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発明の名称 車両の強電ハーネス配索構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−135303(P2007−135303A)
公開日 平成19年5月31日(2007.5.31)
出願番号 特願2005−325845(P2005−325845)
出願日 平成17年11月10日(2005.11.10)
代理人 【識別番号】100119644
【弁理士】
【氏名又は名称】綾田 正道
発明者 矢島 努 / 杉山 裕信
要約 課題
駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスの損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、ラジエターシュラウドの高強度部位を積極的に避けることでプロテクターにより覆われた強電ハーネスを損傷から確実に保護することができる車両の強電ハーネス配索構造を提供すること。

解決手段
車体45に井桁サブフレーム46を弾性支持し、前記井桁サブフレーム46にハイブリッドパワーユニットHEV-PUを搭載し、前記ハイブリッドパワーユニットHEV-PUの車幅方向左端部の上部位置に配置したパワーコントロールユニット3と、車幅方向右端部の下部前方位置に配置した電動コンプレッサユニットA/CONと、を強電ハーネスH2を介して接続した車両において、強電ハーネスH2の配索経路を、井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延ばす迂回経路とし、第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2を、ファン用モータ存在範囲とラジエターシュラウドの縦リブ存在範囲とを避けた範囲を配索経路とした。
特許請求の範囲
【請求項1】
車体にサブフレームを弾性支持し、前記サブフレームに駆動パワーユニットを搭載し、前記駆動パワーユニットの車幅方向左右端部をそれぞれ第1端部と第2端部というとき、前記第1端部の上部位置に車体支持による配電ユニットを配置し、前記第2端部の下部位置に駆動パワーユニット支持による電動補機ユニットを配置し、前記駆動パワーユニットを挟んで配置された前記配電ユニットと前記電動補機ユニットとを強電ハーネスを介して接続した車両において、
前記強電ハーネスの前記配電ユニットの接続端から前記電動補機ユニットの接続端までの配索経路を、前記配電ユニットの接続端からサブフレームに向かってラジエターシュラウドの背面に沿って垂下した後、前記サブフレームに沿って車幅方向に延ばす迂回経路とし、
前記強電ハーネスのうち前記サブフレームに向かって垂下する部位は、前記ラジエターシュラウドとの干渉部分を含む領域の外周をプロテクターにより覆うと共に、前記プロテクターによって覆った強電ハーネスを、ファン用モータ存在範囲とラジエターシュラウドの縦リブ存在範囲とを避けた範囲を配索経路としたことを特徴とする車両の強電ハーネス配索構造。
【請求項2】
請求項1に記載された車両の強電ハーネス配索構造において、
前記プロテクターによって覆った強電ハーネスは、ラジエターシュラウドの横リブに対し、プロテクター配索軸が直角以外の角度で交差する設定としたことを特徴とする車両の強電ハーネス配索構造。
【請求項3】
請求項1または2に記載された車両の強電ハーネス配索構造において、
前記プロテクターによって覆った強電ハーネスは、前記ラジエターシュラウドのリングの接線に対し、プロテクター配索軸が直角の角度で交差する設定としたことを特徴とする車両の強電ハーネス配索構造。
【請求項4】
請求項1乃至3の何れか1項に記載された車両の強電ハーネス配索構造において、
前記プロテクターによって覆った強電ハーネスは、配電ユニット側の上部を車体に固定し、サブフレーム側の下部を車体に対しフリーとし、
前記プロテクターの配電ユニット側の上部は真っ直ぐ垂下させ、サブフレーム側の下部を車両外側に傾斜する角度を持たせることで、前記ラジエターシュラウドの横リブに対して直角以外の角度で交差すると共に、前記ラジエターシュラウドのリング接線に対して直角の角度での交差する設定とし、
前記プロテクターの下端から車両外側傾斜角度を持って垂下する強電ハーネスを、コルゲートにより覆ったことを特徴とする車両の強電ハーネス配索構造。
【請求項5】
請求項4に記載された車両の強電ハーネス配索構造において、
前記車両外側に傾斜する角度を持たせたプロテクターの下部は、前記ラジエターシュラウドの周方向に隣接する縦リブの中間部位置に設定したことを特徴とする車両の強電ハーネス配索構造。
【請求項6】
請求項1乃至5の何れか1項に記載された車両の強電ハーネス配索構造において、
前記駆動パワーユニットは、駆動源として横置きエンジンと少なくとも1つのモータジェネレータを有するハイブリッドパワーユニットであり、
前記配電ユニットは、力行時にバッテリからの直流を前記モータジェネレータへの交流に変換し、回生時に前記モータジェネレータにより発電された交流を前記バッテリへの直流へ変換するインバータ機能と、前記バッテリからの直流を強電ハーネスを介して電動補機ユニットに分配する配電盤機能と、を有するパワーコントロールユニットであり、
前記電動補機ユニットは、モータによりコンプレッサを駆動させる電動コンプレッサユニットであることを特徴とする車両の強電ハーネス配索構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動パワーユニットを挟んで上部位置に配置された配電ユニットと下部位置に配置された電動補機ユニットとを強電ハーネスを介して接続した車両の強電ハーネス配索構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、横置きエンジンとモータジェネレータによるハイブリッドパワーユニットを挟んで一端側の上部位置に配置されたパワーコントロールユニット(インバータ)と他端側の下部前方位置に配置された電動コンプレッサユニットとを強電ハーネスを介して接続したハイブリッド車両の強電ハーネス配索構造は、強電ハーネスのパワーコントロールの接続端から電動コンプレッサユニットの接続端までの配索経路を、パワーコントロールユニットの接続端からエンジン吸気ダクトに沿って車両後方に向かい、ハイブリッドパワーユニットの車両後方側上部位置を車幅方向に沿って迂回させた後、車両前方の下部位置に配置された電動コンプレッサユニットの接続端に向かって垂れ下げた迂回経路としている(例えば、非特許文献1参照)。
【非特許文献1】トヨタホームページ>ショウルーム>アルファードハイブリッド>機能・メカニズム>ハイブリッドシステム[平成17年10月5日検索](URL:http://toyota.jp/alphardhybrid/dynamism/hybrid/index.html)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記従来のハイブリッド車両の強電ハーネス配索構造にあっては、下記に列挙する問題があった。
(1) 電動コンプレッサユニットは横置きエンジンの下部前方位置に配置されているため、車両が前面衝突をし、エンジンルームの前方に配置されているラジエターの上面を支持するラジコアサポートが車両後方に変位した場合、ラジコアサポートとエンジンの車両前面との間に強電ハーネスが挟まれて、強電ハーネスが損傷するおそれがある。
(2) 強電ハーネスを配索する迂回経路の途中にエンジン吸気ダクトが存在しているため、車体までの空間制約がある状況で強電ハーネスを配索するにはエンジン吸気ダクトの断面積を小さくする必要があり、この結果、エンジン出力の低下を招く。
(3) 強電ハーネスを配索する迂回経路は、エンジン排気系の高温部分を含むため、強電ハーネスがエンジン排気系から高熱を受けて熱劣化が進行し、強電ハーネスの耐久寿命が短くなる。
【0004】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスの損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、ラジエターシュラウドの高強度部位を積極的に避けることでプロテクターにより覆われた強電ハーネスを損傷から確実に保護することができる車両の強電ハーネス配索構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するため、本発明における車両の強電ハーネス配索構造では、車体にサブフレームを弾性支持し、前記サブフレームに駆動パワーユニットを搭載し、前記駆動パワーユニットの車幅方向左右端部をそれぞれ第1端部と第2端部というとき、前記第1端部の上部位置に車体支持による配電ユニットを配置し、前記第2端部の下部位置に駆動パワーユニット支持による電動補機ユニットを配置し、前記駆動パワーユニットを挟んで配置された前記配電ユニットと前記電動補機ユニットとを強電ハーネスを介して接続した車両において、
前記強電ハーネスの前記配電ユニットの接続端から前記電動補機ユニットの接続端までの配索経路を、前記配電ユニットの接続端からサブフレームに向かってラジエターシュラウドの背面に沿って垂下した後、前記サブフレームに沿って車幅方向に延ばす迂回経路とし、
前記強電ハーネスのうち前記サブフレームに向かって垂下する部位は、前記ラジエターシュラウドとの干渉部分を含む領域の外周をプロテクターにより覆うと共に、前記プロテクターによって覆った強電ハーネスを、ファン用モータ存在範囲とラジエターシュラウドの縦リブ存在範囲とを避けた範囲を配索経路としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
よって、本発明の車両の強電ハーネス配索構造にあっては、強電ハーネスの配電ユニットの接続端から電動補機ユニットの接続端までの配索経路が、配電ユニットの接続端からサブフレームに向かってラジエターシュラウドの背面に沿って垂下した後、サブフレームに沿って車幅方向に延ばす迂回経路とされる。
