JP2009274672A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】側面衝突時に電力ラインが全て損傷してしまうのを抑制する。
【解決手段】車両前方のスペースにエンジン２２，遊星歯車機構２４，モータＭＧ１，ＭＧ２，インバータ４２，４４，昇圧回路４６，４８が配置されると共に車両後方のスペースにバッテリ３０，３２が配置されたものにおいて、インバータ４２，４４とバッテリ３０とを車両左方で車両前後方向に配設されたパワーケーブル５０（５０ａ，５０ｂ）により昇圧回路４６を介して電気的に接続すると共にインバータ４２，４４とバッテリ３２とを車両右方で車両前後方向に配設されたパワーケーブル５２（５２ａ，５２ｂ）により昇圧回路４８を介して電気的に接続する。これにより、側面衝突時にパワーケーブル５０，５２が共に損傷してしまうのを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に関し、詳しくは、走行用の動力を出力する電動機と、電動機を駆動するインバータ回路と、充放電可能な複数の直流電源と、インバータ回路と複数の直流電源とを各々に電気的に接続する複数の電力ラインと、を備える車両に関する。

従来、この種の車両としては、乗員座席の前方のエンジンルームにＥＦＩユニット，一般負荷（ランプ類やオーディオなど），ＥＦＩユニットおよび一般負荷に電力を分岐するためのフュージブルリンクボックス，エンジン，モータジェネレータ，モータジェネレータを駆動するインバータが配置され、乗員座席の後方のトランクルームにインバータに電力を供給するための高電圧バッテリ，バッテリの電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータが配置され、ＤＣ／ＤＣコンバータとフュージブルリンクボックスとが電力線により接続されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２９７８６０号公報

ところで、走行用の動力を出力するモータジェネレータを駆動するインバータと複数のバッテリとを複数の電力ラインによって各々に接続する車両では、側面衝突後でも複数のバッテリの少なくとも一つから駆動用モータに電力を供給できるようにすることが望まれている。このため、側面衝突時に電力ラインが全て損傷してしまうのを抑制することが課題の一つとされる。

本発明の車両は、側面衝突時に電力ラインが全て損傷してしまうのを抑制することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
走行用の動力を出力する電動機と、該電動機を駆動するインバータ回路と、充放電可能な複数の直流電源と、前記インバータ回路と前記複数の直流電源とを各々に電気的に接続する複数の電力ラインと、を備える車両であって、
前記電動機および前記インバータ回路は、第１の車輪側に配置されてなり、
前記複数の直流電源は、前記第１の車輪側とは異なる位置に配置されてなり、
前記電力ラインは、車両左方および車両右方に１以上ずつ配設されてなる、
ことを要旨とする。

この本発明の車両では、第１の車輪側に配置されたインバータ回路と、第１の車輪側とは異なる位置に配置された複数の直流電源と、を各々に電気的に接続する電力ラインを、車両左方および車両右方に１以上ずつ配設する。これにより、側面衝突時に電力ラインが全て損傷してしまうのを抑制することができる。この結果、側面衝突後に複数の直流電源の少なくとも一つから電動機に電力を供給できる可能性をより向上させることができる。

こうした本発明の車両において、前記電動機は、前記第１の車輪としての前輪に動力を出力する電動機であり、前記電動機および前記インバータ回路は、車両前方に配置されてなり、前記複数の直流電源は、車両後方に配置されてなり、前記複数の電力ラインは、床下の車両左方および車両右方に１以上ずつ車両前後方向に配設されてなる、ものとすることもできる。

また、本発明の車両において、前記複数の直流電源は、車両左方および車両右方に１以上ずつ配置されてなるものとすることもできる。こうすれば、側面衝突時に直流電源が全て損傷してしまうのを抑制することができる。

さらに、本発明の車両において、前記複数の直流電源からの電力を各々に昇圧して前記インバータ回路側に供給する複数の昇圧回路を備えるものとすることもできる。この場合、前記複数の昇圧回路は、前記第１の車輪側に接続されてなるものとすることもできる。

