JP7119819B2 - 電動車両 - Google Patents

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Description

本発明は、電動車両に関する。
特許文献１には、自動運転機能を備えた多機能乗用車が開示されている。当該文献には、キャビネットの下に冷蔵庫が配置されることが開示されている。一方、電動車両に冷蔵庫、冷凍庫等、調温可能な貯蔵庫を搭載する場合、バッテリ、インバータ、コンバータ等の配置については衝突に対する安全性を確保する上で改善の余地がある。
中国特許出願公開第１０７５５４３９６号明細書
本発明は、調温可能な貯蔵庫を搭載する場合において、衝突に対する安全性を確保することが可能な電動車両を提供することを目的とする。
第１の態様の電動車両は、車内空間部における床下に収納されたバッテリと、前記車内空間部に収納された調温可能な貯蔵庫と、前記バッテリに対し車両前後方向の一方側に設けられた駆動ユニットと、車両前後方向において前記バッテリから前記駆動ユニットの前記一方側の端部にかけた範囲に配置され、前記バッテリ及び前記駆動ユニットに電気的に接続される駆動用電力変換器と、前記範囲に配置され、前記貯蔵庫に電気的に接続される貯蔵庫用電力変換器と、車両の自動運転を制御する制御ユニットと、を備えている。
第１の態様の電動車両における車内空間部としては、荷物を収容可能な荷室及び車室が挙げられる。また、貯蔵庫としては、冷蔵庫、冷凍庫及び温蔵庫が挙げられる。第１の態様の電動車両では、駆動ユニットの一方側である車両前後方向外側の端部よりも車両前後方向内側に駆動用電力変換器及び貯蔵庫用電力変換器が配置されている。ここで、駆動ユニットは走行用モータやトランスアクスルを含んでおり、剛性の高いケースを有することから、衝突時において駆動ユニットは耐衝撃部として機能する。したがって、当該電動車両によれば、車両の駆動に必要な駆動用電力変換器や貯蔵庫の作動に必要な貯蔵庫用電力変換器の破損を抑制することができる。つまり、調温可能な貯蔵庫を搭載する場合において、衝突に対する安全性を確保することができる。
第２の態様の電動車両では、前記制御ユニットは、前記バッテリに対し車両前後方向の他方側に配置されている。
第２の態様の電動車両では、車両前後方向において自動運転の制御系である制御ユニットが、制御信号よりも高電圧の電流が流れる機器である貯蔵庫用電力変換器、駆動用電力変換器及び駆動ユニットの反対側に配置されている。つまり、制御ユニットは、貯蔵庫用電力変換器、駆動用電力変換器及び駆動ユニットから隔離されている。これにより、当該電動車両によれば、自動運転の制御系が高電圧の電流が流れる機器から発生する電磁波ノイズの影響を受けることを低減することができる。
第３の態様の電動車両は、前記バッテリと電気的に接続され、かつ前記バッテリの電力を前記駆動用電力変換器と前記貯蔵庫用電力変換器とに分岐する分岐ボックスを備えている。
第３の態様の電動車両によれば、分岐ボックスを用いて貯蔵庫用の電源を駆動用の電源であるバッテリと共用させることで、貯蔵庫用のバッテリを別途搭載する場合と比べて車両の軽量化と低コスト化を図ることができる。
第４の態様の電動車両は、前記車内空間部における車幅方向の壁部に設けられ、荷物の出し入れが可能な開口部と、前記車内空間部の床面と前記バッテリとの間に収納可能であり、前記開口部において前記床面から前記車内空間部の外部に向けて延びるスロープと、を備えている。
第４の態様の電動車両によれば、車内空間部の床面と歩道又は車道との段差を解消することで荷物や台車の出し入れ作業を容易に行うことができる。
第５の態様の電動車両では、前記車内空間部は調温を行わない空間である常温室を含み、前記車内空間部において、前記貯蔵庫は前記常温室よりも前記駆動ユニット側に配置されている。
第５の態様の電動車両によれば、車内空間部において貯蔵庫を駆動ユニット寄りに配置することで、貯蔵庫と貯蔵庫用電力変換器とを接続する配線類の長さを抑えることができる。
本発明によれば、調温可能な貯蔵庫を搭載する場合において、衝突に対する安全性を確保することができる。
第１の実施形態に係る電動車両の側面図である。 第１の実施形態に係る電動車両の正面図である。 第１の実施形態に係る電動車両の平断面図である。 第１の実施形態に係る電動車両の側方断面図であって、自動運転に係る装置を説明する図である。 第２の実施形態に係る電動車両の側方断面図である。 第３の実施形態に係る電動車両の側方断面図である。
