(57)【要約】【課題】フロントコンパートメント内に配置する高電圧機器同士の衝突に起因する高電圧機器の損傷を抑える。【解決手段】燃料電池車両１０は、第１の高電圧ユニット１２０と第２の高電圧ユニット１３０とを、フロントコンパートメント内に備える。第１の高電圧ユニットは、筐体部１２７と、筐体部の外表面から突出する突出部１２２と、を備える第１のケース１２５を備えると共に、一対のサスタワー１５４，１５５の間、かつ、ダッシュパネル１５６とフロントバンパー１５７との間に配置されている。第２の高電圧ユニットは、一方のサスタワーとダッシュパネルとの間の空間に配置されている。突出部は、一方のサスタワーに向かって突出しており、突出部の少なくとも一部は、上面視において、一対のサスタワーの中心軸を結んだ直線よりも、進行方向の前方に配置されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を搭載する燃料電池車両であって、
第１の高電圧機器を有する第１の高電圧ユニットと、第２の高電圧機器を有する第２の高電圧ユニットとを、前記燃料電池車両のフロントコンパートメント内に備え、
前記第１の高電圧ユニットは、前記第１の高電圧機器を収納する空間を形成する筐体部と、該筐体部の外表面から突出して設けられた突出部と、を備える第１のケースを備えると共に、前記燃料電池車両の前輪を支持するフロントサスペンションの上端部を支持する一対のサスタワーの間、かつ、ダッシュパネルとフロントバンパーとの間に配置されており、
前記第２の高電圧ユニットは、前記一対のサスタワーのうちの一方のサスタワーと前記ダッシュパネルとの間の空間に配置されており、
前記突出部は、前記一方のサスタワーに向かって突出するように形成されており、
前記突出部の少なくとも一部は、上面視において、前記一対のサスタワーの中心軸を結んだ直線よりも前記燃料電池車両の進行方向の前方に配置されている
燃料電池車両。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池車両であって、
前記第１のケースは、前記進行方向に対する後端部であって、前記一方のサスタワーに近接する側の端部において、該端部に近接する前記第１のケースの側面を延長した形状よりも内側に位置する角落とし部が形成されている
燃料電池車両。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料電池車両であって、
前記第１のケースは、前記進行方向に対する後端部であって、前記一対のサスタワーのうちの他方のサスタワーに近接する側の端部において、前記進行方向の後方側に突出する突起部を有する
燃料電池車両。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池車両であって、
前記突起部は、前記第１のケースにおいて、鉛直方向の中央部よりも上方に設けられている
燃料電池車両。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の燃料電池車両であって、
前記突出部は、柱状に形成された前記一方のサスタワーの上端側の角部における前記第１の高電圧ユニットに最も近接する部位と、水平方向に重なる位置に設けられている
燃料電池車両。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項に記載の燃料電池車両であって、
前記突出部は、突出する先端部において、前記進行方向および上下方向に平行な平面部を有する
燃料電池車両。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載の燃料電池車両であって、
前記突出部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって構成されている
燃料電池車両。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項に記載の燃料電池車両であって、
前記突出部は、前記筐体部とは別部材で構成されている
燃料電池車両。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料電池車両であって、
前記突出部は、前記第１のケースにおける前記一方のサスタワーに対向する側面に設けられると共に、中空に形成されており、
前記筐体部の外表面における前記突出部との接続部には、前記突出部の突出方向に凸である第１の補強リブが形成されており、
前記突出部の内部には、中空の前記突出部を補強するための第２の補強リブが形成されており、
前記接続部において、前記第１の補強リブの端面と前記第２の補強リブの端面とが接触し、
前記第１の補強リブの端面と前記第２の補強リブの端面とは、互いに一致する形状である
燃料電池車両。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載の燃料電池車両であって、
前記第１の高電圧ユニットが備える前記第１の高電圧機器は、前記燃料電池と、前記燃料電池が出力する電力の供給を受ける高電圧機器と、を含む
燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池を搭載する燃料電池車両として、フロントコンパートメント内に、燃料電池、駆動用モータ、あるいは燃料電池電圧制御ユニット等の高電圧機器を配置する車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。フロントコンパートメント内に配置される上記高電圧機器は、一般に、ケース内に収納することによって、例えば車両の衝突等に起因して損傷する可能性が低減されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０７６７１６号公報
【特許文献２】特開２００９−１９０４３８号公報
【特許文献３】特開２０１４−０８６１７１号公報
【特許文献４】特開２０１４−０８３８７５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、フロントコンパートメント内に複数の高電圧機器を配置する場合には、車両の衝突時に、例えば衝突荷重の入力方向前方側の高電圧機器が、後方側の高電圧機器に衝突することにより、後方側の機器を損傷させる可能性があった。例えば、車両の衝突時などに衝撃を受けても高電圧機器が露出することがないように、一般に、高電圧機器を収納するケースにおいては、十分な剛性および強度が確保されている。このように、ケースの剛性および強度を高めることにより、当該ケース内部に収納する高電圧機器が衝突時等に損傷する可能性は抑えられる。しかしながら、ケースの剛性および強度が高められることにより、当該ケース内に収納された高電圧機器が、衝突荷重の入力方向の後方側に配置された他の高電圧機器に対して衝突時に加える衝撃力が、より大きくなるという問題が生じる。
【０００５】
車両の衝突時の安全性を高めるためには、フロントコンパートメント内において前後方向に配置する高電圧機器同士の衝突に起因する高電圧機器の損傷を抑えることが望ましい。しかしながら、高電圧機器同士の衝突に起因する後方の高電圧機器の損傷を抑える構成に関しては、十分な検討がなされていなかった。このような、車両衝突時に高電圧機器同士が衝突することによる高電圧機器の損傷の問題は、燃料電池や駆動用モータをフロントコンパートメントに配置する場合だけでなく、フロントコンパートメントにおいて複数の高電圧ユニットを配置する場合には同様に生じる問題であった。
【０００６】
その他、従来の燃料電池車両では、車両の軽量化による燃費削減や、車両の製造効率の向上、製造コストの低減、車両の乗員保護等が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
（１）本発明の一形態によれば、燃料電池を搭載する燃料電池車両が提供される。この燃料電池車両は、第１の高電圧機器を有する第１の高電圧ユニットと、第２の高電圧機器を有する第２の高電圧ユニットとを、前記燃料電池車両のフロントコンパートメント内に備える。前記第１の高電圧ユニットは、前記第１の高電圧機器を収納する空間を形成する筐体部と、該筐体部の外表面から突出して設けられた突出部と、を備える第１のケースを備えると共に、前記燃料電池車両の前輪を支持するフロントサスペンションの上端部を支持する一対のサスタワーの間、かつ、ダッシュパネルとフロントバンパーとの間に配置されている。前記第２の高電圧ユニットは、前記一対のサスタワーのうちの一方のサスタワーと前記ダッシュパネルとの間の空間に配置されている。前記突出部は、前記一方のサスタワーに向かって突出するように形成されており、前記突出部の少なくとも一部は、上面視において、前記一対のサスタワーの中心軸を結んだ直線よりも前記燃料電池車両の進行方向の前方に配置されている。
この形態の燃料電池車両によれば、第１の高電圧ユニットが第２の高電圧ユニットを攻撃する状態を引き起こし得る衝突荷重が加えられる場合であっても、第１の高電圧ユニットが第２の高電圧ユニットに衝突することを抑えると共に、衝突する場合であっても衝撃力を緩和することができる。その結果、第１の高電圧ユニットが衝突することに起因する第２の高電圧ユニットの損傷を抑えることができる。具体的には、衝突荷重を受けて第１の高電圧ユニットが移動しても、突出部が一方のサスタワーに衝突することにより、第１の高電圧ユニットの更なる移動が抑えられ、第１の高電圧ユニットが第２の高電圧ユニットに衝突することが抑制される。
