(57)【要約】【課題】  電気配線や流体の配管の配置を最適化することで、地上高の確保および、高電圧配線による低電圧配線を流れる弱電信号へのノイズの影響の抑制する。【解決手段】  車両床下に燃料電池９を搭載し、この燃料電池９と車両の一方の側部との間に、強電部品１３，１５に接続する高電圧配線１７，１９を車両前後方向に向けて配索する一方、燃料電池９と車両の他方の側部との間に、弱電部品（センサ内蔵の部品モジュール２１，２３）に接続する低電圧配線２５を、車両前後方向に向けて配索する。【選択図】      図１
2005125956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両床下に燃料電池を搭載し、この燃料電池と車両の一方の側部との間に、強電部品に接続する高電圧配線を、車両前後方向に向けて配索する一方、前記燃料電池と車両の他方の側部との間に、弱電部品に接続する低電圧配線を、車両前後方向に向けて配索することを特徴とする燃料電池車両の電線配索構造。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池車両の電線配索構造おいて、前記燃料電池に対する流体の供給配管と排出配管との少なくとも一方を、前記低電圧配線を配索した前記燃料電池と車両の他方の側部との間に配索することを特徴とする燃料電池車両の電線配索構造。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池車両の電線配索構造おいて、前記燃料電池と車両の他方の側部との間に配索する配管は、前記燃料電池を冷却する冷却水を流す冷却水配管と、前記燃料電池に供給する水素を流す水素配管との少なくとも一方とすることを特徴とする燃料電池車両の電線配索構造。
【請求項４】
請求項２または３に記載の燃料電池車両の電線配索構造おいて、前記低電圧配線を、車両床下に配置した燃料電池に対し車両前後方向より接続することを特徴とする燃料電池車両の電線配索構造。
【請求項５】
請求項２に記載の燃料電池車両の電線配索構造おいて、前記車両に搭載する燃焼器から排出される排気を流す排気管を、前記低電圧配線を配索した前記燃料電池と車両の他方の側部との間に配索し、前記低電圧配線を、車両床下に配置した燃料電池に対し車両前後方向より接続することを特徴とする燃料電池車両の電線配索構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池車両の電線配索構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池を車両の床下に搭載する燃料電池車両が、下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−７１７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、車両に搭載する配管類や、これら配管類を固定するブラケット類は、極力近接させて配置させることが、ブラケットの共用、組み付け作業の簡素化などの点で好ましい。
【０００４】
しかし、燃料電池を動力源とする車両は、従来の内燃機関を搭載する車両よりも多くの部品を必要とし、アクチュエータやセンサの数が増え、これらを接続する電線や流体の配管も増大する。
【０００５】
このため、これら増大する電線や配管を一箇所にまとめると、その断面積が大きく、床下の地上高の確保も難しいものとなる。
【０００６】
これと同時に、燃料電池による発電する高電圧の電力を駆動モータで消費するまでの電気配線系における高電圧配線が、低電圧配線を流れるセンサ信号などの弱電信号に対してノイズを引き起こす心配がある。
【０００７】
そこで、この発明は、電気配線や流体の配管の配置を最適化することで、地上高の確保および、高電圧配線による低電圧配線に流れる弱電信号へのノイズの影響の抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、車両床下に燃料電池を搭載し、この燃料電池と車両の一方の側部との間に、強電部品に接続する高電圧配線を、車両前後方向に向けて配索する一方、前記燃料電池と車両の他方の側部との間に、弱電部品に接続する低電圧配線を、車両前後方向に向けて配索することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、燃料電池と車両の一方の側部との間に高電圧配線を、燃料電池と車両の他方の側部との間に低電圧配線を、それぞれ車両前後方向に向けて配索するので、高電圧配線による低電圧配線を流れる弱電信号へのノイズの影響を低減できるとともに、各電線を、燃料電池の両側部に分散させることで、高さ方向の厚みを抑え床下地上高を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
