JP2018100014A - 電動車両 - Google Patents

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JP2018100014A
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    • B60L2210/00Converter types
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Abstract

【課題】蓄電ユニット全体での部品点数の削減、小型化等を実現可能な電動車両を提供する。
【解決手段】電動車両の蓄電ユニット84は、第1走行モータを制御する第1コンピュータ104と、第2走行モータを制御する第2コンピュータ106と、支持部材146とを含む。蓄電ユニット84は、電動車両のシート160の後方に配置される。支持部材146の第1面280に第1コンピュータ104が固定され、第2面282に第2コンピュータ106が固定された状態で、支持部材146は、車両の前後方向においてシート160と蓄電装置60の間に配置される。
【選択図】図2

Description

本発明は、複数の走行モータを備える電動車両に関する。
特許文献1では、車両が後面衝突を受けたときに高電圧部材の損傷を防止することを目的としている(段落[0005]、要約)。当該目的を達成するため、特許文献1(要約)では、車両の車体後部に形成された凹部11aに搭載されるバッテリパック12が設けられる。バッテリパック12は、バッテリモジュール20と、これを前後から挟んで保持する前部保持部材15及び後部保持部材16と、前部保持部材15の前面に支持されたジャンクションボード24とを備える。
前部保持部材15の前面には押し込み部材56が設けられ、押し込み部材56の前後方向寸法はジャンクションボード24の前後方向寸法よりも大きい。このため、後面衝突によりバッテリモジュール20のフレーム29に押圧されて前部保持部材15が前進すると、前部保持部材15の前面に支持されたジャンクションボード24が凹部11aの前壁11bとの間に挟まれるおそれがあっても、押し込み部材56が凹部11aの前壁11bに当接して突っ張ることで形成される空間にジャンクションボード24を位置させて損傷を防止することができる。
特開2014−221622号公報
上記のように、特許文献1では、車両が後面衝突を受けたときに高電圧部材の損傷防止を目的としているが、バッテリパック12(又は蓄電ユニット)に関して改善する余地は他にもある。例えば、蓄電ユニット全体での部品点数の削減又は小型化の点で特許文献1の技術は改善の余地がある。
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、蓄電ユニット全体での部品点数の削減、小型化等を実現可能な電動車両を提供することを目的とする。
本発明に係る電動車両は、
第1走行モータと、
第2走行モータと、
前記第1走行モータ及び前記第2走行モータに電力を供給する蓄電ユニットと
を備えるものであって、
前記蓄電ユニットは、
蓄電装置と、
前記第1走行モータを制御する第1コンピュータと、
前記第2走行モータを制御する第2コンピュータと、
第1面及び前記第1面と反対側の第2面を有する支持部材と
を含み、
前記蓄電ユニットは、前記電動車両のシートの後方に配置され、
前記支持部材の前記第1面に前記第1コンピュータが固定され、前記第2面に前記第2コンピュータが固定された状態で、前記支持部材は、前記電動車両の前後方向において前記シートと前記蓄電装置の間に配置される
ことを特徴とする。
本発明によれば、1つの支持部材に第1コンピュータ及び第2コンピュータの両方が固定される。このため、第1コンピュータ及び第2コンピュータそれぞれを別々の支持部材に固定する場合と比較して、部品点数の削減及び省スペース化が可能となる。
また、シートが車両の前後方向で傾斜し且つ蓄電装置が略直方体状である(少なくともシート側の面が略垂直である)場合、シートと蓄電装置の間にスペースが生じ得る。本発明によれば、支持部材に固定された第1コンピュータ及び第2コンピュータは、車両の前後方向においてシートと蓄電装置の間に配置される。このため、シートと蓄電装置の間のスペースに第1コンピュータ及び第2コンピュータを配置することでも省スペース化が可能となる。
さらに、支持部材に固定された第1コンピュータ及び第2コンピュータがシートと蓄電装置の間に配置される状態で、例えば車両の後方から蓄電ユニットに対して大きな外力が加わった場合、他部品(電力変換装置等)よりも第1コンピュータ及び第2コンピュータが先につぶれることとなる。このため、他部品の保護が図り易くなる。
前記蓄電ユニットは、前記蓄電装置の出力電力を変換する電力変換装置を備えてもよい。前記電力変換装置は、前記蓄電装置の上側に配置されてもよい。これにより、例えば車両の後方から電力変換装置に対して大きな外力が加わった場合、電力変換装置が上方に移動可能となることで、電力変換装置を保護し易くなる。
前記支持部材は、例えば導電性のブラケットとすることができる。前記第1コンピュータ及び前記第2コンピュータは、前記ブラケットに接地されてもよい。前記ブラケットは、直接的に又は間接的に車体に接地されてもよい。これにより、第1コンピュータ及び第2コンピュータを共通のブラケットで接地できる。このため、接地のための構成を簡素化することが可能となる。また、接地が共通となることで、第1コンピュータから第1走行モータへの信号と第2コンピュータから第2走行モータへの信号の間に基準電位のずれが生じ難くなる。従って、基準電位のずれに起因する第1走行モータと第2走行モータの挙動差を抑制することが可能となる。
