(57)【要約】【課題】簡単な構成で良好な組付作業性やメンテナンス性を実現することのできるモータジェネレータの取付構造を提供する。【解決手段】モータジェネレータ１０をエンジン３の上部に固設するとともに、上部とインバータ装置２１に対向する側部とに開口部３６，３７を有する端子台３５をモータジェネレータ１０の上部に配設し、開口部３６，３７を通じて端子台３５から露呈する交流端子３９ａ〜３９ｃに各パワーケーブル２７ａ〜２７ｃを端子接続する構成とする。これにより、モータジェネレータ１０の組立時における各パワーケーブル２７ａ〜２７ｃの端子接続作業を、エンジン３の上方から、各パワーケーブル２７ａ０２７ｃを湾曲させることなく行うことができ、モータジェネレータ１０の組付作業性を向上することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに併設され、電源ケーブルを介してインバータ装置に接続されるモータジェネレータの取付構造において、
上記エンジンの上部に上記モータジェネレータを固設するとともに、
上部と上記インバータ装置に対向する側部とが開口する端子台を上記モータジェネレータの上部に配設し、
上記端子台から露呈する端子に上記電源ケーブルを接続したことを特徴とするモータジェネレータの取付構造。
【請求項２】
上記端子台に冠設して当該端子台の開口部を閉塞する端子カバーを、上記エンジンに冠設するエンジンカバーと一体形成したことを特徴とする請求項１記載のモータジェネレータの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに併設されて大容量パワーケーブル等の電源ケーブルが接続されるモータジェネレータの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両においては、モータジェネレータを用いた簡易ハイブリッドシステム、電動４輪駆動システム、電磁駆動弁、電動パワーステアリング、電動カーエアコン、電動ブレーキ、電動シャーシコントロール、フロントガラスの急速霜取り装置、シートヒータ等の各装備を高いクオリティで実現することを目的として、車載補機類の定格電圧を１４Ｖから４２Ｖへと昇圧化させることが検討されており、これに伴い、車載のバッテリ電圧を１２Ｖから３６Ｖへと昇圧化させることが検討されている。
【０００３】
このような補機類の昇圧化への移行期間には、補機類の変更に伴うコストの高騰を抑制するため、補機類の昇圧化は、当該昇圧化によってより多くのメリットを享受可能なものから段階的に導入されることが望ましい。この場合、補機類の昇圧化によって見込まれる最も大きなメリットの１つとして、高出力なモータジェネレータを用いて簡易ハイブリッドシステムを構築することで燃費向上等を実現することが考えられる。そこで、近年では、３６Ｖバッテリと１２Ｖバッテリとをともに搭載し、例えばモータジェネレータ、電磁クラッチ、及びオートマチックトランスミッション用の電動オイルポンプ等を３６Ｖバッテリで駆動するとともに、その他の補機類を１２Ｖバッテリで駆動する技術が提案され実用化されている。
【０００４】
ところで、上述のように３６Ｖバッテリと１２Ｖバッテリとを備えた車両においては、両バッテリを狭隘なエンジンルーム内に同時に搭載することが困難となる。また、車両にモータジェネレータを採用した場合には、インバータ装置を新たに搭載する必要がある。さらに、モータジェネレータによる発電電圧を降圧させて１２Ｖバッテリ等にも給電するためには、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の補機類を新たに搭載する必要がある。
【０００５】
これらに対処し、例えば非特許文献１には、３６Ｖバッテリ及び１２Ｖバッテリをラゲージルーム内に配設するとともに、各バッテリをラゲージルーム内に配設することでエンジンルーム内に確保されたスペースに、インバータ装置の下部にＤＣ−ＤＣコンバータが一体的に併設されたパワーコントロールユニットを配設する技術が開示されている。
【０００６】
また、この種のパワーコントロールユニットのインバータ装置に接続するモータジェネレータの取付構造として、例えば非特許文献２には、エンジンの側部にパワーコントロールユニットを固設するとともに、このモータジェネレータの側部に配設された端子台に、パワーコントロールユニットからエンジンの前方を経由して延出された電源ケーブルを接続する技術が開示されている。
