JPH11180162A - 電気自動車における配線構造 - Google Patents
電気自動車における配線構造Info
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Abstract
てモータを駆動する電気自動車において、インバータと
モータとを接続する交流動力線によるノイズの影響を最
小限に抑える。 【解決手段】 モータ5の後部にインバータ12が一体
に取り付けられており、このインバータ12をモータ5
に接続する3本の3相交流動力線a1 〜a3 は、減速機
6のケーシング37,38の内部に収納される。モータ
5にインバータ12を一体に設けたので、3相交流動力
線a1 〜a3 の長さが短くなって重量の軽減および電気
抵抗による発熱の抑制が可能となる。しかもノイズを発
生し易い3相交流動力線a1 〜a3 をケーシング37,
38の内部に収納したので、そこから発生するノイズを
ケーシング37,38で遮断して外部への漏洩を防止
し、オーディオ装置や電子制御装置への影響を最小限に
抑えることができる。
Description
流をインバータで交流電流に変換してモータを駆動し、
モータの駆動力を減速機を介して駆動輪に伝達する電気
自動車における配線構造に関する。
車体前部に搭載したパワーユニット01はモータ02、
減速機03および差動装置04を一体に備えており、車
体中央部に搭載したバッテリ05…の電力をコントロー
ルユニット06およびインバータ07を介してモータ0
2を供給することにより、前輪08,08を駆動して走
行するようになっている。
電気自動車は、バッテリ05の直流をインバータ07で
3相交流に変換し、この3相交流を動力線09を介して
モータ02に供給するようになっているが、インバータ
07とモータ02とが離れて配置されているために前記
動力線09が露出してしまい、そこから発生するノイズ
でオーディオ装置や電子制御装置が影響を受ける可能性
があった。
で、バッテリの直流を交流に変換してモータを駆動する
電気自動車において、インバータとモータとを接続する
交流動力線によるノイズの影響を最小限に抑えることを
目的とする。
に、請求項1に記載された発明は、バッテリの直流電流
をインバータで交流電流に変換してモータを駆動し、モ
ータの駆動力を減速機を介して駆動輪に伝達する電気自
動車において、インバータおよび減速機をモータと一体
に設け、前記交流電流を流す動力線を減速機のケーシン
グ内部に収納したことを特徴とする。
一体に設けたのでインバータとモータとを接続する動力
線の長さが短くなり、これにより重量の軽減および電気
抵抗による発熱の抑制が可能となる。しかもノイズを発
生し易い交流電流の動力線を減速機のケーシングの内部
に収納したので、そこから発生するノイズを減速機のケ
ーシングで遮断して外部への漏洩を防止し、オーディオ
装置や電子制御装置への影響を最小限に抑えることがで
きる。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
で、図1は電気自動車の全体側面図、図2は電気自動車
の全体斜視図、図3はバッテリボックスを取り外した状
態での電気自動車の全体斜視図、図4は電気自動車の駆
動系および制御系のブロック図、図5は図1の5方向矢
視断面図、図6はモータおよびPDUの平面図、図7は
図6の7−7線断面図である。
WFL,WFRおよび左右の後輪WRL,WRRを備えた電気自
動車Vは、車体前後方向に延びる左右一対のサイドフレ
ーム1L,1R と、車体左右方向に延びて両サイドフレ
ーム1L ,1R を接続する前部クロスメンバ2および後
部クロスメンバ3とから構成される車体フレーム4を備
える。左右のサイドフレーム1L ,1R の前端間に搭載
された走行用駆動源であるモータ5には減速機6および
差動装置7が一体に設けられており、この差動装置7か
ら左右に延びるドライブシャフト8L ,8R が左右の前
輪WFL,WFRにそれぞれ接続される。
た浅いトレー状のバッテリボックス9が着脱自在に支持
されており、このバッテリボックス9の後半部にモータ
5に給電するための24個のバッテリ10…が2列に搭
載されるとともに、その前半部にモータ5、バッテリ1
0…、各種補機類等を制御するためのコントロールユニ
ット11が搭載される。
DU12(パワードライブユニット)が取り付けられ
る。PDU12はコントロールユニット11からの指令
でモータ5の駆動および回生を制御するもので、バッテ
リ10…の直流電流を3相交流電流に変換してモータ5
を駆動し、またモータ5の回生時には該モータ5が発電
