JP6511292B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、インバータが搭載されたハイブリッド車両に関する。

近年、エンジンとモータ双方の駆動力で走行するハイブリッド車両が普及している。ハイブリッド車両にはインバータが搭載されており、インバータによって、バッテリから出力される直流電力が交流電力に変換されモータに供給される。

インバータをエンジンルームやトランクルームの床下などに搭載する場合、走行用のモータを搭載しないエンジン車両の車体から大幅な設計変更が必要となりコストが高くなる。そこで、インバータを搭乗者が入る車室の床下に配置する構成が公開されている（例えば、特許文献１、２）。

特許第４０５０４５１号公報 特開２００３−１６９４０３号公報

ところで、インバータの整備中などには、インバータとモータやバッテリとを接続する接続端子を露出させることがあり、感電防止のため、これらの高電圧部が露出すると通電を遮断するインターロック機構が設けられる。このような機構にはコストがかかることから、安全性を確保しつつコストを低減する感電防止技術の開発が希求されている。

そこで、本発明は、インバータやインバータに接続されたケーブルに接触することによる感電を防止して安全性を確保しつつ、コストを低減することができるハイブリッド車両を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のハイブリッド車両は、車体のうち、車室の床下に配されたインバータと、インバータの本体に設けられ、モータまたはバッテリと接続される接続端子と、インバータの本体に対し、車体の車幅方向内側に配置される燃料タンクと、を備え、接続端子は、インバータの本体の底面に対し、上面側に位置し、インバータの本体のうち、車体の車幅方向外側の側面よりも、車幅方向内側に位置することを特徴とする。

接続端子は、インバータの本体のうち、車体の車幅方向内側の側面から、車幅方向内側に向かって突出してもよい。

接続端子は、インバータの本体のうち、燃料タンク側に配され、かつ、燃料タンク側に突出してもよい。

インバータは、車体の前後方向の位置が、モータとバッテリとの間であって、バッテリからの直流電流を交流電流に変換してモータへ供給してもよい。

本発明によれば、インバータやインバータに接続されたケーブルに接触することによる感電を防止して安全性を確保しつつ、コストを低減することができる。

ハイブリッド車両の側面図である。 インバータユニットの分解斜視図である。 車体に取り付けられたインバータユニットの斜視図である。 接続端子の向きを説明するための説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、ハイブリッド車両１００の側面図である。図１に示すように、ハイブリッド車両１００には、エンジン１０２、モータ１０４、および、バッテリ１０６が搭載される。エンジン１０２は、車体１００ａの前後方向（図１中、左右方向）の前方側に配され、エンジン１０２の後方にモータ１０４が配置される。バッテリ１０６は、車体１００ａの後方側に配される。

ここで、ハイブリッド車両１００には、バッテリ１０６の残量が十分な場合にエンジン１０２に優先してモータ１０４で走行するモータ走行モード、および、バッテリ１０６の残量が少ない場合にモータ１０４とエンジン１０２とを併用して走行するエンジン併用モードといった走行モードが準備されている。

例えば、ハイブリッド車両１００では、バッテリ１０６の残量に応じて走行モードが選択され、エンジン併用モードが選択された場合には、走行状態に応じてエンジン１０２とモータ１０４との駆動状態が切り換わり、エネルギー効率を高めるとともに、ＣＯ_２等の排気ガスを削減することが可能となる。

また、ハイブリッド車両１００にはインバータ１０８が搭載されている。インバータ１０８は、搭乗者が入る車室１００ｂの床下に配置され、車体１００ａの前後方向における、モータ１０４とバッテリ１０６との間に位置している。

そして、インバータ１０８は、バッテリ１０６から直流電流を受け、その直流電流を交流電流に変換してモータ１０４へ供給する。以下、インバータ１０８周辺の構造について詳述した後、インバータ１０８の配置について詳述する。

図２は、インバータユニット１１０の分解斜視図である。図２に示すように、インバータユニット１１０は、インバータ１０８と、カバー部材１１２（上部カバー１１４、下部カバー１１６、後面カバー１１８）と、アンダーカバー１２２と、リアカバー１２４を含んで構成される。