【０００７】
【非特許文献１】
トヨタ自動車株式会社編集「クラウン、クラウンマジェスタ、クラウンエステート新型車解説書」２００１年８月２０日発行、Ｐ０−２、Ｐ１−２〜１−７、Ｐ１−１２〜１−２１
【０００８】
【非特許文献２】
トヨタ自動車株式会社編集「クラウン、クラウンマジェスタ、クラウンエステート修理書／追補版」２００１年８月２０日発行、Ｐ８４−５４〜Ｐ８４−５９
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータジェネレータとインバータ装置とを接続する電源ケーブルは一般に高剛性な太径のパワーケーブルで構成されるため、上述の非特許文献２に開示された技術のように、狭隘なエンジンルーム内で、電源ケーブルをエンジンの前方から側方に湾曲させながら配線して端子台に接続することは、モータジェネレータの組付作業性やメンテナンス性等を悪化させる要因となる。
【００１０】
また、モータジェネレータの各端子に対する被水、塩着、及び人的接触等を防止するため、端子台には端子カバーが冠設されることが一般的であるが、このような端子台への端子カバーの組付作業等を、狭隘なエンジンルーム内においてモータジェネレータの側部で行うことは、モータジェネレータの組付作業性やメンテナンス性等を悪化させる要因となる。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で良好な組付作業性やメンテナンス性を実現することのできるモータジェネレータの取付構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、エンジンに併設され、電源ケーブルを介してインバータ装置に接続されるモータジェネレータの取付構造において、上記エンジンの上部に上記モータジェネレータを固設するとともに、上部と上記インバータ装置に対向する側部とが開口する端子台を上記モータジェネレータの上部に配設し、上記端子台から露呈する端子に上記電源ケーブルを接続したことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２記載の発明によるモータジェネレータの取付構造は、請求項１記載の発明において、上記端子台に冠設して当該端子台の開口部を閉塞する端子カバーを、上記エンジンに冠設するエンジンカバーと一体形成したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図面は本発明の実施の一形態に係わり、図１はエンジンルーム内の要部を示す平面図、図２はエンジン及びパワーコントロールユニットを示す正面図、図３は車載の電気回路の概略構成図、図４はモータジェネレータが固設されたエンジンとエンジンカバーとを示す分解斜視図である。
【００１５】
図１において符号１は自動車等の車体を示す。本実施の形態において、車体１には、定格電圧が例えば４２Ｖに設定されたモータジェネレータ１０（後述する）や電動オイルポンプ（図示せず）等の各種４２Ｖ負荷と、定格電圧が例えば１４Ｖに設定されたランプバルブ（図示せず）やオーディオ機器（図示せず）等の各種１２Ｖ負荷とが搭載されている。そして、モータジェネレータ１０等の４２Ｖ負荷を搭載することにより、車体１にはアイドルストップ機能等を高いクオリティで実現可能な簡易ハイブリッドシステムが構築されている。
【００１６】
また、定格電圧の異なる各電気負荷にそれぞれ対応して給電を行うため、車体１には、図示しないラゲージルーム内に、３６Ｖバッテリ５と、１２Ｖバッテリ６とが搭載されている（図３参照）。
【００１７】
図１，２に示すように、モータジェネレータ１０は車体１前部のエンジンルーム２内でエンジン３に併設されており、モータジェネレータ１０のプーリ１１は、エアコン用コンプレッサ１２のプーリ１３等とともに、図示しないベルトを介してエンジン３のクランクプーリ３ａに連結されている。
【００１８】
また、エンジンルーム２内において、モータジェネレータ１０の側方（図１の例では、左側方）には、パワーコントロールユニット２０が配設されている。
【００１９】
図３に示すように、パワーコントロールユニット２０は、インバータ装置２１と、このインバータ装置２１に一体的に併設するＤＣ−ＤＣコンバータ２２とを有して構成されている。
