JP2008273293A - 車両用フード機構 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用フード機構において、車両が衝突等の衝撃を受けたときにフードを開けてエンジンルーム内の高電圧活電部に触れることがないようにすることである。
【解決手段】車両用フード機構は、フードに設けられるストライカ３２と車体に設けられるラッチ３４から構成されるフードロック機構３０と、車体に対する衝突衝撃を検出するセンサ５０と、車室内に設けられるフード開閉ボタン５４と、制御部６０とを含んで構成される。制御部６０は、通常時には、フードロック機構３０をロック状態または開放状態とする制御を行い、車体に対する衝突衝撃があるときには、センサ５０の検出信号に基づき、フードロック機構３０を作動させるアクチュエータと電源との間の接続を遮断し、フードロック機構３０をロック状態とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用フード機構に係り、特に、車体のエンジンルームを開閉可能な状態で車体に取り付けられるフードについての車両用フード機構に関する。

一般的に、車両のエンジンルームはフードヒンジにより車体に対しおよそ上下方向に回動可能に支持されたエンジンフード、あるいは単にフードと呼ばれる部材で閉止されており、例えば様々なメンテナンスや修理に際してはエンジンフードを回動させることでエンジンルームが開放される構造となっている。

ハイブリッド車両、燃料電池車両等においては、このエンジンルームにモータ・ジェネレータに電力を供給する電源回路が配置される。この電源回路は高電圧回路であるので、不注意に手等を接触しないようにする配慮が必要である。

例えば、特許文献１には、車両の給電装置に関係する電気接続箱において、電気接続箱に設けられているフタ開閉スイッチで電気接続箱の中のコネクタに設けられるリレーが切れて高圧が遮断される構成、及び、別途設けられる手動スイッチをオフすると電気接続箱のフタに設けられるロック手段が外れてフタを開けることができる構成が開示されている。

特開２０００−２８９５４３号公報

特許文献１においては、電気接続箱のフタを開けると、高圧が遮断され、あるいは、手動スイッチを操作することでフタが開けられる構成となっている。

ところで、車両が万一の事故等において、このフタが一部破損し、高電圧の活電部が露出することが生じることがありえる。このようなときに、フードを開けると活電部に不注意で接触すると危険な場合がある。

本発明の目的は、車両が衝突等の衝撃を受けたときに、安全が確保できる車両用フード機構を提供することである。

本発明に係る車両用フード機構は、車体のエンジンルームを開閉可能な状態で車体に取り付けられるフードと、フードを車体に係止するフードロック機構と、エンジンルーム内に配置される高電圧コンポーネントと、車体の衝突衝撃を検出して所定信号を出力する出力手段と、フードロック機構をロック状態または開放状態とする作動手段と、出力手段から所定信号が出力されるときに、作動手段をロック状態とする衝撃時ロック手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る車両用フード機構において、作動手段は、電磁力を利用しフードロック機構をロック状態または開放状態とする電磁作動手段であって、電源が接続されないときにはロック状態とする手段であり、衝撃時ロック手段は、出力手段から所定信号が出力されるときに、電磁作動手段と電源との間の接続を遮断することで作動手段をロック状態とすることが好ましい。

また、本発明に係る車両用フード機構において、作動手段は、フードロック機構に接続され、正逆回転または押し戻しによってフードロック機構をロック状態または開放状態とする操作ケーブルであり、衝撃時ロック手段は、出力手段から所定信号が出力されるときに、操作ケーブルを切断することで作動手段をロック状態とすることが好ましい。

また、本発明に係る車両用フード機構において、車体の衝突衝撃を検出して出力される所定信号は、エアバッグの展開信号であることが好ましい。

上記構成の少なくとも１つにより、車体の衝突衝撃を検出して所定信号が出力されると、フードを車体に係止するフードロック機構をロック状態または開放状態とする作動手段をロック状態にする。これにより、車両が衝突等の衝撃を受けたときに、安全が確保できる。

また、車両用フード機構において、作動手段は、電磁力を利用しフードロック機構をロック状態または開放状態とする電磁作動手段であって、電源が接続されないときにはロック状態とする。したがって、衝撃を受けて電源が故障したとしても、フードがロック状態とされるので、安全が確保できる。電源が正常のときは、車体の衝突衝撃を検出して所定信号が出力されると、電磁作動手段と電源との間の接続が遮断されるので、車両が衝突等の衝撃を受けたときに、安全が確保できる。

