JP4569677B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、車両前部の収納部に、内燃機関と、電動機と、内燃機関を冷却する冷却液と外気との熱交換を行なう内燃機関用ラジエータと、電動機および電動機を駆動するインバータを冷却する冷却液と外気との熱交換を行なう電機駆動用ラジエータと、を収納してなるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、動力源としてエンジンと電動モータとを備え、電動モータを駆動するインバータを冷却するハイブリッド車両用ラジエータとエンジン用ラジエータとをエンジンルーム内に搭載するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、エンジン用ラジエータの下部前方に空調用コンデンサを配置すると共に、この空調用コンデンサの上部にハイブリッド車両用ラジエータを配置し、ハイブリッド車両用ラジエータに冷却水を供給する供給配管をハイブリッド車両用ラジエータの前側で空調用コンデンサの上部に配置してハイブリッド車両用ラジエータにその前側から取り付けている。
特開２００８−２４２００号公報

上述のハイブリッド自動車では、ハイブリッド車両用ラジエータの前側から供給配管を取り付けるため、後側から供給配管を取り付けるものに比してハイブリッド車両用ラジエータの後側における機器や部材の搭載性や組み付け性を高めることができるが、車両の衝突により供給配管が損傷する場合がある。例えば、車両の衝突によりバンパーリインフォースメントなどの車体の一部を形成する部材が後方に移動して供給配管に押し付けられると、供給配管が損傷してしまう。

本発明のハイブリッド自動車は、車両前部の収納部に収納された電動機とインバータを冷却するラジエータ用の配管が損傷するのを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
車両前部の収納部に、内燃機関と、電動機と、前記内燃機関を冷却する冷却液と外気との熱交換を行なう内燃機関用ラジエータと、前記電動機および該電動機を駆動するインバータを冷却する冷却液と外気との熱交換を行なう電機駆動用ラジエータと、を収納してなるハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関用ラジエータを前記収納部の最前部近傍かつ車両幅方向の略中央に配置し、
前記内燃機関の冷却液を循環する内燃機関用ラジエータ配管を前記内燃機関用ラジエータの後側から該内燃機関用ラジエータに取り付け、
前記電機駆動用ラジエータを、車両前側のバンパー後方で車両幅方向に延在するリインフォースメントの車両後方かつ前記内燃機関用ラジエータの車両前方に配置し、
前記電動機および前記インバータの冷却液を循環する電機駆動用ラジエータ配管を、前記リインフォースメントの上部に配置すると共に前記電機駆動用ラジエータの前側から該電機駆動用ラジエータに取り付けてなる、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、内燃機関用ラジエータを収納部の最前部近傍かつ車両幅方向の略中央に配置し、内燃機関の冷却液を循環する内燃機関用ラジエータ配管を内燃機関用ラジエータの後側から内燃機関用ラジエータに取り付け、電機駆動用ラジエータを、車両前側のバンパー後方で車両幅方向に延在するリインフォースメントの車両後方かつ内燃機関用ラジエータの車両前方に配置し、電動機およびインバータの冷却液を循環する電機駆動用ラジエータ配管を、リインフォースメントの上部に配置すると共に電機駆動用ラジエータの前側から電機駆動用ラジエータに取り付ける。こうして配置し取り付けた状態で、車両の衝突によりバンパーを介してリインフォースメントが力を受けると、車両前方からの力のエネルギを吸収可能な車両の左右両側のサイドメンバに力のエネルギを分散して伝達することによってリインフォースメントは車両後方に移動する。このとき、電機駆動用ラジエータ配管もリインフォースメントと共に車両後方に移動するから、電機駆動用ラジエータ配管が損傷するのを抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記電機駆動用ラジエータ配管は、前記電機駆動用ラジエータに冷却液を流入する配管であるものとすることもできる。こうすれば、電機駆動用ラジエータに流入する前に冷却液を走行風により冷却し易くすることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の前部の外観と走行に必要な機器が車載された様子とを模式的に示す説明図である。図示するように、車両前部のエンジンルーム２２には、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により走行用の動力を出力する内燃機関としてのエンジン３２と、同期発電電動機として構成され走行用の動力を出力するモータＭＧと、このモータＭＧを駆動する図示しないインバータ回路を含むインバータ装置４２と、エンジン３２の冷却系を構成しエンジン３２を冷却した不凍液としての冷却水と外気との熱交換を行なうエンジン用ラジエータ３４と、インバータ装置４２およびモータＭＧの冷却系を構成しインバータ装置４２とモータＭＧを冷却した不凍液としての冷却水と外気との熱交換を行なうハイブリッド用ラジエータ４４とが収納されている。エンジン用ラジエータ３４およびハイブリッド用ラジエータ４４を支持するラジエータサポート２６については、その図示を省略してある。また、実施例のハイブリッド自動車２０は、車両後部に図示しないバッテリを搭載し、このバッテリからの電力によりモータＭＧを駆動してエンジン３２を間欠運転しながら走行したり、制動時にはモータＭＧからの電力によりバッテリを充電したりすることができるようになっている。

