JP2013147045A - ハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造 - Google Patents

ハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2013147045A
JP2013147045A JP2012006669A JP2012006669A JP2013147045A JP 2013147045 A JP2013147045 A JP 2013147045A JP 2012006669 A JP2012006669 A JP 2012006669A JP 2012006669 A JP2012006669 A JP 2012006669A JP 2013147045 A JP2013147045 A JP 2013147045A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
inverter
vehicle
engine
hybrid vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012006669A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryusuke Karashima
竜介 辛島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2012006669A priority Critical patent/JP2013147045A/ja
Priority to PCT/JP2013/050601 priority patent/WO2013108765A1/ja
Publication of JP2013147045A publication Critical patent/JP2013147045A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/543Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/21External power supplies
    • B60Y2400/214External power supplies by power from domestic supply, e.g. plug in supplies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/61Arrangements of controllers for electric machines, e.g. inverters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】パワーユニットルームの高さ寸法と幅寸法が、エアクリーナとインバータの配置レイアウトにより規定されることなく、パワーユニットルームのコンパクト化を図ること。
【解決手段】横置きエンジン4及びモータ/ジェネレータ6を含むパワートレーン系要素をフロントルーム1に配置したFFプラグインハイブリッド車両である。このFFプラグインハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造において、フロントルーム1に、横置きエンジン4とモータ/ジェネレータ6を車幅方向に配置することで、モータ/ジェネレータ6の上側領域に上部スペースSを形成する。そして、上部スペースSに、モータ/ジェネレータ6に接続されるインバータ12及び横置きエンジン4のエアクリーナ9を車両前後方向に並べて配置した。
【選択図】図3

Description

本発明は、横置きエンジン及びモータを含むパワートレーン系要素をパワーユニットルームに配置したハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造に関する。
従来、ハイブリッド車両のフロントルーム(エンジンルーム)に、横置きエンジンとモータとジェネレータを配置したハイブリッド車両のインバータ配設構造が知られている。このインバータ配設構造は、横置きエンジンの上方位置にエアクリーナを配置し、モータ及びジェネレータの上方位置にインバータを配置し、かつ、エアクリーナとインバータを車幅方向に並べて配置している(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−852号公報
しかしながら、従来のハイブリッド車両のインバータ配設構造にあっては、横置きエンジンの上方位置にエアクリーナが配置されているため、フロントルームは、横置きエンジンの高さとエアクリーナの高さを合わせた寸法以上の高さ寸法を確保する必要がある。また、エアクリーナとインバータが車幅方向に並べて配置されているため、フロントルームは、エアクリーナの横幅とインバータの横幅を合わせた寸法以上の幅寸法を確保する必要がある。したがって、パワートレーン系要素を配置するフロントルームの高さ寸法と幅寸法が、エアクリーナとインバータの配置レイアウトにより規定されてしまい、フロントルームの大型化を招く、という問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、パワーユニットルームの高さ寸法と幅寸法が、エアクリーナとインバータの配置レイアウトにより規定されることなく、パワーユニットルームのコンパクト化を図ることができるハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、横置きエンジン及びモータを含むパワートレーン系要素をパワーユニットルームに配置した。
このハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造において、
前記パワーユニットルームに、前記横置きエンジンと前記モータを車幅方向に配置することで、前記モータの上側領域に上部スペースを形成した。
前記上部スペースに、前記モータに接続されるインバータ及び前記横置きエンジンのエアクリーナを車両前後方向に並べて配置した。
よって、横置きエンジンの上方位置に配置されるエアクリーナを、モータの上側領域に形成した上部スペースに配置した。このため、パワーユニットルームは、横置きエンジンの高さ寸法を許容するルーム高さ寸法を確保するだけで良い。また、エアクリーナとインバータを、モータの上側領域に形成した上部スペースに車両前後方向に並べて配置した。このため、エアクリーナとインバータの各横幅は、上部スペースに収まる幅寸法に設定するだけで、横置きエンジンとモータを合わせた幅寸法を許容するルーム幅寸法を確保するだけで良い。したがって、パワートレーン系要素を配置するパワーユニットルームの高さ寸法と幅寸法が、エアクリーナとインバータの配置レイアウトにより規定されることがなく、パワーユニットルームの高さ寸法と幅寸法を縮小可能である。
この結果、パワーユニットルームの高さ寸法と幅寸法が、エアクリーナとインバータの配置レイアウトにより規定されることなく、パワーユニットルームのコンパクト化を図ることができる。
実施例1のパワートレーン系要素配置構造が適用されたFFプラグインハイブリッド車両を示す全体システム図である。 実施例1のFFプラグインハイブリッド車両においてフロントルーム内でのパワートレーン系要素配置構造を示す正面図である。 実施例1のFFプラグインハイブリッド車両においてフロントルーム内でのパワートレーン系要素配置構造を示す平面図である。 実施例1のFFプラグインハイブリッド車両においてフロントルーム内でのパワートレーン系要素配置構造を示す側面図である。
以下、本発明のハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例1のFFプラグインハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)のパワートレーン系要素配置構造の構成を、「全体システム構成」、「パワートレーン系要素の配置構成」に分けて説明する。
[全体システム構成]
図1は、実施例1のパワートレーン系要素配置構造が適用されたFFプラグインハイブリッド車両を示す全体システム図である。以下、図1に基づいて、プラグインハイブリッド車両の全体システム構成を説明する。
FFプラグインハイブリッド車両は、図1に示すように、パワートレーン系要素を搭載する車両前方側のフロントルーム1と、ドライバや乗員が着座するセンタールーム2と、バッテリ系要素を搭載する車両後方側のリアルーム3と、の3つにスペース区分される。
ここで、「パワートレーン系要素」とは、電子制御系を含みパワートレーン系を構成する各構成要素のことをいう。「バッテリ系要素」とは、電子制御系を含みバッテリ系を構成する各構成要素のことをいう。
前記フロントルーム1には、図1に示すように、横置きエンジン4と、第1クラッチ5と、モータ/ジェネレータ6と、第2クラッチ7と、ベルト式無段変速機8と、がパワートレーン系要素として配置される。なお、横置きエンジン4は、エアクリーナ9とスターターモータ10を有する。また、ベルト式無段変速機8の出力軸は、図外の終減速機と差動ギヤと左右のドライブシャフトを介し、左右の前輪に駆動連結される。
前記横置きエンジン4は、クランク軸方向を車幅方向としてフロントルーム1に配置したエンジンである。横置きエンジン4を配置したフロントルーム1には、横置きエンジン4に関連する様々な制御を行うエンジンコントローラ11が、エンジン制御系の構成要素として配置される。
前記第1クラッチ5は、横置きエンジン4とモータ/ジェネレータ6との間に介装された油圧式の単板摩擦クラッチあるいは多板摩擦クラッチであり、第1クラッチ油圧により締結/スリップ締結/開放が制御される。
前記モータ/ジェネレータ6は、第1クラッチ5を介して横置きエンジン4に連結された三相交流の永久磁石型同期モータである。このモータ/ジェネレータ6には、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換するインバータ12が、三相交流ハーネス26を介して接続される。モータ/ジェネレータ6を配置したフロントルーム1には、インバータ12に対して制御指令を出力するモータコントローラ13が、モータ制御系の構成要素として配置される。
前記第2クラッチ7は、モータ/ジェネレータ6と駆動輪である左右の前輪との間に介装された油圧式の単板摩擦クラッチあるいは多板摩擦クラッチであり、第2クラッチ油圧により締結/スリップ締結/開放が制御される。
