JP7295505B2 - 車両の駆動ユニット - Google Patents

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雅治 山岸
千花 鷹羽
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Description

本発明は車両の駆動ユニットに係り、特にハーネスの保護性能を向上させる技術に関する。
昨今、エンジンを発電用に用い、モータによる駆動力を利用して走行することが可能な所謂ハイブリット車両が広く普及しつつある。
このようなハイブリット車両のエンジンルーム内には、モータやエンジン、該エンジンが稼働することによって発生する駆動力を電気エネルギに変換するジェネレータ及び交流、直流の変換をするインバータ等、複数の装置（駆動ユニット）が配設されている。また、インバータは、ジェネレータ及びモータと三相交流ハーネスによって電気的に接続されている。この三相交流ハーネスは、車両左右方向に撓むように配設されている（特許文献１）。
特開２０１３－１４７０４６号公報
ここで、上記したように、ハイブリット車両のエンジンルーム内は、モータやジェネレータ、インバータ等が配設されているため、従来のエンジンを駆動源としている車両のエンジンルームと比較してレイアウトが非常に複雑となっている。したがって、上記特許文献１のように三相交流ハーネスが車両左右方向に撓むことは、エンジンルーム内の有効に活用可能な空間を狭めることなるため、駆動ユニットの搭載性が低下する要因となっていた。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駆動ユニットの車両への塔載性を向上させることができる車両の駆動ユニットを提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の車両の駆動ユニットは、車両のエンジンルーム内に配設される内燃機関と、前記内燃機関の駆動により発電する第１電動機及び前記車両の走行用バッテリから供給される電力により駆動する第２電動機を有し、前記内燃機関の車両左右方向一方に配設される電動ユニットと、前記電動ユニットの上方に配設されるインバータと、前記インバータと前記第１電動機とを電気的に接続する第１ハーネスと、前記インバータと前記第２電動機とを電気的に接続する第２ハーネスと、を備える車両の駆動ユニットであって、前記インバータは、車両上下方向上端の車両左右方向一方側または他方側に凹むよう形成される段差部と、前記段差部の側面に配設され、前記第１ハーネス及び前記第２ハーネスがそれぞれ接続される交流端子台と、を有し、前記第１ハーネスは、前記交流端子台から前記インバータにおける車両左右方向の前記段差部が形成される側の外方に向かって延びつつ下方に延びて前記第１電動機の上部に接続され、前記第２ハーネスは、前記交流端子台から前記インバータにおける車両左右方向の前記段差部が形成される側の外方に向かって延びつつ下方に延びて前記第２電動機の上部に接続されることを特徴とする。
本発明の車両の駆動ユニットによれば、交流端子台が配設される段差部を、インバータにおける車両上下方向上端の車両左右方向一方側または他方側を凹ませて形成したので、第１ハーネス及び第２ハーネスの車両左右方向における幅を狭くすることができる。これにより、駆動ユニットの車両への塔載性を向上させることができる。
車両の概略斜視図である。 エンジンルームの上面図である。 エンジンルームの上面図である。 エンジンルームの前面図である。 トランスアクスル、減速機及びインバータを前方右上から視た斜視図である。 トランスアクスル及び減速機を前方左上から視た斜視図である。 トランスアクスル、減速機及びインバータの左側面図である。 トランスアクスル及び減速機の前面図である。 トランスアクスル及び減速機が後方に移動した際のトランスアクスル、減速機及びインバータを前方右上から視た斜視図である。 車両が障害物に前突する前の各装置の配置を説明する説明図である。 車両が障害物に前突する後の各装置の配置を説明する説明図である。
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１を参照すると、車両１の概略斜視図が示されている。
車両１は、駆動輪３、バッテリパック（走行用バッテリ）５及び駆動ユニット７を備えた所謂ハイブリット車両である。この車両は、車体２の車両前後方向中央下側に配設されたバッテリパック５から電力を供給された駆動ユニット７が駆動力を発生させることで駆動輪３を駆動して走行することが可能に構成されている。
また、車両１は、減速するとともに駆動ユニット７によって発電し、バッテリパック５に電力を供給して蓄電する、所謂回生ブレーキを行うことが可能に構成されている。またさらに、駆動ユニット７には後述するエンジン２１が設けられており、車両１は、エンジン２１を稼働させることで発電し、バッテリパック５に電力を供給して蓄電することが可能に構成されている。
以下、各装置等について詳しく説明する。なお、説明の便宜上、車両前後方向前方及び後方を単に前方または後方といい、車両左右方向左方及び右方を単に左方または右方といい、車両上下方向上方及び下方を単に上方または下方ともいう。
図２及び図３を参照すると、エンジンルーム１０の上面図が示されており、図４を参照すると、エンジンルーム１０の前面図が示されている。
エンジンルーム１０は、アッパーバー１１、アッパーサイド１３、フロアパネル１５等の車体２前側の骨格部材によって覆われるようにして形成された空間である。このエンジンルーム１０には、駆動ユニット７が配設されている。