本発明の実施形態に係る電動車両について図を用いて説明する。なお、各図において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＬＨは車幅方向左側を示し、矢印ＲＨは車幅方向右側を示している。各実施形態において、車両後方側が一方側に相当し、車両前方側が他方側に相当する。
［第１の実施形態］
（構成）
本実施形態の電動車両としての車両１０は完全自動運転を可能とする電気自動車である。図１及び図２に示されるように、車両１０の外観は、ルーフ２０Ｂ、前壁部２０Ｃ、側壁部２０Ｄ及び後壁部２０Ｅに囲まれた略直方体形状であって、車両前方には前輪２４Ａが設けられ、車両後方には後輪２４Ｂが設けられている。
本実施形態の車両１０は、複数のモジュールが結合されることにより構成されている。図１及び図３に示されるように、車両１０は、車両前後方向中央部分を構成するセンタモジュール１６と、センタモジュール１６の車両前方側に結合されるフロントモジュール１７と、センタモジュール１６の車両後方側に結合されるリアモジュール１８と、を含んで構成されている。フロントモジュール１７とセンタモジュール１６とは、前輪２４Ａのやや車両後方寄りの部分を境に分かれており、センタモジュール１６とリアモジュール１８とは、後輪２４Ｂのやや車両前方寄りの部分を境に分かれている。ここで、以下の説明では、車両１０の車両前後方向において、フロントモジュール１７がある部分を車両前部とし、センタモジュール１６がある部分を車両中央部とし、リアモジュール１８がある部分を車両後部とする（他の実施形態についても同じ）。
なお、センタモジュール１６、フロントモジュール１７及びリアモジュール１８は、それぞれ車両下方側のみを構成するモジュールとしてもよい。この場合の車両１０は、結合されたセンタモジュール１６、フロントモジュール１７及びリアモジュール１８に対し、車両上方側を構成するルーフモジュールをさらに結合して形成される。
センタモジュール１６は、側壁部２０Ｄの車両前後方向中央部分、バッテリケース３１、及び調温可能な貯蔵庫である冷凍庫５０を含んで構成されている。なお、本実施形態では、車両前後方向の長さの異なる複数種類のセンタモジュール１６が用意されている。
フロントモジュール１７は、前壁部２０Ｃ、側壁部２０Ｄの車両前方部分、及び自動運転ユニット４０（図４参照）を含んで構成されている。
リアモジュール１８は、後壁部２０Ｅ、側壁部２０Ｄの車両後方部分、駆動ユニット３２、パワーユニット３４、電力変換ユニット５２を含んで構成されている。
車両１０の車両下方部には車両前後方向に延びる一対のサイドメンバ１４が設けられている。このサイドメンバ１４は前輪２４Ａの車両後方部から後輪２４Ｂの車両前方部にかけて延在するセンタサイドメンバ１４Ａと、センタサイドメンバ１４Ａから車幅方向内側かつ車両上方側に屈曲した後、車両前方に延びるフロントサイドメンバ１４Ｂとを有している。また、サイドメンバ１４は、センタサイドメンバ１４Ａから車幅方向内側かつ車両上方側に屈曲した後、車両後方に延びるリアサイドメンバ１４Ｃを有している。なお、センタサイドメンバ１４Ａはセンタモジュール１６に設けられ、フロントサイドメンバ１４Ｂはフロントモジュール１７に設けられ、リアサイドメンバ１４Ｃはリアモジュール１８に設けられている。
フロントサイドメンバ１４Ｂには前輪２４Ａを支持するフロントアクスル１３が固定され、リアサイドメンバ１４Ｃには後輪２４Ｂを駆動するための駆動ユニット３２が固定されている。
図１に示されるように、車両１０は、センタモジュール１６に設けられた車内空間部としての荷室２２と、フロントモジュール１７に設けられたサブユニット室２２Ｃと、リアモジュール１８に設けられたパワーユニット室２２Ｄと、を備えている。荷室２２とサブユニット室２２Ｃとは、ダッシュパネル２３Ａにより仕切られている。また、荷室２２とパワーユニット室２２Ｄとは、ダッシュパネル２３Ｂにより仕切られている。
荷室２２は、略直方体形状の空間であって、調温が行われない常温の空間を有する車両前方の常温室２２Ａと、冷凍庫５０が収納される車両後方の機器室２２Ｂと、を含んでいる。常温室２２Ａと機器室２２Ｂとは、スライド式の荷室ドア２３Ｃにより、車両前後に仕切られている。なお、本実施形態の冷凍庫５０は、車両前方側と車幅方向左側に開閉可能な扉が設けられており、荷室ドア２３Ｃを開放した際に車両前方側の扉を開くことができ、後述する後部スライドドア２７Ａを開放した際に車幅方向左側の扉を開くことができる。
