JP2015105082A - Electric component arrangement structure of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の電装品配置構造に関するものである。 The present invention relates to a vehicle electrical component arrangement structure.
最近の車両では、バッテリ以外に、発電機により発電された電力を蓄電しておく蓄電装置を別途装備するものが多くなっており、この蓄電装置をキャパシタとしたものが既に実用化されている。蓄電装置はバッテリに比して高電圧とされるのが一般的であり、このため、発電機および蓄電装置からの電力が、例えばDC/DCコンバータ等の電力変換装置を介してバッテリや電気機器類へ供給されるようになっている。 In recent vehicles, in addition to the battery, there are many that are separately equipped with a power storage device that stores the power generated by the generator, and a device that uses this power storage device as a capacitor has already been put into practical use. The power storage device is generally set to a higher voltage than the battery. For this reason, the power from the generator and the power storage device is supplied to the battery or the electric device via a power conversion device such as a DC / DC converter, for example. It is supplied to the kind.
上述した発電機、蓄電装置およびバッテリは、エンジンルーム内に配設されるのが一般的である。この一方、電力変換装置は、熱害を避けるべく、高温となりやすいエンジンルーム内ではなく、車室内(例えば前席の下方空間)に配設するのが一般的となっている(特許文献1参照)。 The above-described generator, power storage device, and battery are generally arranged in an engine room. On the other hand, in order to avoid heat damage, the power conversion device is generally disposed in the vehicle compartment (for example, the space under the front seat) rather than in the engine room that tends to be hot (see Patent Document 1). ).
特許文献1に記載のように電力変換装置を車室内に配設した場合、蓄電装置やバッテリとの接続のための配線が極めて長くなってしまうことになり、このことは、コストアップは勿論のこと、電力損失という点で問題となる。
When the power conversion device is disposed in the vehicle interior as described in
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、電力変換装置の熱害を防止しつつ、蓄電装置やバッテリとの配線を短くすることができるようにした車両の電装品配置構造を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle capable of shortening the wiring between the power storage device and the battery while preventing thermal damage of the power conversion device. It is to provide an electrical component arrangement structure.
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項1に記載のように、
ダッシュパネルによって車室と仕切られたエンジンルーム内に、エンジンと、該エンジンにより駆動される発電機と、該発電機により発電された電力を蓄電する蓄電装置と、該蓄電装置からの電力を変換する電力変換装置と、該電力変換装置を介して前記発電機または前記蓄電装置の少なくとも一方から電力が供給されるバッテリと、が配設され、
前記電力変換装置が、前記バッテリのうち前記エンジンとは車幅方向反対側となる側面に沿って配設されている、
ようにしてある。
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the present invention. That is, as described in
An engine, a generator driven by the engine, a power storage device that stores power generated by the power generator, and power from the power storage device are converted into an engine room separated from the vehicle compartment by a dash panel. And a battery to which electric power is supplied from at least one of the generator or the power storage device via the power conversion device,
The power converter is disposed along a side surface of the battery that is opposite to the engine in the vehicle width direction.
It is like that.
上記解決手法によれば、高温をきらう電力変換装置を、バッテリの側面のうち、バッテリを挟んで熱源となるエンジンとは車幅方向反対側の側面に沿って配設することにより、電力変換装置をエンジンからの高温を避けた配設位置として、その熱害を防止することができる。とりわけ、バッテリそのものも、エンジンルームのうち相対的に高温となりにくい部位に配設されることから、バッテリを挟んでエンジンとは車幅方向反対側に電力変換装置を配設することにより、電力変換装置の熱害防止の上で極めて好ましいものとなる。また、電力変換装置を、エンジンルーム内に配設することにより、電力変換装置に関連した配線を短くすることができる。特に、バッテリと電力変換装置とが近い位置にあるため、その配線を短くする上で極めて好ましいものとなる。 According to the above-described solution, the power conversion device that avoids high temperatures is disposed along the side surface of the battery opposite to the engine serving as a heat source across the battery, from the side surface of the battery. As a position where the high temperature from the engine is avoided, the heat damage can be prevented. In particular, since the battery itself is also disposed in a part of the engine room that is relatively difficult to reach a high temperature, power conversion is achieved by disposing a power conversion device on the opposite side of the vehicle from the engine across the battery. This is extremely preferable for preventing thermal damage of the apparatus. Moreover, the wiring related to a power converter device can be shortened by arrange | positioning a power converter device in an engine room. In particular, since the battery and the power conversion device are close to each other, it is extremely preferable for shortening the wiring.