また、車両用フード機構において、作動手段は、フードロック機構に接続され、正逆回転または押し戻しによってフードロック機構をロック状態または開放状態とする操作ケーブルであり、車体の衝突衝撃を検出して所定信号が出力されると、操作ケーブルが切断されて作動手段がロック状態となるので、車両が衝突等の衝撃を受けたときに、安全が確保できる。

また、車両用フード機構において、車体の衝突衝撃を検出して出力される所定信号は、エアバッグの展開信号であるので、エアバッグが展開されるような衝撃を受けたときにフードロック機構をロック状態とする。これにより、高電圧コンポーネントが配置されるエンジンルームフードを開放することがなく、安全が確保できる。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、車両用フード機構が適当される車両として、ハイブリッド車両を説明するが、フードで覆われるエンジンルーム内に高電圧コンポーネントが配置されるその他の車両であってもよい。例えば、燃料電池車両、電気自動車であってもよい。また、フードロック機構として、フード側にストライカ、エンジンルーム内の車体側にラッチを設けるものとして説明するが、これは説明の一例であって、フードを車体に係止するものであれば、他の構造であってもよい。例えば、ストライカを車体側、ラッチをフード側に設ける形式であってもよい。また、フードロック機構として、環状のストライカに鉤状のラッチを係止する形式を説明するが、これはフードロック機構の作動を説明するための１例の構造であって、ストライカとラッチとを係止する機能を有する構造であればよい。例えば、フードを車体側に押し込むことでロックがかかり、作動機構はこのロックを解除するものとすることができる。

図１、図２は車両用フード機構１０の構成を説明する図である。車両には、その前方部分にボンネットあるいはフードと呼ばれる部材が設けられ、これを開けると、エンジンが設置されているエンジンルームが見える状態となるが、車両フード用機構は、このフードの開閉を制御する機構である。ここで、図１はフード２０を開けた状態、図２は車両の前方部の一部破断図である。

車両用フード機構は、フード２０と車体１２に対を成して設けられるフードロック機構３０と、車体１２に対する衝突衝撃を検出するセンサ５０と、車室内に設けられるフード開閉ボタン５４と、制御部６０とを含んで構成される。

上記のように、図１には、フード２０が開けられた状態が示されており、フード２０が開けられると、車体１２の前方部に配置されるエンジンルーム１４が開放状態となる。一方で、フード２０が閉じられると、エンジンルーム１４は、車体１２とフード２０とで囲まれた空間となって、外部から隔離される。このように、フード２０は、車両の前方部を覆っている部材で、車体１２のエンジンルーム１４を開閉可能な状態で車体１２に取り付けられる。

エンジンルーム１４の中には、車両の駆動源であるエンジン１６、エンジン１６の影になって図１では図示されていないがモータ・ジェネレータが配置される。モータ・ジェネレータは高電圧で作動するので、そのための高電圧電源部１８もエンジンルーム１４の内部に配置される。

高電圧電源部１８は、直流低電圧電源と、直流低電圧と直流高電圧の間の電圧変換を行う電圧変換回路と、直流高電圧電力と交流高電圧電力との間の変換を行うインバータ回路等を含んで構成される。モータ・ジェネレータは、この高電圧電源部１８のインバータ回路と接続され、高電圧電源部１８から電力の供給を受けてモータとして機能し、一方で車両の制動時には発電機として機能し、高電圧電源部１８に回生電力を戻し直流低電圧電源を充電する。

ここで、直流高電圧とは、例えば２００Ｖから２５０Ｖ程度の高電圧で、直流低電圧とは、例えば１２０Ｖ程度の電圧である。高電圧電源部１８とモータ・ジェネレータとの間には、このように高電圧電力のための高電圧ケーブルが配設される。高電圧電源部１８、高電圧ケーブル等は、いわゆる高電圧コンポーネントに相当する。なお、車両には、オーディオ機器等の電力供給源として、このほかに、約１２Ｖの直流電源として低電圧バッテリが設けられる。

