(57)【要約】【課題】車両において、電源装置に含まれる電気機器からの電磁波が、電源装置の近傍に配置された金属部材に伝播し、この伝播した電磁波が金属部材から放出されることによって、他の機器へ悪影響を及ぼすことを抑制する。【解決手段】電磁波を発生するＤＣ／ＤＣコンバータ１３５を含む電源装置１１０は、車両１００のリアシート１５０の後方のラゲージコンパートメント１８０に配置される。そして、電源装置１１０の近傍に配置されたリアシート１５０の金属フレーム１５１を、車両１００のボディーアース１０５に電気的に接続する。これによって、金属フレーム１５１とボディーアース１０５とを同電位とすることで、金属フレーム１５１に伝播した電磁波が放出されることを抑制する。【選択図】図４
2011105270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両であって、
電源装置と
前記電源装置の近傍に配置される金属部材とを備え、
前記電源装置は、
前記電源装置の制御に用いられる電気機器を含み、
前記金属部材は、前記電気機器から受ける電磁波が前記金属部材から放出されることを抑制するように、前記車両のボディーアースと電気的に接続される、車両。
【請求項２】
座席をさらに備え、
前記金属部材は、前記座席に含まれる金属フレームである、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
無線信号の送信および受信の少なくとも一方を行なうためのアンテナをさらに備え、
前記アンテナは、前記座席の背もたれ部分によって前記電気機器からの電磁波が遮蔽される位置に配置される、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記アンテナは、前記座席の前記背もたれ部分が前記アンテナと前記電気機器との間になる位置に配置される、請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記座席は、リアシートであり、
前記電源装置は、前記車両において、前記リアシートより後方のラゲージコンパートメントに配置される、請求項２に記載の車両。
【請求項６】
導電性のブラケットと、
前記ブラケットと前記金属フレームおよび前記ボディーアースとを接続するためのボルトとをさらに備える、請求項２に記載の車両。
【請求項７】
前記電気機器は、スイッチング回路を有する機器を含む、請求項１に記載の車両。
【請求項８】
前記電源装置は、
前記車両の駆動力を発生するために用いられる電力を供給するための蓄電装置をさらに含み、
前記電気機器は、
前記蓄電装置の電圧を降圧するためのＤＣ／ＤＣコンバータを含む、請求項７に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、より特定的には、車両に搭載された電気機器から放出される電磁波の遮蔽技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を含む電源装置を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。
【０００３】
この電源装置には、電源装置を制御するための電気機器が含まれる場合がある。
特開２００８−２７３２７９号公報（特許文献１）は、電源装置および電源装置を制御するための電子機器と、無線信号の送信および受信の少なくとも一方を行なうためのアンテナを備えた車両において、電源装置の少なくとも一部が、アンテナと電子機器との間に配置される構成を開示する。
【０００４】
特開２００８−２７３２７９号公報（特許文献１）によれば、電源装置の少なくとも一部が、アンテナに対して、電子機器の電磁遮蔽材として機能するため、電子機器から放出されるノイズによるアンテナの受信動作への悪影響を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７３２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００８−２７３２７９号公報（特許文献１）に開示される構成では、電子機器をラゲージコンパートメントにおいて電源装置の下方に配置することによって、電子機器から放出されるノイズが直接アンテナに伝達されることを抑制している。
【０００７】
しかしながら、特開２００８−２７３２７９号公報（特許文献１）においては、ノイズの発生源となり得る電気機器をスペアタイヤを収納するスペースに配置しているが、車両の構造によっては、電源装置の下方に配置できなかったり、スペアタイヤが収納できなくなったりする場合が起こり得る。
【０００８】
また、電気機器の近傍に配置されている他の金属部材などに、電気機器からのノイズが伝播し、伝播したノイズをこの金属部材が放出する場合がある。そうすると、この金属部材から放出されるノイズによって、アンテナの受信動作に悪影響がおよぶおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電源装置に含まれる電気機器からの電磁波が、電源装置の近傍に配置された金属部材に伝播し、この伝播した電磁波が金属部材から放出されることによる他の機器への悪影響を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による車両は、電源装置と、電源装置の近傍に配置される金属部材とを備える。電源装置は、電源装置の制御に用いられる電気機器を含む。そして、金属部材は、電気機器から受ける電磁波が金属部材から放出されることを抑制するように、車両のボディーアースと電気的に接続される。
【００１１】
好ましくは、車両は、座席をさらに備える。そして、金属部材は、座席に含まれる金属フレームである。
