JP4031160B2 - ハイブリッド車 - Google Patents
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Description
【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 (1)
- 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。
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