JP2013237288A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】収容ケース内で反響して車室内に漏れ出てしまう音エネルギーを、部品点数を増加することなく低減することができる電動車両を提供する。
【解決手段】電動車両は、車両のフロアパネルの車室側に配置され、車室外に設けられる第２モータと導電ケーブル４９を介して接続される電気機器４０と、電気機器４０の周囲を囲う保護壁を有する収容ケース３１と、を備える。収容ケース３１は、電気機器４０と車両上下方向に重ならない位置まで車両の前後方向に延長される後方の延長空間ｓ２を有しており、後方の延長空間ｓ２に臨むとともに、車室外に露出する壁部３６ａには、撥水フィルタ６０を有するノイズ抑制用開口部６１が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動車両に関し、特に、車室内に配置された電気機器と、車室外に設けられる外部機器とが、電力線によって接続される、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両に関する。

従来の電動車両としては、バッテリユニット、インバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータなどの高圧電装部品を、密閉したセンターコンソールボックス（収容ケース）に収容し、運転席および助手席の間のフロアトンネルの上面に配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、特許文献１では、センターコンソールボックス内にファンおよび高圧電装部品冷却用エバポレータを配置し、高圧電装部品を効果的に冷却すること、および、ファン、インバータ、およびＤＣ−ＤＣコンバータの作動音を密閉されたセンターコンソールボックスで遮って騒音を低減することが記載されている。

特開２００９‐１１９８９０号公報

ところで、特許文献１に記載の冷却構造において、ファン、インバータ、およびＤＣ−ＤＣコンバータの作動音は、密閉されたセンターコンソールボックス内で反響してしまう可能性があり、騒音の低減にさらなる改善の余地がある。また、センターコンソールボックス内に、吸音材や遮音材を用いて騒音の低減を図る場合には、コストアップとなると共に、センターコンソールボックスの体積が増加し、レイアウトの自由度が下がってしまう。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、収容ケース内で反響して車室内に漏れ出てしまう音エネルギーを、部品点数を増加することなく低減することができる電動車両を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
車両（例えば、後述の実施形態における電動車両１０）のフロアパネル（例えば、後述の実施形態におけるフロアパネル２０）の車室側に配置され、車室外に設けられる外部機器（例えば、後述の実施形態における第１モータ１３、第２モータ１６）と電力線（例えば、後述の実施形態における導電ケーブル４９，５１、配線５２，５３）を介して接続されるノイズ発生機器（例えば、後述の実施形態における電気機器４０）と、
該ノイズ発生機器の周囲を囲う保護壁を有する収容ケース（例えば、後述の実施形態における収容ケース３１）と、
を備える電動車両であって、
前記収容ケースは、前記ノイズ発生機器と車両上下方向に重ならない位置まで前記フロアパネルの平面方向（例えば、後述の実施形態における車両の前後方向）に延長される延長空間（例えば、後述の実施形態における延長空間ｓ１、ｓ２）を有しており、
前記延長空間に臨むとともに、前記車室外に露出する壁部（例えば、後述の実施形態における壁部３５ａ，３６ａ）には、防水構造（例えば、後述の実施形態における撥水フィルタ６０）を有するノイズ抑制用開口部（例えば、後述の実施形態におけるノイズ抑制用開口部６１）が形成されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記保護壁は、その上面（例えば、後述の実施形態における上面３３ａ）と、前記延長空間の延長方向端面（例えば、後述の実施形態における後端面３３ｂ）との間に、傾斜壁（例えば、後述の実施形態における傾斜壁３３ｃ）を有し、
前記ノイズ抑制用開口部は、前記傾斜壁と対向する位置に配置されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２の構成に加えて、
前記電力線は、前記延長空間を通過することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３の構成に加えて、
前記ノイズ抑制用開口部は、前記フロアパネルの略同平面位置に形成されており、
前記ノイズ抑制用開口部の近傍には、前記フロアパネルから車室外に突出する前記電力線の接続部（例えば、後述の実施形態における後側接続部４６）が形成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかの構成に加えて、
前記ノイズ発生機器は、前記フロアパネルによって形成されるフロアトンネル（例えば、後述の実施形態におけるフロアトンネル２１）の上面に配置されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれかの構成に加えて、
前記ノイズ発生機器はインバータであり、前記外部機器は前記車両の前方又は後方に設けられたモータであり、
前記延長空間は、前記モータが設けられている方向に向かって形成されており、前記インバータと前記モータとを接続する前記電力線は、該延長空間を通過することを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかの構成に加えて、
前記ノイズ抑制用開口部が形成される前記壁部は、前記収容ケースによって構成され、且つ、前記フロアパネルに形成された開口（例えば、後述の実施形態における前方開口３７、後方開口３８）を介して前記車室外に露出することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、収容ケース内で反響する音エネルギーを、防水構造を有するノイズ抑制用開口部を利用して、車室外に放出することができるため、反響により車室内に漏れ出てしまう音エネルギーを部品点数を増加することなく低減することができる。