【００２０】
インバータ装置２１は、インテリジェントパワーモジュール２３と、励磁回路２４と、モータコントローラ２５とを有し、これらがインバータケース５０内に一体的に収容されて要部が構成されている。
【００２１】
インテリジェントパワーモジュール２３は、モータジェネレータ１０内に配設されたステータコイル１５のＵ相、Ｖ相、及びＷ相に大容量のパワーケーブル（電源ケーブル）２７ａ〜２７ｃを介して接続されているとともに、３６Ｖバッテリ５に電力線３１ａ，３１ｂを介して外部接続され、モータジェネレータ１０と３６Ｖバッテリ５との間の交流／直流変換等を行うようになっている。
【００２２】
また、励磁回路２４は、モータジェネレータ１０内に配設されたロータコイル１６に電力線２８を介して外部接続され、ロータコイル１６に励磁電流を供給するようになっている。
【００２３】
また、モータコントローラ２５は、モータジェネレータ１０内に配設された回転センサ１７や温度センサ１８等にハーネス２９を介して接続されているとともに、図示しないアイドルストップ制御装置等にハーネス（図示せず）を介して外部接続され、各種入力信号に基づいて、インテリジェントパワーモジュール２３の位相制御や励磁回路２４の励磁電流制御等を行うようになっている。
【００２４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、コンバータ本体２６を有し、このコンバータ本体２６が、インバータケース５０に一体的に併設するコンバータケース５１内に収容されて要部が構成されている。
【００２５】
コンバータ本体２６は、３６Ｖの直流電圧を１２Ｖの直流電圧に降圧するためのもので、インバータケース５０の内部でインテリジェントパワーモジュール２３に接続されているとともに、電力線３２を介して１２Ｖバッテリ６に外部接続されている。
【００２６】
そして、パワーコントロールユニット２０は、アイドルストップ制御装置等からの信号に基づく制御を行うことで、モータジェネレータ１０を発電機或いはモータとして選択的に機能させる。すなわち、走行時等において、インバータ装置２１は、スイッチング制御等による充電圧及び発電量の調整を行うことでモータジェネレータ１０を発電機として機能させ、３６Ｖバッテリ５に対して電気エネルギーの充電を行う。また、インバータ装置２１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して、１２Ｖバッテリ６に対しても電気エネルギーの充電を行う。その一方で、エンジン３のアイドルストップからの再始動時等において、インバータ装置２１は、３６Ｖバッテリ５からの給電制御を行うことでモータジェネレータ１０をモータとして機能させる。
【００２７】
次に、本実施の形態におけるモータジェネレータ１０の詳細な取付構造について説明する。
【００２８】
図１，２に示すように、本実施の形態において、エンジン３は車体１に対して縦置き配置される水平対向エンジンであり、モータジェネレータ１０は、コンプレッサ１２とともに、インテークマニホルド３ｂの前方で、エンジン３の上部に固設されている。
【００２９】
ここで、図１，２，４に示すように、本実施の形態において、パワーコントロールユニット２０を構成するインバータ装置２１は、エンジン３の側方でモータジェネレータ１０に対向配置されており、このインバータ装置２１の上部に端子接続されたパワーケーブル２７ａ〜２７ｃが、モータジェネレータ１０側に延設されている。すなわち、インバータケース５０の上面には、モータジェネレータ１０に対向する端子台５９が固設されており、この端子台５９上に配列された３相の交流端子５６ａ〜５６ｃに各パワーケーブル２７ａ〜２７ｃの一端側がそれぞれ端子接続されているとともに、各パワーケーブル２７ａ〜２７ｃの他端側がモータジェネレータ１０側に指向して延設されている。
【００３０】
図１，２，４に示すように、モータジェネレータ１０は、インバータ装置２１から延設された各パワーケーブル２７ａ〜２７ｃの他端側を端子接続するための端子台３５を有し、端子台３５は、インバータ装置２１の端子台５９に対向された状態で、モータジェネレータ１０の上部に固設されている。
【００３１】
