JP3325625B2 - 電気自動車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動モータで駆動され
る電気自動車に関する。

【０００２】

【従来技術】例えば特開昭52-16733号公報および特表昭
55−500080号公報にこのような電気自動車が開示されて
いるが、これらの電気自動車は、多数のバッテリを配列
したバッテリパックを床面下に有し、該バッテリから給
電される電気モータを車両後部に備えている。そしてこ
の電気モータから減速装置および終駆動装置を介して後
輪が駆動される。さらに、車両の前方位置下方に、バッ
テリからの直流電流を可変電流に変換してモータに供給
するためのチョークとチョッパを包含する電気制御装置
もしくは運転手作動の電気制御装置が配置されている。

【０００３】一般に、電気自動車においては、制御装置
として、例えばバッテリの高電圧を車両駆動用のモータ
に制御して供給するためのパワードライブユニット（Ｐ
ＤＵ）、上記高電圧を降圧して所要部所に供給するため
のダウンバータもしくはエアコンのコンプレッサ用電動
モータを制御するためのエアコン用インバータ等、種々
の電気制御器を必要とするが、従来、これらの電気制御
器はそれぞれ個別に車体に固定されて搭載されていた。

【０００４】

【解決しようとする課題】ところでこれらの電気制御器
は、一般自動車に使われる12Ｖ系に比して高電圧を使用
するので、防水、防塵対策を必要とする。そこで、各電
気制御器を車室内に配置すれば防水、防塵上からは有利
であるが、これでは車室内の有効空間が狭くなり、これ
らを車室外に配置すれば、防水、防塵、防泥のために各
制御器個々をシール構造にしなければならないので、各
制御器はその重量が増加し、かつ大型化して、ひいては
車体の大型化および車両重量の増加を招来する。また、
各電気制御器を車体に個別に取付けるので、組付工数が
多くなり、量産性の上からも不利であり、さらに車体構
造も複雑となる。

【０００５】また、電気自動車においては、電気抵抗を
小さくして効率を上げるために、制御系の配線に断面積
の大きいものが使用されるので、電気制御器自体も大型
化する。同時に作動時の発熱対策として冷却装置が必要
である。そこで、複数の電気制御器のそれぞれに対して
冷却装置を設けたのでは、大型化した電気制御器に、さ
らに冷却装置が加わることになるため、それらを配置す
るスペースが必要となって車体が大型化したり、また車
両重量が増加する。

【０００６】さらに、大電流が供給されるために発熱す
る電動モータにも冷却装置を設けようとすると、さらに
車体が大型化し、車両重量も増加する。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、電気自動車において、複数の電気制御器お
よび電動モータを共通の送風機から供給される冷却風に
より冷却することで、車体の小型化および車両重量の軽
減を図ることを目的とする。さらに、複数の電気制御器
を収納した制御ユニットを利用して車体剛性の向上を 図
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】そのため、請
求項１記載の発明は、電動モータで駆動される電気自動
車において、複数の電気制御器を、一端に冷却媒体入口
を有し他端に冷却媒体出口を有する１個のボックス内に
密閉状に収納して、一体の制御ユニットとし、該制御ユ
ニットを車室外に設け、前記冷却媒体入口と前記冷却媒
体出口とにそれぞれ送風導管を接続し、冷却媒体入口側
の送風導管を送風機に接続するとともに、冷却媒体出口
側の送風導管を電動モータの内部に連通させた。

【０００９】この請求項１記載の発明によれば、複数の
電気制御器が１個のボックス内に密閉状に収納され、こ
のボックスが各電気制御器に対する防水、防塵を果すの
で、各電気制御器を個別にシール構造とする必要はな
い。その上、ボックス内に冷却媒体入口および冷却媒体
出口を通じて冷却風を流通させることにより、共通の送
風機で各電気制御器を一括して冷却することができ、電
気制御器個々に冷却装置を設ける必要がない。さらに、
大電流が供給されることにより発熱する電動モータの内
部は、制御ユニットのボックスの冷却媒体出口側の送風
導管から供給される冷却風（排風）により冷却される
が、その冷却風を供給する送風機は、複数の電気制御器
の冷却風を送風するためのものを利用するので、電動モ
ータ用の冷却装置を別途設ける必要がない。