【０００９】
（２）上記形態の燃料電池車両において、前記第１のケースは、前記進行方向に対する後端部であって、前記一方のサスタワーに近接する側の端部において、該端部に近接する前記第１のケースの側面を延長した形状よりも内側に位置する角落とし部が形成されていることとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、第１の高電圧ユニットの衝突に起因する第２の高電圧ユニットの損傷を抑える効果を、さらに高めることができる。
【００１０】
（３）上記形態の燃料電池車両において、前記第１のケースは、前記進行方向に対する後端部であって、前記一対のサスタワーのうちの他方のサスタワーに近接する側の端部において、前記進行方向の後方側に突出する突起部を有することとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、衝突荷重が加えられて第１の高電圧ユニットが移動する際には、突起部がダッシュパネルに衝突する。そのため、車両の衝突時に第１の高電圧ユニットを停止させる効果を、さらに高めることができる。
【００１１】
（４）上記形態の燃料電池車両において、前記突起部は、前記第１のケースにおいて、鉛直方向の中央部よりも上方に設けられていることとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、車両の衝突時に第１の高電圧ユニットがダッシュパネルにめり込む位置を、より高くすることができる。一般に、ダッシュパネルの後方には車室があり、ダッシュパネルの車室側の上方には各種の機器が配置されている。そのため、ダッシュパネルの上方では、下方に比べて、ダッシュパネルと車室との間の距離がより大きく確保されている。したがって、上記のように突起部を上方に設けることにより、燃料電池車両が衝突する際の乗員保護性能を高めることができる。
【００１２】
（５）上記形態の燃料電池車両において、前記突出部は、柱状に形成された前記一方のサスタワーの上端側の角部における前記第１の高電圧ユニットに最も近接する部位と、水平方向に重なる位置に設けられていることとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、車両の衝突時に突出部は、一方のサスタワーにおいて最も剛性が高い部位である上端部の角部に衝突しやすくなる。したがって、車両の衝突時に一方のサスタワーによって第１の高電圧ユニットを停止させる力をより大きくすることでき、第１の高電圧ユニットの移動を抑制する動作の信頼性を、より高めることができる。
【００１３】
（６）上記形態の燃料電池車両において、前記突出部は、突出する先端部において、前記進行方向および上下方向に平行な平面部を有することとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、突出部において、車両の衝突時に一方のサスタワーに接触（衝突）可能な箇所を、より広く確保することができる。したがって、車両衝突時の第１の高電圧ユニットの移動状態がばらつく場合であっても、一方のサスタワーによって第１の高電圧ユニットの動きを止める効果を確保することができる。
【００１４】
（７）上記形態の燃料電池車両において、前記突出部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって構成されていることとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、突出部を設けることに起因する第１の高電圧ユニットの重量増加を抑えつつ、突出部の強度を確保することができる。
【００１５】
（８）上記形態の燃料電池車両において、前記突出部は、前記筐体部とは別部材で構成されていることとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、例えば、第１の高電圧ユニットを異なる車種に適用する場合など、第１の高電圧ユニットと一方のサスタワーとの間の相対的な位置関係が変更される場合であっても、突出部の取り付け位置を変更するだけで、一方のサスタワーに対する突出部の位置を適切化できる。そのため、車種変更にも容易に対応することができ、燃料電池車両の生産性を向上させることが可能になる。
【００１６】
（９）上記形態の燃料電池車両において、前記突出部は、前記第１のケースにおける前記一方のサスタワーに対向する側面に設けられると共に、中空に形成されており；前記筐体部の外表面における前記突出部との接続部には、前記突出部の突出方向に凸である第１の補強リブが形成されており；前記突出部の内部には、中空の前記突出部を補強するための第２の補強リブが形成されており；前記接続部において、前記第１の補強リブの端面と前記第２の補強リブの端面とが接触し；前記第１の補強リブの端面と前記第２の補強リブの端面とは、互いに一致する形状であることとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、突出部の強度を高めると共に、突出部と筐体部の接続部の強度を高めることができる。また、突出部が一方のサスタワーに衝突したときに、一方のサスタワーから入力される力を、突出部から筐体部側へと、より効率良く伝えることができ、第１の高電圧ユニットを停止させる効果を高めることができる。
【００１７】
（１０）上記形態の燃料電池車両において、前記第１の高電圧ユニットが備える前記第１の高電圧機器は、前記燃料電池と、前記燃料電池が出力する電力の供給を受ける高電圧機器と、を含むこととしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、燃料電池との接続に係る高電圧配線を短くして、配線構造を簡素化することができる。
【００１８】
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
【００１９】
本発明は、燃料電池車両以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池車両における高電圧ユニットの配置方法や、高電圧機器用ケース等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】燃料電池車両の概略構成を示す説明図である。
【図２】燃料電池システムの概略構成を示す説明図である。
【図３】フロントコンパートメント内の様子を模式的に表わす平面図である。
【図４】フロントコンパートメント内の各部の配置を模式的に表わす説明図である。
【図５】衝突前のフロントコンパートメント内の様子を表わす説明図である。
【図６】衝突後のフロントコンパートメント内の様子を表わす説明図である。
【図７】フロントコンパートメント内の様子を模式的に表わす平面図である。
【図８】フロントコンパートメント内の各部の配置を模式的に表わす説明図である。
【図９】衝突後のフロントコンパートメント内の様子を表わす説明図である。
【図１０】角落とし部の他の例を示す説明図である。
【図１１】角落とし部の他の例を示す説明図である。
【図１２】角落とし部の他の例を示す説明図である。
【図１３】フロントコンパートメント内の様子を模式的に表わす平面図である。
【図１４】フロントコンパートメント内の各部の配置を模式的に表わす説明図である。
【図１５】衝突後のフロントコンパートメント内の様子を表わす説明図である。
【図１６】突出部と筐体部とを別体で形成した第１のケースを表わす説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
Ａ．第１の実施形態：
（Ａ−１）燃料電池車両の全体構成：
図１は、本発明の第１の実施形態としての燃料電池車両１０の概略構成を示す説明図である。本実施形態では、燃料電池車両１０における図１に示した各部の配置に特徴があるが、まず、燃料電池車両１０に搭載されるシステム全体の構成を説明する。
【００２２】
燃料電池車両１０は、燃料電池１１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、ＦＤＣと略して示すこともある）１１５と、高電圧バッテリ１４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、ＢＤＣと略して示すこともある）１３４と、駆動モータ１３６と、エアコンプレッサ（以下、ＡＣＰと略して示すこともある）１３９と、ウォータポンプ（以下、ＷＰと略して示すこともある）６０と、水素ポンプ（以下、Ｈ２Ｐと略して示すこともある）４４とを備える。  燃料電池車両１０は、燃料電池１１０、および、二次電池である高電圧バッテリ１４０が出力する電力（電気エネルギー）を駆動源として駆動モータ１３６を駆動して走行する。また、エアコンプレッサ（ＡＣＰ）１３９、ウォータポンプ（ＷＰ）６０、および水素ポンプ（Ｈ２Ｐ）４４は、燃料電池１１０と高電圧バッテリ１４０のうちの少なくとも一方から供給される電力によって駆動される。エアコンプレッサ（ＡＣＰ）１３９、ウォータポンプ（ＷＰ）６０、および水素ポンプ（Ｈ２Ｐ）４４は、燃料電池１１０の発電時に働く燃料電池補機であり、燃料電池１１０と共に燃料電池システム１５を構成する。