駆動ユニット７は、エンジン（内燃機関）２１、トランスアクスル（電動ユニット）２３、減速機（変速機）２４、ドライブシャフト２５、インバータ２７及び電動ブースタ（制動力付加装置）２９を備えている。この駆動ユニット７のうち、エンジン２１及びトランスアクスル２３は、例えばエンジン２１の上端右側に設けられた第１マウント７ａ、トランスアクスル２３の上端左側に設けられた第２マウント７ｂ及びエンジン２１の下端後側に設けられた第３マウント７ｃを介して車体２に揺動可能に取り付けられている。エンジン２１は、図示しない燃料タンクに貯留される燃料を燃焼して稼働する内燃機関である。このエンジン２１は、稼働することでアウトプットシャフト２１ａ（後述する図５参照）を駆動させることが可能である。トランスアクスル２３は、エンジン２１の左側の接合面（接合部）２３ａに固定された電動ユニットであり、ジェネレータ（第１電動機）３１及びモータ（第２電動機）３３を有している。
エンジン２１の上方には、エアクリーナ２０が配置される（図３参照）。エアクリーナ２０は、エンジン２１に吸入される空気中のごみや埃を取り除くための装置であり、エンジン２１の吸気通路２２の途中に介装される。以下、エアクリーナ２０よりも下流側（吸気通路２２の出口側，エンジン側）の吸気通路２２を下流吸気通路２２ａと呼び、エアクリーナ２０よりも上流側（吸気通路２２の入口側）の吸気通路２２を上流吸気通路２２ｂと呼ぶ。
下流吸気通路２２ａは、エアクリーナ２０の前面から下方に向かって延設される。一方、上流吸気通路２２ｂは、エアクリーナ２０の前面において下流吸気通路２２ａよりも車両左右方向左側から左斜め前方に向かって延設され、トランスアクスル２３の上方を通過した後に車両右側へと屈曲する形状に形成される。
図５を参照すると、トランスアクスル２３、減速機２４及びインバータ２７を前方右上から視た斜視図が示されている。また、図６を参照すると、トランスアクスル２３及び減速機２４を前方左上から視た斜視図が示されている。ジェネレータ３１は、エンジン２１が稼働することで駆動するアウトプットシャフト２１ａの駆動力を電気エネルギに変換する発電機である。モータ３３は、バッテリパック５からインバータ２７を介して電力が供給されることで駆動する電動モータである。また、モータ３３は、車両１の走行による駆動輪３の回転を利用して、駆動輪３を減速させつつ発電することが可能である。このモータ３３は、ジェネレータ３１の後側かつ上側に位置している。
減速機２４は、エンジン２１とジェネレータ３１及びモータ３３との間に位置するギアユニットである。この減速機２４は、モータ３３の回転速度を減速させるとともにトルクを上昇させてドライブシャフト２５に駆動力を伝達させることが可能である。ドライブシャフト２５は、一端が減速機２４に、他端が駆動輪３に駆動力を伝達可能に接続するシャフト部材である。
インバータ２７は、直流電流を三相交流電流に変換することや三相交流電流を直流電流に変更すること及び電圧を変更することが可能な変換装置である。このインバータ２７はパワードライブユニット（PDU）とも呼ばれ、インバータ回路と電子制御装置とを内蔵する。インバータ回路には、IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）やMOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）などのスイッチ素子が含まれる。また、電子制御装置は、スイッチ素子の作動状態（オンオフのタイミングや駆動周波数）を制御する機能を持つ。
また、インバータ２７は、例えば、前端がアッパーバー１１に固定され、左端がアッパーサイド１３に固定されている（図２参照）。また、インバータ２７は、前側が下方に向かって傾くように角度θ（例えば１０度）傾いた姿勢で配設されている（後述する図７参照）。
具体的には、インバータ２７の前端部には、平板状の前端支持部２７ａが設けられる。前端支持部２７ａは、その下面側がアッパーバー１１の頂面に面接触した状態で、アッパーバー１１に対して固定される。また、インバータ２７の後端部には、ブラケット２７ｂが設けられる（後述する図７参照）。
ブラケット２７ｂは、インバータ２７と図示しないサイドメンバ等のフレーム部材との間を縦方向に接続する形状に形成される。ブラケット２７ｂの下端面はサイドメンバの頂面に固定され、ブラケット２７ｂの上端面はインバータ２７の底面に固定される。
そして、インバータ２７は、第１ハーネス４１を介してジェネレータ３１と電気的に接続され、第２ハーネス４２を介してモータ３３と電気的に接続され、第３ハーネス４３を介してバッテリパック５と電気的に接続される。なお、インバータ２７、ジェネレータ３１、モータ３３、第１ハーネス４１、第２ハーネス４２及び第３ハーネス４３の接続構成及び第１ハーネス４１、第２ハーネス４２及び第３ハーネス４３の形状等の詳細な説明は後述する。また、第１ハーネス４１、第２ハーネス４２及び第３ハーネス４３は、総じてハーネス群４０ともいう。
これにより、駆動ユニット７は、バッテリパック５に蓄電されている電力をインバータ２７によって三相交流電流に変換してモータ３３に供給し駆動させることで、減速機２４及びドライブシャフト２５を介して駆動輪３を駆動して走行することができる。また、駆動ユニット７は、駆動輪３を減速させる際にトランスアクスル２３によって発電することができ、エンジン２１を稼働させることでジェネレータ３１によって発電することができる。そして、駆動ユニット７は、ジェネレータ３１及びモータ３３により発電した電力をインバータ２７にて直流電流に変換してバッテリパック５に蓄電することができる。
ここで、バッテリパック５は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池であり、数百ボルトの高電圧直流電流を供給しうる二次電池である。このバッテリパック５は、車両１の下面（フロア下）や車両後部，車室内，荷室内などに配置され、インバータ２７を介してモータとジェネレータ３１とに電気的に接続される。