したがって、強電ハーネス配索構造として、従来のパワーユニットの車両後方側上部位置を通す迂回経路とする場合とは異なり、エンジン吸気ダクトが迂回経路の途中に存在しないため、エンジン出力低下等の駆動性能へ影響を与えない。また、ラジコアサポートと駆動パワーユニットとの間に挟まれる位置に強電ハーネスが存在しない迂回経路であるため、前面衝突時の強電ハーネスの損傷を防止できる。さらに、高熱となるエンジン排気系近傍を避けて駆動パワーユニットの下側隙間を車幅方向に通した迂回経路としたため、強電ハーネスの寿命低下を防止できる。
そして、強電ハーネスのうちサブフレームに向かって垂下する部位において、プロテクターによって覆った強電ハーネスは、ファン用モータ存在範囲とラジエターシュラウドの縦リブ存在範囲とを避けた範囲が配索経路とされる。
したがって、プロテクターによって覆った強電ハーネスは、ラジエターシュラウドの高強度部位(ファン用モータ存在範囲と縦リブ存在範囲)を積極的に避けて配索されるため、衝突時、ラジエターシュラウドが駆動パワーユニット側に変位しても、ラジエターシュラウドの高強度部位と駆動パワーユニットとの間にプロテクターが挟まれることが無く、プロテクターにより覆われた強電ハーネスは損傷から確実に保護される。
この結果、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスの損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、ラジエターシュラウドの高強度部位を積極的に避けることでプロテクターにより覆われた強電ハーネスを損傷から確実に保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、本発明の車両の強電ハーネス配索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。
【実施例1】
【0008】
まず、構成を説明する。
[ハイブリッド車両のシステム構成]
図1は実施例1の強電ハーネス配索構造が適用されたハイブリッド車両(車両の一例)の駆動系を示す全体システム図である。
実施例1におけるハイブリッド車両の駆動系は、図1に示すように、エンジンEと、第1モータジェネレータMG1と、第2モータジェネレータMG2と、出力スプロケットOSと、動力分割機構TMと、電動コンプレッサユニットA/CON(電動補機ユニット)と、を有する。
【0009】
前記エンジンEは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ1からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。
【0010】
前記第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ2からの制御指令に基づいて、パワーコントロールユニット3により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。
前記両モータジェネレータMG1,MG2は、バッテリ4からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし(以下、この状態を「力行」と呼ぶ)、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ4を充電することもできる(以下、この状態を「回生」と呼ぶ)。
【0011】
前記動力分割機構TMは、サンギアSと、ピニオンPと、リングギアRと、ピニオンキャリアPCと、を有する単純遊星歯車により構成されている。そして、単純遊星歯車の3つの回転要素(サンギアS、リングギアR、ピニオンキャリアPC)に対する入出力部材の連結関係について説明する。前記サンギアSには、第1モータジェネレータMG1が連結されている。前記リングギアRには、第2モータジェネレータMG2と出力スプロケットOSとが連結されている。前記ピニオンキャリアPCには、エンジンダンパEDを介してエンジンEが連結されている。なお、前記出力スプロケットOSは、チェーンベルトCBや図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右前輪に連結されている。
【0012】
上記連結関係により、動力分割機構TMを共線図にあらわすと、第1モータジェネレータMG1(サンギアS)、エンジンE(ピニオンキャリアPC)、第2モータジェネレータMG2及び出力スプロケットOS(リングギアR)の順に配列され、単純遊星歯車の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル(3つの回転数が必ず直線で結ばれる関係)を導入することができる。
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギア比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数(回転速度)をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギアSとリングギアRの歯数比λに基づき、(S〜PC):(PC〜R)の長さの比を1:λになるように配置したものである。
【0013】
前記電動コンプレッサユニットA/CONは、ハイブリッド車両のようにアイドルストップする車両において、エンジン停止中でもエアコンを作動させることができるように、モータによりコンプレッサを駆動させる。例えば、スクロールコンプレッサとDCブラシレスモータを組み合わせたコンプレッサアッシーとモータを駆動制御するインバータで構成され、エンジン運転時は従来通りベルトでコンプレッサを駆動し、エンジン停止時はモータでコンプレッサを駆動する2ウェイコンプレッサを採用している。
【0014】
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例1におけるハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、パワーコントロールユニット3(配電ユニット)と、バッテリ4と、ブレーキコントローラ5と、統合コントローラ6と、を有して構成されている。
【0015】
前記統合コントローラ6には、アクセル開度センサ7と、車速センサ8と、エンジン回転数センサ9と、第1モータジェネレータ回転数センサ10と、第2モータジェネレータ回転数センサ11と、第2モータジェネレータトルクセンサ27と、から入力情報がもたらされる。なお、車速センサ8と第2モータジェネレータ回転数センサ11は、同じ動力分割機構TMの出力回転数を検出するものであるため、車速センサ8を省略し、第2モータジェネレータ回転数センサ11からのセンサ信号を車速信号として用いても良い。
【0016】
前記ブレーキコントローラ5には、前左車輪速センサ12と、前右車輪速センサ13と、後左車輪速センサ14と、後右車輪速センサ15と、操舵角センサ16と、ストロークシミュレータ17のブレーキストローク量を検出するブレーキストロークセンサ18と、から入力情報がもたらされる。
【0017】
前記エンジンコントローラ1は、アクセル開度センサ7からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ9からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ6からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
【0018】
前記モータコントローラ2は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ10,11からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ6からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第1モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と、第2モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)と、をそれぞれ独立に制御する指令をパワーコントロールユニット3へ出力する。なお、このモータコントローラ2は、バッテリ4の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報を用いる。
【0019】
前記パワーコントロールユニット3は、より少ない電流で両モータジェネレータMG1,MG2への電力供給が可能な電源系高電圧による強電ユニットを構成するもので、ジョイントボックスと、昇圧コンバータと、駆動モータ用インバータと、発電ジェネレータ用インバータと、コンデンサと、を有する。前記第2モータジェネレータMG2のステータコイルには、駆動モータ用インバータが接続される。前記第1モータジェネレータMG1のステータコイルには、発電ジェネレータ用インバータが接続される。また、前記ジョイントボックスには、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ4が接続される。
そして、上記インバータ機能に加え、バッテリ4から強電ハーネスH1(直流用)を介して供給された直流を、強電ハーネスH2(直流用)を介して前記電動コンプレッサユニットA/CONに分配する配電盤機能を有する。なお、H3はパワーコントロールユニット3と第1モータジェネレータMG1とを接続する強電ハーネス(三相交流用)、H4はパワーコントロールユニット3と第2モータジェネレータMG2とを接続する強電ハーネス(三相交流用)である。
【0020】