本実施形態の荷室２２では、平坦なフロアパネル２１により床面２０Ａが形成されている。床面２０Ａは、前輪２４Ａ及び後輪２４Ｂの車軸よりも車両下方側に位置している。そして、荷室２２は、荷物の出し入れをする作業者が起立姿勢で乗車可能な高さに形成されている。なお、荷室２２のうちの機器室２２Ｂは、その殆どの空間が冷凍庫５０に占有されているため、実際に作業者が乗車できるのは常温室２２Ａに限られる。この「作業者」としては、大人の標準的（平均的）な体型のダミー、例えば、国際統一側面衝突ダミー（World Side Impact Dummy：World SID）のＡＭ５０型（米国人成人男性の５０パーセンタイル）のダミーを例にすることができる。つまり、本実施形態の荷室２２は、ＡＭ５０型のダミーが起立した状態において頭部とルーフ２０Ｂを構成するインナパネル２０Ｂ２との間にクリアランスが生じる高さを有している。なお、作業者の例は、ＡＭ５０型のダミーに限らず、他の衝突ダミーや統計的に得られた標準体型モデルとすることができる。
荷室２２の床下、具体的には車両中央部におけるフロアパネル２１の車両下方側には、バッテリ３０が収納されている。補足するとバッテリ３０は、車両中央部に配置された一対のセンタサイドメンバ１４Ａの間に設けられ、かつセンタサイドメンバ１４Ａに対して固定されたバッテリケース３１に収納されている。
荷室２２において車幅方向左側の壁部である側壁部２０Ｄには、荷物の出し入れが可能な開口部として、前部開口部２５と後部開口部２７とが設けられている。
前部開口部２５は、荷室２２の車両前方側、つまり常温室２２Ａに対して設けられている。また、前部開口部２５は、車両前方にスライド可能に固定された前部スライドドア２５Ａにより閉塞されている。また、図２及び図３に示されるように、前部開口部２５には、床面２０Ａから歩道（又は車道）に向けて斜め下方に延びるスロープである前部スロープ２６が設けられている。前部スロープ２６は、車両１０が走行する場合には、フロアパネル２１とバッテリケース３１との隙間に設けられた前部収納部２６Ａ（図１参照）に収納され、作業者が荷物を出し入れする使用状態においては、前部収納部２６Ａから車両側方に引き出される。
図１に示されるように、後部開口部２７は、荷室２２の車両後方側、つまり機器室２２Ｂに対して設けられている。また、後部開口部２７は、車両後方にスライド可能に固定された後部スライドドア２７Ａにより閉塞されている。また、図２及び図３に示されるように、後部開口部２７には、床面２０Ａから歩道（又は車道）に向けて斜め下方に延びるスロープである後部スロープ２８が設けられている。後部スロープ２８は、車両１０が走行する場合には、フロアパネル２１とバッテリケース３１との隙間に設けられた後部収納部２８Ａ（図１参照）に収納され、作業者が荷物を出し入れする使用状態においては、後部収納部２８Ａから車両側方に引き出される。
なお、平面視において前部収納部２６Ａは、後部収納部２８Ａと重ならない位置に形成されている。つまり、平面視において前部スロープ２６は、後部スロープ２８と重ならない位置に収納される。
図４に示されるように、サブユニット室２２Ｃには、制御ユニットとしての自動運転ユニット４０が収納されている。自動運転ユニット４０は、車両１０の自動運転を制御する自動運転ＥＣＵや、操舵ユニット及び加減速ユニットとの通信を制御するインターフェースＥＣＵ等を含んで構成されている。自動運転ユニット４０には、車両１０の周囲の状況を取得する複数のセンサ４２が接続されている。このセンサ４２は、所定範囲を撮像するカメラ、所定範囲に探査波を送信するミリ波レーダ、所定範囲をスキャンするライダ（Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging）を含んでいる。なお、図４では、前部開口部２５及び後部開口部２７を省略している。
センサ４２は車両１０の前面に設けられた前部センサ４２Ａ、４２Ｂ、車両前方のアウタパネル２０Ｂ１の上面に設けられた上部センサ４２Ｃ、４２Ｄ、及び車両後方のアウタパネル２０Ｂ１の端部に設けられた後部センサ４２Ｅを有している。各センサ４２と自動運転ユニット４０とは配線としての信号ケーブル４６により接続されている。なお、走行路上の信号機の状況を識別すべく、車両前方の前部センサ４２Ａ、４２Ｂ、及び上部センサ４２Ｃの少なくとも１つにはカメラが配置されている。
