JP5321910B2 - ハイブリッド車両の冷却装置 - Google Patents

Description

この発明はハイブリッド車両の冷却装置に係り、特に、ハイブリッド車両に搭載したエンジンやモータ機器の冷却を十分に果たすことができるハイブリッド車両の冷却装置に関する。

ハイブリッド車両においては、エンジンルームの車両幅方向両側部に配置される一対のサイドメンバ間に、エンジン、エンジンで駆動される発電機、走行用モータ、デファレンシヤル装置等で構成されるパワーユニットと、走行モータヘ供給する電力を調整するインバータと、冷却装置とを配置している。この際、発電機および走行用モータは、エンジンの車両幅方向側部に配置され、インバータは配線の取り回しを容易にするため、発電機および走行用モータの上方に重ねて配置されることが多かった。
また、エンジンと発電機、走行用モータ、インバータ等のモータ機器とでは発熱量が異なるため、冷却装置はエンジンを冷却するエンジン用冷却回路とモータ機器を冷却するモータ機器用冷却回路とに分けられ、夫々の回路にエンジン用のラジエータとモータ機器用のラジエータとを備えている。また、これらエンジン用とモータ機器用との各ラジエータは、車両幅方向に並べてエンジンルームの前面部に配置されていた。

特開平１０−２３８３４５号公報

しかし、エンジン用のラジエータとモータ機器用のラジエータとを車両幅方向に並べてエンジンルームの前面部に配置し、その後方に配置される発電機および走行用モータの上方にインバータを重ねて配置した場合には、発電機および走行用モータの熱がこれら発電機および走行用モータの上方に配置されたインバータに伝わり易くなるとともに、車両幅方向でインバータ側に配置されるラジエータの風抜けが悪くなり、冷却性能が低下する問題があった。

この発明は、ハイブリッド車両に搭載したエンジンやモータ機器の冷却を十分に果たせるように冷却性能を向上させることを目的とする。

この発明は、エンジンルームの車両幅方向両側部に左右一対のサイドメンバを配置し、エンジンと発電機とを車両幅方向に並べて配置するとともに走行用モータとデファレンシャル装置とを車両上下方向に重ねて前記発電機の後方に配置したパワーユニットを前記両サイドメンバ間に配置し、前記走行用モータに供給する電力を調整するインバータを前記発電機および前記走行用モータの上方に配置し、前記エンジンを冷却するエンジン用冷却回路に設けられる第１ラジエータと、前記発電機と前記走行用モータと前記インバータ等のモータ機器を冷却するモータ機器用冷却回路に設けられる第２ラジエータとを車両幅方向に並べて前記エンジンルームの前面部に配置したハイブリッド車両の冷却装置において、前記発電機とこの発電機の側方に位置するサイドメンバとの間に形成される隙間を前記エンジンとこのエンジンの側方に位置するサイドメンバとの間に形成される隙間より大きくするように前記パワーユニットを前記両サイドメンバ間で前記エンジンの側方に位置するサイドメンバ側に偏った位置に配置し、一端がマウントを介して前記サイドメンバに連結されるマウントブラケットの他端を、前記発電機の車両幅方向端部に連結し、前記マウントブラケットと前記インバータとの間に前記第１ラジエータまたは第２ラジエータから排出される冷却風が通過する通路を形成したことを特徴とする。

この発明のハイブリッド車両の冷却装置は、パワーユニットをエンジンの側方に位置するサイドメンバ側に偏った位置に配置することで、発電機および走行用モータが車両上下方向でインバータと重なる部分を少なくして、発電機および走行用モータで発生する熱がインバータに伝わることを防止できる。
また、この発明のハイブリッド車両の冷却装置は、発電機および走行用モータとこれらの側方に位置するサイドメンバとの間に形成される隙間を拡げて、インバータの下方に第１または第２ラジエータを通過した冷却風を排出する通路を形成できる。このため、この発明のハイブリッド車両の冷却装置は、インバータの前方側に配置される第１または第２ラジエータを通過する冷却風の風量を増加させて、第１または第２ラジエータの冷却性能を向上させることができる。
以上のように、この発明のハイブリッド車両の冷却装置では、発電機および走行用モータからインバータヘの熱伝達を防止でき、かつインバータの前方に配置される第１または第２ラジエータの放熱性を向上させることができるため、ハイブリッド車両の冷却性能を向上させることができる。