前記支持部材は中空状としてもよい。これにより、支持部材を軽量化することができる。
前記第1コンピュータ及び前記第2コンピュータは直方体状としてもよい。前記支持部材は、前記第1面及び前記第2面を有する板状部を備えてもよい。前記板状部の前記第1面には、前記第1コンピュータを取り付けるための2つの第1取付孔が形成されてもよい。前記板状部の前記第2面には、前記第2コンピュータを取り付けるための2つの第2取付孔が形成されてもよい。前記第1取付孔は、互いに対角位置に配置されてもよい。前記第2取付孔は、互いに対角位置に配置されてもよい。
これにより、第1コンピュータ及び第2コンピュータそれぞれは2箇所で固定されるため、第1取付孔及び第2取付孔の数を比較的少なくすることができる。このため、支持部材に形成する第1取付孔及び第2取付孔の数を少なくすることで、支持部材の剛性を高めることが可能となる。
前記支持部材の前記板状部、前記第1コンピュータ及び前記第2コンピュータそれぞれは、上部よりも下部が前記電動車両の前側に位置するように傾斜してもよい。これにより、シートが上方に向かうに連れて車両の後方に位置するように傾斜する場合、支持部材の板状部、第1コンピュータ及び第2コンピュータそれぞれをシートに沿うように配置することができる。従って、支持部材の板状部、第1コンピュータ及び第2コンピュータそれぞれをシートに接近させて配置することが可能となる。よって、蓄電ユニットのために要する空間を小さくすることが可能となり、その結果、車室又は荷室を広くすることが可能となる。
本発明によれば、蓄電ユニット全体での部品点数の削減、小型化等が実現可能となる。
本発明の一実施形態に係る電動車両の一部の概略構成図である。 前記実施形態の前記電動車両におけるバッテリユニットの配置を簡略的に示す側面断面図である。 前記実施形態における前記バッテリユニットを簡略的に示す分解斜視図である。 前記実施形態における前記バッテリユニットの外観を簡略的に示す斜視図である。 前記実施形態のブラケット、第1モータ電子制御装置及び第2モータ電子制御装置を示す分解斜視図である。 前記実施形態の前記第1モータ電子制御装置及びその周辺を示す斜視図である。 前記実施形態の前記第2モータ電子制御装置及びその周辺を示す斜視図である。
A.一実施形態
<A−1.全体構成>
[A−1−1.概要]
図1は、本発明の一実施形態に係る電動車両10(以下「車両10」ともいう。)の一部の概略構成図である。車両10は、前輪駆動装置20と、後輪駆動装置22と、電力系24と、センサ類26と、制御系28とを有する。
前輪駆動装置20は、左前輪30l及び右前輪30r(以下「前輪30」と総称する。)を駆動する。前輪駆動装置20は、エンジン32、第1走行モータ34(以下「第1モータ34」又は「モータ34」ともいう。)、クラッチ36及びトランスミッション38を備える。
後輪駆動装置22は、左後輪50l及び右後輪50r(以下「後輪50l、50r」又は「後輪50」と総称する。)を駆動する。後輪駆動装置22は、2つの第2走行モータ52a、52b(以下「第2モータ52a、52b」又は「モータ52a、52b」ともいう。)を備える。前輪駆動装置20と後輪駆動装置22とは、機械的に非接続とされ、別個独立に設けられる。
電力系24は、第1・第2走行モータ34、52a、52bに電力を供給するものであり、高電圧バッテリ60と、パワーコントロールユニット62a、62b、62c(以下「PCU62a、62b、62c」という。)と、降圧コンバータ64と、補機類66とを有する。図1に示すように、PCU62a、62b、62cは、DC/DCコンバータ80a、80b、80cとインバータ82a、82b、82cとを有する。
制御系28は、エンジン32及び第1・第2走行モータ34、52a、52bの動力を制御する。制御系28には、統合電子制御装置100と、エンジン電子制御装置102と、第1モータ電子制御装置104と、第2モータ電子制御装置106と、バッテリ電子制御装置108と、降圧電子制御装置110が含まれる。以下では、統合電子制御装置100を、「統合ECU100」又は「ECU100」という。エンジン電子制御装置102を、「エンジンECU102」、「ENG ECU102」又は「ECU102」という。第1モータ電子制御装置104を、「第1モータECU104」、「モータECU104」、「1MOT ECU104」又は「ECU104」という。第2モータ電子制御装置106を、「第2モータECU106」、「モータECU106」、「2MOT ECU106」又は「ECU106」という。バッテリ電子制御装置108を、「バッテリECU108」、「BAT ECU108」又は「ECU108」という。降圧電子制御装置110を、「降圧ECU110」又は「ECU110」という。
本実施形態において、高電圧バッテリ60、降圧コンバータ64(高電圧部品)、1MOT ECU104、2MOT ECU106及びBAT ECU108は、第1走行モータ34及び第2走行モータ52a、52bに電力を供給するバッテリユニット84(蓄電ユニット)を構成する。
[A−1−2.前輪駆動装置20]
前輪駆動装置20では、例えば、中負荷のときにエンジン32のみによる駆動を行い、高負荷のときにエンジン32及び第1モータ34による駆動を行う。車両10が低負荷のときに第1モータ34のみによる駆動を行ってもよい。
エンジン32は、例えば、6気筒型エンジンであるが、2気筒、4気筒又は8気筒型等のその他のエンジンであってもよい。また、エンジン32は、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジン等のエンジンとすることができる。エンジン32及び第1走行モータ34は、車両10の前側に設けられたエンジンルーム(図示せず)内に配置される。