請求項２の発明によれば、傾斜壁で反響した音エネルギーをノイズ抑制用開口部へ積極的に指向させることができ、より効果的にノイズを抑制することができる。

請求項３の発明によれば、延長空間を有効に利用して電力線を車室外に配索することができる。

請求項４の発明によれば、電力線の接続部によって、該接続部より高い位置にあるノイズ抑制用開口部への水の付着を効果的に抑制することができる。

請求項５の発明によれば、ノイズ抑制用開口部の被水を効果的に防止することができ、保護壁自体に過剰な防音構造を設ける必要がなく、ノイズ発生機器をフロアトンネルの上面に配置しても車室内の空間が著しく減少することがない。

請求項６の発明によれば、インバータとモータとを接続する電力線の長さを短縮することができる。

請求項７の発明によれば、ノイズ抑制用開口部が形成される壁部は収容ケースによって容易に構成することができ、フロアパネルに開口を形成することで、該壁部を容易に車室外へ露出することができる。

本発明の第１実施形態に係る電動車両の車幅方向中心での縦断面図である。 図１に示す電動車両の要部斜視図である。 フロアトンネルの上面に配置された電気機器ユニットの断面図である。 収容ケースの下面を部分的に示す斜視図である。 第２実施形態に係る電動車両の電気機器ユニットの要部拡大断面図である。

以下、本発明の第１実施形態に係る電動車両について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、Ｆｒは前方、Ｒｒは後方、Ｕは上方、Ｄは下方、Ｌは左方、Ｒは右方を示している。

図１及び図２に示すように、本実施形態の電動車両１０はハイブリッド自動車であり、例えば、車両前部である原動機室１１には、外部機器であるエンジン１２及び第１モータ１３を有するパワーユニットや、図示しないラジエータが配置され、車両後部であるモータ収容室１４及びラゲッジスペース１５には、それぞれ外部機器である第２モータ１６及びバッテリ１７が配置されている。また、車両１０の前後方向中間部である車室１８内には、フロアパネル２０によって運転席と助手席との間に形成されるフロアトンネル２１の上面に、電気機器ユニット３０が配置されている。第１及び第２モータ１３，１６は、例えば３相交流モータで構成されている。

電気機器ユニット３０は、ノイズ発生機器であるインバータやＤＣ−ＤＣコンバータなどをそれぞれ含んだ複数の電気機器４０を備えており、バッテリ１７から直流電力を得るとともに、該直流電力を３相の交流電力に変換して第１及び第２モータ１３，１６を駆動し、一方、第１及び第２モータ１３，１６の回生電力を直流電力に変換してバッテリ１７を充電する。なお、インバータによって変換された直流電圧は高圧であるので、その一部がＤＣ−ＤＣコンバータによって降圧される。

従って、このように構成されたハイブリッド自動車１０では、エンジン１２により駆動するエンジン走行と、第１及び第２モータ１３，１６により駆動するモータ走行と、エンジン走行時に第１及び第２モータ１３，１６で駆動力を補助するアシスト走行と、が可能である。また、第１及び第２モータ１３，１６の回生電力を直流電力に変換してバッテリ１７を充電する。

図３も参照して、電気機器ユニット３０は、第１及び第２モータ１３，１６を駆動するための複数の電気機器４０と、複数の電気機器４０を収容する収容ケース３１と、を備える。収容ケース３１は、フロアパネル２０上に位置し、複数の電気機器４０が載置されるケース本体３２と、ケース本体３２の前部及び後部からそれぞれ下方に突出する前方延出部３５及び後方延出部３６と、ケース本体３２と、前方延出部３５及び後方延出部３６の上方を覆い、ケース本体３２と協働して、複数の電気機器４０を収容するための収容空間を形成する蓋体３３と、を備える。ケース本体３２と蓋体３３は、複数の電気機器４０の周囲を囲う保護壁を構成する。なお、前方延出部３５及び後方延出部３６は、ケース本体３２と一体に形成されてもよい。