ハイブリッド車両のエンジンルームの正面図である。 ハイブリッド車両のエンジンルームの側面図である。 ハイブリッド車両のエンジンルームの平面図である。 冷却装置の冷却回路図である。

この発明は、パワーユニットをエンジンの側方に位置するサイドメンバ側に偏った位置に配置することで、発電機と発電機の側方に位置するサイドメンバとの間に形成される隙間を大きくし、発電機および走行用モータからインバータヘの熱伝達を防止し、かつインバータの前方の第１または第２ラジエータの放熱性を向上させ、冷却性能を向上させている。
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１〜図３において、１はハイブリッド車両、２・３は右・左サイドメンバ、４はクロスメンバ、５はダッシュパネル、６はエンジンルーム、７・８は右・左前輪である。ハイブリッド車両１は、車両幅方向両側部に左右一対の右・左サイドメンバ２・３を配置し、右・左サイドメンバ２・３のダッシュパネル５側の下部にクロスメンバ４の車両幅方向両端を連結し、ダッシュパネル４の前側にエンジンルーム６を設け、右・左サイドメンバ２・３外側に右・左前輪７・８を配置している。
ハイブリッド車両１は、エンジンルーム６の右・左サイドメンバ２・３間に、パワーユニット９を配置している。パワーユニット９は、エンジン１０と、このエンジン１０で駆動される発電機１１と、発電機１１の発電した電力で駆動される走行用モータ１２と、走行用モータ１２の駆動力を右・左前輪７・８に伝達するデファレンシヤル装置１３等で構成される。パワーユニット９は、図２・図３に示すように、エンジン１０と発電機１１とを車両幅方向に並べて配置するとともに、走行用モータ１２とデファレンシャル装置１３とを車両上下方向に重ねて発電機１１の後方に配置している。
また、ハイブリッド車両１は、走行用モータ１２に供給する電力を調整するインバータ１４を、発電機１１および走行用モータ１２の上方に配置している。インバータ１４は、発電機１１、走行用モータ１２とともにモータ機器１５を構成する。
前記パワーユニット９は、エンジン１０の車両幅方向左側に発電機１１を連結し、発電機１１の車両前後方向後側の上方に走行用モータ１２を配設し、走行用モータ１２の車両幅方向右側の下方にデファレンシャル装置１３を連結している。
エンジン１０は、図３に示すように、車両幅方向右側に右マウントブラケット１６を取り付け、この右マウントブラケット１６をエンジン１０の車両幅方向右側に近接して位置するサイドメンバ２に取り付けた右マウント１７に接続している。発電機１１は、図１・図２に示すように、発電機１１の車両幅方向左側に左マウントブラケット１８を取り付け、この左マウントブラケット１８を発電機１１の車両幅方向左側に離間して位置する左サイドメンバ３に取り付けた左マウント１９に接続している。走行用モータ１２は、図１・図２に示すように、走行用モータ１２の車両前後方向後側に後マウントブラケット２０を取り付け、この後マウントブラケット２０を走行用モータ１２の車両前後方向後側に近接して位置するクロスメンバ４に取り付けられた後マウント２１に接続している。
また、インバータ１４は、図１・図２に示すように、車両幅方向左側にインバータブラケット２２を取り付け、このインバータブラケット２２をインバータ１４の車両幅方向左側に近接して位置する左サイドメンバ３に取り付けている。

