JP2021054202A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】排気管からの熱影響や高電圧配線から放射されるノイズの影響を信号配線が受けることが抑制された車両を提供する。【解決手段】車両は、蓄電装置３の収容ケース４０内に収容された電子機器４２と、電子機器４２および車載機器に接続され、電子機器４２および車載機器の間で受信または送信される信号が通る信号配線とを含み、排気管は、第１側面５４，５３と隣り合う位置に配置されており、信号配線は、第２側面５２から収容ケース４０の外部に引き出されている。【選択図】図３

Description

本開示は、車両に関し、特に蓄電装置を備えた車両に関する。

従来から蓄電装置を備えた車両について、各種提案されている。たとえば、特開２０１８−１４０６７８号公報に記載された車両は、車両本体と、蓄電装置と、駆動装置とを備える。

車両本体は、車両底面を形成するフロアパネルを含み、蓄電装置はフロアパネルの下面に配置されている。

駆動装置は、エンジンおよび回転電機を含み、エンジンおよび回転電機は、車両の前方側に形成されたエンジンコンパートメント内に配置されている。

エンジンには、排気管が接続されており、排気管は、エンジンから車両の後方に向けて延びるように形成されている。そして、排気管は蓄電装置の一方の側面の近傍を通るように配置されている。

特開２０１８−１４０６７８号公報

蓄電装置は、収容ケースと、収容ケース内に配置された蓄電モジュールおよび制御部を含む。蓄電モジュールには、高電圧配線が接続されており、高電圧配線は収容ケースの外部に引き出されている。高電圧配線は、ＰＣＵに接続され、ＰＣＵは回転電機に電気的に接続されている。制御部には、信号配線が接続されており、当該信号配線は、蓄電装置の外部に設けられた車載機器に接続されている。

ここで、排気管内をエンジンから排気される高温の排気ガスが流れるため、排気管の温度は高くなる。また、高電圧配線に印加される電位は、信号配線に印加される電圧よりも高く、高電圧配線からノイズが放射される場合がある。

そのため、信号配線は、排気管からの熱影響や高電圧配線から放射されるノイズなどの影響を受け易い。

本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、排気管からの熱影響や高電圧配線から放射されるノイズの影響を信号配線が受けることが抑制された車両を提供することである。

本開示に係る車両は、蓄電装置と、内燃機関と、内燃機関に接続された排気管と、蓄電装置の外部に設けられた車載機器とを備えた車両である。上記蓄電装置は、前面と、後面と、第１側面と、第１側面と反対側に位置する第２側面とを含む収容ケースと、収容ケース内に収容された蓄電モジュールと、蓄電モジュールに接続され、前面もしくは前記後面から収容ケースの外部に引き出された高電圧配線と、収容ケース内に収容された電子機器と、電子機器および車載機器に接続され、電子機器および車載機器の間で受信または送信される信号が通る信号配線とを含み、排気管は、第１側面と隣り合う位置に配置されており、信号配線は、第２側面から収容ケースの外部に引き出されている。

上記車両によれば、排気管は第１側面側に設けられており、信号配線は、第２側面側に設けられているため、排気管からの放射熱が信号配線に達することを抑制することができる。また、高電圧配線からノイズによる電磁波が周囲に放射されたとしても、信号配線に当該電磁波が達することを抑制することができる。

上記高電圧配線は、収容ケースの前面から前方または上方に向けて延びており、信号配線は、第２側面から車両の後方または上方に向けて延びるように設けられている。

上記車両によれば、高電圧配線からノイズによる電磁波が周囲に放射されたとしても、当該電磁波が信号配線に達することが抑制されている。

車両は、車両の内部と、車両の外部とを区画するフロアパネルをさらに備え、車載機器は、車両の内部に設けられており、フロアパネルには、信号配線が車両の内部に入り込む貫通孔が形成されている。

上記車両によれば、信号配線のうち、車両の内部に位置する部分においては、排気管からの放射熱や高電圧配線からの電磁波が信号配線に達することが抑制されている。

本開示に係る車両によれば、排気管からの熱影響や高電圧配線から放射されるノイズの影響を信号配線が受けることを抑制することができる。

本実施の形態１に係る蓄電装置が搭載された車両１を模式的に示す模式図である。 車両１の底面を示す底面図である。 蓄電装置３およびその周囲の構成を模式的に示す平面図である。 蓄電装置３を前端面５０側から視た正面図である。 車両１Ａに搭載された蓄電装置３Ａおよびその周囲の構成を示す側面図である。 蓄電装置３Ａおよびその周囲の構成を示す平面図である。 蓄電装置３Ａおよびその内部構成を模式的に示す平面図である。 実施の形態３に係る車両１Ｂを模式的に示す側面図である。 車両１Ｂを模式的に示す平面図である。 変形例を示す側面図である。

