JP2011020625A - 電気自動車の搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】プロテクタを用いることなく、ハーネス保護を行い、部品点数を削減可能な電気自動車の搭載構造を提供すること。
【解決手段】コンバータ４０に低圧直流ハーネス１０４で接続される走行用バッテリ２０を、モータルームＥＲ外、かつ車室ＲＭ側に配置し、インバータ５０は、モータＭに対して車両上下方向上側に配置し、コンバータ４０は、車両前後方向で、インバータ５０と走行用バッテリ３０との間の位置に配置し、低圧直流ハーネス１０４は、コンバータ４０の車両上下方向の下側に接続させたことを特徴とする電気自動車の搭載構造とした。
【選択図】図６

Description

本発明は、電気自動車の搭載構造に関し、特に、コンバータのハーネス接続技術に関する。

従来、電気自動車として、モータ、インバータ、コンバータをモータルームに搭載したものが、例えば、特許文献１などにより知られている。

この特許文献１には、モータルームに、モータとコンバータとインバータとを車両上下方向に積層し、車両の車室床下に走行用バッテリを搭載した構造が記載されている。

特開平７−１５６８２６号公報

上述の電気自動車では、モータ、走行用バッテリ、コンバータ、インバータなどの接続を行なうハーネスの破損対策を行なう必要があり、ハーネスにおいて車両衝突時に荷重入力のおそれがある部分は、プロテクタで保護していた。

しかしながら、プロテクタで保護する構成では、プロテクタの分だけ、部品点数が増加する。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、プロテクタを用いることなく、ハーネス保護を行い、部品点数の削減が可能な電気自動車の搭載構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の電気自動車の搭載構造は、コンバータにハーネスで接続される走行用バッテリを、モータルーム外、かつ車室側に配置し、インバータは、モータに対して車両上下方向上側に配置し、前記コンバータは、車両前後方向で、前記インバータと前記走行用バッテリとの間の位置に配置し、前記ハーネスは、前記コンバータの車両上下方向の下側に接続させたことを特徴とする電気自動車の搭載構造とした。

本発明の電気自動車の搭載構造にあっては、車両衝突時に、車体が変形して、モータ、インバータ、コンバータが車室側に移動する。
このとき、ハーネスは、コンバータの下側に接続しているため、ハーネスの接続部およびハーネスが、コンバータとその後方の車体とに挟まれて破損することを抑制できることができる。
このように、本発明では、プロテクタを設けること無しに、ハーネスの破損を抑制でき、プロテクタを設けるものと比較して、部品点数を削減できる。

実施例１の電気自動車の搭載構造の主要部を示す車両側方から見た全体側面図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造の主要部を示す車両上方から見た全体平面図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造のモータルームＥＲ内の主要な構成を示す車両斜め前上方から見下ろした状態の斜視図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造のモータルームＥＲ内の主要な構成を示す車両正面斜め前上方から見下ろした状態の斜視図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造のモータルームＥＲ内の主要な構成を示す車両左斜め前上方から見下ろした状態の斜視図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造のモータルームＥＲ内の主要な構成を示す縦断面図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造に用いた部品搭載フレーム部材２４０を示す斜視図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造のモータルームＥＲ内の主要な構成を示す平面図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造におけるコンバータ４０、インバータ５０およびその結線構造を示す斜視図であって、車両右斜め後上方から見た状態を示す。 実施例１の電気自動車の搭載構造のモータルームＥＲ内の主要な構成を示す車両前方から見た正面図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造のモータルームＥＲ内の主要な構成を示す側面図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造のコンバータ４０における結線状態を示す斜視図であって、車両左斜め前上方から見た状態を示す。 実施例１の電気自動車の搭載構造のモータルームＥＲ内の主要な構成の配置を示す車両左上方から見下ろした状態の斜視図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造におけるモータユニットハウジング１１に対するコンプレッサ８０の取付構造を示す斜視図である。 実施例１の電気自動車の搭載構造のモータルームＥＲ内の主要な構成の配置を示す斜視図であって、車両左斜め前方から見た状態を示す。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施の形態の電気自動車の搭載構造は、駆動源としてのモータ（Ｍ）と、該モータ（Ｍ）に駆動電流を供給するインバータ（５０）と、コンバータ（４０）とを、モータルーム（ＥＲ）内に配置する電気自動車の搭載構造において、前記コンバータ（４０）にハーネス（１０４）で接続される走行用バッテリ（２０）を、モータルーム（ＥＲ）外、かつ車室（ＲＭ）側に配置し、前記インバータ（５０）は、前記モータ（Ｍ）に対して車両上下方向上側に配置し、前記コンバータ（４０）は、車両前後方向で、前記インバータ（５０）と前記走行用バッテリ（２０）との間の位置に配置し、前記ハーネス（１０４）は、前記コンバータの車両上下方向の下側に接続させたことを特徴とする電気自動車の搭載構造である。

図１〜図１５に基づき、この発明の実施の形態である実施例１の電気自動車の搭載構造について説明する。

（全体の概略）
まず、実施例１の電気自動車の搭載構造の概略を図１および図２に基づいて説明する。なお、図１は実施例１の電気自動車の搭載構造の主要部を示す側面図であり、図２は実施例１の電気自動車の搭載構造の主要部を示す平面図である。