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2以下に記載のとおりである。すなわち、
前記電力変換装置付近で該電力変換装置の車幅方向外側に、サスペンションタワー部と該サスペンションタワー部の前方においてヒューズボックスとが配設されている、
ようにしてある(請求項2対応)。この場合、電力変換装置を、サスペンションタワー部の近くというように、エンジンから遠く離れた部位に配設して、その熱害防止の上でさらに好ましいものとなる。また、電力変換装置をヒューズボックスの近くに配設して、配線の短縮化の上でさらに好ましいものとなる。以上に加えて、サスペンションタワー部の前方のヒューズボックスが、一種のディフューザの機能を果たして、電力変換装置の側面を通過する走行風の流速を上昇させて、電力変換装置の冷却の上でより好ましいものとなる。
A preferred mode based on the above solution is as described in
A suspension tower portion and a fuse box are disposed in front of the suspension tower portion on the outside in the vehicle width direction of the power conversion device in the vicinity of the power conversion device.
(Corresponding to claim 2). In this case, the power conversion device is disposed at a position far away from the engine, such as near the suspension tower, which is more preferable for preventing thermal damage. In addition, the power conversion device is disposed near the fuse box, which is more preferable in terms of shortening the wiring. In addition to the above, the fuse box in front of the suspension tower functions as a kind of diffuser to increase the flow velocity of the traveling wind passing through the side surface of the power converter, and is more preferable for cooling the power converter. It will be a thing.
前記サスペンションタワー部は、その水平方向の断面形状が車幅方向内方側に向けて凸となるように略半円弧状とされており、
前記電力変換装置は、前記サスペンションタワー部のうち車幅方向内方側に向けてもっとも突出した頂部よりも前方に配設されている、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、電力変換装置を、サスペンションタワー部の頂部に対して車幅方向に重ならないようにして、電力変換装置を極力車幅方向外側に位置させた配置とすることができる。また、サスペンションタワー部の前壁部分に向かう走行風で電力変換装置を冷却させる上でも好ましいものとなる。
The suspension tower portion has a substantially semicircular arc shape so that its horizontal cross-sectional shape is convex toward the inner side in the vehicle width direction,
The power conversion device is disposed in front of a top portion that protrudes most inward in the vehicle width direction of the suspension tower portion.
(Corresponding to claim 3). In this case, the power conversion device can be disposed so as not to overlap the top of the suspension tower portion in the vehicle width direction and the power conversion device is positioned as far as possible in the vehicle width direction. In addition, it is preferable for cooling the power conversion device with the traveling wind toward the front wall portion of the suspension tower.
前記蓄電装置、前記バッテリおよび前記電力変換装置は、平面視において、前後方向に伸びる左右一対のフロントフレームのうち一方のフロントフレームの近くに配設され、
前記蓄電装置は、前記一方のフロントフレームの車幅方向外側に配設され、
前記電力変換装置は、前記蓄電装置の後方に配設されると共に、正面視で前記蓄電装置と重ならないように該蓄電装置よりも車幅方向内側に配設されている、
ようにしてある(請求項4対応)。この場合、エンジンルーム内に導入された直後の十分に冷たい走行風によって蓄電装置を冷却しつつ、走行風が蓄電装置に邪魔されることなく電力変換装置へと流れるようにして、走行風による電力変換装置の冷却上好ましいものとなる。
The power storage device, the battery, and the power conversion device are disposed near one front frame of a pair of left and right front frames extending in the front-rear direction in plan view,
The power storage device is disposed on the outer side in the vehicle width direction of the one front frame,
The power conversion device is disposed behind the power storage device, and is disposed on the inner side in the vehicle width direction of the power storage device so as not to overlap the power storage device in a front view.