図１から図１０を用いて、本実施の形態１〜３に係る車両について説明する。図１から図１０に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。なお、図２などにおいて、「Ｕ」は、上方向、「Ｄ」は下方向、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向を示す。
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る蓄電装置が搭載された車両１を模式的に示す模式図である。車両１は、車両本体２と、蓄電装置３と、駆動装置４と、燃料タンク５と、ＥＣＵ２０と備える。車両本体２は、車両１の底面を形成するフロアパネル６を含む。車両本体２内には、エンジンコンパートメント８と、車室９とが形成されている。エンジンコンパートメント８は、車室９の前方に形成されている。

車室９は、たとえば、搭乗者が搭乗する空間であり、この図１に示す例においてはＥＣＵ２０が車室９内に収容されている。

駆動装置４は、エンジン１０と、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と、ＰＣＵ１１とを含む。ＰＣＵ１１は、たとえば、２つのインバータおよびコンバータを含む。一方のインバータは、回転電機ＭＧ１に電気的に接続されており、他方のインバータは回転電機ＭＧ２に接続されている。コンバータは、蓄電装置３に電気的に接続されている。そして、回転電機ＭＧ２は、主に駆動輪を回転させるモータとして機能しており、回転電機ＭＧ１は、主に、発電機として機能している。エンジン１０は、燃料タンク５から供給される燃料によって駆動し、駆動輪を回転させる駆動力を発生する。ＥＣＵ２０は、ＰＣＵ１１やエンジン１０の駆動を制御する。

蓄電装置３および燃料タンク５は、フロアパネル６の下面に設けられている。燃料タンク５は、蓄電装置３の後方側に配置されている。

図２は、車両１の底面を示す底面図であり、図３は、蓄電装置３およびその周囲の構成を模式的に示す平面図である。

蓄電装置３は、収容ケース４０と、蓄電モジュール４１と、バッテリＥＣＵ４２と、ジャンクションボックス４３とを含む。

収容ケース４０は、前端面５０と、後端面５１と、側面５２と、側面５３と、傾斜側面５４とを含む。図３に示す例においては、側面５２は左側に位置している。側面５３および傾斜側面５４は、側面５２に対して反対側に位置しており、側面５３および傾斜側面５４は、右側に位置している。そして、側面５３および傾斜側面５４によって「第１側面」が形成されており、側面５２が「第２側面」に対応する。

なお、傾斜側面５４は側面５３の先端部に接続されており、傾斜側面５４は前方に向かうにつれて、側面５２に近づくように傾斜している。

蓄電モジュール４１は、複数の蓄電ユニット４８Ａ１，４８Ａ２，４８Ｂ１，４８Ｂ２を含み、蓄電ユニット４８Ａ１，４８Ａ２，４８Ｂ１，４８Ｂ２は、車両１の幅方向に間隔をあけて設けられている。各蓄電ユニット４８Ａ１，４８Ａ２，４８Ｂ１，４８Ｂ２は、互いに電気的に直列となるように接続されている。

なお、各蓄電ユニット４８Ａ１，４８Ａ２，４８Ｂ１，４８Ｂ２は、複数の蓄電セルを含み、各蓄電セルは車両１の前後方向に配列するように配置されている。各蓄電セルは、たとえば、リチウムイオン電池などの二次電池やキャパシタなどである。

バッテリＥＣＵ４２およびジャンクションボックス４３は、蓄電モジュール４１の前方に設けられている。

ジャンクションボックス４３には、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂと、高電圧配線４６Ａ，４６Ｂとが接続されている。高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、ジャンクションボックス４３およびＰＣＵ１１を電気的に接続している。高電圧配線４６Ａ，４６Ｂは、ジャンクションボックス４３および蓄電モジュール４１を電気的に接続している。ジャンクションボックス４３内には、リレーが設けられている。ジャンクションボックス４３は、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂおよび高電圧配線４６Ａ，４３６Ｂの電気的な接続を切り替える。