第1走行モータ34は、車両10の走行動力を生成すると共に、エンジン32の動力による発電を行う。さらに、第1走行モータ34は、エンジン32の始動に際してエンジン32の図示しないクランク軸を回転させるクランキングを行う。
第1モータ34は、例えば、3相交流ブラシレス式であるが、3相交流ブラシ式、単相交流式、直流式等のその他のモータであってもよい。第1モータ34の仕様は、第2モータ52a、52bと等しいものであっても、異なるものであってもよい。第1モータ34は、いずれも正転(車両10を前進させる回転)方向のトルク発生及び逆転(車両10を後進させる回転)方向のトルク発生が可能である。
以下では、第1走行モータ34をクランキングモータ34、CRK MOT34又はモータ34ともいう。本実施形態では、第1走行モータ34とは別のクランキングモータ(又はセルモータ)は設けないが、そのような別のクランキングモータを設けてもよい。また、エンジン32及び第1走行モータ34の動力を前輪動力ともいう。
クラッチ36は、エンジン32及びCRK MOT34の組合せとトランスミッション38との間に配置される。クラッチ36がオン(接続状態)の場合、エンジン32及びCRK MOT34の動力を前輪30に伝達可能であると共に、前輪30からの動力をCRK MOT34に伝達して回生可能である。クラッチ36がオフ(非接続状態)の場合、エンジン32及びCRK MOT34の動力は前輪30に伝達されない。この場合、エンジン32の動力によりCRK MOT34で発電可能である。
本実施形態のトランスミッション38は、オートマチック・トランスミッションである。しかしながら、トランスミッション38は、マニュアル・トランスミッション等の別のトランスミッションであってもよい。
[A−1−3.後輪駆動装置22]
第2モータ52aは、その出力軸が左後輪50lの回転軸に接続されており、左後輪50lに駆動力を伝達する。第2モータ52bは、その出力軸が右後輪50rの回転軸に接続されており、右後輪50rに駆動力を伝達する。第2走行モータ52a、52bと後輪50との間には図示しないクラッチ及び/又は減速機を設けてもよい。
第2走行モータ52a、52bは、車両10の走行動力を生成すると共に、後輪50からの動力による発電を行う。以下では、第2走行モータ52a、52bをTRC MOT52a、52b又はモータ52a、52bともいうと共に、TRC MOT52又はモータ52と総称する。また、後輪駆動装置22から後輪50に伝達される動力を後輪動力という。
第2モータ52a、52bは、例えば、3相交流ブラシレス式であるが、3相交流ブラシ式、単相交流式、直流式等のその他のモータであってもよい。第2モータ52a、52bの仕様は、第1モータ34と等しいものであっても異なるものであってもよい。
[A−1−4.電力系24]
高電圧バッテリ60は、PCU62a、62b、62cを介して第1・第2モータ34、52a、52bに電力を供給すると共に、第1・第2モータ34、52a、52bからの回生電力Pregを充電する。
バッテリ60は、複数のバッテリセルを含む蓄電装置(エネルギストレージ)であり、例えば、リチウムイオン2次電池、ニッケル水素2次電池等を利用することができる。バッテリ60の代わりに、キャパシタ等の蓄電装置を用いることも可能である。本実施形態ではリチウムイオン2次電池を利用している。本実施形態のバッテリ60は、直方体状であるが、円柱状等の形状であってもよい。
DC/DCコンバータ80a、80b、80c(電力変換装置)は、バッテリ60の出力電圧の昇圧及び第1・第2モータ34、52a、52bの出力電圧の降圧を行う。
第1〜第3インバータ82a、82b、82c(電力変換装置)は、3相フルブリッジ型の構成とされて、直流/交流変換を行う。すなわち、第1〜第3インバータ82a、82b、82cは、直流を3相の交流に変換して第1・第2モータ34、52a、52bに供給する。また、第1〜第3インバータ82a、82b、82cは、第1・第2モータ34、52a、52bの回生動作に伴う交流/直流変換後の直流をバッテリ60に供給する。
降圧コンバータ64(電力変換装置)は、降圧ECU110からの指令に基づいて、高電圧バッテリ60の出力電圧を変換する。具体的には、降圧コンバータ64は、バッテリ60の出力電圧を降圧して補機類66に供給する。補機類66には、例えば、図示しない低電圧バッテリ、ヘッドライト等が含まれる。
[A−1−5.センサ類26]
センサ類26には、例えば、アクセルペダルセンサと、車速センサと、エンジン回転速度センサと、エンジントルクセンサと、シフト位置センサと、SOCセンサ、バッテリ温度センサと、バッテリ電圧センサと、バッテリ電流センサとが含まれる。
アクセルペダルセンサは、アクセルペダルの操作量θap(以下「AP操作量θap」ともいう。)[%]を検出する。車速センサは、車両10の車速V[km/h]を検出する。エンジン回転速度センサは、単位時間当たりのエンジン回転数としてのエンジン回転速度Ne[rpm]を検出する。エンジントルクセンサは、エンジン32が生成したトルクTeng(以下「エンジントルクTeng」又は「エンジン生成トルクTeng」ともいう。)を検出する。シフト位置センサは、シフト位置Psを検出する。シフト位置Psには、トランスミッション38のギア段も含まれる。
バッテリ温度センサは、バッテリ60の温度Hbat(以下「バッテリ温度Hbat」ともいう。)を検出する。SOCセンサは、バッテリ60のSOCを検出する。バッテリ電圧センサは、バッテリ60の入出力電圧Vbat(以下「電圧Vbat」又は「バッテリ電圧Vbat」ともいう。)を検出する。バッテリ電流センサは、バッテリ60の入出力電流Ibat(以下「電流Ibat」又は「バッテリ電流Ibat」ともいう。)を検出する。バッテリ60の温度Hbat、電圧Vbat及び電流Ibatは、例えば、バッテリ60の放電限界値Pbat_lim(出力限界)の算出に用いられる。