【００１０】また、各電気制御器を個々に車体に取付け
る必要がなく、これらを一体にまとめた制御ユニットを
取付ければよい。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記制御ユニットを、前記車室の前方にダ
ッシュボードを隔てて設けられたフロントルーム内に突
出する左右のストラットタワーの上端どうしを連結する
ストラットバーと、前記ストラットタワーに連接するサ
イドフレームとに取付けた。

【００１２】この請求項２記載の発明によれば、制御ユ
ニットを、ストラットタワーの上端どうしを連結するス
トラットバーと、ストラットタワーに連接するサイドフ
レームとに取付けることにより、制御ユニットを車体に
強固に取付けることができるとともに、制御ユニットを
利用して左右のサイドフレーム間を結合することができ
る。

【００１３】

【実施例】図１ないし図８は本発明の一実施例を示す。
図１は電気自動車１の前部を示す斜視図で、２は前輪で
ある。車室３の前方にダッシュボード４を隔ててフロン
トルーム５が設けられている。フロントルーム５の上方
はボンネット６（図７）により開閉自在に覆われてい
る。この構成は従来のガソリン車と同じで、ガソリン車
においてはフロントルーム５にガソリンエンジンが搭載
されている。

【００１４】これに対し、本電気自動車１においては、
フロントルーム５に電動モータ（以下モータと称する）
７が搭載にされている。モータ７は、例えば前述の従来
例のように車体の床面下に配設されたバッテリから給電
されて作動し、該モータ７に付設された動力伝達装置８
（図７）を介して左右の前輪２を駆動する。モータ７お
よび動力伝達装置８から成るパワーユニットはフロント
ルーム５の下部に配置され、その上方かつダッシュボー
ド４寄りの位置に、電気自動車１の電気制御系を構成す
る種々の電気制御器を一体に組込んだ制御ユニット９が
配置されている。

【００１５】図２は制御ユニット９の全体斜視図、図３
はその分解斜視図である。本実施例の制御ユニット９に
は、パワードライブユニット10、ダウンバータ11および
エアコンインバータ12の３種類の電気制御器が組込まれ
ている。これらの制御器10，11，12は取付枠13に固定、
支持されて、ボックス14内に密閉して収納されている。

【００１６】取付枠13は、図４に示すように、互いに反
対側に突出する底板部15ａおよび上板部15ｂを有するベ
ースプレート15と、門形をなすパイプ部16ａの上辺部分
に１対のブラケット部16ｂを突設したベースパイプ16と
を、前記パイプ部16ａの両脚部分の下端を底板部15ａ
に、ブラケット部16ｂの先端を上板部15ｂに、それぞれ
ねじ止めして形成されている。そして前記ダウンバータ
11およびエアコンインバータ12はベースプレート15の底
板部15ａ上にそれぞれ固定され、パワードライブユニッ
ト10はベースパイプ16上にブラケット部16ｂ，16ｂ間に
またがって固定されて、上下２段に配列されている。

【００１７】ボックス14は上部ボックス14ａと下部ボッ
クス14ｂとに２分割されており、これらのボックス部分
14ａ，14ｂをそれぞれに設けられたフランジ17ａ，17ｂ
を接合させて締結することにより、密閉したボックス14
が形成される。なお、フランジ17ａ，17ｂ間にはシール
ラバー18が挟着され、接合部を完全に密封する。ただ
し、上部ボックス14a の右端面には冷却媒体入口19、下
部ボックス14ｂの左端面には冷却媒体出口20が設けられ
ている。

【００１８】前記のようにして取付枠13に取付けられた
パワードライブユニット10、ダウンバータ11、エアコン
インバータ12は、ベースプレート15の底板部15ａを下部
ボックス14ｂの底壁内面上に載置してねじ止めすること
により、ボックス14内に定置される。ベースプレート15
の上板部15ｂは、下部ボックス14ａに後方へ張出して設
けられた板状部21にねじ止めされる。

【００１９】下部ボックス14ｂの底壁外面すなわちボッ
クス14の下面には、制御ユニット９を車体に取付けるた
めのベースブラケット22がねじ止めにより固定されてい
る。このベースブラケット22は、上記ボックス下面から
左右両側へ斜下向きに張り出す左右各１対の取付脚22ａ
を備えている。ベースブラケット22は前記ベースプレー
ト15の底板部15ａと共締めにしてボックス底壁に取付け
られている。

【００２０】さらに、左右１対の取付け用のブラケット
23が下部ボックス14b の前記板状部21の下面に固着され
て後方へ突出している。これらのブラケット23は、これ
に突設されたウェルドボルト23a とナット23b により、
前記ベースプレート15の上板部15ｂと共締めにして板状
部21にねじ止めされている（図６参照）。