バッテリＥＣＵ４２には、信号線などを含む信号配線４４が接続されており、信号配線４４は、バッテリＥＣＵ４２およびＥＣＵ２０を電気的に接続している。

バッテリＥＣＵ４２は、蓄電モジュール４１に設けられた温度センサ、電流センサおよび電圧センサから送信される信号を受信し、たとえば、蓄電モジュール４１のＳＯＣなどを算出する。バッテリＥＣＵ４２は、算出したＳＯＣなどの情報を信号配線４４を通して、ＥＣＵ２０に送信している。また、バッテリＥＣＵ４２は、ＥＣＵ２０からの信号を信号配線４４を通して受信しており、バッテリＥＣＵ４２は、ＥＣＵ２０から受信した信号に基づいて、ジャンクションボックス４３の駆動を制御しており、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂおよび高電圧配線４６Ａ，４３６Ｂの電気的な接続を切り替える。

バッテリＥＣＵ４２およびジャンクションボックス４３は、蓄電モジュール４１よりも車両１の前方側に設けられている。そして、バッテリＥＣＵ４２は、ジャンクションボックス４３よりも側面５２側に設けられている。

車両１は、排気管３０と、冷却回路３１とを含む。排気管３０は、エンジン１０に接続されている。排気管３０は、フロアパネル６の下面を通り、車両１の後方に向けて延びるように形成されている。そして、排気管３０は、傾斜側面５４および側面５３と隣り合う位置を通るように設けられており、傾斜側面５４および側面５３に沿って延びるように形成されている。

冷却回路３１は、コンプレッサ３２と、コンデンサ３３と、レシーバタンク３４と、エクスパンションバルブ３６Ａ，３６Ｂと、冷却管３７Ａ，３７Ｂと、複数の冷媒管３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｅとを含み、冷却回路３１内を冷媒Ｃが循環している。冷媒Ｃは、流通方向Ｄ１に流れている。

エクスパンションバルブ３６Ａには、冷媒管３８Ｃおよび冷却管３７Ａが接続されており、冷媒管３８Ｃはレシーバタンク３４に接続されている。エクスパンションバルブ３６Ｂには、冷媒管３８Ｃおよび冷却管３７Ｂが接続されている。

冷却管３７Ａ，３７Ｂは、蓄電モジュール４１の下面に配置されており、蓄電モジュール４１を冷却する。流通方向Ｄ１において、冷却管３７Ａ，３７Ｂの下流端は、冷媒管３８Ｅに接続されており、冷媒管３８Ｅは、蓄電装置３の外部に設けられたコンプレッサ３２に接続されている。

冷媒管３８Ｃおよび冷媒管３８Ｅは、収容ケース４０の内部から収容ケース４０の外部に引き出されており、冷媒管３８Ｃ，３８Ｅは、収容ケース４０の前端面５０から外部に引き出されている。

バッテリＥＣＵ４２には、信号配線４４が接続されている。信号配線４４は、車両本体２内に設けられたＥＣＵ２０に接続されている。

信号配線４４は、バッテリＥＣＵ４２の側面５２側に位置する側面に接続されており、信号配線４４は、収容ケース４０の側面５２に形成された貫通孔６１を通して、収容ケース４０の外部に引き出されている。

フロアパネル６には、図２に示す貫通孔６５が形成されている。貫通孔６５は、収容ケース４０の後端面５１よりも車両１の前方側に位置している。貫通孔６５は、収容ケース４０の側面５２と隣り合う位置に形成されている。

貫通孔６５から収容ケース４０の外部に引き出された信号配線４４は、車両１の後方に向けて延びるように形成されている。そして、信号配線４４は、貫通孔６５から車両１内に入り込み、ＥＣＵ２０に接続されている。このため、信号配線４４は、収容ケース４０の側面５２に沿って延びるように形成されている。

図４は、蓄電装置３を前端面５０側から視た正面図である。収容ケース４０は、下面５６を含む。信号配線４４は、下面５６よりも上方に位置している。

貫通孔６１は、上下方向において、側面５２の中央よりも上方に位置している。なお、貫通孔６５は、フロアパネル６に形成されているため、貫通孔６１よりも上方に位置している。信号配線４４は、貫通孔６１および貫通孔６５を通るように設けられており、信号配線４４も、上下方向において、側面５２の中央よりも上方に位置している。排気管３０は、下面５６よりも上方に位置している。

上記のように構成された車両１において、エンジン１０が駆動すると、排気管３０内を排気ガスが流通する。排気管３０内を排気ガスが流れると、排気管３０の温度が高くなる。

排気管３０は、収容ケース４０の右側側面である傾斜側面５４および側面５３に沿って設けられている一方で、信号配線４４は、傾斜側面５４および側面５３とは反対側に位置する側面５２に沿って配置されている。