エンジン用ラジエータ３４は、図１に示すように、エンジンルーム２２の最前部近傍で車両の左右方向の略中央に配置されており、エンジン用ラジエータ３４の後面にはその後側からエンジン３２を循環した冷却水を流入する流入配管３６とエンジン３２側に冷却水を流出する流出配管３８とが取り付けられている。流入配管３６および流出配管３８は、実施例では、比較的変形が容易な樹脂製のものを用いるものとした。また、ハイブリッド用ラジエータ４４は、図示するように、エンジン用ラジエータ３４の前方に配置されている。図示しない空調用コンデンサは、エンジン用ラジエータ３４の前方でハイブリッド用ラジエータ４４の上部に配置されている。なお、実施例のエンジン３２の冷却系とインバータ装置４２，モータＭＧの冷却系とは、図示しないが、各冷却系で独立のウォータポンプや冷却水の循環管路，両冷却系で共通の冷却ファンなどを有し、各冷却系のウォータポンプにより圧送されてエンジン３２を循環した冷却水やインバータ装置４２とモータＭＧを循環した冷却水をエンジン用ラジエータ３４やハイブリッド用ラジエータ４４で走行風や冷却ファンからの送風により冷却する。

図２は、エンジンルーム２２内の車体構造の一部とハイブリッド用ラジエータ４４に取り付けられた流入配管４６を配置する様子とを車両の左前方からの見たときの様子として示す説明図である。ラジエータサポート２６により支持されたエンジン用ラジエータ３４とハイブリッド用ラジエータ４４とについては、見易さを考慮して、それらの図示を省略してある。図示するように、エンジンルーム２２内には、車体の一部を形成する金属部材として、エンジンルーム２２内の左右両側で前方から力が作用したときに直線形状の前端部分がじゃばら状に潰れることにより前方から作用する力のエネルギを吸収可能な構造を有する左サイドメンバ２３ａおよび右サイドメンバ２３ｂと、エンジンルーム２２内の最前部で左右サイドメンバ２３ａ，２３ｂの前端に取り付けられて前方から力が作用したときにその力のエネルギを左右サイドメンバ２３ａ，２３ｂに分散して伝達可能な中空の構造を有するバンパーリインフォースメント２４（実施例ではアルミニウム製）とが取り付けられている。こうした車体構造により、車両の衝突（特に前面衝突）によるエネルギを分散して吸収し、エンジンルーム２２内の機器や部材，エンジンルーム２２後方の図示しない乗員室の変形や損傷を抑制することができるようになっている。