前記ベルト式無段変速機8は、プライマリ油室とセカンダリ油室への変速油圧によりベルトの巻き付き径を変えることで無段階の変速比に変速制御される。ベルト式無段変速機8は、ポンプ吐出圧からライン圧を調圧し、ライン圧を元圧として第1,第2クラッチ油圧及び変速油圧を作り出すコントロールバルブユニットを有する。前記第1,第2クラッチ5,7及びベルト式無段変速機8を配置したフロントルーム1には、コントロールバルブユニットの各油圧アクチュエータに対して油圧制御指令を出力する変速機コントローラ14が、油圧制御系の構成要素として配置される。
前記パワートレーン系による駆動形態が異なる代表的な走行モードとしては、「EVモード」と「HEVモード」と「WSCモード」を有する。「EVモード」は、第1クラッチ5を開放し、第2クラッチ7を締結してモータ走行するモードである。「HEVモード」は、両クラッチ5,7を締結して走行するモードである。「WSCモード」は、第1クラッチ5を締結又は開放し、第2クラッチ7をスリップ締結して走行するモードである。
前記センタールーム2には、図1に示すように、車両前方側であってブレーキ液圧アクチュエータが設けられた位置に、回生制動力と液圧制動力の協調制御を行うブレーキコントローラ21が配置される。また、車両後方側の位置であって、センタールーム2を画成するフロアパネルの下側位置に、横置きエンジン4への燃料を蓄える燃料タンク22が配置され、横置きエンジン4と燃料タンク22は、燃料パイプ23にて接続される。
前記リアルーム3には、図1に示すように、走行用バッテリ31と、第1補機用バッテリ32と、第2補機用バッテリ33と、ジョイントボックス34と、第1DC/DCコンバータ35と、第2DC/DCコンバータ36と、がバッテリ系要素として配置される。なお、リアルーム3には、プラグインハイブリッド車両であることに伴い、充電器37と充電ポート38がバッテリ系要素として追加配置される。
前記走行用バッテリ31は、走行用電源としての二次電池であり、例えば、ラミネート型リチウムイオンバッテリが用いられる。この走行用バッテリ31は、互いに接続した多数のセルを積層してバッテリモジュールとし、複数のバッテリモジュールをパックケース内に隙間通路を介して配置した構造としている。走行用バッテリ31は、モータ/ジェネレータ6が力行制御を行うとき、ジョイントボックス34→電力線ハーネス39→インバータ12を経由して放電する。一方、モータ/ジェネレータ6が回生制御を行うとき、インバータ12→電力線ハーネス39→ジョイントボックス34を経由して充電する。
前記第1補機用バッテリ32は、車載の補機類のうちスターターモータ10の専用電源として搭載した低電圧バッテリである。前記第2補機用バッテリ33は、スターターモータ10を除く他の補機類40の電源として搭載した低電圧バッテリである。ここで、2つの補機用バッテリ32,33を搭載している理由は、スターターモータ10によるエンジン始動要求時にエンジン始動を確保するためである。例えば、1つの補機用バッテリのみを搭載した場合には、スターターモータ10と他の補機類40との同時使用等を原因として電圧降下が発生することがあることによる。
前記ジョイントボックス34は、走行用バッテリ31に対する強電の供給/遮断/分配等を行うリレー回路を集約させた分電盤である。例えば、充電スタンド等での停車時にコネクタプラグ41を充電ポート38に接続すると(プラグイン)、充電ポート38→充電器37→ジョイントボックス34を経由し、走行用バッテリ31が外部充電される。また、第1補機用バッテリ32の充電量が不足すると、ジョイントボックス34→第1DC/DCコンバータ35を経由し、走行用バッテリ31の充電量の一部で第1補機用バッテリ32の充電量が確保される。同様に、第2補機用バッテリ33の充電量が不足すると、ジョイントボックス34→第2DC/DCコンバータ36を経由し、走行用バッテリ31の充電量の一部で第2補機用バッテリ33の充電量が確保される。
前記走行用バッテリ31と前記第1DC/DCコンバータ35と前記第2DC/DCコンバータ36と前記充電器37は、何れも全体を覆うケースに収納されたパック構造であり、空冷ファンユニット51,55,56,57が収納ケースのそれぞれに設けられている。前記ジョイントボックス34及び空冷ファンユニット51,55,56,57を配置したリアルーム3には、走行用バッテリ31の容量管理や温度管理等を行うと共に空冷ファンユニット51,55,56,57の動作制御を行うバッテリコントローラ42が、バッテリ制御系の構成要素として配置される。
前記リアルーム3には、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担う統合コントローラ43が、統合制御系の構成要素として配置される。なお、統合コントローラ43と、各コントローラ11,13,14,21,42は、CAN通信線44を介して情報交換される。
[パワートレーン系要素の配置構成]
図2〜図4は、フロントルーム内でのパワートレーン系要素配置構造を示す正面図、平面図、側面図である。以下、図2〜図4に基づき、パワートレーン系要素の配置構成を説明する。
