JP7177817B2

JP7177817B2 - 車両

Info

Publication number: JP7177817B2
Application number: JP2020202578A
Authority: JP
Inventors: 信昭小林; 幸雄柄沢
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2022-11-24
Anticipated expiration: 2036-02-19
Also published as: JP2021049984A

Description

本発明は、電装装置が搭載された車両に関する。

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などの車両では、車体の床下にインバータなどの電装装置が搭載される場合がある。電装装置が稼働時に発熱すると、電装装置を収容したケーシングの内部の空気が膨張する。そして、例えば、冠水路を走行する場合に、ケーシングが水で急速に冷やされ、内部の空気が収縮して負圧となることがある。そこで、ケーシングに換気ホースの一端を取り付け、換気ホースの他端を車室内まで配設させる構成が公開されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１２－１１６２５６号公報

特許文献１のように、車室内まで換気ホースを配設する場合、車室までに複数の部材を回避する必要があり、取り付け作業が困難なばかりか、換気ホースが長くなって部品コストが高くなってしまう。

そこで、本発明は、電装装置のケーシングの圧力維持を、簡易かつ低コストに実現することができる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、本発明の車両は、車体の床下に搭載され、ケーシングに収容された電装装置と、下方に開口部が形成され、開口部が電装装置の下面より鉛直下側となるように電装装置を覆う本体部を有し、本体部の内部に空気を保持する空間が形成された収容部と、ケーシングの下面と対向した状態で離隔して配された衝突保護部材と、を備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明の車両は、車体の床下に搭載され、ケーシングに収容された電装装置と、下方に開口部が形成され、開口部が電装装置の下面より鉛直下側となるように電装装置を覆う本体部を有し、本体部の内部に空気を保持する空間が形成された収容部と、を備え、車体が前後方向において想定される最大傾斜角度で傾斜した場合に、収容部の開口部の最上位置が、ケーシングの最下位置より下側となる位置関係に形成されていることを特徴とする。

ケーシングの下面に対向して配されたカバー部材をさらに備え、収容部の開口部は、カバー部材より鉛直下側に位置してもよい。

車体が所定角度傾斜した場合に、収容部の開口部の最上位置が、ケーシングの最下位置より下側となる位置関係に形成されてもよい。

収容部は、電装装置が発生する音の外部への伝播を抑制する防音カバーで構成されてもよい。

本発明によれば、電装装置のケーシングの圧力維持を、簡易かつ低コストに実現することができる。

車両の側面図である。ケーシングの斜視図である。ステーとケーシングの連通部分を説明するための説明図である。ステーの中空部への水の浸入を説明するための説明図である。変形例を説明するための説明図である。変形例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、車両１００の側面図である。ここでは、車両１００として、エンジン１０２とモータ１０４を駆動源とするハイブリッド車両を例に挙げて説明する。図１に示すように、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、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、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、車両１００には、ケーシング１０８に収容されたＰＣＵ（パワーコントロールユニット）１１０が搭載されている。ＰＣＵ（電装装置）１１０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（図１中、左右方向）における、モータ１０４とバッテリ１０６との間に位置している。ケーシング１０８内部には、昇圧器１１２およびインバータ１１４などが搭載されている。昇圧器１１２は、バッテリ１０６からの直流電力を昇圧し、インバータ１１４は、その直流電力を交流電力に変換してモータ１０４へ供給する。

図２は、ケーシング１０８の斜視図である。ＰＣＵ１１０を収容するケーシング１０８は、図２に示すように、車体１００ａの前後方向（図２中、両矢印ａで示す）の方が、幅方向（図２中、矢印ｂで示す）よりも長い、大凡直方体形状となっている。

また、ＰＣＵ１１０は、ケーシング１０８の側面１０８ａに設けられた開口１０８ｂから外部に突出する接続端子１１０ａを有しており、接続端子１１０ａが不図示のケーブルを介してバッテリ１０６と電気的に接続される。

ケーシング１０８のうち、車室１００ｂ側（鉛直上側）の上面１０８ｃには、連通部１１６が設けられている。連通部１１６は、上面１０８ｃから突出する環状の突起部１１６ａと、突起部１１６ａの中心軸方向に、突起部１１６ａからケーシング１０８の内部空間まで貫通する貫通孔１１６ｂとを有する。そして、ケーシング１０８は、後述する２つの防音カバー１１８に覆われている。