実施例１の電気自動車の搭載構造を適用した車両は、図１，図２示す、モータユニット１０、走行用バッテリ２０、充電器３０、コンバータ４０、インバータ５０、充電ポート６０を搭載している。

モータユニット１０、コンバータ４０、インバータ５０は、車両前部に設けられたモータルームＥＲ（図５，６参照）に設けられている。なお、各図において矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＵＰは車両上方を、矢印Ｌは車両左方向を示す。

モータユニット１０は、図３に示すモータユニットハウジング１１の内部に、駆動源であるモータＭ（図６参照）と、モータＭの回転を減速し左右のアクスル軸１２（図５参照）へ伝達するギヤ機構と、を収容している。なお、モータＭは、走行用の駆動源として用いるほか、発電機としても用いる。

走行用バッテリ２０は、二次電池からなるバッテリモジュールや、このバッテリモジュールの充放電などの制御回路や、冷却装置を備えており、車室ＲＭ（図５，６参照）の床下に設けられている。なお、二次電池としては、リチウムイオン電池を用いているものとするが、ほかにも、充放電可能なニッカド電池、ニッケル水素電池などの他の電池を用いることができる。

充電器３０は、家庭用の外部交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換して走行用バッテリ２０に充電するもので、車室ＲＭ（図５，６参照）の後方に設けられた図示を省略したトランクルーム内に設けられ、走行用バッテリ２０と充電ポート６０とに接続されている。

コンバータ４０は、モータＭの力行時に走行用バッテリ２０側の電流を昇圧してインバータ５０に供給し、一方、モータＭの回生時にインバータ５０側の電流を降圧させて走行用バッテリ２０へ供給する。

インバータ５０は、ＰＷＭ制御によるスイッチング動作で、モータＭの力行時にコンバータ４０から供給される直流電流を三相交流に変換してモータＭへ供給し、モータＭの回生時にモータＭから供給される三相交流電流を直流に変換してコンバータ４０へ供給する。

充電ポート６０は、図４に示すように、車両前部においてフロントバンパ２０１の上方であって、車幅方向の略中央に配置されており、急速充電ポート６１と、家庭用充電ポート６２とを備えており、これらは図示を省略した蓋で開閉される。なお、急速充電ポート６１は、図外の外部高圧直流電源である急速充電器に接続して充電するものであり、後述する高圧直流充電ハーネス１０３を介してコンバータ４０に接続されている。家庭用充電ポート６２は、家庭用の１００ボルト〜２００ボルト程度の外部交流電源に接続して充電するもので、後述する交流充電ハーネス１０１を介して充電器３０に接続されている。

（車体構造）
次に、車体前部の車体構造の概略を説明する。
図５は車体２００の前部の構造を示しており、車室ＲＭの車両前方にモータルームＥＲが形成されている。このモータルームＥＲと車室ＲＭとは、図６に示すダッシュロアパネル（隔壁）２１０で区画されており、ダッシュロアパネル２１０の上部には、カウルトップパネル２１１が溶接により接合されているとともに、エクステンションカウルトップパネル２１２が締結されている。なお、モータルームＥＲの上面は、フードパネル２２０で覆われている。

図５に戻り、モータルームＥＲの左右には、サイドメンバ２３１，２３２が車両前後方向に延在されており、サイドメンバ２３１，２３２の車外側面には、フェンダパネル２３３，２３４が一体に設けられている。

（支持構造）
モータユニット１０、コンバータ４０、インバータ５０の支持構造を説明する。
モータユニット１０は、車体２００に対して、サスペンションメンバ７０を介して車体に弾性支持されており、コンバータ４０およびインバータ５０は、部品搭載フレーム部材２４０を介して車体２００に固定されている。

・モータユニット１０の弾性支持構造
モータユニット１０は、二重弾性支持構造で車体２００に支持されており、以下に詳細に説明する。
モータユニット１０と車体２００との間に介在されたサスペンションメンバ７０は、図外のサスペンションをマウントするための部材であり、図３に示すように、箱断面形状の金属製フレームを略四角形の枠状に結合して形成されている。そして、このサスペンションメンバ７０の四隅部分が、車体２００の下面に、インシュレータ７１を介在させて弾性支持されている。なお、このインシュレータ７１は、車両上下方向に延在された軸と外筒との間に、弾性材を介在させたものを用いている。また、このサスペンションメンバ７０は、図外のサスペンション装置を支持する機能を兼用している。なお、弾性材としては、ゴムを用いているが、ばね、シリコーン、ナイロンなどの他の弾性材を用いてもよい。

モータユニット１０は、サスペンションメンバ７０に対して３箇所が側部マウント部材７２および後部マウント部材７３を介して弾性支持されている。これらのマウント部材７２，７３は、エンジンマウントにも使用されるものと同様のもので、モータＭの駆動により生じる振動が車体２００に伝達されるのを防止するとともに、路面からの入力やモータＭ自体が発生するトルク反力によりモータユニット１０の姿勢変化を抑制する。
側部マウント部材７２は、モータユニット１０の車両前方左右の２箇所を弾性支持しており、車両上下方向を向いた軸と外筒に前述の弾性材を介在させた構造となっている。
後部マウント部材７３は、モータユニット１０の車両後方端部の車幅方向略中央部分を支持するもので、車両水平方向を向いた軸と外筒の間に前述の弾性材を介在させた構造となっている。