[A−1−6.制御系28]
統合ECU100は、車両10の全体を管理するものであり、本実施形態では、例えば、ENG ECU102、モータECU104、106、BAT ECU108、降圧ECU110を制御する。エンジンECU102は、統合ECU100からの指令等に基づいてエンジン32を制御する。
第1モータECU104は、統合ECU100からの指令等に基づいて第1走行モータ34を制御する。具体的には、モータECU104は、DC/DCコンバータ80aの出力電圧が第1モータ34の要求電圧となるようにコンバータ80aの昇圧率を制御する。コンバータ80aの昇圧率の制御は、コンバータ80aのスイッチング素子(図示せず)に対する駆動信号のデューティ比を変更することで行う。加えて、モータECU104は、インバータ82aの通過電流が第1モータ34の要求電流となるようにインバータ82aのスイッチング素子(図示せず)に対するデューティ比を制御する。
第2モータECU106は、統合ECU100からの指令等に基づいて第2走行モータ52a、52bを制御する。具体的には、モータECU106は、DC/DCコンバータ80b、80cの出力電圧が第2モータ52a、52bの要求電圧となるようにコンバータ80b、80cの昇圧率を制御する。加えて、モータECU106は、インバータ82b、82cの通過電流が第2モータ52a、52bの要求電流となるようにインバータ82b、82cのスイッチング素子(図示せず)のデューティ比を制御する。
バッテリECU108は、統合ECU100からの指令等に基づいて高電圧バッテリ60を制御する。例えば、バッテリECU108は、バッテリ60の出力が放電限界値Pbat_limを超えないようにバッテリ60の出力を監視する。バッテリ60の出力が放電限界値Pbat_limを超えた場合、ECU108は、バッテリ60からの出力を停止する。降圧ECU110は、統合ECU100からの指令等に基づいて降圧コンバータ64を制御する。具体的には、降圧ECU110は、バッテリ60からの出力電圧が所定の低電圧(例えば12V)となるように降圧コンバータ64を制御する。
各ECU100、102、104、106、108、110は、図示しない入出力部、演算部及び記憶部を有する。入出力部は、ECU100、102、104、106、108、110とその他の部位(他のECUを含む。)との間の信号の入出力を行うものである。入出力部は、乗員(運転者を含む。)の操作入出力装置(HMI:Human-Machine Interface)を含んでもよい。
演算部は、記憶部に記憶されているプログラムを実行することにより、上記各ECU100、102、104、106、108、110の機能を実現するもの(すなわち各種処理を実行するもの)であり、例えば、中央処理装置(CPU)を含む。
記憶部は、演算部が利用するプログラム及びデータを記憶する。記憶部は、例えば、ランダム・アクセス・メモリ(以下「RAM」という。)を備える。RAMとしては、レジスタ等の揮発性メモリと、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを用いることができる。また、記憶部は、RAMに加え、リード・オンリー・メモリ(以下「ROM」という。)を有してもよい。
なお、本実施形態では、演算部が用いるプログラム及びデータは、車両10の記憶部に記憶されていることを想定している。しかしながら、例えば、入出力部に含まれる無線装置(図示せず)を介して外部サーバ(図示せず)からプログラム及びデータの一部を取得してもよい。
また、本実施形態では、上記のような区分でECU100、102、104、106、108、110を設けたが、別の区分(組合せ)でECU100、102、104、106、108、110を構成してもよい。
本実施形態における各ECU100、102、104、106、108、110(それらの筐体)は、略直方体状である(例えば、第1モータECU104及び第2モータECU106については、図5〜図7参照)。或いは、各ECU100、102、104、106、108、110は、別の形状であってもよい。
<A−2.バッテリユニット84の具体的構成及び配置>
[A−2−1.概要]
図2は、本実施形態の電動車両10におけるバッテリユニット84の配置を簡略的に示す側面断面図である。図2に示す前後左右は車両10を基準とする(図3〜図7も同様である。)。図3は、本実施形態におけるバッテリユニット84を簡略的に示す分解斜視図である。図4は、本実施形態におけるバッテリユニット84の外観を簡略的に示す斜視図である。
上記のように、バッテリユニット84は、高電圧バッテリ60、降圧コンバータ64、1MOT ECU104、2MOT ECU106及びBAT ECU108を有する。これに加え、図2〜図4に示すように、バッテリユニット84は、上側ユニットカバー130、前側バッテリフレーム132、下側バッテリフレーム134、下側ユニットフレーム136、ダクト138、第1ジャンクションボックス140、第2ジャンクションボックス142、サービスプラグ144、ブラケット146を有する。下側バッテリフレーム134には、ブラケット固定部150が形成される。さらに、バッテリユニット84には、前述のSOCセンサ、バッテリ温度センサ、バッテリ電圧センサ及びバッテリ電流センサ等を含むことができる。
各電気部品(高電圧バッテリ60、降圧コンバータ64等)は、第1ジャンクションボックス140、第2ジャンクションボックス142等を介して互いに接続される。ブラケット146は、1MOT ECU104及び2MOT ECU106を固定又は支持する(詳細は後述する。)。