図２中、ラジエータサポート２６は、エンジン用ラジエータ３４とハイブリッド用ラジエータ４４との両方を合わせて支持する支持部材として車体に固定された金属製の部材であり、バンパーリインフォースメント２４の後方に配置されている。ラジエータサポート２６には、その前部中央に車両の上下方向を長手方向としてラジエータサポート２６を補強する金属製のセンターブレース２７が取り付けられている。図示するように、インバータ装置４２，モータＭＧを循環した冷却水を流入する流入配管４６とインバータ装置４２，モータＭＧ側に冷却水を流出する流出配管４８とは、ラジエータサポート２６の前側から、それぞれラジエータサポート２６の前面の一部を貫通するようにしてハイブリッド用ラジエータ４４の前面に取り付けられている。流入配管４６は、その一部がバンパーリインフォースメント２４の上部に配置されて取り付け具（例えば樹脂製クリップなど）４７ａ〜４７ｃにより取り付けられている。流入配管４６および流出配管４８は、実施例では、比較的変形が容易な樹脂製のものを用いるものとした。図３は、図２のラジエータサポート２６とバンパーリインフォースメント２４と流入配管４６とをＡ−Ａ面から見たＡＡ視図である。図３中、エンジン用ラジエータ３４とハイブリッド用ラジエータ４４と車両最前部に取り付けられたフロントバンパー２８とについても、説明の都合上、図示してある。図３に示すフロントバンパー２８は、樹脂製のバンパーカバー２８ａとこのバンパーカバー２８ａに車両の左右方向を長手方向として設けられて走行風を導入する開口部２８ｂと衝突時のエネルギを吸収する発泡スチロール製の吸収部材２８ｃとにより構成されている。ここで、車両が衝突（特に前面衝突）したときを考える。車両の衝突によりフロントバンパー２８を介してバンパーリインフォースメント２４が力を受けると、左右サイドメンバ２３ａ，２３ｂに力のエネルギを分散して伝達することによってバンパーリインフォースメント２４は後方に移動するが、図２および図３から解るように、ハイブリッド用ラジエータ４４に冷却水を流入する流入配管４６をバンパーリインフォースメント２４の上部に配置してハイブリッド用ラジエータ４４にその前側から取り付けるものとしたから、流入配管４６もバンパーリインフォースメント２４と共に後方に移動するものとなる。この結果、流入配管４６がバンパーリインフォースメント２４などの車体の一部を形成する部材から力を受けてラジエータサポート２６やセンターブレース２７に押し付けられるなどにより損傷するのを抑制することができる。なお、実施例では、流入配管４６は比較的変形が容易な樹脂製のものを用いるものとしたから、流入配管４６が後方に移動したときに流入配管４６のハイブリッド用ラジエータ４４への接続部分が応力により損傷することはない。また、ハイブリッド用ラジエータ４４とバンパーリインフォースメント２４との間に流入配管４６を配置するものに比してハイブリッド用ラジエータ４４とバンパーリインフォースメント２４との間のスペースを小さくすることができ、ハイブリッド用ラジエータ４４の後方などでのエンジンルーム２２内の機器や部材の組み付け性（例えば車両製造時やメンテナンス時の組み付け作業のし易さなど）や搭載性（例えば車両製造時やメンテナンス時の搭載作業のし易さや車両設計時の配置のし易さなど）を高めることができる。しかも、流出配管４８でなく流入配管４６をバンパーリインフォースメント２４の上部に配置するものとしたから、フロントバンパー２８の開口部２８ｂから導入される走行風によりハイブリッド用ラジエータ４４で冷却する前に冷却水を冷却し易くすることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン用ラジエータ３４の前方に配置されたハイブリッド用ラジエータ４４に冷却水を流入する流入配管４６をバンパーリインフォースメント２４の上部に配置してハイブリッド用ラジエータ４４にその前側から取り付けるものとしたから、流入配管４６が損傷するのを抑制することができる。また、走行風によりハイブリッド用ラジエータ４４で冷却する前に冷却水を冷却し易くすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、流入配管４６をバンパーリインフォースメント２４の上部に配置するものとしたが、流出配管４８をバンパーリインフォースメント２４の上部に配置するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、図示しない空調用コンデンサを、エンジン用ラジエータ３４の前方でハイブリッド用ラジエータ４４の上部に配置するものとしたが、エンジン用ラジエータ３４の前方でハイブリッド用ラジエータ４４の下部に配置するものとしたり、エンジン用ラジエータ３４またはハイブリッド用ラジエータ４４と一体に形成してなるものとするなどとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド用ラジエータ４４の前側からその前面に流入配管４６と流出配管４８とを取り付けるものとしたが、ハイブリッド用ラジエータ４４の前側からその側面や上面に流入配管４６や流出配管４８を取り付けるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン用ラジエータ３４の後側からその後面に流入配管３６と流出配管３８とを取り付けるものとしたが、エンジン用ラジエータ３４の後側からその側面や上面に流入配管３６や流出配管３８を取り付けるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド用ラジエータ４４の前側から流入配管４６と流出配管４８とを取り付けるものとしたが、ハイブリッド用ラジエータ４４の前側から流入配管４６を取り付けると共に後側から流出配管４８を取り付けるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンルーム２２に、エンジン用ラジエータ３４とその前方に配置されたハイブリッド用ラジエータ４４とが収納されているものとしたが、これらのラジエータとは異なる他のラジエータが更に収納されているものとしてもよく、この場合、他のラジエータは、エンジン用ラジエータ３４の後方に配置されているものとしてもよいし、ハイブリッド用ラジエータ４４の前方に配置されているものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン用ラジエータ３４の流入配管３６，流出配管３８およびハイブリッド用ラジエータ４４の流入配管４４，流出配管４６は、比較的変形が容易な樹脂製のものを用いるものとしたが、金属製のものを用いるものとしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジンルーム２２が「収納部」に相当し、エンジン３２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧが「電動機」に相当し、エンジン用ラジエータ３４が「内燃機関用ラジエータ」に相当し、インバータ装置４２が「インバータ」に相当し、流入配管３６および流出配管３８が「内燃機関用ラジエータ配管」に相当し、ハイブリッド用ラジエータ４４が「電機駆動用ラジエータ」に相当し、流入配管４６が「電機駆動用ラジエータ配管」に相当し、バンパーリインフォースメント２４が「リインフォースメント」に相当する。