なお、モータユニットハウジング１１は、アルミニウム製であり、車体２００にアースされている。

・コンバータ４０およびインバータ５０の支持構造
部品搭載フレーム部材２４０によるコンバータ４０とインバータ５０との支持構造について図５，７，８に基づいて説明する。

部品搭載フレーム部材２４０は、図７に示すように、略逆Ｕ字断面形状の前側クロスメンバ２４１、後側フレーム２４２、下側クロスメンバ２４３を備えている。
各フレーム部材２４１〜２４３は、それぞれ、モータルームＥＲにおいて車幅方向に延在されるもので、前側クロスメンバ２４１と下側クロスメンバ２４３との車幅方向両端部には、サイドメンバ２３１，２３２にボルトで締結されるウエルドナット（図示省略）を備えた締結部２４１ａ，２４１ｂ，２４３ａ，２４３ｂを備えている。

前側クロスメンバ２４１は、車両中央部から車両右側に配置される部分においてインバータ５０を支持する高さに延在されたインバータ支持部２４１ｃと、このインバータ支持部２４１ｃから車両左側の締結部２４１ａに向けて車両右側に向けて車両下方に湾曲された湾曲部２４１ｄと、を備えている。

下側クロスメンバ２４３は、前側クロスメンバ２４１の車両左側の締結部２４１ａと略同じ高さに略直線状に配置され、電送品用バッテリ支持ブラケット２４４を介して、前側クロスメンバ２４１の湾曲部２４１ｄに結合されている。なお、電送品用バッテリ支持ブラケット２４４は、電送品を駆動させる電源となる弱電の電送品用バッテリ（図示省略）を支持するものである。

後側フレーム２４２は、下側クロスメンバ２４３の車両上方位置であって、インバータ支持部２４１ｃと略同じ高さに配置され、左右両端部が、脚ブラケット２４５を介して下側クロスメンバ２４３に結合され、かつ、車両前後方向に延在された連結ブラケット２４６を介して前側クロスメンバ２４１に結合されている。

以上の構成の部品搭載フレーム部材２４０が、各締結部２４１ａ，２４１ｂ，２４３ａ，２４３ｂで車体２００に締結されている。この締結において、下側クロスメンバ２４３の左右端部の締結部２４３ａ，２４３ｂおよび前側クロスメンバ２４１の車両左側の締結部２４１ａは、左右のサイドメンバ２３１，２３２と略同高さに配置されており、各サイドメンバ２３１，２３２に締結されている。

一方、前側クロスメンバ２４１の車両右側の締結部２４１ｂは、サイドメンバ２３１よりも車両上方に配置されており、サイドメンバ２３１とフェンダパネル２３３とに一体に溶着された支持ブラケット２３５に締結されている。

なお、連結ブラケット２４６および電送品用バッテリ支持ブラケット２４４は、前側クロスメンバ２４１と、後側フレーム２４２および下側クロスメンバ２４３と、の車両前後方向の間隔を、インバータ５０の車両前後方向寸法に略一致させる長さに形成されている。

すなわち、インバータ５０は、図３に示すように、略直方体の箱状に形成されており、車幅方向寸法Ｗ１、車両前後方向寸法Ｌ１、車両上下方向寸法Ｈ１が、Ｗ１＞Ｌ１＞Ｈ１の大小関係となるように配置されている。この車両前後方向寸法Ｌ１が、図８に示すように、両フレーム部材２４１，２４２の車両前後方向の間隔と略等しく形成されており、インバータ５０の前側の左右２カ所と、後側の左右２カ所が、それぞれ、前側クロスメンバ２４１と後側フレーム２４２とにボルトにより締結されている。なお、インバータ５０は、車幅方向で車両中央部の車両右側寄りに配置されている。

インバータ５０は、上述のように部品搭載フレーム部材２４０に支持されており、図６に示すように、モータユニット１０の車両上下方向で上側に空間２５０をもって配置されている。また、インバータ５０は、車両前後方向では、モータユニット１０を車両上方に投影させた範囲内に収まり、その前端位置がモータユニット１０の前端位置よりも車両後方に配置されており（図１３参照）、車幅方向でも、その大部分がモータユニット１０を車両上方に投影させた範囲内に収まり、左右のフェンダパネル２３３，２３４から離れた車幅方向中央位置に配置されている（図８参照）。

コンバータ４０は、図６に示すように、インバータ５０とダッシュロアパネル２１０との間に配置され、コンバータ支持ブラケット２４７，２４７に図示を省略したボルトにより締結して固定されている（図５参照）。