自動運転ユニット４０から車両上方に延びる信号ケーブル４６は、途中、前部センサ４２Ａ、４２Ｂ及び上部センサ４２Ｃと接続した後、上部センサ４２Ｄに接続される。そして、信号ケーブル４６は、上部センサ４２Ｄから車両後方に延びて後部センサ４２Ｅに接続される。ここで、ルーフ２０Ｂ側において信号ケーブル４６は、ルーフ２０Ｂを構成するアウタパネル２０Ｂ１とインナパネル２０Ｂ２との間に車両前後方向に沿って配設されている。
図１及び図３に示されるように、パワーユニット室２２Ｄには、駆動ユニット３２の他、駆動用電力変換器としてのパワーユニット３４、貯蔵庫用電力変換器としての電力変換ユニット５２、及び分岐ボックス３８が収納されている。駆動ユニット３２は、少なくとも走行用モータとトランスアクスルとがユニット化され、金属製のケースに収められている。また、パワーユニット３４は、少なくとも昇圧コンバータとインバータとがユニット化されている。さらに、電力変換ユニット５２は、昇圧コンバータとインバータとがユニット化されている。
パワーユニット３４は、駆動ユニット３２の車幅方向右側、かつ車両前後方向においてバッテリケース３１の後端部と駆動ユニット３２の後端部との間に配置されている。また、電力変換ユニット５２は、駆動ユニット３２の車幅方向左側、かつ車両前後方向においてバッテリケース３１の後端部と駆動ユニット３２の後端部との間に配置されている。さらに、分岐ボックス３８は、車幅方向中央で、かつ車両前後方向においてバッテリケース３１の後端部と駆動ユニット３２の前端部との間に配置されている。
ここで、パワーユニット３４は、バッテリ３０から分岐ボックス３８を介して電気的に接続されている。また、電力変換ユニット５２は、バッテリ３０から分岐ボックス３８を介して電気的に接続されている。つまり、分岐ボックス３８は、バッテリ３０の電力をパワーユニット３４と、電力変換ユニット５２とに分岐する機能を有している。
バッテリ３０と分岐ボックス３８とは、一本の電力ケーブル３６Ａにより接続されている。また、分岐ボックス３８とパワーユニット３４との間は電力ケーブル３６Ｂにより接続され、パワーユニット３４と駆動ユニット３２との間は電力ケーブル３６Ｃにより接続されている。さらに、分岐ボックス３８と電力変換ユニット５２との間は電力ケーブル３６Ｄにより接続され、電力変換ユニット５２と冷凍庫５０との間は電力ケーブル３６Ｅにより接続されている。
（車両の製造方法）
本実施形態では、まず、センタモジュール１６、フロントモジュール１７及びリアモジュール１８をそれぞれ製造する。例えば、センタモジュール１６では、車両中央部のルーフ２０Ｂ、側壁部２０Ｄ及びフロアパネル２１により荷室２２が形成される。また、センタモジュール１６では、センタサイドメンバ１４Ａが組み付けられると共に、バッテリケース３１がセンタサイドメンバ１４Ａに対して固定される。なお、センタモジュール１６には、ダッシュパネル２３Ａ及びダッシュパネル２３Ｂを組み付けることができるが、この場合、ダッシュパネル２３Ａ及びダッシュパネル２３Ｂは冷凍庫５０を荷室２２に収納した後に組み付けられる。
また、フロントモジュール１７では、前壁部２０Ｃ、車両前部のルーフ２０Ｂ及び側壁部２０Ｄによりサブユニット室２２Ｃが形成される。また、フロントモジュール１７では、フロントサイドメンバ１４Ｂ、フロントアクスル１３及び前輪２４Ａが組み付けられると共に、自動運転ユニット４０がサブユニット室２２Ｃの内部に固定される。
さらに、リアモジュール１８では、後壁部２０Ｅ、車両後部のルーフ２０Ｂ及び側壁部２０Ｄによりパワーユニット室２２Ｄが形成される。また、リアモジュール１８では、リアサイドメンバ１４Ｃ、駆動ユニット３２及び後輪２４Ｂが組み付けられる。また、パワーユニット３４、電力変換ユニット５２及び分岐ボックス３８がパワーユニット室２２Ｄの内部に固定される。
そして、センタモジュール１６に対してフロントモジュール１７及びリアモジュール１８が結合される。各モジュールを結合する際、自動運転ユニット４０と各センサ４２とが信号ケーブル４６により接続される。また、バッテリ３０と分岐ボックス３８とが電力ケーブル３６Ａにより接続される。
（第１の実施形態のまとめ）