また、バッテリパック５は、モータ３３に電力を供給可能とされる。そして、バッテリパック５は、モータ３３の回生電力やジェネレータ３１の発電電力で充電可能であるとともに、車両外部からの給電を受けて充電すること（外部充電）も可能である。
電動ブースタ２９は、車両１の運転手がブレーキペダルを踏圧して各車輪（駆動輪３）に設けられる制動装置３ａを作動させる際に必要な力を助力する電動の助力装置である。この電動ブースタ２９の中心Ｃは、トランスアクスル２３及びインバータ２７の後方であって、インバータ２７の後部下端Ｐより下方に位置する。
図５によると、インバータ２７には、段差部５１、直流用回路５３、交流端子台５５及び直流端子台５７が設けられている。また、インバータ２７には、インバータ回路を冷却するための冷媒としてのＥＶ冷却水が流通する冷媒配管７１が接続される。
段差部５１は、インバータ２７の上部右側における前後方向略中央より前側から左方に凹む段差である。
直流用回路５３は、インバータ２７の上部における段差部５１より後側に内設される回路である。
交流端子台５５は、インバータ２７の上部右側の段差部５１の左側面に配設される端子台である。この交流端子台５５には、第１ハーネス４１の一端４１ａ及び第２ハーネス４２の一端４２ａが交流端子台５５から右方に延びるように接続される。
直流端子台５７は、インバータ２７の上部右側における直流用回路５３の右方に配設される端子台である。この直流端子台５７には、第３ハーネス４３の一端４３ａ及び第４ハーネス４４の一端４４ａが直流端子台５７から右方に延びるように接続される。
図７を参照すると、トランスアクスル２３、減速機２４及びインバータ２７の左側面図が示されている。また、図８を参照すると、トランスアクスル２３及び減速機２４の前面図が示されている。ジェネレータ３１の上端３１ａには第１端子台６１が、モータ３３の前端３３ａには第２端子台６２が、それぞれ設けられている。第１端子台６１は、第１ハーネス４１の他端４１ｂが電気的に接続される端子台であり、ジェネレータ３１とインバータ２７とで第１ハーネス４１を介して通電可能に構成されている。第２端子台６２は、第２ハーネス４２の他端４２ｂが電気的に接続される端子台であり、モータ３３とインバータ２７とで第２ハーネス４２を介して通電可能に構成されている。
上記したように、モータ３３は、ジェネレータ３１の後側かつ上側に位置している、換言すると、上下方向上側にオフセットして配設されている。このようなジェネレータ３１とモータ３３との位置関係により、トランスアクスル２３には、ジェネレータ３１の上端３１ａとモータ３３の前端３３ａとで所定の空間Ａが形成されている。すなわち、第１端子台６１及び第２端子台６２は、所定の空間Ａに位置している。
図１によると、バッテリパック５の前端には、第３ハーネス４３の他端４３ｂが電気的に接続される第３端子台６３が配設されている。また、エンジン２１の前側右端には、車両１の車室内の空気の温度を調整する空調装置９に用いられる電動エアコンプレッサ６４が配設されており、第４ハーネス４４の他端４４ｂが電気的に接続されている。ここで、電動エアコンプレッサ６４は、ジェネレータ３１及びモータ３３と比較して消費する電力が小さい。したがって、第４ハーネス４４は、第１ハーネス４１、第２ハーネス４２及び第３ハーネス４３と比較して細い配線である。
図４によると、第１ハーネス４１は、インバータ２７の交流端子台５５から右方向に延び、エンジン２１の接合面２３ａより左側である左端２１ｂより右側から下方及び左方に延びてジェネレータ３１の第１端子台６１に接続する。また、図５によると、第１ハーネス４１は、上下方向中央が後方に撓むようにして延びてなる。第２ハーネス４２は、第１ハーネス４１と同様に延び、換言すると、第１ハーネス４１の後方を沿うようにして延びてモータ３３の第２端子台６２に接続している。
図１によると、第３ハーネス４３は、インバータ２７の直流端子台５７から右方に延び、エンジン２１の後方を沿って下方に延び、その後、後方に延びてバッテリパック５の第３端子台６３に接続している。また、第３ハーネス４３は、フロアパネル１５の車両前方側の表面に沿って配索される。このように、バッテリパック５に接続されている第３ハーネス４３を第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２よりも車両後方に配索することで、車両１の前突時における第３ハーネス４３の変形や破損が抑制される。
また、第４ハーネス４４は、インバータ２７の直流端子台５７における第３ハーネス４３の一端４３ａより前方から右方に延び、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２とインバータ２７とによって形成された通路（空間）Ｓ（図２～５）を延び、エンジン２１の前側を沿って延びて電動エアコンプレッサ６４に接続している。なお、各ハーネスは、上記姿勢を保つように形成してもよく、クリップ等を用いて上記姿勢を保つようにしてもよい。
ここで、上流吸気通路２２ｂは、ハーネス群４０よりも車両前方側に配置される。上流吸気通路２２ｂは、上面視でハーネス群４０の右側からハーネス群４０の前方に迫り出すように配置され、車両前方からの外力に対してハーネス群４０を保護するように機能する。
これにより、ハーネス群４０の前方が上流吸気通路２２ｂによって保護された状態となり、車両前突時の外力がハーネス群４０に直接的に作用しにくくなる。したがって、外力によるハーネス群４０の変形や溶融を抑制することができ、外力に対するハーネス群４０の保護性を向上させることができる。