この端子台３５は、上部とインバータ装置２１（端子台５９）に対向する側部とに開口部３６，３７がそれぞれ開口された略箱形の端子台で構成され、端子台３５の内部底面に設定された端子面３８が開口部３６，３７を通じて外部に露呈されている。また、端子面３８上には、モータジェネレータ１０の内部でステータコイル１５のＵ相、Ｖ相、及びＷ相にそれぞれ接続する３相の交流端子３９ａ〜３９ｃが車体１の前後方向に沿って配列されている。
【００３２】
そして、各パワーケーブル２７ａ〜２７ｃは、開口部３６，３７を通じた取付作業により、他端側が各交流端子３９ａ〜３９ｃにそれぞれ端子接続されることによってモータジェネレータ１０とインバータ装置２１とを電気的に接続するようになっている。その際、図２に示すように、モータジェネレータ１０とインバータ装置２１との間で、各パワーケーブル２７ａ〜２７ｃは上下に撓まされており、このパワーケーブル２７ａ〜２７ｃの撓みによって、車体１の振動やエンジン３の振動等がモータジェネレータ１０とパワーコントロールユニット２０との間で伝達されることが防止され、振動等に起因するパワーコントロールユニット２０等の破損が防止されると共に、車室内への騒音を低減するようになっている。
【００３３】
また、図４に示すように、エンジン３の上部にはエンジンカバー４１が冠設され、このエンジンカバー４１の内部にモータジェネレータ１０及びコンプレッサ１２が収容されるようになっている。本実施の形態において、エンジンカバー４１の裏面には、端子台３５の開口部３６，３７を閉塞して端子台３５を被水、塩害、及び人的接触等から保護するための端子カバー４２が一体形成されており、この端子カバー４２は、エンジンカバー４１がエンジン３に冠設する際に、同時に、端子台３５に冠設するようになっている。
【００３４】
このような実施の形態によれば、モータジェネレータ１０をエンジン３の上部に固設するとともに、上部とインバータ装置２１に対向する側部とに開口部３６，３７を有する端子台３５をモータジェネレータ１０の上部に配設し、開口部３６，３７を通じて端子台３５から露呈する交流端子３９ａ〜３９ｃに各パワーケーブル２７ａ〜２７ｃを端子接続する構成とすることにより、モータジェネレータ１０の組立時における各パワーケーブル２７ａ〜２７ｃの端子接続作業を、エンジン３の上方から、各パワーケーブル２７ａ〜２７ｃを大きく湾曲させることなく容易に行うことができ、モータジェネレータ１０の組付作業性を向上することができる。
【００３５】
また、モータジェネレータ１０の組立時における端子台３５への端子カバー４２の組付作業についても同様に、エンジン３の上方から行うことができるので、組付作業性をより向上することができる。この場合、エンジンカバー４１と端子カバー４２とは、構造上、容易に一体形成することができ、これらを一体形成することにより、部品点数の削減や、端子カバー４２の製造コストの削減、及び組立工程の簡素化等を実現することができる。
【００３６】
さらに、端子カバー４２をエンジンカバー４１に一体形成することにより、エンジンカバー４１の中途をモータジェネレータ１０を介してエンジン３に支持することができ、不要な機構を追加することなく、エンジン３に対するエンジンカバー４１の支持剛性を向上することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成で、モータジェネレータの良好な組付作業性やメンテナンス性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンルーム内の要部を示す平面図
【図２】エンジン及びパワーコントロールユニットを示す正面図
【図３】車載の電気回路の概略構成図
【図４】モータジェネレータが固設されたエンジンとエンジンカバーとを示す分解斜視図
【符号の説明】
３  …  エンジン
１０…  モータジェネレータ
２１  …  インバータ装置
２７ａ〜２７ｃ  …  パワーケーブル（電源ケーブル）
３５  …  端子台
３６，３７  …  開口部
３９ａ〜３９ｃ  …  交流端子（端子）
４１  …  エンジンカバー
４２  …  端子カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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