インバータ１０８の本体１０８ａは、大凡直方体形状であって、カバー部材１１２は、このインバータ１０８の本体１０８ａの全面を覆うことで、インバータ１０８から生じるスイッチング音や電磁ノイズを遮蔽する。

カバー部材１１２は、上部カバー１１４、下部カバー１１６、後面カバー１１８で構成されている。上部カバー１１４および下部カバー１１６は、底面１１４ａ、１１６ａが矩形であって、底面１１４ａ、１１６ａのうち、車体１００ａの前後方向の後面側を除く３辺から側壁１１４ｂ、１１６ｂが立設している。後面カバー１１８は、大凡平板形状となっている。

そして、インバータ１０８の本体１０８ａに対し、上面１０８ｂを上部カバー１１４が覆い、底面１０８ｃを下部カバー１１６が覆い、車体１００ａの前後方向の後面１０８ｄを後面カバー１１８が覆っている。このとき、上部カバー１１４の側壁１１４ｂのフランジと、下部カバー１１６の側壁１１６ｂのフランジが当接し、本体１０８ａの側面１０８ｅ、および、車体１００ａの前後方向の前面１０８ｆを被覆することとなる。

また、インバータ１０８の本体１０８ａには、接続端子１２０が設けられている。接続端子１２０は、インバータ１０８の本体１０８ａの底面１０８ｃに対し、上面１０８ｂ側に位置している。具体的に、接続端子１２０は、本体１０８ａの側面１０８ｅから突出している。そして、下部カバー１１６の側壁１１６ｂのうち、組立後の状態で接続端子１２０に対向する部位に切欠１１６ｃが形成され、組立後に切欠１１６ｃから接続端子１２０が露出する。

図３は、車体１００ａに取り付けられたインバータユニット１１０の斜視図であり、車体１００ａのうちの車室１００ｂの床下を、路面側から見た図である。カバー部材１１２が取り付けられたインバータ１０８は、図３に示すように、アンダーカバー１２２およびリアカバー１２４によって覆われている。

インバータ１０８は、これらのカバー部材１１２で被覆された後、上記のように、車室１００ｂの床下に設置される。このとき、路面から小石が跳ねて衝突したり、水が浸入したりするおそれがあることから、インバータ１０８を保護するためにアンダーカバー１２２およびリアカバー１２４が設けられている。アンダーカバー１２２は路面側からインバータ１０８を覆い、リアカバー１２４は車体１００ａの前後方向の後方側からインバータ１０８を覆う。

また、カバー部材１１２とアンダーカバー１２２の間には、アンダーカバー１２２やカバー部材１１２よりも剛性の高い接地プロテクタ（不図示）が配され、インバータ１０８を接地による衝撃から保護している。

図３に示すケーブル１２６ａは、一端がインバータ１０８の接続端子１２０に接続されるとともに、他端がバッテリ１０６に接続され、ケーブル１２６ｂは、一端がインバータ１０８の接続端子１２０に接続されるとともに、他端がモータ１０４に接続されており、いずれも大電流が流通する。

燃料タンク１２８は、インバータユニット１１０（インバータ１０８の本体１０８ａ）に対し、車体１００ａの車幅方向に配置されている。具体的に、燃料タンク１２８は、インバータ１１０に対し、車幅方向の右横に位置する。

燃料タンク１２８の周辺は、燃料タンク１２８を保護するために、車体１００ａのフレームを構成するメンバなどの高強度部材が配置されている。ここでは、インバータユニット１１０を燃料タンク１２８の車幅方向に配置することで、燃料タンク１２８とともにインバータユニット１１０を保護することが可能となる。

また、カバー部材１１２を取り付けたインバータ１０８は、車体１００ａに形成された窪みに配置され、その横に燃料タンク１２８が配置される。その結果、インバータ１０８は、車体１００ａや燃料タンク１２８といった剛性の高い部材で保護されることとなり、インバータ１０８を保護する保護部材にかかるコストを低減することが可能となる。

図４は、接続端子１２０の向きを説明するための説明図であり、車体１００ａのうちの車室１００ｂの床下を、路面側から見た図である。ただし、図４においては、理解を容易とするため、インバータユニット１１０からカバー部材１１２、アンダーカバー１２２、および、リアカバー１２４を取り除いて示す。

