(57)【要約】  本発明は、内燃機関（ＶＭ）と、電気機械（ＥＭ）と、動力電子装置システム（ＬＥ）とを有し、内燃機関（ＶＭ）及び／又は電気機械（ＥＭ）により駆動可能な自動車に関する。利用可能な設置スペースを最大限に利用するために、動力電子装置システム（ＬＥ）が、内燃機関（ＶＭ）よりも上方に配置されている。
2009544512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（ＶＭ）と、電気機械と、出力電子装置システム（ＬＥ）とを備える自動車であって、
前記自動車は、前記内燃機関（ＶＭ）及び／又は前記電気機械により駆動可能であり、
前記出力電子装置システム（ＬＥ）が、前記内燃機関（ＶＭ）よりも上方に配置されていることを特徴とする自動車。
【請求項２】
前記出力電子装置システム（ＬＥ）及び前記内燃機関（ＶＭ）の投影された水平面が、垂直方向において重なるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車。
【請求項３】
前記出力電子装置システム（ＬＥ）が、エンジンフード（Ｍ）から最低限の距離にあるハウジング（Ｇ）内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車。
【請求項４】
前記ハウジング（Ｇ）が２つの部分（Ｇ１、Ｇ２）を有することを特徴とする請求項３に記載の自動車。
【請求項５】
前記ハウジング（Ｇ）が第３の部分を有することを特徴とする請求項４に記載の自動車。
【請求項６】
前記出力電子装置システム（ＬＥ）を冷却するための冷却ユニットが、前記ハウジング（Ｇ）内に配置されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項７】
前記ハウジング（Ｇ）が、前記自動車の車体へ機械的に接続されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項８】
前記ハウジング（Ｇ）が、前記自動車の右側及び左側のバネ補強屋根（ＦＲ、ＦＬ）に機械的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の自動車。
【請求項９】
前記ハウジング（Ｇ）が、前記自動車のラジエータ交差部（ＫＢ）へ機械的に接続されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の自動車。
【請求項１０】
前記自動車の前記車体への接続が、振動から切り離されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１１】
前記出力電子装置システム（ＬＥ）が、エネルギー源からの高電圧入力（ＨＶ１）及び電気負荷への少なくとも１つの高電圧出力（ＨＶ２）を有するパワー分配ユニット（ＰＤＵ）を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１２】
前記出力電子装置システム（ＬＥ）が、エネルギー格納手段のＤＣ電圧を前記電気機械用のＡＣ電圧に、及びその逆に変換するインバータユニット（ＴＰＩＭ）を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１３】
前記出力電子装置システム（ＬＥ）が、前記インバータユニット（ＴＰＩＭ）と関連付けられた第１の制御ユニットを備えることを特徴とする請求項１２に記載の自動車。
【請求項１４】
前記出力電子装置システム（ＬＥ）が、低電圧出力（ＮＶ１）を有するＤＣアクチュエータユニット（ＡＰＭ）を備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１５】
前記出力電子装置システム（ＬＥ）が、エネルギー格納手段のＤＣ電圧を追加アセンブリ用のＡＣ電圧に変換する第２のインバータユニット（ＥＭＰＩ）を備えることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１６】
前記追加アセンブリがトランスミッションオイルポンプであることを特徴とする請求項１５に記載の自動車。
【請求項１７】
前記出力電子装置システム（ＬＥ）が、前記ＤＣアクチュエータユニット（ＡＰＭ）及び前記第２のインバータユニット（ＥＭＰＩ）と関連付けられた第２の制御ユニットを備えることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１８】
