CN103303121A - 用于混合动力车辆的电气部件固定结构 - Google Patents

Abstract

本发明为用于混合动力车辆的电气部件固定结构。电池充电器（21）设置在排气管（8）上方，并且接线盒（22）设置在充电器（21）上方，充电器（21）包括冷却器（21C），冷却器（21C）具有强制冷却功能。

Description

用于混合动力车辆的电气部件固定结构

技术领域

本发明涉及用于混合动力车辆的电气部件固定结构，特别是，涉及用于包括设置在地板面板下方的电气部件的混合动力车辆的电气部件固定结构。

背景技术

搭载有发动机的车辆一般具有布置在地板面板下方的燃料箱和排气管。除了发动机以外，混合动力车辆还搭载有驱动用电动机以及包括电池和逆变器的相关电气部件。这种混合动力车辆具有用于电连接的供电电缆组，该供电电缆组沿着所述电池与所述逆变器之间的路线和所述逆变器与所述驱动用电动机之间的路线（参见下面的专利文献1）。在实际应用中，这种供电电缆组在必要时具有在路线中途分开的组成（constituent）供电电缆，以便于固定到底盘。这种分开的供电电缆在作为电连接盒的接线盒处相互连接。混合动力车辆适合于从外部电源对所述电池再充电。这种混合动力车辆具有电池充电器作为附加电气部件。

存在用于如下混合动力车辆的电气部件固定结构，该混合动力车辆包括在已经布置有燃料箱和排气管的地板面板下方设置的这种电气部件。它们追求空间布置中的效率和它们的组成部件的热平衡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP2010-143408A

发明内容

存在可用于电气部件布置的空间，即可用于在已经布置有燃料箱和排气管的地板面板下方固定电气部件的空间，该空间受到该燃料箱和该排气管的限制。那些电气部件包括不具有强制自冷却功能的自然冷却式接线盒。其热平衡受环境影响，并且对外部热量的流入敏感。在固定有包括所述接线盒的电气部件的区域处，存在从排气管传送的热流，因此，应当使该热流的量最小化。这个问题还限制了用于在地板面板下方固定电气部件的空间。

本发明是鉴于上述问题而设计的。本发明的目的是提供一种适合用于混合动力车辆的电气部件固定结构。其减小了从排气管传送到固定有包括接线盒的电气部件的区域的热量，使得能在地板面板下方高效地布置电气部件。

为了实现所述目的，根据本发明的一个方面，提供一种用于混合动力车辆的电气部件固定结构，所述混合动力车辆在地板面板下方包括在车辆纵向方向上延伸的排气管、电池充电器以及适合于将分开的供电电缆相互连接的接线盒。在所述电气部件固定结构中，所述电池充电器设置在所述排气管上方，所述接线盒设置在所述电池充电器上方，并且所述电池充电器设置有冷却器，所述冷却器具有强制冷却功能。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施方式的用于混合动力车辆的电气部件固定结构的车辆正视图。

图2是图1中的电气部件固定结构的主要部分的详细视图。

图3是示出图1中的电气部件固定结构的主要部分的配置的框图。

图4是示出图1中的电气部件固定结构的布局的车辆平面图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述根据本发明的一个实施方式的用于混合动力车辆的电气部件固定结构。

注意，附图是示例性的，包括与实际的差异，如尺寸或形状的大小或比例的差异。附图还可能包括两者之间的如尺寸或形状的比或关系的差异。还要注意，为了便于说明，附图具有由箭头定义的坐标系统作为图例，以识别车辆纵向方向、横向方向和竖直方向。

（混合动力车辆的配置）

图1和图4示出包括根据本发明的一个实施方式的电气部件固定结构的混合动力车辆1。混合动力车辆1在车辆的前部1A具有覆盖发动机舱3的发动机罩2，发动机4、驱动用电动机5和逆变器6分别安装在发动机舱3内。在发动机舱3中，发动机4具有连接到排气管8的排气歧管7。电动机5在必要时电连接到逆变器6。逆变器6连接到作为供电电缆组的高电压电缆9。

如图1中所示，混合动力车辆1在其下部具有在车辆纵向方向上延伸的地板面板F。地板面板F构造为一体构件，包括构成车辆1的前地板的前地板面板10、构成车辆1的作为地板台阶的壁立起部的竖直面板11以及构成车辆1的后地板的后地板面板12。在本实施方式中，前地板面板10在其后端与从该后端立起的竖直面板11接续，并且竖直面板11在其上端与从该上端大致在水平方向上向车辆纵向后方延伸的后地板面板12接续。后地板面板12设置在比前地板面板10高出竖直面板11的台阶高度的水平位置处。沿着地板面板F的这种配置安装有排气管8。排气管8从发动机舱3伸出，出现在地板面板F下方，因为它在前地板面板10的前边缘（见图4）的前方被引导向下。然后，它沿着前地板面板10和后地板面板12的下侧大致在车辆纵向上向后一直延伸到混合动力车辆1的尾端附近的位置，排气管8在该处排气。