さらに、コンバータ４０は、図３示すように薄型直方体形状に形成されており、その車幅方向寸法Ｗ２、車両前後方向寸法Ｌ２、車両上下方向寸法Ｈ２が、Ｗ２＞Ｈ２＞Ｌ２の関係となるように、縦置き配置されている。
この縦置き配置により、コンバータ４０は、その上端がインバータ５０の上端よりもわずかに低く、一方、その下端は、インバータ５０の下端よりも低く、モータユニット１０よりもわずかに高く配置されている。さらに、このコンバータ４０の車両後方のダッシュロアパネル２１０には、後述するフロアトンネル部２１７が形成されてその下端位置が高くなっており、コンバータ４０の下端は、ダッシュロアパネル２１０の下端よりも僅かに低い位置に配置されている。なお、フロアトンネル部２１７は、動力源として内燃機関を搭載した車両において、排気系を導くために形成されており、本実施例１の車両の車体２００は、動力源として内燃機関を搭載する車両と共用されている。

そして、コンバータ４０において車両前方を向いた前面４０ｆのうち、後側フレーム２４２よりも車両下方に配置されている部分は、車両前後方向で空間２５０に対向しており、この部分を空間対向部４０ａとする。

なお、空間対向部４０ａと充電ポート６０とは、図４に示すように車幅方向に重なっている。

また、コンバータ４０は、図８に示すように、車幅方向の略中央に配置されており、コンバータ４０は、車両上方から見て、フロアトンネル部２１７ならびに走行用バッテリ２０（図２参照）と、車幅方向に重なって配置されている。

コンバータ４０の後面は、後部空間２６０を挟んでダッシュロアパネル２１０と車両前後方向に対向しており、コンバータ４０の後面（隔壁対向部）４０ｂには、ダッシュロアパネル２１０と略平行な面で形成された面当り部４１が形成されている。この面当り部４１は、図９に示すように、車幅方向の全幅の略３／４ほどに亘って形成されている。

一方、図６に示すように、ダッシュロアパネル２１０において面当り部４１に車両前後方向で対向する位置には、面当り部４１と略平行な受け面２１４が形成されている。この受け面２１４の位置で、ダッシュロアパネル２１０にレインフォース２１５を接合して箱断面状に補強されている。

以上説明したコンバータ４０およびインバータ５０は、前述のように車体２００の左右のフェンダパネル２３３，２３４から車幅方向に離間されて配置されており、各フェンダパネル２３３，２３４との間のスペースに、左ハンドル仕様と右ハンドル仕様のいずれでも、ステアリングコラムおよびブレーキマスタシリンダの設置を可能としている。

ここで、他の搭載部品の配置について説明を加える。
図１に示すように、モータルームＥＲの前端部の前部空間２７０には、車両用空調装置（図示省略）の放熱を行うコンデンサや、コンバータ４０やインバータ５０を含む発熱部の冷却を行なう冷却装置（図示省略）のラジエータを含む放熱器９１と、この放熱器９１に送風するファン装置９２とが、車両前後方向に並設されている。なお、図において２０１は、フロントバンパである。

（配線構造）
次に、モータユニット１０、走行用バッテリ２０、充電器３０、コンバータ４０、インバータ５０、充電ポート６０を結ぶ配線について説明する。

この配線としては、図２に示すように、家庭用充電ポート６２と充電器３０とを接続する交流充電ハーネス１０１、充電器３０と走行用バッテリ２０とを接続する低圧直流充電ハーネス１０２、急速充電ポート６１とコンバータ４０とを接続する高圧直流充電ハーネス１０３、走行用バッテリ２０とコンバータ４０とを接続する低圧直流ハーネス１０４を備え、さらに、図９に示すように、コンバータ４０とインバータ５０とを接続する高圧直流ハーネス１０５、図１１に示すように、インバータ５０とモータユニット１０とを接続する三相交流ハーネス１０６を備えている。なお、各ハーネス１０１〜１０６は、弾性を有したカバーにより覆われて、外部に対して絶縁および保護されている。このカバーとしては、絶縁物質を含む発泡体を用いている。

以下に、各ハーネス１０１〜１０６の配索構造について説明する。
交流充電ハーネス１０１は、車両前端の家庭用充電ポート６２と、車両後部の充電器３０とを接続するもので、図１に示すように、モータルームＥＲを、車両前後方向に横切り、フロアトンネル部２１７（図１１参照）を通り、走行用バッテリ２０の車両上方を通過して、充電器３０に接続されている。

この配索において、交流充電ハーネス１０１は、モータルームＥＲにおいて、図１１に示すように、モータユニット１０とインバータ５０との間の空間２５０を通り、ダッシュロアパネル２１０の下部に開口されたフロアトンネル部２１７に向けて車両斜め下後方へ直線状に配索されている。また、図２、図４に示すように、車幅方向では、車両左方向に変位してコンバータ４０の左脇を通り、フロアトンネル部２１７に沿って配索されている。なお、家庭用充電ポート６２は、空間対向部４０ａの左側縁部に対向しているため、交流充電ハーネス１０１がコンバータ４０を迂回するために車幅方向に変位する量は、最小範囲に抑えられている。

高圧直流充電ハーネス１０３は、急速充電ポート６１から、コンバータ４０の空間対向部４０ａに設けられた充電コネクタ４０ｃに向けて、空間２５０を車両前後方向に横切って配索されている。

充電コネクタ４０ｃは、図１１に示すように、充電ポート６０と略同高さであり、かつ、図４に示すように、車幅方向でも一部が重なる位置に配置している。よって、高圧直流充電ハーネス１０３は、車両上下方向の変位が少なく、かつ、図４に示すように車幅方向にも変位が少ない直線状に配索されている。