あるいは、本発明の車両において、内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記電動機の回転軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、を備え、前記内燃機関と前記発電機と前記３軸式動力入出力手段と前記発電機用インバータ回路とは、前記第１の車輪側に配置されてなる、ものとすることもできる。ここで、「３軸式動力入出力手段」は、シングルピニオン式やダブルピニオン式の遊星歯車機構であるものとすることもできるし、デファレンシャルギヤであるものとすることもできる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフトにキャリアが接続されたシングルピニオン式の遊星歯車機構２４と、遊星歯車機構２４のサンギヤに接続された発電可能なモータＭＧ１と、遊星歯車機構２４のリングギヤに接続されたモータＭＧ２と、バッテリ３０，３２と、バッテリ３０，３２の直流電圧を所望の直流電圧に昇圧してインバータ４２，４４に供給する昇圧回路４６，４８と、昇圧回路４６，４８による昇圧後の直流を交流に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給するインバータ４２，４４とを備える。遊星歯車機構２４のリングギヤは、ギヤ機構２７を介して最終的には車輪２６に連結されている。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２や遊星歯車機構２４，モータＭＧ１，ＭＧ２，インバータ４２，４４，昇圧回路４６，４８が車両前方のスペース（エンジンルーム）に、バッテリ３０が車両後方の左方（図１中下側）のスペースに配置され、バッテリ３２が車両後方の右方（図１中上側）のスペースに配置されている。このように、バッテリ３０を車両左方に配置すると共にバッテリ３２を車両右方に配置することにより、側面衝突時にバッテリ３０，３２が共に損傷してしまうのを抑制することができる。この結果、側面衝突後にバッテリ３０，３２のうち少なくとも一方とモータＭＧ１，ＭＧ２との間で電力をやりとりできる可能性をより向上させることができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、インバータ４２，４４と昇圧回路４６とがパワーケーブル５０ａにより電気的に接続されていると共に昇圧回路４６とバッテリ３０とがパワーケーブル５０ｂにより電気的に接続されており、インバータ４２，４４と昇圧回路４８とがパワーケーブル５２ａにより電気的に接続されていると共にバッテリ３２と昇圧回路４８とがパワーケーブル５２ｂにより電気的に接続されている。以下、パワーケーブル５０ａ，５０ｂをまとめてパワーケーブル５０と称し、パワーケーブル５２ａ，５２ｂをまとめてパワーケーブル５２と称することがある。ここで、パワーケーブル５０（５０ｂ）は、バッテリ３０のコネクタからリヤシートの下部でフロアパネルを貫通し車室外（床下）に出て車両左方（図１中下側）において車両前方に延伸してエンジンルーム内の昇圧回路４６に接続されている。また、パワーケーブル５２（５２ｂ）は、バッテリ３２のコネクタからリヤシートの下部でフロアパネルを貫通し車室外（床下）に出て車両右方（図１中上側）において車両前方に延伸してエンジンルーム内の昇圧回路４８に接続されている。このように、インバータ４２，４４とバッテリ３０とを車両左方で車両前後方向に配設されたパワーケーブル５０（５０ａ，５０ｂ）により昇圧回路４６を介して電気的に接続し、インバータ４２，４４とバッテリ３２とを車両右方で車両前後方向に配設されたパワーケーブル５２（５２ａ，５２ｂ）により昇圧回路４８を介して電気的に接続することにより、側面衝突時にパワーケーブル５０，５２が共に損傷してしまうのを抑制することができる。この結果、側面衝突後にバッテリ３０，３２のうち少なくとも一方とモータＭＧ１，ＭＧ２との間で電力をやりとりできる可能性をより向上させることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車両前方のスペースにエンジン２２，遊星歯車機構２４，モータＭＧ１，ＭＧ２，インバータ４２，４４，昇圧回路４６，４８が配置されると共に車両後方のスペースにバッテリ３０，３２が配置されたものにおいて、インバータ４２，４４とバッテリ３０とを車両左方で車両前後方向に配設されたパワーケーブル５０により昇圧回路４６を介して電気的に接続すると共にインバータ４２，４４とバッテリ３２とを車両右方で車両前後方向に配設されたパワーケーブル５２により昇圧回路４８を介して電気的に接続するから、側面衝突時にパワーケーブル５０，５２が共に損傷してしまうのを抑制することができる。この結果、側面衝突後にバッテリ３０，３２のうち少なくとも一方とモータＭＧ１，ＭＧ２との間で電力をやりとりできる可能性をより向上させることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、昇圧回路４６，４８は、車両前方のスペースに配置するものとしたが、車両後方のスペースに配置するものとしてもよい。また、昇圧回路４６，４８を備えないものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ３０を車両後方の左方に配置すると共にバッテリ３２を車両後方の右方に配置するものとしたが、二つのバッテリ３０，３２を例えば車両後方の中央に配置するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ３０，３２を車両後方のスペースに配置するものとしたが、乗員が着座するシート（前シートや後シート）の下方スペースに配置するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、二つのバッテリ３０，３２を備えるものとしたが、３つ以上のバッテリを備えるものとしてもよい。この場合、インバータ４２，４４と３つ以上のバッテリのそれぞれとを接続するパワーケーブルについては、車両左方および車両右方に１以上ずつとなるように配設すればよい。

