(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアパネル下に配置された高圧電源と、
車両の前側のモータ室に配置され、前記車両を駆動させる駆動モータと、
前記駆動モータの上に固定され、前記高圧電源からの電力を制御し、当該駆動モータに供給するインバータと、
前記高圧電源と前記インバータとを接続する電力ケーブルと、
前記モータ室の前側に配置され、前記高圧電源を経由した冷媒と外気とを熱交換させるラジエータと、
前記高圧電源と前記ラジエータとを接続する冷媒ホースと、
を備える高圧電源車両であって、
前記電力ケーブルは、前記駆動モータの後方を通るように配索され、
前記冷媒ホースは、前記駆動モータの後方において、当該駆動モータと前記電力ケーブルとの間を通るように配索されている
ことを特徴とする高圧電源車両。
【請求項２】
前記冷媒ホースは、前記駆動モータの動きに追従するように、当該駆動モータに固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の高圧電源車両。
【請求項３】
車幅方向において、
前記高圧電源の冷媒入口と前記ラジエータの冷媒出口とは、反対側に配置されており、
前記高圧電源の冷媒出口と前記ラジエータの冷媒入口とは、反対側に配置されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高圧電源車両。
【請求項４】
前記冷媒ホースを２本備え、
前記２本の冷媒ホースの一方は、前記駆動モータの後方において、当該駆動モータと前記電力ケーブルとの間を通るように配索されており、
前記２本の冷媒ホースの他方は、前記電力ケーブルとダッシュボードパネルとの間を通るように配索されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高圧電源車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池スタック等の高圧電源を搭載する高圧電源車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池車両や、ハイブリッド車両等の車両が注目されている。そして、このような車両では、車両の前側のモータ室（ボンネット）内に、駆動力を発する駆動モータを固定し、この駆動モータの上に、三相交流電流を発生させ駆動モータに供給するＰＤＵ（Power Drive Unit、インバータ）を固定する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１９０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の車両において、例えば、燃料電池スタック（高圧電源）をフロアパネル下に配置すると、燃料電池スタックとＰＤＵとを高圧の電力ケーブルで電気的に接続する必要がある。このように接続する場合、電力効率を高めると共に、ノイズを抑えるため、電力ケーブルを短くすることが好ましく、電力ケーブルが駆動モータの後方に配索されることになる。
【０００５】
しかしながら、このように電力ケーブルが駆動モータの後方に配索されると、衝突によって、駆動モータが後方に移動した場合、駆動モータと電力ケーブルとが接触し、電力ケーブルが損傷する虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、高圧電源とインバータとを接続する電力ケーブルが損傷しにくい高圧電源車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、フロアパネル下に配置された高圧電源と、車両の前側のモータ室に配置され、前記車両を駆動させる駆動モータと、前記駆動モータの上に固定され、前記高圧電源からの電力を制御し、当該駆動モータに供給するインバータと、前記高圧電源と前記インバータとを接続する電力ケーブルと、前記モータ室の前側に配置され、前記高圧電源を経由した冷媒と外気とを熱交換させるラジエータと、前記高圧電源と前記ラジエータとを接続する冷媒ホースと、を備える高圧電源車両であって、前記電力ケーブルは、前記駆動モータの後方を通るように配索され、前記冷媒ホースは、前記駆動モータの後方において、当該駆動モータと前記電力ケーブルとの間を通るように配索されていることを特徴とする高圧電源車両である。