図2に示すように、バッテリユニット84(高電圧バッテリ60を含む。)は、シート160(クッション162及び背もたれ164)の後方に配置される。バッテリユニット84とシート160の間には、バルクヘッド166が配置される。また、バッテリユニット84の後方には、荷室170が配置される。バッテリユニット84を車両10に組み付ける際は、シート160側から荷室170側に向かってバッテリユニット84をバッテリユニット配置スペース172内に移動させた後、図示しないボルト等によりバッテリユニット84を車両10に固定する。バッテリユニット84を固定した後、フロントカバー174を閉じる。
図2及び図3に示すように、降圧コンバータ64(電力変換装置)は、ダクト138を介して、直方体状の高電圧バッテリ60の上側に配置される。
また、図2〜図4に示すように、1MOT ECU104及び2MOT ECU106は、ブラケット146に固定された状態でバッテリ60の前側に配置される。換言すると、ブラケット146(支持部材)は、車両10の前後方向においてシート160とバッテリ60の間に配置される。ブラケット146(特に後述する板状部250(図5))、第1モータECU104及び第2モータECU106それぞれは、上部よりも下部が車両10の前側に位置するように傾斜している。特に本実施形態では、ブラケット146(特に後述する板状部250)、第1モータECU104及び第2モータECU106それぞれは、背もたれ164と略平行である。これにより、ブラケット146、第1モータECU104及び第2モータECU106それぞれを背もたれ164及びバルクヘッド166に近付け易くなる。
[A−2−2.第1モータECU104及び第2モータECU106]
図5は、本実施形態のブラケット146、第1モータECU104及び第2モータECU106を示す分解斜視図である。図6は、本実施形態の第1モータECU104及びその周辺を示す斜視図である。図7は、本実施形態の第2モータECU106及びその周辺を示す斜視図である。なお、図5〜図7では、必要に応じて周辺部品を省略していることに留意されたい。
図5〜図7に示すように、第1モータECU104及び第2モータECU106は、略直方体状である。
図5及び図6に示すように、第1モータECU104には、第1ブラケット固定部200a、200bが形成される。第1ブラケット固定部200aは、上方において第1モータECU104をブラケット146に固定するための部位であり、第1ブラケット固定孔202aが形成される。第1ブラケット固定部200bは、下方において第1モータECU104をブラケット146に固定するための部位であり、第1ブラケット固定孔202bが形成される。第1ブラケット固定孔202a、202b及びブラケット146の第1ボルト孔270a、270b(後述)を介してボルト204a、204b及びナット206a、206bが係合することによりブラケット146が第1ブラケット固定部200a、200bに固定される。これにより、第1モータECU104は、ブラケット146に接地される。
図5及び図7に示すように、第2モータECU106には、2つの第2ブラケット固定部210a、210bが形成される。第2ブラケット固定部210aは、上方において第2モータECU106をブラケット146に固定するための部位であり、第2ブラケット固定孔212aが形成される。第2ブラケット固定部210bは、下方において第2モータECU106をブラケット146に固定するための部位であり、第2ブラケット固定孔212bが形成される。第2ブラケット固定孔212a、212b及びブラケット146の第2ボルト孔272a、272b(後述)を介してボルト214a、214b及びナット216a、216bが係合することにより第2ブラケット固定部210a、210bがブラケット146に固定される。これにより、第2モータECU106は、ブラケット146に接地される。
図5及び図6に示すように、第1モータECU104には、複数のコネクタ220a、220b、220c、220dが設けられる。図5及び図6に示すように、第1モータECU104の左側(図6の右側)には、1つのコネクタ220aが配置され、第1モータECU104の右側(図6の左側)には、3つのコネクタ220b、220c、220dが配置される。同様に、第2モータECU106には、複数のコネクタ222a、222b、222c、222dが設けられる。
図6等に示すように、各コネクタ220a〜220d、222a〜222dには、ハーネス230a、230b、230c、230d、232b、232cのコネクタ234a、234b、234c、234d、236b、236c、236dが接続される(コネクタ222aに対応するハーネス及びコネクタ、ハーネス232cのコネクタ並びにコネクタ236dのハーネスは図示を省略している。)。
[A−2−3.ブラケット146]
本実施形態のブラケット146(支持部材)は、導電性部材で構成される。図5〜図7に示すように、ブラケット146は、板状部250と、2箇所の上側ECU固定部252a、252bと、1箇所の下側ECU固定部254と、2箇所の上側フレーム固定部256a、256bと、1箇所の下側フレーム固定部258と、6箇所のクリップ固定部260a、260b、260c、260d、260e、260fとを有する。上側ECU固定部252a、252b及び下側ECU固定部254は、板状部250に形成されている。換言すると、上側ECU固定部252a、252b及び下側ECU固定部254は、板状部250の一部を構成する。
板状部250は、略板状且つ中空状の部分であり、主面として第1面280(図5)とその反対の第2面282(図7)を有する。ここにいう「中空状」は、内部がくり抜かれた形状を意味する。図2から明らかなように、第1面280がシート160側である。