低圧直流ハーネス１０４は、図６に示すように、コンバータ４０の下側に設けられたコンバータ側第１コネクタ４２に接続されている。そして、低圧直流ハーネス１０４は、図９に示すように、このコンバータ４０との接続位置から、車両斜め下後方へ配索されて、フロアトンネル部２１７に沿って車両後方へ配索されている。コンバータ４０のコンバータ側第１コネクタ４２は、フロアトンネル部２１７が形成されている位置のダッシュロアパネル２１０の下端よりも低く配置されており、コンバータ側第１コネクタ４２および低圧直流ハーネス１０４は、ダッシュロアパネル２１０よりも車両上下方向下側に配置されている。

高圧直流ハーネス１０５は、一端が、図９に示すように、コンバータ４０の車両右側の側面に設けられたコンバータ側第２コネクタ４３に接続され、かつ、このコンバータ側第２コネクタ４３から、後側フレーム２４２の車両右側端を通るように車両前斜め上方配索され、他端が、インバータ５０の車両右側の側面に設けられたインバータ側第１コネクタ５３に接続されている（図８参照）。

三相交流ハーネス１０６は、図１３に示すように、インバータ５０の車両左方向端部の下部に設けられたインバータ側第２コネクタ５４にと、モータユニットハウジング１１の車両右方向端部の上部において車両後方側位置に設けられたモータユニット側コネクタ１４とに接続されている。

すなわち、インバータ側第２コネクタ５４は、前側クロスメンバ２４１の車両後方に配置され、モータユニット側コネクタ１４は、後述するモータユニットハウジング１１に固定されたコンプレッサ８０の車両後方に配置されている。
そして、両コネクタ５４，１４に接続する三相交流ハーネス１０６は、モータユニット１０とインバータ５０との間の空間２５０の上部右前側端部から下部左後側端部に向けて、車両上下方向、車両左右方向、車両前後方向の３方向に斜めに延在されている。

（コンプレッサ８０の配置）
空間２５０内において、モータユニットハウジング１１のモータユニット側コネクタ１４の車両前方側の位置にコンプレッサ８０が取り付けられている。このコンプレッサ８０は、図示を省略した空調装置において冷媒を圧縮するのに用いられるもので、図１４に示すように、モータユニットハウジング１１の上部であって車両前左側の端部に締結された支持ブラケット８１に締結されることでモータユニットハウジング１１に取り付けられている。なお、コンプレッサ８０のハウジングおよび支持ブラケット８１は、アルミニウム製であり、モータユニットハウジング１１に金属製の締結部材で締結されることにより、モータユニットハウジング１１を介して車体２００にアースされている。

さらに、コンプレッサ８０には、電流供給用に、図４および図１５に示すようにコンバータ４０から延びるコンプレッサハーネス１０７が接続されている。このコンプレッサハーネス１０７において、コンプレッサ８０の車両前方に配置されている箇所ならびに車両中央側に回り込んで折り曲げられている部分は、図１４に示す、断面略Ｌ字状のプロテクタ８２により車両前方および車両中央側が覆われている。

また、コンプレッサ８０を、モータユニット１０に取り付けるのにあたり、図１１に示すように、コンプレッサ８０の車両前方端部が、モータユニット１０の車両前方端部よりも車両後方に配置されている。そして、車幅方向でも、図１０に示すように、コンプレッサ８０が、モータユニット１０の車両右方向端部よりも内側に配置されており、本実施例１では、鋳物製のハウジングは、全体が、モータユニット１０の車両右方向端部よりも内側に配置されており、モータユニット１０の車両右方向端部よりも突出しているのは、電気回路部分を収容する樹脂で形成されたカバー部分である。

（実施例１の作用）
次に、実施例１の作用について説明する。
（配索作業）
モータユニット１０、コンバータ４０、インバータ５０を車体２００に搭載後、コンバータ４０に低圧直流ハーネス１０４を接続する場合、車体２００の下方からの作業となる。この場合、低圧直流ハーネス１０４を、コンバータ４０の下側に取り付けられたコンバータ側第１コネクタ４２に接続させるが、コンバータ側第１コネクタ４２は、低圧直流ハーネス１０４を配索するフロアトンネル部２１７のダッシュロアパネル２１０における開口端部よりも低い位置に配置されているため、低圧直流ハーネス１０４を、車両上下方向にほとんど折り曲げることなく、車両下方から斜め上方に向けて差し込む作業となる。このため、低圧直流ハーネス１０４の折り曲げ量が大きかったり、車両下方からの見上げる方向とは異なる方向に差込作業を行なったりするものと比較して、作業性に優れる。

（走行時）
モータユニット１０は、サスペンションメンバ７０を介して両マウント部材７２，７３およびインシュレータ７１により車体２００に二重に弾性支持されている。

したがって、コンプレッサ８０の駆動時に発生する振動の車体２００への伝達は、上記に二重の弾性支持による二重の防振機能により抑制される。

（前面衝突時）
車両の前面衝突により車体２００が車両後方へ変形した場合、放熱器９１およびファン装置９２などが後退する。そして、車体２００がさらに車両後方へ変形して、モータユニット１０、インバータ５０およびこれを支持する部品搭載フレーム部材２４０などが車両後方に移動した場合、この移動に伴ってコンバータ４０も部品搭載フレーム部材２４０と共に車両後方に移動する。