前記フロントルーム1(パワーユニットルーム)には、図2〜図4に示すように、横置きエンジン4と、モータ/ジェネレータ6(モータ)と、ベルト式無段変速機8と、エアクリーナ9と、エンジンコントローラ11(電子制御ユニット)と、インバータ12と、モータコントローラ13と、変速機コントローラ14(電子制御ユニット)と、が配置されている。
前記横置きエンジン4は、図2及び図3に示すように、フロントルーム1の右側スペースに車幅方向に配置される。この横置きエンジン4のクランク軸とモータ/ジェネレータ6のモータ軸とベルト式無段変速機8の入力軸は、図2に示すように、横置きエンジン4のクランク軸位置にて車幅方向に同軸配置とされる(共通軸線A)。そして、横置きエンジン4の下部位置には、モータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8の各ケースが車幅方向に一体に固定され、FFハイブリッド車両のフロントルーム1に搭載したパワーユニットを構成している。このように、パワーユニットをL字状に配置することにより、フロントルーム1のうち、横置きエンジン4より高さが低いモータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8の上側領域に上部スペースSを形成している。
前記モータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8の上側領域に形成された上部スペースSには、エアクリーナ9とエンジンコントローラ11とインバータ12とモータコントローラ13と変速機コントローラ14が配置される。
前記インバータ12は、図4に示すように、横置きエンジン4の高さ以下の位置であって、モータ/ジェネレータ6とベルト式無段変速機8の上部位置から車両前方側にオフセットした上部スペースSの前側領域に配置される。一方、前記エアクリーナ9は、横置きエンジン4の高さ以下の位置であって、モータ/ジェネレータ6とベルト式無段変速機8の上部位置であり、横置きエンジン4と車幅方向に隣接する上部スペースSの後側領域に配置される。つまり、インバータ12とエアクリーナ9は、上部スペースSにおいて、車両前後方向に並んだ配置とされている。
前記パワーユニット(横置きエンジン4とモータ/ジェネレータ6とベルト式無段変速機8)は、図2に示すように、サスペンションメンバ15(第1車体部材)に対し、図外のマウント部材を介して弾性支持される。一方、インバータ12とエアクリーナ9は、前記パワーユニットと並列にサイドメンバ16(第2車体部材)に対しブラケット17を介して固定される。
前記エアクリーナ9は、横置きエンジン4と車幅方向に隣接する位置に配置され、図2及び図3に示すように、車両前方に向かって少し斜め方向に開口した空気導入口9aを有する。そして、横置きエンジン4とインバータ12の間に形成されるスペースから走行風等を導入する。さらに、横置きエンジン4の吸気管24に対し、相対変位を吸収するベローズ管25を介して接続されている。
前記インバータ12は、図2に示すように、モータコントローラ13を一体に有し、インバータ12の車両上方向スペースには、電子制御ユニットであるエンジンコントローラ11と変速機コントローラ14が、階層状に重ねて配置される。そして、インバータ12の車両後方側位置には、図4に示すように、リアルーム3に搭載された走行用バッテリ31から車両前方側に延びた電力線ハーネス39が接続される。インバータ12からモータ/ジェネレータ6へは三相交流ハーネス26により接続される。
前記インバータ12の上部位置に配置される両コントローラ11,14は、インバータ12の平面視による占有領域内の上部位置にエンジンコントローラ11を階層配置する。さらに、インバータ12の平面視による占有領域内の上側位置であって、エンジンコントローラ11の上部位置に変速機コントローラ14を階層配置するレイアウトとされる。
前記エンジンコントローラ11と前記変速機コントローラ14に接続される信号線ハーネス18は、図4に示すように、両コントローラ11,14の車両後方側の背面と保護プレート部19aの間に形成される車幅方向空間に沿って配線される。この保護プレート部19aは、図4に示すように、第1取り付けプレート19から一体に屈曲形成されたもので、両コントローラ11,14とエアクリーナ9との間を車幅方向に仕切る縦壁として機能する。第1取り付けプレート19は、図2に示すように、インバータ12の上面に固定され、エンジンコントローラ11を設定するプレートである。この第1取り付けプレート19には、変速機コントローラ14を設定する第2取り付けプレート20が固定される。
次に、作用を説明する。
実施例1のハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造における作用を、「エアクリーナとインバータの配置作用」、「インバータ上部へのコントローラ配置作用」に分けて説明する。
[エアクリーナとインバータの配置作用]
車両の設計仕様として、全長・車幅・車高が決まっている場合、センタールーム2からの前方視野の拡大、室容積の拡大、デザイン自由度の確保を達成するためには、パワートレーン系要素を配置するフロントルーム1をできる限りコンパクト化することが必要である。以下、これを反映するエアクリーナ9とインバータ12の配置作用を説明する。
