特開 2024-88358 電動車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024088358

(43)【公開日】2024-07-02

(54)【発明の名称】電動車両

(51)【国際特許分類】

   B60K 1/00 20060101AFI20240625BHJP

   B60K 17/12 20060101ALI20240625BHJP

【ＦＩ】

B60K1/00

B60K17/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022203488

(22)【出願日】2022-12-20

(71)【出願人】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 雅士

【テーマコード（参考）】

3D042

3D235

【Ｆターム（参考）】

3D042AA10

3D042AB01

3D042BE02

3D235AA01

3D235BB03

3D235CC01

3D235CC12

3D235CC13

3D235DD12

3D235DD17

3D235FF14

3D235HH02

3D235HH22

(57)【要約】

【課題】正面衝突時に電力制御装置がダッシュパネルと接触して損傷することを防止できる電動車両を提供すること。
【解決手段】電動車両１において、ブラケット４０は、ＰＣＵ３０の前端部に固定されるフロント支持部４１と、ＰＣＵ３０の後端部に固定されるリヤ支持部４２と、フロント支持部４１とリヤ支持部４２とを相互に接続する接続部４３と、を有している。リヤ支持部４２は、ダッシュパネル２と対向する後壁４２Ａを有し、後壁４２Ａは車両下方から車両上方に向かうに従ってＰＣＵ３０の後側面３０Ａに対する車両前後方向の間隔が増加するように形成されている。ジェネレータおよび走行用モータは、ライトケース１２とレフトケース１３とに囲まれる収納室に収納されている。ブラケット４０は、ライトケース１２およびレフトケース１３にブラケット取付ボルト４７によって締結される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダッシュパネルの車両前方側に形成されるエンジンルームに配置され、回転電機を収納するトランスアクスルケースと、
前記トランスアクスルケースの上方に配置され、前記回転電機を制御する電力制御装置と、
前記電力制御装置を前記トランスアクスルケースに支持するブラケットと、を備え、
前記電力制御装置が、その前部が後部より低くなるよう傾斜した姿勢で配置される電動車両であって、
前記ブラケットは、前記電力制御装置の前端部に固定されるフロント支持部と、前記電力制御装置の後端部に固定されるリヤ支持部と、前記フロント支持部と前記リヤ支持部とを相互に接続する接続部と、を有し、
前記リヤ支持部は、前記ダッシュパネルと対向する後壁を有し、前記後壁は車両下方から車両上方に向かうに従って前記電力制御装置の後側面に対する車両前後方向の間隔が増加するように形成されることを特徴とする電動車両。

【請求項2】

前記トランスアクスルケースは、車両幅方向に並び、ケース締結ボルトによって締結される第１ケースおよび第２ケースを有し、
前記回転電機は、前記第１ケースと前記第２ケースとに囲まれる収納室に収納され、
前記ブラケットは、前記第１ケースおよび前記第２ケースにブラケット取付ボルトによって締結されることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。

【請求項3】

前記接続部は、前記電力制御装置の車両幅方向の両側部に配置される一対の側方部材からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動車両。

【請求項4】

前記電力制御装置の車両幅方向の側部に電力線が接続され、
前記側方部材は車両幅方向で前記電力制御装置に対して前記電力線の外方に配置されることを特徴とする請求項３に記載の電動車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電動機等を収納するトランスアクスルケースに、電動機を制御する制御ユニットを固定する技術が記載されている。特許文献１に記載のものは、制御ユニットを収容するユニットケースと、ユニットケースの前部をトランスアクスルケースの前部に固定する前側ブラケットと、ユニットケースの後部をトランスアクスルケースの後部に固定する後側ブラケットと、電動機と制御ユニットとに接続された制御線と、を備えている。前側ブラケットには突起部が設けられており、この突起部は、電動車両の前面衝突時に前側ブラケットがトランスアクスルケースとの固定部を支点として回動する際の回動量を規制する。これにより、特許文献１に記載のものは、制御線の損傷を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１３７０１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の技術にあっては、車両の正面衝突時に、前方からの荷重により電力制御装置（制御ユニット）が後方に押し込まれ、電力制御装置の後側面、および後側面に配置されたコネクタ類がダッシュパネルと接触して損傷するおそれがあった。