図１、図２に示されるフードロック機構３０は、フード２０を車体１２に係止するための機構で、図１、図２の例では、フード２０の側にストライカ３２が設けられ、車体１２の側にラッチ３４が設けられる。ストライカ３２とラッチ３４とは協働して係合を行うもので、係合されているときにはフード２０は車体１２と一体化され、フード２０はエンジンルーム１４を覆い、係合が解放されると、フード２０は車体１２から自由に開閉ができるようになる。フードロック機構３０の作動は、制御部６０の制御の下で実行される。

図２に示されるセンサ５０は、車体１２に対する衝突衝撃を検出するデバイスである。センサ５０は、例えば、車体１２の前方部分に設けられる。前方衝突以外に側面衝突をいち早く検出するために、さらに車体の側面部分にセンサ５０を設けることが好ましい。かかるセンサとしては、適当な加速度センサ等を用いることができる。センサの検出データは、制御部６０に伝送される。

図２に示されるフード開閉ボタン５４は、運転者等によって操作される操作子で、開状態と閉状態とを設定できる回転操作ボタンである。フード開閉ボタン５４の操作状態を示す信号は、制御部６０に伝送される。

制御部６０は、フードロック機構３０の作動を制御する作動制御手段である。具体的には、通常時には、フードロック機構３０をロック状態または開放状態とする制御を行い、車体１２に対する衝突衝撃があるときには、センサ５０の検出信号に基づき、所定の条件の下で、ロック状態とする機能を有する。すなわち、所定の条件のときには、フードロック機構３０の開放を禁止する機能を有する。なお、車両がエアバッグ機構５２を有する場合には、制御部６０は、センサ５０の検出信号に基づき、エアバッグ機構５２が展開されるエアバッグ展開信号を出力する機能も有する。

制御部６０は、通常時は、フード開閉ボタン５４の操作状態の信号に基づく作動信号６１（図３参照）をフードロック機構３０に対し出力する。そして、車体１２に対する衝突衝撃があるときには、フードロック機構３０に対し、ロック状態とするための所定信号６２（図３参照）を出力する。

所定信号６２は、次の手順に従って出力される。すなわち、まず、衝突衝撃の大きさを予め設定された閾値衝撃の大きさと比較し、閾値衝撃よりも大きな衝突衝撃であるか否かを判断する。閾値衝撃以下の衝突衝撃の場合には所定信号６２は出力されない。閾値衝撃を超える大きな衝突衝撃のときには、次に、予め定めたタイミングで、フードロック機構３０をロック状態とする所定信号６２が出力される。

閾値衝撃の大きさは、経験あるいは実験で対応付けられる車両の破損状態との関係で定めることができ、特に、高電圧電源部１８、高電圧ケーブル等が破損し、エンジンルーム１４内に高電圧の活電部が露出する恐れがあるレベルで定めることができる。あるいは、エアバッグ機構５２が展開される程度の大きさとすることもできる。この場合には、閾値衝撃の大きさは、エアバック展開信号を出力する際の衝撃の閾値と同じとなる

所定信号６２の予め定めたタイミングとしては、センサ５０の検出信号が示す衝突衝撃の大きさが閾値衝撃の大きさを超えると判断されるタイミングとすることができる。この場合には、所定信号６２は、センサ５０の検出結果に直接的に関係する信号となる。あるいは、エアバック展開信号が出力されるときは、エアバッグ展開信号が出力されるタイミングとすることもできる。この場合には、所定信号６２は、エアバッグ展開信号に直接的に関係し、センサ５０の検出結果に間接的に関係する信号となる。エアバッグ展開信号をそのまま所定信号６２としてもよい。

図３は、フードロック機構３０の詳細構成を示し、さらにフードロック機構３０と制御部６０との作用を説明する図である。以下では、図１、図２の要素と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また、以下では、図１、図２の符号を用いて説明する。

上記のように、フードロック機構３０は、フード２０に設けられるストライカ３２と、車体１２に設けられるラッチ３４を含んで構成される。ストライカ３２は、フード２０の裏面側に下向きに取り付けられた半リング状の部材で、適当な強度の棒材を半リング状に成形したものを用いることができる。