(Corresponding to claim 4). In this case, while the power storage device is cooled by the sufficiently cool traveling wind immediately after being introduced into the engine room, the traveling wind flows to the power conversion device without being disturbed by the power storage device. This is preferable for cooling the conversion device.
本発明によれば、電力変換装置の熱害を防止しつつ、電力変換装置に関連した配線を短くすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the wiring relevant to a power converter device can be shortened, preventing the heat damage of a power converter device.
図1において、1は、車幅方向および上下方向に伸びるダッシュパネルであり、このダッシュパネル1により、後方の車室2と前方のエンジンルーム3とが仕切られている。4は、車室床面を構成するフロアパネル、5はフロアパネルの下面に接合されて前後方向に伸びるフロアフレームである。エンジンルーム3内には、前後方向に伸びる左右一対のフロントフレーム10が配設され、フロアフレーム10の後端部は、フロアフレーム5に連結されている。
In FIG. 1,
左右一対のフロントフレーム10の前端部には、クラッシュカン11を介して、車幅方向に伸びるバンパレイン12が連結されている。また、フロントフレーム10には、ホイールエプロン13の下端部が接合され(図2参照)、このホイールエプロン13には、フロントフレーム10の車幅方向外方側においてサスペンションタワー部14が形成されている。
A
エンジンルーム3内には、エンジン20、発電機としてのオルタネータ21、蓄電装置としてのキャパシタ22、バッテリ23、電力変換装置としてのDC/DCコンバータ24、およびヒューズボックス17が配設されている。
In the
図4には、オルタネータ21、キャパシタ22、バッテリ23、DC/DCコンバータ24の電気的接続関係例が示される。図5中、50は、エアコン装置、オーディオ装置、各種照明装置等の電気負荷である。バッテリ23は低電圧用(例えば12v)とされ、キャパシタ22は高電圧用(例えば24v)とされている。オルタネータ21で発電された電力は、DC/DCコンバータ24を介して、バッテリ23(への充電用)あるいは電気負荷40に供給される。減速時の回生エネルギが、オルタネータ21の発電電力としてキャパシタ22に蓄電される。キャパシタ21で蓄電された電力は、DC/DCコンバータ24を介して降圧された状態で、電気負荷50に供給されるようにしてあるが、バッテリ23への充電用とすることもできる。
FIG. 4 shows an example of the electrical connection relationship between the
図1において、エンジン20は、横置きとされて、左右一対のサスペンションタワー部14よりも前方に配設されている。エンジン20は、エンジンルーム3の車幅方向中心位置よりも右側にオフセットして配設されて、エンジン20の左側には図示を略す変速機が連結される。なお、実施形態では、エンジン20は、ガソリンエンジンで代表される往復動型の火花着火式エンジンとされているが、エンジンの形式は特に問わないものである。
In FIG. 1, the
エンジン20の直前方に、オルタネータ21が配設されている。オルタネータ21も車幅方向右側にオフセットして配設されて、右側のフロントフレーム10近傍に位置されている。
An
キャパシタ22は、左側のフロントフレーム20の前端部に取付けられ、フロントフレーム20よりも車幅方向外方側に位置されている。このキャパシタ22は、平面視において、オルタネータ21と車幅方向略同一線上に位置するように配設されている。なお、キャパシタ22は、上下方向に細長い形状とされている。
The
左側のフロントフレーム10には、バッテリトレイ25が取付けられている。すなわち、バッテリトレイ25は、図2に示すように、フロントフレーム10に固定されたブラケット26を介して、フロントフレーム10に固定されている。そして、バッテリトレイ25に、バッテリ23が載置、固定されている。なお、バッテリトレイ25は、全体的に、左側のフロントフレーム10よりも車幅方向内側に位置されている。
A
DC/DCコンバータ24は、車幅方向に薄くされた全体的に略方形とされて、バッテリ23の車幅方向外側の側面に沿ってバッテリ23と隣接して配設されている。すなわち、DC/DCコンバータ24は、バッテリ23の左右側面のうち、バッテリ23を挟んでエンジン20とは車幅方向反対側となる左側面に沿うように配設されている。
The DC /