图4示出包括燃料箱20、电池充电器21、接线盒22和高电压电池23的设备布局。燃料箱20安装在后地板面板12的前部下方、不与排气管8干扰的车辆横向的左侧安装区中。充电器21安装在后地板面板12的前部下方、不与燃料箱20干扰的车辆横向的右侧安装区中。接线盒22安装在充电器21和充电器21上方的面板区域之间的空间中，在平面图中接线盒22部分遮挡充电器21。电池23安装在后地板面板12的后部上方的安装区中。在图4中所示的示例中，排气管8在充电器21下方经过，从而充电器21设置在排气管8上方。如图1中所示，排气管8与充电器21间隔开，在这两者之间插入隔热罩24。

（排气管）

在图1中所示的示例中，排气管8包括串联连接的前排气单元8A、主消音器13、中央排气单元8B、副消音器14和后排气单元8C。前排气单元8A在前端具有催化转换器。主消音器13安装在前排气单元8A和中央排气单元8B之间。副消音器14安装在中央排气单元8B和后排气单元8C之间。通过消音器安装件而相对于底盘支撑排气管8。

中央排气单元8B在车辆纵向上在前地板面板10的中部和后地板面板12的中部之间延伸。如图2中所示，中央排气单元8B大致水平地从前地板面板10的中部下方位置处向后延伸到与前地板面板10的后边缘10A所处的位置隔开预定距离L的位置处。在图4的平面图中，中央排气单元8B在其在车辆纵向上向后延伸的同时在车辆横向上向右弯曲。换句话说，中央排气单元8B在其从主消音器13后方位置向后延伸的同时被引导为向右倾斜。中央排气单元8B具有作为弯管的立起部8Ba，该立起部8Ba在相对于前地板面板10的后边缘10A隔开距离L的位置处立起。在图1的正视图中，立起部8Ba后面接着是中央排气单元8B的连续的管状部分，该管状部分在其在车辆纵向上向后延伸的同时向下倾斜弯曲，以连接到副消音器14的前部。副消音器14的后部连接到后排气单元8C。

（燃料箱）

在图4中所示的示例中，燃料箱20安装在位于竖直面板11后方的后地板面板12下方的一个安装区中，该安装区在车辆横向上向中央排气单元8B的左侧延伸。该安装区不与中央排气单元8B干扰。另外，在必要时，中央排气单元8B向右弯曲，以使得燃料箱20具有要确保的容量。

（隔热罩）

如图2和图3中所示，隔热罩24插入在中央排气单元8B和充电器21之间的位置中。在必要时，隔热罩24具有预设的等于或大于充电器21的底部的表观面积的有效隔热面积，以使包括充电器21的底部的外表面不直接面向中央排气单元8B的上表面区域。隔热罩24形成为具有足以经受诸如从下面弹起的石子等外来物的冲击的强度或刚度的构件，以防止该外来物撞击充电器21。关于该构件，所使用的材料可以包括金属、耐热树脂等。隔热罩24具有隔离从排气管8（具体来说，从中央排气单元8B）向包括充电器21及其上方区域的空间的热辐射的功能。

（电池充电器）

在图2和图3中所示的示例中，充电器21包括充电器主体21A、一体地设置在充电器主体21A上的DC/DC转换器21B和形成在该充电器中的作为具有强制冷却功能的冷却器而工作的冷却液通道21C的网络（见图3）。在该示例中，充电器21具有水冷式冷却器。充电器主体21A连接到充电电缆21D。如图2中所示，充电电缆21D具有装配到远端的电力接收连接器21E（例如，插座）。电力接收连接器21E收纳在车体面板中设置的可开关操作的电力供应端口中。电力接收连接器21E适合于与电力供应连接器（例如，电力供应插头）配合，从而通过充电电缆21D向充电器主体21A提供电力。

DC/DC转换器21B适合于把来自电池23的高电压转换为低电压，以对低电压系统中的负载供电，在必要时，对12V的电池充电。图3中所示的冷却液通道网络21C可以具有形成在充电器主体21A和DC/DC转换器21B之间的区域中的通道。在图2中所示的示例中，充电器主体21A在车辆纵向的前侧连接到与冷却液通道网络21C连通的冷却液管线26。冷却液管线26延伸到车辆前部1A的发动机舱3中，在该处冷却液管线26连接到电动机5端部的冷却系统。

（接线盒）

在图2和图4中所示的示例中，接线盒22设置在充电器21上方的固定空间中，并且固定到底盘端部，在必要时相对于充电器21设置有间隔。在图4的平面图中，接线盒22部分遮挡充电器21，位于充电器21的外轮廓线内。换句话说，在该平面视图中，接线盒22布置为部分遮挡由充电器21占据的区域，位于该区域内。高电压电缆9包括分成连接到逆变器6的前供电电缆9A和9A以及连接到电池23的后供电电缆9B和9B的供电电缆。在分开的供电电缆9A、9A和9B、9B中，相关联的供电电缆9A、9B和9A、9B分别在接线盒22中相互连接。接线盒22可以遵循内部隔离的规则，以用于使车辆内布置的线束的分支相互连接。