上記のように、実施例1では、横置きエンジン4の上方位置に配置されるエアクリーナ9を、モータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8の上側領域に形成した上部スペースSに配置した。この構成により、フロントルーム1は、横置きエンジン4の高さ寸法を許容するルーム高さ寸法H(図2参照)を確保するだけで良い。
また、実施例1では、エアクリーナ9とインバータ12を、モータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8の上側領域に形成した上部スペースSに車両前後方向に並べて配置した。この構成により、エアクリーナ9とインバータ12の各横幅は、上部スペースSに収まる幅寸法に設定するだけで、横置きエンジン4とモータ/ジェネレータ6とベルト式無段変速機8を合わせた幅寸法を許容するルーム幅寸法W(図2参照)を確保するだけで良い。
したがって、パワートレーン系要素を配置するフロントルーム1の高さ寸法Hと幅寸法Wが、エアクリーナ9とインバータ12の配置レイアウトにより規定されることがなく、フロントルーム1の高さ寸法Hと幅寸法Wを縮小可能であり、フロントルーム1のコンパクト化を図ることができる。
実施例1では、横置きエンジン4、モータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8を、サスペンションメンバ15に対して弾性支持し、インバータ12を、サイドメンバ16に対して固定支持した構成を採用した。
例えば、パワーユニットに対しインバータを支持した場合には、エンジンやモータ/ジェネレータからの振動が、そのままインバータに伝達され、インバータに不具合が発生し易いし、インバータ耐久性も低下する。
これに対し、横置きエンジン4やモータ/ジェネレータ6からの振動が、弾性支持部→サスペンションメンバ15→サイドメンバ16を経由し、減衰振動がインバータ12に伝達されることになり、インバータ12がエンジン振動やモータ振動から保護される。
実施例1では、インバータ12を、モータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8の上部位置から車両前方側にオフセットした上部スペースSの前側領域に配置する。そして、エアクリーナ9を、モータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8の上部位置であり、横置きエンジン4と車幅方向に隣接する上部スペースSの後側領域に配置した構成を採用した。
例えば、パワーユニットの振動時には、インバータ12とモータ/ジェネレータ6の相対間隔が変位することで、インバータ12とモータ/ジェネレータ6を接続する三相交流ハーネス26の長さとしては、相対変位を吸収できる長さを確保する必要がある。一方、エアクリーナ9は、横置きエンジン4の吸気管24に接続されることで、横置きエンジン4と接続するベローズ管25の長さを短くするには、できる限り横置きエンジン4に近い方が良い。
これに対し、インバータ12の車両前方側オフセット配置により、モータ/ジェネレータ6との間隔が長くなることで、相対変位を吸収してハーネス切れを防止するのに十分な三相交流ハーネス26の長さが確保される。一方、エアクリーナ9のエンジン隣接配置により、横置きエンジン4と接続するベローズ管25の長さが短くなることで、スペース効率が向上するだけでなく、清浄空気のエンジン導入抵抗が低く抑えられる。
[インバータ上部へのコントローラ配置作用]
フロントルーム1にパワートレーン系要素として電子制御ユニットを配置する場合、電子制御ユニットを、スペース効率を向上させて配置することが必要である。以下、これを反映するインバータ上部へのコントローラ配置作用を説明する。
上記のように、実施例1では、インバータ12の車両上方向スペースに、パワートレーン系を制御する電子制御ユニット(エンジンコントローラ11と変速機コントローラ14)を階層状に重ねて配置する構成を採用した。
この構成を採用したことにより、フロントルーム1に配置されたインバータ12の車両上方向スペースが、電子制御ユニットの設置スペースとして活用される。したがって、インバータから独立した位置に電子制御ユニットを配置する場合に比べ、スペース効率の向上が図られる。
実施例1では、フロントルーム1に、横置きエンジン4とモータ/ジェネレータ6を車幅方向に配置することで、モータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8の上側領域に上部スペースSを形成する。そして、上部スペースSのうち車両前方側領域に、インバータ12を配置する構成を採用した。
インバータ12に電子制御ユニットを階層状に重ねて配置する場合、インバータ12を配置しようとするスペースは、車両上下方向に広いスペースが必要である。これに対し、モータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8の上側領域に上部スペースSを形成した場合、図4に示すように、モータ/ジェネレータ6及びベルト式無段変速機8の真上領域よりも、真上領域から車両前方側に外れた車両前方側領域の方がより広いスペースを確保できる。