【0005】

本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、正面衝突時に電力制御装置がダッシュパネルと接触して損傷することを防止できる電動車両を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、ダッシュパネルの車両前方側に形成されるエンジンルームに配置され、回転電機を収納するトランスアクスルケースと、前記トランスアクスルケースの上方に配置され、前記回転電機を制御する電力制御装置と、前記電力制御装置を前記トランスアクスルケースに支持するブラケットと、を備え、前記電力制御装置が、その前部が後部より低くなるよう傾斜した姿勢で配置される電動車両であって、前記ブラケットは、前記電力制御装置の前端部に固定されるフロント支持部と、前記電力制御装置の後端部に固定されるリヤ支持部と、前記フロント支持部と前記リヤ支持部とを相互に接続する接続部と、を有し、前記リヤ支持部は、前記ダッシュパネルと対向する後壁を有し、前記後壁は車両下方から車両上方に向かうに従って前記電力制御装置の後側面に対する車両前後方向の間隔が増加するように形成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

このように上記の本発明によれば、正面衝突時に電力制御装置がダッシュパネルと接触して損傷することを防止できる電動車両を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の一実施例に係る電動車両の前部の左側面図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例に係る電動車両のトランスアクスルケースの背面図である。

【図3】図３は、本発明の一実施例に係る電動車両のトランスアクスルケースの斜視図である。

【図4】図４は、本発明の一実施例に係る電動車両のトランスアクスルケースの内部構造図である。

【図5】図５は、本発明の一実施例に係る電動車両のブラケットの平面図である。

【図6】図６は、本発明の一実施例に係る電動車両のブラケットの左側面図である。

【図7】図７は、本発明の一実施例に係る電動車両のブラケットの正面図である。

【図8】図８は、本発明の一実施例に係る電動車両のブラケットの背面図である。

【図9】図９は、本発明の一実施例に係る電動車両の前部の衝突後の左側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の一実施の形態に係る電動車両は、ダッシュパネルの車両前方側に形成されるエンジンルームに配置され、回転電機を収納するトランスアクスルケースと、トランスアクスルケースの上方に配置され、回転電機を制御する電力制御装置と、電力制御装置をトランスアクスルケースに支持するブラケットと、を備え、電力制御装置が、その前部が後部より低くなるよう傾斜した姿勢で配置される電動車両であって、ブラケットは、電力制御装置の前端部に固定されるフロント支持部と、電力制御装置の後端部に固定されるリヤ支持部と、フロント支持部とリヤ支持部とを相互に接続する接続部と、を有し、リヤ支持部は、ダッシュパネルと対向する後壁を有し、後壁は車両下方から車両上方に向かうに従って電力制御装置の後側面に対する車両前後方向の間隔が増加するように形成されることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る電動車両は、正面衝突時に電力制御装置がダッシュパネルと接触して損傷することを防止できる。

【実施例0010】

以下、本発明の一実施例に係る電動車両について図面を用いて説明する。図１から図９は、本発明の一実施例に係る電動車両を説明する図である。

【0011】

図１において、電動車両１の前部にはダッシュパネル２が設けられ、このダッシュパネル２の車両前方側にはエンジンルーム３が形成されている。ダッシュパネル２の車両後方側には車室４が形成されており、ダッシュパネル２は車室４とエンジンルーム３とを仕切っている。

【0012】

エンジンルーム３にはトランスアクスルケース１１が配置されており、トランスアクスルケース１１は、回転電機としてのジェネレータ２１および走行用モータ２２と、ディファレンシャル装置２３と、を収納している。

【0013】

トランスアクスルケース１１の上方には、電力制御装置としてのＰＣＵ（Power Control Unit）３０が配置されている。ＰＣＵ３０は、図示しないインバータおよびＤＣ－ＤＣコンバータを有しており、ジェネレータ２１および走行用モータ２２の電圧および電流を制御する。ＰＣＵ３０は、その前部が後部より低くなるよう傾斜した姿勢で配置されている。言い換えれば、ＰＣＵ３０は前下がりまたは後ろ上がりの姿勢で配置されている。なお、トランスアクスルケース１１の上面も、その前部が後部より低くなるよう傾斜している。

【0014】

エンジンルーム３におけるトランスアクスルケース１１の前方には、ラジエータ５が設けられている。ラジエータ５は、内燃機関６（図２参照）との間で循環する冷却水を外気との熱交換により冷却する。

