JP2017094771A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の後方側に配置されると共に後輪を駆動するトランスアクスルを備えた車両において、製造工程の複雑化を回避しつつ、トランスアクスルを効率よく冷却することができる車両を提供する。
【解決手段】後輪３を駆動させることができる車両であって、後輪３を駆動する回転電機を含み、車両中央部よりも後方側であって車両の下面に設けられているトランスアクスル８と、車両の下面に設けられており、トランスアクスル８を冷却する冷媒が循環する冷却回路９とを備え、冷却回路９は、冷媒を冷却する冷却器３４と、冷却器３４に向けて外気を案内するダクト３６とを含み、ダクト３６の吸気口は、車両の下面であって後輪３の回転中心よりも車両前方側に配置されている。
【選択図】図４

Description

本願発明は、車両に関し、特に、車両後方側にトランスアクスルが設けられた車両に関する。

従来から車両の後輪に駆動力を伝達して走行する車両について各種提案されている。
たとえば、特開２００６−１６８６００号公報に記載された車両は、車両前方に設けられたエンジンと、エンジンの後部に設けられたモータと、モータに接続されたプロペラシャフトと、プロペラシャフトが接続された差動歯車と、差動歯車に接続された後輪とを備える。

また、特開２００５−３０６２０７号公報に記載された車両は、燃料電池と、車両の後方側に配置された駆動モータとを含み、駆動モータは燃料電池が供給される電力によって駆動する。

特開２００６−１６８６００号公報 特開２００５−３０６２０７号公報

ここで、特開２００５−３０６２０７号公報に記載された車両は、駆動モータと、後輪に接続された差動歯車とを含むトランスアクスルを含む。

このようなトランスアクスルを冷却するには、オイルなどの冷媒を循環させて、当該冷媒を外気で冷却することが考えられる。

ここで、冷却器を車両前方に設けて、冷媒を冷却することが考えられる。しかし、この手法では、駆動モータが車両後方に設けられているため、冷却器と駆動モータとを接続する管路の経路長が長くなる。そして、冷却器で冷却された冷媒が駆動モータに達するときには、周囲の空気で暖められ、駆動モータを良好に冷却することができない。

そこで、冷却器を車両後部に配置することが考えられる。この手法においては、冷却器に供給する冷却風を吸い込む吸込口の搭載位置が問題となる。

たとえば、吸込口を車両底面側に配置すると、後輪によって巻き上げられた石やほこりが吸気口から入り込み、冷却器の冷却効率の低下を招くおそれがある。

さらに、車両の側面に吸気口を配置したのでは、当該吸気口を形成する工程が必要となり、製造工程の複雑化を招くおそれがある。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両の後方側に配置されると共に後輪を駆動するトランスアクスルを備えた車両において、製造工程の複雑化を回避しつつ、トランスアクスルを効率よく冷却することができる車両を提供することである。

本願発明に係る車両は、後輪を駆動する回転電機を含み、車両中央部よりも後方側であって前記車両の底面に設けられているトランスアクスルと、前記車両の底面に設けられており、前記トランスアクスルを冷却する冷媒が循環する冷却回路とを備える。上記冷却回路は、冷媒を冷却する冷却器と、前記冷却器に向けて外気を案内するダクトとを含む。上記ダクトの吸気口は、前記後輪の回転中心よりも車両前方側に配置されている。

本願発明に係る車両によれば、製造工程が複雑にならず、さらに、車両の後方側に設けられるとと共に後輪を駆動するトランスアクスルを良好に冷却することができる。

本実施の形態に係る車両１を示すブロック図である。 車両１を模式的に示す側断面図である。 車両１を模式的に示す平面図である。 冷却回路９およびトランスアクスル８を模式的に示す模式図である。 変形例を示す車両の側断面図である。

図１は、本実施の形態に係る車両１を示すブロック図である。この図１に示すように、車両１は、前輪２および後輪３と、トランスアクスル４と、エンジン５と、ＰＣＵ６Ａ，６Ｂと、バッテリ７と、トランスアクスル８と、冷却回路９と、制御部１０を備える。

トランスアクスル４は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構２１と、減速機２２と、差動機構２３とを含む。

回転電機ＭＧ２は、インバータ６から供給する電力によって駆動し、前輪２を駆動する動力を発生する。

動力分割機構２１は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の各出力軸と、エンジン５の出力軸と、減速機２２とを機械的に接続して、回転電機ＭＧ２およびエンジン５の動力を減速機２２に伝達する。

トランスアクスル８は、回転電機３０と、回転電機３０からの動力を後輪３に伝達する差動機構３１とを含む。冷却回路９は、冷媒Ｃ１が循環しており、回転電機３０および差動機構３１を冷却する。