図５、７によると、冷媒配管７１は、インバータ２７の前端部と後端部とにＥＶ冷却水を流通可能に接続される。ＥＶ冷却水は、インバータ２７の前端側から流入し、後端側から流出する。これにより、冷媒配管７１は、ハーネス群４０との干渉を防止しつつシンプルなレイアウトを実現することができる。また、冷媒配管７１の長さを短縮することができ、EV冷却水の循環にかかる圧力損失を低減させることができる。したがって、インバータ２７の冷却効率を高めることができる。また、例えば冷媒配管７１がインバータ２７の前端部のみに接続されるような構造と比較して、配管長を短縮することができ、効率的な配管配索を実現することができる。
インバータ２７の車両後方側には、ＥＶ冷却水を貯留するコンデンスタンク７３（容器）が配置される。コンデンスタンク７３は、ＥＶ冷却水から水中の気泡を分離するための装置である。インバータ２７を冷却するＥＶ冷却水の循環経路は、エンジン２１を冷却するエンジン冷却水の循環経路とは別設される。
このように、外力によって変形しうる容器状の部品をインバータ２７の後方に配置しておくことで、コンデンスタンク７３をクッションのように作用させることができ、フロアパネル１５との接触によるインバータ２７の破損を防止することができる。したがって、インバータ２７の保護性を向上させることができる。また、インバータ２７の後方にはハーネス群４０が配索されないことから、エンジンルーム内の空きスペースを有効活用することができ、車両１の小型化，軽量化を図ることができる。
インバータ２７へ流入するＥＶ冷却水は、図示しない冷却水タンクに貯留され、ポンプや図示しないＥＶラジエータを介してインバータ２７へと導入される。また、インバータ２７を通過したＥＶ冷却水は、他のコンポーネント（例えばリアモータや車載充電装置など）を冷却した後に、冷却水タンクへと還流する。
図９を参照すると、トランスアクスル２３及び減速機２４が後方に移動した際のトランスアクスル２３、減速機２４及びインバータ２７を前方右上から視た斜視図が示されている。また、図１０及び図１１を参照すると、車両１が障害物１００に前突する前後の各装置の配置を説明する説明図が示されている。以下、図９～１１に沿い、本発明に係る駆動ユニット７の作用及び効果を説明する。
上記したように、インバータ２７は、例えば、前端がアッパーバー１１に固定され、左端がアッパーサイド１３に固定されている。一方、エンジン２１及びトランスアクスル２３は、第１マウント７ａ、第２マウント７ｂ及び第３マウント７ｃを介して車体２に揺動可能に取り付けられている。したがって、インバータ２７は、トランスアクスル２３が揺動する場合であっても連動せず、トランスアクスル２３と相対的に異なる動きとなることがある。
ここで、図１０によると、駆動ユニット７の前方には、リーンホースメント２ａやラジエータ２１ｃが配設されている。このラジエータ２１ｃは、上端２１ｄがインバータ２７の前方に位置する。また、ラジエータ２１ｃは、下端２１ｅが車両１の骨格部材であるサスクロスメンバ１７に固定されている。これにより、図１１のように車両１が障害物１００に前突するような場合、駆動ユニット７より前方に位置するリーンホースメント２ａやラジエータ２１ｃによってエンジン２１及びトランスアクスル２３がインバータ２７に対して相対的に後方に移動するような場合が考えられる。
このように、エンジン２１及びトランスアクスル２３がインバータ２７に対して相対的に後方に移動するような場合であっても、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２は、一端４１ａ、４２ａから右方に延びてなるため、他端４１ｂ、４２ｂが一端４１ａ、４２ａを軸にして後方に回動するような動きとなり、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２が引張されることを抑制することができる。また、インバータ２７に段差部５１を形成し、段差部５１に交流端子台５５を配設したことで、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２を一端４１ａ、４２ａから右方に延びるように形成しても、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２がエンジン２１に干渉することを抑制することができる。
また、燃料を燃焼させながら作動するエンジン２１と比較して、トランスアクスル２３の発熱量は小さく、トランスアクスル２３の上方の空間はエンジン２１の上方の空間よりも低温である。これを踏まえて、上記のハーネス群４０はエンジン２１の上方の空間内ではなく、エンジン２１に隣接して配置されるトランスアクスル２３の上方の空間内で配索される。したがって、エンジン２１で発生する熱によるハーネス群４０の変形や溶融を抑制することができ、熱に対するハーネス群４０の保護性を向上させることができる。また、車両衝突時にバッテリパック５まわりの高電圧回路が露出しにくくなることから、救護作業性の安全性を向上させることができ、乗員保護性能を改善することができる。
またさらに、ハーネス群４０をインバータ２７の車幅方向端面から引き出すレイアウトは、ハーネス群４０をインバータ２７の背面側（車両後方側）から引き出すレイアウトと比較して、エンジンルームのメンテナンスにかかる作業性を向上させることができる。具体的には、作業者が車両１の前方からエンジンルーム内をのぞき込んだときに、ハーネス群４０が作業者から近い位置（手前）に配索された状態となる。これにより、例えばハーネス群４０をインバータ２７から取り外す際に手を奥まで伸ばす必要がなく、容易に作業をすることができる。また、ハーネス群４０とインバータとの接続箇所を目視で直接的に確認することができ、ハーネス群４０やインバータ２７の状態を正確に把握することができる。