【００２３】
図２は、燃料電池車両１０が搭載する燃料電池システム１５の概略構成を示す説明図である。燃料電池システム１５は、既述した燃料電池１１０、エアコンプレッサ（ＡＣＰ）１３９、ウォータポンプ（ＷＰ）６０、および水素ポンプ（Ｈ２Ｐ）４４に加えて、さらに、水素タンク２０およびラジエータ６１を備える。
【００２４】
燃料電池１１０は、発電体としての単セル７０を複数積層したスタック構造を有している。本実施形態では、燃料電池１１０は固体高分子形燃料電池としているが、他種の燃料電池を用いてもよい。燃料電池１１０の出力電圧は、各単セル７０の性能と、積層する単セル７０の数と、燃料電池１１０の運転条件（温度や湿度等）によって変更される。本実施形態では、発電効率が最も高くなる運転ポイントで燃料電池１１０を発電させたときの燃料電池１１０の出力電圧は、約２４０Ｖとなっている。
【００２５】
各単セル７０は、電解質膜と、電解質膜の各々の面に形成された電極であるアノードおよびカソードと、を備える。各単セル７０において、アノード上には、水素を含有する燃料ガスの流路であるセル内燃料ガス流路が形成されており、カソード上には、酸素を含有する酸化ガスの流路であるセル内酸化ガス流路が形成されている。また、隣り合う各単セル７０間には、冷媒としての冷却水のセル間冷媒流路が形成されている。そして、燃料電池１１０には、燃料電池１１０の内部を単セル７０の積層方向に貫通する複数の流路が形成されている。すなわち、各セル内酸化ガス流路に酸化ガスを分配する酸化ガス供給マニホールドと、各セル内酸化ガス流路から酸化ガスが集合する酸化ガス排出マニホールドと、が形成されている。また、各セル内燃料ガス流路に燃料ガスを分配する燃料ガス供給マニホールドと、各セル内燃料ガス流路から燃料ガスが集合する燃料ガス排出マニホールドと、が形成されている。また、各セル間冷媒流路に冷媒を分配する冷媒供給マニホールドと、各セル間冷媒流路から冷媒が集合する冷媒排出マニホールドと、が形成されている。
【００２６】
水素タンク２０は、燃料ガスとしての水素ガスが貯蔵される貯蔵装置であり、水素供給流路２２を介して燃料電池１１０の水素供給マニホールドに接続されている。水素供給流路２２上において、水素タンク２０に近い順に、減圧弁であるレギュレータ４０と、電磁弁の開閉動作によって水素タンク２０からの供給水素量を調節するインジェクタ４２と、が設けられている。
【００２７】
燃料電池１１０の水素排出マニホールドには、水素排出流路２４が接続されている。この水素排出流路２４には、パージ弁４６が設けられている。そして、水素供給流路２２と水素排出流路２４とを接続するように、接続流路２５が設けられている。接続流路２５は、インジェクタ４２よりも下流側で水素供給流路２２に接続し、パージ弁４６よりも上流側で水素排出流路２４に接続している。水素タンク２０から水素供給流路２２を介して供給される水素は、燃料電池１１０で発電に用いられた後、水素排出流路２４に排出される。水素排出流路２４に排出された水素は、接続流路２５を経由して、再び水素供給流路２２に導かれる。このように、燃料電池システム１５において水素は、水素排出流路２４の一部、接続流路２５、水素供給流路２２の一部、および、燃料電池１１０内に形成される燃料ガスの流路を循環する。接続流路２５には、流路内で水素を循環させるための駆動力を発生して水素流量を制御するために、既述した水素ポンプ（Ｈ２Ｐ）４４が設けられている。なお、燃料電池１１０の発電時には、通常はパージ弁４６は閉弁されているが、循環する水素中の不純物（窒素や水蒸気等）が増加したときにはパージ弁４６は適宜開弁され、不純物濃度が増加した水素ガスの一部がシステムの外部に排出される。
【００２８】
エアコンプレッサ（ＡＣＰ）１３９は、外部から空気を取り込んで圧縮し、酸化ガスとして燃料電池１１０に供給するための装置であり、空気供給流路３２を介して、燃料電池１１０の酸化ガス供給マニホールドに接続されている。燃料電池１１０内において発電に用いられた後の酸化ガスは、酸化ガス排出マニホールドに接続される空気排出流路３４を介して燃料電池１１０の外部に排出される。
【００２９】
ラジエータ６１は、冷媒流路６２に設けられ、冷媒流路６２内を流れる冷媒を冷却する。冷媒流路６２は、燃料電池１１０の既述した冷媒供給マニホールドおよび冷媒排出マニホールドに接続されている。また、冷媒流路には、既述したウォータポンプ（ＷＰ）６０が設けられており、ウォータポンプ（ＷＰ）６０が冷媒流路６２内で冷媒を循環させることにより、燃料電池１１０の内部温度を調節可能となっている。
【００３０】
図１に戻り、燃料電池１１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＦＤＣ）１１５を介して第１の高圧直流配線ＨＤＣ１に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＦＤＣ）１１５は、燃料電池１１０の出力電圧を、後述するインバータ１３２，１３７で利用可能な高圧電圧に昇圧する。
【００３１】
また、燃料電池車両１０が備える高電圧バッテリ１４０は、本実施形態では、燃料電池１１０の補助電源として機能する。高電圧バッテリ１４０は、例えば充電及び放電が可能なリチウムイオン電池や、ニッケル水素電池で構成することができる。高電圧バッテリ１４０は、燃料電池１１０が発電した電力や、車両の減速時に回生発電された電力を蓄える。本実施形態の高電圧バッテリ１４０において、特に充電を要しない定常状態における出力電圧は、約２８８Ｖとなっている。
【００３２】
高電圧バッテリ１４０は、第２の高圧直流配線ＨＤＣ２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ（ＢＤＣ）１３４に接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＢＤＣ）１３４は、第１の高圧直流配線ＨＤＣ１に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＢＤＣ）１３４は、第１の高圧直流配線ＨＤＣ１の電圧レベルを可変に調整し、高電圧バッテリ１４０の充電／放電の状態を切り替える。ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＢＤＣ）１３４は、高電圧バッテリ１４０が放電状態の場合には、高電圧バッテリの出力電圧を、後述するインバータ１３２，１３７で利用可能な高圧電圧に昇圧する。また、高電圧バッテリ１４０が充電状態の場合には、第１の高圧直流配線ＨＤＣ１における電圧を、高電圧バッテリ１４０に充電可能な電圧に降圧する。これにより、燃料電池１１０からの出力電力あるいは、駆動モータ１３６の回生電力によって、高電圧バッテリ１４０が充電される。
【００３３】
第１の高圧直流配線ＨＤＣ１には、インバータ１３２，１３７が接続されている。本実施形態では、インバータ１３２，１３７の動作電圧は、約６５０Ｖである。インバータ１３２は、ギア等を介して車輪を駆動する駆動モータ１３６に接続されており、駆動モータ１３６のドライバとして機能する。駆動モータ１３６は、三相コイルを備える同期モータによって構成されている。インバータ１３２は、三相インバータ回路によって構成され、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＦＤＣ）１１５を介して供給される燃料電池１１０の出力電力およびＤＣ／ＤＣコンバータ（ＢＤＣ）１３４を介して供給される高電圧バッテリ１４０の出力電力を三相交流電力に変換して駆動モータ１３６に供給する。駆動モータ１３６は供給された電力に応じたトルクで車輪ＷＬを駆動する。また、インバータ１３２は、駆動モータ１３６の回生制動による回生電力（回生エネルギー）を、第１の高圧直流配線ＨＤＣ１に出力することが可能である。
【００３４】
インバータ１３７は、エアコンプレッサ（ＡＣＰ）１３９を駆動するＡＣＰ用モータ１３８に接続されており、エアコンプレッサ（ＡＣＰ）１３９のドライバとして機能する。ＡＣＰ用モータ１３８は、駆動モータ１３６と同様に、三相コイルを備える同期モータによって構成されている。インバータ１３７は、インバータ１３２と同様に、三相インバータ回路によって構成され、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＦＤＣ）１１５を介して供給される燃料電池１１０の出力電力およびＤＣ／ＤＣコンバータ（ＢＤＣ）１３４を介して供給される高電圧バッテリ１４０の出力電力を三相交流電力に変換して、ＡＣＰ用モータ１３８に供給する。ＡＣＰ用モータ１３８は、供給された電力に応じたトルクでエアコンプレッサ（ＡＣＰ）１３９を駆動し、これにより、燃料電池１１０に空気が供給される。
【００３５】
燃料電池車両１０において、第２の高圧直流配線ＨＤＣ２には、インバータ１４１，１４３が接続されている。インバータ１４１は、ウォータポンプ（ＷＰ）６０を駆動するＷＰ用モータ１４２に接続されており、ウォータポンプ（ＷＰ）６０のドライバとして機能する。ＷＰ用モータ１４２は、駆動モータ１３６と同様に、三相コイルを備える同期モータによって構成されている。インバータ１４１は、インバータ１３２と同様に、三相インバータ回路によって構成され、第２の高圧直流配線ＨＤＣ２を介して供給される電力を三相交流電力に変換して、ＷＰ用モータ１４２に供給する。ＷＰ用モータ１４２は、供給された電力に応じたトルクでウォータポンプ（ＷＰ）６０を駆動し、これにより、燃料電池１１０が冷却される。
