(57)【要約】【課題】バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備する車両用電源システムを得る【解決手段】バッテリ６と、バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機とインバータユニット４００を接続する交流配線と、インバータユニット４００とバッテリ６を接続する直流配線８１とを備えたシステムにおいて、直流配線８１が交流配線９以下に短くなるようにインバータユニット４００をバッテリ６の近傍に設置した。【選択図】        図１
2004291891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、前記バッテリの直流電力を交流電力に変換して回転電機に供給して駆動させるインバータユニットと、前記回転電機と前記インバータユニットを接続する交流配線と、前記インバータユニットと前記バッテリを接続する直流配線とを備えたシステムにおいて、前記直流配線が前記交流配線以下に短くなるように前記インバータユニットを前記バッテリの近傍に設置したことを特徴とする車両用電源システム。
【請求項２】
バッテリと、前記バッテリの直流電力を交流電力に変換して回転電機に供給して駆動させるインバータユニットと、前記回転電機と前記インバータユニットを接続する交流配線と、前記インバータユニットと前記バッテリを接続する直流配線とを備えたシステムにおいて、前記バッテリを車両本体に装着する取付部材に前記インバータユニットを固着することにより前記インバータユニットを前記バッテリの近傍に設置したことを特徴とする車両用電源システム。
【請求項３】
前記インバータユニットを、上記バッテリの上方端面に一体的に固定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用電源システム。
【請求項４】
上記インバータユニットを、上記バッテリの側面に一体的に固定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用電源システム。
【請求項５】
前記バッテリを保持する筐体に、前記インバータユニットを固定したことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の車両用電源システム。
【請求項６】
前記インバータユニットの筐体が前記バッテリを保持する筐体の機能も有することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の車両用電源システム。
【請求項７】
前記バッテリと前記インバータユニットを電気的に接続する電気接続体が金属プレートであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両用電源システム。
【請求項８】
前記バッテリと前記インバータユニットを電気的に接続する電気接続体により、前記インバータユニットを前記バッテリに保持固定するようにしたことを特徴とする請求項７に記載の車両用電源システム。
【請求項９】
前記バッテリを保持する筐体に冷却機能部材を設けたことを特徴とする請求項２から請求項８のいずれかに記載の車両用電源システム。
【請求項１０】
前記バッテリと前記インバータユニットを冷却する冷却媒体が同じであることを特徴とする請求項９に記載の車両用電源システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用電源システム、特に、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載される回転電機を制御するインバータユニットとバッテリとの位置関係に関するものであり、回転電機のトルク特性を向上させることができる車両用電源システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化防止を背景にＣＯ２  の排出量削減が求められている。
自動車におけるＣＯ２  の削減は、燃費性能の向上を意味しており、その解決策の一つとして、電気自動車（ＥＶ）あるいはハイブリッド自動車（ＨＥＶ）の開発、実用化が進められている。
ここで特に、ハイブリッド自動車に搭載される回転電機に要求される機能としては、車両停止時のアイドリングストップ、減速走行中のエネルギー回生、加速走行中のトルクアシスト等であり、これらの実現によって燃費性能の向上が可能となっている。
【０００３】
従来技術においては、回転電機を駆動するインバータを含むコントロールユニットをエンジンルーム内に設置し、バッテリを車両後方の隔室に設置する等の構成を具備するものであった（例えば、特許文献１参照）。