このため、排気管３０の温度が高くなったとしても、排気管３０からの放射熱が信号配線４４に達することを抑制することができる。特に、信号配線４４は、上下方向において側面５２の中央よりも上方に位置しているため、排気管３０からの放射熱が信号配線４４に達することが抑制されている。

図３において、ＰＣＵ１１が駆動すると、ＰＣＵ１１内に設けられたインバータが駆動する。インバータには、ＩＧＢＴなどの複数のスイッチング素子が設けられており、インバータが駆動する際に、これらのスイッチング素子が駆動する。スイッチング素子が駆動することで、ノイズが発生する。高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、スイッチング素子に電気的に接続されているため、スイッチング素子で生じたノイズは、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂにも伝播する。

ノイズが高電圧配線４５Ａ，４５Ｂを通ると、高電圧配線４５Ａ，４５の周囲にも当該ノイズによる電磁波が放射される。

ここで、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、収容ケース４０の前端面５０から収容ケース４０の外部に引き出されている一方で、信号配線４４は、側面５２側に設けられている。

そのため、収容ケース４０の外部において、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂからノイズによる電磁波が周囲に放射されたとしても、当該電磁波が信号配線４４に達することを抑制することができる。

このように、本実施の形態に係る車両１においては、信号配線４４が排気管３０から放射される熱の影響を受けることを抑制することができると共に、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂから放射される電磁波の影響を信号配線４４が受けることを抑制することができる。

さらに、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、前端面５０から前方に向けて延びるように形成されており、信号配線４４は、側面５２に形成された貫通孔６１から後方に向けて延びるように形成されている。このため、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂから電磁波が周囲に放射されたとしても、当該電磁波は信号配線４４に達し難くなっている。

図４などに示すように、信号配線４４は、フロアパネル６に形成された貫通孔６５から車内に引き込まれており、車内に配置されたＥＣＵ２０に接続されている。このため、じ信号配線４４のうち、車内に位置する部分は排気管３０からの熱影響や高電圧配線４５Ａ，４５Ｂからの電磁波の影響を受けることが抑制されている。

ここで、図３において、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂに伝達されたノイズは、ジャンクションボックス４３を通して、高電圧配線４６Ａ，４６Ｂ内を通る場合がある。ノイズが高電圧配線４６Ａ，４６Ｂ内を通ると、当該ノイズによる電磁波が収容ケース４０内において、高電圧配線４６Ａ，４６Ｂから放射される。

この際、図３において、信号配線４４は、バッテリＥＣＵ４２の側面５２側の側面から直ぐに、貫通孔６１を通して、収容ケース４０の外部に引き出されている。このため、信号配線４４は、収容ケース４０内に殆ど位置していない。このため、駆動装置４内において、高電圧配線４６Ａ，４６Ｂから電磁波が放射されたとしても、当該電磁波が収容ケース４０内において、信号配線４４に達することを抑制することができる。
（実施の形態２）
図５などを用いて、実施の形態２に係る車両１Ａについて説明する。図５は、車両１Ａに搭載された蓄電装置３Ａおよびその周囲の構成を示す側面図であり、図６は、蓄電装置３Ａおよびその周囲の構成を示す平面図である。

車両１Ａにおいては、蓄電装置３Ａは、フロアパネル６の下面から離れて配置されている。なお、蓄電装置３Ａは、図示されていない固定部材によってフロアパネル６に固定されている。このため、蓄電装置３Ａの上面５７と、フロアパネル６の下面との間には隙間が形成されている。

この図５に示す例においては、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、蓄電装置３の後端面５１から外部に引き出されている。そして、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、上方に向かうように湾曲し、さらに、上面５７上に配置されている。高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、車両１Ａの前方に向けて延びるように形成されている。

その一方で、信号配線４４は、蓄電装置３Ａの側面５２から引き出され、その後、車両１Ａの後方に向けて延びるように形成されている。

さらに、信号配線４４は、上方に向けて延びるように形成されており、フロアパネル６に形成された貫通孔６５を通って、ＥＣＵ２０に接続されている。

図７は、蓄電装置３Ａおよびその内部構成を模式的に示す平面図である。蓄電装置３Ａにおいては、ジャンクションボックス４３は、蓄電モジュール４１よりも後方に配置されている。高電圧配線４６Ａは、蓄電ユニット４８Ｂ１の後端に接続されており、高電圧配線４６Ｂは、蓄電ユニット４８Ａ２の後端に接続されている。