ハイブリッド車両１は、エンジン１０、発電機１１、走行用モータ１２、インバータ１４を冷却する冷却装置２３をエンジンルーム６に配置している。冷却装置２３は、図４に示すように、エンジン１０を冷却するエンジン用冷却回路２４と、モータ機器１５の発電機１１、走行用モータ１２、インバータ１４を冷却するモータ機器用冷却回路２５とからなる。
前記エンジン用冷却回路２４は、エンジン１０の冷却水を冷却するエンジン用の第１ラジエータ２６を備えている。第１ラジエータ２６は、第１冷却ファン２７を有し、エンジン用アウトレットホース２８とエンジン用インレットホース２９とでエンジン１０に連絡している。エンジン用アウトレットホース２８のエンジン側端には、エンジン１０の駆動力で駆動されるエンジン用ウォータポンプ３０を備えている。また、第１ラジエータ２６には、エンジン用リザーブタンク３１をエンジン用リザーブホース３２で連絡している。
エンジン用冷却回路２４は、エンジン用ウォータポンプ３０で第１ラジエータ２６とエンジン１０との間に冷却水を循環させ、第１ラジエータ２６で冷却した冷却水でエンジン１０を冷却する。
前記モータ機器用冷却回路２５は、モータ機器１５の冷却水を冷却する第２ラジエータ３３を備えている。第２ラジエータ３３は、第２冷却ファン３４を有し、モータ機器用アウトレットホース３５でインバータ１４に連絡している。インバータ１４は、中間ホース３６で走行用モータ１２に連絡している。走行用モータ１２は、中間ホース３７で発電機１１に連絡している。発電機１１は、モータ機器用インレットホース３８で第２ラジエータ３３に連絡している。モータ機器用アウトレットホース３５の途中には、電動式のモータ機器用ウォータポンプ３９を備えている。また、第２ラジエータ３３には、モータ機器用リザーブタンク４０をモータ機器用リザーブホース４１で連絡している。
モータ機器用冷却回路２５は、モータ機器用ウォータポンプ３９で第２ラジエータ３３とインバータ１４、走行用モータ１２、発電機１１との間に冷却水を循環させ、第２ラジエータ３３で冷却した冷却水でインバータ１４、走行用モータ１２、発電機１１を冷却する。
なお、モータ機器用冷却回路２５のモータ機器用リザーブタンク４０は、図４に破線で示すように、異なるモータ機器用リザーブホース４２でインバータ１４をエンジン用リザーブタンク３１に連絡することで、エンジン用リザーブタンク３１に一体化して省略することができる。

ハイブリッド車両１の冷却装置２３は、図３に示すように、エンジン１０を冷却するエンジン用冷却回路２４に設けられる第１ラジエータ２６と、発電機１１と走行用モータ１２とインバータ１４とのモータ機器１５を冷却するモータ機器用冷却回路２５に設けられる第２ラジエータ３３とを、車両幅方向に並べてエンジンルーム６のパワーユニット９よりも前方の前面部に配置している。
このハイブリッド車両１は、図１に示すように、発電機１１とこの発電機１１の車両幅方向左側の側方に離間して位置する左サイドメンバ３との間に形成される隙間Ｓ１を、エンジン１０とこのエンジン１０の車両幅方向右側の側方に近接して位置する右サイドメンバ２との間に形成される隙間Ｓ２よりも大きく（Ｓ１＞Ｓ２）するように、パワーユニット９を右・左サイドメンバ２・３間でエンジン１０の側方に位置する右サイドメンバ２側に偏った位置に配置している。
パワーユニット９は、発電機１１に取り付けた左マウントブラケット１８を発電機１１の車両幅方向左側に離間して位置する左サイドメンバ３に取り付けた左マウント１９に接続することで、車両幅方向の中心で車両前後方向に延びる車体中心線Ｃに対して、車両幅方向右側に偏らせてエンジンルーム６に搭載されることになり、発電機１１と左サイドメンバ３との間に隙間Ｓ１を形成している。この隙間Ｓ１は、エンジン１０と右サイドメンバ２との間に形成される隙間Ｓ２よりも大きくすることができる。また、パワーユニット９は、車両幅方向右側に偏って位置されることで、発電機１１および走行用モータ１２とインバータ１４とはそれぞれ車両幅方向右側と車両幅方向左側とに相互に離間して位置されることになる。
これにより、ハイブリッド車両１の冷却装置２３は、発電機１１および走行用モータ１２が車両上下方向でインバータ１４と重なる部分を少なくして、発電機１１および走行用モータ１２で発生する熱が上方のインバータ１４に伝わることを防止できる。
また、冷却装置２３は、発電機１１および走行用モータ１２とこれらの側方に位置する左サイドメンバ３との間に形成される隙間Ｓ１を拡げて、図１・図２に示すように、インバータ１４の下方にエンジン用の第１ラジエータ２６を通過した冷却風を排出する通路４３を形成できる。
このため、このハイブリッド車両１の冷却装置は、インバータ１４の前方側に配置される第１ラジエータ２６を通過する冷却風の風量を増加させて、この第１ラジエータ２６の冷却性能を向上させることができる。
以上のように、このハイブリッド車両１の冷却装置２３では、発電機１１および走行用モータ１２からインバータ１４ヘの熱伝達を防止でき、かつインバータ１４の前方に配置される第１ラジエータ２６の放熱性を向上させることができるため、ハイブリッド車両１の冷却性能を向上させることができる。

