JP2013082339A

JP2013082339A - ハイブリッド車両用駆動装置

Info

Publication number: JP2013082339A
Application number: JP2011223918A
Authority: JP
Inventors: Masashi Yamada; 雅士山田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2013-05-09

Abstract

【課題】エンジン及びジェネレータからオーバハングしているモータの振動を抑制し、モータ及びジェネレータを連結する冷却水配管を保護する。
【解決手段】エンジンでジェネレータを駆動し、ジェネレータの発電電力でモータを駆動する場合に、ジェネレータケース２をエンジン１の車両幅方向端部に連結し、モータケース３をジェネレータケース２の車両後側に連結し、電力ケーブル１０をジェネレータケース２及びモータケース３の上方の空間に配置し、冷却水配管１２をモータケース３の下方で且つジェネレータケース２の車両前後方向後方の空間に配置し、ジェネレータケース２の下面及びモータケース３の下面を連結するスティフナー１６で冷却水配管１２の下方を覆う。また、リヤマウント部材９の車両前方にスティフナー１６を配置することで、リヤマウント部材９に主として上下方向の振動だけを入力し、振動を効率よく抑制する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車両用の駆動装置に関し、例えばエンジンでジェネレータを駆動し、ジェネレータの発電電力でモータを駆動するハイブリッド車両に用いられるものである。

このようなハイブリッド車両で、モータを効率よく駆動するためにはモータに交流電流を印加するのが好ましく、一方、蓄電装置であるバッテリの出力は直流電流である。従って、ハイブリッド車両のようにバッテリに蓄電し、モータで駆動する車両にはインバータが不可欠となる。また、ハイブリッド車両では、インバータもモータもジェネレータも発熱するため、エンジンだけでなく、それら電気系統も冷却する必要がある。下記特許文献１では、主としてエンジンを冷却するための冷媒冷却用ラジエータと、主として電気系統を冷却するための冷媒冷却用ラジエータを備え、電気系統ではラジエータからインバータ、モータ、ジェネレータ、ラジエータの順に冷媒が流れるように構成されている。

特開２０１１−６３１６０８号公報

ところで、所謂シリーズハイブリッド型のハイブリッド車両などでは、エンジンとジェネレータを車両幅方向に連結し、モータをジェネレータの車両前後方向後側に連結する場合がある。このようなレイアウトの場合、エンジンとジェネレータとモータを一体化したパワートレインの左右両側部及び後部をマウント部材によって車体に支持することが多い。この際、後部のマウント部材がモータに固定されるが、モータの重心がエンジン及びジェネレータの重心から離れている（オーバハングしている）ため、ジェネレータとモータの連結部が変形することに伴うモータの振動が大きくなり、その振動が車体に伝わり易い。

また、このようなレイアウトでは、モータ及びジェネレータに夫々連結される電力ケーブルをモータ及びジェネレータの上方に配置し、モータとジェネレータを連結する冷却水配管はモータ及びジェネレータの下方に配置することが多い。これは、冷却水配管から冷却水が漏れた場合に、漏れた冷却水が電力ケーブルの接続部を通してモータの内部やジェネレータの内部に侵入するのを回避するためである。しかしながら、そのような配置にすると、冷却水配管は路面に接近した状態となるため、車両走行時に飛び石や水飛沫などに晒されたり、塩害によって耐久性が低下したりすることが懸念される。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、エンジン及びジェネレータからオーバハングしているモータの振動を抑制し、モータ及びジェネレータを連結する冷却水配管を保護することができるハイブリッド車両用駆動装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、発明の実施態様は、エンジンでジェネレータを駆動し、ジェネレータの発電電力でモータを駆動するハイブリッド車両用駆動装置において、前記ジェネレータが内装され前記エンジンの車両幅方向端部に連結されたジェネレータケースと、前記モータが内装され前記ジェネレータケースの車両前後方向後側に連結され下面が前記ジェネレータケースの下面より上方に配置されたモータケースと、前記ジェネレータケース及びモータケースの上方の空間に配置され前記ジェネレータケース及びモータケースに夫々連結される電力ケーブルと、前記モータケースの下方で且つジェネレータケースの車両前後方向後方の空間に配置され前記ジェネレータケース及びモータケース間を連結する冷却水配管と、前記冷却水配管の下方を覆い前記ジェネレータケースの下面及び前記モータケースの下面を連結する連結補強部材とを備えたことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置である。

また、別の実施態様は、前記連結されたエンジン及びジェネレータケースの車両幅方向端部の夫々を左右のマウント部材によって車体に支持すると共に前記モータケースをリヤマウント部材によって車体に支持し、前記連結補強部材をリヤマウント部材の車両前後方向前方に配置したことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置である。

