ端子を濡らすことがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図４は本発明の実施の一形態に係わり、図１はエンジンルーム斜め上方からの要部斜視図、図２はハイブリッド車の駆動系の構成を示す説明図、図３はシリンダブロックの右斜め前方からの斜視図、図４はシリンダブロックの右斜め後方からの斜視図である。
【０００９】
図２に示すように、本実施の形態におけるハイブリッド車は、エンジンと２つのモータＡ，Ｂとを併用するパラレルハイブリッド式の車両であり、エンジン１と、エンジン１の出力軸１ａに直結されてエンジン１の起動及び発電・動力アシストを担うモータＡ（モータ兼用発電機）２と、モータＡ２から延出するエンジン１の出力軸１ａに連結されるシングルピニオン式プラネタリギヤユニット３と、このシングルピニオン式プラネタリギヤユニット３の機能を制御し、発進・後進時の駆動力源になると共に減速エネルギーの回収を担うモータＢ（走行用モータ）４と、変速及びトルク増幅を行なって走行時の動力変換機能を担う無段変速装置５とを基本構成とする駆動系を備えている。
【００１０】
プラネタリギヤユニット３は、サンギヤ３ａ、このサンギヤ３ａに噛合するピニオンを回転自在に支持するキャリア３ｂ、ピニオンと噛合するリングギヤ３ｃを有しており、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとを締結・解放するためのロックアップクラッチ６が設けられている。
【００１１】
また、無段変速装置５は、入力軸５ａに軸支されるプライマリプーリ５ｂと出力軸５ｃに軸支されるセカンダリプーリ５ｄとの間に駆動ベルト５ｅを巻装して構成されており、以下、無段変速装置５をＣＶＴ５として説明する。
【００１２】
すなわち、本実施の形態におけるハイブリッド車の駆動系では、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとの間にロックアップクラッチ６を介装したプラネタリギヤユニット３がエンジン１の出力軸１ａとＣＶＴ５の入力軸５ａとの間に配置されており、プラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａがエンジン１の出力軸１ａにモータＡ２を介して結合されると共に、キャリア３ｂがＣＶＴ５の入力軸５ａに結合され、リングギヤ３ｃにモータＢ４が連結されている。そして、ＣＶＴ５の出力軸５ｃに減速歯車列７を介してデファレンシャル機構８が連設され、このデファレンシャル機構８に駆動軸９を介して前輪或いは後輪の駆動輪１０が連設されている。
【００１３】
この場合、上述のようにエンジン１及びモータＡ２をプラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａへ結合すると共にリングギヤ３ｃにモータＢ４を結合してキャリア３ｂから出力を得るようにし、さらに、キャリア３ｂからの出力をＣＶＴ５によって変速及びトルク増幅して駆動輪１０に伝達するようにしているため、２つのモータＡ２，Ｂ４は発電と駆動力供給との両方に使用することができ、比較的小出力のモータを使用することができる。
【００１４】
また、走行条件に応じてロックアップクラッチ６によりプラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとを締結することで、間に２つのモータＡ２，Ｂ４が配置された、エンジン１からＣＶＴ５に至るエンジン直結の駆動軸を形成することができ、効率よくＣＶＴ５に駆動力を伝達し、或いは駆動輪１０側からの制動力を利用することができる。
【００１５】
次に、以上の駆動系を制御しハイブリッド車１の走行制御を担う制御系（ハイブリッド制御システム）について説明する。符号１５は、マイクロコンピュータとマイクロコンピュータによって制御される機能回路とから構成されて、エンジン１、２つのモータＡ２，Ｂ４、ＣＶＴ５を集中制御する制御ユニットである。
【００１６】
制御ユニット１５には、アクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み操作、ステアリングの操舵角等を検出してドライバの運転状況を検出し、また、灯火類やエアコン等の補機類の作動状況等を検出すると共に、車速、登坂や降坂、路面状況等の現在の車両走行状態を検出するために、スイッチ・センサ群１６が接続されている。そして、制御ユニット１５は、さらに、エンジン１、２つのモータＡ２，Ｂ４、ＣＶＴ５の作動状態やバッテリ１７の状態を監視し、検出・監視される各種情報に基づいて、エンジン１の制御、インバータ１８，１９を介してのモータＡ２，Ｂ４の駆動及びバッテリ１７の充電制御、ＣＶＴ５の変速比や供給油圧の制御等を行う。
【００１７】
以上のハイブリッド制御システムによって制御されるハイブリッド車１の走行モードは、トランスミッション入力軸から見た場合、以下に示す３つの基本モードに大別することができ、走行状況に応じて各走行モードの状態遷移が繰返される。
【００１８】
（１）シリーズ（シリーズ＆パラレル）走行モード
低速のとき、或いは、後進するときは、ロックアップクラッチ６を解放して、エンジン１によってモータＡ２を発電機として駆動し、主としてモータＢ４で走行する。このとき、エンジン１の駆動力の一部がプラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａに入力され、リングギヤ３ｃのモータＢ４の駆動力と合成されてキャリア３ｂから出力される。