【００３６】
インバータ１４３は、水素ポンプ（Ｈ２Ｐ）４４を駆動するＨ２Ｐ用モータ１４４に接続されており、水素ポンプ（Ｈ２Ｐ）４４のドライバとして機能する。Ｈ２Ｐ用モータ１４４は、駆動モータ１３６と同様に、三相コイルを備える同期モータによって構成されている。インバータ１４３は、インバータ１３２と同様に、三相インバータ回路によって構成され、第２の高圧直流配線ＨＤＣ２を介して供給される電力を三相交流電力に変換して、Ｈ２Ｐ用モータ１４４に供給する。Ｈ２Ｐ用モータ１４４は、供給された電力に応じたトルクで水素ポンプ（Ｈ２Ｐ）４４を駆動し、これにより、燃料電池システム１５において水素ガスの流路内で水素が循環する。
【００３７】
第２の高圧直流配線ＨＤＣ２には、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４５が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４５は、低圧直流配線ＬＤＣを介して、低電圧バッテリ１４６に接続されている。低電圧バッテリ１４６は、高電圧バッテリ１４０よりも低電圧（本実施形態では１２Ｖ）の２次電池である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４５は、低電圧バッテリ１４６を充電する際に、第２の高圧直流配線ＨＤＣ２における電圧を、低電圧バッテリ１４６に充電可能な電圧に降圧する。
【００３８】
低圧直流配線ＬＤＣには、低圧補機１４７が接続されており、低圧補機１４７は、低電圧バッテリ１４６から電力の供給を受ける。低圧補機１４７には、例えば、ヘッドライトやストップランプ等のライト類、ウインカー、ワイパー、インストルメントパネルの計器等やナビゲーションシステム、並びに、図２に示す燃料ガス、酸化ガス、および冷媒の配管に設けられた各種バルブを開閉するための駆動部が含まれる。ただし、低圧補機１４７は、これらに限定されるものではない。
【００３９】
なお、燃料電池車両１０は、さらに、図示しない制御部を備える。この制御部は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポートと、を有している。この制御部は、燃料電池システム１５の制御を行なうと共に、燃料電池システム１５および高電圧バッテリ１４０を含む電源装置全体の制御や、燃料電池車両１０の各部の制御を行なう。制御部は、燃料電池車両１０の各部に設けられたセンサからの出力信号を取得し、さらに、アクセル開度や車速等の車両の運転に関する情報を取得する。そして、制御部は、燃料電池車両１０における発電や走行に係る各部に駆動信号を出力する。具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５，１３４，１４５、インバータ１３２，１３７，１４１，１４３，１４５、および、低圧補機１４７等に駆動信号を出力する。なお、上記した機能を果たす制御部は、単一の制御部として構成される必要はない。例えば、燃料電池システム１５の動作に係る制御部や、燃料電池車両１０の走行に係る制御部や、走行に関わらない車両補機の制御を行なう制御部など、複数の制御部によって構成し、これら複数の制御部間で、必要な情報をやり取りすることとしても良い。
【００４０】
（Ａ−２）高電圧ユニットの配置と衝突時の動作：
図３は、燃料電池車両１０のフロントコンパートメント（Ｆｃｏｍｐ）内の様子を模式的に表わす平面図である。フロントコンパートメントは、燃料電池車両１０において、車室ＶＩの前方部分に設けられた空間である。フロントコンパートメントには、種々の装置が配置されるが、図３では、第１の高電圧ユニット１２０および第２の高電圧ユニット１３０と、燃料電池車両１０のボディ１５８に係る構造の一部以外は、記載を省略している。なお、図３には、相互に直交するＸＹＺ軸が示されている。＋Ｘ方向は、燃料電池車両１０の「右側」であり、−Ｘ方向は、燃料電池車両１０の「左側」である。Ｘ方向は「車両の幅方向」および「左右方向」である。＋Ｙ方向は、燃料電池車両１０の進行方向の前方を示し、−Ｙ方向は、燃料電池車両１０の進行方向の後方を示す。すなわち、Ｙ方向は、「車両の前後方向」である。＋Ｚ方向は燃料電池車両１０の「上側」であり、−Ｚ方向は「下側」である。Ｚ方向は「鉛直方向」でもある。これらの方向は、後述する図４〜図１５においても同様である。
【００４１】
第１の高電圧ユニット１２０は、第１の高電圧機器と、この第１の高電圧機器を収納する第１のケース１２５と、を備える。第２の高電圧ユニット１３０は、第２の高電圧機器と、この第２の高電圧機器を収納する第２のケースとを備える。第１の高電圧機器および第２の高電圧機器は、電気回路を有する任意の機器であって、例えば安全性の見地から、車両の衝突時にケースの損傷によるケースからの露出を抑えることが要請される任意の機器とすることができる。このような要請は、例えば、法律等の種々の規則の規定によるものであってもよい。第１の高電圧機器および第２の高電圧機器は、例えば、動作電圧が直流６０Ｖ以上または交流３０Ｖ以上の機器とすることができる。また、第１の高電圧機器および第２の高電圧機器の動作電圧は、直流１００Ｖ以上とすることができる。また、第１の高電圧機器および第２の高電圧機器の動作電圧は、直流３００Ｖ以下とすることができる。本実施形態では、第１のケース１２５および第２のケースは、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成しており、これによって、第１および第２のケースの強度確保と軽量化とを図っている。なお、第１のケース１２５および第２のケースは、ステンレス鋼など、他種の金属により形成することも可能である。
【００４２】
本実施形態では、第１の高電圧ユニット１２０は、第１の高電圧機器として、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＦＤＣ）１１５、およびインバータ１４１，１４３を備えている（図１参照）。また、第２の高電圧ユニット１３０は、第２の高電圧機器として、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＢＤＣ）１３４、およびインバータ１３２，１３７を備えている（図１参照）。なお、第２の高電圧ユニット１３０が備えるＤＣ／ＤＣコンバータ（ＢＤＣ）１３４、およびインバータ１３２，１３７は、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）とも呼ぶ。
【００４３】
フロントコンパートメントの前方には、ボディ１５８の一部として、フロントバンパー１５７が設けられている。フロントコンパートメントの後方は、ダッシュパネル１５６によって車室ＶＩと区画されている。また、燃料電池車両１０では、車両の幅方向に延びるクロスメンバ１５２と、車両の前後方向に延びる２本のサイドフレーム１５０とがボディ１５８に接続して設けられており、これら２本のサイドフレーム１５０およびクロスメンバ１５２によって、車体の強度が高められている。図３に示すように、２本のサイドフレーム１５０の一部とクロスメンバ１５２とは、フロントコンパートメントを通過して配置されている。また、フロントコンパートメント内には、一対のサスタワー１５４，１５５が上方に突出して設けられている。一対のサスタワー１５４，１５５は、車体の下方に配置されて燃料電池車両１０の前輪を支持するフロントサスペンションを覆うように形成されており、フロントサスペンションの上端部を支持する。
【００４４】
第１の高電圧ユニット１２０は、フロントコンパートメント内において、一対のサスタワー１５４，１５５の間、かつ、ダッシュパネル１５６とフロントバンパー１５７との間に配置されている。そして、第１の高電圧ユニット１２０は、燃料電池用ケースの内部に収納された燃料電池１１０上に重ねて配置されている（後述する図４参照）。そして、第１の高電圧ユニット１２０と燃料電池１１０とを積層した積層体は、２本のサイドフレーム１５０上において、ゴムブッシュ（図示せず）を介して支持されている。
【００４５】
第１の高電圧ユニット１２０におけるサスタワー１５４側（右側）の側面には、＋Ｘ方向に突出する突出部１２２が設けられている。この突出部１２２は、上面視において、サスタワー１５４，１５５の中心軸Ｏ１，Ｏ２を結んだ直線よりも、車両の進行方向の前方に配置されている。図３では、フロントコンパートメントを鉛直方向上方から見たときに、サスタワー１５４，１５５の中心軸Ｏ１，Ｏ２を結んだ直線を、直線Ｌ１として示している。図３に示すサスタワー１５４，１５５の中心軸Ｏ１，Ｏ２の位置は、各々のサスタワー１５４，１５５における、フロントサスペンションの上端部の支持箇所に相当する。なお、突出部１２２の先端部には、図３に示すように、進行方向（Ｙ軸方向）および上下方向（Ｚ軸方向）に略平行に形成された平坦面である平面部１２３が形成されている。図３では、平面部１２３におけるＹ軸方向（前後方向）の長さを、長さγとして示している。なお、本実施形態では、突出部１２２とサスタワー１５４との間には、他の高電圧機器は配置されていない。