前記ブレーキコントローラ5は、低μ路制動時や急制動時等において、4輪のブレーキ液圧を独立に制御するブレーキ液圧ユニット19への制御指令によりABS制御を行い、また、エンジンブレーキやフットブレーキによる制動時、統合コントローラ6への制御指令とブレーキ液圧ユニット19への制御指令を出すことで回生ブレーキ協調制御を行う。このブレーキコントローラ5には、各車輪速センサ12,13,14,15からの車輪速情報や、操舵角センサ16からの操舵角情報や、ブレーキストロークセンサ18からの制動操作量情報が入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令を統合コントローラ6とブレーキ液圧ユニット19へ出力する。なお、前記ブレーキ液圧ユニット19には、前左車輪ホイールシリンダ20と、前右車輪ホイールシリンダ21と、後左車輪ホイールシリンダ22と、後右車輪ホイールシリンダ23と、が接続されている。
【0021】
前記統合コントローラ6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もので、加速走行時等において、エンジンコントローラ1への制御指令によりエンジン動作点制御を行い、また、停止時や走行時や制動時等において、モータコントローラ2への制御指令によりモータジェネレータ動作点制御を行う。この統合コントローラ6には、各センサ7,8,9,10,11からのアクセル開度APと車速VSPとエンジン回転数Neと第1モータジェネレータ回転数N1と第2モータジェネレータ回転数N2とが入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令をエンジンコントローラ1とモータコントローラ2へ出力する。なお、統合コントローラ6とエンジンコントローラ1、統合コントローラ6とモータコントローラ2、統合コントローラ6とブレーキコントローラ5は、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線24,25,26により接続されている。
【0022】
実施例1のハイブリッド車両の動作を簡単に説明する。始動時は、イグニッションキーを回すとエンジンEが始動し、エンジンEを暖機した後、直ぐにエンジンEは停止する。発進時や軽負荷時は、発進時やごく低速で走行する緩やかな坂を下るときなどは、エンジン効率の悪い領域は燃料をカットし、エンジンEは停止して第2モータジェネレータMG2により走行する。通常走行時は、エンジンEの駆動力は、動力分割機構TMにより一方は車輪を直接駆動し、他方は第1モータジェネレータMG1(発電機)を駆動し、第2モータジェネレータMG2をアシストする。全開加速時は、バッテリ4からパワーが供給され、さらに、駆動力を追加する。減速時や制動時には、車輪が第2モータジェネレータMG2を駆動し、発電機として作用することで回生発電を行う。回収した電気エネルギはバッテリ4に蓄えられる。バッテリ4の充電量が少なくなると、第1モータジェネレータMG1(発電機)をエンジンEにより駆動し、充電を開始する。車両停止時には、エアコン使用時やバッテリ充電時等を除き、エンジンEを自動的に停止する。
【0023】
[強電ハーネスH2を配索するハイブリッドシステム構成]
図2は実施例1の強電ハーネス配索構造が適用されたハイブリッド車両のFF駆動系レイアウト平面図、図3は実施例1の強電ハーネス配索構造が適用されたハイブリッド車両のFF駆動系レイアウト側面図である。以下、図2及び図3に基づいて、強電ハーネスH2を配索するハイブリッドシステム構成を説明する。
なお、実施例1では、駆動源として設けられた横置きエンジンEと、第1モータジェネレータMG1と、第2モータジェネレータMG2と、を合わせて、ハイブリッドパワーユニットHEV-PU(駆動パワーユニット)という。
【0024】
実施例1の強電ハーネス配索構造が適用されたハイブリッド車両は、図2及び図3に示すように、左前輪41と、右前輪42と、左後輪43と、右後輪44と、車体45と、バッテリ4と、井桁サブフレーム46と、ハイブリッドパワーユニットHEV-PUと、パワーコントロールユニット3と、電動コンプレッサユニットA/CONと、ラジエター47と、ラジエターシュラウド48と、強電ハーネスH1,H2,H3,H4と、を備えている。
【0025】
図2及び図3に示すハイブリッド車両は、車体45に井桁サブフレーム46(サブフレーム)を弾性支持し、前記井桁サブフレーム46にハイブリッドパワーユニットHEV-PU(駆動パワーユニット)を搭載し、前記ハイブリッドパワーユニットHEV-PUの車幅方向左端部(第1端部)の上部位置に車体支持によるパワーコントロールユニット3(配電ユニット)を配置し、車幅方向右端部(第2端部)の下部前方位置にパワーユニット支持による電動コンプレッサユニットA/CON(電動補機ユニット)を配置し、前記ハイブリッドパワーユニットHEV-PUを挟んで配置された前記パワーコントロールユニット3と前記電動コンプレッサユニットA/CONとを強電ハーネスH2を介して接続している。
【0026】
なお、前記バッテリ4は、車両後部位置に配置されていて、バッテリ4とパワーコントロールユニット3とは強電ハーネスH1により接続されている。
前記ラジエター47及びラジエターシュラウド48は、前記ハイブリッドパワーユニットHEV-PUの前方に近接配置されている。
【0027】
すなわち、図3のA部に示すように、ハイブリッド車両のハイブリッドパワーユニットHEV-PUとラジエター47及びラジエターシュラウド48とが車両前後に近接するフロントエンドの非常に狭く制約の多いスペースに強電ハーネスH2が配索されている。
【0028】
[強電ハーネスH2の全体配索構造]
図4は実施例1の強電ハーネス配索構造を示す正面図、図5は実施例1の強電ハーネス配索構造に採用されたプロテクターで覆った強電ハーネスH2及びコルゲートで覆った強電ハーネスH2を示す図、図6は実施例1の強電ハーネス配索構造の第2プロテクター部分を示す平面図及び側面図、図7は実施例1の強電ハーネス配索構造の第1プロテクター部分を示す正面図である。以下、図4〜図7に基づき、実施例1の強電ハーネスH2の全体配索構造について説明する。
【0029】
実施例1では、図4に示すように、前記強電ハーネスH2の前記パワーコントロールユニット3の接続端から前記電動コンプレッサユニットA/CONの接続端までの配索経路を、前記パワーコントロールユニット3の接続端から井桁サブフレーム46に向かって垂下した後、該井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延ばす迂回経路としている。
【0030】
前記強電ハーネスH2の外周を覆うプロテクターを、前記パワーコントロールユニット3の接続端から前記井桁サブフレーム46に向かって垂下する部分の外周を覆う第1プロテクター51と、前記井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延びる部分の外周を覆う第2プロテクター52と、に分割している。ここで、前記第2プロテクター52は、図5(a)に示すように、硬質プラスチックを素材とし、強電ハーネスH2を挿通する内部空間を有する断面方形状とされ、かつ、エンジンマウント54(駆動パワーユニットマウント)側の上面には、その両端部に角Rが設定されている。
【0031】
前記第1プロテクター51は、パワーコントロールユニット3側の上部を車体45に固定し、井桁サブフレーム46側の下部を車体45に対しフリーとしている。なお、パワーコントロールユニット3側の上部は、固定点P1と固定点P2により車体45(例えば、サイドメンバ)に対しブラケットを介して固定している。
【0032】
前記第1プロテクター51の下端から前記第2プロテクター52に至るプロテクター無しの部位は、強電ハーネスH2の外周を、変形追従性を持つコルゲート53により覆っている。ここで、前記コルゲート53は、図5(b),(c)に示すように、軟質プラスチックを素材とし、強電ハーネスH2を挿通する内部空間を有する断面円形状とされ、かつ、屈曲柔軟性を確保するように環状の凹凸を軸線方向に繰り返す形状とされる。
【0033】
前記第1プロテクター51の下端から前記第2プロテクター52に至るプロテクター無しで、コルゲート53により覆われた強電ハーネスH2の部位は、図6(a),(b)に示すように、井桁サブフレーム46に固着されたブラケット55に対し車両内側位置にて固定している。
【0034】
前記第2プロテクター52は、図6(a)に示すように、車幅方向にて電動コンプレッサユニットA/CON側部位とパワーコントロールユニット3側部位とに分けたとき、電動コンプレッサユニットA/CON側部位を井桁サブフレーム46に直接固定し、パワーコントロールユニット3側部位を井桁サブフレーム46に対しフリーとしている。ここで、第2プロテクター52のうち、電動コンプレッサユニットA/CON側部位は、井桁サブフレーム46に対し、固定点P4と固定点P5により直接固定している。
【0035】
前記強電ハーネスH2をコルゲート53により覆った部位のうち、井桁サブフレーム46に沿った車幅方向部分は、図6(a),(b)に示すように、前記第2プロテクター52の端面から井桁サブフレーム46の変形に追従する間隔Lを介した車幅方向位置を固定点P3とし、コルゲート53を固定している。なお、コルゲート53の固定は、例えば、固定点位置にバンド付き配線用クリップを取り付け、ブラケット55に形成した穴に対し差し込み固定される。
【0036】
前記強電ハーネスH2をコルゲート53により覆った部位は、図7に示すように、前記第1プロテクター51の下端から垂下する部分を、垂直方向に対し車両外側に傾斜させ、かつ、該車両外側に傾斜させる角度θは、衝突後に井桁サブフレーム46が上下に相対移動しても追従できるコルゲート余長を持つ設定にしている。
ここで、コルゲート53の両端部は、両プロテクター51,52に対するオーバラップ部分とし、このオーバラップ部分を両プロテクター51,52に差し込んでいる。
【0037】
なお、前記第2プロテクター52から前記電動コンプレッサユニットA/CONに至るプロテクター無しの部位は、図4に示すように、両プロテクター51,52との間の部分と同様に、強電ハーネスH2の外周を、変形追従性を持つコルゲート53'により覆っていて、井桁サブフレーム46に対し、固定点P6と固定点P7により固定している。
また、前記パワーコントロールユニット3から前記第1プロテクター51に至るプロテクター無しの部位は、図4に示すように、両プロテクター51,52との間の部分と同様に、強電ハーネスH2の外周を、変形追従性を持つコルゲート53"により覆っていて、この部分は車体45に対してフリーである。