ラッチ３４は、このストライカ３２の棒の部分を挟み込む挟み部３６と、アーム部３８と、回転中心軸４０と、作動部４２とを有する部材である。回転中心軸４０は車体１２に回転可能に支持され、作動部４２は、アクチュエータ７０の作動軸７１に接続される。そして、作動軸７１が引込位置にあるときと、突出位置にあるときに応じて、作動部４２が回転中心軸４０周りに回転し、その回転に応じてアーム部３８が回転中心軸４０回りに回転し、これにより、挟み部３６がストライカ３２と係合し、あるいは係合が解除される。

アクチュエータ７０は、約１２Ｖ等の電源７２接続され、制御部６０からの作動信号６１によって作動軸７１を突出位置と引込位置との間で進退させることができる電磁作動手段である。かかるアクチュエータ７０としては、適当な電磁プランジャを用いることができる。アクチュエータ７０の作動は、電源７２が供給されていないときは、引込位置とされる。このようにするときに、車体１２に対する衝突衝撃等で電源７２に万一の故障があったときでも、ラッチ３４をストライカ３２に係合させた状態とでき、フードロック機構３０をロック状態とできる。

アクチュエータ７０と電源７２との間に設けられる衝撃作動素子部７４は、制御部６０から所定信号６２が出力されたときに、アクチュエータ７０と電源７２の間の接続を遮断する機能を有する。かかる衝撃作動素子部７４としては、例えば、溶断信号を供給することで溶断するヒューズを用いることができる。あるいは、アクチュエータ７０と電源７２との間を接続する電源供給線を機械的切断手段の近傍に配置し、制御部６０から所定信号６２によって機械的切断手段を作動させ、電源供給線を切断する構成とすることもできる。したがって、衝撃作動素子部７４は、車両が衝撃を受けたときにフードロック機構３０をロック状態にする衝撃時ロック手段である。

上記構成の作用を説明する。以下では図１から図３の符号を用いて説明する。

車両が通常状態であって、例えば、エンジン１６の状態等を点検したい場合には、車室内にあるフード開閉ボタン５４を開状態になるように操作することで、作動信号６１がアクチュエータ７０に出力され、これによってアクチュエータ７０の作動軸７１が突出位置とされる。この作動軸７１が突出位置とされることで、図３の紙面上においてラッチ３４が回転中心軸４０の周りに時計方向に回転する。これによって、ラッチ３４の挟み部３６がストライカ３２から外れ、フードロック機構３０が開放状態となる。こうして、フード２０が車体１２から開けることができる状態となる。

フード２０が車体１２に対し持ち上げられると、エンジンルーム１４が見え、点検等が可能となる。点検等が終了すると、フード２０は、例えば車体１２に対し押し下げられ、フードロック機構３０をロック状態とする位置に戻る。この位置に戻ったことが適当な手段で検出されると、フード開閉ボタン５４は自動的に閉状態に戻る。フード開閉ボタン５４が閉状態となることで、アクチュエータ７０の作動軸７１が引込位置に戻す作動信号が出力される。これにより作動軸７１が引込位置となり、図３の紙面上においてラッチ３４が回転中心軸４０の周りに反時計方向に回転し、ラッチ３４の挟み部３６がストライカ３２と係合し、フードロック機構３０がロック状態となる。こうして、フード２０が車体１２に対し閉じた状態でロックされる。

上記のように、アクチュエータ７０の作動は、電源７２が供給されていないときは、引込位置とされる。すなわち、アクチュエータ７０の作動は、ノーマリ引込状態である。
車両が衝突等の場合に、電源７２が破損し、電源７２から電力がアクチュエータ７０に供給されないときでも、このロック状態は解除されない。

電源７２の破損のいかんに関らず、センサ５０が衝突衝撃を検出すると、制御部６０は、その大きさを閾値衝撃の大きさと比較し、閾値衝撃の大きさを超える場合には、所定信号６２が衝撃作動素子部７４に対し出力される。そこで、電源７２とアクチュエータ７０との間の接続が絶たれ、これにより、フードロック機構３０は、ロック状態のままとされる。このようにして、車両用フード機構１０によれば、車両が衝突等の衝撃を受けたときに、フード２０を車体１２に対しロック状態のままとするので、エンジンルーム１４の中の高電圧コンポーネントの活電部に運転者等が触れることを防止でき、安全が確保できる。

上記では、フードロック機構の作動について電磁的作動手段を用いるものとしたが、手動式の作動手段を用いることもできる。以下では、そのような手動式の作動手段として、操作ケーブルを用いる場合について説明する。以下では、図１から図３の要素と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また以下では、図１から図３の符号を用いて説明する。