した3相交流電流を直流電流に変換してバッテリ10…
を充電する。
の概略構成を、図4に基づいて説明する。尚、図4にお
いて太い実線は高電圧・高電流ラインを、中間の太さの
実線は高電圧・中低電流ラインを、細い実線は低電圧・
低電流ラインを、矢印付きの破線は信号ラインをそれぞ
れ示している。
ボックス21と、ジャンクションボード22と、マネー
ジングECU23(マネージング電子制御ユニット)
と、モータECU24(モータ電子制御ユニット)と、
オンボードチャージャ25と、ダウンバータ26と、エ
アコン用インバータ27とから構成される。
10…はNi−MHバッテリよりなり、それらが24個
直列に接続されて総電圧は288ボルトになる。バッテ
リボックス9に搭載されたバッテリ10…とモータ5に
支持されたPDU12との間には、コンタクタボックス
21およびジャンクションボード22が直流動力線
d 1 ,d2 を介して直列に接続されるとともに、PDU
12とモータ5とが3相交流動力線a1 ,a2 ,a3 を
介して接続される。
ス21には、イグニッションスイッチに連動して開閉す
るメインコンタクタ28と、メインコンタクタ28の閉
成時に突入電流により該メインコンタクタ28が損傷す
るのを防止するためのプリチャージコンタクタ29およ
びプリチャージ抵抗29aとが設けられる。ジャンクシ
ョンボード22は、コンタクタボックス21およびPD
U12間の直流動力線d1 ,d2 からオンボードチャー
ジャ25、ダウンバータ26およびエアコン用インバー
タ27に配電する機能を有する。オンボードチャージャ
25はバッテリ10…を充電するためのもので、外部の
商用電源に接続されるプラグ30を備える。ダウンバー
タ26は電気自動車Vの各種補機類を駆動する12ボル
トの補助バッテリ31を充電するためのもので、バッテ
リ10…の電圧を14.5ボルトに降圧して補助バッテ
リ31に供給する。エアコン用インバータ27はバッテ
リ10…の直流電流を交流電流に変換してエアコンのコ
ンプレッサ32を駆動する。
タ28の開閉制御と、オンボードチャージャ25、ダウ
ンバータ26およびエアコン用インバータ27への電力
供給と、バッテリ10…の残容量信号の出力と、警報信
号の出力とを司る。またモータECU24は、ブレーキ
信号、セレクタポジション、アクセル開度およびモータ
回転数に基づいてPDU12を制御することにより、モ
ータ5が発生する駆動力および回生制動力を制御する。
装置7の構造を説明する。
されてボルト36…で結合された右ケーシング37およ
び左ケーシング38の内部に収納されており、右ケーシ
ング37の後部右側面にモータ5の左端面がボルト39
…で結合される。右ケーシング37および左ケーシング
38は、本発明における減速機のケーシングを構成す
る。左ケーシング38に中空のメインシャフト40の左
端がボールベアリング41およびローラベアリング42
を介して支持されており、モータ5の左端面から突出し
て右ケーシング37にボールベアリング43を介して支
持されたモータ出力軸44が、前記メインシャフト40
の右端内周に相対回転自在に嵌合する。モータ出力軸4
4の左端内周に右端をスプライン係合させたトーション
軸45の左端が、メインシャフト40の左端内周にスプ
ライン嵌合する。而して、モータ出力軸44の回転はト
ーション軸45を介してメインシャフト40に伝達さ
れ、その際にトーション軸45が捩じれ変形することに
よりモータ5のトルク変動を緩衝する。
にそれぞれボールベアリング46,47を介してカウン
タシャフト48が支持されており、このカウンタシャフ
ト48に設けたドリブンギヤ49がメインシャフト40
に設けたドライブギヤ50に噛合する。更にカウンタシ
ャフト48には、差動装置7に駆動力を伝達するファイ
ナルドライブギヤ51と、図示せぬパーキングポウルに
より係止可能なパーキングギヤ52とが設けられる。
にそれぞれボールベアリング53,54を介してディフ
ァレンシャルギヤボックス55が支持されており、その
ディファレンシャルギヤボックス55の外周に、前記フ
ァイナルドライブギヤ51に噛合するファイナルドリブ
ンギヤ56がボルト57…で固定される。ディファレン
シャルギヤボックス55に支持したピニオンシャフト5
8に一対のディファレンシャルピニオン59,59が回
転自在に支持されており、これら一対のディファレンシ
ャルピニオン59,59はディファレンシャルギヤボッ
クス55に嵌合する左右のドライブシャフト8L ,8R
の内端に固定した一対のディファレンシャルサイドギヤ
60,60にそれぞれ噛合する。