本実施形態の車両１０は、車両中央部の床下となるフロアパネル２１の車両下方側にバッテリ３０を収納すると共に、フロアパネル２１の車両上方側を荷室２２として形成した。ここで、車両前部にはフロントアクスル１３や前輪２４Ａが配置され、車両後部には駆動ユニット３２や後輪２４Ｂが配置されるため、車両前部及び車両後部の低床化には限度がある。一方、車両中央部においては、バッテリ３０を前輪２４Ａ及び後輪２４Ｂの車軸よりも車両下方側に配置することで床面２０Ａの低床化を図り、荷室２２において作業者が起立することが可能な高さを確保した。
本実施形態の車両１０は完全自動運転車であるため、必ずしも運転席を設ける必要はなく、荷室２２内のレイアウトを自由に設定することができる。つまり、本実施形態によれば、低床・箱形のバリアフリーデザインによるフラットかつ広大な空間に、用途に応じた機器を収納することができる。用途に応じた機器の例としては、温度管理を要する荷物を輸送する場合、本実施形態のような冷凍庫５０の他、冷蔵可能な冷蔵庫や加温可能な温蔵庫が挙げられる。また例えば、車両１０を移動作業所として使用する場合は、用途に応じた機器として工作機械が挙げられる。また車両１０を移動ランドリーとして使用する場合は、用途に応じた機器として洗濯機や乾燥機が挙げられる。
また、本実施形態では、荷室２２の車両前方側を常温室２２Ａとし、車両後方側の機器室２２Ｂに冷凍庫５０を配置した。冷凍庫５０を電力変換ユニット５２のある車両後方寄りに配置することで、冷凍庫５０と電力変換ユニット５２とを接続する電力ケーブル３６Ｅの長さを抑えることができる。そして、高電圧の電流が流れるバッテリ３０、分岐ボックス３８、パワーユニット３４、駆動ユニット３２、電力変換ユニット５２及び冷凍庫５０を車両後部にまとめることにより、電力ケーブル３６Ａ～３６Ｅの全体の長さを短縮することができる。以上、本実施形態によれば、各機器が分散して配置されている場合と比べて、重量物となる電力ケーブル３６Ａ～３６Ｅの軽量化を図ることができる。
また、本実施形態の車両１０では、車両前後方向においてバッテリケース３１の後端部と駆動ユニット３２の後端部との間にパワーユニット３４及び電力変換ユニット５２が配置されている。ここで、駆動ユニット３２は走行用モータやトランスアクスルを含んでおり、剛性の高い金属製のケースを有している。このため、車両後方に向かって走行する車両１０が障害物等に衝突した場合、又は車両１０が車両後方から追突された場合の衝突時において、駆動ユニット３２は耐衝撃部として機能する。本実施形態によれば、駆動ユニット３２よりも車両前後方向内側にパワーユニット３４や電力変換ユニット５２を配置することで、車両後部を補強することなくパワーユニット３４や電力変換ユニット５２の破損を抑制することができる。つまり、冷凍庫５０等の機器を搭載した電気自動車において、衝突に対する安全性を確保することができる。
また、本実施形態の車両１０では、自動運転ユニット４０及び各センサ４２が車両前部及び車両上方に配置されている。これに対して、バッテリ３０、電力ケーブル３６Ａ～３６Ｅ、分岐ボックス３８、パワーユニット３４、駆動ユニット３２及び電力変換ユニット５２が車両中央部及び車両後部の車両下方寄りに配置されている。つまり、本実施形態では自動運転ユニット４０及びセンサ４２が、バッテリ３０、電力ケーブル３６Ａ～３６Ｅ、分岐ボックス３８、パワーユニット３４、駆動ユニット３２及び電力変換ユニット５２から隔離されている。本実施形態によれば、自動運転ユニット４０及びセンサ４２が、制御信号に対して高電圧の電流が流れる機器から発生する電磁波ノイズの影響を受けることを低減することができる。
また、自動運転ユニット４０と各センサ４２とを接続する信号ケーブル４６は車両前方から車両上方にかけて配設されており、信号ケーブル４６についても高電圧の電流が流れる機器から離れて設置されている。すなわち、本実施形態によればノイズの影響を受けやすい信号ケーブル４６を高電圧の電流が流れる機器から遠ざけることにより、自動運転の制御信号が高電圧の電流が流れる機器から発生する電磁波ノイズにより影響を受けることを低減することができる。
また、本実施形態の車両１０では、分岐ボックス３８を用いて冷凍庫５０用の電源を駆動用の電源であるバッテリ３０と共用させることで、冷凍庫５０用のバッテリを別途搭載する場合と比べて車両１０の軽量化と低コスト化を図ることができる。また、本実施形態によれば、冷凍庫５０用として駆動系とは別系統の電源を確保することで、駆動系の出力とは関係なく、冷凍庫５０の能力や必要な電力に応じて適切なコンバータ及びインバータを選択することができる。これにより、さらなる軽量化と低コスト化を図ることができる。