図３は、防音カバー１１８を説明するための説明図であり、図２のＩＩＩ線矢視図を示す。ただし、図３では、防音カバー１１８を縦断面で示す。図３に示すように、防音カバー１１８は、上部カバー（収容部）１２０と、下部カバー１２２とで構成される。

上部カバー１２０は、中空の本体部１２０ａを有する。本体部１２０ａには、図３中、下側（鉛直下側）に開口する開口部１２０ｂが形成されており、開口部１２０ｂ以外は、本体部１２０ａの内部が大凡密閉構造となっている。そして、開口部１２０ｂにケーシング１０８の上方（少なくとも突起部１１６ａが形成された上面１０８ｃを含む）が挿通される。そして、本体部１２０ａは、ケーシング１０８のうちの鉛直上側の一部（例えば、ケーシング１０８の上面１０８ｃ）を覆う。

下部カバー１２２は、上部カバー１２０と大凡同形の本体部１２２ａを有する。本体部１２２ａには、図３中、上側（鉛直上側）に開口する開口部１２２ｂが形成されており、開口部１２２ｂにケーシング１０８の下方が挿通される。そして、本体部１２２ａは、ケーシング１０８のうちの鉛直下側の一部（例えば、ケーシング１０８の下面１０８ｄ）を覆う。

上部カバー１２０の開口部１２０ｂと、下部カバー１２２の開口部１２２ｂは、間隙Ｓａを空けて、図３中、上下方向（鉛直方向）に対向して配置される。接続端子１１０ａに接続された不図示のケーブルは、例えば、間隙Ｓａを通って下部カバー１２２の外部に延在する。

防音カバー１１８（上部カバー１２０、下部カバー１２２）は、ケーシング１０８を覆うことで、ＰＣＵ１１０が発生する振動などの音の防音カバー１１８外部への伝播を抑制する。

また、ケーシング１０８の上面１０８ｃに設けられた連通部１１６は、上部カバー１２０の本体部１２０ａの内部に位置し、貫通孔１１６ｂが本体部１２０ａの内部における、ケーシング１０８の外部空間Ｓｃに開口している。そして、連通部１１６の貫通孔１１６ｂは、ケーシング１０８の内部空間Ｓｂと外部空間Ｓｃを連通する。

例えば、車両１００が冠水路を走行し、水面Ｗが上部カバー１２０の開口部１２０ｂより鉛直上側に位置する場合、下部カバー１２２の本体部１２２ａの内部には間隙Ｓａから水が浸入する。

そのため、ケーシング１０８に水が接触し、ケーシング１０８が水で急速に冷やされ、内部空間Ｓｂの空気が収縮する。このとき、上部カバー１２０の開口部１２０ｂは水没しているが、本体部１２０ａの内部には空気が収容（保持、貯留）されている。上部カバー１２０の本体部１２０ａの内部の空気が外部に排出される経路がなく、水の比重より空気の比重が小さいことから、上部カバー１２０の本体部１２０ａの内部には水がほとんど浸入しない。

そして、ケーシング１０８の内部空間Ｓｂの空気が収縮した分、連通部１１６を介して、上部カバー１２０の本体部１２０ａの内部からケーシング１０８の内部空間Ｓｂに空気が吸引されることで、内部空間Ｓｂの圧力が維持される。

このように、上部カバー１２０がケーシング１０８の鉛直上側の一部を覆い、ケーシング１０８に連通部１１６を設けることで、ケーシング１０８の圧力維持を、簡易かつ低コストに実現することが可能となる。

また、本体部１２０ａの内部からケーシング１０８の内部空間Ｓｂに空気が吸引され、本体部１２０ａの内部に水が浸入してケーシング１０８の上面１０８ｃ側まで到達しても、連通部１１６の突起部１１６ａによって、連通部１１６への水の浸入が抑制される。