【０００８】
このような高圧電源車両によれば、電力ケーブルが駆動モータの後方を通るように配索されるので、電力ケーブルを短くでき、電力効率を高めると共に、ノイズを抑えることができる。
また、冷媒ホースが、駆動モータと電力ケーブルとの間を通るように配索されているので、衝突によって、駆動モータが後方に移動したとしても、駆動モータは冷媒ホースに接触し、電力ケーブルに接触しにくくなる。これにより、電力ケーブルが損傷、つまり、外皮を構成する絶縁被膜の損傷による導線の露出や、断線を防止できる。
【０００９】
また、前記冷媒ホースは、前記駆動モータの動きに追従するように、当該駆動モータに固定されていることを特徴とする高圧電源車両である。
ここで、「冷媒ホースは、駆動モータの動きに連動するように、駆動モータに固定されている」とは、冷媒ホースが駆動モータに直接固定される場合だけでなく、後記する実施形態のように、冷媒ホースがブラケット、マウント等を介して駆動モータに固定されている場合を含む。
【００１０】
このような高圧電源車両によれば、駆動モータの動きに冷媒ホースが追従するので、駆動モータがさらに電力ケーブルに接触しにくくなり、電力ケーブルを確実に保護できる。
【００１１】
また、車幅方向において、前記高圧電源の冷媒入口と前記ラジエータの冷媒出口とは、反対側に配置されており、前記高圧電源の冷媒出口と前記ラジエータの冷媒入口とは、反対側に配置されていることを特徴とする高圧電源車両である。
【００１２】
このような高圧電源車両によれば、高圧電源の冷媒入口とラジエータの冷媒出口とを接続する第１冷媒ホースと、高圧電源の冷媒出口とラジエータの冷媒入口とを接続する第２冷媒ホースとを、複雑に配索する必要はなく、短くできる。すなわち、駆動モータの後方に配索されるように、第１冷媒ホース及び／又は第２ホースを、車幅方向において往復させる必要はなく、簡易な構成とできる。
【００１３】
また、前記冷媒ホースを２本備え、前記２本の冷媒ホースの一方は、前記駆動モータの後方において、当該駆動モータと前記電力ケーブルとの間を通るように配索されており、前記２本の冷媒ホースの他方は、前記電力ケーブルとダッシュボードパネルとの間を通るように配索されていることを特徴とする高圧電源車両である。
【００１４】
このような高圧電源車両によれば、電力ケーブルが、２本の冷媒ホースの一方と、２本の冷媒ホースの他方とで挟まれていることにより、電力ケーブルをさらに好適に保護できる。また、衝突によって、電力ケーブルが後方に移動したとしても、電力ケーブルは、２本の冷媒ホースの他方に接触するので、ダッシュボードパネルに接触して損傷することはない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高圧電源とインバータとを接続する電力ケーブルが損傷しにくい高圧電源車両を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
まず、本発明の一実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
【００１７】
≪燃料電池車両の構成≫
本実施形態に係る燃料電池車両１（高圧電源車両）は、燃料電池スタック１１（高圧電源）と、駆動モータ２１と、ＰＤＵ３１（インバータ）と、ラジエータ４１と、第１冷媒ホース５１と、第２冷媒ホース５２とを備えている。
【００１８】
燃料電池スタック１１は、固体高分子型の単セルが複数積層されることで構成された積層体であり、前後方向に延びる一対のサイドフレーム（図示しない）に固定されたサブフレーム１２上に固定されると共に、フロアパネル１３下のセンタートンネル内に配置されている。そして、水素タンク（図示しない）から水素が、コンプレッサ（図示しない）から酸素を含む空気が供給されると、燃料電池スタック１１は発電するようになっている。
【００１９】
また、燃料電池スタック１１の過昇温を防止するため、燃料電池スタック１１を経由するように冷媒が通流し、燃料電池スタック１１における冷媒入口１４はその前右側に、冷媒出口１５はその前左側に形成されている（図２参照）。
【００２０】