本実施形態の車両１０では荷室２２における車幅方向左側の側壁部２０Ｄに、荷物の出し入れが可能な前部開口部２５と後部開口部２７とが設けられている。そして、常温室２２Ａ側の前部開口部２５の床面２０Ａから歩道又は車道に向けて前部スロープ２６が設けられ、機器室２２Ｂ側の後部開口部２７の床面２０Ａから歩道又は車道に向けて後部スロープ２８が設けられている。これにより、本実施形態によれば、床面２０Ａと歩道又は車道との段差を解消することにより、常温室２２Ａや冷凍庫５０から荷物や台車の出し入れ作業を容易に行うことができる。
特に、常温室２２Ａ側に前部スロープ２６を設けることにより、作業員の常温室２２Ａへの出入りを容易とし、常温室２２Ａの内部から冷凍庫５０を開閉することにより、後部開口部２７側から冷凍庫５０を開閉する場合に比べて、冷凍庫５０内の温度上昇を抑制できる。これにより、冷却エネルギの消費を抑えることができる。また、本実施形態では、機器室２２Ｂ側にも後部スロープ２８が設けられている。そのため、後部開口部２７側から冷凍庫５０を開閉する場合であっても、開閉時間を短縮することができるため、後部スロープ２８が無い場合と比べて、冷却エネルギの消費を抑えることができる。
なお、本実施形態では調温可能な貯蔵庫として冷凍庫５０を例示したが、これに限らず、冷蔵可能な冷蔵庫、加温可能な温蔵庫を機器室２２Ｂに設置してもよい。また、本実施形態では機器室２２Ｂの内部に貯蔵庫である冷凍庫５０を設置したがこれに限らず、機器室２２Ｂそのものを冷凍庫、冷蔵庫及び温蔵庫等の貯蔵庫としてもよい。この場合、荷室ドア２３Ｃ及び後部スライドドア２７Ａが貯蔵庫の開閉扉となる。
本実施形態の車両１０は、複数のモジュールを組み合わせることで製造される。本実施形態の車両１０では、駆動ユニット３２及び自動運転ユニット４０は、リアモジュール１８とフロントモジュール１７とに分けて配置されている。一方、バッテリ３０は収納位置及び収納形状に自由度があるため、長さが異なるセンタモジュール１６に対応させることができる。本実施形態では、例えば、一種類のフロントモジュール及びリアモジュールに対して複数種類のセンタモジュールを用意することにより、サイズの異なる車両の製造に対応することができる。具体的には、本実施形態と共通のフロントモジュール１７及びリアモジュール１８に対して、車両前後方向の長さの異なるセンタモジュール１６を用意することにより、車両のサイズを変更することが可能である。
また、本実施形態によれば、センタモジュール１６とリアモジュール１８との結合部においてバッテリ３０と分岐ボックス３８とが一本の電力ケーブル３６Ａにより接続することができる。そのため、異なるサイズの車両を製造する場合において、工数の軽減と生産の効率化を図ることができる。
なお、センタモジュールの長さを固定化し、共通化すると共に、車両前後方向の長さが異なるフロントモジュール又はリアモジュールを用意してサイズの異なる車両の製造に対応させてもよい。
また、本実施形態の車両１０はモジュール化した車両であるが、モジュール化をせずに部品を組み付けて製造する車両においてもサイズの異なる車両の製造に対して容易に対応することができる。例えば、車両前後方向の長さが異なる車両１０は、異なる長さ寸法のセンタサイドメンバ１４Ａ、側壁部２０Ｄ、フロアパネル２１、バッテリケース３１等を用意すれば容易に製造することができる。
［第２の実施形態］
第２の実施形態の車両１０Ａは、機器室２２Ｂに収納される冷凍庫５０の形態、及び電力変換ユニット５２の配置が第１の実施形態と相違する。以下、図５を用いて第１の実施形態との相違点を説明する。なお、図５は、前部開口部２５、前部スライドドア２５Ａ、前部スロープ２６、後部開口部２７、後部スライドドア２７Ａ及び後部スロープ２８の図示を省略している。また、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付している。
図５に示されるように、本実施形態の機器室２２Ｂに収容される冷凍庫５０は、２列４段の計８箇所に区切られている。具体的に冷凍庫５０は、車両上方側から１段目のロッカー５０Ａ及び５０Ｂ、２段目のロッカー５０Ｃ及び５０Ｄ、３段目のロッカー５０Ｅ及び５０Ｆ、並びに４段目のロッカー５０Ｇ及び５０Ｈを備えている。また、本実施形態では電力変換ユニット５２が、パワーユニット室２２Ｄではなく、機器室２２Ｂ内の冷凍庫５０におけるロッカー５０Ｇ及び５０Ｈの車両下方側に配置されている。