図４に示すように、接続端子１２０は、インバータ１０８の本体１０８ａのうち、車体１００ａの車幅方向内側（図４中、矢印で示す）の側面１０８ｅ_１から、車体１００ａの車幅方向内側に向かって突出している。すなわち、車体１００ａの側面のうち、インバータ１０８に近い側（例えば、図４中、矢印の起点）からインバータ１０８を見たとき、接続端子１２０が本体１０８ａの裏側（見えない側）に突出していることとなる。

そのため、インバータ１０８の整備中などに、接続端子１２０を露出させた状態で、作業者が、車体１００ａの側面のうち、インバータ１０８に近い側から手を伸ばしても、接続端子１２０に触れにくくなり、安全性を向上することが可能となるとともに、別途、感電防止の機構を設ける場合に比べてコストを低減することができる。

また、接続端子１２０は、インバータ１０８の本体１０８ａのうち、燃料タンク１２８側に配され、燃料タンク１２８側に突出していることから、燃料タンク１２８側からの衝撃に際し、燃料タンク１２８によって接続端子１２０を保護することが可能となる。

上述したように、本実施形態のハイブリッド車両１００においては、インバータ１０８やインバータ１０８に接続されたケーブル１２６ａ、１２６ｂに接触することによる感電を防止して安全性を確保しつつ、コストを低減することができる。

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

例えば、上述した実施形態では、接続端子１２０は、インバータ１０８の本体１０８ａのうち、車体１００ａの車幅方向内側の側面１０８ｅ_１から、車幅方向内側に向かって突出する場合について説明した。しかし、接続端子１２０は、少なくとも、インバータ１０８の本体１０８ａのうち、車体１００ａの車幅方向外側の側面１０８ｅ_２よりも、車幅方向内側に位置していればよい。ただし、接続端子１２０を、車幅方向内側の側面１０８ｅ_１から、車幅方向内側に向かって突出させることで、作業者による接触が難しくなり、安全性を一層向上することが可能となる。

また、上述した実施形態では、インバータ１０８の本体１０８ａに対し、車体１００ａの車幅方向に燃料タンク１２８が配置される場合について説明したが、燃料タンク１２８は、いずれの位置に配されてもよい。

また、上述した実施形態では、インバータ１０８は、車体１００ａの前後方向の位置が、モータ１０４とバッテリ１０６との間である場合について説明した。しかし、モータ１０４およびバッテリ１０６をいずれもインバータ１０８よりも前方側または後方側に配してもよい。ただし、インバータ１０８を、車体１００ａの前後方向の位置が、モータ１０４とバッテリ１０６との間となるように配することで、バッテリ１０６からモータ１０４に電流が供給される経路を大凡一方向にして、ケーブル１２６ａ、１２６ｂの配設を容易とすることができる。

本発明は、インバータが搭載されたハイブリッド車両に利用できる。

１００ ハイブリッド車両
１００ａ 車体
１００ｂ 車室
１０４ モータ
１０６ バッテリ
１０８ インバータ
１０８ａ 本体
１０８ｂ 上面
１０８ｃ 底面
１０８ｅ、１０８ｅ_１、１０８ｅ_２ 側面
１２０ 接続端子
１２８ 燃料タンク

Claims (4)

1. 車体のうち、車室の床下に配されたインバータと、
   前記インバータの本体に設けられ、モータまたはバッテリと接続される接続端子と、
   前記インバータの本体に対し、前記車体の車幅方向内側に配置される燃料タンクと、
   を備え、
   前記接続端子は、前記インバータの本体の底面に対し上面側に位置し、該インバータの本体のうち、前記車体の車幅方向外側の側面よりも、車幅方向内側に位置することを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記接続端子は、前記インバータの本体のうち、前記車体の車幅方向内側の側面から、該車幅方向内側に向かって突出していることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記接続端子は、前記インバータの本体のうち、前記燃料タンク側に配され、かつ、該燃料タンク側に突出していることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記インバータは、前記車体の前後方向の位置が、前記モータとバッテリとの間であって、該バッテリからの直流電流を交流電流に変換して該モータへ供給することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。

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