図5〜図7に示すように、板状部250に形成された上側ECU固定部252a、252bには、第1モータECU104を取り付けるための第1ボルト孔270a(第1取付孔)と、第2モータECU106を取り付けるための第2ボルト孔272a(第2取付孔)とが形成される。板状部250に形成された下側ECU固定部254には、第1モータECU104を取り付けるための2つの第1ボルト孔270b(第1取付孔)と、第2モータECU106を取り付けるための2つの第2ボルト孔272b(第2取付孔)とが形成される。
第1ボルト孔270a、270bを介してボルト204a、204b及びナット206a、206bが係合することにより板状部250の第1面280には第1モータECU104が固定される。また、第2ボルト孔272a、272bを介してボルト214a、214b及びナット216a、216bが係合することにより板状部250の第2面282には第2モータECU106が固定される。従って、ブラケット146は、第1モータECU104と第2モータECU106により挟まれた状態となる。
図5等に示すように、2つの第1ボルト孔270a、270bは、互いに対角位置に配置される。同様に、図7等に示すように、2つの第2ボルト孔272a、272bは、互いに対角位置に配置される。誤組防止のため、第1ボルト孔270a、270bの位置関係と第2ボルト孔272a、272bの位置関係は相違している。その結果、第1ボルト孔270a、270b間のピッチ(距離)と第2ボルト孔272a、272b間のピッチ(距離)は相違している。
上側フレーム固定部256a、256bは、ブラケット146を前側バッテリフレーム132に固定するための部位であり、上側フレーム固定孔310a、310bが形成される。上側フレーム固定孔310a、310bを介してボルト312a、312b及びナット314a、314bが係合することにより上側フレーム固定部256a、256bが前側バッテリフレーム132に固定される。これにより、第1モータECU104及び第2モータECU106は、ブラケット146、前側バッテリフレーム132、下側バッテリフレーム134等を介して車体(図示せず)に接地される。
下側フレーム固定部258は、ブラケット146を下側バッテリフレーム134のブラケット固定部150(図2及び図3)に固定するための部位であり、下側フレーム固定孔316が形成される。下側フレーム固定孔316を介してボルト320及びナット322が係合することにより下側フレーム固定部258が下側バッテリフレーム134のブラケット固定部150に固定される。
クリップ固定部260a〜260fには、コネクタ234a、ハーネス230a、230b、230c、230d、232b、232cを把持するクリップ340a、340b、340c、340d、340e、340fが挿入されてこれを固定するクリップ挿入孔が形成されている。図6に示すように、モータECU104、106の左側(図6の右側)で接続されたハーネス230a、232b、232cは、モータECU104、106の下方においてクリップ340fに固定されてモータECU104、106の右側(図6の左側)に延びる。これにより、ハーネス230a、232b、232cは、下方に凸の形状(換言するとU字状)となるように湾曲する。これにより、ハーネス230a、232b、232cに結露が生じた場合でも、水滴がモータECU104、106に侵入することがない。
<A−3.本実施形態の効果>
本実施形態によれば、1つのブラケット146(支持部材)に1MOT ECU104(第1コンピュータ)及び2MOT ECU106(第2コンピュータ)の両方が固定される(図2、図5等)。このため、1MOT ECU104及び2MOT ECU106それぞれを別々のブラケット146に固定する場合と比較して、部品点数の削減及び省スペース化が可能となる。
また、シート160が車両10の前後方向で傾斜し且つバッテリ60(蓄電装置)が略直方体状である(少なくともシート160側の面が略垂直である)場合、シート160とバッテリ60の間にスペースが生じ得る(図2参照)。本実施形態によれば、ブラケット146に固定された1MOT ECU104及び2MOT ECU106は、車両10の前後方向においてシート160とバッテリ60に間に配置される(図2)。このため、シート160とバッテリ60の間のスペースに1MOT ECU104及び2MOT ECU106を配置することでも省スペース化が可能となる。
さらに、ブラケット146に固定された1MOT ECU104及び2MOT ECU106がシート160とバッテリ60の間に配置される状態で、例えば車両10の後方からバッテリユニット84(蓄電ユニット)に対して大きな外力が加わった場合、他部品(降圧コンバータ64(電力変換装置)等)よりも1MOT ECU104及び2MOT ECU106が先につぶれることとなる。このため、他部品の保護が図り易くなる。
本実施形態において、バッテリユニット84(蓄電ユニット)は、バッテリ60(蓄電装置)の出力電力を変換する降圧コンバータ64(電力変換装置)を備える(図1〜図3)。降圧コンバータ64は、バッテリ60の上側に配置される(図2及び図3)。これにより、例えば車両10の後方から降圧コンバータ64に対して大きな外力が加わった場合、降圧コンバータ64が上方に移動可能となることで、降圧コンバータ64を保護し易くなる。
本実施形態において、1MOT ECU104(第1コンピュータ)及び2MOT ECU106(第1コンピュータ)は、導電性のブラケット146に接地される(図5等)。ブラケット146は、直接的に又は間接的に車体に接地されている(図3)。これにより、1MOT ECU104及び2MOT ECU106を共通のブラケット146で接地できる。このため、接地のための構成を簡素化することが可能となる。また、接地が共通となることで、1MOT ECU104から第1走行モータ34への信号と2MOT ECU106から第2走行モータ52a、52bへの信号の間に基準電位のずれが生じ難くなる。従って、基準電位のずれに起因する第1走行モータ34と第2走行モータ52a、52bの挙動差を抑制することが可能となる。
