JP6086609B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両に関し、特に、フロアパネルに形成されたセンタートンネル上に電気デバイスを配置した車両に関する。

ハイブリッド車両や電気自動車には、電動機の駆動源として高圧バッテリが搭載される。近年、高圧バッテリを車室内に配置することが検討されており、高圧バッテリを車両の左右方向に並ぶ一対の座席間に配置するようにしたバッテリの搭載機構が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１には、バッテリモジュールを内蔵し、且つ、プロペラシャフトや排気管を収容する凹部が設けられた一体型のバッテリパックを、フロアパネルの下方に配設した車体構造が開示されている。また、特許文献２には、車両の室内の中間領域に電池パックを設け、電池パックの前端よりも前側に配置した端子台を介してエンジンルーム内に設置したインバータと高電圧ケーブルで接続し、高電圧ケーブルの長さを短くしてコストを低減すると共に、後部座席の乗員の居住性を向上させた高電圧ケーブルの接続構造が開示されている。

特開２０１３−１１２１８２号公報 特開２００７−２９０６１６号公報

特許文献１に開示の構造では、排気管の側方にバッテリモジュールが設けられており、バッテリモジュールに対する排気管からの熱に対する対策は行われていない。また、特許文献２に開示の構造でも、電池パックや電池監視ユニット等に対する熱対策は行われていない。

本発明の目的は、補機を排気管からの熱から断熱してコンパクトに配置することができる車両を提供することである。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
フロアパネル（例えば、後述の実施形態でのフロアパネル１１）に前後方向に延びるように形成されたセンタートンネル（例えば、後述の実施形態でのセンタートンネル１２）と、
前記センタートンネル内に配置された排気管（例えば、後述の実施形態での排気管２０）と、
前記センタートンネルの上方に、前記センタートンネルとの間に空間（例えば、後述の実施形態での空間Ｓ）を介して配設された高圧バッテリ（例えば、後述の実施形態での高圧バッテリ３２）と、を備えた車両（例えば、後述の実施形態での車両１０）であって、
前記空間には、補機（例えば、後述の実施形態でのセル電圧センサ４６）と、該補機を覆う断熱部材（例えば、後述の実施形態でのＣＶＳカバー４５）と、が設けられる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記断熱部材は、空気層を介して前記補機を覆うカバー部材（例えば、後述の実施形態での箱状カバー部材６１）である。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、
前記断熱部材は、断熱材（例えば、後述の実施形態での断熱材６２）と、該断熱材を介して前記補機を覆うカバー部材（例えば、後述の実施形態での箱状カバー部材６１）と、を有する。

また、請求項４に記載の発明では、請求項２又は３に記載の発明において、
前記カバー部材は金属製である。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、
前記高圧バッテリは、前記センタートンネルに締結されるフレーム部材（例えば、後述の実施形態での下部フレーム部材３１Ｄ）に保持され、
前記補機は、前記フレーム部材に締結される。

請求項１に記載の発明によれば、センタートンネル内に排気管が配置されると共に、センタートンネルと高圧バッテリとの間の空間に、補機と、該補機を覆う断熱部材とが設けられることで、車室内空間に影響を及ぼすことなくコンパクトに補機を配置できると共に、断熱部材により排気管からの熱を断熱して補機を保護することができる。

請求項２に記載の発明によれば、断熱部材は、空気層を介して補機を覆うカバー部材であるので、空気層により排気管からの熱を断熱して補機を保護することができる。

請求項３に記載の発明によれば、断熱部材は、断熱材と、該断熱材を介して補機を覆うカバー部材とを有するので、断熱材により排気管からの熱を断熱して補機を保護することができる。また、断熱材を緩衝材として利用して、衝突時の衝撃から補機を保護することができる。