ＰＣＵ６Ａは、バッテリ７から供給される直流電力を交流電力に変換して、回転電機ＭＧ２に供給する。ＰＣＵ６Ｂは、バッテリ７から供給される交流電力を直流電力に変換して、回転電機３０に供給する。なお、ＰＣＵ６ＡおよびＰＣＵ６Ｂは、いずれも、インバータおよびコンバータを含む。

図２は、車両１を模式的に示す側断面図であり、図３は、車両１を模式的に示す平面図である。図２に示すように、車両１は、内部にエンジンコンパートメント１３および搭乗空間１４が形成された車両本体１１を含む。車両本体１１は、車両１の下面を規定するフロアパネル１２を含む。搭乗空間１４内には、複数のシートが設けられている。そして、トランスアクスル８は、フロアパネル１２の下面に配置されている。なお、エンジンコンパートメント１３内には、トランスアクスル４、エンジン５およびＰＣＵ６Ａが設けられている。

図２および図３に示すように、トランスアクスル８は、車両１の前後方向の中央部よりも後方側に配置されると共に、後輪３の間に配置されている。

図３に示すように、車両１は、左側面４５および右側面４６を含み、後輪３Ｌは、左側面４５側に設けられ、後輪３Ｒは右側面４６側に設けられている。

図４は、冷却回路９およびトランスアクスル８を模式的に示す模式図である。この図４に示すように、差動機構３１には、左側の後輪３Ｌに接続される車軸４０と、右側の後輪３Ｒに接続される車軸４１とを含む。なお、車軸４０は、後輪３Ｌの中心に接続され、車軸４１は、後輪３Ｒの中心に接続されている。

なお、回転電機３０は、差動機構３１より前方側に配置されているが、差動機構３１の横側に配置してもよい。

冷却回路９は、冷媒Ｃ１を冷却する冷却器３４と、冷却器３４に接続された循環管３３および循環管３５と、ギヤポンプ３２と、ダクト３６とを含む。

冷却器３４は、車両１の幅方向の中央部よりも左側面４５（後輪３Ｌ）側に設けられており、冷却器３４は、後輪３Ｌよりも、車両１の背面４７側に配置されている。

図４において、循環管３３は、冷却器３４と回転電機３０との間を冷媒Ｃ１が循環するように冷却器３４および回転電機３０に接続されている。回転電機３０内に供給された冷媒Ｃ１は、回転電機３０のロータおよびステータを冷却する。

循環管３５は、差動機構３１および冷却器３４の間を冷媒Ｃ１が循環するように、差動機構３１および冷却器３４に接続されている。差動機構３１内に供給された冷媒Ｃ１は、差動機構３１の各ギヤや軸受を冷却する。

ギヤポンプ３２は、回転電機３０からの駆動力で駆動しており、冷却器３４で冷却された冷媒Ｃ１を循環管３３および循環管３５に吐出する。

ダクト３６は、中空状に形成されており、ダクト３６の車両前方側の端部には吸込口３７が形成されている。ダクト３６の車両後方側の端部には、排気口３８が形成されている。

ダクト３６は、吸込口３７で吸い込んだ空気を排気口３８から排気して、冷却器３４を冷却する。冷却器３４内には、冷媒Ｃ１が流れており、冷却器３４内の冷媒Ｃ１が冷却される。

ダクト３６は、吸込口３７から排気口３８に向かうにつれて、車両１の幅方向における幅が小さくなるように形成されている。

車両１の幅方向における吸込口３７の大きさは、車両１の幅方向における排気口３８の大きさよりも大きく、吸込口３７の吸込面積は、排気口３８の排気面積よりも広い。

このため、排気口３８から排気される空気の排気速度は速く、冷却器３４を良好に冷却することができる。

車両１の幅方向における冷却器３４の長さは排気口３８の長さと実質的に同じであり、車両１の高さ方向における冷却器３４の高さは、排気口３８の高さと実質的同じである。

吸込口３７は、後輪３の中心よりも車両１の前方側に配置されている。ここで、車両１が前進しているときには、後輪３によって地面の石や埃などは、後輪３の接地面５０の後端から車両１の後方に向けて飛ばされる。

車両１を上方から平面視すると、接地面５０は後輪３の中心を中心として、車両１の前後方向に延びており、接地面５０の後端部は、後輪３の中心よりも後方側に位置している。

その一方で、吸込口３７は、後輪３の中心よりも車両１の前方側に配置されているため、車両１の走行中において、後輪３が跳ね飛ばした石などが、吸込口３７からダクト３６内に入り込むことを抑制することができる。