而して、発明の実施態様によれば、エンジンでジェネレータを駆動し、ジェネレータの発電電力でモータを駆動する場合に、ジェネレータが内装されたジェネレータケースをエンジンの車両幅方向端部に連結し、モータが内装されたモータケースをジェネレータケースの車両前後方向後側に連結すると共にモータケースの下面をジェネレータケースの下面より上方に配置し、ジェネレータケース及びモータケースに夫々連結される電力ケーブルをジェネレータケース及びモータケースの上方の空間に配置し、ジェネレータケース及びモータケース間を連結する冷却水配管をモータケースの下方で且つジェネレータケースの車両前後方向後方の空間に配置し、冷却水配管の下方を覆う連結補強部材でジェネレータケースの下面及びモータケースの下面を連結する。従って、エンジン及びジェネレータケースからオーバハングした状態のモータケースの下面、即ち外周面を連結補強部材でジェネレータケースの下面に支持することができ、モータケースの振動を効果的に抑制することができると共に、連結補強部材が冷却水配管の下方を覆うことで、モータケース及びジェネレータケースを連結する冷却水配管を保護することができる。

また、連結されたエンジン及びジェネレータケースの車両幅方向端部の夫々を左右のマウント部材によって車体に支持すると共にモータケースをリヤマウント部材によって車体に支持し、連結補強部材をリヤマウント部材の車両前後方向前方に配置した。従って、リヤマウント部材に入力されるモータケースの振動方向が主として上下方向だけとなり（言い換えれば、車両前後方向へ延びる鉛直面に対して左右方向へ倒れるように振動することを防止でき）、リヤマウント部材によってモータケースの振動を効率よく抑制することができる。

本発明のハイブリッド車両用駆動装置の一実施形態を示すエンジンルームの上面図である。図１のハイブリッド車両用駆動装置の下面図である。図１のハイブリッド車両用駆動装置の左側面図である。図１のハイブリッド車両用駆動装置の下面図である。

次に、本発明のハイブリッド車両用駆動装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のハイブリッド車両の車両前後方向前方のエンジンルームの上面図である。図中の符号２はジェネレータが内装されたジェネレータケース、符号３はモータが内装されたモータケースである。ジェネレータケース２はエンジン１の車両幅方向の端部に連結され、モータケース３はジェネレータケース２の車両前後方向後側に連結されている。本実施形態のハイブリッド車両は、エンジン１でジェネレータケース２内のジェネレータを駆動し、ジェネレータの発電電力でモータケース３内のモータを駆動する、所謂シリーズハイブリッド型のハイブリッド車両である。モータの出力はギヤボックス４を介して図示しない駆動輪に伝達され、車両が駆動される。ジェネレータは電力ケーブル１０を介してインバータ１１に接続され、モータも電力ケーブル１０を介してインバータ１１に接続され、またインバータは図示しないバッテリに接続されている。

また、図１中の符号５は、エンジンルームの車両幅方向両側に設けられた左右のサイドメンバであり、図の下方が車両前方であるので、図の右方のサイドメンバが左サイドメンバ５、図の左方のサイドメンバが右サイドメンバ５となる。また、図中の符号６は、エンジンルームの車両前後方向後方でサイドメンバ５と交差する方向に接続されたクロスメンバである。本実施形態の駆動装置は、右マウント部材７を介してエンジン１の車両右方端部を右サイドメンバ５に支持し、左マウント部材８を介してジェネレータケース２の車両左方端部を左サイドメンバ５に支持し、リヤマウント部材９を介してモータケース３の車両前後方向後端部をクロスメンバ６に支持する。なお、図中の符号１３は、モータケース３とジェネレータケース２の上側連結部である。

本実施形態でも、前記特許文献１と同様に、エンジン１とは個別に電気系統の冷却を行い、例えば冷却水（冷却用冷媒）は図示しないラジエータからインバータ、モータ、ジェネレータ、ラジエータの順に流れる。図２は、後述するスティフナーが取付けられていない状態での駆動装置の下面図であり、モータケース３とジェネレータケース２を連結する冷却水配管１２はジェネレータケース２及びモータケース３の下方の空間に配置されている。これは、前述したように、冷却水配管から冷却水が漏れた場合に、漏れた冷却水が電力ケーブルの接続部を通してモータの内部やジェネレータの内部に侵入するのを回避するため、電力ケーブル１０をモータケース３やジェネレータケース２の上方に配置しており、モータケース３とジェネレータケース２を連結する冷却水配管１２はモータケース３及びジェネレータ２の下方に配置する。なお、図中の符号１４は、モータケース３とジェネレータケース２の下側連結部である。また、図中の符号１５は、モータケース３の下面及びジェネレータケース２の下面の夫々に二箇所ずつ設けられたボルト固定用ボスであり、その中央部には車両上下方向上向きにスティフナー取付け用のボルト穴が形成されている。

図３は、本実施形態の駆動装置の左側面図である。本実施形態では、モータケース３の下面をジェネレータケース２の下面よりも上方に配置し、このモータケース３の下方で且つジェネレータケース２の車両前後方向後方の空間に前記モータケース３とジェネレータケース２を連結する冷却水配管１２を配置している。これにより、冷却水配管１２を少しでも路面から遠ざけ、飛び石や水飛沫との接触を抑制することができる。なお、図中の符号１７は、左マウント部材８をジェネレータケース２に取付けるための左マウントブラケット、符号１８は、リヤマウント部材９をモータケース３に取付けるためのリヤマウントブラケットである。

