混合电动汽车的制作方法

1.本发明涉及一种混合电动汽车。


背景技术：

2.下述专利文献1公开了一种混合电动汽车的内燃机和马达。内燃机和马达搭载于车身的前部、即发动机舱内。马达也作为进行再生发电的发电机发挥功能(因而，也被称为电动发电机[motor-generator])。转向齿轮箱也搭载于发动机舱内。内燃机和电动机占有较大的空间，因此，转向齿轮箱配置于内燃机和电动机的后方。更具体而言，配置于比作为驱动源的内燃机和从马达向作为驱动轮的前轮延伸的驱动轴靠后方的位置。因而，也作为转向轮[steered road wheel]的前轮在比驱动轴靠后侧的位置处被转向齿轮箱的转向横拉杆推拉。
[0003]
现有技术文献
[0004]
专利文献
[0005]
专利文献1：日本特开2016-78672号公报


技术实现要素：

[0006]
出于“操纵稳定性[行驶稳定性：driving stability]”、“操舵感觉[steering feeling]”以及“噪声-振动性能[noise and vibration]”的观点考虑，普遍公知有优选前轮(转向轮)在比它们的中心靠前侧的位置处被转向齿轮箱的转向横拉杆推拉的情况。即，在前轮驱动车的情况下，若将转向齿轮箱配置于比驱动轴靠前方的位置，则能够使上述的性能高水平地平衡。不过，包括专利文献1所公开的混合电动汽车在内，在前轮驱动车中由于发动机舱内的空间上的制约，也存在无法将转向齿轮箱配置于比驱动轴靠前方的位置的情况。
[0007]
因而，本发明的目的在于提供一种能够使操纵稳定性、操舵感觉以及噪声-振动性能高水平地平衡的、前轮驱动形式的混合动力汽车。
[0008]
采用本发明的特征的混合电动汽车使用由内燃机所发电的电力而利用电动发电机借助驱动轴驱动前轮。内燃机的下部以相对于电动发电机的下部向车身的前方分开的方式配置。转向齿轮箱配置于内燃机与电动发电机之间、且配置于比驱动轴靠前方的位置。
附图说明
[0009]
图1是实施方式的混合电动汽车中的车身的前部的概略俯视图。
[0010]
图2是上述前部的概略侧视图。
[0011]
图3是表示上述前部中的内燃机等的安装位置的概略俯视图。
[0012]
图4是表示上述前部中的内燃机等的安装位置的概略侧视图。
具体实施方式
[0013]
以下，参照图1～图4，同时对实施方式的混合电动汽车进行说明。
[0014]
如图1和图2所示，本实施方式的混合电动汽车[hybrid electric vehicle](hev)1在车辆的前部[front section]、具体而言在发动机舱内设置有内燃机(ice)2、发电机[generator]3、电动发电机[motor-generator](mg)4、以及变换器5。发电机3借助增速齿轮箱6a与ice2机械连接。图1和图2中的箭头fr表示车身的前方。mg4借助减速齿轮箱6b与驱动轮[driving wheels](前轮)9机械连接。变换器5与发电机3和mg4这两者电连接。变换器5也与未图示的高电压蓄电池电连接。此外，hev1也具备辅机用的低电压(12v)蓄电池。低电压蓄电池借助内置到变换器5的dc/dc转换器与高电压蓄电池电连接。来自dc/dc转换器的输出对低电压蓄电池进行充电、或向辅机直接供给。电连接用的线束未图示。
[0015]
在发动机舱内也搭载有使作为转向轮的前轮9转向的转向齿轮箱7。转向齿轮箱7安装于悬挂件8，该悬挂件8安装到车身的前部的下部。更详细而言，悬挂件8具有在车身的宽度方向[横向：lateral direction]上延伸的横梁8a，转向齿轮箱7设置于横梁8a上。虽未图示，但在悬挂件8也安装有与前轮9的轮毂架连结起来的悬挂臂等。从转向齿轮箱7的两端导出转向横拉杆7a，各转向横拉杆7a的外侧端与前轮9的轮毂架连接。另外，在转向齿轮箱7也连接有用于传递方向盘的旋转的转向轴7b。
[0016]