本実施形態において、ブラケット146(支持部材)は中空状である(図5)。これにより、ブラケット146を軽量化することができる。
本実施形態において、1MOT ECU104(第1コンピュータ)及び2MOT ECU106(第2コンピュータ)は直方体状である(図5等)。ブラケット146(支持部材)は、第1面280及び第2面282を有する板状部250を備える(図5等)。板状部250の第1面280には、1MOT ECU104を取り付けるための2つの第1ボルト孔270a、270b(第1取付孔)が形成される(図5)。板状部250の第2面282には、2MOT ECU106を取り付けるための2つの第2ボルト孔272a、272b(第2取付孔)が形成される(図7)。第1ボルト孔270a、270bは、互いに対角位置に配置され、第2ボルト孔272a、272bは、互いに対角位置に配置される。
これにより、1MOT ECU104及び2MOT ECU106それぞれは2箇所で固定されるため、第1ボルト孔270a、270b及び第2ボルト孔272a、272bの数を比較的少なくすることができる。このため、ブラケット146に形成する第1ボルト孔270a、270b及び第2ボルト孔272a、272bの数を少なくすることで、ブラケット146の剛性を高めることが可能となる。
本実施形態において、ブラケット146(支持部材)の板状部250、1MOT ECU104(第1コンピュータ)及び2MOT ECU106(第2コンピュータ)それぞれは、上部よりも下部が車両10の前側に位置するように傾斜している(図2)。これにより、シート160が上方に向かうに連れて車両10の後方に位置するように傾斜する場合、ブラケット146の板状部250、1MOT ECU104及び2MOT ECU106それぞれをシート160に沿うように配置することができる。従って、板状部250、1MOT ECU104及び2MOT ECU106それぞれをシート160に接近させて配置することが可能となる。よって、バッテリユニット84(蓄電ユニット)のために要する空間を小さくすることが可能となり、その結果、車室又は荷室170を広くすることが可能となる。
本実施形態によれば、1MOT ECU104(第1コンピュータ)は単一の第1走行モータ34を制御する一方、2MOT ECU106(第2コンピュータ)は複数の第2走行モータ52a、52bを制御する(図1)。このため、2MOT ECU106の方がハーネス230a、230b、230c、230d、232b、232cが増え易い。加えて、板状部250の第2面282よりも第1面280の方がシート160側に位置する状態、且つ第1面280に1MOT ECU104が固定され、第2面282に2MOT ECU106が固定された状態で、ブラケット146がシート160とバッテリ60の間に配置される。その結果、1MOT ECU104が上方且つバッテリユニット84の外側に、2MOT ECU106は下方且つバッテリユニット84の内側に配置される。このため、複数の第2走行モータ52a、52bを制御する2MOT ECU106をバッテリユニット84の他部品(バッテリ60、降圧コンバータ64等)に近付け易くなる。このため、1MOT ECU104及び2MOT ECU106それぞれのハーネス230a、230b、230c、230d、232b、232cの合計長さを短くすることが可能となる。
B.変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
<B−1.適用対象>
上記実施形態では、車両10は、駆動源としてエンジン32及び走行モータ34、52a、52bを有するハイブリッド車であった(図1)。しかしながら、例えば、1MOT ECU104及び2MOT ECU106を固定するブラケット146の利用に着目すれば、これに限らない。車両10は、駆動源として少なくとも2つ走行モータのみを有する狭義の電気自動車(battery vehicle)、燃料電池車両等であってもよい。
上記実施形態では、バッテリユニット84を車両10に適用した(図2)。しかしながら、例えば、1MOT ECU104及び2MOT ECU106を固定するブラケット146の利用に着目すれば、これに限らない。例えば、バッテリユニット84を船舶や航空機等の移動物体(又は乗り物)に用いることもできる。或いは、バッテリユニット84を、ロボット、製造装置又は家電製品に適用してもよい。
<B−2.バッテリユニット84>
[B−2−1.バッテリユニット84全体]
上記実施形態では、降圧コンバータ64(電力変換装置)をバッテリ60の上側に配置した(図2)。しかしながら、例えば、1MOT ECU104及び2MOT ECU106を固定するブラケット146の利用に着目すれば、これに限らない。例えば、降圧コンバータ64をバッテリ60の左側又は右側に配置してもよい。
上記実施形態では、高電圧バッテリ60、降圧コンバータ64、1MOT ECU104、2MOT ECU106及びBAT ECU108をバッテリユニット84に含めた(図2等)。しかしながら、例えば、1MOT ECU104及び2MOT ECU106を固定するブラケット146の利用に着目すれば、これに限らない。例えば、バッテリユニット84に降圧コンバータ64を含めないことも可能である。或いは、PCU62a〜62cの一部をバッテリユニット84に含めることも可能である。
上記実施形態では、バッテリユニット84をシート160の後方に配置した(図2)。しかしながら、例えば、1MOT ECU104及び2MOT ECU106を固定するブラケット146の利用に着目すれば、これに限らない。例えば、バッテリユニット84を車両10の前側(例えばエンジンルームに相当する位置)に配置することも可能である。