DC/DCコンバータ24の大きさは、側面視においてバッテリ23とほぼ重なるように小さく形成されて、バッテリ23の車幅方向延長面積内に収まる大きさとされている。そして、バッテリ23が左側のフロントフレーム10よりも車幅方向内方側に位置されていることから、DC/DCコンバータ24は、左側のフロントフレーム10のほぼ真上に位置するように配設されている。
The size of the DC /
DC/DCコンバータ24の左側面には、冷却フィン24aが形成されている。冷却フィン24aは、簡略的に示されているが、それぞれ上下方向に細長く伸びていて、前後方向に小間隔をあけて多数形成されている。
A cooling
DC/DCコンバータ24の取付け例について、図1、図2を参照しつつ説明する。まず、図2に示すように、バッテリトレイ25に係止孔25aが形成されて、この係止孔25aに対して、DC/DCコンバータ24の下面に形成された下方に伸びる係止突起部24bががたつきなく嵌合されている。
A mounting example of the DC /
また、DC/DCコンバータ24は、取付けブラケット30を介して、サスペンションタワー部24に固定されている。取付けブラケット30のDC/DCコンバータ24への固定用となる固定具としてのボルトが符号31で示され、取付けブラケット30のサスペンションタワー部14への固定用となる固定具としてのボルトが符号32で示される。
Further, the DC /
左側のフロントフレーム10付近には、サスペンションタワー部14の直前方位置において、ヒューズボックス17が配設されている。つまり、電力変換装置24の車幅方向外側に、サスペンションタワー部14とヒューズボックス17とが前後方向に直列に位置されている。
A
サスペンションタワー部14は、水平方向の断面形状が、図3に示すように、車幅方向内側に向けて凸となるように略半円弧状とされて、車幅方向内側への突出端となる頂部が符号14aで示される。そして、DC/DCコンバータ24は、上記頂部14aよりも前方に配設されている。
As shown in FIG. 3, the
ヒューズボックス17は、サスペンションタワー部14に対して、前後方向から見た正面視で重なるように配設されて、その車幅方向内側の側面位置と、サスペンションタワー部14の頂部14aとは、車幅方向位置がほぼ同一位置となるようにされている。そして、DC/DCコンバータ24は、前後に直列に並んだヒューズボックス17とサスペンションタワー部14とに対して沿うように並列に配設されている。
The
以上のような構成において、DC/DCコンバータ24がエンジンルーム3内に配設されていることから、DC/DCコンバータ24を車室2内に配設した場合に比して、その配線を短くすることができ、この分コストダウンおよび電力損失の低減を図ることができる。オルタネータ21とキャパシタ22とが車幅方向に大きく離間されているが、平面視において車幅方向略同一線上に位置するように配設されているので、前後方向にずれて配設する場合に比して、その配線を短くすることができる。さらに、DC/DCコンバータ24がバッテリ23に隣接していることは、この両者を接続する配線を短くする上でも好ましいものとなる。DC/DCコンバータ24の近くにヒューズボックス17を配設することにより、配線短縮化の上でさらに好ましいものとなる。
In the configuration as described above, since the DC /
高温を嫌うキャパシタ22を、高温となりやすいエンジン20やオルタネータ21から車幅方向に極力離間させて、その冷却を図る上でも好ましいものとなる。勿論、キャパシタ22は、フロントフレーム10の前端部付近に位置されているので、エンジンルーム3内に取り入れられた直後の十分に冷たい走行風にさらされることになり、冷却上好ましい配置となる。
The
平面視において、キャパシタ22とDC/DCコンバータ24とが車幅方向にオフセットして配置されることにより、キャパシタ22付近を流れた後の走行風をDC/DCコンバータ24側に向けてスムーズに流れるようにする上で好ましいものとなる。
In plan view, the
それぞれ高温をきらうバッテリ23とDC/DCコンバータ24とを1つのセット体としてまとめて配置することができると共に、車体への組付性向上の上でも好ましいものとなる。勿論、DC/DCコンバータ24は、高温となりやすいエンジン20やオルタネータ21に対して大きく離間した位置に配設されているので、DC/DCコンバータ24の熱害防止の上でより好ましいものとなる。
The
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。蓄電装置としては、キャパシタ22に限らず、例えばリチウムイオン電池等の高容量の二次電池とすることもできる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the embodiments, and appropriate modifications can be made within the scope of the claims. The power storage device is not limited to the
本発明は、DC/DCコンバータを有する車両用として好適である。 The present invention is suitable for a vehicle having a DC / DC converter.