前記パワー分配ユニット（ＰＤＵ）と、前記インバータユニット（ＴＰＩＭ）と、前記第１の制御ユニットとが前記第１の部分（Ｇ１）内に配置され、前記ＤＣアクチュエータユニット（ＡＰＭ）と、前記第２のインバータユニット（ＥＭＰＩ）と、前記第２の制御ユニットとが前記ハウジング（Ｇ）の前記第２の部分（Ｇ２）内に配置されていることを特徴とする請求項４、１１、１３及び１７のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１９】
前記出力電子装置システム（ＬＥ）を冷却するための冷却ユニットが、前記ハウジング（Ｇ）の１つの部分（Ｇ１、Ｇ２，Ｇ３）内に配置され、前記冷却ユニットを、前記ハウジング（Ｇ）の別の部分（Ｇ１、Ｇ２，Ｇ３）内に配置された冷却ユニットへ接続することが可能であることを特徴とする請求項４又は５に記載の自動車。
【請求項２０】
前記インバータユニット（ＴＰＩＭ）と、前記第１の制御ユニットと、前記第２のインバータユニット（ＥＭＰＩ）と、前記第２の制御ユニットとが、前記第１の部分（Ｇ１）内に配置され、前記ＤＣアクチュエータユニット（ＡＰＭ）が前記第２の部分（Ｇ２）内に配置され、前記パワー分配ユニット（ＰＤＵ）が前記ハウジング（Ｇ）の前記第３の部分（Ｇ３）内に配置されることを特徴とする請求項５、１１、１３又は１７に記載の自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載の自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動手段として内燃機関及び電気機械を有する車両は、電気エネルギーの変換及び切替のための、並びに電気機械の制御のための出力電子装置システムを有する。この場合、電気エネルギーは、大電流及び高電圧で供給される。出力電子装置システムは、主に、特定の電圧及び周波数の電気エネルギーを別の電圧振幅及び／又は周波数に変換することを可能にする。
【０００３】
電気エネルギー格納手段としてバッテリが使用されるとともに電気機械として三相機械が使用される際、出力電子装置システムは、三相機械のモーターモードのためにバッテリのＤＣ電圧を三相ＡＣ電圧に変換し、三相機械の発電機モードにおいて三相ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する。
【０００４】
既知の車両においては、ＡＣ電圧ケーブルの長さを短く保ち、これにより例えばＡＣ電圧ケーブルにおける潜在的な電圧降下を低く保つために、出力電子装置システムは電気機械の近傍に配置される。電気機械が車両のトランスミッションに一体化されている場合、出力電子装置システムはトランスミッションのハウジングに取り付けられる。
【０００５】
ハイブリッド車両におけるこの種の配置が、例えば特許文献１から既知である。
【０００６】
利用可能な設置スペースが相応に小さい既知の車両の場合、出力電子装置システムのさらなる要素、例えば追加アセンブリ用インバータユニット、ＤＣアクチュエータユニット又は制御ユニットは、車両上で分散して配置される。このため、不利益なほど長い電気ケーブルが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９７４７２６５Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、利用可能な設置スペースを最大限に利用した出力電子装置システムの代替配置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、その目的は、請求項１の特徴によって達成される。本明細書では、出力電子装置システムが、内燃機関よりも上方に配置される。
【００１０】
この配置は、トランスミッショントンネルにおいて利用可能な設置スペースを、電気機械及び／又はトランスミッションハウジングのために最適な方法で使用可能である、という利点を有する。このため、与えられた設置スペースに対して電気機械の直径を増加させることができ、従って電気機械のパワーも増加させることができる。内燃機関よりも上方の配置はまた、広い水平面が利用可能であるため、出力電子装置システムの複数の要素を組み合わせてそこに配置することが可能である、という利点を提供する。この結果、電気ケーブルを短くできるので有益である。
【００１１】