【００４６】
第２の高電圧ユニット１３０は、燃料電池車両１０の右側のサスタワー１５４とダッシュパネル１５６との間の空間に配置されている。そして、第２の高電圧ユニット１３０は、サスタワー１５４とダッシュパネル１５６とボディ１５８によって支持されている。
【００４７】
図４は、フロントコンパートメントの内部における各部の配置を、図３に示す４−４断面から見た様子を模式的に表わす説明図である。既述したように、燃料電池１１０と、燃料電池１１０上に重ねて配置された第１の高電圧ユニット１２０とは、２本のサイドフレーム１５０上で支持されている。そして、燃料電池１１０の下方には、燃料電池１１０の発電時に働く燃料電池補機であるＡＣＰ用モータ１３８、エアコンプレッサ（ＡＣＰ）１３９、ＷＰ用モータ１４２、ウォータポンプ（ＷＰ）６０、Ｈ２Ｐ用モータ１４４、および水素ポンプ（Ｈ２Ｐ）４４が配置されている。これらの燃料電池補機は、ボディ１５８に接続されるサスペンションメンバ１５９上で支持されている。
【００４８】
また、図４では、４−４断面よりも進行方向後方に配置される第２の高電圧ユニット１３０を、４−４断面に投影したときの位置を、破線で示している。既述したように、サスタワー１５４，１５５はフロントサスペンションを覆うように形成されており、フロントサスペンションの下端には前輪が接続されている。すなわち、サスタワー１５４，１５５の下方には、車輪ＷＬが配置されている。そして、サスタワー１５４とダッシュパネル１５６との間に形成される空間は、下方ほど、車輪ＷＬの形状に沿って狭くなる。そのため、上記サスタワー１５４とダッシュパネル１５６との間に形成される空間に配置される本実施形態の第２の高電圧ユニット１３０は、サスタワー１５４の上端部と水平方向に重なる高さに配置されている。そして、第２の高電圧ユニット１３０は、第１の高電圧ユニット１２０と水平方向に重なる位置に配置されている。
【００４９】
また、図４に示すように、第１の高電圧ユニット１２０の第１のケース１２５の側面に設けられた突出部１２２は、サスタワー１５４と水平方向に重なる位置に設けられている。本実施形態では、突出部１２２は、柱状に形成されたサスタワー１５４の上端側の角部における第１の高電圧ユニット１２０に最も近接する部位と、水平方向に重なる位置に設けられている。図４では、サスタワー１５４の上端側の角部における第１の高電圧ユニット１２０に最も近接する部位を、部位Ｃとして破線で囲んで示している。車体の下方に配置されるフロントサスペンションを覆う空間を形成するサスタワー１５４の壁面のうち、上端側の角部は、他の部位（例えば側面部）に比べて剛性が高い部位である。
【００５０】
図５および図６は、燃料電池車両１０が衝突する前後におけるフロントコンパートメント内を、鉛直方向上方から見た様子を表わす説明図である。図５は、衝突前を表わし、図６は、衝突後を表わす。本実施形態では、第２の高電圧ユニット１３０は、車両の進行方向（Ｙ方向）において第１の高電圧ユニット１２０と重ならない位置に配置されている。そのため、燃料電池車両１０に対して進行方向前方からの衝突荷重が加えられて第１の高電圧ユニット１２０が移動しても、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０を損傷させる可能性は低い。本実施形態では、車両の左斜め前方（図３において白抜き矢印で示す方向）から衝突荷重が加えられる場合に着目しており、図６は、このように車両の左斜め前方から衝突荷重が加えられたときの様子を表わす。
【００５１】
図３の白抜き矢印で示すように、車両の左斜め前方からの衝突荷重が加えられると、燃料電池車両１０の左斜め前方が損傷して、第１の高電圧ユニット１２０に対して、第１の高電圧ユニット１２０を右斜め後方に移動させる衝突荷重が加えられる。その結果、本実施形態では、第１の高電圧ユニット１２０は、右斜め後方に移動する。本実施形態では、第１の高電圧ユニット１２０と燃料電池１１０とは互いに固定されているため、上記衝突荷重が加えられるときには、通常は、第１の高電圧ユニット１２０と燃料電池１１０とは一体で移動する。第１の高電圧ユニット１２０が右斜め後方に移動すると、第１の高電圧ユニット１２０の突出部１２２がサスタワー１５４に衝突する。
【００５２】
具体的には、本実施形態では、第１の高電圧ユニット１２０に突出部１２２が設けられているため、車両の左斜め前方から衝突荷重が加えられると、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０に衝突するのに先立って、突出部１２２がサスタワー１５４に衝突し、第１の高電圧ユニット１２０の移動が抑制される。このように突出部１２
２がサスタワー１５４に衝突すると、図６に矢印で示すように、第１の高電圧ユニット１２０が、突出部１２２におけるサスタワー１５４との接触部を支点として反時計回りで回転する。そして、第１の高電圧ユニット１２０における進行方向に対する後端部であって、サスタワー１５５に近接する側（左側）の端部がダッシュパネル１５６に衝突することにより、第１の高電圧ユニット１２０は停止する。
【００５３】
以上のように構成された本実施形態の燃料電池車両１０によれば、フロントコンパートメント内において一対のサスタワー１５４，１５５間に配置された第１の高電圧ユニット１２０が、一方のサスタワー１５４側に突出する突出部１２２を備える。そのため、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０を攻撃する状態を引き起こし得る左斜め前方からの衝突荷重が加えられた場合であっても、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０に衝突することを抑えると共に、衝突する場合であっても衝撃力を緩和することができる。その結果、衝突に起因する第２の高電圧ユニット１３０の損傷を抑えることができる。具体的には、車両の衝突時に衝突荷重を受けて第１の高電圧ユニット１２０が移動しても、図６に示すように突出部１２２がサスタワー１５４に衝突することにより、第１の高電圧ユニット１２０の更なる移動が抑えられ、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０に衝突することが抑制される。
【００５４】
このように、第１の高電圧ユニット１２０から攻撃されることによる第２の高電圧ユニット１３０の損傷が抑えられるため、本実施形態の燃料電池車両１０では、第１の高電圧ユニット１２０を構成する第１のケース１２５においては、想定される衝撃荷重に耐えられる十分な強度を確保すればよい。すなわち、想定される衝撃荷重が加えられても第１のケース１２５の損傷が抑えられるように、第１のケース１２５の厚みを確保したり、より剛性の高い材料によって第１のケース１２５を構成すればよい。このように、第１の高電圧ユニット１２０の第１のケース１２５の剛性を高めると、一般的に、第１の高電圧ユニット１２０の重量が増加し、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０に衝突した際に第２の高電圧ユニット１３０に加えられる衝撃力が増加する。しかしながら、本実施形態では、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０に衝突することが抑えられるため、第２の高電圧ユニット１３０においては、第１の高電圧ユニット１２０からの攻撃を考慮した強度を確保する必要がない。そのため、第２の高電圧ユニット１３０が備える第２のケースの剛性をより低く設定して、第２の高電圧ユニット１３０の重量増加を抑えることができる。第２の高電圧ユニット１３０の軽量化は、燃料電池車両１０の燃費向上の観点からも望ましい。
【００５５】
なお、車両の衝突時に、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０に衝突することを抑えるためには、図５に示すように、突出部１２２とサスタワー１５４との間の距離を、突出部１２２よりも後方側における第１の高電圧ユニット１２０と第２の高電圧ユニット１３０との間の距離よりも、短くすることが望ましい。図５では、突出部１２２とサスタワー１５４との間の距離（Ｘ軸方向の距離）を、距離Ｂとして示している。また、図５では、突出部１２２よりも後方側の部分における第１の高電圧ユニット１２０と第２の高電圧ユニット１３０との間の距離（Ｘ軸方向の距離）を、距離Ａとして示している。そして、本実施形態では、Ａ＞Ｂが成立している。そのため、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０に衝突するのに先立って、突出部１２２をサスタワー１５４に衝突させることが容易になる。
【００５６】