【0015】

図２において、電動車両１は内燃機関６を備えており、内燃機関６は、エンジンルーム３において、トランスアクスルケース１１の右側面に連結されている。内燃機関６は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルのガソリンエンジンで構成されている。

【0016】

図１において、ジェネレータ２１は、内燃機関６の発生する動力により電力を発電する。走行用モータ２２は、ジェネレータ２１により発電された電力、または図示しないバッテリに蓄電された電力によって駆動する。走行用モータ２２の発生する動力は、ディファレンシャル装置２３を介して左右の駆動軸２４に伝達される。走行用モータ２２は、電動車両１の減速時に、左右の駆動軸２４からディファレンシャル装置２３を介して逆方向に伝達された動力によって発電する。このように、電動車両１は、いわゆるシリーズハイブリッド方式の車両である。

【0017】

図１、図２、図３、図４において、電動車両１は、ＰＣＵ３０をトランスアクスルケース１１に支持するブラケット４０を備えている。ブラケット４０は、ＰＣＵ３０の底面と平行に配置されており、その前部が後部より低くなるよう傾斜している。

【0018】

ブラケット４０は、ＰＣＵ３０の前端部に固定されるフロント支持部４１と、ＰＣＵ３０の後端部に固定されるリヤ支持部４２と、フロント支持部４１とリヤ支持部４２とを相互に接続する接続部４３と、を有している。なお、ブラケット４０は、鋳造や削り出し等の製造方法によりフロント支持部４１、リヤ支持部４２および接続部４３が一体構造となるように構成してもよいし、フロント支持部４１、リヤ支持部４２および接続部４３を別々の部材として製造した後に溶接等により一体化するように構成してもよい。

【0019】

フロント支持部４１の車両幅方向の両端部には防振ブッシュ４５がそれぞれ装着されており、防振ブッシュ４５にはボルト４５Ａが貫通している。フロント支持部４１は、ＰＣＵ３０の前端部の下部に、防振ブッシュ４５を介してボルト４５Ａによって固定されている。

【0020】

リヤ支持部４２の車両幅方向の両端部には防振ブッシュ４５がそれぞれ装着されており、防振ブッシュ４５にはボルト４５Ａが貫通している。リヤ支持部４２は、ＰＣＵ３０の後端部の下部に、防振ブッシュ４５を介してボルト４５Ａによって固定されている。

【0021】

防振ブッシュ４５は、ＰＣＵ３０側の部材とフロント支持部４１との間およびＰＣＵ３０側の部材とリヤ支持部４２との間に夫々弾性部材を設けた構造となっており、トランスアクスルケース１１からブラケット４０を介してＰＣＵ３０に伝達される振動を抑制している。

【0022】

図１において、リヤ支持部４２は、ダッシュパネル２と対向する後壁４２Ａを有している。電動車両１は、エンジンルーム３が狭い軽自動車等のコンパクトカーであるため、ＰＣＵ３０およびトランスアクスルケース１１とダッシュパネル２との間隔は狭く、リヤ支持部４２の後壁４２Ａとダッシュパネル２との間隔も狭い。

【0023】

図６に示すように、リヤ支持部４２は、ＰＣＵ３０の後側面３０Ａよりも後方に配置されている。後壁４２Ａは、車両下方から車両上方に向かうに従ってＰＣＵ３０の後側面３０Ａに対する車両前後方向の間隔Ｄが増加するように形成されている。後壁４２Ａの上端は、ＰＣＵ３０の底面の後端よりも上方に突出している。

【0024】

図８において、後壁４２Ａは、リヤ支持部４２の下部に設けられた下部後壁４２Ｂと、リヤ支持部４２の上部における車両幅方向の端部に設けられた側部後壁４２Ｃ、４２Ｄと、リヤ支持部４２の上部における車両幅方向の中央部に設けられた中央後壁４２Ｅとから構成されている。前述の防振ブッシュ４５は、側部後壁４２Ｃと中央後壁４２Ｅとの間の部位と、側部後壁４２Ｄと中央後壁４２Ｅとの間の部位とに配置されている。