この場合、出力電子装置システムは、車両を水平に配向した状態で、内燃機関の垂直上方に配置されるのが好ましい。内燃機関及び出力電子装置システムは、従って、それらの投影された水平面が、垂直方向において重なるように配置される。
【００１２】
出力電子装置システムの要素は、エンジンフードから最低限の距離にあるハウジング内に配置されるのが有益である。この最低限の距離は、必要な歩行者保護を提供するために要求されるものである。この場合、ハウジングは特に、エンジンフードの形状に整合した形状を有し、従って利用可能な設置スペースをより良好に利用したものとなる。
【００１３】
ハウジング内の配置はさらに、印加される電圧のため要求される保護措置を、より容易に、及び費用効率よく実施可能である、という利点を有する。
【００１４】
ハウジングの製造及び／又は取付を有利にするという目的のために、前記ハウジングは、複数の部分を有することが可能である。
【００１５】
内燃機関の上方が高温となるため、出力電子装置システムを冷却するための冷却ユニットを、ハウジング内に配置することが有益である。
【００１６】
内燃機関の、又は駆動系の振動が出力電子装置システムに伝達されることを防止するために、ハウジングは、車体に固定した状態で配置されるのが有益である。ハウジングは、従って、車両の車体へ機械的に接続部される。この場合、車両の右側及び左側のバネ補強屋根への、並びに／又はラジエータ交差部への機械的な接続が有益である。車体への接続が振動から切り離されていると、さらなる利点が得られる。
【００１７】
本発明のさらなる利点が、説明及び図面において見出されよう。本発明の具体的な例示の実施形態を、後続の説明においてより詳細に記載し、以下の図面において簡略化した形態で示す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による自動車の改良の断面の概略図を示す。
【図２】本発明による自動車のさらなる改良の長手方向断面図を示す。
【図３】本発明による自動車のさらなる改良の平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、内燃機関ＶＭと、電気機械（図示せず）と、２つの部分Ｇ１及びＧ２で構成されるハウジングＧに配置された出力電子装置システムＬＥとを有する本発明による自動車の第１の改良の断面の斜視正面図を示す。出力電子装置システムＬＥは、内燃機関ＶＭよりも上方に配置され、特に、出力電子装置システムＬＥの、及び内燃機関ＶＭの投影された水平面が、垂直方向において重なるように配置されている。利用可能な設置スペースにより許容される場合は、投影された水平面の重なりの程度がより小さいか、又はそれらが全く重ならない配置も、同様に可能である。ハウジングＧは、エンジンフードＭから最低限の距離にある。この最低限の距離は、必要な歩行者保護を提供するために要求されるものである。ハウジングＧは、利用可能な設置スペースを最大限に利用できるように、エンジンフードＭ及び内燃機関ＶＭに対して成形されている。
【００２０】
図１に示すハウジングＧは、機械的接続部を介して右側及び左側のバネ補強屋根ＦＲ、ＦＬに接続されている。特に車両の長手方向における力を補償するために、車体への、特に図２に示すラジエータ交差部ＫＢへのさらなる接続が可能である。振動を抑制又は分離するために、機械的接続部そのものが、並びに／又はハウジングＧとの、及び／若しくは車体との接点が、対応する既知の手段を有することができる。
【００２１】
図２に示す本発明による自動車のさらなる改良の長手方向断面図では、出力電子装置システムＬＥが同様に、内燃機関ＶＭよりも上方に配置されるとともにエンジンフードＭから最低限の距離にあるハウジングＧ内に配置されている。図１は、ハウジングＧの形状が内燃機関ＶＭに整合していることを示しているが、図２は、前記ハウジングの形状がエンジンフードＭに整合していることを示している。両者の組み合わせが可能であることは言うまでもない。ハウジングＧは、車両の横方向に沿ったラジエータグリルよりも上方に配置されるとともに、例えばエンジンフードロッキングシステムを収納する車体の一部を構成するラジエータ交差部ＫＢへの機械的接続を有する。提供されるハウジングＧからのアクセス性のため、ラジエータ交差部ＫＢへの機械的な接続が特に有益だが、ハウジングＧは、車体の他の点に接続することも可能である。図１に関連して説明したように、機械的接続部は、振動抑制手段を有すると特に有益である。前記振動は、内燃機関ＶＭ又は駆動系により引き起こされ、出力電子装置システムＬＥ又は電気ケーブルに損傷を与え得る振動であってもよい。しかし、前記振動はまた、出力電子装置システムＬＥにより引き起こされ、他の要素に負の効果を与え得るか、又は車体へ伝達されると運転者の快適性に負の影響を与え得る、特に高周波の振動であってもよい。