また、冷却装置２３は、第１ラジエータ２６を、車両前後方向でインバータ１４と重なる位置に配置している。
これにより、このハイブリッド車両１の冷却装置２３は、発電機１１や走行用モータ１２やインバータ１４等といったモータ機器類１５と比べて、発熱量が大きく、かつモータ機器１５用の第２ラジエータ３２よりも冷却の必要性が高いエンジン用の第１ラジエータ２６を、車両１の前方から視た場合に車両前後方向においてインバータ１４と前後に重なる位置に配置することで、インバータ１４の下方の隙間Ｓ１により第１ラジエータ２６を通過した冷却風を排出する通路４３を確保でき、第１ラジエータ２６に必要な放熱量を確保できる。

この発明は、発電機および走行用モータからインバータヘの熱伝達を防止し、かつインバータの前方のエンジン用の第１ラジエータの放熱性を向上させるものであり、ハイブリッド車両にかぎらず、ガソリンエンジン等のパワーユニットを搭載した車両にも適用することができる。

１ ハイブリッド車両
２ 右サイドメンバ
３ 左サイドメンバ
４ クロスメンバ
５ ダッシュパネル
６ エンジンルーム
９ パワーユニット
１０ エンジン
１１ 発電機
１２ 走行用モータ
１３ デファレンシヤル装置
１４ インバータ
１５ モータ機器
２３ 冷却装置
２４ エンジン用冷却回路
２５ モータ機器用冷却回路
２６ 第１ラジエータ
３３ 第２ラジエータ

Claims (2)

1. エンジンルームの車両幅方向両側部に左右一対のサイドメンバを配置し、
   エンジンと発電機とを車両幅方向に並べて配置するとともに走行用モータとデファレンシャル装置とを車両上下方向に重ねて前記発電機の後方に配置したパワーユニットを前記両サイドメンバ間に配置し、
   前記走行用モータに供給する電力を調整するインバータを前記発電機および前記走行用モータの上方に配置し、
   前記エンジンを冷却するエンジン用冷却回路に設けられる第１ラジエータと、前記発電機と前記走行用モータと前記インバータ等のモータ機器を冷却するモータ機器用冷却回路に設けられる第２ラジエータとを車両幅方向に並べて前記エンジンルームの前面部に配置したハイブリッド車両の冷却装置において、
   前記発電機とこの発電機の側方に位置するサイドメンバとの間に形成される隙間を前記エンジンとこのエンジンの側方に位置するサイドメンバとの間に形成される隙間より大きくするように前記パワーユニットを前記両サイドメンバ間で前記エンジンの側方に位置するサイドメンバ側に偏った位置に配置し、
   一端がマウントを介して前記サイドメンバに連結されるマウントブラケットの他端を、前記発電機の車両幅方向端部に連結し、
   前記マウントブラケットと前記インバータとの間に前記第１ラジエータまたは第２ラジエータから排出される冷却風が通過する通路を形成したことを特徴とするハイブリッド車両の冷却装置。
2. 前記第１ラジエータを、車両前後方向で前記インバータと重なる位置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の冷却装置。

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