また、収容ケース３１は、複数の電気機器４０と車両上下方向に重ならない位置まで車両の前後方向に延長される延長空間ｓ１、ｓ２を前方及び後方に有しており、前方の延長空間ｓ１は、蓋体３３と前方延出部３５との各壁部によって、第１モータ１３が設けられている方向に向かって形成され、後方の延長空間ｓ２は、蓋体３３と後方延出部３６との各壁部によって第２モータ１６が設けられている方向に向かって形成されている。また、保護壁を構成する蓋体３３は、後方の延長空間ｓ２を構成する位置において、その上面３３ａと後端面３３ｂとの間に傾斜壁３３ｃを有する。

電気機器ユニット３０が配置されるフロアトンネル２１の前方及び後方位置には、車室１８とフロアパネル２０の下方とを連通させる前方開口３７及び後方開口３８がそれぞれ形成されている。電気機器ユニット３０の前方延出部３５及び後方延出部３６は、それぞれ前方及び後方開口３７，３８を貫通し、フロアパネル２０の下方に突出して配置されている。

そして、フロアパネル２０の下方に突出した前方延出部３５及び後方延出部３６と、フロアパネル２０の前方開口３７及び後方開口３８の周囲との間に、パッキン２２を挟むことで、前方開口３７及び後方開口３８を封止する。この状態で、複数のボルト４１を締結することで、電気機器ユニット３０が、フロアトンネル２１の上面に固定される。

前方延出部３５には、第１モータ１３から延出する導電ケーブル５１（配索部材）を接続するための前側接続部４５が設けられる。また、後方延出部３６には、第２モータ１６から延出する二本の導電ケーブル４９（配索部材）を接続するための二つの後側接続部４６が設けられている。各接続部４５，４６から端子台４７（前方のみ図示）を介して、前方及び後方延出部３５，３６内に延出する配線５２，５３は、収容ケース３１の延長空間ｓ１，ｓ２を通過して、各電気機器４０に接続されている。

各導電ケーブル４９，５１は、電気機器ユニット３０からの３相電力を第１モータ１３及び第２モータ１６にそれぞれ供給する。なお、導電ケーブル４９、５１と、各接続部４５，４６から端子台４７を介して前方及び後方延出部３５，３６内に延出する各配線５２，５３とは、本発明のインバータとモータとを接続する電力線を構成している。また、図１に示すように、導電ケーブル４９，５１の下方には、エンジン１２の排気ガスを排出するための排気管５５が、車両１０の前後方向に延設される。

また、前方及び後方延出部３５，３６の下面３５ｂ，３６ｂは、フロアトンネル２１によって構成される凹所空間Ｓに位置し、前方及び後方延出部３５，３６がフロアトンネル２１の凹所空間Ｓ内に収容されている。これにより、前方及び後方延出部３５，３６、即ち、各前側及び後側接続部４５，４６は、フロアトンネル２１によって保護される。なお、本実施形態において、凹所空間Ｓとは、フロアトンネル２１によって構成される、フロアトンネル２１の開口位置２１ａよりも上方の空間である。

収容ケース３１の後方延出部３６は、後方の延長空間ｓ２に臨むとともに、後方開口３８を介して、車室外に露出する壁部３６ａを有する。壁部３６ａは、フロアパネル２０の略同平面位置に形成されており、この壁部３６ａには、防水構造として、撥水フィルタ６０を有するノイズ抑制用開口部６１が形成されている。

撥水フィルタ６０は、水の通過を遮断すると共に蒸気の通過を可能とする呼吸機能を有するものであるが、本実施形態では、この撥水フィルタ６０を利用し、インバータやＤＣ−ＤＣコンバータの作動音が収容ケース３１内で反響して発生する音エネルギーを低減して、車室外へ排出させている。

また、ノイズ抑制用開口部６１は、フロアパネル２０の略同平面位置にある後方延出部３６の壁部３６ａに形成されており、傾斜壁３３ｃと対向する位置に配置されているので、傾斜壁で反響した音エネルギーをノイズ抑制用開口部へ積極的に指向させることができ、より効果的にノイズを抑制することができる。