第１の高電圧ユニット１２０は、図３および図５に示すように、サスタワー１５４，１５５の中心軸Ｏ１，Ｏ２を結んだ直線Ｌ１に対して、突出部１２２全体が進行方向の前方側に位置するように、配置されることが望ましい。これにより、車両の左斜め前方から衝突荷重が加えられる際に、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０に衝突するのに先立って、突出部１２２がサスタワー１５４に衝突し易くなる。なお、突出部１２２の全体が、上記直線Ｌ１に対して進行方向の前方側に位置する必要はなく、少なくとも突出部１２２の一部が、上記直線Ｌ１に対して進行方向の前方側に位置していればよい。例えば、突出部１２２における前後方向の長さは長さγであるが（図３参照）、このうち、直線Ｌ１よりも進行方向前方側に位置する部分の割合は、長さγの２０％以上であることが望ましく、５０％以上であることがより望ましく、８０％以上であることがさらに望ましい。
【００５７】
また、第１の高電圧ユニット１２０は、図５に示すように、上面視において、一対のサスタワー１５４，１５５の進行方向前方側の端部を結んだ直線Ｌ２に対して、突出部１２２の少なくとも一部が、進行方向の前方側に位置するように、配置されることが望ましい。これにより、車両の左斜め前方から衝突荷重がかかる際に、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニット１３０に衝突するのに先立って、突出部１２２がサスタワー１５４に衝突し易くなる。なお、図５に示す上面視において、突出部１２２の少なくとも一部が、上記直線Ｌ２よりも進行方向後方に位置する場合には、Ｘ軸方向、具体的には左方向からの衝突荷重が加えられたときに、第１の高電圧ユニット１２０の移動をサスタワー１５４によって停止させることが可能になるため望ましい。
【００５８】
また、本実施形態では、突出部１２２において、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に略平行に形成された平坦面である平面部１２３が形成されている。そのため、突出部１２２において、車両の衝突時にサスタワー１５４に接触（衝突）可能な箇所を、より広く確保することができる。したがって、車両衝突時の第１の高電圧ユニット１２０の移動状態（移動方向等）がばらつく場合であっても、サスタワー１５４によって第１の高電圧ユニット１２０の動きを止める効果を確保することができる。なお、車両衝突時の第１の高電圧ユニット１２０の移動状態がばらつく要因としては、車両の左斜め前方から加えられる衝突荷重の角度の変動や、衝突荷重が加えられたときのボディ１５８の変形状態の変動が考えられる。ただし、突出部１２２が、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に略平行に形成された平面部１２３を有していなくても、突出部１２２がサスタワー１５４に衝突することによって第１の高電圧ユニット１２０を停止させる同様の効果を得ることができる。
【００５９】
さらに、本実施形態では、突出部１２２は、サスタワー１５４の上端部の角部における第１の高電圧ユニット１２０に最も近接する部位である部位Ｃ（図４参照）と、水平方向に重なる位置に設けられている。このような構成とすることで、車両の衝突時に突出部１２２は、サスタワー１５４において最も剛性が高い部位に衝突しやすくなる。したがって、サスタワー１５４に突出部１２２を衝突させて第１の高電圧ユニット１２０の移動を止める動作の信頼性を、より高めることができる。
【００６０】
なお、突出部１２２の少なくとも一部は、サスタワー１５４と水平方向に重ならなくてもよい。例えば、車両の衝突時の衝突荷重が鉛直方向の成分を有する場合には、衝突前の状態において、突出部１２２の少なくとも一部とサスタワー１５４とが水平方向に重ならない場合であっても、突出部１２２をサスタワー１５４に衝突させて、第１の高電圧ユニット１２０を停止させることが可能になる場合がある。ただし、サスタワー１５４に突出部１２２を衝突させて第１の高電圧ユニット１２０の移動を止める動作の信頼性を、より高めるためには、突出部１２２の少なくとも一部が、衝突前の状態において、サスタワー１５４と水平方向に重なることが望ましい。
【００６１】
また、本実施形態では、突出部１２２は、第１のケース１２５の筐体部１２７の側面から、サスタワー１５４に向かって突出するように設けられているが、異なる構成としてもよい。例えば、第１のケース１２５の筐体部１２７の上面から、サスタワー１５４に向かって（＋Ｘ方向に）突出するように設けてもよい。このような場合であっても、突出部１２２とサスタワー１５４とが既述した位置関係を満たせば、車両の衝突時にサスタワー１５４に突出部１２２を衝突させて第２の高電圧ユニット１３０の損傷を抑える同様の効果が得られる。
【００６２】
本実施形態では、第１の高電圧ユニット１２０および第２の高電圧ユニット１３０は、水平方向に互いに重なるように配置されているが、異なる構成としてもよい。車両の衝突前の状態において、第１の高電圧ユニット１２０および第２の高電圧ユニット１３０が、水平方向に互いに重ならない場合であっても、衝突荷重が鉛直方向の成分を有する場合には、第１の高電圧ユニット１２０が第２の高電圧ユニットに衝突する場合がある。このような場合には、本実施形態のように、第１の高電圧ユニット１２０の第１のケース１２５に突出部１２２を設けることで、上記衝突に起因する第２の高電圧ユニット１３０の損傷を抑えられる。ただし、一般には、走行する車両の衝突時の衝突荷重において、鉛直方向の成分は大きくないと考えられる。そのため、第１の高電圧ユニット１２０と第２の高電圧ユニット１３０とが水平方向に重なる位置に配置されている場合には、第１の高電圧ユニット１２０に突出部１２２を設けることによる既述した効果を、特に顕著に得ることができる。
【００６３】
第１の高電圧ユニット１２０の第１のケース１２５において、突出部１２２は、鋳造等により、第１の高電圧機器を収納する空間を形成すると一体で形成してもよく、別部材として形成した後に両者を接合して一体化してもよい。筐体部１２７と突出部１２２とを別部材として形成する場合であっても、突出部１２２を筐体部１２７と同様の材料、例えばアルミニウムやアルミニウム合金で形成することが望ましい。これにより、内部に機器類を配置しない突出部１２２を特別に設けることに起因する、第１の高電圧ユニット１２０の重量増加を抑えつつ、突出部１２２の強度を確保することができる。なお、突出部１２２は、筐体部１２７とは異なる金属材料により構成してもよい。突出部１２２と筐体部１２７とを別体で形成する場合、両者を接合する方法としては、例えば、ボルトおよびナットを用いる方法、リベットを用いる方法、溶接等、種々の方法を採用可能である。
【００６４】
突出部１２２を筐体部１２７とは別体で形成する場合には、例えば、第１の高電圧ユニット１２０を異なる車種に適用する場合など、第１の高電圧ユニット１２０とサスタワー１５４との間の相対的な位置関係が変更される場合であっても、突出部１２２とサスタワー１５４との間の位置関係を適切化することが容易になる。すなわち、第１の高電圧ユニット１２０の配置箇所とサスタワー１５４との位置関係が車種毎に異なる場合であっても、突出部１２２の取り付け位置を変更するだけで、サスタワー１５４に対する突出部１２２の位置を適切化できる。そのため、燃料電池車両の生産性を向上させることが可能になる。
【００６５】
Ｂ．第２の実施形態：
図７は、第２の実施形態の燃料電池車両２１０のフロントコンパートメント内の様子を、図３と同様に模式的に表わす平面図である。第２の実施形態の燃料電池車両２１０は、第１の高電圧ユニット１２０に代えて第１の高電圧ユニット２２０を備えること以外は、第１の実施形態の燃料電池車両１０と同様の構成を有する。そのため、第１の実施形態と共通する部分には同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。
【００６６】
第２の実施形態の第１の高電圧ユニット２２０は、第１の高電圧ユニット２２０における進行方向に対する後端部であって、サスタワー１５４に近接する側（右側）の端部には、この端部に近接する第１のケース１２５の側面を延長した形状よりも内側に位置する角落とし部１２４が形成されている。図７では、上記した端部に近接する第１のケース１２５の側面を、側面１２５ａ，１２５ｂとして示している。本実施形態では、角落とし部１２４は、略直方体形状の第１の高電圧ユニット２２０における角部の一つを凹ませた凹部として形成されている。この角落とし部１２４は、突出部１２２と共に、第１の高電圧ユニット２２０を構成する第１のケース１２５に設けられた構造である。
【００６７】
図８は、フロントコンパートメントの内部における各部の配置を図７に示す８−８断面から見た様子を、図４と同様に模式的に表わす説明図である。図８では、８−８断面よりも進行方向後方に設けられた角落とし部１２４を、８−８断面に投影したときの位置を、破線で示している。本実施形態では、図８に示すように、凹部である角落とし部１２４は、第１の高電圧ユニット２２０の上端から第１の高電圧ユニットの下端近傍へと、鉛直方向に延びるように設けられている。そのため、角落とし部１２４が形成される範囲は、第２の高電圧ユニット１３０と水平方向に重なっている。
【００６８】
図９は、燃料電池車両２１０が衝突した後におけるフロントコンパートメント内を、図６と同様に鉛直方向上方から見た様子を表わす説明図である。図７の白抜き矢印で示すように、車両の左斜め前方からの衝突荷重が加えられると、燃料電池車両２１０の左斜め前方が損傷して、第１の高電圧ユニット２２０に対して、第１の高電圧ユニット２２０を右斜め後方に移動させる衝突荷重が加えられる。その結果、第１の高電圧ユニット２２０は、右斜め後方に移動する。第１の高電圧ユニット２２０が右斜め後方に移動すると、第１の高電圧ユニット２２０の突出部１２２がサスタワー１５４に衝突して、第１の高電圧ユニット２２０の移動が抑制される。