【0038】
[強電ハーネスH2の井桁サブフレーム配索構造]
図8は実施例1の強電ハーネス配索構造のエンジンマウントに通される第2プロテクター部分を示す平面図、図9は実施例1の強電ハーネス配索構造のエンジンマウントに通される第2プロテクター部分を示す図8のA−A線断面図である。以下、図8及び図9に基づき、実施例1の強電ハーネスH2の井桁サブフレーム配索構造について説明する。
【0039】
前記井桁サブフレーム46の車幅方向途中位置に、前記井桁サブフレーム46に固定するマウントブラケット54a,54b,54cと、該マウントブラケット54a,54b,54cに対し固定されるマウント本体54dと、を有し、前記マウント本体54dを井桁サブフレーム46の上面から離すことで空間Sを形成したエンジンマウント54(駆動パワーユニットマウント)を設けている。なお、エンジンマウント54のマウントブラケット54a,54b,54cは、井桁サブフレーム46の上面に溶接固定され、車両後方側に突出するブラケット56に対し固定される。
【0040】
前記強電ハーネスH2のうち前記井桁サブフレーム46に沿う車幅方向部位は、図8及び図9に示すように、前記エンジンマウント54との干渉部分を含む領域の外周を第2プロテクター52(プロテクター)により覆うと共に、前記第2プロテクター52によって覆った強電ハーネスH2を、前記エンジンマウント54に形成した空間Sに挿通している。
【0041】
前記エンジンマウント54に形成した空間Sに挿通した第2プロテクター52は、エンジンマウント54の中心点Oを通る前後方向中心線CL上の位置を固定点P4とし、前記井桁サブフレーム46に固定している。
【0042】
前記エンジンマウント54に形成した空間Sに挿通した第2プロテクター52は、車幅方向にて電動コンプレッサユニットA/CON側部位とパワーコントロールユニット3側部位とに分けたとき(図6参照)、パワーコントロールユニット3側部位を井桁サブフレーム46に対しフリーにすると共に、前記井桁サブフレーム46より車両前後方向にて車両内側位置に設定し、かつ、前記第2プロテクター52内の2本の強電ハーネスH2を縦列配置としている(図9)。
【0043】
前記エンジンマウント54は、前記マウント本体54dの外周のうち、車両内側位置に設定された第1マウントブラケット54aと、車両外側位置に設定された第2マウントブラケット54b及び第3マウントブラケット54cと、によりマウント本体54dを3点支持し、前記第2プロテクター52は、前記エンジンマウント54の中心点Oから前記第1マウントブラケット54aまでの間の位置に配置している。
【0044】
前記エンジンマウント54に形成した空間Sに挿通した第2プロテクター52は、図9に示すように、挿通状態でマウント本体54dの底面に対向するプロテクター上面に角Rを設定している(図5(a)を参照)。なお、図8において、57はパワーコントロールユニット3からの熱を遮蔽する遮熱板を示す。
【0045】
[強電ハーネスH2のラジエターシュラウド配索構造]
図10は実施例1の強電ハーネス配索構造のラジエターシュラウドの背面に通される第1プロテクター部分を示す正面図である。以下、図10に基づき、実施例1の強電ハーネスH2のラジエターシュラウド配索構造について説明する。
【0046】
前記強電ハーネスH2のうち前記井桁サブフレーム46に向かって垂下する部位は、図10に示すように、前記ラジエターシュラウド48との干渉部分を含む領域の外周を第1プロテクター51により覆うと共に、前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2を、ファン用モータ存在範囲とラジエターシュラウド48の縦リブ存在範囲とを避けた範囲を配索経路としている。
ここで、ラジエターシュラウド48は、図外のファン用モータが取り付けられる環状のモータリブ48aと、該モータリブ48aから周方向等間隔で放射状に延びる複数の横リブ48bと、該複数の横リブ48bを連結するリング48cと、前記複数の横リブ48bの延長部分にて車両前後方向に延びる縦リブ48dと、を有して構成されている。
【0047】
前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、図10に示すように、ラジエターシュラウド48の2本の横リブ48bに対し、プロテクター配索軸PLが直角以外の角度で交差する設定としている。
【0048】
前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、図10に示すように、前記ラジエターシュラウド48のリング48cの接線TLに対し、プロテクター配索軸PLが直角の角度で交差する設定としている。
【0049】
前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、パワーコントロールユニット3側の上部を車体45に固定し(固定点P1,P2)、井桁サブフレーム46側の下部を車体45に対しフリーとし(図4参照)、前記第1プロテクター51のパワーコントロールユニット3側の上部は真っ直ぐ垂下させ、井桁サブフレーム46側の下部を車両外側に傾斜する角度θを持たせることで、前記ラジエターシュラウド48の横リブ48bに対して直角以外の角度で交差すると共に、前記ラジエターシュラウド48のリング48cの接線TLに対して直角の角度での交差する設定とし、前記第1プロテクター51の下端から車両外側傾斜角度θを持って垂下する強電ハーネスH2を、コルゲート53により覆っている。
【0050】
前記車両外側に傾斜する角度θを持たせた第1プロテクター51の下部は、前記ラジエターシュラウド48の周方向に隣接する縦リブ48b,48bの中間部位置に設定している。
【0051】
次に、作用を説明する。
[強電ハーネスH2の全体配索作用]
先ず、図11〜図17に基づいて、強電ハーネスH2の全体配索作用について説明する。
例えば、ハイブリッド車両のレイアウトで、電動エアコン用の強電ハーネスを井桁サブフレーム上に配索し、衝突対応のためにプロテクターにて強電ハーネスを覆う場合、図11に示すように、一体プロテクター化をせざるを得ない。これに伴い、以下の問題点が発生する。
問題点1
プロテクターは、図11のAに示すように、車体と井桁サブフレームの両方にまたがって固定されるため、井桁サブフレームの揺動を吸収できない。従って、プロテクターへ無理な力が加わり、プロテクターが破損してしまう。
問題点2
プロテクターは、図11のBに示すように、車体と井桁サブフレームの両方にまたがって固定されるため、物理的に組み付けはできない。
問題点3
衝突時、図12に示すように、井桁サブフレームが大きく後退するのに伴い、井桁サブフレーム上のプロテクターも後退してしまう。この結果、車体取付け部分と大きな相対移動が発生してしまい、車体取付けブラケット、プロテクター本体が相対移動を吸収できず、破損に至る。
【0052】
これに対し、実施例1の強電ハーネス配索構造では、強電ハーネスH2の配索経路を、井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延ばす迂回経路とし、強電ハーネスH2の外周を覆うプロテクターを、井桁サブフレーム46に向かって垂下する第1プロテクター51と、井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延びる第2プロテクター52と、に分割することで、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスの損傷や寿命低下を防止しながら、強電ハーネスの高い保護性能と揺動吸収との両立を図ることができるようにした。
【0053】
すなわち、実施例1の強電ハーネス配索構造にあっては、強電ハーネスH2のパワーコントロールユニット3の接続端から電動コンプレッサユニットA/CONの接続端までの配索経路が、パワーコントロールユニット3の接続端から井桁サブフレーム46に向かって垂下した後、該井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延ばす迂回経路とされる。
したがって、強電ハーネス配索構造として、従来のパワーユニットの車両後方側上部位置を通す迂回経路とする場合とは異なり、エンジン吸気ダクトが迂回経路の途中に存在しないため、エンジン出力低下等の駆動性能へ影響を与えない。また、ラジコアサポートとハイブリッドパワーユニットHEV-PUとの間に挟まれる位置に強電ハーネスH2が存在しない迂回経路であるため、前面衝突時の強電ハーネスH2の損傷を防止できる。さらに、高熱となるエンジン排気系近傍を避けてハイブリッドパワーユニットHEV-PUの下側隙間を車幅方向に通した迂回経路としたため、強電ハーネスH2の寿命低下を防止できる。
【0054】
そして、強電ハーネスH2の外周を覆うプロテクターが、パワーコントロールユニット3の接続端から井桁サブフレーム46に向かって垂下する部分の外周を覆う第1プロテクター51と、井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延びる部分の外周を覆う第2プロテクター52と、に分割される。
したがって、強電ハーネスH2の外周をプロテクターで覆うことで、強電ハーネスH2の高い保護性能が発揮される。加えて、プロテクターを2分割し、垂直方向から水平方向に変更される部分をプロテクター無しとし、この部分に柔軟性を持たせることで、走行中において井桁サブフレーム46を変位させる入力があっても、車体支持のパワーコントロールユニット3とハイブリッドパワーユニット支持の電動コンプレッサユニットA/CONとの相対変位に対しプロテクター無しの部分が揺動することにより吸収される。
【0055】
この結果、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスH2の損傷や寿命低下を防止しながら、強電ハーネスH2の高い保護性能と揺動吸収との両立を図ることができる。