【００２１】図１に示すように、フロントルーム５内の
左右両側には、前輪２のショックアブソーバの上端を支
持するストラットタワー24と、これに連接されたサイド
フレーム25が突出している。そして左右のストラットタ
ワー24の上端どうしがストラットバー26により連結さ
れ、該ストラットバー26は中間において連結片27を介し
てダッシュボード下板４ａの上端縁に連結され補強され
ている（図５）。

【００２２】制御ユニット９は、ベースブラケット22の
取付脚22ａをサイドフレーム25の上面に締結し、ブラケ
ット23を連結片27のストラットバー26側の端部に締結し
該連結片27を介してストラットバー26に固定することに
より、フロントルーム５内において車体に強固に取付け
られる。また、左右のサイドフレーム25が制御ユニット
９自体により互いに連結されるので、車体剛性が向上す
る。

【００２３】制御ユニット９は上部ボックス14a を取外
した状態で先ず取付けられ、しかる後に下部ボックス14
b 上に上部ボックス14a をクリップ33で締結する。従っ
て制御器10、11、12のメンテナンスは上部ボックス14a
のみを取外すことにより容易に行える。

【００２４】図７に示すように、制御ユニット９の前後
巾Ｘはパワーユニット７，８の前後巾Ｙよりも狭く、従
って車体巾方向に延びるパワーユニットの上方、制御ユ
ニット９の前方に空間部が形成されている。このような
配置とすることにより、制御ユニット９を前方からの外
部入力に対して保護することができる。

【００２５】上記空間部の右側に送風機28が配設され、
その吐出口に接続された送風導管29ａの他端が制御ユニ
ット９の前記冷却媒体入口19に接続されている。冷却媒
体出口20には送風導管29ｂが接続されている。本実施例
においては、図８に略図で示したように、一旦、ホイー
ルハウス30を貫通して外部へ延出した送風導管29ｂを、
再びフロントルーム５内に導いてモータ７に接続し、制
御ユニット９からの排風によって、大電流が供給される
ことにより発熱するモータ７の内部を冷却するようにし
てある。しかしながら、制御ユニット９からモータ７に
至る送風導管29ｂ全体をフロントルーム５内に配設して
もよい。これによって、モータ７用の冷却装置を別途設
ける必要がないため、車体の大型化および車両重量の増
加を抑制しつつ、モータ７の冷却ができる。

【００２６】冷却媒体入口19は上部ボックス14a に設け
られ、パワードライブユニット10がこの入口近くに配設
されているので、特に発熱量の多いこのパワードライブ
ユニット10の冷却が有効に行われる。該ユニット10には
冷却フィン10a が設けられている。

【００２７】上記のように構成された本実施例において
は、ボックス14がパワードライブユニット10、ダウンバ
ータ11、エアコンインバータ12に対する防水、防塵を果
すのでこれらの制御器を個別にシール構造とする必要は
ない。また、ボックス14内の各制御器11〜12は取付枠13
に取付けられ相互に適度の間隙をもって配置されている
ので、送風機28によりボックス14内を冷却媒体入口19か
ら冷却媒体出口20へ強制通風させられる冷却風によって
充分に冷却され、従ってこれらの制御器個々に冷却装置
を設ける必要もない。この結果、パワードライブユニッ
ト10、ダウンバータ11およびエアコンインバータ12がい
ずれも軽量、小型のものとなるとともに、制御ユニット
９全体も比較的小型になり、ひいては車体の小型化およ
び車両重量の軽減ができる。

【００２８】また、パワードライブユニット10、ダウン
バータ11およびエアコンインバータ12を個々に車体に取
付ける必要がなく、これらを一体にまとめた制御ユニッ
ト９を取付ければよいので、取付工数が著しく減少する
とともに、車両の生産性、量産性が向上する。

【００２９】さらに、従来のガソリン車の生産を電気自
動車の生産に切換えるに際して、従来の生産ラインや車
体構造に大巾な変更を加える必要がないので、極めて有
利である。

【００３０】制御ユニット９として一体化する電気制御
器は必ずしも上記実施例のパワードライブユニット10、
ダウンバータ11およびエアコンインバータ12に限らず、
これらのほかに、あるいはこれらに代えて他種の電気制
御器を取付枠13に取付けてもよい。図９は、取付枠13の
上記実施例においてはエアコンインバータ12が取付けら
れていた位置にダウンバータ11を取付け、ダウンバータ
11が取付けられていた位置にエアコンインバータ12の代
りにジャンクッションボックス31を取付けた例を示す。