このような構成では、このバッテリと前記インバータを含むコントロールユニットを接続する直流配線が長くなって、この直流配線での電圧降下が大きくなり、回転電機において所望するトルクと所望する回転速度の両方を得ようとするならば、結果的にバッテリ電圧を高電圧化せざるを得ないという状況が発生し、大幅なコストアップと重量増加を招いてしまうという課題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−８９３５５号公報（第４頁、図５−８）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記のような課題を解決するために、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な車両用電源システムを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両用電源システムでは、インバータユニットとバッテリを接続する直流配線が交流配線以下に短くなるように前記インバータユニットを前記バッテリの近傍に設置したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１から図３までについて説明する。図１は実施の形態１における構成を示す斜視図である。図２は実施の形態１における車両全体の配置関係を示す概念図である。図３は実施の形態１における回転電機のトルク特性を示す曲線図である。
図３は、この発明の実施の形態１に係わるインバータユニットの取り付け構造時の回転電機２のトルク特性と、従来のハイブリッド自動車において高電圧バッテリの代わりに１２Ｖバッテリを用いた時のトルク特性との比較の一例であり、回転電機の回転速度に換算したエンジンの負荷トルク特性も同時に示しており、それぞれのトルク特性との交点は始動時のクランキング回転速度のポイントを示している。
【０００８】
図１において、インバータユニット（但し、ＤＣ−ＤＣコンバータ内蔵なし）４００は、図示しないインバータモジュール部と制御部を内蔵したインバータユニット本体４０１と、主にインバータモジュール部で発生した熱を放熱するための放熱フィン４０２から成り、インバータユニット本体４０１に設けられた正極端子４０３と１２Ｖバッテリ６の正極ターミナル６１は正極直流配線８１によって電気接続されている。
また同様に、インバータユニット本体４０１に設けられた負極端子４０４（図示せず）と１２Ｖバッテリ６の負極ターミナル６２（図示せず）は負極直流配線８２（図示せず）によって電気接続されている。
なお、１２Ｖバッテリ６の負極ターミナル６２は別配線にて車両にボディアースされているものとする。
三相交流配線９の一端は、上記インバータユニット本体４０１に設けられた三相端子（図示せず）に接続され、他端は回転電機２のそれぞれに対応した三相端子に接続されている。
【０００９】
インバータユニット４００は、バッテリ固定プレート１５にネジ止め固定されており、このバッテリ固定プレート１５はバッテリトレイ１６に対して１２Ｖバッテリ６を挟み込む状態で、取付ボルト１７とナット１８によって少なくとも２箇所で締め付け固定されており、バッテリトレイ１６は図示していない部分で車両のボディに固定されている。
従って、インバータユニット４００は、１２Ｖバッテリ６の上端面において、バッテリ固定プレート１５、取付ボルト１７およびナット１８、１２Ｖバッテリ６およびバッテリトレイ１６を介して、車両のボディに対して固定されることになる。
【００１０】
このようなインバータユニットの取り付け構造においては、バッテリの上端面にインバータユニットを一体的に取り付ける構造なので、バッテリの上端にインバータユニットを取り付けるスペースを確保さえすれば、エンジンルーム内にインバータユニットとバッテリを同時に装着することが可能になる。
さらに、図１からもわかるように、バッテリとインバータユニットを電気接続する正極直流配線８１および負極直流配線８２の長さが最小限となるため、配線抵抗による電圧降下も最小に抑えることができる。
【００１１】
図２において、回転電機２は巻線界磁式同期電動機であり、１２Ｖバッテリ６から直流配線８１，８２を介してインバータユニット４００に給電された直流電力がインバータユニット４００によって三相交流電力に変換され、その三相交流電力が三相交流配線９を介して上記回転電機２に給電されることによって運転される。
このように運転された回転電機２の回転動力は、回転電機用プーリ１２からベルト１４を介してクランクプーリ１１および補機用プーリ１３に伝達される。
ここで、エンジン１のクランクシャフトとクランクプーリ１１の間に設置されているクラッチ装置１０は、オン（結合）の場合には上記回転電機２からの回転動力をエンジン１に伝達したり、あるいはエンジン１からの回転動力をクランクプーリ１１およびベルト１４を介して回転電機２および補機３に伝達するが、オフ（非結合）の場合には、クランクプーリ１１とエンジン１との動力の受け渡しを相互に遮断する。
車両に搭載されている電気負荷も上記１２Ｖバッテリ６から給電されており、スタータ７も１２Ｖバッテリ６から給電され、運転される。
【００１２】
次に、このようにバッテリとインバータユニット間の配線抵抗を減らすことによって回転電機２のトルク特性がどの程度改善され、またトルク特性が改善されたことによってエンジンの始動時における回転電機２によるクランキング回転速度がどの程度向上するか、図３のトルク特性の比較例において説明する。
図３のグラフにおいて、横軸は回転電機の回転速度を表わし、縦軸は各回転速度における発生トルク値を表わしている。
ここで、曲線（１）は従来の長い直流配線によるトルク特性を表わし、曲線（２）は従来の配線に比べて、バッテリの内部抵抗も含めた配線抵抗が約半分になるように配線抵抗を低減した場合のこの発明による実施の形態１におけるトルク特性を表わしている。