【００１２】
好ましくは、車両は、無線信号の送信および受信の少なくとも一方を行なうためのアンテナをさらに備える。そして、アンテナは、座席の背もたれ部分によって電気機器からの電磁波が遮蔽される位置に配置される。
【００１３】
好ましくは、アンテナは、座席の背もたれ部分がアンテナと電気機器との間になる位置に配置される。
【００１４】
好ましくは、座席はリアシートである。そして、電源装置は、車両において、リアシートより後方のラゲージコンパートメントに配置される。
【００１５】
好ましくは、車両は導電性のブラケットと、ブラケットと金属フレームおよびボディーアースとを接続するためのボルトとをさらに備える。
【００１６】
好ましくは、電気機器は、スイッチング回路を有する機器を含む。
好ましくは、電源装置は、車両の駆動力を発生するために用いられる電力を供給するための蓄電装置をさらに含む。そして、電気機器は、蓄電装置の電圧を降圧するためのＤＣ／ＤＣコンバータを含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電源装置に含まれる電気機器からの電磁波が、電源装置の近傍に配置された金属部材に伝播し、この伝播した電磁波が金属部材から放出されることが防止できるので、電磁波による他の機器への悪影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に従う車両の概略図である。
【図２】車両の全体ブロック図である。
【図３】電源装置に含まれる電気機器からの電磁波による影響を説明するための図である。
【図４】本実施の形態による電磁波低減の手法を説明するための図である。
【図５】好適なアンテナ配置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に従う車両１００の概略図である。本発明が適用可能な車両１００は、車両に搭載された蓄電装置の電力を用いて電動機により駆動される車両であればその構成は限定されない。車両１００としては、電気自動車や燃料電池自動車、そしてエンジンを備えたハイブリッド自動車などが含まれる。
【００２１】
図１を参照して、車両１００の車室内には、乗員が座るための座席が備えられる。座席は、車室内の前方に配置されるフロントシート１４０と、車室内の後方に配置されるリアシート１５０を含む。また、リアシート１５０の後方には、ラゲージコンパートメント（いわゆるトランク）１８０が設けられる。
【００２２】
ラゲージコンパートメント１８０のフロア上には、電源装置１１０が配置される。この電源装置１１０は、蓄電装置１２０と電気機器１３０とを含む。
【００２３】
電気機器１３０は、電源装置１１０の制御に用いられるための電気機器であり、たとえば、いずれも図示しないが、システムメインリレー（System  Main  Relay：ＳＭＲ）、サービスプラグ、電池監視ユニット、電池冷却ファン、補機装置への電源電圧を生成するためのＤＣ／ＤＣコンバータなどが含まれる。
【００２４】
電気機器１３０は、蓄電装置１２０の上部に配置される。そして、金属製のカバー１３１により覆われる。
【００２５】
また、車両１００の上部には、外部からの無線信号を受信したり、外部に対して無線信号を送信したりするアンテナが設けられる。アンテナとしては、たとえば、リアウインドウ１６０やフロントウインドウ１９０にアンテナがプリントされたガラスアンテナ１７０や、ルーフ上に配置された金属性のポール状のロッドアンテナ１７５などの様々な構成とすることができる。
【００２６】
図２は、車両１００の全体ブロック図である。
図２を参照して、車両１００は、電源装置１１０と、駆動装置であるＰＣＵ（Power  Control  Unit）２００と、モータジェネレータ２３０と、動力伝達ギア２４０と、駆動輪２５０と、制御装置（ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）とも称する。）３００とを含む。
【００２７】
電源装置１１０は、蓄電装置１２０と、システムメインリレーＳＭＲと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５とを含む。なお、システムメインリレーＳＭＲおよびＤＣ／ＤＣコンバータ１３５は、図１における電気機器１３０の一例である。
【００２８】
蓄電装置１２０は、再充電可能な直流電源であり、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電装置を含んで構成される。また、蓄電装置１２０が出力する直流電圧ＶＢおよび入出力される直流電流ＩＢは、図示しない電圧センサおよび電流センサによってそれぞれ検出される。そして、電圧センサおよび電流センサは、検出した直流電圧ＶＢおよび直流電流ＩＢの検出値をＥＣＵ３００に出力する。蓄電装置１２０の出力電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。
【００２９】
システムメインリレーＳＭＲは、蓄電装置１２０と電力線ＰＬ１，ＮＬ１とを結ぶ経路に介挿される。システムメインリレーＳＭＲは、ＥＣＵ３００からの信号ＳＥにより制御され、蓄電装置１２０からＰＣＵ２００への電力の供給と遮断とを切替える。
【００３０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５は、電力線ＰＬ１，ＮＬ１に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５は、スイッチング素子（図示せず）を含み、蓄電装置１２０から供給される直流電圧、またはＰＣＵ２００で変換されたモータジェネレータ２３０で発電された電力をさらに降圧して、正極線ＰＬ２を介して補機装置２７０および補機バッテリ２６０へ供給する。