本实施方式的hev1是前轮驱动车。因而，在作为驱动轮的前轮9分别连接有驱动轴10的外侧端。驱动轴10的内侧端与上述的减速齿轮箱6b连接。mg4的输出(驱动力)借助减速齿轮箱6b和驱动轴10向前轮(驱动轮)9传递。即，mg4借助驱动轴10(和减速齿轮箱6b)与前轮9机械连接。此外，在hev1的减速时由mg4再生发电的电力也能借助变换器5向高电压蓄电池供给。
[0017]
本实施方式的hev1采用了串联混合系统。ice2的输出(驱动力)不会向前轮(驱动轮)9传递，而是借助增速齿轮箱6a向发电机3传递。即，发电机3与ice2机械连接。由发电机3发电的电力借助变换器5向mg4或(和)高电压蓄电池供给。也能够向mg4供给已储存到高电压蓄电池的电力。本实施方式的ice2的输出(驱动力)不会驱动hev1，仅用于发电。因而，ice2作为发电装置的一部分发挥功能。
[0018]
发电机3的铝合金制的外壳与增速齿轮箱6a的铝合金制的外壳刚性连结[rigidly attached]。ice2的铝合金制(或铸铁制)的发动机组在与发电机3相反的一侧也与增速齿轮箱6a的外壳刚性连结。mg4的铝合金制的外壳与减速齿轮箱6b的铝合金制的外壳刚性连结。变换器5也具有铝合金制的外壳。变换器5与发电机3和mg4这两者电连接，因此，配置于发电机3和mg4这两者的上方。
[0019]
参照图3和图4(示意图)，同时对ice2、发电机3以及mg4等向车身的安装进行说明。直列地刚性连结起来的ice2、增速齿轮箱6a以及发电机3的两端安装于在车身的前后方向[纵向：longitudinal]上延伸的一对纵梁12。具体而言，发电机3借助发电机支架13a安装于左纵梁12，ice2借助发动机支架13b安装于右纵梁12。另外，正中的增速齿轮箱6a的底部借助齿轮箱支架13c安装于纵梁12下方的悬挂件8的前缘(即，横梁8a：参照图1)。齿轮箱支架13c作为所谓的扭矩杆发挥功能，限制发动时、加减速时的ice2的前后方向上的摆动。
[0020]
另一方面，相互刚性连结起来的mg4和减速齿轮箱6b配置于车身的左侧、即发电机3的后方。mg4的左前底部借助mg支架13d安装于悬挂件8。同样地，减速齿轮箱6b的右前底部
借助齿轮箱前支架13e安装于悬挂件8，减速齿轮箱6b的左后底部借助齿轮箱后支架13f安装于悬挂件8。mg4和减速齿轮箱6b由于来自前轮9的扭矩反作用力而在发动时、加减速时在前后方向上摆动，但利用齿轮箱前支架13e和齿轮箱后支架13f限制其摆动。
[0021]
接着，对ice2、发电机3以及mg4等的配置进行说明。在本实施方式中，作为发电装置的ice2和发电机3与作为驱动机构的mg4分离[separated]。(发电装置与驱动机构借助线束等电连接。)因此，能够使ice2的振动与驱动系统的振动(mg4的振动和来自路面的振动)分离。两个振动不会相互干涉，因此，在噪声-振动性能上合适。另外，ice2在启动时、停止时震动，mg4和减速齿轮箱6b由于扭矩反作用力而前后摆动。因此，通过使发电装置与驱动机构分离，能够可靠地防止两者的接触。
[0022]
其中，如图2所示，mg4和减速齿轮箱6b(和变换器5)前倾，ice2的下部与mg4的下部分开[distanced]。换言之，ice2的下部以相对于mg4的下部向车身的前方分开的方式配置。因此，在ice2的下部与mg4的下部之间形成有用于使转向齿轮箱7在宽度方向上延伸的空间。其结果，能够将转向齿轮箱7配置于比驱动轴10靠前方的位置，能够使操纵稳定性、操舵感觉以及噪声-振动性能高水平地平衡。
[0023]
与ice2的下部和mg4的下部分开的情况同样地，ice2的上部与mg4的上部也分开(未接触
·
结合)。换言之，ice2的上部以相对于mg4的上部向车身的前方分开的方式配置。不过，如上所述，mg4和减速齿轮箱6b前倾，因此，ice2的上部与mg4的上部之间的前后方向上的距离比ice2的下部与mg4的下部之间的前后方向上的距离短。其结果，能够在mg4(和变换器5)的后方形成空间。本实施方式的hev1的左前座是驾驶员座椅，因此，即使将制动器的主缸配置于mg4的后方空间，mg4与主缸也不会由于上述的mg4的摆动而接触。