曲線（３）はあるエンジンの負荷トルク特性を表わしており、この曲線（３）と上記曲線（１），曲線（２）との交点は、それぞれのトルク特性時の回転電機によるエンジンのクランキング回転速度（但し、図３ではクランキング時の回転電機の回転速度を表わす）を示している。
この図３の場合には、従来の直流配線に比べ、バッテリの内部抵抗も含めた配線抵抗を約半分に低減したことによって、クランキング回転速度を約２５％アップすることができるという効果がわかる。
【００１３】
この実施の形態１では、次の各項（１）（２）に示す構成を具備し、それぞれの構成は、各項（１）（２）にそれぞれ示す作用効果を奏するものである。
（１）  バッテリと、エンジンに連結されており、上記エンジンの始動時、上記バッテリの電力により駆動されて上記エンジンを始動し、かつ、上記エンジンの始動後は上記エンジンに駆動されて交流電力を発生する回転電機と、上記エンジンの始動時に、上記バッテリの直流電力を交流電力に変換して上記回転電機に供給して駆動させ、上記エンジン始動後は上記回転電機が発生する交流電力を直流電力に変換して上記バッテリを充電するインバータユニットと、上記回転電機と上記インバータユニットとを接続する交流配線と、上記インバータユニットと上記バッテリを接続する直流配線とを備えたシステムにおいて、上記インバータユニットを上記バッテリの近傍に設置したことを特徴とする車両用電源システム。
効果
（１Ａ）  インバータユニットをバッテリの近傍に設置したことにより、インバータユニットとバッテリを接続する直流配線が短縮され、直流配線による電圧降下を最小限にすることができるので、回転電機のトルク特性を向上することができ、回転電機用バッテリを高電圧化することなく、所望するトルクと所望する回転速度の両方を同時に得ることができる。
従って、一般電気負荷用の１２Ｖバッテリと回転電機用の高電圧バッテリの２種類バッテリや長い直流配線を装備することなく、また、ＤＣ−ＤＣコンバータ等も追加装備することがないので、大幅なコストアップと重量増加を回避できる効果がある。
【００１４】
（２）  前記インバータユニットを、上記バッテリの上方端面に一体的に固定したことを特徴とする前記（１）項に記載の車両用電源システム。
効果
前記（１）項と同じ効果（１Ａ）と下記効果
（２Ａ）  インバータユニットをバッテリの上方に設置するという取り付け構造なので、バッテリと並べて設置する平面的なスペースがない場合でもバッテリの上方のスペースがあれば設置でき、レイアウト性が良い。
（２Ｂ）  また、バッテリの端子は通常、上方に位置しているので、インバータユニットの端子との距離が最短となり、バッテリとインバータユニットを接続する直流配線の配線抵抗をほとんど無視できる。
（２Ｃ）  車両の場合、通常、バッテリはエンジンルームの上部に配置されるので、インバータユニットをさらにそのバッテリの上方に設置した場合には、車両下方からの被水を防止できる。
（２Ｄ）  インバータユニットをバッテリと一体的に固定したので、外部からの振動に対し、インバータユニットとバッテリが別々の動きをすることが防止できるので、インバータユニットとバッテリを接続する直流配線に過大な応力が加わることが回避でき、断線などの不具合を防止できる。
【００１５】
この発明による実施の形態１によれば、１２Ｖバッテリ６と、前記バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機２と前記インバータユニット４００を接続する交流配線９と、前記インバータユニット４００と前記バッテリ６を接続する直流配線８１，８２とを備えたシステムにおいて、前記直流配線８１，８２が前記交流配線９以下に短くなるように、前記バッテリ６を車両本体に装着するバッテリ固定プレート１５およびバッテリトレイ１６からなる取付部材に前記インバータユニット４００を固着することにより前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の上方端面に一体的に固定して前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の近傍に設置したので、インバータユニットをバッテリの上方端面に一体的に固定することにより、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備する車両用電源システムを得ることができる。
【００１６】
実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図４について説明する。図４は実施の形態２における構成を示す斜視図である。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１７】
図４において、バッテリトレイ１６の一つの側端面１６ａが１２Ｖバッテリ６の側端面に沿って壁状に高くなっており、上記側端面１６ａにインバータユニット４００が縦置き状態でボルト１９によって取り付けられている。
そして、１２Ｖバッテリ６は、一方のＬ字状部分１５ａを、上記バッテリトレイ１６の側端面１６ａの上方に設けられたスリット状の孔１６ｂに挿入固定したバッテリ固定プレート１５とバッテリトレイ１６の底面とで挟み込まれる状態で、取付ボルト１７を介してナット１８で締め付け固定される。