【0025】

図２において、トランスアクスルケース１１は筒状のライトケース１２およびレフトケース１３を有しており、ライトケース１２およびレフトケース１３は、車両幅方向に並んでいる。ライトケース１２およびレフトケース１３は、ボス部１５においてケース締結ボルト４６によって締結されている。レフトケース１３の左端部は開口している。トランスアクスルケース１１はサイドカバー１４を有しており、サイドカバー１４は、全体として円盤状に形成されている。サイドカバー１４は、レフトケース１３の開口部を左方から覆うように、レフトケース１３の左端部に固定されている。

【0026】

図４において、ジェネレータ２１は、ライトケース１２とレフトケース１３とに囲まれる収納室１１Ａに収納されている。この収納室１１Ａには、走行用モータ２２も収納されている。ライトケース１２の右端部の近傍には、その上下方向に延びる隔壁１２Ｂが形成されている。隔壁１２Ｂは、ライトケース１２の内部を車両幅方向に仕切っており、収納室１１Ａを右方から覆っている。

【0027】

ジェネレータ２１は、内燃機関６により回転駆動されるロータ２１Ａと、ライトケース１２に対して長いステータ固定ボルト２１Ｃにより固定されるステータ２１Ｂとを有している。したがって、ステータ２１Ｂは、レフトケース１３には支持されておらず、ライトケース１２によって片持ち構造の状態で支持されている。このため、重量物であるステータ２１Ｂがライトケース１２の支持部を支点として上下に揺動し、この揺動の影響によりライトケース１２およびレフトケース１３の曲げ振動が大きくなる。

【0028】

図２、図３において、ブラケット４０は、ライトケース１２およびレフトケース１３にブラケット取付ボルト４７によって締結される。ライトケース１２およびレフトケース１３の上部には、上方に突出する台座部１２Ａ、１３Ａがそれぞれ形成されており、台座部１２Ａ、１３Ａは、車両前後方向に延びている。ブラケット４０は、フロント支持部４１およびリヤ支持部４２において、ライトケース１２の台座部１２Ａおよびレフトケース１３の台座部１３Ａに対してブラケット取付ボルト４７により固定されている。

【0029】

図４において、ライトケース１２の台座部１２Ａは、トランスアクスルケース１１の軸方向（車両幅方向）で隔壁１２Ｂと同じ位置であって隔壁１２Ｂの真上の位置に配置されている。これにより、ＰＣＵ３０からブラケット４０を介してライトケース１２の台座部１２Ａに作用する荷重を、隔壁１２に受け持たせることができる。

【0030】

レフトケース１３の台座部１３Ａは、レフトケース１３の左端部におけるサイドカバー１４との固定部位の真上に配置されている。これにより、ＰＣＵ３０からブラケット４０を介してレフトケース１３に荷重を、サイドカバー１４に受け持たせることができる。

【0031】

図３、図５、図７、図８において、ブラケット４０の接続部４３は、ＰＣＵ３０の車両幅方向の両側部に配置される一対の側方部材４３Ａ、４３Ｂからなる。

【0032】

図１において、ＰＣＵ３０の車両幅方向の側部には、電力線としての三相ケーブル３１が接続されている。三相ケーブル３１は、ＰＣＵ３０の左側部から下方に延び、トランスアクスルケース１１の上部に接続されている。側方部材４３Ａは車両幅方向でＰＣＵ３０に対して三相ケーブル３１の外方に配置されている。つまり、三相ケーブル３１は、左右の側方部材４３Ａ、４３Ｂの間であって、側方部材４３Ａとトランスアクスルケース１１との隙間を通るように配索されている。

【0033】

ＰＣＵ３０の後面の上部には高電圧ケーブル３２が接続されている。高電圧ケーブル３２は、ＰＣＵ３０の後面から後方に延び、バッテリに接続されている。バッテリに蓄電されている電力は、高電圧ケーブル３２によってＰＣＵ３０に供給される。

【0034】

以上説明したように、本実施例の電動車両１において、ブラケット４０は、ＰＣＵ３０の前端部に固定されるフロント支持部４１と、ＰＣＵ３０の後端部に固定されるリヤ支持部４２と、フロント支持部４１とリヤ支持部４２とを相互に接続する接続部４３と、を有している。