請求項４に記載の発明によれば、カバー部材は金属製であるので、補機が外部から受ける電磁ノイズなどを遮断できる。

請求項５に記載の発明によれば、高圧バッテリが、センタートンネルに締結されるフレーム部材に保持され、補機がフレーム部材に締結されるので、高圧バッテリ及び補機をコンパクトに配置できると共に、フレーム部材によって衝突時の衝撃から高圧バッテリ及び補機を保護することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の前部座席と前部座席間に配置されたセンターコンソールを示す斜視図である。 センターコンソールの平面図である。 図２のＡ−Ａ線部分断面図である。 センターコンソール内に収容される電気デバイスの分解斜視図である。 センタートンネル上に配置された電気デバイスの図３に示すＢ−Ｂ線縦断面図である。 セル電圧センサ及びＣＶＳカバーの断面拡大図である。

以下、本発明の一実施形態の車両について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両の前部座席と前部座席間に配置されたセンターコンソールを示す斜視図であり、図２はセンターコンソールの平面図であり、図３はセンターコンソールの部分断面図である。図１〜図３に示すように、本実施形態の車両１０では、フロアパネル１１に形成されたセンタートンネル１２上にセンターコンソール３０が配置され、センターコンソール３０に電気デバイスＤが内装されている。センタートンネル１２は、左前部座席１４Ｌ及び右前部座席１４Ｒ間のフロアパネル１１に、断面が略台形の空間が前後方向に延びるように形成されている。センタートンネル１２内（センタートンネル１２の下方）には、一端が不図示の内燃機関に接続された排気管２０が前後方向に延設されている（図３参照）。排気管２０は、前方に配置された内燃機関からの排気ガスを前方から後方に向けて排気する。

＜センターコンソール＞
センターコンソール３０は、左前部座席１４Ｌ及び右前部座席１４Ｒ間に配置され、前方から順にカップホルダ５２、シフトノブ５１、小物を収容可能なトレー５３、及び乗員の肘掛５４などが上面に設けられた外装カバー５５で内部空間が覆われている。外装カバー５５の後端には、吸気グリル５６が設けられたカバー部材５７が取り付けられている。吸気グリル５６は、後述する冷却ファン３６が作動したとき、車室８７内の空気を電気デバイスＤの冷却風として取り入れる。

＜電気デバイス＞
次に、センターコンソール３０に内装される電気デバイスＤについて図３及び図４を参照しながら詳述する。図４は電気デバイスＤの分解斜視図である。
電気デバイスＤは、高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５と、を備え、これら高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５とがフレーム部材３１で支持されることでユニット化されている。フレーム部材３１は、上部フレーム部材３１Ｕと、下部フレーム部材３１Ｄと、上部フレーム部材３１Ｕと下部フレーム部材３１Ｄとを繋ぐ中間フレーム部材３１Ｍとが、前部カバー部材３１Ｆ、左カバー部材３１Ｌ、右カバー部材３１Ｒ及び後部カバー部材３１Ｂで囲われることで構成されている。なお、下部フレーム部材３１Ｄについては、後に詳述する。

高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５とは、車両後方からこの順に配置されている。高圧系機器３５は、中間フレーム部材３１Ｍの前面に取り付けられたジャンクションボックス３３と、ジャンクションボックス３３の前方に配置され、高圧バッテリ３２の電圧を変換する変換器（ＰＣＵ）３４とを含んで構成される。中間フレーム部材３１Ｍの後面には、上記したＥＣＵ４１が取り付けられている。変換器（ＰＣＵ）３４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４２及びインバータ４４を含み、前部カバー部材３１Ｆとジャンクションボックス３３との間に形成された空間に、これらＤＣ−ＤＣコンバータ４２及びインバータ４４が左右に配置されている。