本実施形態の車両１０Ａでは、分岐ボックス３８から電力ケーブル３６Ｄが車両前方に延びて電力変換ユニット５２に接続されている。また、電力変換ユニット５２と各ロッカー５０Ａ～５０Ｈとを接続する電力ケーブル３６Ｅは、冷凍庫５０の内部において配設されている。
本実施形態では、電力変換ユニット５２がバッテリケース３１の車両上方の機器室２２Ｂ（冷凍庫５０）内に配置されている。ここで、バッテリ３０が収納されるバッテリケース３１は、車幅方向においてセンタサイドメンバ１４Ａに挟まれており、車両前後方向においてフロントサイドメンバ１４Ｂとリアサイドメンバ１４Ｃとに挟まれている。つまり、サイドメンバ１４は耐衝撃部として機能している。したがって、本実施形態によれば、バッテリケース３１の車両上方に電力変換ユニット５２を配置することで、車両中央部を補強することなく電力変換ユニット５２の破損を抑制することができる。
なお、パワーユニット３４はパワーユニット室２２Ｄにあるが、上述のように車両前後方向においてバッテリケース３１の後端部と駆動ユニット３２の後端部との間に配置されており、衝突時の破損が抑制されている。したがって、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、冷凍庫５０等の機器を搭載した電気自動車において、衝突に対する安全性を確保することができる。
その他、本実施形態の車両１０Ａによれば、第１の実施形態の車両１０と同様の作用効果を奏する。
なお、本実施形態では、ロッカー５０Ａ～５０Ｈの全てが冷凍機能を有することとしているが、これに限らない。例えば、ロッカー５０Ａ～５０Ｈの全てが冷蔵機能を有する冷蔵庫であっても、加温機能を有する温蔵庫であってもよい。また、ロッカー５０Ａ～５０Ｈ毎に冷蔵、冷凍、温蔵を設定してもよい。
［第３の実施形態］
第３の実施形態の車両１０Ｂは、冷凍庫５０専用のバッテリとして機器用バッテリ５４を設けた点で第１の実施形態と相違する。以下、図６を用いて第１の実施形態との相違点を説明する。なお、図６は、前部開口部２５、前部スライドドア２５Ａ、前部スロープ２６、後部開口部２７、後部スライドドア２７Ａ及び後部スロープ２８の図示を省略している。また、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付している。
図６に示されるように、本実施形態の機器室２２Ｂでは、冷凍庫５０の底部に機器用バッテリ５４が配置されている。また、本実施形態では、分岐ボックス３８は設けられていない。
本実施形態の車両１０Ｂでは、バッテリ３０とパワーユニット３４とが直接、電力ケーブル３６Ｆにより接続され、パワーユニット３４と駆動ユニット３２とは電力ケーブル３６Ｃにより接続されている。また、機器用バッテリ５４と電力変換ユニット５２とは電力ケーブル３６Ｇにより接続され、電力変換ユニット５２と冷凍庫５０とは電力ケーブル３６Ｅにより接続されている。
本実施形態では、第１の実施形態と同様、車両前後方向においてバッテリケース３１の後端部と駆動ユニット３２の後端部との間にパワーユニット３４や電力変換ユニット５２が配置されている。つまり、第１の実施形態と同様に衝突時におけるパワーユニット３４及び電力変換ユニット５２の破損は抑制される。
また、本実施形態では機器用バッテリ５４がバッテリケース３１の車両上方の機器室２２Ｂ（冷凍庫５０）内に配置されている。つまり、第２の実施形態の電力変換ユニット５２と同様に衝突時における機器用バッテリ５４の破損は抑制される。
以上、本実施形態においても、第１及び第２の実施形態と同様に、冷凍庫５０等の機器を搭載した電気自動車において、衝突に対する安全性を確保することができる。
本実施形態の車両１０Ｂによれば、独立した電源を搭載するため、駆動用の電源であるバッテリ３０の容量を気にすることなく、冷凍庫５０に必要な電力の供給を受けることができる。
その他、本実施形態の車両１０Ｂによれば、第１の実施形態の車両１０と同様の作用効果を奏する。
なお、本実施形態ではパワーユニット室２２Ｄに電力変換ユニット５２を配置したがこの限りではなく、機器室２２Ｂにおける冷凍庫５０の内部に機器用バッテリ５４と共に電力変換ユニット５２を配置してもよい。