【００６９】
このとき、図９に矢印で示すように、第１の高電圧ユニット２２０が、突出部１２２におけるサスタワー１５４との接触部を支点として反時計回りで回転する。そして、第１の高電圧ユニット２２０における進行方向に対する後端部であって、サスタワー１５５に近接する側（左側）の端部がダッシュパネル１５６に衝突することにより、第１の高電圧ユニット２２０は停止する。
【００７０】
既述したように、第２の実施形態の第１の高電圧ユニットには角落とし部１２４が形成されている。そのため、上記衝突後における第１の高電圧ユニット２２０の停止時には、第１の高電圧ユニット２２０と第２の高電圧ユニット１３０との間の距離の確保がより容易になる。したがって、第１の高電圧ユニット２２０が第２の高電圧ユニット１３０に衝突することを抑える効果、および、衝突したときに第２の高電圧ユニット１３０に加えられる衝撃力を緩和する効果を、より高めることができる。
【００７１】
本実施形態では、角落とし部１２４は、第２の高電圧ユニット１３０と水平方向に重なる位置に形成されているが、異なる構成とすることも可能である。例えば、車両の衝突時の衝突荷重が鉛直方向の成分を有する場合には、衝突前の状態において、角落とし部１２４の少なくとも一部と第２の高電圧ユニット１３０とが水平方向に重ならない場合であっても、角落とし部１２４によって、第１の高電圧ユニット２２０と第２の高電圧ユニット１３０との間の距離を確保することが可能になる。ただし、車両の衝突時に第１の高電圧ユニット２２０と第２の高電圧ユニット１３０との間の距離を確保する効果を高めるためには、衝突前の状態において、角落とし部１２４の少なくとも一部が第２の高電圧ユニット１３０と水平方向に重なることが望ましく、角落とし部１２４全体が第２の高電圧ユニット１３０と水平方向に重なることがより望ましい。
【００７２】
図１０〜図１２は、図７〜図９に示す角落とし部１２４とは異なる形状の角落とし部の例を示す説明図である。図１０〜図１２では、衝突前の第１の高電圧ユニット２２０を鉛直方向上方から見ることによって、角落とし部の形状を示している。
【００７３】
図１０に示す角落とし部１２４ａは、第１の高電圧ユニット２２０の角部の一つから、Ｚ軸方向を長手方向とする略三角柱形状を切り落とした面取形状を有している。図１１に示す角落とし部１２４ｂは、角落とし部１２４と同様に、略直方体形状の第１の高電圧ユニット２２０における角部の一つを凹ませた凹部として形成されている。ただし、図７〜図９に示す角落とし部１２４が、上面視が段差形状（角部から四角柱形状を切り落とした形状）の凹部形状であるのに対し、図１１の角落とし部１２４ｂは、当該角落とし部１２４ｂの表面が曲面を成す形状となっている。図１２に示す角落とし部１２４ｃは、図１１と同様に、当該角落とし部１２４ｃの表面が曲面を成すが、角落とし部１２４ｃ全体は凸形状となっている。上記のように、角落とし部は、その表面が、例えば平面状であってもよく、曲面状であってもよく、段差形状であってもよく、さらに異なる形状であってもよい。また、角落とし部は、例えば全体として凹部形状であってもよく、凸部形状であってもよく、面取形状であってもよく、さらに異なる形状であってもよい。
【００７４】
以上説明したように、第１の高電圧ユニット２２０の第１のケース１２５に設けた角落とし部は、車両の衝突によって第１の高電圧ユニット２２０が移動する際に、第１の高電圧ユニット２２０と第２の高電圧ユニット１３０との間の距離の確保を容易にすることができるならば、任意の形状とすることができる。角落とし部は、既述したように、第１のケース１２５において、当該角落とし部に近接する第１のケース１２５の側面を延長した形状よりも内側に当該角落とし部が位置するように、形成されていればよい。すなわち、角落とし部に近接する第１のケース１２５の側面を延長した、第１のケース１２５の仮想的な外表面よりも奥まった位置に、角落とし部の表面が存在すればよい。なお、上記側面は、図７，１０〜１２に示した上面視では側面１２５ａ，１２５ｂとして示すが、第１のケース１２５の上面も含んでおり、第１のケース１２５が矩形の場合には、角落とし部に近接する３つの側面である。
【００７５】
Ｃ．第３の実施形態：
図１３は、第３の実施形態の燃料電池車両３１０のフロントコンパートメント内の様子を、図３と同様に模式的に表わす平面図である。第３の実施形態の燃料電池車両３１０は、第１の高電圧ユニット１２０に代えて第１の高電圧ユニット３２０を備えること以外は、第１の実施形態の燃料電池車両１０と同様の構成を有する。そのため、第１の実施形態と共通する部分には同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。
【００７６】
第３の実施形態の第１の高電圧ユニット３２０は、第１の高電圧ユニット３２０における進行方向に対する後端部であって、サスタワー１５５に近接する側（左側）の端部に、−Ｙ方向に向かって突出する突起部１２６が設けられている。なお、本実施形態では、突起部１２６とダッシュパネル１５６との間には、他の高電圧機器は配置されていない。この突起部１２６は、第１の高電圧ユニット３２０を構成する第１のケース１２５に設けられた構造である。
【００７７】
図１４は、フロントコンパートメントの内部における各部の配置を図１３に示す１４−１４断面から見た様子を、図４と同様に模式的に表わす説明図である。図１４では、１４−１４断面よりも進行方向後方に設けられた突起部１２６を、１４−１４断面に投影したときの位置を、破線で示している。本実施形態では、突起部１２６は、第１の高電圧ユニット３２０の後端面における左側の上端近傍に設けられている。
【００７８】
図１５は、燃料電池車両３１０が衝突した後におけるフロントコンパートメント内を、図６と同様に鉛直方向上方から見た様子を表わす説明図である。図１３の白抜き矢印で示すように車両の左斜め前方からの衝突荷重が加えられると、第１の高電圧ユニット３２０は右斜め後方に移動する。第１の高電圧ユニット３２０が右斜め後方に移動すると、第１の高電圧ユニット３２０の突出部１２２がサスタワー１５４に衝突して、第１の高電圧ユニット３２０の移動が抑制される。
【００７９】
このとき、図１５に矢印で示すように、第１の高電圧ユニット３２０が、突出部１２２におけるサスタワー１５４との接触部を支点として反時計回りで回転する。そして、第１の高電圧ユニット３２０における進行方向に対する後端部であって、サスタワー１５５に近接する側（左側）に設けた突起部１２６が、ダッシュパネル１５６に衝突して、第１の高電圧ユニット３２０は停止する。
【００８０】
上記のように、本実施形態では、第１の高電圧ユニット３２０の第１のケース１２５において突起部１２６を設けているため、車両の衝突時に第１の高電圧ユニット３２０を停止させる効果を、さらに高めることができる。
【００８１】
図１４に示したように、第１の高電圧ユニット３２０の第１のケース１２５に設けた突起部１２６は、第１の高電圧ユニット３２０の第１のケース１２５において、鉛直方向の上端部に近づけて形成することが望ましい。具体的には、突起部１２６は、第１の高電圧ユニット３２０の第１のケース１２５の鉛直方向の中央部よりも上方に設けられることが好ましい。突起部１２６が設けられる位置は、第１の高電圧ユニット３２０の第１のケース１２５の鉛直方向の上方３０％の範囲内であることがより好ましく、２０％の範囲内であることがさらに好ましい。突起部１２６を、第１の高電圧ユニット３２０の第１のケース１２５の上端に近づけて設けることにより、車両の衝突時に第１の高電圧ユニット３２０がダッシュパネル１５６にめり込む場合であっても、そのめり込む位置を、より高くすることができる。ダッシュパネル１５６の車室ＶＩ側には、鉛直方向上方において、機器類等が配置されており、車室ＶＩ内の乗員とダッシュパネル１５６との間の距離が、より大きく確保されている。そのため、ダッシュパネル１５６において衝突時に第１の高電圧ユニット３２０がめり込む位置を、より高くすることにより、燃料電池車両３１０における乗員保護性能を高めることができる。
【００８２】
なお、第１の高電圧ユニットにおいて、第２の実施形態で示した角落とし部１２４と共に、第３の実施形態で示した突起部１２６を設けるならば、既述した各々の効果が得られるため望ましい。
【００８３】
Ｄ．第４の実施形態：
第１の高電圧ユニットの第１のケース１２５の軽量化の観点からは、突出部１２２を軽量化することが望ましい。突出部１２２を軽量化するためには、例えば、突出部１２２を中空構造とすればよい。また、突出部１２２の強度をさらに高めるためには、中空の突出部１２２の内部に、中空構造を補強するための中空リブを形成することが望ましい。このような構成を、第４の実施形態として以下に説明する。
【００８４】
図１６は、突出部１２２と筐体部１２７とを別体で形成した、第１の高電圧ユニット１２０が備える第１のケース１２５の一例を表わす説明図である。図１６は、突出部１２２を筐体部１２７から取り外して、両者の接合面を対向させた様子を表わす分解斜視図である。第４の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分については、同じ参照番号を付して詳しい説明は省略する。