高圧バッテリ３２の左側面には、左カバー部材３１Ｌとの間に吸気ダクト３７が取り付けられ、右側面には、右カバー部材３１Ｒとの間に排気ダクト３８が取り付けられている。また、下部フレーム部材３１Ｄの下面には、補機としてのセル電圧センサ（ＣＶＳ）４６がＣＶＳカバー４５で覆われて固定されている。前部カバー部材３１Ｆには、その前面に冷却ファン３６が取り付けられており、冷却ファン３６によってセンターコンソール３０の吸気グリル５６から取り込まれた空気は、吸気ダクト３７→高圧バッテリ３２→排気ダクト３８を通り、排気ダクト３８からＤＣ−ＤＣコンバータ４２とインバータ４４との間に形成された冷却通路３９を通って冷却ファン３６に吸い込まれ、冷却ファン３６から排気流路８０Ｆに排気される。なお、排気流路８０Ｆは、冷却ファン３６から吐出される冷却風を、サイドトリムを介して車室８７内に排気する流路であるが、本発明に直接関係するものではないため、詳細な説明を省略する。

＜電気デバイスの取り付け＞
次に、電気デバイスＤのセンタートンネル１２への取り付けについて図４及び図５を参照しながら詳述する。図５は、センタートンネル１２上に配置された電気デバイスＤの図３に示すＢ−Ｂ線縦断面図である。
電気デバイスＤは、電気デバイスＤの底部に設けられた下部フレーム部材３１Ｄがセンタートンネル１２にボルト締結されることで、センタートンネル１２に固定される。図４に示すように、下部フレーム部材３１Ｄは、上面視略矩形板状の底面４７と、底面４７の左右両端から下方に延出する左右一対の側壁部４８と、左右一対の側壁部４８から２本ずつ、さらに斜め下方に広がるように延びる合計４本の脚部４９とを有する。脚部４９は、センタートンネル１２の側方斜面１２ａ（図５参照）と同じ角度で、略ハの字形に折り曲げ形成され、センタートンネル１２の側方斜面１２ａにボルト締結される。図５に示すように、センタートンネル１２上に電気デバイスＤが配置された状態では、センタートンネル１２の上面１２ｂと下部フレーム部材３１Ｄの下面との間には空間Ｓが形成される。

＜セル電圧センサの配置＞
次に、セル電圧センサ４６の配置について図６を参照しながら詳述する。図６は、セル電圧センサ４６及びＣＶＳカバー４５の断面拡大図である。
下部フレーム部材３１Ｄの下面には、高圧バッテリ３２の電圧を検出するセル電圧センサ４６がＣＶＳカバー４５で覆われて固定されている。電気デバイスＤがセンタートンネル１２に取り付けられた状態では、下部フレーム部材３１Ｄの下方に形成された空間Ｓの高圧バッテリ３２の下方に、セル電圧センサ４６及びＣＶＳカバー４５が位置する。

ＣＶＳカバー４５は、金属製の箱状カバー部材６１と、箱状カバー部材６１の内面に取り付けられた断熱材６２とを有し、下部フレーム部材３１Ｄの下面に固定されたセル電圧センサ４６の下方を覆っている。なお、断熱材６２は、ＰＰビーズなどを用いることができる。また、断熱材６２を用いずに、箱状カバー部材６１の内面とセル電圧センサ４６との間に介在する空気層により断熱しても良い。

このように、本実施形態の構造では、下部フレーム部材３１Ｄの上方に、高圧バッテリ３２や高圧系機器３５が配置され、下部フレーム部材３１Ｄの下方に、ＣＶＳカバー４５で下面が覆われたセル電圧センサ４６が配置されている。また、電気デバイスＤ及びセル電圧センサ４６の下方には、センタートンネル１２を介して排気管２０が位置する。排気ガスの熱は排気管２０から放熱されて周囲に伝達するが、本実施形態では、セル電圧センサ４６の下方がＣＶＳカバー４５によって覆われているため、排気管２０からの熱がセル電圧センサ４６に及ぼす影響が抑制される。さらに、セル電圧センサ４６は、断熱材６２によっても断熱されるため、排気管２０からの熱がセル電圧センサ４６に及ぼす影響がより一層抑制される。