ここで、上記の外部空間Ｓｃの容量は、ケーシング１０８の内部空間Ｓｂにある空気の体積の水温による冷却前後の変化量より大きい。

内部空間Ｓｂの空気の体積は、例えば、ケーシング１０８の内部容積から、ＰＣＵ１１０の体積を減算した値となる。冷却後の空気の体積は、例えば、空気の冷却後のケルビン温度を、空気の冷却前のケルビン温度で除算した値を、冷却前の空気の体積に乗算して推定される。

外部空間Ｓｃの容量は、ケーシング１０８の内部空間Ｓｂにある空気の体積の水温による冷却前後の変化量より大きく設計することで、ケーシング１０８の内部空間Ｓｂの空気が収縮しても、十分に、ケーシング１０８の内部空間Ｓｂに空気を供給することが可能となる。

（第１変形例）
図４は、第１変形例を説明するための説明図である。図４に示すように、第１変形例では、連通部２１６が、配管部２１６ａおよび貫通孔２１６ｂで構成される。配管部２１６ａは、例えば、ホースなどであって、一端が上部カバー１２０の内部に開口し、他端が貫通孔２１６ｂに接続される。貫通孔２１６ｂは、ケーシング１０８のうち、上部カバー１２０よりも、図４中、下側（鉛直下側）に形成され、ケーシング１０８の壁部１０８ｅを貫通する。

すなわち、ケーシング１０８の貫通孔２１６ｂは、上部カバー１２０の開口部１２０ｂより鉛直下側（本体部１２０ａの外側）に設けられる。このような変形例であっても、貫通孔２１６ｂには、配管部２１６ａを介して本体部１２０ａの内部の空気が導かれることから、上述した実施形態と同様、ケーシング１０８の圧力維持を、簡易かつ低コストに実現することが可能となる。

（第２変形例）
図５は、第２変形例を説明するための第１の図であり、図５（ａ）には、図３に対応する位置の図を示し、図５（ｂ）には、図５（ａ）のＶ（ｂ）―Ｖ（ｂ）線断面を示す。第２変形例では、下部カバー１２２を設けず、接地カバー（カバー部材）３２２を設けている。

接地カバー３２２は、例えば、板形状であって、ケーシング１０８の下面１０８ｄに対向して配され、路面などとの衝突からケーシング１０８（ＰＣＵ１１０）を保護する。

また、上部カバー（収容部）３２０は、上述した実施形態の上部カバー１２０と大凡同形であるが、本体部３２０ａが、図５（ａ）中、上下方向（鉛直方向）に長く形成されている。具体的に、本体部３２０ａの開口部３２０ｂは、ケーシング１０８の下面１０８ｄよりも鉛直下側まで延在しており、ケーシング１０８全体が本体部３２０ａの内部に収容される。

さらに、本体部３２０ａの開口部３２０ｂが、接地カバー３２２よりも鉛直下側に位置し、接地カバー３２２も本体部３２０ａの内部に収容される。

接地カバー３２２の側面３２２ａと、本体部３２０ａの内壁面３２０ｃとの間には間隙Ｓｄが形成されており、ＰＣＵ１１０に接続されたケーブル３２４は、間隙Ｓｄを通り、開口部３２０ｂから本体部３２０ａの外部に延在する。

第２変形例においては、ケーシング１０８全体が上部カバー３２０の内部に収容されていることから、水面Ｗがケーシング１０８より鉛直上側に位置しても、ケーシング１０８は水に接触しない。そのため、ケーシング１０８の内部空間Ｓｂの空気の温度低下が抑制され、ケーシング１０８の圧力が維持される。ケーシング１０８が水に接触しないことから、ケーシング１０８に要求される密閉性が低く、ケーシング１０８の設計が容易となる上、製造コストを低減できる。

図６は、ケーシング１０８の水面Ｗに対する傾斜状態を説明するための説明図である。車体１００ａが水面Ｗに対して前後方向に傾斜する場合、図６に示すように、水面Ｗは、上部カバー３２０の本体部３２０ａの内部に浸入する。このとき、ケーシング１０８が本体部３２０ａの開口部３２０ｂに近すぎると、ケーシング１０８が水面Ｗに接触してしまう。