したがって、上部スペースSのうち車両前方側領域にインバータ12を配置することで、インバータ12に電子制御ユニット(エンジンコントローラ11と変速機コントローラ14)を階層状に重ねて配置するのに十分なスペースが確保される。
実施例1では、インバータ12の上部位置にエンジンコントローラ11を配置し、さらに、エンジンコントローラ11の上部位置に変速機コントローラ14を配置する構成を採用した。
エンジンコントローラ11に接続されるハーネス数と変速機コントローラ14に接続されるハーネス数を比較すると、横置きエンジン4に関連する様々な制御を行うエンジンコントローラ11に接続されるハーネス数が、変速機コントローラ14に接続されるハーネス数よりも多い。このため、ハーネス数が多いエンジンコントローラ11への接続作業を、変速機コントローラ14への接続作業の後で行おうとすると、既に配索されている変速機コントローラ14のハーネスを避けながら行うという手間を要する。
したがって、エンジンコントローラ11と変速機コントローラ14を組み付けるとき、ハーネス数が多いエンジンコントローラ11への接続作業を先に行った後、ハーネス数が少ない変速機コントローラ14への接続作業を行うことで、作業効率が向上する。
実施例1では、エンジンコントローラ11と変速機コントローラ14に接続される信号線ハーネス18を、両コントローラ11,14の車両後方側の背面と保護プレート部19aの間に形成される車幅方向空間に沿って配線する構成を採用した。
例えば、保護プレートが無い状況での前突時には、インバータ12及び両コントローラ11,14が車両後方側へ移動し、両コントローラ11,14が、信号線ハーネス18を挟みながら車両後方側のエアクリーナ9と干渉する。このとき、両コントローラ11,14とエアクリーナ9により挟まれた信号線ハーネス18が損傷しやすくなる。
これに対し、前突時、両コントローラ11,14が車両後方側へ移動しても、保護プレート部19aがエアクリーナ9と干渉することになる。このため、両コントローラ11,14の車両後方側の背面と保護プレート部19aの間に形成される車幅方向空間に沿って配線された信号線ハーネス18が損傷から保護される。
実施例1では、車両後方側のリアルーム3に走行用バッテリ31を搭載する。そして、インバータ12の車両後方側位置に、走行用バッテリ31から車両前方側に延びた電力線ハーネス39を接続する構成を採用した。
この構成により、前突時、インバータ12とエンジンコントローラ11と変速機コントローラ14が、電力線ハーネス39へ車両前方から入力する衝撃力の防護ブロックになり、電力線ハーネス39が損傷から保護される。
次に、効果を説明する。
実施例1のFFプラグインハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) 横置きエンジン4及びモータ(モータ/ジェネレータ6)を含むパワートレーン系要素をパワーユニットルーム(フロントルーム1)に配置したハイブリッド車両(FFプラグインハイブリッド車両)のパワートレーン系要素配置構造において、
前記パワーユニットルーム(フロントルーム1)に、前記横置きエンジン4と前記モータ(モータ/ジェネレータ6)を車幅方向に配置することで、前記モータ(モータ/ジェネレータ6)の上側領域に上部スペースSを形成し、
前記上部スペースSに、前記モータ(モータ/ジェネレータ6)に接続されるインバータ12及び前記横置きエンジン4のエアクリーナ9を車両前後方向に並べて配置した。
このため、パワーユニットルーム(フロントルーム1)の高さ寸法Hと幅寸法Wが、エアクリーナ9とインバータ12の配置レイアウトにより規定されることなく、パワーユニットルーム(フロントルーム1)のコンパクト化を図ることができる。
(2) 前記横置きエンジン4及び前記モータ(モータ/ジェネレータ6)を、第1車体部材(サスペンションメンバ15)に対して弾性支持し、
前記インバータ12を、第2車体部材(サイドメンバ16)に対して固定支持した。
このため、(1)の効果に加え、横置きエンジン4やモータ(モータ/ジェネレータ6)からの振動が減衰されてインバータ12に伝達されることで、インバータ12をエンジン振動やモータ振動から保護することができる。
(3) 前記インバータ12を、前記モータ(モータ/ジェネレータ6)の上部位置から車両前方側にオフセットした前記上部スペースSの前側領域に配置し、
前記エアクリーナ9を、前記モータ(モータ/ジェネレータ6)の上部位置であり、前記横置きエンジン4と車幅方向に隣接する前記上部スペースSの後側領域に配置した。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、インバータ12の配置レイアウトにより、ハーネス切れを防止するのに十分なハーネス長を確保することができると共に、エアクリーナ9の配置レイアウトにより、スペース効率が向上するだけでなく、清浄空気のエンジン導入抵抗が低く抑えることができる。
(4) 前記インバータ12の車両上方向スペースに、パワートレーン系を制御する電子制御ユニット(エンジンコントローラ11と変速機コントローラ14)を階層状に重ねて配置した。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、インバータ12の車両上方向スペースを電子制御ユニット(エンジンコントローラ11と変速機コントローラ14)の設置スペースとして活用することで、スペース効率の向上を図ることができる。