加えて、プロテクターを車体45側の第1プロテクター51と、井桁サブフレーム46側の第2プロテクター52と、に分離したため、強電ハーネスを一体プロテクター化して井桁サブフレーム上に配索する場合とは異なり、別々に組み立てることができ、物理的な組み立てが可能となった。
【0056】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記第1プロテクター51は、パワーコントロールユニット3側の上部を車体45に固定し、井桁サブフレーム46側の下部を車体45に対しフリーとし、前記第1プロテクター51の下端から前記第2プロテクター52に至るプロテクター無しの部位は、強電ハーネスH2の外周を、変形追従性を持つコルゲート53により覆った。
例えば、第1プロテクター51の下端から第2プロテクター52に至るプロテクター無しの部位において、強電ハーネスH2のみを露出するようにした場合、2本の強電線の並び方(縦列や横列等)と曲げ変形力の作用する方向の関係により、柔軟な方向と硬い方向ができ、柔軟な箇所に変形力が集中して部分変形するため、揺動吸収のための変形追従性に劣る場合があるし、いつも同じ箇所が変形する場合には、この部分が破断限界に達しやすく、耐久性に劣る。
これに対し、第1プロテクター51の下端から第2プロテクター52に至るプロテクター無しの強電ハーネスH2の部位の外周をコルゲート53により覆うことで、コルゲート53による無理のない全体変形となり、強電ハーネスH2のみを露出する場合に比べ、揺動吸収のための変形追従性を高めることができると共に、耐久信頼性を向上させることができる。
【0057】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記第1プロテクター51の下端から前記第2プロテクター52に至るプロテクター無しで、コルゲート53により覆われた強電ハーネスH2の部位は、井桁サブフレーム46に固着されたブラケット55に対し車両内側位置にて固定した。
例えば、コルゲートにより覆った強電ハーネスを井桁サブフレームに直接固定する場合、図13に示すように、衝突時、井桁サブフレームの衝突後退に伴い、コルゲートも後退して、第1プロテクターの下端で強電ハーネスが切れてしまう。
これに対し、実施例1では、井桁サブフレーム46に固着されたブラケット55を介して強電ハーネスH2が内挿されたコルゲート53を固定するようにしたため、図14に示すように、衝突時、井桁サブフレーム46が衝突後退しても、ブラケット55が先折れし、強電ハーネスH2が切れるのを防止することができる。
つまり、衝突時、ブラケット55が先折れすることにより、衝突エネルギーの一部が吸収されるし、折れたブラケット55がコルゲート53と井桁サブフレーム46との間隔を拡大するように調整するため、コルゲート53が井桁サブフレーム46により限界を超えて引っ張られることがない。
【0058】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記第2プロテクター52は、車幅方向にて電動コンプレッサユニットA/CON側部位とパワーコントロールユニット3側部位とに分けたとき、電動コンプレッサユニットA/CON側部位を井桁サブフレーム46に直接固定し、パワーコントロールユニット3側部位を井桁サブフレーム46に対しフリーとし、前記強電ハーネスH2をコルゲート53により覆った部位のうち、井桁サブフレーム46に沿った車幅方向部分は、前記第2プロテクター52の端面から井桁サブフレーム46の変形に追従する間隔Lを介した車幅方向位置を固定点P3とし、コルゲート53を固定した。
上記のように、第2プロテクター52のパワーコントロールユニット3側部位を井桁サブフレーム46に対しフリーとしていることで、図15のAに示すように、衝突時、コルゲート53が車両後方側に移動しても、第2プロテクター52のパワーコントロールユニット3側部位は、コルゲート53の移動に追従することができる。
また、井桁サブフレーム46への固定点P3は、第2プロテクター52ではなく、コルゲート53側であり、井桁サブフレーム46の変形に追従する間隔Lを介した位置としているため、衝突時、井桁サブフレーム46が変形しても柔軟なコルゲート53の部分が追従できる。
したがって、衝突時、図15の実線から点線に示すように、井桁サブフレーム46が車両後方側に変形移動した場合、井桁サブフレーム46の変形に対し柔軟なコルゲート53が追従し、コルゲート53の追従移動に対し、フリーである第2プロテクター52のパワーコントロールユニット3側部位は、変形によりコルゲート53に追従する作用を示し、第2プロテクター52の破損を防止することができる。
【0059】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記強電ハーネスH2をコルゲート53により覆った部位は、前記第1プロテクター51の下端から垂下する部分を、垂直方向に対し車両外側に傾斜させ、かつ、該車両外側に傾斜させる角度θは、衝突後に井桁サブフレーム46が上下に相対移動しても追従できるコルゲート余長を持つ設定にした。
例えば、図16に示すように、第1プロテクターの下端から垂下するコルゲート部分を、コルゲート余長の無い垂直方向とした場合、衝突後に井桁サブフレームが下方に相対移動すると余長が無いことで、コルゲートが切断してしまう。
これに対し、実施例1では、第1プロテクター51の下端から垂下するコルゲート53の部分を、衝突後に井桁サブフレーム46が上下に相対移動しても追従できるコルゲート余長を持つ設定にしたことで、図17のAに示すように、衝突後に井桁サブフレーム46が上下に相対移動してもコルゲート余長によりこれを吸収し、強電ハーネスH2の切断を防止することができる。
なお、第1プロテクター51の下端への井桁サブフレーム46からの揺動入力は、上下方向なので、第1プロテクター51の下端を固定しなくても、上部2箇所の固定点P1,P2にて第1プロテクター51を保持することが可能である。また、第1プロテクター51の下端がフリーなので、コルゲート53からの上下入力で第1プロテクター51が摩耗することも無い。
【0060】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記駆動パワーユニットは、駆動源として横置きエンジンEと2つのモータジェネレータMG1,MG2を有するハイブリッドパワーユニットHEV-PUであり、前記配電ユニットは、力行時にバッテリ4からの直流を前記モータジェネレータMG1またはMG2への交流に変換し、回生時に前記モータジェネレータMG1またはMG2により発電された交流を前記バッテリ4への直流へ変換するインバータ機能と、前記バッテリ4からの直流を強電ハーネスH2を介して電動補機ユニットに分配する配電盤機能と、を有するパワーコントロールユニット3であり、前記電動補機ユニットは、モータによりコンプレッサを駆動させる電動コンプレッサユニットA/CONである。
したがって、パワーコントロールユニット3と電動コンプレッサユニットA/CONとを強電ハーネスH2により接続するにあたって、ハイブリッド車両のフロントエンドの制約が多い非常に狭いスペースにおいて、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスH2の損傷や寿命低下を防止しながら、強電ハーネスH2の高い保護性能と揺動吸収との両立を図った強電ハーネスH2の配索構造を提供することができる。
【0061】
[強電ハーネスH2の井桁サブフレーム配索作用]
次に、図18〜図23に基づいて、強電ハーネスH2の井桁サブフレーム配索作用について説明する。
例えば、ハイブリッド車両のレイアウトで、電動エアコン用の強電ハーネスを井桁サブフレーム上に配索する場合であって、井桁サブフレーム上にフロントエンジンマウントが存在する場合、図18に示すように、強電ハーネスを車両外側位置となるフロントエンジンマウントの前を通して配索せざるを得ない。これに伴い、以下の問題点が発生する。
電動エアコン用の強電ハーネスは、図19(a),(b)に示すように、フロントエンジンマウントの前に配索されるため、図19(c),(d)に示すように、前面衝突時、強電ハーネスが前面のラジエターにより後退すると、エンジンマウントブラケットに巻き付きながら切断してしまう。
【0062】
これに対し、実施例1の強電ハーネス配索構造では、強電ハーネスH2の配索経路を、井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延ばす迂回経路とし、第2プロテクター52によって覆った強電ハーネスH2を、エンジンマウント54に形成した空間Sに挿通することで、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスH2の損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、エンジンマウント54を活用して第2プロテクター52により覆われた強電ハーネスH2を損傷や切断から確実に保護することができるようにした。
【0063】
すなわち、実施例1の強電ハーネス配索構造にあっては、強電ハーネスH2のパワーコントロールユニット3の接続端から電動コンプレッサユニットA/CONの接続端までの配索経路が、パワーコントロールユニット3の接続端から井桁サブフレーム46に向かって垂下した後、該井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延ばす迂回経路とされる。
したがって、強電ハーネス配索構造として、従来のパワーユニットの車両後方側上部位置を通す迂回経路とする場合とは異なり、エンジン吸気ダクトが迂回経路の途中に存在しないため、エンジン出力低下等の駆動性能へ影響を与えない。また、ラジコアサポートとハイブリッドパワーユニットHEV-PUとの間に挟まれる位置に強電ハーネスH2が存在しない迂回経路であるため、前面衝突時の強電ハーネスH2の損傷を防止できる。さらに、高熱となるエンジン排気系近傍を避けてハイブリッドパワーユニットHEV-PUの下側隙間を車幅方向に通した迂回経路としたため、強電ハーネスH2の寿命低下を防止できる。
【0064】