そこで、第２変形例においては、車体１００ａが所定角度（想定される車体１００ａの最大傾斜角度であって、例えば、車体１００ａの前後方向が水面Ｗに対して６度）傾斜した場合に、上部カバー３２０の開口部３２０ｂの最上位置Ｘが、ケーシング１０８の（下面１０８ｄの）最下位置Ｙより下側となる位置関係に形成されている。

ここで、上部カバー３２０の開口部３２０ｂの最上位置Ｘは、上部カバー３２０の開口部３２０ｂのうち、車体１００ａの傾斜によって、最も鉛直上側となった部位の位置である。同様に、ケーシング１０８の最下位置Ｙは、ケーシング１０８のうち、車体１００ａの傾斜によって、最も鉛直下側となった部位の位置である。

そのため、車体１００ａが所定角度だけ傾斜しても、ケーシング１０８は、水面Ｗに接触せず、ケーシング１０８の内部空間Ｓｂの空気の温度低下がさらに抑制されることとなる。

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、上述した第２変形例では、ケーシング１０８の下面１０８ｄに対向して接地カバー３２２を設け、上部カバー３２０の開口部３２０ｂは、接地カバー３２２より鉛直下側に位置する場合について説明した。しかし、接地カバー３２２は必須の構成ではなく、上部カバー３２０の開口部３２０ｂは、接地カバー３２２より鉛直上側か、同じ高さに位置してもよい。

ただし、接地カバー３２２を設け、上部カバー３２０の開口部３２０ｂを、接地カバー３２２より鉛直下側に位置させることで、ケーシング１０８の被水が抑制される。また、カバー部材として接地カバー３２２以外の部材を設けてもよい。

また、上述した第２変形例では、車体１００ａが所定角度傾斜した場合に、上部カバー３２０の開口部３２０ｂの最上位置Ｘが、ケーシング１０８の最下位置Ｙより下側となる位置関係に形成される場合について説明した。しかし、上部カバー３２０の開口部３２０ｂの最上位置Ｘが、ケーシング１０８の最下位置Ｙより上側となる位置関係に形成されてもよいし、最上位置Ｘが最下位置Ｙと同じ高さとなってもよい。

また、上述した実施形態および変形例では、収容部が、防音カバー１１８（上部カバー１２０、３２０）で構成される場合について説明したが、他の部材を収容部として機能させてもよい。ただし、収容部を防音カバー１１８で構成することで、防音カバー１１８に防音とケーシング１０８の圧力維持の双方の機能を持たせ、部品点数を削減してコスト低減を図ることができる。

Ｓｂ内部空間
Ｓｃ外部空間
Ｘ最上位置
Ｙ最下位置
１００車両
１００ａ車体
１０８ケーシング
１０８ｄ下面
１１０ＰＣＵ（電装装置）
１１６、２１６連通部
１１８防音カバー
１２０、３２０上部カバー（収容部）
１２０ａ、３２０ａ本体部
１２０ｂ、３２０ｂ開口部
３２２接地カバー（カバー部材）

Claims

車体の床下に搭載され、ケーシングに収容された電装装置と、
下方に開口部が形成され、該開口部が前記電装装置の下面より鉛直下側となるように該電装装置を覆う本体部を有し、該本体部の内部に空気を保持する空間が形成された収容部と、
前記ケーシングの下面と対向した状態で離隔して配された衝突保護部材と、
を備えることを特徴とする車両。
車体の床下に搭載され、ケーシングに収容された電装装置と、
下方に開口部が形成され、該開口部が前記電装装置の下面より鉛直下側となるように該電装装置を覆う本体部を有し、該本体部の内部に空気を保持する空間が形成された収容部と、
を備え、
前記車体が前後方向において想定される最大傾斜角度で傾斜した場合に、前記収容部の開口部の最上位置が、前記ケーシングの最下位置より下側となる位置関係に形成されていることを特徴とする車両。
前記ケーシングの下面に対向して配されたカバー部材をさらに備え、
前記収容部の開口部は、前記カバー部材より鉛直下側に位置することを特徴とする請求項２に記載の車両。
前記車体が所定角度傾斜した場合に、前記収容部の開口部の最上位置が、前記ケーシングの最下位置より下側となる位置関係に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記収容部は、前記電装装置が発生する音の外部への伝播を抑制する防音カバーで構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両。