ここで、「収納部」としては、エンジンルーム２２に限定されるものではなく、車両前部で内燃機関と電動機と内燃機関と内燃機関用ラジエータと電機駆動用ラジエータとを収納するものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関」としては、炭化水素系の燃料により動力を出力するエンジン３２に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧに限定されるものではなく、誘導電動機など如何なるタイプの電動機であっても構わない。「内燃機関用ラジエータ」としては、エンジン用ラジエータ３４に限定されるものではなく、内燃機関を冷却する冷却液と外気との熱交換を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「インバータ」としては、インバータ装置４２に限定されるものではなく、電動機を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関用ラジエータ配管」としては、流入配管３６および流出配管３８に限定されるものではなく、内燃機関の冷却液を循環するものであれば如何なるものとしても構わない。「電機駆動用ラジエータ」としては、ハイブリッド用ラジエータ４４に限定されるものではなく、電動機および電動機を駆動するインバータを冷却する冷却液と外気との熱交換を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「リインフォースメント」としては、バンパーリインフォースメント２４に限定されるものではなく、車両前側のバンパー後方で車両幅方向に延在するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の前部の外観と走行に必要な機器が車載された様子とを模式的に示す説明図である。 エンジンルーム２２内の車体構造の一部とハイブリッド用ラジエータ４４に取り付けられた流入配管４６を配置する様子とを車両の左前方からの見たときの様子として示す説明図である。 図２のラジエータサポート２６とバンパーリインフォースメント２４と流入配管４６とをＡ−Ａ面から見たＡＡ視図である。

符号の説明

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジンルーム、２３ａ 左サイドメンバ、２３ｂ 右サイドメンバ、２４ バンパーリインフォースメント、２６ ラジエータサポート、２７ センターブレース、２８ フロントバンパー、２８ａ バンパーカバー、２８ｂ 開口部、２８ｃ 吸収部材、３２ エンジン、３４ エンジン用ラジエータ、３６，４６ 流入配管、３８，４８ 流出配管、４２ インバータ装置、４４ ハイブリッド用ラジエータ、４７ａ〜４７ｃ 取り付け具、ＭＧ モータ。

Claims (2)

1. 車両前部の収納部に、内燃機関と、電動機と、前記内燃機関を冷却する冷却液と外気との熱交換を行なう内燃機関用ラジエータと、前記電動機および該電動機を駆動するインバータを冷却する冷却液と外気との熱交換を行なう電機駆動用ラジエータと、を収納してなるハイブリッド自動車であって、
   車両の左右両側に配置され前方から作用する力のエネルギを吸収可能な左右サイドメンバの各前端に取り付けられ、車両前方から作用する力を前記左右サイドメンバに分散して伝達可能な構造を有すると共に車両前側のバンパー後方で車両幅方向に延在するリインフォースメントを備え、
   前記内燃機関用ラジエータを前記収納部の最前部近傍かつ車両幅方向の略中央に配置し、
   前記内燃機関の冷却液を循環する内燃機関用ラジエータ配管を前記内燃機関用ラジエータの後側から該内燃機関用ラジエータに取り付け、
   前記電機駆動用ラジエータを前記リインフォースメントの車両後方かつ前記内燃機関用ラジエータの車両前方に配置し、
   前記電動機および前記インバータの冷却液を循環する電機駆動用ラジエータ配管を、前記リインフォースメントの上部に配置すると共に前記電機駆動用ラジエータの前側から該電機駆動用ラジエータに取り付けてなる、
   ハイブリッド自動車。
2. 前記電機駆動用ラジエータ配管は、前記電機駆動用ラジエータに冷却液を流入する配管である請求項１記載のハイブリッド自動車。
   

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