また、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２は、上下方向中央が後方に撓むようにして延びてなるため、車両１が障害物１００に前突してインバータ２７がエンジン２１及びトランスアクスル２３から上方に離間するように移動する場合であっても、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２に引張力が働くことを抑制することができる。
第３ハーネス４３及び第４ハーネス４４は、直流電流を通電させるハーネスである。したがって、ジェネレータ３１やモータ３３によって発電された交流電流を直流に変換してから第３ハーネス４３及び第４ハーネス４４に供給する必要がある。ゆえに、インバータ２７における直流端子台５７の後側に直流用回路５３を配設することで段差部５１を形成し、インバータ２７、各ハーネス等を総合的に鑑みて小型化することや、車両衝突時における第３ハーネス４３の変形や破損を抑制することができ、車両保護性を向上させることができる。
第４ハーネス４４は、インバータ２７の直流端子台５７における第３ハーネス４３の一端４３ａより前方から右方に延びている。換言すると、第４ハーネス４４の一端４４ａは、第２ハーネス４２の一端４２ａと第３ハーネス４３の一端４３ａとの間に位置している。したがって、第２ハーネス４２及び第３ハーネス４３と比較して細い配線である第４ハーネス４４の一端４４ａの前後を第２ハーネス４２の一端４２ａと第３ハーネス４３の一端４３ａとで挟むように配設することで、例えば車両１が走行する際に駆動輪が巻き上げる小石等の所謂チッピングにより第４ハーネス４４は劣化することを抑制することができる。
また、第４ハーネス４４は、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２とインバータ２７との間を延びている。したがって、上記したようにエンジン２１及びトランスアクスル２３がインバータ２７に対して相対的に前後に移動するような場合であっても、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２の揺動によって第４ハーネス４４が引張されることを抑制することができる。
そして、インバータ２７は、前側が下方に向かって傾くように角度θ傾いた前傾姿勢で配設され、後部下端Ｐが電動ブースタ２９の中心Ｃより上方に位置している。したがって、車両１が障害物１００に前突するような場合、インバータ２７は、後方に移動するにつれて後部下端Ｐが上方に移動することができる。また、後部下端Ｐが上方に移動してインバータ２７と電動ブースタ２９とが接触するような場合であっても、後部下端Ｐが電動ブースタ２９の中心Ｃより上方に位置するため、インバータ２７と電動ブースタ２９とが接触することによる互いの破損を軽減することができる。
さらに、ジェネレータ３１の第１端子台６１及びモータ３３の第２端子台６２は、モータ３３がジェネレータ３１の後側かつ上側に位置することにより形成される所定の空間Ａに位置している。これにより、第１端子台６１及び第２端子台６２は、車両１が障害物１００に前突するような場合であっても、第１端子台６１及び第２端子台６２にインバータ２７等が衝突することにより破損することを抑制することができる。また、駆動ユニット７より前方にラジエータ２１ｃが位置することで、車両１が障害物１００に前突する際に、所定の空間Ａの前方をラジエータ２１ｃによって覆い、飛散物等による第１端子台６１及び第２端子台６２並びに第１ハーネス４１の他端４１ｂ及び第２ハーネス４２の他端４２ｂの破損を抑制することができる。
そして、ラジエータ２１ｃの下端２１ｅがサスクロスメンバ１７の前端に固定、すなわち支持されているため、車両１が障害物１００に前突する際にラジエータ２１ｃが後方に移動することを軽減してラジエータ２１ｃとトランスアクスル２３とが接触することを抑制することができ、仮にラジエータ２１ｃとトランスアクスル２３とが接触するような場合であっても、トランスアクスル２３に加わる衝撃を軽減することができる。
以上説明したように、本発明に係る車両１の駆動ユニット７では、車両１のエンジンルーム１０内に配設されるエンジン２１と、エンジン２１の駆動により発電するジェネレータ３１及び車両１のバッテリパック５から供給される電力により駆動するモータ３３を有し、エンジン２１の車両左右方向一方に配設されるトランスアクスル２３と、トランスアクスル２３の上方に配設されるインバータ２７と、インバータ２７とジェネレータ３１とを電気的に接続する第１ハーネス４１と、インバータ２７とモータ３３とを電気的に接続する第２ハーネス４２と、を備える車両の駆動ユニットであって、インバータ２７は、車両上下方向上端の車両左右方向一方側または他方側であるエンジン２１側に凹むよう形成される段差部５１と、段差部５１に配設され、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２がそれぞれ接続される交流端子台５５と、を有している。
また、第１ハーネス４１は、交流端子台５５からインバータ２７における車両左右方向の段差部５１が形成される側の外方に向かって延びつつ下方に延びてジェネレータ３１の上部の第１端子台６１に接続され、第２ハーネス４２は、交流端子台５５からインバータ２７における車両左右方向の段差部５１が形成される側の外方に向かって延びつつ下方に延びてモータ３３の上部の第２端子台６２に接続される。
従って、交流端子台５５が配設される段差部５１を、インバータ２７における車両上下方向上端のエンジン２１側を凹ませて形成したので、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２の車両左右方向における幅を狭くすることができる。