1:ダッシュパネル
2:車室
3:エンジンルーム
10:フロントフレーム
14:サスペンションタワー部
14a:頂部(車幅方向内側への突出端部)
17:ヒューズボックス
20:エンジン
21:オルタネータ(発電機)
22:キャパシタ(蓄電装置)
23:バッテリ
24:DC/DCコンバータ
24a:冷却フィン
25:バッテリトレイ
30:ブラケット
31:ボルト(固定具)
32:ボルト(固定具)
50:電気負荷
1: Dash panel 2: Vehicle compartment 3: Engine compartment 10: Front frame 14:
17: Fuse box 20: Engine 21: Alternator (generator)
22: Capacitor (power storage device)
23: Battery 24: DC /
32: Bolt (fixing tool)
50: Electric load
Claims (4)
前記電力変換装置が、前記バッテリのうち前記エンジンとは車幅方向反対側となる側面に沿って配設されている、
ことを特徴とする車両の電装品配置構造。 An engine, a generator driven by the engine, a power storage device that stores power generated by the power generator, and power from the power storage device are converted into an engine room separated from the vehicle compartment by a dash panel. And a battery to which electric power is supplied from at least one of the generator or the power storage device via the power conversion device,
The power converter is disposed along a side surface of the battery that is opposite to the engine in the vehicle width direction.
A vehicle electrical component arrangement structure characterized by the above.
前記電力変換装置付近で該電力変換装置の車幅方向外側に、サスペンションタワー部と該サスペンションタワー部の前方においてヒューズボックスとが配設されている、ことを特徴とする車両の電装品配置構造。 In claim 1,
A vehicle electrical component arrangement structure, characterized in that a suspension tower portion and a fuse box are disposed in front of the suspension tower portion on the outside in the vehicle width direction of the power conversion device in the vicinity of the power conversion device.
前記サスペンションタワー部は、その水平方向の断面形状が車幅方向内方側に向けて凸となるように略半円弧状とされており、
前記電力変換装置は、前記サスペンションタワー部のうち車幅方向内方側に向けてもっとも突出した頂部よりも前方に配設されている、
ことを特徴とする車両の電装品配置構造。 In claim 2,
The suspension tower portion has a substantially semicircular arc shape so that its horizontal cross-sectional shape is convex toward the inner side in the vehicle width direction,
The power conversion device is disposed in front of a top portion that protrudes most inward in the vehicle width direction of the suspension tower portion.
A vehicle electrical component arrangement structure characterized by the above.
前記蓄電装置、前記バッテリおよび前記電力変換装置は、平面視において、前後方向に伸びる左右一対のフロントフレームのうち一方のフロントフレームの近くに配設され、
前記蓄電装置は、前記一方のフロントフレームの車幅方向外側に配設され、
前記電力変換装置は、前記蓄電装置の後方に配設されると共に、正面視で前記蓄電装置と重ならないように該蓄電装置よりも車幅方向内側に配設されている、
ことを特徴とする車両の電装品配置構造。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The power storage device, the battery, and the power conversion device are disposed near one front frame of a pair of left and right front frames extending in the front-rear direction in plan view,
The power storage device is disposed on the outer side in the vehicle width direction of the one front frame,
The power conversion device is disposed behind the power storage device, and is disposed on the inner side in the vehicle width direction of the power storage device so as not to overlap the power storage device in a front view.
A vehicle electrical component arrangement structure characterized by the above.
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