駆動モータ２１は、燃料電池車両１を駆動させる動力源であり、サイドフレーム（図示しない）に固定されたサブフレーム２２上に、３つのマウント２３、２３、２３を介して固定されると共に、車両の前側のモータ室２４（ボンネット）内に配置されている。なお、サブフレーム２２は、燃料電池車両１が前方から衝突した場合、サイドフレーム（図示しない）から脱落し、後下側に移動するようになっている（図３参照）。これにより、サブフレーム２２に固定された駆動モータ２１等も、後下側に移動するようになっている。
【００２１】
そして、駆動モータ２１は、ＰＤＵ３１、電力ケーブル３２、コンタクタボックス３３を介して、燃料電池スタック１１の出力端子（図示しない）に電気的に接続されている。
なお、コンタクタボックス３３は、燃料電池スタック１１と駆動モータ２１を含む外部負荷との電気的接続をＯＮ／ＯＦＦするコンタクタを収容している。また、電力ケーブル３２は、コンタクタボックス３３の前側上部に接続されており、水等から保護されるようになっている。
【００２２】
ＰＤＵ３１は、図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit、電子制御装置）からの指令に従って、燃料電池スタック１１からの直流電力を制御して、三相交流電流を発生させ、この三相交流電流を駆動モータ２１に供給するインバータである。そして、ＰＤＵ３１は、駆動モータ２１の上に、マウント（図示しない）を介して固定されている。
【００２３】
電力ケーブル３２は、ＰＤＵ３１と燃料電池スタック１１（コンタクタボックス３３）とを電気的に接続するものである。そして、電力ケーブル３２は、駆動モータ２１の後方を通るように配索されており（図１、図２参照）、その長さは短く構成されている。このように電力ケーブル３２が短いため、電力効率を高めると共に、ノイズを抑えることが可能となっている。
【００２４】
ラジエータ４１は、燃料電池スタック１１を経由することで高温となった冷媒と、外気とを熱交換させる熱交換器であり、モータ室２４の前側であって、バンパ（図示しない）裏に配置されている。そして、ラジエータ４１の冷媒入口４２はその右側に、冷媒出口４３はその左側にそれぞれ配置されている（図２参照）。
【００２５】
第１冷媒ホース５１及び第２冷媒ホース５２は、可撓性を有する材料（例えばゴム）から形成されている。第１冷媒ホース５１（冷媒ホースの一方）は、燃料電池スタック１１の冷媒入口１４と、ラジエータ４１の冷媒出口４３とを接続しており、第２冷媒ホース５２（冷媒ホースの他方）は、燃料電池スタック１１の冷媒出口１５と、ラジエータ４１の冷媒入口４２とを接続している。そして、第１冷媒ホース５１の途中に設けられた冷媒ポンプ５３が作動すると、冷媒が、燃料電池スタック１１とラジエータ４１との間で循環するようになっている。なお、冷媒ポンプ５３は、マウント（図示しない）を介して、駆動モータ２１の上に固定されている。
【００２６】
また、車幅方向において、燃料電池スタック１１の冷媒入口１４とラジエータ４１の冷媒出口４３とは反対側に配置されており、さらに、燃料電池スタック１１の冷媒出口１５とラジエータ４１の冷媒入口４２とも反対側に配置されている。そして、第１冷媒ホース５１と第２冷媒ホース５２とは、平面視において、交差するように配索されている。これにより、第１冷媒ホース５１及び第２冷媒ホース５２を短くできるようになっている。すなわち、車幅方向において、第１冷媒ホース５１及び第２冷媒ホース５２が、略Ｕ字形に往復されることなく、駆動モータ２１の後方に配索されており、簡易な構成となっている。
【００２７】
第１冷媒ホース５１は、取付具５４Ａ及び取付具５４Ｂを介して、駆動モータ２１の後方のマウント２３に固定されると共に、電力ケーブル３２、３２と駆動モータ２１との間に配索されている。すなわち、第１冷媒ホース５１は、取付具５４Ａ及び取付具５４Ｂ、マウント２３を介して、駆動モータ２１に固定されており、駆動モータ２１の後方における第１冷媒ホース５１の部分は、衝突した場合において駆動モータ２１が後方に移動した場合、この駆動モータ２１に追従するようになっている（図３参照）。
また、第１冷媒ホース５１の燃料電池スタック１１側の部分は、取付具５４Ｃを介してコンタクタボックス３３に固定されている（図２参照）。
【００２８】
第２冷媒ホース５２は、図示しない取付具を介して、駆動モータ２１、サブフレーム２２等に固定され、前後方向において、電力ケーブル３２、３２とダッシュボードパネル５５との間に配索されている。すなわち、電力ケーブル３２、３２は、前後方向において、第１冷媒ホース５１と第２冷媒ホース５２とで挟まれている。