そして、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２は、車両前後方向後方に撓むように形成したので、トランスアクスル２３とインバータ２７とが相対的に移動するような場合に第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２に加わる引張力をより低減することができる。
そして、エンジン２１とトランスアクスル２３との間に配設される減速機２４をさらに備え、インバータ２７の段差部５１は、車両上下方向上端のエンジン２１側に、エンジン２１から離間する方向に凹むよう形成され、第１ハーネス４１は、交流端子台５５から車両左右方向のエンジン２１に向かって延びつつ下方に延びてジェネレータ３１の上部の第１端子台６１に接続され、第２ハーネス４２は、交流端子台５５から車両左右方向のエンジン２１側に向かって延びつつ下方に延びてモータ３３の上部の第２端子台６２に接続され、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２は、減速機２４とエンジン２１との接合面２３ａより車両左右方向で視てトランスアクスル２３側に位置する。
従って、減速機２４とエンジン２１との接合面２３ａより車両左右方向で視てトランスアクスル２３側に第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２を収めるようにしたので、車両１左右方向における第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２の揺動範囲を狭めることができる。また、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２は、交流端子台５５から車両左右方向のエンジン２１に向かって延びつつ下方に延びてジェネレータ３１及びモータ３３に接続したので、トランスアクスル２３とインバータ２７とが相対的に移動するような場合であっても、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２がインバータ２７側の端部を軸にして揺動するようにして第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２に引張力が働くことを抑制することができる。
そして、車両１を制動させる制動装置３ａと、制動装置３ａの作動に要する力を付加する電動ブースタ２９と、を備え、電動ブースタ２９は、トランスアクスル２３の車両前後方向後側及び上下方向上側に位置し、インバータ２７は、車両前後方向で視て後端の上下方向下部が、電動ブースタ２９の車両上下方向中央より上側及び前後方向前側に位置するよう前傾してなるようにしたので、車両１が前突した際にインバータ２７と電動ブースタ２９とが接触することを抑制することや、インバータ２７と電動ブースタ２９とが接触したとしても電動ブースタ２９に加わる衝撃を軽減することができる。
そして、インバータ２７とバッテリパック５とを電気的に接続する第３ハーネス４３と、エンジンルーム１０内に配設され、車両１の車室内の空気の温度を調整する空調装置９に用いられる電動エアコンプレッサ６４と、インバータ２７と電動エアコンプレッサ６４とを電気的に接続する第４ハーネス４４と、を備え、インバータ２７は、段差部５１に配設された交流端子台５５より後方に第３ハーネス４３と第４ハーネス４４とがそれぞれ接続される直流端子台５７が配設されており、第３ハーネス４３及び第４ハーネス４４は、それぞれ直流端子台５７から車両左右方向一方側に向かって延びるよう取り付けられてなる。
従って、インバータ２７に交流端子台５５及び直流端子台５７を前後に並べて配設したので、インバータ２７並びに第１ハーネス４１、第２ハーネス４２、第３ハーネス４３及び第４ハーネス４４を総合的に鑑みて小型化することができる。
そして、電動エアコンプレッサ６４は、エンジン２１の前後方向前側かつ車両左右方向で視て直流端子台５７よりエンジン２１側に配設されており、第４ハーネス４４は、車両上下方向で視て第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２が車両前後方向後方に撓んでインバータ２７との間に形成された通路Ｓを通って延びるので、通路Ｓ、すなわち第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２がエンジン２１側に撓む範囲のトランスアクスル２３側を第４ハーネス４４が延びるようにすることができ、例えばエンジン２１、トランスアクスル２３及び減速機２４がインバータ２７に対して相対的に移動するような場合であっても、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２により第４ハーネス４４が想定以上に揺動することを抑制することができる。
以上で本発明に係る車両の駆動ユニットの説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、本実施形態では、モータ３３をジェネレータ３１の後側かつ上側に位置させるようにしたが、ジェネレータ３１とモータ３３との位置を逆にする、換言すると、ジェネレータ３１をモータ３３の後側かつ上側に位置させるようにしてもよい。
また、本実施形態では、減速機２４を用いるようにしたが、減速度合いを調整することが可能な変速機を用いるようにしてもよい。
また、本実施形態では、第１ハーネス４１及び第２ハーネス４２を車両前後方向後方に撓ませるようにしたが、前方に撓ませるようにしてもよく、各装置等の位置関係から適宜変更するようにしてもよい。