【００３１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５は、絶縁型のコンバータであり、高圧側である電力線ＰＬ１、ＮＬ１と、低圧側の正極線ＰＬ２および接地線ＮＬ２とは、トランス（図示せず）により絶縁される。また、接地線ＮＬ２は、車両１００のボディーアースに接続される。
【００３２】
補機バッテリ２６０は、代表的には鉛蓄電池によって構成される。補機バッテリ２６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５から正極線ＰＬ２を介して充電電力が供給される。また、補機バッテリ２６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５と同様に車両１００のボディーアースに接続される。補機バッテリ２６０の出力電圧は、蓄電装置１２０の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。
【００３３】
補機装置２７０には、たとえばランプ類、ワイパー、ヒータ、オーディオ、ナビゲーションシステムなどが含まれる。補機装置２７０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５から正極線ＰＬ２を介して電力が供給される。また、補機装置２７０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３５と同様に車両１００のボディーアースに接続される。
【００３４】
ＰＣＵ２００は、コンバータ２１０と、インバータ２２０と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。
【００３５】
コンバータ２１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１，ＮＬ１と電力線ＨＰＬ，ＮＬ１との間で電力変換を行なう。
【００３６】
インバータ２２０は、電力線ＨＰＬ，ＮＬ１に接続される。インバータ２２０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩに基づいてモータジェネレータ２３０を駆動する。
【００３７】
コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１，ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１，ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、電力線ＨＰＬ，ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＨＰＬ，ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。
【００３８】
モータジェネレータ２３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
【００３９】
モータジェネレータ２３０の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア２４０を介して駆動輪２５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ２３０は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪２５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ２００によって蓄電装置１２０の充電電力に変換される。
【００４０】
また、モータジェネレータ２３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、このエンジンおよびモータジェネレータ２３０を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１２０を充電することも可能である。
【００４１】
電源装置１１０に含まれる電気機器１３０は、上述のようにシステムメインリレーＳＭＲやＤＣ／ＤＣコンバータ１３５を含む。これらの機器では、リレーの開閉時やスイッチング素子のスイッチング動作の際に電磁波が発生する。この電磁波は、無線通信を行なうためのアンテナに対するノイズ源となり得る場合があり、たとえばラジオなどの雑音となったり無線により動作する機器の誤動作の原因となるおそれがある。そのため、この電磁波の影響を低減することが必要となる。
【００４２】
電源装置１１０には、この電磁波の影響を低減するために、図１のように金属製のカバー１３１が、電気機器１３０を覆うように配置される。しかしながら、電気機器１３０などに接続されるケーブル（図示せず）の引き込み口などでは、金属カバー１３１に隙間ができてしなうため、多くの場合、金属カバー１３１のみでは発生する電磁波を完全に遮蔽することができない。また、電源装置１１０から引出されるＤＣ／ＤＣコンバータ１３５の出力ケーブルである正極線ＰＬ２からも電磁波が放出される場合がある。これらの各機器に対して個々に電磁波の漏洩対策を行なうことも可能であるが、コストアップとなる可能性もある。
【００４３】
図３は、電源装置１１０に含まれる電気機器１３０からの電磁波による影響を説明するための図である。
【００４４】
図３を参照して、図１に示したように、リアウインドウ１６０にガラスアンテナ１７０が設けられるような場合は、ラゲージコンパートメント１８０に電源装置１１０が配置されていると、電気機器１３０から放出された電磁波が、直接ガラスアンテナ１７０に到達し得る。