【００１９】
（２）パラレル走行モード
中高速のとき、ロックアップクラッチ６を締結してプラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとを結合し、エンジン１の駆動力にリングギヤ３ｃからモータＢ４の駆動力を加算してキャリア３ｂから出力し、エンジン１単独或いはエンジン１とモータＢ４との双方のトルクを用いて走行する。
【００２０】
（３）制動力回生モード
減速時、ブレーキ制御と協調しながらモータＢ４で制動力を回生する。すなわち、プレーキペダルの踏み込み量に応じたブレーキトルクをモータＢ４による回生トルクとブレーキ機構による制動トルクとで協調して分担し、回生制動を行う。
【００２１】
次に、ハイブリッド車のエンジンルーム内の配置を、図１、図３及び図４で説明する。
上記エンジン１は、本実施の形態では、直列４気筒の横置きタイプのエンジンで、このエンジン１の右横に、上述のモータＡ２、モータＢ４、プラネタリギヤユニット３、及びＣＶＴ５が順に配設されている。尚、図中、符号２１として示す一点破線のユニットは、上記モータＡ２、モータＢ４、プラネタリギヤユニット３、及びＣＶＴ５をまとめてモータ・駆動系として示すものである。
【００２２】
上記エンジン１の前方には、図中一点破線で示すラジエータ２２が、配設されており、このラジエータ２２の左下から冷却水が水配管Ａ２３に向けて矢印Ａの如く流入される。
【００２３】
上記水配管Ａ２３は、エンジン１の前方に、横設されており、エンジン１のシリンダブロック前側の右端に形成された冷却水入り口１ｂに接続されて、エンジン１内の冷却水通路に冷却水を流入させる。
【００２４】
また、エンジン１のシリンダヘッド左端面には冷却水出口（図示せず）が形成されており、上記ラジエータ２２の上部中央からラジエータ２２内に、矢印Ｂの如く冷却水が流入される。
【００２５】
尚、このハイブリッド車では、モータＡ２、モータＢ４も冷却水にて冷却されるようになっており、図中、符号２４は、水配管Ａ２３内へと向かうモータＡ２の冷却水管路である。また、符号２５は、図示しないヒータから水配管Ａ２３内へと向かう冷却水管路である。
【００２６】
一方、上記モータ・駆動系２１の左後方には、上記モータＡ２に接続されるインバータ１８と、上記モータＢ４に接続されるインバータ１９とが斜めに併設されており、これらインバータ１８，１９は、それぞれ３本ずつの接続端子１８ａ，１９ａを、エンジンルーム内上方で前方に向けて配設されている。
【００２７】
また、上記エンジン１の直ぐ左横に配設されるモータＡ２は、例えば３相２４０Ｖの交流モータであり、３本の接続端子２ａが、エンジン１の左側後方で、エンジンルーム内上方に、上側に向けて配設されており、上記インバータ１８の接続端子１８ａと接続されている。
【００２８】
このため、事故等の何らかの原因で、エンジンルーム内の前方が破損して、エンジンルーム前方側のラジエータ２２や水配管Ａ２３から水漏れが生じた場合でも、漏れ出た水は、モータ・駆動系２１等と比較しても高さのあるエンジン１を超えなければモータＡ２の３本の接続端子２ａに達することができず、接続端子２ａは水濡れする可能性が非常に少ない。また、ラジエータ２２や水配管Ａ２３からの漏れ出た水が、例えエンジン１を超えようとしても、エンジン１は、高さがあるだけではなく、温度も高温であるため、漏れ出た水は、エンジン１の表面で蒸発し、接続端子２ａが水濡れする可能性が更に少なくなっている。また、モータＡ２の接続端子２ａは、エンジンルーム内上方に、上側に向けて配設されているため、下側からエンジン１後方に回り込む漏れ水があっても、この漏れ水が接続端子２ａを濡らすことがない。
【００２９】
尚、本実施の形態では、主にエンジン冷却水の水配管系がエンジンの前方側にある車両で説明したが、エンジン冷却水の水配管系に限るものではない。また、エンジンも直列４気筒横置きタイプで説明したが、４気筒以外のエンジン、或いは、Ｖ型エンジン等であっても良い。さらに、電気自動車は、他の制御方式の電気自動車であっても良く、他の構成部品を備える電気自動車であっても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、例え、エンジン前方側の水配管系から水漏れが生じた場合でも、モータ端子の水濡れを可能な限り防止することができる。また、下側からエンジン後方に回り込む漏れ水があっても、この漏れ水がモータ端子を濡らすことがないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンルーム斜め上方からの要部斜視図
【図２】ハイブリッド車の駆動系の構成を示す説明図
【図３】シリンダブロックの右斜め前方からの斜視図
【図４】シリンダブロックの右斜め後方からの斜視図
【符号の説明】
１エンジン
１ｂ冷却水入り口
２モータ兼用発電機
２ａ接続端子
４走行用モータ
１８インバータ
１８ａ接続端子
１９インバータ
１９ａ接続端子
２１モータ・駆動系
２２ラジエータ
２３水配管Ａ
２４冷却水管路
２５冷却水管路

Claims

エンジンルーム内に、横置きに配置されたエンジンと、該エンジンの出力軸に直結される発電機兼用のモータ或いは発電機と、走行用モータとを配設し、上記エンジンの前方側に水配管系を有するハイブリッド車において、
上記エンジンは、上記モータ或いは発電機が直ぐ横に配設した状態で、上記モータ或いは発電機よりも高く、エンジンの後方側に上側に向けて上記モータ或いは発電機の電気的接続を行う端子を配設したことを特徴とするハイブリッド車。