本発明の第１実施態様に係る車両の駆動ユニットは、車両のエンジンルーム内に配設される内燃機関と、前記内燃機関の駆動により発電する第１電動機及び前記車両の走行用バッテリから供給される電力により駆動する第２電動機を有し、前記内燃機関の車両左右方向一方に配設される電動ユニットと、前記電動ユニットの上方に配設されるインバータと、前記インバータと前記第１電動機とを電気的に接続する第１ハーネスと、前記インバータと前記第２電動機とを電気的に接続する第２ハーネスと、を備える車両の駆動ユニットであって、前記インバータは、車両上下方向上端の車両左右方向一方側または他方側に凹むよう形成される段差部と、前記段差部に配設され、前記第１ハーネス及び前記第２ハーネスがそれぞれ接続される交流端子台と、を有し、前記第１ハーネスは、前記交流端子台から前記インバータにおける車両左右方向の前記段差部が形成される側の外方に向かって延びつつ下方に延びて前記第１電動機の上部に接続され、前記第２ハーネスは、前記交流端子台から前記インバータにおける車両左右方向の前記段差部が形成される側の外方に向かって延びつつ下方に延びて前記第２電動機の上部に接続される。
本発明の第１実施態様においては、交流端子台が配設される段差部を、インバータにおける車両上下方向上端の車両左右方向一方側または他方側を凹ませるよう形成することで、第１ハーネス及び第２ハーネスの車両左右方向における幅を狭くすることができる。
本発明の第２実施態様に係る車両の駆動ユニットは、前記第１ハーネス及び前記第２ハーネスは、車両前後方向前方または後方に撓んでなることが可能である。
本発明の第２実施態様においては、第１ハーネス及び第２ハーネスが前方または後方に撓むようにすることで、電動ユニットとインバータとが相対的に移動するような場合に第１ハーネス及び第２ハーネスに加わる引張力を低減することができる。
本発明の第３実施態様に係る車両の駆動ユニットは、前記内燃機関と前記電動ユニットとの間に配設される変速機をさらに備え、前記インバータの前記段差部は、車両上下方向上端の前記内燃機関側に、該内燃機関から離間する方向に凹むよう形成され、前記第１ハーネスは、前記交流端子台から車両左右方向の前記内燃機関側に向かって延びつつ下方に延びて前記第１電動機の上部に接続され、前記第２ハーネスは、前記交流端子台から車両左右方向の前記内燃機関側に向かって延びつつ下方に延びて前記第２電動機の上部に接続され、前記第１ハーネス及び前記第２ハーネスは、前記変速機と前記内燃機関との接合部より車両左右方向で視て前記電動ユニット側に位置することが可能である。
本発明の第３実施態様においては、変速機と内燃機関との接合部より車両左右方向で視て電動ユニット側に第１ハーネス及び第２ハーネスを収めるようにすることで、車両左右方向における第１ハーネス及び第２ハーネスの揺動範囲を狭めることができる。また、第１ハーネス及び第２ハーネスは、交流端子台から車両左右方向の内燃機関側に向かって延びつつ下方に延びて第１電動機及び第２電動機に接続することで、電動ユニットとインバータとが相対的に移動するような場合であっても、第１ハーネス及び第２ハーネスがインバータ側の端部を軸にして揺動するようにして引張力が働くことを抑制することができる。
本発明の第４実施態様に係る車両の駆動ユニットは、前記車両を制動させる制動装置と、前記制動装置の作動に要する力を付加する制動力付加装置と、を備え、前記制動力付加装置は、前記電動ユニットの車両前後方向後側及び上下方向上側に位置し、前記インバータは、車両前後方向で視て後端の上下方向下部が、前記制動力付加装置の車両上下方向中央より上側及び前後方向前側に位置するよう前傾して配設されることが可能である。
本発明の第４実施態様においては、インバータの後端の下部が制動力付加装置の上下方向中央より上側及び前側に位置するよう、インバータを前傾して配設されることで、車両が前突した際にインバータと制動力付加装置とが接触することを抑制することや、インバータと制動力付加装置とが接触したとしても制動力付加装置に加わる衝撃を軽減することができる。
本発明の第５実施態様に係る車両の駆動ユニットは、前記インバータと前記走行用バッテリとを電気的に接続する第３ハーネスと、前記エンジンルーム内に配設され、前記車両の車室内の空気の温度を調整する空調装置に用いられる電動エアコンプレッサと、前記インバータと前記電動エアコンプレッサとを電気的に接続する第４ハーネスと、を備え、前記インバータは、前記段差部に配設された前記交流端子台より後方に前記第３ハーネスと前記第４ハーネスとがそれぞれ接続される直流端子台が配設されており、前記第３ハーネス及び前記第４ハーネスは、それぞれ前記直流端子台から車両左右方向一方側に向かって延びるよう取り付けられてなることが可能である。
本発明の第５実施態様においては、インバータに交流端子台及び直流端子台を前後に並べて配設することで、インバータ並びに第１ハーネス、第２ハーネス、第３ハーネス及び第４ハーネスを総合的に鑑みて小型化することができる。
本発明の第６実施態様に係る車両の駆動ユニットは、前記電動エアコンプレッサは、前記内燃機関の前後方向前側かつ車両左右方向で視て前記直流端子台より前記内燃機関側に配設されており、前記第４ハーネスは、車両上下方向で視て前記第１ハーネス及び前記第２ハーネスが車両前後方向後方に撓んで前記インバータとの間に形成された空間を通って延びることが可能である。
本発明の第６実施態様においては、第１ハーネス及び第２ハーネスが車両前後方向後方に撓むことにより車両上下方向で視てインバータとの間に形成された空間を通すように第４ハーネスが延びることで、例えば内燃機関及び電動ユニットがインバータに対して相対的に移動するような場合であっても、第１ハーネス及び第２ハーネスにより第４ハーネスが想定以上に揺動することを抑制することができる。