そこで、このとき、バッテリトレイ１６は図示していない部分で車両のボディに固定されているので、インバータユニット４００と１２Ｖバッテリ６は、バッテリトレイ１６を介して車両のボディに対して固定されることになる。
なお、その他の構成については、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００１８】
前述の実施の形態１に係わるインバータユニットの取り付け構造においては、バッテリの上端面にインバータユニットを一体的に取り付ける構造であったが、この実施の形態２に係わるインバータユニットの取り付け構造は、インバータユニットをバッテリの側面に取り付けるものである。
すなわち、バッテリの側面にインバータユニットを縦置きにして一体的に取り付ける構造であるので、インバータユニットを平面的に取り付けるよりも平面的スペースが少なくても良いというメリットがある。
【００１９】
この実施の形態２では、次の各項（３）（４）に示す構成を具備し、それぞれの構成は、各項（３）（４）にそれぞれ示す作用効果を奏するものである。
（３）  上記インバータユニットを、上記バッテリの側面に一体的に固定したことを特徴とする前記（１）項または（２）項に記載の車両用電源システム。
効果
実施の形態１における（１）（２）項と同じ効果と下記効果
（３Ａ）  インバータユニットをバッテリの側面に設置するという取り付け構造なので、バッテリと並べて設置する平面的なスペースがない場合でもバッテリの側面のスペースがあれば設置でき、レイアウト性が良い。
（３Ｂ）  また、バッテリの端子とインバータユニットの端子との距離が最短となり、バッテリとインバータユニットを接続する直流配線の配線抵抗をほとんど無視できる。
（３Ｃ）  車両の場合、通常、バッテリはエンジンルームの上部に配置されるので、インバータユニットをバッテリの側面に設置した場合には、車両下方からの被水を防止できる。
（３Ｄ）  インバータユニットをバッテリと一体的に固定したので、外部からの振動に対し、インバータユニットとバッテリが別々の動きをすることが防止できるので、インバータユニットとバッテリを接続する直流配線に過大な応力が加わることが回避でき、断線などの不具合を防止できる。
【００２０】
（４）  前記バッテリを保持する筐体に、前記インバータユニットを固定したことを特徴とする前記（２），（３）項のいずれかに記載の車両用電源システム。
効果
（４Ａ）  バッテリを保持する筐体を介して、インバータユニットをバッテリと一体的に固定したので、外部からの振動に対し、インバータユニットとバッテリが別々の動きをすることが防止できるので、インバータユニットとバッテリを接続する直流配線に過大な応力が加わることが回避でき、断線などの不具合を防止できる。
（４Ｂ）  バッテリを保持する筐体は、比較的設計自由度が大きいので、インバータユニットを固定する取り付け構造に対応し易い。
（４Ｃ）  バッテリを保持する筐体にインバータユニットを直付けするので、筐体がインバータユニットの放熱フィンの役目を果たす。
【００２１】
この発明による実施の形態２によれば、１２Ｖバッテリ６と、前記バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機２と前記インバータユニット４００を接続する交流配線９と、前記インバータユニット４００と前記バッテリ６を接続する直流配線８１，８２とを備えたシステムにおいて、前記直流配線８１，８２が前記交流配線９以下に短くなるように前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の近傍に設置するとともに、前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の側面に一体的に固定したので、インバータユニットをバッテリの側面に一体的に固定することにより、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備する車両用電源システムを得ることができる。
【００２２】
また、この発明による実施の形態２によれば、１２Ｖバッテリ６と、前記バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機２と前記インバータユニット４００を接続する交流配線９と、前記インバータユニット４００と前記バッテリ６を接続する直流配線８１，８２とを備えたシステムにおいて、前記直流配線８１，８２が前記交流配線９以下に短くなるように前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の近傍に設置するとともに、前記バッテリ６を保持するバッテリトレイ１６からなる筐体に、前記インバータユニット４００を固定したので、バッテリを保持する筐体にインバータユニットを固定することにより、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備する車両用電源システムを得ることができる。
【００２３】
実施の形態３
この発明による実施の形態３を図５について説明する。図５は実施の形態３における構成を示す斜視図である。
この実施の形態３において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２４】