そして、井桁サブフレーム46の車幅方向途中位置に設けられたエンジンマウント54のマウントブラケット54a,54b,54cには、マウント本体54dを井桁サブフレーム46の上面から離すことで空間Sが形成され、このエンジンマウント54に形成した空間Sに、第2プロテクター52によって覆った強電ハーネスH2が挿通される。
したがって、エンジンマウント54のマウントブラケット54a,54b,54cは、外部からの衝撃力を直接受ける剛体バリアとなるため、前面衝突時、後方に移動してきたラジエター47とエンジンマウント54が干渉しても、図20のA部に示すように、剛体バリア(=マウントブラケット54a,54b,54c)内に存在する第2プロテクター52及び強電ハーネスH2は、損傷や切断から確実に保護される。特に、前面衝突時、ラジエター47が後方に移動してきても、図20のB部に示すように、ラジエター47はマウントブラケット54cにより受け止められ、第2プロテクター52は守られる。
【0065】
この結果、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスH2の損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、エンジンマウント54を活用して第2プロテクター52により覆われた強電ハーネスH2を損傷や切断から確実に保護することができる。
【0066】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記エンジンマウント54に形成した空間Sに挿通した第2プロテクター52は、エンジンマウント54の中心点Oを通る前後方向中心線CL上の位置を固定点P4とし、前記井桁サブフレーム46に固定した。
例えば、強電ハーネスをエンジンマウントの前に配索した場合で、プロテクターにオフセット入力があった場合、左オフセットの場合、左側のマウントブラケットとの干渉によりプロテクターを破損したり切断するし、右オフセットの場合、右側のマウントブラケットとの干渉によりプロテクターを破損したり切断する。
これに対し、実施例1では、第2プロテクター52を井桁サブフレーム46に固定するにあたって、エンジンマウント54の中心点Oを通る前後方向中心線CL上の位置を固定点P4としたことで、左オフセット入力や右オフセット入力があっても、第2プロテクター52を破損や切断から確実に防止することができる。
〈理由〉
1. 第2プロテクター52は固定点P4で踏ん張ることで、図21に示すように、第2プロテクター52自体が第1マウントブラケット54aに挟まれない。
2. オフセット入力時、図21の実線〜破線に示すように、固定点P4を中心として第2プロテクター52が回転するような場合でも、第2プロテクター52と第1マウントブラケット54aとは面当たりなので破損しない。
【0067】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記エンジンマウント54に形成した空間Sに挿通した第2プロテクター52は、車幅方向にて電動コンプレッサユニットA/CON側部位とパワーコントロールユニット3側部位とに分けたとき、パワーコントロールユニット3側部位を井桁サブフレーム46に対しフリーにすると共に、前記井桁サブフレーム46より車両前後方向にて車両内側位置に設定し、かつ、前記第2プロテクター52内の2本の強電ハーネスH2を縦列配置とした。
例えば、第2プロテクターのパワーコントロールユニット側部位を井桁サブフレームに対して固定し、第2プロテクター内の2本の強電ハーネスを横列配置とすると、前面衝突時等で井桁サブフレームが車両後方に変形した場合、第2プロテクターが井桁サブフレームの変形に伴って引っ張られるし、強電ハーネスの横列配置により前後方向の変形に柔軟性が低いので、第2プロテクターは破損に至る。
これに対し、実施例1では、第2プロテクター52のパワーコントロールユニット3側部位を井桁サブフレーム46に対してフリーとし、第2プロテクター52内の2本の強電ハーネスを縦列配置としたため、図20のC部に示すように、衝突時、引っ張られることもなく、かつ、強電ハーネスH2を縦列配置とした場合、車両前後方向には柔軟となることで、第2プロテクター52の破損を防止できる。
【0068】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記エンジンマウント54は、前記マウント本体54dの外周のうち、車両内側位置に設定された第1マウントブラケット54aと、車両外側位置に設定された第2マウントブラケット54b及び第3マウントブラケット54cと、によりマウント本体54dを3点支持し、前記第2プロテクター52は、前記エンジンマウント54の中心点Oから前記第1マウントブラケット54aまでの間の位置に配置した。
例えば、第2プロテクターの配置を、エンジンマウントの中心点より車両前方側位置とすると、前面衝突時、図22に示すように、井桁サブフレームが押し潰されて方形断面から平行四辺形断面へと変形すると、エンジンマウントの中心点より車両前方側が衝突後干渉範囲となり、第2プロテクターが潰れて破損するおそれがある。
これに対し、実施例1のように、第2プロテクター52を、エンジンマウント54の中心点Oから第1マウントブラケット54aまでの間の位置に配置することで、前面衝突時、図22の実線〜破線に示すように、井桁サブフレーム46が押し潰されて方形断面から平行四辺形断面へと変形しても、第2プロテクター52が設定されている領域は衝突後生存範囲となり、第2プロテクター52の潰れ破損を確実に防止することができる。
【0069】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記エンジンマウント54に形成した空間Sに挿通した第2プロテクター52は、挿通状態でマウント本体54dの底面に対向するプロテクター上面に角Rを設定した。
例えば、さらに激しい前面衝突により井桁サブフレームが押し潰されて方形断面から平行四辺形断面へと変形すると、図23に示すように、第2プロテクターをエンジンマウントの中心点より車両後方側に配置しても生存範囲が狭まり、第2プロテクターがエンジンマウントと干渉するおそれがある。
これに対し、実施例1のように、第2プロテクター52の上面に角Rを設定することで、激しい前面衝突により、図23(a)に示すように、井桁サブフレーム46が押し潰されて方形断面から平行四辺形断面へと変形しても、図23(b)に示すように、第2プロテクター52は、マウント本体54dの底面と、第1マウントブラケット54aと、井桁サブフレーム46と、により形成される三角スペースに生存し、第2プロテクター52の破損を防止することができる。
【0070】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記駆動パワーユニットは、駆動源として横置きエンジンEと2つのモータジェネレータMG1,MG2を有するハイブリッドパワーユニットHEV-PUであり、前記配電ユニットは、力行時にバッテリ4からの直流を前記モータジェネレータMG1またはMG2への交流に変換し、回生時に前記モータジェネレータMG1またはMG2により発電された交流を前記バッテリ4への直流へ変換するインバータ機能と、前記バッテリ4からの直流を強電ハーネスH2を介して電動補機ユニットに分配する配電盤機能と、を有するパワーコントロールユニット3であり、前記電動補機ユニットは、モータによりコンプレッサを駆動させる電動コンプレッサユニットA/CONである。
したがって、パワーコントロールユニット3と電動コンプレッサユニットA/CONとを強電ハーネスH2により接続するにあたって、ハイブリッド車両のフロントエンドの制約が多い非常に狭いスペースにおいて、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスH2の損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、エンジンマウント54を活用して第2プロテクター52により覆われた強電ハーネスH2を損傷や切断から確実に保護する強電ハーネスH2の配索構造を提供することができる。
【0071】
[強電ハーネスH2のラジエターシュラウド配索作用]
次に、図24〜図28に基づいて、強電ハーネスH2のラジエターシュラウド配索作用について説明する。
例えば、ハイブリッド車両のレイアウトで、電動エアコン用の強電ハーネスを井桁サブフレーム上に配索する場合であって、インバータと井桁サブフレームとの間の車両前方位置にラジエターシュラウドが存在する場合、図24に示すように、強電ハーネスは、レイアウト上、ラジエターシュラウドの縦リブの裏を配索せざるを得ない。これに伴い、以下の問題点が発生する。
【0072】
電動エアコン用の強電ハーネスは、図25に示すように、ラジエターシュラウドの縦リブの後方側位置に配索されるため、前面衝突時、ラジエターシュラウドが後退すると、縦リブが強電ハーネスを直撃し、強電ハーネスの被覆を傷つけてしまう。
【0073】
これに対し、実施例1の強電ハーネス配索構造では、強電ハーネスH2の配索経路を、井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延ばす迂回経路とし、第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2を、ファン用モータ存在範囲とラジエターシュラウド48の縦リブ存在範囲とを避けた範囲を配索経路とすることで、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスH2の損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、ラジエターシュラウド48の高強度部位を積極的に避けることで第1プロテクター51により覆われた強電ハーネスH2を損傷から確実に保護することができるようにした。
【0074】
すなわち、実施例1の強電ハーネス配索構造にあっては、強電ハーネスH2のパワーコントロールユニット3の接続端から電動コンプレッサユニットA/CONの接続端までの配索経路が、パワーコントロールユニット3の接続端から井桁サブフレーム46に向かって垂下した後、該井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延ばす迂回経路とされる。