【００２９】
≪燃料電池車両の作用、効果≫
次に、燃料電池車両１の作用効果を、図３を参照して説明する。
燃料電池車両１が前方から衝突すると、サブフレーム２２がサイドフレーム（図示しない）から脱落し、サブフレーム２２及び駆動モータ２１が、後下側に移動する（矢印Ａ１参照）。これと共に、ＰＤＵ３１も後下側に移動し、電力ケーブル３２、３２が撓む。また、取付具５４Ａ、５４Ｂに把持された第１冷媒ホース５１も、駆動モータ２１の動きに追従して、後下側に移動し（矢印Ａ２参照）、衝突後においても、駆動モータ２１と電力ケーブル３２との間に、第１冷媒ホース５１が介在する。これにより、駆動モータ２１が電力ケーブル３２に接触することはなく、電力ケーブル３２は好適に保護される。
【００３０】
また、電力ケーブル３２とダッシュボードパネル５５との間に、第２冷媒ホース５２が配置されているので、衝突後に撓んだ電力ケーブル３２が、ダッシュボードパネル５５に接触することはなく、電力ケーブル３２が損傷することはない。
【００３１】
以上、本発明の好適な一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば次のように変更することができる。
【００３２】
前記した実施形態では、第２冷媒ホース５２が、電力ケーブル３２、３２とダッシュボードパネル５５との間に配索されると共に、電力ケーブル３２、３２及び第１冷媒ホース５１の下方で配索された後、燃料電池スタック１１の冷媒出口１５に接続された構成を例示したが（図１、図２参照）、図４、図５に示すように、第２冷媒ホース５２が、電力ケーブル３２、３２とダッシュボードパネル５５との間であって、電力ケーブル３２、３２及び第１冷媒ホース５１を跨ぐように配索された構成でもよい（符号Ｐ部分）。このような構成にすれば、衝突した場合において、第１冷媒ホース５１と電力ケーブル３２との接触部分の後方に、第２冷媒ホース５２が確実に配索されることになり、電力ケーブル３２が撓み、後方に移動したとしても、電力ケーブル３２は第２冷媒ホース５２に接触し、ダッシュボードパネル５５に接触することはない。
【００３３】
前記した実施形態では、第１冷媒ホース５１と第２冷媒ホース５２とで電力ケーブル３２を挟む構成を例示したが、その他の冷媒ホース、例えば、第１冷媒ホース５１又は第２冷媒ホース５２と、冷媒がラジエータ４１をバイパスするように設けられた第３冷媒ホース（図示しない）とで、電力ケーブル３２を挟むように構成してもよい。なお、このような構成としても、本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
【００３４】
前記した実施形態では、高圧電源が燃料電池スタック１１である構成を例示したが、その他に例えば、高圧電源がフロアパネル１３下に配置された高圧バッテリである構成でもよい。また、高圧電源車両が燃料電池車両でなく、その他に例えば、ハイブリッド車でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態に係る燃料電池車両の側面図である。
【図２】本実施形態に係る燃料電池車両の平面図である。
【図３】本実施形態に係る燃料電池車両の衝突後の側面図である。
【図４】変形例に係る燃料電池車両の側面図である。
【図５】変形例に係る燃料電池車両の平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      燃料電池車両（高圧電源車両）
１１    燃料電池スタック（高圧電源）
１３    フロアパネル
１４    冷媒入口
１５    冷媒出口
２１    駆動モータ
２２    サブフレーム
２４    モータ室
３１    ＰＤＵ（インバータ）
３２    電力ケーブル
４１    ラジエータ
４２    冷媒入口
４３    冷媒出口
５１    第１冷媒ホース
５２    第２冷媒ホース
５５    ダッシュボードパネル
【図１】
0004934108.tif 000002
【図２】
0004934108.tif 000003
【図３】
0004934108.tif 000004
【図４】
0004934108.tif 000005
【図５】
0004934108.tif 000006