図５において、インバータユニット４００のインバータユニット本体４０１と一体に固定され、インバータユニット本体４０１の一部を構成している取付プレート４０１ａの上方側には、バッテリ固定プレート１５が溶接またはカシメ等により一体に固定されており、一方、上記取付プレート４０１ａの下方側には図示していないＬ字状の爪が形成されており、バッテリトレイ１６の側端面１６ａに設けた図示していないスリット状の孔に挿入固定されている。
そして、１２Ｖバッテリ６は、取付プレート４０１ａに一体に固定されているバッテリ固定プレート１５とバッテリトレイ１６の底面とで挟み込まれる状態で、取付ボルト１７を介してナット１８で締め付け固定される。
この時、バッテリトレイ１６は図示していない部分で車両のボディに固定されているので、インバータユニット４００と１２Ｖバッテリ６はバッテリトレイ１６を介して車両のボディに固定されることになる。
この実施の形態３に係わるインバータユニットの取り付け構造は、インバータユニット４００の筐体の一部が１２Ｖバッテリ６を固定するためのバッテリ固定プレートの機能を兼ねているので、インバータユニット４００を１２Ｖバッテリ６に一体の如く、取り付け固定する作業が容易にできるというメリットがある。
【００２５】
この実施の形態３では、次の項（５）に示す構成を具備し、項（５）に示す作用効果を奏するものである。
（５）前記インバータユニットの筐体が前記バッテリを保持する筐体の機能も有することを特徴とする前記（２）（３）項のいずれかに記載の車両用電源システム。
効果
（５Ａ）  インバータユニットの筐体がバッテリを保持する筐体の機能を有するので、インバータユニットをバッテリと一体的に固定することができ、外部からの振動に対し、インバータユニットとバッテリが別々の動きをすることが防止できるので、インバータユニットとバッテリを接続する直流配線に過大な応力が加わることが回避でき、断線などの不具合を防止できる。
（５Ｂ）  インバータユニットの筐体がバッテリを保持する筐体の機能を有するので、バッテリをインバータユニットの筐体で保持固定することによって、同時に、インバータユニットをバッテリに対して固定できるので、取り付け作業が容易になる。
【００２６】
この発明による実施の形態３によれば、１２Ｖバッテリ６と、前記バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機２と前記インバータユニット４００を接続する交流配線９と、前記インバータユニット４００と前記バッテリ６を接続する直流配線８１，８２とを備えたシステムにおいて、前記直流配線８１，８２が前記交流配線９以下に短くなるように前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の近傍に設置するとともに、前記インバータユニット４００の筐体が前記バッテリ６を保持する筐体の機能も有するようにしたので、インバータユニットの筐体がバッテリを保持する筐体の機能も有するようにし、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な車両用電源システムを得ることができる。
【００２７】
実施の形態４．
この発明による実施の形態４を図６について説明する。図６は実施の形態４における構成を示す斜視図である。
この実施の形態４において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１および実施の形態３における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２８】
図６は、この実施の形態４に係わるインバータユニットの取り付け構造を示す図である。
前述の実施の形態３に対して、図６における実施の形態４は、直流配線に相当する正極直流伝導板８３と負極直流伝導板８４が共に一定レベルの強度を有した板状の良導電材にて形成されており、インバータユニット４００と１２Ｖバッテリ６とを電気的に接続する直流配線の機能と、インバータユニット４００を１２Ｖバッテリ６に取り付け固定する機能とを有している。
なお、上記正極直流伝導板８３と負極直流伝導板８４の中間部表面には、それぞれ電気絶縁および腐食防止のための絶縁材８３ａ、８４ａが施されている。
この実施の形態４に係わるインバータユニットの取り付け構造は、インバータユニット４００と１２Ｖバッテリ６を電気的に接続する直流配線を一定レベルの強度を有した板状の良導電材で形成したので、配線接続作業が容易になると共に、インバータユニット４００を１２Ｖバッテリ６に強固に固定できるというメリットがある。
【００２９】
この実施の形態４では、次の（６）（７）項に示す構成を具備し、（６）（７）項にそれぞれ示す作用効果を奏するものである。
（６）前記バッテリと前記インバータユニットを電気的に接続する電気接続体が金属プレートであることを特徴とする前記（１）〜（５）項のいずれかに記載の車両用電源システム。
効果
（６Ａ）  バッテリとインバータユニットを電気的に接続する直流配線を金属プレートで構成することによって、金属プレートをバッテリ端子とインバータユニットの端子を接続する形状に成形しておくことができるので、結線時の位置決めが容易になる。