また、ＣＶＳカバー４５の箱状カバー部材６１は金属製であるため、セル電圧センサ４６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４２及びインバータ４４などからの電磁ノイズからシールドされる。さらに、ＰＰビーズなどの断熱材６２は、衝突時の衝撃といった外力の緩衝材として機能する。

以上説明したように、本実施形態に係る車両１０によれば、フロアパネル１１に前後方向に延びるように形成されたセンタートンネル１２内に配置された排気管２０と、センタートンネル１２の上方に、センタートンネル１２との間に空間Ｓを介して配設された高圧バッテリ３２とを備え、空間Ｓには、セル電圧センサ４６と、セル電圧センサ４６を覆うＣＶＳカバー４５とが設けられる。このため、車室内空間に影響を及ぼすことなくコンパクトにセル電圧センサ４６を配置できると共に、ＣＶＳカバー４５により排気管２０の熱を断熱してセル電圧センサ４６を保護することができる。

また、ＣＶＳカバー４５は、空気層を介してセル電圧センサ４６を覆う金属製の箱状カバー部材６１であるので、空気層により排気管２０の熱を断熱してセル電圧センサ４６を保護することができる。

更に、ＣＶＳカバー４５は、ＰＰビーズなどの断熱材６２と、断熱材６２を介してセル電圧センサ４６を覆う金属製の箱状カバー部材６１とを有するので、断熱材６２により排気管２０の熱を断熱してセル電圧センサ４６を保護することができる。また、断熱材６２を緩衝材として利用して、衝突時の衝撃からセル電圧センサ４６を保護することができる。

また、箱状カバー部材６１は金属製であるので、セル電圧センサ４６が外部から受ける電磁ノイズを遮断できる。

また、高圧バッテリ３２は、センタートンネル１２に締結される下部フレーム部材３１Ｄに保持され、セル電圧センサ４６は下部フレーム部材３１Ｄに締結されるので、高圧バッテリ３２及びセル電圧センサ４６をコンパクトに配置して車室８７内の空間を有効に利用できると共に、下部フレーム部材３１Ｄによって衝突時の衝撃から高圧バッテリ３２及びセル電圧センサ４６を保護することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、センタートンネル１２は、フロアパネル１１のみで形成されていてもよく、フロアパネル１１がセンタートンネルカバーで覆われた一体成形品であってもよい。また、補機としての構成要素は、セル電圧センサ４６に限らず、高圧バッテリ３２の温度を検出するサーモセンサであっても良い。

１０ 車両
１１ フロアパネル
１２ センタートンネル
２０ 排気管
３１Ｄ 下部フレーム部材（フレーム部材）
３２ 高圧バッテリ
４５ ＣＶＳカバー（断熱部材）
４６ セル電圧センサ（補機）
６１ 箱状カバー部材（カバー部材）
６２ 断熱材
Ｓ 空間

Claims (5)

1. フロアパネルに前後方向に延びるように形成されたセンタートンネルと、
   前記センタートンネル内に配置された排気管と、
   前記センタートンネルの上方に、前記センタートンネルとの間に空間を介して配設された高圧バッテリと、を備えた車両であって、
   前記空間には、補機と、該補機を覆う断熱部材と、が設けられた、車両。
2. 請求項１に記載の車両であって、
   前記断熱部材は、空気層を介して前記補機を覆うカバー部材である、車両。
3. 請求項１に記載の車両であって、
   前記断熱部材は、断熱材と、該断熱材を介して前記補機を覆うカバー部材と、を有する、車両。
4. 請求項２又は３に記載の車両であって、
   前記カバー部材は金属製である、車両。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の車両であって、
   前記高圧バッテリは、前記センタートンネルに締結されるフレーム部材に保持され、
   前記補機は、前記フレーム部材に締結される、車両。

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