【００４５】
さらに、電源装置１１０の近傍に、たとえばリアシート１５０の背もたれ部分に含まれる金属フレーム１５１のような金属部材があると、電気機器１３０から放出された電磁波が電磁誘導によってこの金属部材に伝播する。そして、この金属部材が、車両１００のボディーアース１０５に接続されていない場合には、金属部材はボディーアース１０５に対して浮遊容量を有することになるため、ボディーアース１０５と電位差を生じる。これによって、金属部材自体がアンテナとなってしまい、伝播した電磁波をさらに外部へ放出し得る。そうなると、図３においてはガラスアンテナ１７０への影響がさらに大きくなるだけでなく、電気機器１３０から放出される電磁波が直接到達しない位置に配置されている、他のアンテナや電子機器などに対しても、電磁波による影響がおよぶ可能性がある。
【００４６】
特に、車両１００のラゲージコンパートメント１８０のスペースを確保するために、電源装置１１０の位置をできるだけ前方（すなわち、リアシート１５０に近くなる位置）に配置するとともに、電源装置１１０の水平方向の長さおよび幅を小さくすることが要求される場合がある。そうすると、電気機器１３０を蓄電装置１２０の上部に配置することが必要となる場合があり、金属フレーム１５１のような金属部材に伝播する電磁波の影響が一層大きくなるおそれがある。
【００４７】
そこで、本実施の形態においては、ラゲージコンパートメント１８０に電源装置１１０が配置される構成を有する車両において、電源装置１１０の近傍に配置された金属部材を、電気機器１３０の低圧側の接地線が接続されている車両１００のボディーアース１０５に電気的に接続することによって、金属部材へ伝播した電気機器１３０からの電磁波の影響を低減する。
【００４８】
図４は、図３のように金属部材としてリアシート１５０の金属フレーム１５１から、伝播した電気機器１３０からの電磁波が放出される場合の対策例を示す図である。なお、金属部材は、リアシート１５０の金属フレーム１５１に限られず、電源装置１１０の近傍に配置され、ボディーアースと接続されていない導電性の物質であれば、同様の効果を奏し得る。
【００４９】
図４では、リアシート１５０の金属フレーム１５１は、導電性のブラケット１５２を用いて、ボルト１５３，１５４によってボディーアース１０５に接続される。このようにすることによって金属フレーム１５１は、電気機器１３０の低圧側の接地線が接続されているボディーアース１０５に対して同電位となり、ボディーアース１０５に対する浮遊容量がほぼゼロとできる。その結果、金属フレーム１５１に伝播した電磁波が、金属フレーム１５１から放出されることが抑制できる。なお、ボディーアース１０５への接続については、導電性の部材であればよく、ブラケット１５２に代えて、たとえばケーブルを用いて接続するようにしてもよい。
【００５０】
さらに、図５に示すように、リアウインドウ１６０に設けられたガラスアンテナ１７０に代えて、フロントウインドウ１９０にガラスアンテナ１７０Ａを設ける構成とし、リアシート１５０の背もたれ部分が、電気機器１３０とこのガラスアンテナ１７０Ａとの間となる位置に配置する。このようにすることで、リアシート１５０内の金属フレーム１５１が電磁シールドとして作用することになり、電気機器１３０からの電磁波が直接アンテナに到達することを防止できる。
【００５１】
なお、図５においてはガラスアンテナ１７０Ａを一例として説明したが、アンテナと電気機器１３０との間にリアシート１５０が位置するようにアンテナを配置できれば、アンテナの構造については特に限定されない。たとえばルーフ上に図１のようなロッドアンテナ１７５を設けたり、ロッドアンテナにかえてループアンテナを用いるようにしてもよい。
【００５２】
以上、説明したように、リアシート１５０の後方のラゲージコンパートメント１８０に電源装置１１０が配置される車両１００において、リアシート１５０の背もたれ部分の金属フレーム１５１のような電源装置１１０の近傍に配置された金属部材を、電気機器１３０の低圧側の接地線が接続されている車両１００のボディーアース１０５に電気的に接続する。このようにすることによって、電源装置１１０に含まれる電気機器１３０から放出された電磁波がこれらの金属部材に伝播し、この伝播した電磁波が金属部材から放出されることによってアンテナ等の他の機器へ悪影響がおよぼされることが抑制できる。
【００５３】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５４】
１００  車両、１０５  ボディーアース、１１０  電源装置、１２０  蓄電装置、１３０  電気機器、１３５  ＤＣ／ＤＣコンバータ、１４０  フロントシート、１５０  リアシート、１５１  金属フレーム、１５２  ブラケット、１５３，１５４  ボルト、１６０  リアウインドウ、１７０，１７０Ａ  ガラスアンテナ、１７５  ロッドアンテナ、１８０  ラゲージコンパートメント、１９０  フロントウインドウ、２００  ＰＣＵ、２１０  コンバータ、２２０  インバータ、２３０  モータジェネレータ、２４０  動力伝達ギア、２５０  駆動輪、２６０  補機バッテリ、２７０  補機装置、３００  ＥＣＵ、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、ＨＰＬ，ＮＬ１，ＰＬ１  電力線、ＮＬ２  接地線、ＰＬ２  正極線、ＳＭＲ  システムメインリレー。
【図１】
2011105270.tif 000003
【図２】
2011105270.tif 000004
【図３】
2011105270.tif 000005
【図４】
2011105270.tif 000006
【図５】
2011105270.tif 000007