したがって、強電ハーネス配索構造として、従来のパワーユニットの車両後方側上部位置を通す迂回経路とする場合とは異なり、エンジン吸気ダクトが迂回経路の途中に存在しないため、エンジン出力低下等の駆動性能へ影響を与えない。また、ラジコアサポートとハイブリッドパワーユニットHEV-PUとの間に挟まれる位置に強電ハーネスH2が存在しない迂回経路であるため、前面衝突時の強電ハーネスH2の損傷を防止できる。さらに、高熱となるエンジン排気系近傍を避けてハイブリッドパワーユニットHEV-PUの下側隙間を車幅方向に通した迂回経路としたため、強電ハーネスH2の寿命低下を防止できる。
【0075】
そして、強電ハーネスH2のうち井桁サブフレーム46に向かって垂下する部位において、第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、ファン用モータ存在範囲とラジエターシュラウドの縦リブ存在範囲とを避けた範囲が配索経路とされる。
したがって、第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、図26に示すように、ラジエターシュラウド48の高強度部位(ファン用モータ存在範囲と縦リブ存在範囲)を積極的に避けて配索されるため、衝突時、ラジエターシュラウド48がハイブリッドパワーユニットHEV-PU側に変位しても、ラジエターシュラウド48の高強度部位とハイブリッドパワーユニットHEV-PUとの間に第1プロテクター51が挟まれることが無く、第1プロテクター51により覆われた強電ハーネスH2は損傷から確実に保護される。
【0076】
この結果、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスH2の損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、ラジエターシュラウド48の高強度部位を積極的に避けることで第1プロテクター51により覆われた強電ハーネスH2を損傷から確実に保護することができる。
【0077】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、ラジエターシュラウド48の2本の横リブ48bに対し、プロテクター配索軸PLが直角以外の角度で交差する設定とした。
例えば、第1プロテクターによって覆った強電ハーネスを、ラジエターシュラウドの横リブに対し直角で交差する設定とした場合、図27(a)に示すように、ラジエターシュラウド横リブとプロテクター接触面積Aは長方形断面積となり、衝突時の面圧が高くなる。
これに対し、実施例1では、図26のA部に示すように、第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2を、ラジエターシュラウド48の2本の横リブ48bに対し直角以外の角度で交差する設定とすることで、図27(b)に示すように、ラジエターシュラウド横リブとプロテクター接触面積B(>A)は平行四辺形断面積となり、衝突時の面圧の低減が可能であり、衝突時に第1プロテクター51を破損等から保護することができる。
【0078】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、前記ラジエターシュラウド48のリング48cの接線TLに対し、プロテクター配索軸PLが直角の角度で交差する設定とした。
例えば、第1プロテクターによって覆った強電ハーネスを、ラジエターシュラウドのリングに対し直角以外の角度で交差する設定とした場合、図28(b)に示すように、ラジエターシュラウドリングとプロテクター接触面積Bは変形円弧断面積となり、衝突時に面圧が低くなり、プロテクターはリングからのダメージを受けやすくなる。
これに対し、実施例1では、図26のB部に示すように、第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2を、ラジエターシュラウド48のリング48cに対し直角で交差する設定とすることで、図28(a)に示すように、ラジエターシュラウドリングとプロテクター接触面積A(<B)は対象円弧断面積となり、衝突時の面圧が高くなり、積極的にリング48cを破損させることで、第1プロテクター51を破損等から保護することができる。
【0079】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、パワーコントロールユニット3側の上部を車体45に固定し、井桁サブフレーム46側の下部を車体45に対しフリーとし、前記第1プロテクター51のパワーコントロールユニット3側の上部は真っ直ぐ垂下させ、井桁サブフレーム46側の下部を車両外側に傾斜する角度θを持たせ、前記ラジエターシュラウド48の横リブ48bに対して直角以外の角度で交差すると共に、前記ラジエターシュラウド48のリング接線TLに対して直角の角度での交差する設定とし、前記第1プロテクター51の下端から車両外側傾斜角度θを持って垂下する強電ハーネスH2を、コルゲート53により覆った。
したがって、実施例1では、図26に示すように、第1プロテクター51の形状をへ字状に規定するだけで、ラジエターシュラウド48の横リブ48bに対して直角以外の角度で交差すると共に、リング接線TLに対して直角の角度での交差する設定を達成することができるし、併せて、第1プロテクター51の下端から延出するコルゲート53の部分に、井桁サブフレーム46の上下揺動を吸収する余長を持たせることができる。
【0080】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記車両外側に傾斜する角度θを持たせた第1プロテクター51の下部は、前記ラジエターシュラウド48の周方向に隣接する縦リブ48b,48bの中間部位置に設定した。
したがって、実施例1では、図26のB部に示すように、第1プロテクター51と縦リブ48bとの干渉を積極的に避ける構成としたことで、衝突時、第1プロテクター51が縦リブ48bとハイブリッドパワーユニットHEV-PUとに挟まれることを確実に防止することができる。
【0081】
実施例1の強電ハーネス配索構造において、前記駆動パワーユニットは、駆動源として横置きエンジンEと2つのモータジェネレータMG1,MG2を有するハイブリッドパワーユニットHEV-PUであり、前記配電ユニットは、力行時にバッテリ4からの直流を前記モータジェネレータMG1またはMG2への交流に変換し、回生時に前記モータジェネレータMG1またはMG2により発電された交流を前記バッテリ4への直流へ変換するインバータ機能と、前記バッテリ4からの直流を強電ハーネスH2を介して電動補機ユニットに分配する配電盤機能と、を有するパワーコントロールユニット3であり、前記電動補機ユニットは、モータによりコンプレッサを駆動させる電動コンプレッサユニットA/CONである。
したがって、パワーコントロールユニット3と電動コンプレッサユニットA/CONとを強電ハーネスH2により接続するにあたって、ハイブリッド車両のフロントエンドの制約が多い非常に狭いスペースにおいて、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスH2の損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、ラジエターシュラウド48の高強度部位を積極的に避けることで第1プロテクター51により覆われた強電ハーネスH2を損傷から確実に保護する強電ハーネスH2の配索構造を提供することができる。
【0082】
次に、効果を説明する。
実施例1の車両の強電ハーネス配索構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【0083】
(1) 車体45に井桁サブフレーム46を弾性支持し、前記井桁サブフレーム46にハイブリッドパワーユニットHEV-PUを搭載し、前記ハイブリッドパワーユニットHEV-PUの車幅方向左端部の上部位置に車体支持によるパワーコントロールユニット3を配置し、車幅方向右端部の下部前方位置にパワーユニット支持による電動コンプレッサユニットA/CONを配置し、前記ハイブリッドパワーユニットHEV-PUを挟んで配置された前記パワーコントロールユニット3と前記電動コンプレッサユニットA/CONとを強電ハーネスH2を介して接続した車両において、前記強電ハーネスH2の前記パワーコントロールユニット3の接続端から前記電動コンプレッサユニットA/CONの接続端までの配索経路を、前記パワーコントロールユニット3の接続端から井桁サブフレーム46に向かって垂下した後、該井桁サブフレーム46に沿って車幅方向に延ばす迂回経路とし、前記強電ハーネスH2のうち前記井桁サブフレーム46に向かって垂下する部位は、前記ラジエターシュラウド48との干渉部分を含む領域の外周を第1プロテクター51により覆うと共に、前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2を、ファン用モータ存在範囲とラジエターシュラウド48の縦リブ存在範囲とを避けた範囲を配索経路としため、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスH2の損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、ラジエターシュラウド48の高強度部位を積極的に避けることで第1プロテクター51により覆われた強電ハーネスH2を損傷から確実に保護することができる。
【0084】
(2) 前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、ラジエターシュラウド48の2本の横リブ48bに対し、プロテクター配索軸PLが直角以外の角度で交差する設定としたため、衝突時の面圧の低減が可能であり、衝突時に第1プロテクター51を破損等から保護することができる。
【0085】
