JP2019111847A

JP2019111847A - 電動車両

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Publication number: JP2019111847A
Application number: JP2017244593A
Authority: JP
Inventors: 努白川; Tsutomu Shirakawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-07-11
Anticipated expiration: 2037-12-21
Also published as: JP6973030B2; US20190193580A1; CN109941123A; DE102018132126A1; DE102018132126B4

Abstract

【課題】ダッシュパネル及びカウル部材のうち少なくとも一方から高電圧コネクタへの衝撃を抑制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１は、車両のダッシュパネル９及びカウル部材５の前方に配置されるとともに、高電圧部品を収容するケース２と、ケース２の上面に配置されて高電圧部品と接続される高電圧コネクタ４と、ケース２の上面に配置される補機３と、を備える。補機３は、高電圧コネクタ４よりもダッシュパネル９側に配置されており、ダッシュパネル９及びカウル部材５のいずれよりも剛性が高い材料で形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、電動車両に関する。

電動車両として、例えば特許文献１に記載される燃料電池車両が知られている。この特許文献に記載の電動車両では、ダッシュパネル及びカウル部材の前方に燃料電池に接続された高電圧部品を収容するケースが配置されている。

特開２０１７−７４８１９号公報

上述した電動車両では、高電圧部品を収容するケースの上面に高電圧部品と接続される高電圧コネクタを配置することが想定されている。この場合、衝突等の原因によって、高電圧コネクタがダッシュパネル又はカウル部材、或いはダッシュパネル及びカウル部材からの衝撃を受ける可能性がある。高電圧コネクタを保護するために、ダッシュパネル及びカウル部材のうち少なくとも一方から高電圧コネクタへの衝撃を抑制する必要がある。

本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、ダッシュパネル及びカウル部材のうち少なくとも一方から高電圧コネクタへの衝撃を抑制することができる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、車両のダッシュパネル及びカウル部材の前方に配置されるとともに、高電圧部品を収容するケースと、前記ケースの上面に配置され、前記高電圧部品と接続される高電圧コネクタと、前記ケースの上面に配置される補機と、を備え、前記補機は、前記高電圧コネクタよりも前記ダッシュパネル側に配置されており、前記ダッシュパネル及び前記カウル部材のいずれよりも剛性が高いことを特徴としている。

本発明に係る電動車両では、補機は高電圧コネクタよりもダッシュパネル側に配置されており、且つダッシュパネル及びカウル部材のいずれよりも剛性が高いので、仮にケースがダッシュパネル及びカウル部材のうち少なくとも一方と衝突した場合であっても、補機を利用しダッシュパネル及びカウル部材のうち少なくとも一方からの衝撃を受けることで、ダッシュパネル及びカウル部材のうち少なくとも一方から高電圧コネクタへの衝撃を抑制することができ、高電圧コネクタを保護することができる。しかも、高電圧コネクタを保護する部材として補機を流用することにより、新たな部品を追加する必要がないので、部品の追加に伴う重量の増加及びコストアップを抑制することができる。

本発明に係る電動車両において、前記高電圧コネクタに接続される電線を備え、前記電線は、車両の幅方向又は車両の前方に向けて配線されていることが好ましい。このようにすれば、高電圧コネクタに接続される電線をダッシュパネル及びカウル部材から離れる方向に配線させることで、ダッシュパネル及びカウル部材のうち少なくとも一方から電線への衝撃を低減することができる。

本発明に係る電動車両において、燃料電池を更に備え、前記補機は、前記燃料電池に水素ガスを供給する水素供給ユニットであることが好ましい。このようにすれば、剛性の高い水素供給ユニットを流用してダッシュパネル及びカウル部材のうち少なくとも一方から高電圧コネクタへの衝撃を抑制できるので、より確実に高電圧コネクタを保護することができる。

本発明によれば、ダッシュパネル及びカウル部材のうち少なくとも一方から高電圧コネクタへの衝撃を抑制することができる。

第１実施形態に係る電動車両の構成を示す模式平面図である。第１実施形態に係る電動車両の構成を示す模式側面図である。第２実施形態に係る電動車両の構成を示す模式平面図である。第３実施形態に係る電動車両の構成を示す模式平面図である。第４実施形態に係る電動車両の構成を示す模式平面図である。

以下、図面を参照して本発明に係る電動車両の実施形態について説明する。各図において矢印ＦＲ、矢印ＲＨ、矢印ＵＰは、車両の前方、車両の右側、車両の上側をそれぞれ示す。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係る電動車両の構成を示す模式平面図であり、図２は第１実施形態に係る電動車両の構成を示す模式側面図である。本実施形態の電動車両１は、例えば燃料電池を有する燃料電池車両であり、フロントルーム６と車室７とを区画するダッシュパネル９と、フロントルーム６の略中央の位置に搭載されて高電圧部品を収容するケース２と、ケース２の上面に配置される補機３と、主に備えている。