以上、本発明のハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、インバータ12を、モータ/ジェネレータ6の上部位置から車両前方側にオフセットした上部スペースSの前側領域に配置し、エアクリーナ9を、モータ/ジェネレータ6の上部位置であり、横置きエンジン4と車幅方向に隣接する上部スペースSの後側領域に配置した例を示した。しかし、インバータとエアクリーナの車両前後方向に並べた配置レイアウトとしては、インバータを、上部スペースの後側領域に配置し、エアクリーナを、上部スペースの前側領域に配置する例であっても良い。
実施例1では、インバータ12の車両上方向スペースに、パワートレーン系を制御する電子制御ユニットを階層状に重ねて配置する例を示した。しかし、インバータ12の車両上方向スペースには、電子制御ユニットを配置しない例であっても良い。
実施例1では、本発明のパワートレーン系要素配置構造をFFプラグインハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明のハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造は、プラグイン構造を持たないFFハイブリッド車両、リアルームにパワートレーン系要素を配置したRRハイブリッド車両やRRプラグインハイブリッド車両に対しても適用することができる。
実施例1では、1モータ・2クラッチのパラレル型ハイブリッド車両への適用例を示した。しかし、ハイブリッド車両のタイプとしては、差動機構を備えたパラレル型ハイブリッド車両、エンジンとモータを直結したアシスト型ハイブリッド車両、エンジンとモータを分離したシリーズ型ハイブリッド車両に対しても適用可能である。要するに、横置きエンジン及びモータを含むパワートレーン系要素をパワーユニットルームに配置したハイブリッド車両であれば本発明のパワートレーン系要素配置構造を適用できる。
1 フロントルーム(パワーユニットルーム)
2 センタールーム
3 リアルーム
4 横置きエンジン
5 第1クラッチ
6 モータ/ジェネレータ(モータ)
7 第2クラッチ
8 ベルト式無段変速機
9 エアクリーナ
10 スターターモータ
11 エンジンコントローラ(電子制御ユニット)
12 インバータ
13 モータコントローラ
14 変速機コントローラ(電子制御ユニット)
15 サスペンションメンバ(第1車体部材)
16 サイドメンバ(第2車体部材)
S 上部スペース

Claims (4)

  1. 横置きエンジン及びモータを含むパワートレーン系要素をパワーユニットルームに配置したハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造において、
    前記パワーユニットルームに、前記横置きエンジンと前記モータを車幅方向に配置することで、前記モータの上側領域に上部スペースを形成し、
    前記上部スペースに、前記モータに接続されるインバータ及び前記横置きエンジンのエアクリーナを車両前後方向に並べて配置した
    ことを特徴とするハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造。
  2. 請求項1に記載されたハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造において、
    前記横置きエンジン及び前記モータを、第1車体部材に対して弾性支持し、
    前記インバータを、第2車体部材に対して固定支持した
    ことを特徴とするハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造。
  3. 請求項1又は2に記載されたハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造において、
    前記インバータを、前記モータの上部位置から車両前方側にオフセットした前記上部スペースの前側領域に配置し、
    前記エアクリーナを、前記モータの上部位置であり、前記横置きエンジンと車幅方向に隣接する前記上部スペースの後側領域に配置した
    ことを特徴とするハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造。
  4. 請求項1から3までの何れか1項に記載されたハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造において、
    前記インバータの車両上方向スペースに、パワートレーン系を制御する電子制御ユニットを階層状に重ねて配置した
    ことを特徴とするハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造。
JP2012006669A 2012-01-17 2012-01-17 ハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造 Pending JP2013147045A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012006669A JP2013147045A (ja) 2012-01-17 2012-01-17 ハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造