［補足］
なお、上述した各実施形態では、車両前部のサブユニット室２２Ｃに自動運転ユニット４０を配置し、車両後部のパワーユニット室２２Ｄに駆動ユニット３２等を配置したが、車両前後の配置を逆にしてもよい。つまり、車両前部に駆動ユニット３２等を配置し、車両後部に自動運転ユニット４０を配置することができる。この場合、冷凍庫５０を荷室２２の車両前方側に配置することで、冷凍庫５０と電力変換ユニット５２とを接続する配線類の長さを抑えることができる。
上述した各実施形態は、車内空間部の全てを荷室２２としたが、これに限らない。例えば、常温室２２Ａを全て車室に置き換えてもよいし、常温室２２Ａの一部分を車室として使用してもよい。
上述した各実施形態は運転席のない完全自動運転車であるが、これに限らず、運転席を有する自動運転車であってもよい。つまり、各実施形態は、通常は自動運転が行われ、危険回避時や任意のタイミングで手動運転を可能とすることができる。なお、サブユニット室２２Ｃを車両上下方向に仕切り、自動運転ユニット４０を車両下方側に配置することで、運転席を車両上方に設けることができる。
各実施形態では電動車両として電気自動車を例示したが、これに限らず、電動車両は燃料電池車であってもよい。この場合、水素タンク、燃料電池スタックをバッテリケース３１の前端部と駆動ユニット３２の後端部の範囲内に配置することで、衝突に対する安全性を確保することができる。
１０、１０Ａ、１０Ｂ 車両
２０Ａ 床面
２０Ｄ 側壁部（車幅方向の壁部）
２２ 荷室（車内空間部）
２５ 前部開口部（開口部）
２６ 前部スロープ（スロープ）
２７ 後部開口部（開口部）
２８ 後部スロープ（スロープ）
３０ バッテリ
３２ 駆動ユニット
３４ パワーユニット（駆動用電力変換器）
３８ 分岐ボックス
４０ 自動運転ユニット（制御ユニット）
５０ 冷凍庫（貯蔵庫）
５２ 電力変換ユニット（貯蔵庫用電力変換器）
５４ 機器用バッテリ（バッテリ）

Claims (5)

  1. 車内空間部における床下に収納されたバッテリと、
    前記車内空間部に収納された調温可能な貯蔵庫と、
    前記バッテリに対し車両前後方向の一方側に設けられた駆動ユニットと、
    車両前後方向において前記バッテリから前記駆動ユニットの前記一方側の端部にかけた範囲に配置され、前記バッテリ及び前記駆動ユニットに電気的に接続される駆動用電力変換器と、
    前記範囲に配置され、前記貯蔵庫に電気的に接続される貯蔵庫用電力変換器と、
    車両の自動運転を制御する制御ユニットと、
    を備え、
    前記制御ユニットは、前記バッテリに対し車両前後方向の他方側に配置される電動車両。
  2. 前記車内空間部における車幅方向の壁部に設けられ、荷物の出し入れが可能な開口部と、
    前記車内空間部の床面と前記バッテリとの間に収納可能であり、前記開口部において前記床面から前記車内空間部の外部に向けて延びるスロープと、
    を備える請求項１に記載の電動車両。
  3. 車内空間部における床下に収納されたバッテリと、
    前記車内空間部に収納された調温可能な貯蔵庫と、
    前記バッテリに対し車両前後方向の一方側に設けられた駆動ユニットと、
    車両前後方向において前記バッテリから前記駆動ユニットの前記一方側の端部にかけた範囲に配置され、前記バッテリ及び前記駆動ユニットに電気的に接続される駆動用電力変換器と、
    前記範囲に配置され、前記貯蔵庫に電気的に接続される貯蔵庫用電力変換器と、
    車両の自動運転を制御する制御ユニットと、
    前記車内空間部における車幅方向の壁部に設けられ、荷物の出し入れが可能な開口部と、
    前記車内空間部の床面と前記バッテリとの間に収納可能であり、前記開口部において前記床面から前記車内空間部の外部に向けて延びるスロープと、
    を備える電動車両。
  4. 前記車内空間部は調温を行わない空間である常温室を含み、
    前記車内空間部において、前記貯蔵庫は前記常温室よりも前記駆動ユニット側に配置されている請求項２又は３に記載の電動車両。
  5. 前記バッテリと電気的に接続され、かつ前記バッテリの電力を前記駆動用電力変換器と前記貯蔵庫用電力変換器とに分岐する分岐ボックスを備える請求項１～４の何れか１項に記載の電動車両。
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