実施例では、エンジン２２と遊星歯車機構２４とモータＭＧ１，ＭＧ２とインバータ４２，４４と昇圧回路４６，４８とバッテリ３０，３２とパワーケーブル５０，５２とを備えるハイブリッド自動車２０について説明したが、モータＭＧ２とインバータ４４と昇圧回路４６，４８とバッテリ３０，３２とパワーケーブル５０，５２とを備える電気自動車であればよく、エンジン２２や遊星歯車機構２４，モータＭＧ１，インバータ４２を備えないものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、インバータ４４が「インバータ回路」に相当し、バッテリ３０，３２が「複数の直流電源」に相当し、パワーケーブル５０，５２が「複数の電力ライン」に相当する。また、昇圧回路４６，４８が「複数の昇圧回路」に相当し、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、遊星歯車機構２４が「３軸式動力入出力手段」に相当し、インバータ４２が「発電機用インバータ回路」に相当する。

ここで、「電動機」としては、モータＭＧ２に限定されるものではなく、第１の車輪側に配置されて走行用の動力を出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「インバータ回路」としては、インバータ４４に限定されるものではなく、第１の車輪側に配置されて電動機を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「複数の直流電源」としては、バッテリ３０，３２に限定されるものではなく、キャパシタなど、第１の車輪側とは異なる位置に配置されて充放電可能なものであれば如何なるものとしてもよい。「複数の電力ライン」としては、パワーケーブル５０（５０ａ，５０ｂ），５２（５２ａ，５２ｂ）に限定されるものではなく、車両左方および車両右方に１以上ずつ配設されてインバータ回路と前記複数の直流電源とを各々に電気的に接続するものであれば如何なるものとしても構わない。「複数の昇圧回路」としては、昇圧回路４６，４８に限定されるものではなく、複数の直流電源からの電力を各々に昇圧してインバータ回路側に供給するものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、第１の車輪側に配置されるものであれば、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、モータＭＧ１に限定されるものではなく、第１の車輪側に配置されて動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式の遊星歯車機構２４に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、第１の車輪側に配置されて電動機の回転軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機用インバータ回路」としては、インバータ４２に限定されるものではなく、第１の車輪側に配置されて発電機を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施形態としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ 遊星歯車機構、２６ 車輪、２７ ギヤ機構、３０，３２ バッテリ、４２，４４ インバータ、４６，４８ 昇圧回路、５０，５０ａ，５０ｂ，５２，５２ａ，５２ｂ パワーケーブル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

1. 走行用の動力を出力する電動機と、該電動機を駆動するインバータ回路と、充放電可能な複数の直流電源と、前記インバータ回路と前記複数の直流電源とを各々に電気的に接続する複数の電力ラインと、を備える車両であって、
   前記電動機および前記インバータ回路は、第１の車輪側に配置されてなり、
   前記複数の直流電源は、前記第１の車輪側とは異なる位置に配置されてなり、
   前記電力ラインは、車両左方および車両右方に１以上ずつ配設されてなる、
   車両。
2. 請求項１記載の車両であって、
   前記電動機は、前記第１の車輪としての前輪に動力を出力する電動機であり、
   前記電動機および前記インバータ回路は、車両前方に配置されてなり、
   前記複数の直流電源は、車両後方に配置されてなり、
   前記複数の電力ラインは、床下の車両左方および車両右方に１以上ずつ車両前後方向に配設されてなる、
   車両。
3. 前記複数の直流電源は、車両左方および車両右方に１以上ずつ配置されてなる請求項１または２記載の車両。
4. 前記複数の直流電源からの電力を各々に昇圧して前記インバータ回路側に供給する複数の昇圧回路を備える請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の車両。
5. 前記複数の昇圧回路は、前記第１の車輪側に接続されてなる請求項４記載の車両。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の車両であって、
   内燃機関と、
   動力を入出力可能な発電機と、
   前記電動機の回転軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
   前記発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、
   を備え、
   前記内燃機関と前記発電機と前記３軸式動力入出力手段と前記発電機用インバータ回路とは、前記第１の車輪側に配置されてなる、
   車両。

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