更に、本実施形態では、モータケース３の下面とジェネレータケース２の下面を連結するスティフナー（連結補強部材）１６を、冷却水配管１２を覆うように取付ける。このスティフナー１６は、モータケース３の下面とジェネレータケース２の下面にスティフナー１６をあてがい、スティフナー１６に形成されているボルト穴にボルトを差し込み、ボルト固定用ボス１５のボルト穴にボルトをねじ込んで固定されている。図４は、前記スティフナー１６が取付けられた状態の本実施形態の駆動装置の下面図である。このスティフナー１６は、モータケース３を補強支持するためのものであるが、冷却水配管１２の下方を覆うように取付けられているため、このスティフナー１６によっても飛び石や水飛沫の冷却水配管１２との接触が回避される。

また、図４に明示するように、本実施形態では、スティフナー１６を車両前後方向に長手とし、且つモータケース３をクロスメンバ６に支持するリヤマウント部材９の車両前後方向前方に配置しているため、リヤマウント部材９を捻る（言い換えれば、リヤマウント部材９を車両前後方向へ延びる鉛直面に対して左右方向へ倒す）ようなモータケース３の振動成分が抑制され、リヤマウント部材９には主としてモータケース３の上下方向への振動成分が入力されるため、モータケース３を斜め下方から支持するリヤマウント部材９はモータケース３の振動を効率よく抑制することができる。また、スティフナー１６とモータケース３を連結するボルトの軸線が車両上下方向になるため、モータケース３の振動をボルトのせん断や曲げで受ける場合に比して、剛性が高く、モータケース３の上下方向への振動低減に効果がある。

このように本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置では、エンジン１でジェネレータを駆動し、ジェネレータの発電電力でモータを駆動する場合に、ジェネレータが内装されたジェネレータケース２をエンジン１の車両幅方向端部に連結し、モータが内装されたモータケース３をジェネレータケース２の車両前後方向後側に連結すると共にモータケース３の下面をジェネレータケース２の下面より上方に配置し、ジェネレータケース２及びモータケース３に夫々連結される電力ケーブル１０をジェネレータケース２及びモータケース３の上方の空間に配置し、ジェネレータケース２及びモータケース３間を連結する冷却水配管１２をモータケース３の下方で且つジェネレータケース２の車両前後方向後方の空間に配置し、冷却水配管１２の下方を覆うスティフナー１６でジェネレータケース２の下面及びモータケース３の下面を連結する。従って、エンジン１及びジェネレータケース２からオーバハングした状態のモータケース３の下面、即ち外周面をスティフナー１６でジェネレータケース２の下面に支持することができ、モータケース３の振動を効果的に抑制することができると共に、スティフナー１６が冷却水配管の下方を覆うことで、モータケース３及びジェネレータケース２を連結する冷却水配管１２を保護することができる。

また、連結されたエンジン１及びジェネレータケース２の車両幅方向端部の夫々を左右のマウント部材７、８によってサイドメンバ（車体）５に支持すると共にモータケース３をリヤマウント部材９によってクロスメンバ（車体）６に支持し、スティフナー１６をリヤマウント部材９の車両前後方向前方に配置した。従って、リヤマウント部材９に入力されるモータケース３の振動方向が主として上下方向だけとなり、リヤマウンド部材９によってモータケース３の振動を効率よく抑制することができる。

１はエンジン
２はジェネレータケース
３はモータケース
４はギヤボックス
５はサイドメンバ
６はクロスメンバ
７は右マウント部材
８は左マウント部材
９はリヤマウント部材
１０は電力ケーブル
１１はインバータ
１２は冷却水配管
１３は上側連結部
１４は下側連結部
１５はボルト固定用ボス
１６はスティフナー（連結補強部材）
１７は左マウントブラケット
１８はリヤマウントブラケット

Claims

エンジンでジェネレータを駆動し、ジェネレータの発電電力でモータを駆動するハイブリッド車両用駆動装置において、
前記ジェネレータが内装され前記エンジンの車両幅方向端部に連結されたジェネレータケースと、
前記モータが内装され前記ジェネレータケースの車両前後方向後側に連結され下面が前記ジェネレータケースの下面より上方に配置されたモータケースと、
前記ジェネレータケース及びモータケースの上方の空間に配置され前記ジェネレータケース及びモータケースに夫々連結される電力ケーブルと、
前記モータケースの下方で且つジェネレータケースの車両前後方向後方の空間に配置され前記ジェネレータケース及びモータケース間を連結する冷却水配管と、
前記冷却水配管の下方を覆い前記ジェネレータケースの下面及び前記モータケースの下面を連結する連結補強部材とを備えたことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
前記連結されたエンジン及びジェネレータケースの車両幅方向端部の夫々を左右のマウント部材によって車体に支持すると共に前記モータケースをリヤマウント部材によって車体に支持し、
前記連結補強部材をリヤマウント部材の車両前後方向前方に配置したことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。