図４は、操作ケーブル８０を用いてフードロック機構３０を作動させる構成を示す図である。操作ケーブル８０は、車室内等に設けられる手元操作部８２と、ラッチ３４の作動部４２に接続される先端部８４と、中間部に設けられた衝撃作動素子部８８とを含んで構成される。なお、先端部８４において、案内部８６によって軸方向の移動が案内される操作ケーブル８０は、手元操作部８２の押し戻しによって先端部８４を突出位置と引込位置との間で軸方向に移動させることができる手動式操作子である。なお、適当な変換機構を用い、手元操作部８２を正逆回転させることで先端部８４を突出位置と引込位置との間で軸方向に移動させる構成とすることもできる。

衝撃作動素子部８８は、制御部６０から所定信号６２が出力されたときに、操作ケーブル８０を切断し、手元操作部８２による先端部８４の移動を不能化する機能を有する。かかる衝撃作動素子部７４としては、例えば、操作ケーブル８０を機械的切断手段の近傍に配置し、制御部６０から所定信号６２によって機械的切断手段を作動させ、操作ケーブル８０を切断する構成とできる。あるいは、エアバッグ機構５２の作動に用いる火薬等の展開手段と同様な手段を用い、操作ケーブル８０を切断するものとしてもよい。

このようにして、操作ケーブル８０を用いる場合でも、車両用フード機構１０によれば、車両が衝突等の衝撃を受けたときに、フード２０を車体１２に対しロック状態のままとするので、エンジンルーム１４の中の高電圧コンポーネントの活電部に運転者等が触れることを防止でき、安全が確保できる。

本発明に係る実施の形態における車両用フード機構の構成を説明する図であって、フードを開けた状態を示す図である。 本発明に係る実施の形態における車両用フード機構の構成を説明する図であって、車両の前方部の一部破断図である。 本発明に係る実施の形態におけるフードロック機構の詳細構成と、フードロック機構と制御部との作用を説明する図である。 他の実施形態におけるフードロック機構の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 車両用フード機構、１２ 車体、１４ エンジンルーム、１６ エンジン、１８ 高電圧電源部、２０ フード、３０ フードロック機構、３２ ストライカ、３４ ラッチ、３６ 挟み部、３８ アーム部、４０ 回転中心軸、４２ 作動部、５０ センサ、５２ エアバッグ機構、５４ フード開閉ボタン、６０ 制御部、６１ 作動信号、６２ 所定信号、７０ アクチュエータ、７１ 作動軸、７２ 電源、７４，８８ 衝撃作動素子部、８０ 操作ケーブル、８２ 手元操作部、８４ 先端部、８６ 案内部。

Claims (4)

1. 車体のエンジンルームを開閉可能な状態で車体に取り付けられるフードと、
   フードを車体に係止するフードロック機構と、
   エンジンルーム内に配置される高電圧コンポーネントと、
   車体の衝突衝撃を検出して所定信号を出力する出力手段と、
   フードロック機構をロック状態または開放状態とする作動手段と、
   出力手段から所定信号が出力されるときに、作動手段をロック状態とする衝撃時ロック手段と、
   を備えることを特徴とする車両用フード機構。
2. 請求項１に記載の車両用フード機構において、
   作動手段は、電磁力を利用しフードロック機構をロック状態または開放状態とする電磁作動手段であって、電源が接続されないときにはロック状態とする手段であり、
   衝撃時ロック手段は、出力手段から所定信号が出力されるときに、電磁作動手段と電源との間の接続を遮断することで作動手段をロック状態とすることを特徴とする車両用フード機構。
3. 請求項１に記載の車両用フード機構において、
   作動手段は、フードロック機構に接続され、正逆回転または押し戻しによってフードロック機構をロック状態または開放状態とする操作ケーブルであり、
   衝撃時ロック手段は、出力手段から所定信号が出力されるときに、操作ケーブルを切断することで作動手段をロック状態とすることを特徴とする車両用フード機構。
4. 請求項１から３のいずれか１に記載の車両用フード機構において、
   車体の衝突衝撃を検出して出力される所定信号は、エアバッグの展開信号であることを特徴とする車両用フード機構。

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