このような車体変形が生じたとき、コンプレッサ８０は、その前端部がモータユニット１０の前端部と略同位置に配置されており、車両前方側からの車体２００の変形による入力は、モータユニット１０とコンプレッサ８０とで、略同時に行われる。したがって、コンプレッサ８０がモータユニット１０よりも車両前方に突出しているものと比較して、車体２００の変形を許し、この変形による入力荷重の吸収を可能とする。

また、コンプレッサ８０とモータユニット１０への入力は、略同時に行われるため、コンプレッサ８０のモータユニット１０に対する締結は外れにくく、両者８０，１０は一体的に移動する。したがって、コンプレッサ８０の車両後方に配索されてインバータ５０とモータユニット１０とを接続する三相交流ハーネス１０６は、コンプレッサ８０によりコンプレッサ８０よりも車両前方に配置された車体２００や車載部品との干渉が抑制され、三相交流ハーネス１０６の破損が抑制される。

さらに、コンバータ４０とインバータ５０とを接続する高圧直流ハーネス１０５は、インバータ５０の側部で、インバータ５０の車両前方端部よりも後方であり、かつ、前側クロスメンバ２４１の車両後方に配置されているため、高圧直流ハーネス１０５の車両前方の車体２００や車載部品の後方移動が、前側クロスメンバ２４１およびインバータ５０で妨げられ、第５強電ハーネスの１０５の破損が抑制される。

なお、車両右側からの入力により車体２００が変形した場合も、高圧直流ハーネス１０５は、インバータ５０および支持フレームの車両右方向端部よりも車両中央側に配置されているため、インバータ５０と部品搭載フレーム部材２４０で変形が受け止められ、高圧直流ハーネス１０５の破損が抑制される。

次に、車両前面衝突時のコンバータ４０の作用を説明する。
上述のような車両前面衝突によりコンバータ４０が、ダッシュロアパネル２１０に衝突したときには、コンバータ４０の背面の面当り部４１が、ダッシュロアパネル２１０の受け面２１４に面当たりする。よって、コンバータ４０とダッシュロアパネル２１０とが点や線で当たるような局部当たりした場合と比べて、荷重が分散されてコンバータ４０のハウジングの破損を抑制できる。

また、コンバータ４０の後面４０ｂとダッシュロアパネル２１０との間の後部空間２６０には、各コネクタ１４，４２，４３，５３，５４のいずれも設けていないとともに、各ハーネス１０１〜１０７のいずれも配索していないことから、コンバータ４０の後面４０ｂがダッシュロアパネル２１０に接触した際に、各コネクタ１４，４２，４３，５３，５４や各ハーネス１０１〜１０７の破損するのを抑制できる。

また、三相交流ハーネス１０６は、コンバータ４０の車両前方で、空間２５０に配索されているため、この三相交流ハーネス１０６も、コンバータ４０とダッシュロアパネル２１０との間に挟まれにくく、しかも、インバータ５０およびモータユニット１０により保護され、破損しにくい。

以上説明した実施例１の電気自動車の搭載構造は、以下に列挙する効果を有する。

ａ）コンバータ４０を、インバータ５０とダッシュロアパネル２１０との間に配置させて車両後方に配置された走行用バッテリ２０に近付けて配置した。
したがって、コンバータ４０とインバータ５０とを車両上下方向に積層したものと比較して、走行用バッテリ２０とコンバータ４０との車両前後方向距離を近付けることができ、両者２０，４０を接続する低圧直流ハーネス１０４の長さを短くできる。
これにより、低圧直流ハーネス１０４を短くできる分だけ、製造コスト、重量を軽減でき、かつ、低圧直流ハーネス１０４の抵抗値を抑え、通電時のエネルギ損失を抑えることが可能となり、かつ、低圧直流ハーネス１０４の配索作業が容易となる。加えて、コンバータ４０をインバータ５０と積層したものと比較して、車両上下方向寸法を抑えて、フードパネル２２０の高さに対する制約を軽減して設計自由度を向上させことができる。

しかも、コンバータ４０を、車両上方から見て走行用バッテリ２０と車幅方向に重なる位置に配置し、この車幅方向に重なる位置で低圧直流ハーネス１０４を接続した。このため、低圧直流ハーネス１０４を、車幅方向の変位量を抑えて、直線状に配索することができる。
これによっても、低圧直流ハーネス１０４の長さを短くでき、上述のように、製造コスト、重量の軽減、通電時のエネルギ損失軽減、低圧直流ハーネス１０４の配索作業の容易化が可能となる。

ｂ）走行用バッテリ２０を車室ＲＭの床下に配置し、かつ、コンバータ４０の下側に設けたコンバータ側第１コネクタ４２に低圧直流ハーネス１０４を接続した。
したがって、コンバータ側第１コネクタ４２を、コンバータ４０の車両上下方向の中間部や上部に設けたものと比較して、低圧直流ハーネス１０４の車両上下方向への配索代を少なくできる。よって、低圧直流ハーネス１０４を、いっそう短くでき、その分、製造コスト、重量を軽減できるとともに、低圧直流ハーネス１０４の取り回しおよび配索作業が容易になる。