[B−2−2.ブラケット146]
上記実施形態では、1MOT ECU104及び2MOT ECU106が固定されるブラケット146を介して1MOT ECU104及び2MOT ECU106の接地を行った。しかしながら、ブラケット146以外の部材を介して1MOT ECU104及び2MOT ECU106の接地を行うことも可能である。
上記実施形態では、ブラケット146を中空状(より具体的には枠状)とした(図5)。しかしながら、例えば、1MOT ECU104及び2MOT ECU106をブラケット146に固定する点に着目すれば、これに限らない。例えば、ブラケット146を中空状としないことも可能である。
上記実施形態では、ブラケット146における第1ボルト孔270a、270b(第1取付孔)を互いに対角位置に配置し、第2ボルト孔272a、272b(第2取付孔)を互いに対角位置に配置した(図6)。しかしながら、例えば、1MOT ECU104及び2MOT ECU106をブラケット146に固定する点に着目すれば、その他の配置を用いてもよい。
上記実施形態では、ブラケット146の板状部250、1MOT ECU104及び2MOT ECU106それぞれは、上部よりも下部が車両10の前側に位置するように傾斜していた(図2)。しかしながら、例えば、1MOT ECU104及び2MOT ECU106をブラケット146に固定する点に着目すれば、これに限らない。例えば、板状部250、1MOT ECU104及び2MOT ECU106それぞれを垂直に配置してもよい。
[B−2−3.その他]
上記実施形態では、1MOT ECU104及び2MOT ECU106をブラケット146に固定した(図2等)。しかしながら、ブラケット146の第1面280と第2面282それぞれにECUを固定する観点からすれば、これに限らない。例えば、第1面280に1MOT ECU104又は2MOT ECU106を固定し、第2面282にBAT ECU108を固定することも可能である。その場合、車両10に搭載する走行モータは1つのみとしてもよい。
10…電動車両 34…第1走行モータ
52a、52b…第2走行モータ 60…高電圧バッテリ(蓄電装置)
64…降圧コンバータ(電力変換装置)
84…バッテリユニット(蓄電ユニット)
104…1MOT ECU(第1コンピュータ)
106…2MOT ECU(第2コンピュータ)
146…ブラケット(支持部材) 160…シート
250…板状部
270a、270b…第1ボルト孔(第1取付孔)
272a、272b…第2ボルト孔(第2取付孔)
280…第1面 282…第2面

Claims (6)

  1. 第1走行モータと、
    第2走行モータと、
    前記第1走行モータ及び前記第2走行モータに電力を供給する蓄電ユニットと
    を備える電動車両であって、
    前記蓄電ユニットは、
    蓄電装置と、
    前記第1走行モータを制御する第1コンピュータと、
    前記第2走行モータを制御する第2コンピュータと、
    第1面及び前記第1面と反対側の第2面を有する支持部材と
    を含み、
    前記蓄電ユニットは、前記電動車両のシートの後方に配置され、
    前記支持部材の前記第1面に前記第1コンピュータが固定され、前記第2面に前記第2コンピュータが固定された状態で、前記支持部材は、前記電動車両の前後方向において前記シートと前記蓄電装置の間に配置される
    ことを特徴とする電動車両。
  2. 請求項1に記載の電動車両において、
    前記蓄電ユニットは、前記蓄電装置の出力電力を変換する電力変換装置を備え、
    前記電力変換装置は、前記蓄電装置の上側に配置される
    ことを特徴とする電動車両。
  3. 請求項1又は2に記載の電動車両であって、
    前記支持部材は、導電性のブラケットであり、
    前記第1コンピュータ及び前記第2コンピュータは、前記ブラケットに接地され、
    前記ブラケットは、直接的に又は間接的に車体に接地されている
    ことを特徴とする電動車両。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動車両において、
    前記支持部材は中空状である
    ことを特徴とする電動車両。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動車両において、
    前記第1コンピュータ及び前記第2コンピュータは直方体状であり、
    前記支持部材は、前記第1面及び前記第2面を有する板状部を備え、
    前記板状部の前記第1面には、前記第1コンピュータを取り付けるための2つの第1取付孔が形成され、
    前記板状部の前記第2面には、前記第2コンピュータを取り付けるための2つの第2取付孔が形成され、
    前記第1取付孔は、互いに対角位置に配置され、
    前記第2取付孔は、互いに対角位置に配置される
    ことを特徴とする電動車両。
  6. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動車両において、
    前記第1コンピュータ及び前記第2コンピュータは直方体状であり、
    前記支持部材は、前記第1面及び前記第2面を有する板状部を備え、
    前記支持部材の前記板状部、前記第1コンピュータ及び前記第2コンピュータそれぞれは、上部よりも下部が前記電動車両の前側に位置するように傾斜している
    ことを特徴とする電動車両。
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