そして、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、ジャンクションボックス４３に接続されており、後端面５１から外部に引き出されている。

なお、車両１Ａにおいても、排気管３０は、蓄電装置３の傾斜側面５４および側面５３に沿って延びるように配置されている。

このように構成された車両１Ａにおいては、排気管３０は、傾斜側面５４および側面５３側に配置されている一方で、信号配線４４は、側面５２側に配置されている。このため、排気管３０が高温になったとしても、排気管３０からの熱が信号配線４４に達することが抑制されている。

また、信号配線４４は、側面５２側に配置されている一方で、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは上面５７に配置されているため、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂから放射されるノイズが信号配線４４に達することが抑制されている。
（実施の形態３）
図８などを用いて、実施の形態３に係る車両１Ｂについて説明する。図８は、実施の形態３に係る車両１Ｂを模式的に示す側面図であり、図９は、車両１Ｂを模式的に示す平面図である。

車両１Ｂは、蓄電装置３Ｂを備える。蓄電装置３Ｂにおいては、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、蓄電装置３Ｂの前端面５０から外部に引き出された後、上方に向けて延びるように形成されている。なお、信号配線４４および排気管３０は、実施の形態１，２と同様に配置されている。

このように構成された車両１Ｂにおいては、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、前端面５０から引き出された後、直ぐに、上方に向けて延びるように形成されているため、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂは、上下方向において、信号配線４４から離れている。このため、高電圧配線４５Ａ，４５Ｂからノイズが放射されたとしても、信号配線４４に当該ノイズが達することが抑制されている。

図１０は、変形例を示す側面図である。この図１０に示す車両１Ｃにおいては、信号配線４４は、蓄電装置３Ｃの側面５２から外部に引き出されると、上方に向けて延びるように形成されている。このように信号配線４４を配置することで、信号配線４４がフロアパネル６の下方に位置する長さを短くすることができる。これにより、信号配線４４に高電圧配線４５Ａ，４５Ｂからのノイズが入射することを抑制することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、２ 車両本体、３ 蓄電装置、４ 駆動装置、５ 燃料タンク、６ フロアパネル、８ エンジンコンパートメント、９ 車室、１０ エンジン、３０ 排気管、３１ 冷却回路、３２ コンプレッサ、３３ コンデンサ、３４ レシーバタンク、３６Ａ，３６Ｂ エクスパンションバルブ、３７Ａ，３７Ｂ 冷却管、３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｅ 冷媒管、４０ 収容ケｚース、４１ 蓄電モジュール、４３ ジャンクションボックス、４４ 信号配線、４５，４５Ａ，４５Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ，４３６Ｂ 高電圧配線、４８Ａ１，４８Ａ２，４８Ｂ１，４８Ｂ２ 蓄電ユニット、５０ 前端面、５１ 後端面、５２，５３ 側面、５４ 傾斜側面、５６ 下面、６１，６５ 貫通孔、Ｃ 冷媒、ＥＣＵ４２ バッテリ、ＭＧ１，ＭＧ２ 回転電機。

Claims (3)

1. 蓄電装置と、
   内燃機関と、
   前記内燃機関に接続された排気管と、
   前記蓄電装置の外部に設けられた車載機器とを備えた車両であって、
   前記蓄電装置は、
   前面と、後面と、第１側面と、前記第１側面と反対側に位置する第２側面とを含む収容ケースと、
   前記収容ケース内に収容された蓄電モジュールと、
   前記蓄電モジュールに接続され、前記前面もしくは前記後面から収容ケースの外部に引き出された高電圧配線と、
   前記収容ケース内に収容された電子機器と、
   前記電子機器および前記車載機器に接続され、前記電子機器および前記車載機器の間で受信または送信される信号が通る信号配線と、
   を含み、
   前記排気管は、前記第１側面と隣り合う位置に配置されており、
   前記信号配線は、前記第２側面から前記収容ケースの外部に引き出された、車両。
2. 前記高電圧配線は、前記収容ケースの前記前面から前方または上方に向けて延びており、
   前記信号配線は、前記第２側面から前記車両の後方または上方に向けて延びるように設けられた、請求項１に記載の車両。
3. 前記車両の内部と、前記車両の外部とを区画するフロアパネルをさらに備え、
   前記車載機器は、前記車両の内部に設けられており、
   前記フロアパネルには、前記信号配線が前記車両の内部に入り込む貫通孔が形成された、請求項１または請求項２に記載の車両。
   

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