ｃ）直方体形状のコンバータ４０を縦置きし、その下端部位置を、インバータ５０よりも低い位置に配置させた。このため、コンバータ４０の下側のコンバータ側第１コネクタ４２の位置を、より低い位置まで下げることが可能であり、その分、床下に配置された走行用バッテリ２０との高さの差を小さくし、低圧直流ハーネス１０４を短くすることが可能であり、いっそう、コスト、重量、エネルギ損失を軽減でき、かつ、配索作業が容易になる。
加えて、コンバータ４０を縦置きしたことで、コンバータ４０の重量中心を下げて車両重量配分上有利にすることができ、かつ、車両前後方向寸法を抑えて、コンパクトな配置が可能となる。

ｄ）上記ｃ）のようにコンバータ４０を縦置き配置して、コンバータ４０およびインバータ５０が、車両前後方向でモータユニット１０に重ねて配置させた。したがって、上記ａ）のようにコンバータ４０をインバータ５０の車両後方に配置させながらも、モータユニット１０、コンバータ４０、インバータ５０を、コンパクトに搭載することができる。加えて、車両の前面衝突時に、コンバータ４０やインバータ５０が、モータユニット１０よりも先に受け止めることが無いようにし、車体変形スペースを確保できる。
同様に、車幅方向でも、コンバータ４０の全体およびインバータ５０の全体近くが、モータユニット１０を車両上方に投影させた範囲内に収まっているため、車両側面衝突時の車体変形スペースの確保もできる。

ｅ）コンバータ４０およびコンバータ側第１コネクタ４２を、車両前後方向でフロアトンネル部２１７を車両前方に投影させた範囲内に配置させたため、低圧直流ハーネス１０４を、フロアトンネル部２１７に沿って配置させるのにあたり、車両上下方向および車幅方向への変位量を抑えて、直線状に配索させることが可能となった。これにより、コスト、重量、エネルギ損失を軽減でき、かつ、配索作業が容易になった。

ｆ）上記ａ）のようにコンバータ４０をインバータ５０の車両後方に配置させたため、コンバータ４０とインバータ５０との両方を、モータルームＥＲの上面に臨ませることができ、それぞれに対して車両上方からの作業が可能であり、両者４０，５０を車両上下方向に積層したものと比較して、メンテナンス性に優れる。

ｇ）コンバータ４０を、車両前後方向でインバータ５０と、走行用バッテリ２０側のダッシュロアパネル２１０との間に配置し、低圧直流ハーネス１０４は、後面４０ｂ以外の位置であるコンバータ４０の下側に接続させた。したがって、車両の前面衝突時に、車体２００の変形に伴ってコンバータ４０が車両後方へ移動したときに、コンバータ側第１コネクタ４２は、ダッシュロアパネル２１０に接触しにくいことから破損しにくいとともに、低圧直流ハーネス１０４が、コンバータ４０とダッシュロアパネル２１０との間に挟まれにくいことから、低圧直流ハーネス１０４の破損を抑制できる。
しかも、コンバータ４０を、縦置きしたため、コンバータ側第１コネクタ４２の位置をより下げることができ、車両前面衝突時に、低圧直流ハーネス１０４のダッシュロアパネル２１０との接触代を小さくし、低圧直流ハーネス１０４の破損を抑制できる。

さらに、実施例１では、コンバータ４０における低圧直流ハーネス１０４の接続位置を、走行用バッテリ２０に近いコンバータ４０の下側としたため、コンバータ４０の前面や左右側面に接続したものと比較して、低圧直流ハーネス１０４が、コンバータ４０と他部品との間に挟まりにくくなり、低圧直流ハーネス１０４の破損を防止できる。

ｈ）コンバータ４０に、ダッシュロアパネル２１０に対向する面当り部４１を形成したため、コンバータ４０とダッシュロアパネル２１０とが接触した際に、両者が面接触し、両者が点や線などの局部的な接触を行なうものと比較して、荷重を分散させて、コンバータ４０のハウジングが破損するのを抑制できる。

加えて、ダッシュロアパネル２１０にも受け面２１４を形成しているため、コンバータ４０とダッシュロアパネル２１０との接触時に、両者がいっそう面接触しやすくなり、上述の荷重分散によるコンバータ４０の破損抑制性能が向上する。

さらに、コンバータ４０を縦置きし、コンバータ側第１コネクタ４２の位置を、インバータ５０よりも低くい位置に配置したため、コンバータ４０をインバータ５０と同じ高さに配置した場合よりも、コンバータ側第１コネクタ４２および低圧直流ハーネス１０４が、ダッシュロアパネル２１０と車両上下方向に重なる寸法を抑えることができた。
したがって、車両前面衝突によりコンバータ４０とダッシュロアパネル２１０とが接触した際に、コンバータ側第１コネクタ４２およびそれに接続された低圧直流ハーネス１０４が、ダッシュロアパネル２１０と車載部品との間に挟まれにくくなり、低圧直流ハーネス１０４の破損を、いっそう抑制できる。
加えて、本実施例１では、コンバータ側第１コネクタ４２および低圧直流ハーネス１０４を、フロアトンネル部２１７の上端であってダッシュロアパネル２１０の下端よりも低く配置させて、車両側方から見て、ダッシュロアパネル２１０と、車両上下方向に重なり代を全く有しないようにしたため、いっそうコンバータ４０とダッシュロアパネル２１０との間に挟まれにくくなり、低圧直流ハーネス１０４の破損をより確実に抑制できる。また、低圧直流ハーネス１０４よりも先にコンバータ４０をダッシュロアパネル２１０に当てることができ、低圧直流ハーネス１０４がダッシュロアパネル２１０に接触したとしても、その入力を緩和させることができる。