(3) 前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、前記ラジエターシュラウド48のリング48cの接線TLに対し、プロテクター配索軸PLが直角の角度で交差する設定としたため、衝突時の面圧が高くなり、積極的にリング48cを破損させることで、第1プロテクター51を破損等から保護することができる。
【0086】
(4) 前記第1プロテクター51によって覆った強電ハーネスH2は、パワーコントロールユニット3側の上部を車体45に固定し、井桁サブフレーム46側の下部を車体45に対しフリーとし、前記第1プロテクター51のパワーコントロールユニット3側の上部は真っ直ぐ垂下させ、井桁サブフレーム46側の下部を車両外側に傾斜する角度θを持たせ、前記ラジエターシュラウド48の横リブ48bに対して直角以外の角度で交差すると共に、前記ラジエターシュラウド48のリング接線TLに対して直角の角度での交差する設定とし、前記第1プロテクター51の下端から車両外側傾斜角度θを持って垂下する強電ハーネスH2を、コルゲート53により覆ったため、第1プロテクター51の形状をへ字状に規定するだけで、ラジエターシュラウド48の横リブ48bに対して直角以外の角度で交差すると共に、リング接線TLに対して直角の角度での交差する設定を達成することができるし、併せて、第1プロテクター51の下端から延出するコルゲート53の部分に、井桁サブフレーム46の上下揺動を吸収する余長を持たせることができる。
【0087】
(5) 前記車両外側に傾斜する角度θを持たせた第1プロテクター51の下部は、前記ラジエターシュラウド48の周方向に隣接する縦リブ48b,48bの中間部位置に設定したため、衝突時、第1プロテクター51が縦リブ48bとハイブリッドパワーユニットHEV-PUとに挟まれることを確実に防止することができる。
【0088】
(6) 前記駆動パワーユニットは、駆動源として横置きエンジンEと2つのモータジェネレータMG1,MG2を有するハイブリッドパワーユニットHEV-PUであり、前記配電ユニットは、力行時にバッテリ4からの直流を前記モータジェネレータMG1またはMG2への交流に変換し、回生時に前記モータジェネレータMG1またはMG2により発電された交流を前記バッテリ4への直流へ変換するインバータ機能と、前記バッテリ4からの直流を強電ハーネスH2を介して電動補機ユニットに分配する配電盤機能と、を有するパワーコントロールユニット3であり、前記電動補機ユニットは、モータによりコンプレッサを駆動させる電動コンプレッサユニットA/CONであるため、パワーコントロールユニット3と電動コンプレッサユニットA/CONとを強電ハーネスH2により接続するにあたって、ハイブリッド車両のフロントエンドの制約が多い非常に狭いスペースにおいて、駆動性能へ影響を与えず強電ハーネスH2の損傷や寿命低下を防止しながら、衝突時、ラジエターシュラウド48の高強度部位を積極的に避けることで第1プロテクター51により覆われた強電ハーネスH2を損傷から確実に保護する強電ハーネスH2の配索構造を提供することができる。
【0089】
以上、本発明の車両の強電ハーネス配索構造を実施例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。
【0090】
実施例1では、駆動パワーユニットとして、駆動源として横置きエンジンEと2つのモータジェネレータMG1,MG2を有するハイブリッドパワーユニットHEV-PUの例を示したが、駆動パワーユニットには、エンジンと1つのモータジェネレータによるハイブリッドパワーユニット、エンジンのみによるパワーユニット(エンジン車両)、モータジェネレータのみによるパワーユニット(電気自動車)等、も含まれる。
【0091】
実施例1では、配電ユニットとして、力行時にバッテリ4からの直流を前記モータジェネレータMG1またはMG2への交流に変換し、回生時に前記モータジェネレータMG1またはMG2により発電された交流を前記バッテリ4への直流へ変換するインバータ機能と、前記バッテリ4からの直流を強電ハーネスH2を介して電動補機ユニットに分配する配電盤機能と、を有するパワーコントロールユニット3の例を示したが、配電ユニットには、インバータ機能を持たない配電盤等も含まれる。
【0092】
実施例1では、電動補機ユニットとして、モータによりコンプレッサを駆動させる電動コンプレッサユニットA/CONの例を示したが、車載の電動補機ユニットであれば、エアコン用の電動コンプレッサユニットに限られるものではない。
【0093】
実施例1では、強電ハーネスとして、直流を流す2本の強電線による例を示したが、三相交流を流す3本の強電線の場合も本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【0094】
実施例1では、フロントに駆動パワーユニットを搭載した前輪駆動によるハイブリッド車両への適用例を示したが、本発明はフロントに限らずリアに駆動パワーユニットを搭載した後輪または前輪駆動によるハイブリッド車両やエンジン車両や電気自動車等にも適用することができる。要するに、車体に弾性支持したサブフレームに駆動パワーユニットを搭載し、駆動パワーユニットを挟んで配置された配電ユニットと電動補機ユニットとを強電ハーネスを介して接続した車両であれば適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0095】
【図1】実施例1の強電ハーネス配索構造が適用されたハイブリッド車両の駆動系を示す全体システム図である。
【図2】実施例1の強電ハーネス配索構造が適用されたハイブリッド車両のFF駆動系レイアウト平面図である。
【図3】実施例1の強電ハーネス配索構造が適用されたハイブリッド車両のFF駆動系レイアウト側面図である。
【図5】実施例1の強電ハーネス配索構造に採用されたプロテクターで覆った強電ハーネス及びコルゲートで覆った強電ハーネスを示す図である。
【図4】実施例1の強電ハーネス配索構造を示す正面図である。
【図6】実施例1の強電ハーネス配索構造の第2プロテクター部分を示す平面図及び側面図である。
【図7】実施例1の強電ハーネス配索構造の第1プロテクター部分を示す正面図である。
【図8】実施例1の強電ハーネス配索構造のエンジンマウントに通される第2プロテクター部分を示す平面図である。
【図9】実施例1の強電ハーネス配索構造のエンジンマウントに通される第2プロテクター部分を示す図8のA−A線断面図である。
【図10】実施例1の強電ハーネス配索構造のラジエターシュラウドの背面に通される第1プロテクター部分を示す正面図である。
【図11】プロテクターで強電ハーネスを覆う場合の全体配索構成例の説明図である。
【図12】プロテクターで強電ハーネスを覆う場合の全体配索の問題点説明図である。
【図13】強電ハーネスを覆うコルゲートを井桁サブフレームに直接固定した場合の問題点説明図である。
【図14】実施例1の強電ハーネス配索構造での強電ハーネス切れ防止作用説明図である。
【図15】実施例1の強電ハーネス配索構造での衝突時の強電ハーネス保護作用説明図である。
【図16】強電ハーネス配索構造でコルゲート余長が無い場合の問題点説明図である。
【図17】実施例1の強電ハーネス配索構造でコルゲート余長による井桁サブフレームの上下移動時の切れ防止作用説明図である。
【図18】強電ハーネスを井桁サブフレームのエンジンマウントの前を通して配索する場合の全体配索構成例の説明図である。
【図19】強電ハーネスを井桁サブフレームのエンジンマウントの前を通して配索する場合の問題点説明図である。
【図20】実施例1のエンジンマウントに形成した空間を強電ハーネスを通す配索構造での衝突時における作用説明図である。
【図21】実施例1のエンジンマウントに形成した空間を強電ハーネスを通す配索構造でのオフセット衝突時における作用説明図である。
【図22】実施例1のエンジンマウントに形成した空間を強電ハーネスを通す配索構造での前面衝突時における作用説明図である。
【図23】実施例1のエンジンマウントに形成した空間を強電ハーネスを通す配索構造での激しい前面衝突時における作用説明図である。
【図24】強電ハーネスをラジエターシュラウドの縦リブの後方位置を通して配索する場合の配索構成例の説明図である。
【図25】強電ハーネスをラジエターシュラウドの縦リブの後方位置を通して配索する場合に覆う場合の問題点説明図である。
【図26】実施例1の強電ハーネスをラジエターシュラウドのファン用モータ存在範囲と縦リブ存在範囲を避けて通す配索構造での作用説明図である。
【図27】実施例1の強電ハーネスをラジエターシュラウドのファン用モータ存在範囲と縦リブ存在範囲を避けて通す配索構造での横リブと第1プロテクターとの角度関係を示す作用説明図である。
【図28】実施例1の強電ハーネスをラジエターシュラウドのファン用モータ存在範囲と縦リブ存在範囲を避けて通す配索構造でのリングと第1プロテクターとの角度関係を示す作用説明図である。
【符号の説明】
【0096】
E エンジン(駆動パワーユニット)
MG1 第1モータジェネレータ(駆動パワーユニット)
MG2 第2モータジェネレータ(駆動パワーユニット)
OS 出力スプロケット
TM 動力分割機構
A/CON 電動コンプレッサユニット(電動補機ユニット)
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 パワーコントロールユニット(配電ユニット)
4 バッテリ
5 ブレーキコントローラ
6 統合コントローラ
H2 強電ハーネス
45 車体
46 井桁サブフレーム(サブフレーム)
47 ラジエター
48 ラジエターシュラウド
48a モータリブ
48b 横リブ
48c リング
48d 縦リブ
51 第1プロテクター(プロテクター)
52 第2プロテクター
53 コルゲート
54 エンジンマウント(駆動パワーユニットマウント)
54a 第1マウントブラケット
54b 第2マウントブラケット
54c 第3マウントブラケット
54d マウント本体
55,56 ブラケット
P1,P2,P3,P4 固定点
O エンジンマウント中心点
S 空間




 

 


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