ダッシュパネル９は、金属材料又は繊維強化樹脂材料によって形成されており、車両の幅方向（車両の左右方向ともいう）に延設されている。ダッシュパネル９の上方には、車両の幅方向に沿って延びるカウル部材５が配置されている。このカウル部材５は、断面略Ｌ字状を呈し、溶接等でダッシュパネル９の上端と接合されるカウルパネル５ａと、該カウルパネル５ａの上端と連結されるカウルルーバ５ｂとを有する（図２参照）。ケース２は、例えば金属材料によって形成された略直方体形状の筐体であり、ダッシュパネル９及びカウル部材５の前方に配置されている。ケース２の内部には、例えば燃料電池パワーコントロールユニット（すなわち、ＦＣＰＣ）等が収容されている。

図２に示すように、ケース２は、その底面が水平方向に対して所定の角度αで傾斜した状態でフロントルーム６の内部に配置されている。具体的には、ケース２は、車両の後側に行くにつれて低くなるように、言い換えれば後下がりに傾斜している。これは、燃料電池の発電時に生成される水を効率良く外部に排出するために工夫された構造である。なお、ケース２は、必ずしも後下がりに傾斜する必要がなく、水平方向に沿って配置されても良く、或いは前下がりになるように傾斜しても良い。

ケース２の上面には、ケース２の内部に収容された高電圧部品（ここでは、ＦＣＰＣ）と接続される高電圧コネクタ４が配置されている。この高電圧コネクタ４は、例えば半田付けやボルト締結等で高電圧部品と電気的に接続されるとともに、ケース２の上面に固定されている。図１に示すように、高電圧コネクタ４は車両の中心軸に対して車両右側寄りの位置に配置されている。

補機３は、例えば燃料電池に水素ガスを供給する水素供給ユニットであり、溶接又はボルト締結等でケース２の上面に固定されている。水素供給ユニットは、例えば水素ガスを一時的に貯留するためのバッファータンク、水素ガスの圧力及び流量を調整するためのインジェクタ等を有するように構成されている。

この補機３は、ダッシュパネル９及びカウル部材５のいずれよりも剛性が高い材料によって形成されており、高電圧コネクタ４よりもダッシュパネル９側に位置している。図１に示すように、車両の前後方向から見たとき、高電圧コネクタ４は補機３の正面に配置されておらず、補機３から車両の右側にずれた位置且つ補機３の前方に配置されている。

また、図２に示すように、車両の高さ方向（車両の上下方向ともいう）において、補機３はカウル部材５より低い位置に配置されている。そして、高電圧コネクタ４は、補機３の高さより低い位置に配置されている。

このように構成された電動車両１では、補機３は高電圧コネクタ４よりもダッシュパネル９側に配置されており、ダッシュパネル９及びカウル部材５のいずれよりも剛性が高いので、仮にケース２がダッシュパネル９と衝突した場合であっても、補機３を利用してダッシュパネル９からの衝撃を受けることにより、ダッシュパネル９から高電圧コネクタ４への衝撃を抑制することができ、高電圧コネクタ４を保護することができる。また、仮にケース２がカウル部材５と衝突した場合であっても、補機３を利用してカウル部材５からの衝撃を受けることで、カウル部材５から高電圧コネクタ４への衝撃を抑制することができ、高電圧コネクタ４を保護することができる。更に、仮にケース２がダッシュパネル９及びカウル部材５と衝突した場合であっても、補機３を利用しダッシュパネル９及びカウル部材５からの衝撃を受けることで、ダッシュパネル９及びカウル部材５から高電圧コネクタ４への衝撃を抑制することができ、高電圧コネクタ４を保護することができる。しかも、高電圧コネクタ４を保護する部材として補機３を流用することにより、新たな部品を追加する必要がないので、部品の追加に伴う重量の増加及びコストアップを抑制することができる。

加えて、上述したようにケース２が水平方向に対し後下がりに傾斜するので、ケース２が水平方向に沿って配置される場合と比べて、ケース２の上面に配置される高電圧コネクタ４からダッシュパネル９までの距離、及び高電圧コネクタ４からカウル部材５までの距離は小さくなる。その結果、高電圧コネクタ４はダッシュパネル９及びカウル部材５のうち少なくとも一方からの衝撃を受けやすくなる。そして、補機３を高電圧コネクタ４よりもダッシュパネル９側に配置させ、仮に衝突等でケース２がダッシュパネル９及びカウル部材５のうち少なくとも一方とぶつかるときに、ダッシュパネル９及びカウル部材５のいずれよりも剛性の高い補機３でダッシュパネル９及びカウル部材５のうち少なくとも一方からの衝撃を受けることで、ダッシュパネル９及びカウル部材５のうち少なくとも一方から高電圧コネクタ４への衝撃を低減することができ、高電圧コネクタ４を保護することができる。