なお、撥水フィルタ６０は、防水性を有するので、車室外から収容ケース３１内への水の浸入を防止することができる。特に、ノイズ抑制用開口部６１が後方延出部３６に形成されることから、ノイズ抑制用開口部６１は後側接続部４６の近傍に位置することになり、後側接続部４６によって、該接続部４６より高い位置にあるノイズ抑制用開口部６１への水の付着を効果的に抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る電動車両１０によれば、車両のフロアパネル２０の車室１８側に配置され、車室外に設けられる第２モータ１６と導電ケーブル４９を介して接続される電気機器４０と、電気機器４０の周囲を囲う保護壁を有する収容ケース３１と、が設けられる。そして、収容ケース３１は、電気機器４０と車両上下方向に重ならない位置まで車両の前後方向に延長される後方の延長空間ｓ２を有しており、後方の延長空間ｓ２に臨むとともに、車室外に露出する壁部３６ａには、撥水フィルタ６０を有するノイズ抑制用開口部６１が形成されている。これにより、収容ケース３１内で反響する音エネルギーを、撥水フィルタ６０を有するノイズ抑制用開口部６１を利用して、車室外に放出することができるため、反響により車室内に漏れ出てしまう音エネルギーを部品点数を増加することなく低減することができる。また、撥水フィルタ６０を有するノイズ抑制用開口部６１は、車室外に露出する壁部３６ａに形成されているので、乗員が視認できる位置に設けられておらず、外観性が損なわれることがない。

また、保護壁を構成する蓋体３３は、その上面３３ａと、後方の延長空間ｓ２の後端面３３ｂとの間に、傾斜壁３３ｃを有し、ノイズ抑制用開口部６１は、傾斜壁３３ｃと対向する位置に配置されている。これにより、傾斜壁３３ｃで反響した音エネルギーをノイズ抑制用開口部６１へ積極的に指向させることができ、より効果的にノイズを抑制することができる。

また、後側接続部４６から端子台４７を介して電気機器４０に接続される配線５３は、後方の延長空間ｓ２を通過するので、後方の延長空間ｓ２を有効に利用して配線５３を車室外に配索することができる。

また、ノイズ抑制用開口部６１は、フロアパネル２０の略同平面位置に形成されており、ノイズ抑制用開口部６１の近傍には、フロアパネル２０から車室外に突出する後側接続部４６が形成されているので、後側接続部４６によって、該接続部４６より高い位置にあるノイズ抑制用開口部６１への水の付着を効果的に抑制することができる。

さらに、電気機器４０は、フロアパネル２０によって形成されるフロアトンネル２１の上面に載置されているので、ノイズ抑制用開口部６１の被水を効果的に防止することができ、収容ケース３１自体に過剰な防音構造を設ける必要がなく、電気機器４０をフロアトンネル２１の上面に載置しても車室内の空間が著しく減少することがない。

また、後方の延長空間ｓ２は、第２モータ１６が設けられている方向に向かって形成されており、電気機器４０を構成するインバータと第２モータ１６とを接続する電力線は、後方の延長空間ｓ２を通過する。これにより、インバータと第２モータ１６とを接続する電力線の長さを短縮することができる。

さらに、ノイズ抑制用開口部６１が形成される壁部３６ａは、収容ケース３１の後方延出部３６によって構成され、且つ、フロアパネル２０に形成された後方開口３８を介して車室外に露出する。これにより、ノイズ抑制用開口部６１が形成される壁部３６ａは収容ケース３１によって容易に構成することができ、フロアパネル２０に後方開口３８を形成することで、壁部３６ａを容易に車室外へ露出することができる。

次に、本発明の第２実施形態の電動車両について、図５を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明を省略或は簡略化する。

第１実施形態では、撥水フィルタ６０を有するノイズ抑制用開口部６１が後方延出部３６に設けられていたが、本実施形態では、前方延出部３５に設けられている。

収容ケース３１の前方延出部３５は、前方の延長空間ｓ１に臨むとともに、前方開口３７を介して、車室外に露出する壁部３５ａを有し、この壁部３５ａには、防水構造として、撥水フィルタ６０を有するノイズ抑制用開口部６１が形成されている。したがって、本実施形態においても、この撥水フィルタ６０を利用して、各電気機器４０に含まれるインバータやＤＣ−ＤＣコンバータの作動音が収容ケース３１内で反響して発生する音エネルギーを低減して、車室外へ排出することができる。