【００２２】
図３は、ハウジングＧ（図示せず）により囲むことが可能な出力電子装置システムＬＥの要素を取り付けるためのフレーム構造Ｒ，Ｒ１をもつ本発明による車両のさらなる改良を示す。
【００２３】
この例示の改良では、フレームＲが、右側及び左側のバネ補強屋根ＦＲ、ＦＬへ機械的に接続部されている。ラジエータ交差部ＫＢへ機械的に接続するという目的のために、図３は、フレームＲへ機械的に接続された２つのバーＳ１，Ｓ２を示している。これらの機械的接続部は、振動から切り離されているのが好ましい。
【００２４】
図３による出力電子装置システムＬＥは、２つの構造ユニットＢ１，Ｂ２を有し、フレームＲには、前記構造ユニットを取り付けるためのバーＲ１が形成されている。ハウジングＧ（図示せず）が２つの部分からなる設計であった場合、これらの構造ユニットＢ１，Ｂ２はそれぞれ、図１に示すように部分Ｇ１、Ｇ２に配置されることになろう。
【００２５】
図３による例示の実施形態による出力電子装置システムＬＥの構造ユニットＢ１は、エネルギー格納手段のＤＣ電圧を電気機械用のＡＣ電圧に、及びその逆に変換するインバータユニットＴＰＩＭを有する。第１の電気機械又は三相機械に接続された接続部Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、及び第２の電気機械に接続された接続部Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２が、例示されている。接続部ＢＡ１、ＢＡ２は、高電圧バッテリに接続部される。
【００２６】
高電圧とは、１００Ｖを超える電圧、特に約３００Ｖの定格電圧をいい、一方、低電圧とは、おおよそ１２〜１５Ｖの電圧をいう。
【００２７】
さらに、構造ユニットＢ１は、構造ユニットＢ２への、より正確には前記構造ユニットＢ２に収容されたパワー分配ユニットＰＤＵへの高電圧電気接続部ＨＶ１を有する。
【００２８】
構造ユニットＢ１はまた、構造ユニットＢ１の出力電子装置システムＬＥを冷却するための冷却ユニットを備える。冷却回路への対応する接続部を、図３においてＫ１で示す。
【００２９】
構造ユニットＢ１の出力電子装置システムＬＥはまた、高電圧バッテリのＤＣ電圧を追加アセンブリ、特にトランスミッションオイルポンプ用のＡＣ電圧に変換する第２のインバータユニットＥＭＰＩを備えることができる。
【００３０】
インバータユニットＴＰＩＭ、ＥＭＰＩと関連付けられた制御ユニットは、図３において示されていない。制御ユニットは、構造ユニットＢ１に一体化されているのが好ましい。
【００３１】
第２の構造ユニットＢ２は、パワー分配ユニットＰＤＵと、低電圧バッテリに接続された、又は電気負荷に直接接続された低電圧出力ＮＶ１をもつＤＣアクチュエータユニットＡＰＭとを備える。
【００３２】
パワー分配ユニットＰＤＵは、高電圧線ＨＶ２を介して車両の空調システムの冷媒コンプレッサＫＭＶに接続され、前記冷媒コンプレッサは、さらなる電気負荷を例示により表すものである。パワー分配ユニットＰＤＵはまた、さらなる高電圧線ＨＶ３を介してＤＣアクチュエータユニットＡＰＭに接続されている。ＤＣアクチュエータユニットＡＰＭと関連付けられ好ましくは構造ユニットＢ２に一体化された制御ユニットは、図示していない。しかし、ＤＣアクチュエータユニットＡＰＭの制御システムは、信号線用の接続部ＳＬで示す。
【００３３】
構造ユニットＢ２を冷却するために、前記構造ユニットは冷却ユニットも有し、その接続部をＫ２及びＫ３で示す。これらの接続部は、別個の冷却回路に、又は構造ユニットＢ１の冷却ユニットに接続可能である。
【００３４】
破線で示すように、パワー分配ユニットＰＤＵを、ハウジングＧ（図示せず）の第３の部分に配置されることになる別個の構造ユニットとして設計することも可能である。
【００３５】
第３の構造ユニットの冷却は、構造ユニットＢ１，Ｂ２のそれに対応するやり方で実装されることになろう。
【００３６】
構造ユニットへの他の物理的なグループ分けも、同様に可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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