更に、上述のように高電圧コネクタ４が補機３によってダッシュパネル９及びカウル部材５のうち少なくとも一方の衝撃から保護されるので、高電圧コネクタ４をダッシュパネル９に近い位置、またはカウル部材５に近い位置、或いはダッシュパネル９及びカウル部材５ともに近い位置に配置することが可能になる。その結果、高電圧コネクタ４の配置自由度を向上でき、限られたスペースでの配置が可能になる。

＜第２実施形態＞
図３は第２実施形態に係る電動車両の構成を示す模式平面図である。本実施形態の電動車両１Ａは、高電圧コネクタ４に接続される電線８を更に備える点において上述の第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、重複説明を省略する。

図３に示すように、ケース２の上面には、高電圧コネクタ４と電気的に接続された電線が複数本配置されている。これらの電線８は、車両の前方に向けて配線されている。このように構成された電動車両１Ａは、上述の第１実施形態と同様な作用効果を得られるほか、高電圧コネクタ４と接続される電線８が車両の前方に向けて配線されるので、高電圧部品に接続される電線８をダッシュパネル９及びカウル部材５から離れる方向に配線させることで、ダッシュパネル９及びカウル部材５のうち少なくとも一方から電線８への衝撃を低減することができる。

なお、電線８は必ずしも車両の前方に向けて配線される必要がなく、例えば車両の幅方向に沿って側方に向かって配線されても良い。

＜第３実施形態＞
図４は第３実施形態に係る電動車両の構成を示す模式平面図である。本実施形態の電動車両１Ｂは、高電圧コネクタ４Ｂの配置位置において上述の第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、重複説明を省略する。

図４に示すように、車両の前後方向から見たとき、高電圧コネクタ４Ｂは補機３と対向するように補機３の前方正面に配置されている。このように構成された電動車両１Ｂは、上述の第１実施形態と同様な作用効果を得られるほか、高電圧コネクタ４Ｂが補機３の前方正面に配置されるので、高電圧コネクタ４Ｂとダッシュパネル９との間に補機３を介在させることにより、ダッシュパネル９及びカウル部材５のうち少なくとも一方から高電圧コネクタ４Ｂへの衝撃を抑制する効果を更に高めることができる。

なお、高電圧コネクタは必ずしも補機３の前方正面に配置される必要がなく、車両の幅方向における右側端部よりも補機３に近接する位置に配置されるのが好ましい。

＜第４実施形態＞
図５は第４実施形態に係る電動車両の構成を示す模式平面図である。本実施形態の電動車両１Ｃは、高電圧コネクタ４Ｃが補機３の前方に配置されていない点において上述の第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、重複説明を省略する。

図５に示すように、補機３は高電圧コネクタ４Ｃよりもダッシュパネル９側に配置されているが、高電圧コネクタ４Ｃは補機３の真横方向である右側に配置されている。そして、補機３におけるダッシュパネル９に面する端面３１は、高電圧コネクタ４Ｃにおけるダッシュパネル９に面する端面４１と比べてダッシュパネル９に近い側に位置している。このように構成された電動車両１Ｃは、上述の第１実施形態と同様な作用効果を得られる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば上述の実施形態において、補機３として水素供給ユニットの例を挙げて説明したが、水素供給ユニットのほかに、水加熱ヒータ、大気中から酸化ガスを取り込むエアコンプレッサ、水素循環ポンプ等を補機３としても良い。これらのいずれの場合も、上述の実施形態と同様な作用効果を得られる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ電動車両
２ケース
３補機
４，４Ｂ，４Ｃ高電圧コネクタ
５カウル部材
６フロントルーム
７車室
８電線
９ダッシュパネル

Claims

電動車両であって、
車両のダッシュパネル及びカウル部材の前方に配置されるとともに、高電圧部品を収容するケースと、
前記ケースの上面に配置され、前記高電圧部品と接続される高電圧コネクタと、
前記ケースの上面に配置される補機と、
を備え、
前記補機は、前記高電圧コネクタよりも前記ダッシュパネル側に配置されており、前記ダッシュパネル及び前記カウル部材のいずれよりも剛性が高いことを特徴とする電動車両。
前記高電圧コネクタに接続される電線を備え、
前記電線は、車両の幅方向又は車両の前方に向けて配線されている請求項１に記載の電動車両。
燃料電池を更に備え、
前記補機は、前記燃料電池に水素ガスを供給する水素供給ユニットである請求項１又は２に記載の電動車両。