好ましくは、吸込口３７を後輪３よりも僅かに車両１の前方側に配置することで、吸込口３７から石や埃が入り込むことをさらに抑制することができる。

図２および図４に示すように、ダクト３６は、吸込口３７から排気口３８に向かうにつれて、トランスアクスル８の下方を通って、トランスアクスル８の後端部側から車両１の後方に向かうにつれて、上方に向かうように湾曲している。そして、排気口３８は吸込口３７よりも上方に位置している。冷却器３４は、この吸込口３７の直ぐ後ろ側に配置されている。

このように、冷却器３４は、吸込口３７よりも上方に配置されており、後輪３（３Ｌ）によって跳ね飛ばされる石や埃が当たり難くなっている。これにより、石などが冷却器３４にあたり、冷却器３４が損傷したり、冷却器３４の表面に埃が多量に付着して冷却器３４の冷却効率が低くなることを抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、冷却器３４は、車両１の中央部よりも、一方の左側面４５に近い位置にも設けられている。このため、駆動源がエンジンのみであるエンジン車両の車両本体を流用する場合においても、エンジン車両の排気口が設けられる位置に冷却器３４を配置することができ、エンジン車両の車両本体と、本実施の形態に係る車両１の車両本体１１とを容易に共通化することができる。

特に、本実施の形態に係る車両１においては、吸込口３７は、車両１の下面に配置されており、左側面４５や右側面４６に形成されていない。このため、本実施の形態に係る車両１を製造する工程において、左側面４５や右側面４６に吸込口を形成する工程が増えておらず、車両１の製造工程の複雑化が抑制されている。

回転電機３０および差動機構３１は、ダクト３６の上方に配置されており、石などが跳ね飛ばされたとしても、ダクト３６によって保護されている。

このように、本実施の形態に係る車両１においては、冷却器３４の冷却能力が埃などで低下することを抑制することができると共に、車両１の製造工程が複雑化することが抑制されている。

なお、上記の図１から図４に示す例は、前輪および後輪を駆動させることができるハイブリッド車両について説明したが、エンジンが搭載されていない電気自動車にも適用することができる。さらに、本願発明を適用することができる車両は、上記のようなハイブリッド車両および電気自動車に限られない。

図５は、変形例を示す車両の側断面図である。なお、図５に示す構成のうち、上記図１から図４に示す構成と同一または実質的に同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。図５に示すように、本願発明を燃料電池車両にも適用することができる。

車両１Ａは、車両１Ａの前方側に設けられた燃料電池６０と、フロアパネル１２の下面に設けられた水素タンク６１と、トランスアクスル８と、冷却回路９とを含む。そして、トランスアクスル８は、水素タンク６１の後方側に配置されている。この図５に示す例においても、ダクト３６の吸込口３７は、後輪３の中心よりも車両１Ａの前方側に配置されている。このため、車両１Ａにおいても、冷却回路９がトランスアクスル８を冷却することができると共に、冷却器３４に石や埃が当たることを抑制することができる。

以上、本発明に基づいた各実施の形態および各実施例について説明したが、今回開示された事項はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、車両後方側にトランスアクスルが設けられた車両に適用することができる。

１，１Ａ 車両、２ 前輪、３，３Ｌ，３Ｒ 後輪、４，８ トランスアクスル、５ エンジン、６ インバータ、７ バッテリ、９ 冷却回路、１０ 制御部、１１ 車両本体、１２ フロアパネル、１３ エンジンコンパートメント、１４ 搭乗空間、２１ 動力分割機構、２２ 減速機、２３，３１ 差動機構、３０，ＭＧ１，ＭＧ２ 回転電機、３２ ギヤポンプ、３３，３５ 循環管、３４ 冷却器、３６ ダクト、３７ 吸込口、３８ 排気口、４０，４１ 車軸、４５ 左側面、４６ 右側面、４７ 背面、５０ 接地面、６０ 燃料電池、６１ 水素タンク。

Claims (1)

1. 後輪を駆動させることができる車両であって、
   前記後輪を駆動する回転電機を含み、車両中央部よりも後方側であって前記車両の下面に設けられているトランスアクスルと、
   前記車両の下面に設けられており、前記トランスアクスルを冷却する冷媒が循環する冷却回路と、
   を備え、
   前記冷却回路は、冷媒を冷却する冷却器と、前記冷却器に向けて外気を案内するダクトとを含み、
   前記ダクトの吸気口は、前記車両の下面であって前記後輪の回転中心よりも車両前方側に配置されている、車両。

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