【００８５】
図１６の第１のケース１２５において、筐体部１２７の外表面における突出部１２２との接続部には、突出部１２２の突出方向に凸である第１の補強リブ１６２が形成されている。また、第１のケース１２５において、突出部１２２は、中空構造を有している。そして、突出部１２２の内部には、中空の突出部１２２を補強するための第２の補強リブ１６０が形成されている。第２の補強リブ１６０は、突出部１２２の突出方向に平行に設けられており、突出部１２２の内部の空間を複数に分割する。突出部１２２を筐体部１２７に取り付ける際には、筐体部１２７に形成した第１の補強リブ１６２の端面と、突出部１２２に形成した第２の補強リブ１６０の端面とが接触する。図１６では、第１の補強リブ１６２と第２の補強リブ１６０のそれぞれにおいて、互いに接触する箇所にハッチングを付している。図１６に示すように、筐体部１２７と突出部１２２の接続部において、第１の補強リブ１６２と第２の補強リブ１６０とが接触する両者の端面は、互いに一致する形状である。すなわち、第１の補強リブ１６２の端面と、第２の補強リブ１６０の端面とは、両者を重ね合わせたときに互いに重なる反転形状となっている。
【００８６】
このように、第１の補強リブ１６２と第２の補強リブ１６０とを設けることで、突出部１２２の強度を高めると共に、突出部１２２と筐体部１２７の接続部の強度を高めることができる。一般に、板材にリブを設けることにより、板材の肉厚を増す場合と同等以上の強度が得られることが知られている。そのため、筐体部１２７に第１の補強リブ１６２を設けることにより、第１のケース１２５の重量増加を抑えつつ、筐体部１２７と突出部１２２の接続部の強度を高めることができる。また、突出部１２２内に第２の補強リブ１６０を設けることにより、突出部１２２の重量増加を抑えつつ、突出部１２２の強度を高めることができる。
【００８７】
さらに、図１６では、上記したように、第１の補強リブ１６２の端面と第２の補強リブ１６０の端面とを、互いに一致する形状としている。そのため、突出部１２２がサスタワー１５４に衝突したときに、サスタワー１５４から入力される力を、突出部１２２から筐体部１２７側へと、より効率良く伝えることができ、第１の高電圧ユニット１２０を停止させる効果を高めることができる。
【００８８】
Ｅ．変形例：
・変形例１：
上記した各実施形態では、第１の高電圧ユニットは、第１の高電圧機器として、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＦＤＣ）１１５、およびインバータ１４１，１４３を備えており、第２の高電圧ユニット１３０は、第２の高電圧機器として、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＢＤＣ）１３４、インバータ１３２，１３７を備えているが、異なる構成としてもよい。例えば、第１の高電圧ユニットおよび第２の高電圧ユニット１３０の各々において、実施形態とは異なる組み合わせで高電圧機器を配置してもよい。第１の高電圧ユニットおよび第２の高電圧ユニット１３０の各々は、車両が衝撃を受けるときに露出を抑えたい任意の高電圧機器を、ケース内に１つ以上収納していればよい。なお、第１の高電圧ユニットおよび第２の高電圧ユニット１３０において、実施形態のように複数の高電圧機器を収納する場合には、高電圧機器毎に異なるケースに収納する場合に比べて、高電圧機器に係る装置全体を軽量化することができる。
【００８９】
例えば、第１の高電圧ユニットは、第１の高電圧機器として、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＦＤＣ）１１５、およびインバータ１４１，１４３に加えて、さらに燃料電池１１０を備えることとしてもよい。あるいは、第１の高電圧ユニットは、第１の高電圧機器として、燃料電池１１０のみを備えることとしてもよい。ただし、同一の高電圧ユニット内に、燃料電池１１０と共に、燃料電池１１０に接続されて燃料電池１１０から電力供給を受ける他の高電圧機器を配置するならば、高電圧配線を短くして、配線構造を簡素化できるため好ましい。
【００９０】
また、既述した各実施形態では、燃料電池１１０は、フロントコンパートメント内において第１の高電圧ユニットの下方に重ねて配置したが、異なる構成としてもよい。例えば、燃料電池１１０は、第１の高電圧ユニットおよび第２の高電圧ユニット１３０のいずれにも含まず、車室ＶＩの床下部に配置することとしてもよい。この場合にも、フロントコンパートメント内に配置された第１の高電圧ユニットおよび第２の高電圧ユニット１３０が、実施形態と同様の位置関係を満たすならば、第２の高電圧ユニット１３０の損傷抑制に係る同様の効果が得られる。
【００９１】
さらに、第１の高電圧ユニットおよび第２の高電圧ユニット１３０は、高電圧機器の他に、動作電圧がより低い低電圧機器を、ケース内にさらに収納していてもよい。
【００９２】
・変形例２：
第１の高電圧ユニットあるいは第２の高電圧ユニット１３０が、複数の高電圧機器を収納する場合に、第１の高電圧ユニットあるいは第２の高電圧ユニット１３０が備えるケースの筐体部は、複数の空間に分割されていてもよい。そして、各々の分割された空間に、異なる高電圧機器を配置してもよい。例えば、第１の高電圧ユニット内において、第１の高電圧機器として、燃料電池１１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＦＤＣ）１１５およびインバータ１４１，１４３とを配置し、各々の機器を、筐体部１２７内の分割された異なる空間内に配置してもよい。このような構成とすれば、単一のケース内に近接して複数の高電圧機器を配置することにより、高電圧機器同士を接続する高電圧配線を短くして配線構造を簡素化する効果が得られる。
【００９３】
・変形例３：
上記した各実施形態では、第２の高電圧ユニット１３０は、サスタワー１５４とダッシュパネル１５６との間に配置したが、異なる構成としてもよい。第２の高電圧ユニット１３０は、左右いずれに配置してもよく、サスタワー１５５とダッシュパネル１５６との間に配置してもよい。第１の高電圧ユニットの第１のケース１２５において、第２の高電圧ユニット１３０が配置された側に突出するように突出部１２２を設けることで、車両の衝突時に第２の高電圧ユニット１３０の損傷を抑える実施形態と同様の効果が得られる。
【００９４】
また、第２の高電圧ユニット１３０を２つ設け、サスタワー１５４とダッシュパネル１５６との間、および、サスタワー１５５とダッシュパネル１５６との間のそれぞれに一つずつ、第２の高電圧ユニット１３０を配置してもよい。この場合には、第１の高電圧ユニットの第１のケース１２５には、左右双方に突出する様に、一対の突出部１２２を設ければよい。この場合には、角落とし部１２４も左右双方に設けることが望ましい。また、突起部１２６も、左右双方に設けることが望ましい。
【００９５】
・変形例４：
燃料電池車両１０，２１０，３１０において、駆動モータ１３６を駆動するための電力供給システムは、実施形態とは異なる構成としてもよい。例えば、駆動モータ１３６は、燃料電池１１０と高電圧バッテリ１４０の双方から電力を供給されるのではなく、一方からのみ電力を供給されることとしても良い。
【００９６】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１０，２１０，３１０…燃料電池車両
１５…燃料電池システム
２０…水素タンク
２２…水素供給流路
２４…水素排出流路
２５…接続流路
３２…空気供給流路
３４…空気排出流路
４０…レギュレータ
４２…インジェクタ
４４…水素ポンプ
４６…パージ弁
６０…ウォータポンプ
６１…ラジエータ
６２…冷媒流路
７０…単セル
１１０…燃料電池
１１５…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２０，２２０，３２０…第１の高電圧ユニット
１２２…突出部
１２３…平面部
１２４…角落とし部
１２５…第１のケース
１２６…突起部
１２７…筐体部
１３０…第２の高電圧ユニット
１３２…インバータ
１３４…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３６…駆動モータ
１３７…インバータ
１３８…ＡＣＰ用モータ
１３９…エアコンプレッサ
１４０…高電圧バッテリ
１４１…インバータ
１４２…ＷＰ用モータ
１４３…インバータ
１４４…Ｈ２Ｐ用モータ
１４５…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１４６…低電圧バッテリ
１４７…低圧補機
１５０…サイドフレーム
１５２…クロスメンバ
１５４，１５５…サスタワー
１５６…ダッシュパネル
１５７…フロントバンパー
１５８…ボディ
１５９…サスペンションメンバ
１６０…第２の補強リブ
１６２…第１の補強リブ
ＨＤＣ１…第１の高圧直流配線
ＨＤＣ２…第２の高圧直流配線
ＬＤＣ…低圧直流配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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