PCT/JP2013/050601 WO2013108765A1 (ja) 2012-01-17 2013-01-16 ハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012006669A JP2013147045A (ja) 2012-01-17 2012-01-17 ハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013147045A true JP2013147045A (ja) 2013-08-01

Family

ID=48799190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012006669A Pending JP2013147045A (ja) 2012-01-17 2012-01-17 ハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2013147045A (ja)
WO (1) WO2013108765A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12049147B2 (en) * 2019-05-31 2024-07-30 Nissan Motor Co., Ltd. Hybrid electric vehicle
CN112347559B (zh) * 2020-10-27 2022-08-30 东风汽车集团有限公司 一种动力总成布置可行域确定方法
JP2024112719A (ja) * 2023-02-08 2024-08-21 トヨタ自動車株式会社 電動車両

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3975394B2 (ja) * 2001-12-27 2007-09-12 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動駆動装置制御ユニット
JP2007307984A (ja) * 2006-05-17 2007-11-29 Toyota Motor Corp 電気機器の配線接続構造および電動車両
JP5252311B2 (ja) * 2009-09-25 2013-07-31 スズキ株式会社 ハイブリッド車両の冷却装置
JP5499730B2 (ja) * 2010-01-22 2014-05-21 マツダ株式会社 電気自動車の前部構造

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013108765A1 (ja) 2013-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013108763A1 (ja) ハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造
JP6089403B2 (ja) 電動車両のバッテリ系要素配置構造
JP5483293B2 (ja) ハイブリッド自動車の車体構造
KR101708529B1 (ko) 작업차의 전력 제어 유닛의 배치 구조
KR101897836B1 (ko) 차량을 하이브리드 차량으로 변환하는 방법
JP5483756B2 (ja) 自動車
WO2013183499A1 (ja) 電動車両の電子制御系要素の配置構造
WO2014192380A1 (ja) 車両用駆動装置
US9724993B2 (en) Hybrid vehicle
WO2010073464A1 (ja) 蓄電装置の温度調節構造
WO2019230286A1 (ja) 電動車両
WO2013129011A1 (ja) ハイブリッド車用トランスアクスル装置
JP6079519B2 (ja) 車両用駆動装置
US8622161B2 (en) Installation structure for electrical equipment in rear vehicle body
EP2694310A2 (en) Electric vehicle with range extender
KR20080107458A (ko) 전원 팩 탑재 구조
JP5922988B2 (ja) ハイブリッド車両用システム
WO2013183500A1 (ja) 電動車両の強電ハーネス接続構造
US9768431B2 (en) Battery pack separator
JP2013133019A (ja) ハイブリッド車両
WO2013108765A1 (ja) ハイブリッド車両のパワートレーン系要素配置構造
JP6604425B2 (ja) ハイブリッド車両
JP5046294B2 (ja) 電源システムおよび電源システムが搭載される移動装置
WO2013108766A1 (ja) 電動車両のバッテリ冷却構造
WO2013183501A1 (ja) 電動車両の冷却風排気ダクト構造