また、前側接続部４５から端子台４７を介して電気機器４０に接続される配線５２は、前方の延長空間ｓ１を通過するので、前方の延長空間ｓ１を有効に利用して配線５２を車室外に配索することができる。さらに、前方の延長空間ｓ１も、第１モータ１３が設けられている方向に向かって形成されているので、前方の延長空間ｓ１を通過する、インバータと第１モータ１３とを接続する電力線の長さも短縮することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、第１実施形態の後方延出部３６に形成されたノイズ抑制用開口部６１が前方延出部３５に形成されてもよく、また、第２実施形態の前方延出部３５に形成されたノイズ抑制用開口部６１が後方延出部３６に形成されてもよく、さらに、前方延出部３５と後方延出部３６の両方に同じ形状のノイズ抑制用開口部６１が設けられても良い。また、第１実施形態の後方延出部３６に形成されたノイズ抑制用開口部６１が前方延出部３５に形成される場合には、蓋体３３の傾斜壁３３ｃが、前方の延長空間ｓ１に形成されてもよい。

また、本実施形態では、ノイズ抑制用開口部６１が形成される壁部３６ａは、フロアパネル２０に形成された後方開口３８から下方に突出して車室外に露出する、収容ケース３１の後方延出部３６によって構成されているが、本発明のノイズ抑制用開口部が形成される壁部としては、フロアパネル２０によって構成されてもよい。

また、防水構造は、撥水フィルタ６０に限定されるものでなく、ラビリンス構造など、他の防水構造によって構成されてもよい。
また、適用車両としてハイブリッド自動車について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、モータのみを駆動源とする電気自動車であってもよい。

更に、電気機器ユニットの配置位置は、車幅方向中央のフロアトンネル上に限定されず、例えば、運転席や助手席下のフロアパネル上に配置してもよい。

１０ ハイブリッド自動車（電動車両）
１２ エンジン
１３ 第１モータ（外部機器）
１６ 第２モータ（外部機器）
２０ フロアパネル
２１ フロアトンネル
３０ 電気機器ユニット
３１ 収容ケース
３５ 前方延出部
３５ａ，３６ａ 壁部
３６ 後方延出部
３７ 前方開口
３８ 後方開口
４０ 電気機器（ノイズ発生機器）
４５ 前側接続部
４６ 後側接続部
４９，５１ 導電ケーブル（電力線）
５２，５３ 配線（電力線）
ｓ１，ｓ２ 延長空間

Claims (7)

1. 車両のフロアパネルの車室側に配置され、車室外に設けられる外部機器と電力線を介して接続されるノイズ発生機器と、
   該ノイズ発生機器の周囲を囲う保護壁を有する収容ケースと、
   を備える電動車両であって、
   前記収容ケースは、前記ノイズ発生機器と車両上下方向に重ならない位置まで前記フロアパネルの平面方向に延長される延長空間を有しており、
   前記延長空間に臨むとともに、前記車室外に露出する壁部には、防水構造を有するノイズ抑制用開口部が形成されていることを特徴とする電動車両。
2. 前記保護壁は、その上面と、前記延長空間の延長方向端面との間に、傾斜壁を有し、
   前記ノイズ抑制用開口部は、前記傾斜壁と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
3. 前記電力線は、前記延長空間を通過することを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両。
4. 前記ノイズ抑制用開口部は、前記フロアパネルの略同平面位置に形成されており、
   前記ノイズ抑制用開口部の近傍には、前記フロアパネルから車室外に突出する前記電力線の接続部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電動車両。
5. 前記ノイズ発生機器は、前記フロアパネルによって形成されるフロアトンネルの上面に載置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電動車両。
6. 前記ノイズ発生機器はインバータであり、前記外部機器は前記車両の前方又は後方に設けられたモータであり、
   前記延長空間は、前記モータが設けられている方向に向かって形成されており、前記インバータと前記モータとを接続する前記電力線は、該延長空間を通過することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動車両。
7. 前記ノイズ抑制用開口部が形成される前記壁部は、前記収容ケースによって構成され、且つ、前記フロアパネルに形成された開口を介して前記車室外に露出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動車両。

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