【００３０】
（７）前記バッテリと前記インバータユニットを電気的に接続する電気接続体により、前記インバータユニットを前記バッテリに保持固定する機能を持たせたことを特徴とする前記（６）項に記載の車両用電源システム。
効果
（７Ａ）  バッテリとインバータユニットを電気的に接続する電気接続体に、インバータユニットをバッテリに保持固定する機能を持たせたので、インバータユニットをさらに確実にバッテリに固定することができる。
【００３１】
この発明による実施の形態４によれば、１２Ｖバッテリ６と、前記バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機２と前記インバータユニット４００を接続する交流配線９と、前記インバータユニット４００と前記バッテリ６を接続する直流配線の相当する正・負極直流伝導板８３，８４とを備えたシステムにおいて、前記正・負極直流伝導板８３，８４が前記交流配線９以下に短くなるように前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の近傍に設置するとともに、前記バッテリ６と前記インバータユニット４００を電気的に接続する前記正・負極直流伝導板８３，８４が金属プレートであるように構成したので、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備し、かつ、バッテリとインバータユニットとの結線時の位置決めを容易に行える車両用電源システムを得ることができる。
【００３２】
また、この発明による実施の形態４によれば、１２Ｖバッテリ６と、前記バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機２と前記インバータユニット４００を接続する交流配線９と、前記インバータユニット４００と前記バッテリ６を接続する正・負極直流伝導板８３，８４とを備えたシステムにおいて、前記正・負極直流伝導板８３，８４が前記交流配線９以下に短くなるように前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の近傍に設置するとともに、前記バッテリ６と前記インバータユニット４００を電気的に接続する正・負極直流伝導板８３，８４により、前記インバータユニットを前記バッテリに保持固定するようにしたので、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備し、かつ、インバータユニットをバッテリに確実に固定できる車両用電源システムを得ることができる。
【００３３】
実施の形態５．
この発明による実施の形態５を図７について説明する。図７は実施の形態５における構成を示す斜視図である。
この実施の形態５において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１および実施の形態４における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
図７は、この実施の形態５に係わるインバータユニットの取り付け構造を一部分解して示す図である。
図７において、バッテリトレイ１６はアルミニウム等の良熱伝導材により形成されており、上記バッテリトレイ１６の一つの側端面１６ａは１２Ｖバッテリ６の側面に沿って壁状に高くなっており、この側端面１６ａにインバータユニット４００の熱伝導面が直接取り付けられている。
なお、この実施の形態５においては、インバータユニット４００の放熱フィンが省かれ、その代わりにインバータユニット本体４０１の底面側に上記熱伝導面が形成されている。
そして、上記側端面１６ａの上方に設けられたスリット状孔１６ｂに一方のＬ字状部分１５ａを挿入固定したバッテリ固定プレート１５と上記バッテリトレイ１６の底面とで１２Ｖバッテリ６を挟み込む状態で、取付ボルト１７を介してナット１８で締め付け固定している。
上記バッテリトレイ１６の下側には、Ｏリング等のシール材２１を介して液密状に液冷装置２０が装着されており、入口管２２から冷却液が供給され、液冷装置２０内に設けられた液冷通路２０ａを矢印Ａのように流れ、出口管２３から排出されるので、この冷却液によりバッテリトレイ１６が冷却される。
上記バッテリトレイ１６は良熱伝導材で形成されているので、上記バッテリトレイ１６の側端面１６ａを介してインバータユニット４００で発生した熱を上記液冷装置２０に効率良く排出することができると共に、１２Ｖバッテリ６も適温に保つことができる。
【００３４】
以上のように、この実施の形態５に係わるインバータユニットの取り付け構造は、インバータユニット４００と１２Ｖバッテリ６を良熱伝導材で形成されたバッテリトレイ１６を介して一体的に固定しているので、バッテリトレイ１６に装着した一つの液冷装置２０にて同時に冷却したり、あるいは適温に保つということができる。
【００３５】
この実施の形態５では、次の（８）（９）項に示す構成を具備し、（８）（９）項にそれぞれ示す作用効果を奏するものである。
（８）  前記バッテリを保持する筐体に冷却機能を設けたことを特徴とする前記（２）項から前記（７）項のいずれかに記載の車両用電源システム。
効果
（８Ａ）  バッテリを保持する筐体に冷却機能を設けたことにより、バッテリを保持する筐体に直付けされたインバータユニットを効率良く冷却することができる。