図１は、この発明の一実施形態に係わる燃料電池車両の電線配策構造を示す平面図である。この燃料電池車両の車幅方向両側の下部には、車体側支持構造体となるサイドメンバ１が、車両前後方向に延長して設けてある。なお、図１中で矢印ＦＲで示す方向が車両前方側であり、符号３は前車輪、５は後車輪を示す。
【００１２】
上記した一対のサイドメンバ１相互を連結するように、これら両者間の下部には、燃料電池支持構造体７を取り付ける。この燃料電池支持構造体７上には、車幅方向中央位置であって前車輪３と後車輪５との間の後車輪５寄りに、燃料電池９を搭載している。すなわち、この燃料電池９は、車両床下に配置している。なお、ここにおける燃料電池９は、燃料電池本体を起動制御する制御部などを含む、いわゆる燃料電池システムに相当する。
【００１３】
左右の前車輪３相互間には、駆動用モータおよびインバータで構成される強電部品１３を配置し、左右の後車輪５相互間には、ＤＣ／ＤＣコンバータで構成される強電部品１５を配置する。これら各強電部品１３，１５は、図示していないが車体側支持構造体に支持する。
【００１４】
そして、燃料電池９と強電部品（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１５とを、電池側高電圧配線１７で接続するとともに、強電部品（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１５と強電部品（インバータ）１３とを、モータ側高電圧配線１９で接続する。これにより、燃料電池９で発生した電力を、ＤＣ／ＤＣコンバータで変圧した後、インバータで直流から交流に変換し、駆動用モータに供給する。
【００１５】
このような電池側およびモータ側の各高電圧配線１７および１９は、燃料電池９と車両の一方の側部である右側部との間に、車両前後方向に向けて配索する。これら各高電圧配線１７，１９は、図示していないが、互いに束ねてブラケットにより車体に固定する。
【００１６】
また、燃料電池９の車両前方側の前記した燃料電池支持構造体７には、弱電部品である各種センサを内蔵した部品モジュー２１，２３を設置する。
【００１７】
各部品モジュール２１，２３と燃料電池９とは、低電圧配線２５で接続する。この低電圧配線２５は、燃料電池９と車両の他方の側部である左側部との間に、車両前後方向に向けて配索する。
【００１８】
また、上記した低電圧配管２５の途中の部位２７にて、図２に示すように、前部シート２９の下部に設けた部品モジュール３１から引き出された低電圧配線２５ｃを、フロアパネル３３下のサイドメンバ１の側部に導き、これを低電圧配線２５として車両前後方向に配索する。これら車両前後方向に配索した低電圧配線２５は、図示していないが、互いに束ねてブラケットにより車体に固定する。
【００１９】
低電圧配線２５は、部品モジュール２１，２３やその他図示しない部品モジュールに対しては、低電圧接続配線２５ａによって車両前方側から引き込んで接続し、燃料電池９に対しては、低電圧接続配線２５ｂによって車両後方側から引き込んで接続する。さらに低電圧配線２５は、低電圧接続配線２５ｄとして、燃料電池９の後方から側部に沿って前方へ配策し、燃料電池９の前端部の必要部位あるいは、他の部品モジュールなどに接続する。
【００２０】
燃料電池９の後方の後車輪５相互間近傍には、図示しない水素タンクを設置し、この水素タンク内の水素を燃料電池９に供給する際に流れ、あるいは、燃料電池９から排出される余剰の水素が流れる水素配管３５は、前記した低電圧電線２５と同じ位置、すなわち燃料電池９と車両の他方の側部である左側部との間に、車両前後方向に向けて施設し、水素タンクと燃料電池９の車両前部側とを接続する。
【００２１】
一方、燃料電池９に空気を供給するための空気配管３７は、車両前部の図示しない空気取入口から、そのまま後方の燃料電池９に接続する。また、燃料電池９を冷却するための冷却水が流れる冷却水配管３９は、車両前部の図示しないラジエータから、そのまま後方の燃料電池９に接続する。
【００２２】
また、前記した部品モジュール２３の前方で、かつ部品モジュール２１の車幅方向左側における前記した燃料電池支持構造体７には、燃焼器４１を設置する。この燃焼器４１は、水素タンクの水素および空気を利用して燃焼させ、この燃焼熱を、例えば燃料電池９の暖機運転時に冷却水を熱交換器を介して加熱する際に使用する。
【００２３】
このような燃焼器４１の排気管４３は、高電圧配線１７，１９との干渉を避けるために、前記した低電圧電線２５と同じ位置、すなわち燃料電池９と車両の他方の側部である左側部との間に、車両前後方向に向けて施設し、車両後端に開口させる。
【００２４】
図３（ａ）は、車両後方から見た、燃料電池９とその両側に配置した電線や配管類の位置関係を示す模式図である。本実施形態によれば、燃料電池９と車両の右側の側部との間に高電圧配線１７，１９を配策する一方、燃料電池９と車両の左側の側部との間に低電圧配線２５，水素配管３５および排気管４３を配策している。
【００２５】