44からトーション軸45、メインシャフト40、ドラ
イブギヤ50、ドリブンギヤ49、カウンタシャフト4
8、ファイナルドライブギヤ51、ファイナルドリブン
ギヤ56、ディファレンシャルギヤボックス55、ピニ
オンシャフト58、ディファレンシャルピニオン59,
59、ディファレンシャルサイドギヤ60,60および
左右のドライブシャフト8L ,8R を介して左右の前輪
WFL,WFRに伝達される。電気自動車Vの前進・後進の
切り換えは、モータ5の回転方向の変更により行われ
る。
装置7に対してモータ5および減速機6は車体後方に配
置されており、またモータ5および減速機6の近傍から
車体後方にかけて車体フレーム4の上面に支持されたフ
ロアパネル63(図1に太線で図示)に対して、モータ
5、減速機6および差動装置7は低い位置に配置されて
いる。その結果、車体前端と差動装置7前端との間に形
成されるクラッシャブルゾーン(図1参照)の前後方向
寸法を最大限に拡大し、衝突時における衝撃吸収効果を
高めることができる。しかも重量物であるモータ5およ
び減速機6が前輪WFL,WFRの位置よりも車体後方側に
配置されているので、所謂ミッドシップのレイアウトが
達成されて車両の運動性能向上に寄与することができ
る。
7がフロアパネル63よりも下方に配置されているので
車両の重心位置を下げて安定性を高めることができ、し
かもモータ5、減速機6および差動装置7が衝突の衝撃
で車体後方に移動してもフロアパネル63の上方に車室
に与える影響を最小限に抑えることができる。
ックス9の前部空間を利用してコントロールユニット1
1およびPDU12を搭載したので、バッテリ10…か
らコントロールユニット11を経てPDU12に至る直
流動力線d1 ,d2 の長さと、PDU12からモータ5
に至る3相交流動力線a1 ,a2 ,a3 の長さとを最小
限に抑えることができるだけでなく、バッテリ10…の
メンテナンスとコントロールユニット11およびPDU
12のメンテナンスとを同時に行うことが可能になって
利便性が向上する。
部に一体に取り付けられたインバータ12から延びる3
本の3相交流動力線a1 ,a2 ,a3 は、モータ5に結
合された右ケーシング37の内部空間を通ってモータ5
に接続される。3相交流動力線a1 ,a2 ,a3 に臨む
右ケーシング37には着脱自在なカバー61で覆われた
点検窓62が設けられており、この点検窓62を通して
3相交流動力線a1 ,a2 ,a3 の点検を行うことがで
きる。
部に一体に取り付けたので、PDU12とモータ5とを
接続する3相交流動力線a1 ,a2 ,a3 は極めて短い
ものとなり、電気抵抗による発熱の抑制および重量の軽
減に寄与することができる。また3相交流動力線a1 ,
a2 ,a3 は減速機6の右ケーシング37で覆われてノ
イズが外部空間に漏洩することがないため、前記ノイズ
によるオーディオ装置や電子制御装置に対する影響を最
小限に抑えることができる。
られているため、バッテリボックス9の前部に設けたコ
ントロールユニット11からPDU12に延びる直流動
力線d1 ,d2 (図1〜図3参照)の長さを最小限に抑
えることができる。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
で前輪WFL,WFRを駆動しているが、本発明はモータ5
で後輪WRL,WRRを駆動する電気自動車Vに対しても適
用することができる。
によれば、モータにインバータを一体に設けたのでイン
バータとモータとを接続する動力線の長さが短くなり、
これにより重量の軽減および電気抵抗による発熱の抑制
が可能となる。しかもノイズを発生し易い交流電流の動
力線を減速機のケーシングの内部に収納したので、そこ
から発生するノイズを減速機のケーシングで遮断して外
部への漏洩を防止し、オーディオ装置や電子制御装置へ
の影響を最小限に抑えることができる。
動車の全体斜視図
Claims (1)
- 【請求項1】 バッテリ(10)の直流電流をインバー
タ(12)で交流電流に変換してモータ(5)を駆動
し、モータ(5)の駆動力を減速機(6)を介して駆動
輪(WFL,WFR)に伝達する電気自動車において、 インバータ(12)および減速機(6)をモータ(5)
と一体に設け、前記交流電流を流す動力線(a1 ,
a2 ,a3 )を減速機(6)のケーシング(37,3
8)内部に収納したことを特徴とする、電気自動車にお
ける配線構造。
Priority Applications (1)
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