【0035】

このように、ブラケット４０のフロント支持部４１とリヤ支持部４２とが接続部４３によって接続されているため、図９に示すように、正面衝突によりエンジンルーム３が車両前後方向に圧縮されてＰＣＵ３０に車両前方から衝撃荷重Ｆが作用した場合に、フロント支持部４１およびリヤ支持部４２が後方に倒れることが防止される。このため、ＰＣＵ３０は、衝撃荷重Ｆが作用する前と同じ傾斜した姿勢（図１参照）を維持することができる。また、フロント支持部４１およびリヤ支持部４２が後方に倒れることが防止されるので、ブラケット４０の車両後方への移動を規制することができる。また、ブラケット４０とトランスアクスルケース１１との間隔を維持することができる。つまり、フロント支持部４１およびリヤ支持部４２が後方に倒れることに伴ってＰＣＵ３０がその下面がトランスアクスルケース１１の上面に近づくように回転してしまうことを防止できる。

【0036】

また、リヤ支持部４２は、ダッシュパネル２と対向する後壁４２Ａを有し、後壁４２Ａは車両下方から車両上方に向かうに従ってＰＣＵ３０の後側面３０Ａに対する車両前後方向の間隔Ｄが増加するように形成されている。

【0037】

これにより、正面衝突によりＰＣＵ３０がトランスアクスルケース１１とともに車両後方に移動した場合、リヤ支持部４２の後壁４２ＡがＰＣＵ３０の後側面３０Ａより先にダッシュパネル２に接触する。このため、正面衝突後にＰＣＵ３０の後側面３０Ａとダッシュパネル２との間に空間を確保でき、ＰＣＵ３０の後側面３０Ａやその周辺に配置される高電圧ケーブル３２等の部品をダッシュパネル２との衝突から保護できる。

【0038】

この結果、正面衝突時にＰＣＵ３０がダッシュパネル２と接触して損傷することを防止できる。

【0039】

また、本実施例の電動車両１において、トランスアクスルケース１１は、車両幅方向に並び、ケース締結ボルト４６によって締結されるライトケース１２およびレフトケース１３を有しており、ジェネレータ２１および走行用モータ２２は、ライトケース１２とレフトケース１３とに囲まれる収納室１１Ａに収納されている。そして、ブラケット４０は、ライトケース１２およびレフトケース１３にブラケット取付ボルト４７によって締結される。

【0040】

このように、ブラケット４０が車両幅方向に並ぶライトケース１２およびレフトケース１３にブラケット取付ボルト４７によって締結されるので、ブラケット４０の車両幅方向の長さをライトケース１２およびレフトケース１３に跨るように拡大でき、車両前方からの衝撃荷重に対するブラケット４０の剛性を高めることができる。このため、車両前方からの衝撃荷重に対してブラケット４０を変形し難くすることができる。

【0041】

これに加え、ブラケット４０がトランスアクスルケース１１の剛性を高めるスチフナとして機能することができ、ジェネレータ２１および走行用モータ２２の作動時に生じる振動を低減できる。

【0042】

また、本実施例の電動車両１において、接続部４３は、ＰＣＵ３０の車両幅方向の両側部に配置される一対の側方部材４３Ａ、４３Ｂからなる。

【0043】

これにより、接続部４３を軽量化しつつフロント支持部４１とリヤ支持部４２の結合剛性を高めることができる。

【0044】

また、本実施例の電動車両１において、ＰＣＵ３０の車両幅方向の側部に三相ケーブル３１が接続されている。そして、側方部材４３Ａ、４３Ｂは車両幅方向でＰＣＵ３０に対して三相ケーブル３１の外方に配置される。

【0045】

これにより、側面衝突により車両側方から衝撃荷重が作用した場合、接続部４３を構成する側方部材４３Ａ、４３Ｂによって三相ケーブル３１を保護できる。

【0046】

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

【符号の説明】

【0047】

１...電動車両、２...ダッシュパネル、１１...トランスアクスルケース、１１Ａ...収納室、１２...ライトケース、１３...レフトケース、２１...ジェネレータ（回転電機）、２２...走行用モータ（回転電機）、３０...ＰＣＵ（電力制御装置）、３０Ａ...後側面、３１...三相ケーブル（電力線）、４０...ブラケット、４１...フロント支持部、４２...リヤ支持部、４２Ａ...後壁、４３...接続部、４３Ａ,４３Ｂ...側方部材、４６...ケース締結ボルト、４７...ブラケット取付ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】