【００３６】
（９）  バッテリとインバータユニットを冷却する冷却媒体が同じであることを特徴とする前記（８）項に記載の車両用電源システム。
効果
（９Ａ）  一つの冷却装置でバッテリとインバータユニットを同時に冷却することができる効果と、特に低温時にはインバータユニットが発生する熱により、バッテリをすばやく適温に保つ効果がある。
【００３７】
この発明による実施の形態５によれば、１２Ｖバッテリ６と、前記バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機２と前記インバータユニット４００を接続する交流配線９と、前記インバータユニット４００と前記バッテリ６を接続する直流配線８１，８２とを備えたシステムにおいて、前記直流配線８１，８２が前記交流配線９以下に短くなるように前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の近傍に設置するとともに、前記バッテリを保持する筐体に冷却機能部材を設けたので、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備し、かつ、インバータユニットを効率よく冷却できる車両用電源システムを得ることができる。
【００３８】
また、この発明による実施の形態５によれば、１２Ｖバッテリ６と、前記バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機２と前記インバータユニット４００を接続する交流配線９と、前記インバータユニット４００と前記バッテリ６を接続する直流配線８１，８２とを備えたシステムにおいて、前記直流配線８１，８２が前記交流配線９以下に短くなるように前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の近傍に設置するとともに、前記バッテリを保持する筐体に冷却機能部材を設け、かつ、前記バッテリと前記インバータユニットを冷却する冷却液等の冷却媒体が同じであるようにしたので、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備し、かつ、バッテリとインバータユニットとを適温に保持できる車両用電源システムを得ることができる。
【００３９】
実施の形態６．
この発明による実施の形態６を図８について説明する。図８は実施の形態６における構成を示す斜視図である。
この実施の形態６において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１から実施の形態５までにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００４０】
図８において、インバータユニット４００のインバータユニット本体４０１の下側には液冷装置２０がシール材２１（図示していない）を介して液密に装着されており、入口管２２から液冷装置内に冷却液が供給され、その冷却液は液冷装置２０内の液冷通路２０ａ（図示していない）を流れて最後に出口管２３から排出される。
このように、液冷装置２０はインバータユニット本体４０１で発生した熱を効率良く冷却することができる。
一体に固定されたインバータユニット４００と液冷装置２０は、バッテリ固定プレート１５にネジ止め固定され、このバッテリ固定プレート１５は、バッテリトレイ１６に対して１２Ｖバッテリ６を挟み込む状態で取付ボルト１７とナット１８によって締め付け固定されており、バッテリトレイ１６は図示していない部分で車両のボディに固定されている。
従って、液冷装置２０と一体に固定されたインバータユニット４００は、１２Ｖバッテリ６の上端面において、バッテリ固定プレート１５、取付ボルト１７およびナット１８、１２Ｖバッテリ６およびバッテリトレイ１６を介して車両のボディに対して固定されていることになる。
なお、ここで、インバータユニット本体４０１に設けられた正極端子４０３と１２Ｖバッテリ６の正極ターミナル６１は、板状の良導電材である正極直流伝導板８３によって電気的に接続されており、同様に、図示していない負極端子４０４と負極ターミナル６２は負極直流伝導板８４によって電気的に接続されている。
以上のように、この実施の形態６に係わるインバータユニットの取り付け構造は、インバータユニット４００を液冷装置２０によって液冷する場合においても、１２Ｖバッテリ６の上端面にインバータユニット４００と液冷装置２０を一体的に、かつコンパクトに取り付ける構造なので、図１の実施の形態１の場合と同様な効果が得られる。
【００４１】
この発明による実施の形態６によれば、１２Ｖバッテリ６と、前記バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機２と前記インバータユニット４００を接続する交流配線９と、前記インバータユニット４００と前記バッテリ６を接続する直流配線８１，８２とを備えたシステムにおいて、前記直流配線８１，８２が前記交流配線９以下に短くなるように前記インバータユニット４００を前記バッテリ６の近傍に設置するとともに、前記バッテリを保持する筐体に冷却機能部材を設け、かつ、前記バッテリと前記インバータユニットを冷却する冷却媒体が同じであるようにしたので、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備する車両用電源システムを得ることができる。