现在描述关于混合动力车辆1描述的电气部件固定结构的功能。在混合动力车辆1中，该电气部件固定结构包括设置在中央排气单元8B上方的电池充电器21和设置在充电器21上方的接线盒22，从而使得充电器21能有效减小从中央排气单元8B传送到接线盒22的热量，防止过度的热传送。

此外，它包括插入在中央排气单元8B和充电器21之间的隔热罩24，从而使得隔热罩24能有效屏蔽从中央排气单元8B到充电器21的热辐射，防止过度的热传送。此外，它包括设置在中央排气单元8B和位于其上方的充电器21之间的隔热罩24，与位于充电器21上方的接线盒22结合，从而使得隔热罩24能用作充电器21和接线盒22的共同隔热构件，可以不设置接线盒22专用的隔热构件。换句话说，不必用隔热构件分别覆盖充电器21和接线盒22二者。这使得可以取消在用隔热构件分别覆盖充电器21和接线盒22二者时在其它情况下可能需要的部分空间，节省其以用于其它用途。因此，隔热罩24的设置由此使得能在后地板面板12下方更高效地布置电气部件。此外，隔热罩24可以用于保护充电器21和接线盒22不受诸如从下方反弹的石子等外来物的影响。此外，充电器21设置有冷却液通道网络21C作为具有强制冷却功能的水冷式冷却器，从而可以根据从中央排气单元8B散发的热量的变化来控制充电器21以保持适当的温度。

在图2中所示的示例中，充电器21和接线盒22以竖向层叠的方式布置在位于竖直面板11后方的包括多个安装区的多个空间之一内，也就是说，布置在连接到竖直面板11的下边缘的前地板面板10的后边缘10A和在车辆纵向上从其向后隔开预定距离L的位置之间间隔内的多个空间之一内。在竖直面板11后方的后地板面板12下方存在多个空间，所述多个空间具有与由前地板面板10和后地板面板12限定的并且在二者之间的水平差相对应的附加高度尺寸，竖直面板11在前地板面板10和后地板面板12之间，从而这些空间可以竖向延伸，作为相对于前地板面板10下方的空间的可获得的益处。在混合动力车辆1中，该电气部件固定结构利用竖直面板11后方的这种空间，将覆盖有作为该隔热罩24的热屏蔽的充电器21与接线盒22相结合地高效布置在中央排气单元8B上方。在这种情况下，在混合动力车辆1中，该电气部件固定结构适合于将包括充电器21和接线盒22的电气部件高效地布置在后地板面板12下方的一个或多个空间中，减小了传送到电气部件的热量，使得能够提升电气部件的热平衡。

已经描述了本发明的实施方式，包括构成本公开的一部分的详述和附图，它们应当被认为是说明性的，而不是对本发明的限制。可以从本公开构造出各种替换实施方式、示例和应用技术，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。例如，所描述的示例采用水冷式充电器21，但是也可以由空冷式充电器或者用帕尔贴（Peltier）元件冷却的充电器来代替。

此外，所描述的示例包括设置在混合动力车辆1的前部的逆变器6和设置在混合动力车辆1的后部的高电压电池23，然而这种电气部件布局绝不是对本发明的限制。此外，所描述的示例包括在其平面图中设置在由充电器21占据的固定区的区域内的接线盒22，然而所设置的接线盒22也可以收纳在隔热罩24上方的空间内，其在平面图中的外轮廓线部分地偏出到所占据的区域外。

从以上描述可以看到，根据本发明，用于混合动力车辆的电气部件固定结构适合于减小从排气管传送到包括接线盒和电池充电器的电气部件的热量，防止过度热传送，使得能提升地板面板下方电气部件的布置效率和热平衡。

本发明有效应用于包括设置在地板面板下方的电气部件的混合动力车辆。

Claims (4)

1.一种用于混合动力车辆的电气部件固定结构，所述混合动力车辆在地板面板下方包括在车辆纵向方向上延伸的排气管、电池充电器以及适合于将分开的供电电缆相互连接的接线盒，所述电气部件固定结构包括：

设置在所述排气管上方的所述电池充电器；

设置在所述电池充电器上方的所述接线盒；以及

用于冷却所述电池充电器的冷却器，所述冷却器具有强制冷却功能。

2.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的电气部件固定结构，包括设置在所述排气管和所述电池充电器之间的隔热罩。

3.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的电气部件固定结构，其中

所述地板面板包括在车辆纵向上向前延伸的前地板面板、从所述前地板面板的后边缘立起的竖直面板以及在车辆纵向上从所述竖直面板的上边缘向后延伸的后地板面板，并且

所述电池充电器和所述接线盒设置在车辆纵向上向所述竖直面板的后方延伸的空间中。

4.根据权利要求2所述的用于混合动力车辆的电气部件固定结构，其中

所述地板面板包括在车辆纵向上向前延伸的前地板面板、从所述前地板面板的后边缘立起的竖直面板以及在车辆纵向上从所述竖直面板的上边缘向后延伸的后地板面板，并且

所述电池充电器和所述接线盒设置在车辆纵向上向所述竖直面板的后方延伸的空间中。

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