【００３１】図10は、冷却風に随伴して塵埃等がボック
ス14内に入り込むのを防止するために、入口側の送風導
管29ａにエアクリーナ32を挿入した例を示す。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、複数の電
気制御器が１個のボックス内に密閉状に収納され、この
ボックスが各電気制御器に対する防水、防塵を果すの
で、各電気制御器を個別にシール構造とする必要はな
く、電気制御器を車室外に設けても防水、防塵のために
重量が大幅に増加することはない。その上、ボックス内
に冷却媒体入口および冷却媒体出口を通じて冷却風を流
通させることにより、共通の送風機で各電気制御器を一
括して冷却することができ、電気制御器個々に冷却装置
を設ける必要がないので、車体の小型化および車両重量
の一層の軽減が可能となる。さらに、大電流が供給され
ることにより発熱する電動モータの内部は、制御ユニッ
トのボックスの冷却媒体出口側の送風導管から供給され
る冷却風により冷却されるが、その冷却風を供給する送
風機は、複数の電気制御器の冷却風を送風するためのも
のを利用するので、電動モータ用の冷却装置を別途設け
る必要がなく、車体の大型化および車両重量の増加を抑
制しつつ、電動モータの冷却がで きる。また、複数の電
気制御器を個々に車体に取付ける必要がなく、それらの
電気制御器を一体にまとめた制御ユニットを取付ければ
よいので、取付工数が著しく減少して、車両の生産性、
量産性を向上させることができる。請求項２記載の発明
によれば、制御ユニットを、車室の前方にダッシュボー
ドを隔てて設けられたフロントルーム内に突出する左右
のストラットタワーの上端どうしを連結するストラット
バーと、前記ストラットタワーに連接するサイドフレー
ムとに取付けることにより、制御ユニットを車体に強固
に取付けることができるとともに、制御ユニットを利用
して左右のサイドフレーム間を結合して車体剛性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電気自動車の前部を示
す斜視図である。

【図２】制御ユニットの斜視図である。

【図３】制御ユニットの分解斜視図である。

【図４】取付枠の分解斜視図である。

【図５】ストラットバーの斜視図である。

【図６】制御ユニット後部の取付構造を示す側面図であ
る。

【図７】フロントルーム内における制御ユニットと電動
モータの配置関係を示す概略側面図である。

【図８】送風導管の配設態様を説明するための概略前面
図である。

【図９】他の実施例における制御ユニット内の電気制御
器を示す斜視図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例を示す図１と同様
な斜視図である。

【符号の説明】

１…電気自動車、２…前輪、３…車室、４…ダッシュボ
ード、５…フロントルーム、６…ボンネット、７…電動
モータ、８…動力伝達装置、９…制御ユニット、10…パ
ワードライブユニット、11…ダウンバータ、12…エアコ
ンインバータ、13…取付枠、14…ボックス、15…ベース
プレート、16…ベースパイプ、17…フランジ、18…シー
ルラバー、19…冷却媒体入口、20…冷却媒体出口、21…
板状部、22…ベースブラケット、23…ブラケット、24…
ストラットタワー、25…サイドフレーム、26…ストラッ
トバー、27…連結片、28…送風機、29…送風導管、30…
ホイールハウス、31…ジャンクッションボックス、32…
エアクリーナ、33…クリップ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータで駆動される電気自動車にお
   いて、複数の電気制御器を、一端に冷却媒体入口を有し
   他端に冷却媒体出口を有する１個のボックス内に密閉状
   に収納して、一体の制御ユニットとし、該制御ユニット
   を車室外に設け、前記冷却媒体入口と前記冷却媒体出口
   とにそれぞれ送風導管を接続し、冷却媒体入口側の送風
   導管を送風機に接続するとともに、冷却媒体出口側の送
   風導管を電動モータの内部に連通させたことを特徴とす
   る電気自動車。
2. 【請求項２】 前記制御ユニットを、前記車室の前方に
   ダッシュボードを隔てて設けられたフロントルーム内に
   突出する左右のストラットタワーの上端どうしを連結す
   るストラットバーと、前記ストラットタワーに連接する
   サイドフレームとに取付けた請求項１の電気自動車。