【００４２】
実施の形態７．
この発明による実施の形態７を図９について説明する。図９は実施の形態７に係わるインバータユニットの取り付け構造の車両全体における配置関係を示す概念図である。
【００４３】
実施の形態１から実施の形態６に係わるインバータユニットの取り付け構造は、エンジンルーム内のバッテリ近傍においてインバータユニットを取り付けるスペースがほとんど確保できない場合に対応するものであったが、この発明は上記条件に限定されるものではなく、例えば、バッテリ近傍に取り付けスペースがある場合には、図９に示すように、なるべく取り付けスペースを取らないようにインバータユニット４００を縦置きにして車両のボディに直接取り付ける方法でも良く、この場合でもインバータユニット４００と１２Ｖバッテリ６を接続する直流配線８を短くすることができ、実施の形態１から実施の形態６で実現できた効果と同じように、直流配線による電圧降下を小さく抑えることができ、結果として、回転電機２のトルク特性を改善できる。
【００４４】
このように、この発明は、特にエンジンルームにバッテリとインバータユニットを同時に設置するスペースが無い場合に限定されるものではなく、例えば、エンジンルームにバッテリとインバータユニットを同時に設置するスペースがある場合にも、バッテリとインバータユニットの取り付け位置関係を限定することによって、同じバッテリ、同じインバータユニットを用いたとしても、回転電機の出力を改善することができるインバータユニットの取り付け構造を提供するものである。
【００４５】
この発明による実施の形態７によれば、１２Ｖバッテリ６と、前記バッテリ６の直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給して駆動させるインバータユニット４００と、前記回転電機２と前記インバータユニット４００を接続する交流配線９と、前記インバータユニット４００と前記バッテリ６を接続する直流配線８とを備えたシステムにおいて、前記直流配線８が前記交流配線９以下に短くなるように前記インバータユニット４００を前記バッテリの近傍で車両のボディ等の車両本体に取り付けて設置したので、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備する車両用電源システムを得ることができる。
【００４６】
なお、上記実施の形態１から７では、バッテリが一つの場合のバッテリの電圧を１２Ｖとして説明しているが、これに限るものではなく、１２Ｖより高い電圧のバッテリの場合であっても良い。
【００４７】
【発明の効果】
この発明によれば、バッテリの近傍にインバータユニットを設置して、バッテリとインバータユニット間の直流配線を短縮し、直流配線による電圧降下を低減することによって、回転電機のトルク特性を向上できるとともに軽量で安価な構成を具備する車両用電源システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による実施の形態１における装置構成を示す斜視図である。
【図２】この発明による実施の形態１における車両全体の配置関係を示す概念図である。
【図３】この発明による実施の形態１における回転電機のトルク特性を示す曲線図である。
【図４】この発明による実施の形態２における装置構成を示す斜視図である。
【図５】この発明による実施の形態３における装置構成を示す斜視図である。
【図６】この発明による実施の形態４における装置構成を示す斜視図である。
【図７】この発明による実施の形態５における装置構成を示す斜視図である。
【図８】この発明による実施の形態６における装置構成を示す斜視図である。
【図９】この発明による実施の形態７における車両全体の配置を示す概念図である。
【符号の説明】
１  エンジン、２  回転電機、３  補機、４  インバータユニット、５  高電圧バッテリ、６  １２Ｖバッテリ、７  スタータ、８  直流配線、９  三相交流配線、１０  クラッチ装置、１１  クランクプーリ、１２  回転電機用プーリ、１３  補機用プーリ、１４  ベルト、１５  バッテリ固定プレート、１６  バッテリトレイ、１６ａ  側端面、１６ｂ  スリット状孔、１７  取付ボルト、１８ナット、１９  ボルト、２０  液冷装置、２０ａ  液冷通路、２１  シール材、２２  入口管、２３  出口管、６１  正極ターミナル、６２  負極ターミナル、８１  正極直流配線、８２  負極直流配線、８３  正極直流伝導板、８３ａ  絶縁材、８４  負極直流伝導板、８４ａ  絶縁材、４００  インバータユニット（ＤＣ−ＤＣコンバータ内蔵無し）、４０１  インバータユニット本体、４０１ａ  取付プレート、４０２  放熱フィン、４０３  正極端子、４０４  負極端子。
【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】
2004291891.tif 000008
【図７】
2004291891.tif 000009
【図８】
2004291891.tif 000010
【図９】
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