本発明の第７実施態様に係る車両の駆動ユニットは、前記インバータの前端部及び後端部の各々に接続され、前記インバータを冷却する冷媒が流通する冷媒配管を備えることが可能である。
本発明の第７実施態様においては、インバータを冷却する冷媒が流通する冷媒配管を、インバータの前端部及び後端部の各々に接続させることで、冷媒配管が第１ハーネスや第２ハーネスと干渉することを防止することができる。
本発明の第８実施態様に係る車両の駆動ユニットは、前記インバータと車長方向に並んで車両後方側に配置され、液体を貯留する容器を備えることが可能である。
本発明の第８実施態様においては、液体を貯留する容器をインバータ２７の後方に配置しておくことで、該容器をクッションのように作用させ、インバータの破損を防止することができる。
１ 車両
３ａ 制動装置
５ バッテリパック（走行用バッテリ）
９ 空調装置
１０ エンジンルーム
２１ エンジン（内燃機関）
２３ トランスアクスル（電動ユニット）
２３ａ 接合面（接合部）
２４ 減速機（変速機）
２７ インバータ
２９ 電動ブースタ（制動力付加装置）
３１ ジェネレータ（第１電動機）
３３ モータ（第２電動機）
４１ 第１ハーネス
４２ 第２ハーネス
４３ 第３ハーネス
４４ 第４ハーネス
５１ 段差部
６１ 第１端子台
６２ 第２端子台
６４ 電動エアコンプレッサ
７１ 冷媒配管
７３ コンデンスタンク（容器）
Ｓ 通路（空間）

Claims (8)

  1. 車両のエンジンルーム内に配設される内燃機関と、
    前記内燃機関の駆動により発電する第１電動機及び前記車両の走行用バッテリから供給される電力により駆動する第２電動機を有し、前記内燃機関の車両左右方向一方に配設される電動ユニットと、
    前記電動ユニットの上方に配設されるインバータと、
    前記インバータと前記第１電動機とを電気的に接続する第１ハーネスと、
    前記インバータと前記第２電動機とを電気的に接続する第２ハーネスと、を備える車両の駆動ユニットであって、
    前記インバータは、車両上下方向上端の車両左右方向一方側または他方側に凹むよう形成される段差部と、
    前記段差部の側面に配設され、前記第１ハーネス及び前記第２ハーネスがそれぞれ接続される交流端子台と、を有し、
    前記第１ハーネスは、前記交流端子台から前記インバータにおける車両左右方向の前記段差部が形成される側の外方に向かって延びつつ下方に延びて前記第１電動機の上部に接続され、
    前記第２ハーネスは、前記交流端子台から前記インバータにおける車両左右方向の前記段差部が形成される側の外方に向かって延びつつ下方に延びて前記第２電動機の上部に接続される車両の駆動ユニット。
  2. 前記第１ハーネス及び前記第２ハーネスは、車両前後方向前方または後方に撓んでなる、請求項１に記載の車両の駆動ユニット。
  3. 前記内燃機関と前記電動ユニットとの間に配設される変速機をさらに備え、
    前記インバータの前記段差部は、車両上下方向上端の前記内燃機関側に、該内燃機関から離間する方向に凹むよう形成され、
    前記第１ハーネスは、前記交流端子台から車両左右方向の前記内燃機関に向かって延びつつ下方に延びて前記第１電動機の上部に接続され、
    前記第２ハーネスは、前記交流端子台から車両左右方向の前記内燃機関に向かって延びつつ下方に延びて前記第２電動機の上部に接続され、
    前記第１ハーネス及び前記第２ハーネスは、前記変速機と前記内燃機関との接合部より車両左右方向で視て前記電動ユニット側に位置する、請求項１または２に記載の車両の駆動ユニット。
  4. 前記車両を制動させる制動装置と、
    前記制動装置の作動に要する力を付加する制動力付加装置と、を備え、
    前記制動力付加装置は、前記電動ユニットの車両前後方向後側及び上下方向上側に位置し、
    前記インバータは、車両前後方向で視て後端の上下方向下部が、前記制動力付加装置の車両上下方向中央より上側及び前後方向前側に位置するよう前傾して配設される、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両の駆動ユニット。
  5. 前記インバータと前記走行用バッテリとを電気的に接続する第３ハーネスと、
    前記エンジンルーム内に配設され、前記車両の車室内の空気の温度を調整する空調装置に用いられる電動エアコンプレッサと、
    前記インバータと前記電動エアコンプレッサとを電気的に接続する第４ハーネスと、を備え、
    前記インバータは、前記段差部に配設された前記交流端子台より後方に前記第３ハーネスと前記第４ハーネスとがそれぞれ接続される直流端子台が配設されており、
    前記第３ハーネス及び前記第４ハーネスは、それぞれ前記直流端子台から車両左右方向一方側に向かって延びるよう取り付けられてなる、請求項１～４のいずれか一項に記載の車両の駆動ユニット。
  6. 前記電動エアコンプレッサは、前記内燃機関の前後方向前側かつ車両左右方向で視て前記直流端子台より前記内燃機関側に配設されており、
    前記第４ハーネスは、車両上下方向で視て前記第１ハーネス及び前記第２ハーネスが車両前後方向後方に撓んで前記インバータとの間に形成された空間を通って延びる、請求項２を引用する請求項５に記載の車両の駆動ユニット。
  7. 前記インバータの前端部及び後端部の各々に接続され、前記インバータを冷却する冷媒が流通する冷媒配管を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の車両の駆動ユニット。
  8. 前記インバータと車長方向に並んで車両後方側に配置され、液体を貯留する容器を備える、請求項１～７のいずれか一項に記載の車両の駆動ユニット。
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