[0024]
本实施方式的ice2被特殊化成发电，是小排气量的减缸发动机(例如，1.2升～1.5升的3汽缸)。不过，由于是内燃机，所以具有比发电机3、mg4的质量大的质量。因而，在本实施方式中，将ice2搭载于车身的右侧，并且，将发电机3和mg4搭载于左侧。即，在mg4的前方配置有发电机3。其结果，能够使车身的前部的左右的质量平衡。该质量平衡在操纵稳定性、操舵感觉方面合适。另外，能够在ice2的后方且mg4的右侧形成空间，能够将ice2的排气系统配置于该空间。在近年的排气系统中，为了早期暖机，在紧接着ice2的下游配置有体积较大的排气净化催化剂，因此，发动机舱内的空间效率提高。
[0025]
在本实施方式的hev1中，ice2的下部以相对于mg4的下部向前方分开的方式配置，并且，转向齿轮箱7配置于ice2与mg4之间、且配置于比驱动轴10靠前方的位置。即，在形成于ice2的下部与mg4的下部之间的空间配置有转向齿轮箱7，驱动轴10位于比转向齿轮箱7靠后方的位置。通过如此设置，不使转向机构各部的安装刚性降低，就能够在回转外侧前轮实现由柔性转向导致的外倾，能够使操纵稳定性、操舵感觉以及噪声-振动性能高水平地平衡。这3个性能存在权衡的关系，根据本实施方式，能够使它们高水平地平衡。
[0026]
另外，在本实施方式的hev1中，ice2的上部也是以相对于mg4的上部向前方分开的方式配置，上部的ice2与mg4之间的前后方向上的距离比下部的ice2与mg4之间的前后方向上的距离短。因而，为了在下部搭载转向齿轮箱7，ice2与mg4分开了，但在上部缩短ice2与mg4之间的距离而能够使发动机舱内的空间效率提高。另外，若考虑ice2和mg4的前后方向上的摆动，则能够在上部周围设置空间的富余。
[0027]
而且，在本实施方式的hev1中，在mg4的前方配置有发电机3。ice2安装于纵梁12中
的一者，发电机3安装于纵梁12中的另一者。转向齿轮箱7安装于悬挂件8的横梁8a。mg4和减速齿轮箱6b安装于悬挂件8。通过在车身的宽度方向上将质量较大的ice2搭载于一侧，并且，将发电机3和mg4搭载于另一侧，能够使车身的前部的左右的质量平衡。该质量平衡在操纵稳定性、操舵感觉方面合适。
[0028]
而且，驱动轴10与附带于mg4的减速齿轮箱6b连接，能够将减速齿轮箱6b搭载于宽度方向上的大致中央。因而，能够使一对驱动轴10的长度相同。这在操纵稳定性、操舵感觉方面也合适。并且，通过将与驱动轴10连接、从前轮(驱动轮)9接受扭矩反作用力的减速齿轮箱6b(和mg4)安装于悬挂件8，能够使驱动系统的振动吸收
·
衰减。尤其是，mg4从旋转开始时获得高扭矩，因此，将减速齿轮箱6b(和mg4)安装于悬挂件8在噪声-振动性能方面合适。
[0029]
此外，本发明并不限定于上述的实施方式。在上述实施方式中，ice2搭载于车身的右侧，mg4搭载到左侧。不过，也可以是，ice2搭载于车身的左侧，mg4搭载于右侧。另外，在任一情况下，驾驶员座椅既可以是左前座，也可以是右前座。而且，在上述实施方式中，发电机3与mg4完全分离开。如上所述出于噪声-振动性能的观点考虑而优选这样的结构，但也可以是，为了搭载转向齿轮箱7而只要ice2(发电机3)的下部与mg4的下部分开即可，它们的上部可以结合。例如，ice2的发动机组、以及增速齿轮箱6a、发电机3、mg4和变换器5的外壳也可以一体地形成或刚性连结。
[0030]
附图标记说明
[0031]
1、混合电动汽车(hev)；2、内燃机(ice)；3、发电机；4、电动发电机(mg)；6a、增速齿轮箱；6b、减速齿轮箱；7、转向齿轮箱；8、悬挂件；8a、横梁；9、前轮(驱动轮：转向轮)；10、驱动轴；12、纵梁；13a、发电机支架；13b、发动机支架；13c、齿轮箱支架；13d、mg支架；13e、齿轮箱前支架；13f、齿轮箱后支架。