このように、高電圧配線１７，１９と低電圧配線２５とを燃料電池９を間に挟んで互いに反対側に配置しているので、高電圧配線１７，１９による低電圧配線２５を流れる弱電信号であるセンサ信号へのノイズの影響を低減することができる。また、各電線を、燃料電池９の両側部に分散させることで、図３（ｂ）に示す比較例のように燃料電池９の一方側に高電圧配線１０１，低電圧配線１０３，水素配管や排気管などの配管類１０５を、まとめて配策する場合に比べ、高さ方向の厚みが抑えられ、床下地上高を確保しやすくなる。
【００２６】
また、燃料電池９に対する流体の供給配管、排出配管の少なくとも一方、すなわちここでは水素配管３５を、高電圧配線１７，１９よりも細い低電圧配線２５を配置する燃料電池９と車両の他方の側部との間に配索するので、燃料電池９の両脇スペースを効率的に利用できる。また、水素配管３５が低電圧配線２５と近接することで、車体への固定用ブラケットの共用が容易になり、部品点数を削減できる。
【００２７】
さらに、低電圧配線２５が配置される燃料電池９と車両の他方の側部との間に配索する水素配管３５は、温度が減圧によって雰囲気温度より下がり気味となるので、低電圧配線２５は高温仕様の電線や保護材を不要にでき、部品コストを低減することができる。
【００２８】
なお、上記した水素配管３５に代えて、流体温度が９０度を超えない冷却水配管３９を燃料電池９と車両の他方の側部との間に配索してもよく、また、水素配管３５と冷却水配管３９との双方を配索してもよい。すなわち、燃料電池９と車両の他方の側部面との間に配索する配管は、燃料電池９を冷却する冷却水を流す冷却水配管３９と、燃料電池９に供給する水素を流す水素配管３５との少なくとも一方とする。
【００２９】
また、低電圧配線２５は、低電圧接続配線２５ａ，２５ｂとして、床下に配置した燃料電池９の車両前後方向より燃料電池９に向けて配索するので、燃料電池９の側面開口部をそれほど拡大することなく、空気配管３７や冷却水配管３９の間で、これらの配管と平行して配索することが可能であり、レイアウトする上で空間利用率を向上できる。
【００３０】
さらに、低電圧配線２５は、車両の側部に沿って配索するので、これを車幅方向に向けて通過させるための切り欠きなどを燃料電池支持構造体７に設ける必要がなく、燃料電池支持構造体７の強度低下を防止できる。
【００３１】
また、燃焼器４１に接続される排気管４３を低電圧配線２５と同じ側に配置しても、低電圧配線２５は、床下の燃料電池９に対し車両前後方向より配索するので、燃焼器４１近傍のより高温となっている部分の排気配管４３を跨ぐことなく配索でき、低電圧配線２５は高温仕様の電線や保護材を不要にでき、部品コストを低減することができる。
【００３２】
本発明によれば、燃料電池に対する流体の供給配管と排出配管との少なくとも一方を、低電圧配線を配索した燃料電池と車両の他方の側部との間に配索したので、燃料電池の両脇スペースを効率的に利用できる。また、流体の供給配管と排出配管との少なくとも一方が低電圧配線と近接することで、車体への固定用ブラケットの共用が容易になり、部品点数を削減できる。
【００３３】
燃料電池と車両の他方の側部との間に配索する配管は、高温とならない冷却水配管，水素配管の少なくとも一方としているので、これらと同じ側に配索する低電圧配線は高温仕様の電線や保護材を不要にでき、コスト低下を達成できる。
【００３４】
前記低電圧配線は、車両床下に配置した燃料電池に対し車両前後方向より接続するので、配管類をまたぐことなく配索でき、厚みを抑え床下地上高を確保しやすくする。この場合、燃料電池の側面開口部をそれほど拡大することなく、配管相互の間で、配管と平行して低電圧配線を配索することが可能であり、レイアウトする上で空間利用率を高めることができる。
【００３５】
車両に搭載する燃焼器から排出される排気を流す排気管を、前記低電圧配線を配索した燃料電池と車両の他方の側部との間に配索するので、燃焼器近傍のより高温となっている部分の排気管を跨ぐことなく配索でき、低電圧配線は高温仕様の電線や保護材を不要にでき、コスト低下を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の一実施形態に係わる燃料電池車両の電線配策構造を示す平面図である。
【図２】低電圧配線を車室内から車両床下に引き込む構造を示す車両前方から見た正面断面図である。
【図３】車両後方から見た電線や配管類の位置関係を示す模式図で、（ａ）は燃料電池の両側に電線や配管類を配置した本発明を示し、（ｂ）は燃料電池の一側に電線や配管類を配置した比較例を示す。
【符号の説明】
【００３７】
９  燃料電池
１３，１５  強電部品
１７，１９  高電圧配線
２１，２３，３１  弱電部品である各種センサを内蔵した部品モジュール
２５  低電圧配線
３５  水素配管（燃料電池に対する流体の供給配管と排出配管との少なくとも一方）
３９  冷却水配管
４１  燃焼器
４３  排気管
【図１】
2005125956.tif 000003
【図２】
2005125956.tif 000004
【図３】
2005125956.tif 000005