ｊ）モータユニット１０とインバータ５０とを接続する三相交流ハーネス１０６を、コンバータ４０とダッシュロアパネル２１０との間を通ることなくコンバータ４０の車両前方の空間２５０に配索したため、車両前面衝突時に、三相交流ハーネス１０６が、コンバータ４０とダッシュロアパネル２１０との間に挟まれて破損されるのを防止できる。

なお、本実施例１では、コンバータ４０とインバータ５０とを接続する高圧直流ハーネス１０５も、コンバータ４０の側面に設けたコンバータ側第２コネクタ４３とインバータ５０の側面に設けたインバータ側第１コネクタ５３とで接続させて、コンバータ４０とダッシュロアパネル２１０との間を通ることなく配索したため、両前面衝突時に、高圧直流ハーネス１０５が、コンバータ４０とダッシュロアパネル２１０との間に挟まれて破損されるのを防止できる。

ｋ）サスペンションメンバ７０を介して車体２００に二重弾性支持されたモータユニット１０にコンプレッサ８０を取り付けて、モータユニット１０およびサスペンション装置用の防振構造がコンプレッサ８０の防振構造を兼用するようにした。
したがって、コンプレッサ８０の専用の防振構造が不要であり、コンプレッサ８０の専用の防振構造を用いるものと比較して、構成を簡略化し、コストおよび重量を軽減できるとともに、省スペース化を図ることができる。しかも、車体２００に対して、モータユニット１０用とサスペンション装置用との直列の二重の防振構造となっているため、一重の防振よりも高い防振性能を得ることができる。

加えて、コンプレッサ８０は、車体２００にアースしたモータユニット１０に固定することで、モータユニット１０を介して車体２００にアースしたため、コンプレッサ８０のアース専用の構成および作業が不要であり、構成および組付作業の簡略化を図ることができる。

ｍ）コンプレッサ８０は、その主要部を、車両前後方向でモータユニット１０の前端よりも後方に配置し、車幅方向で、モータユニット１０の車両右方向端部よりも内側に配置した。
したがって、車両の前面衝突時ならびに側面衝突時に、コンプレッサ８０がモータユニット１０よりも先に車体２００と干渉する量を少なく抑え、衝突時の車体２００の変形代（衝撃吸収スペース）を確保することができる。

特に、本実施例１では、コンプレッサ８０の鋳物によるハウジングの全てが、モータユニット１０に対し、車両前後方向、車幅方向で内側に収まるようにしたため、上記変形代を最大限確保することができる。
加えて、空間２５０にコンプレッサ８０を設けたことで、空間２５０の外部にコンプレッサ８０を設けたものと比較して、コンパクトに配置できる。

ｎ）空間２５０において、モータユニット１０に固定したコンプレッサ８０の後方に三相交流ハーネス１０６を接続するモータユニット側コネクタ１４を設け、三相交流ハーネス１０６を空間２５０内に配策した。したがって、車両の前面衝突時には、車体２００および車載部品がモータユニット側コネクタ１４および三相交流ハーネス１０６に干渉するのを、モータユニットハウジング１１およびコンプレッサ８０が抑制し、三相交流ハーネス１０６が破損するのを抑制できる。また、インバータ側第２コネクタ５４も、前側クロスメンバ２４１により保護される。
このように、コンプレッサ８０や前側クロスメンバ２４１を利用して、モータユニット側コネクタ１４、インバータ側第２コネクタ５４および三相交流ハーネス１０６の保護を行うことができるため、これらを保護するプロテクタが不要となり、その分、構成を簡略化して、コスト、重量、組付手間を省くことができる。

０）コンプレッサ８０とコンバータ４０とを接続するコンプレッサハーネス１０７は、コンプレッサ８０の車両前方に沿って延在されているが、このコンプレッサハーネス１０７の車両前方をプロテクタ８２で覆っているため、車両前面衝突時におけるコンプレッサハーネス１０７の破損を抑制することができる。なお、コンプレッサハーネス１０７を、コンプレッサ８０の車両後方に配索させ、コンプレッサ８０自体でコンプレッサハーネス１０７を保護するようにして、プロテクタ８２を廃止することもできる。

ｐ）車体２００に弾性支持されたモータユニット１０と、車体２００に固定されたインバータ５０とを、車両上下方向に離して、両者の間に空間２５０を設けた。
したがって、モータユニット１０とインバータ５０とを接続する三相交流ハーネス１０６の長さを確保でき、両者１０，５０を近接して配置したものと比較して、モータユニット１０が車体２００に対して変位した際の三相交流ハーネス１０６の単位長さあたりの変形量を小さく抑えることができ、モータユニット１０の変位による三相交流ハーネス１０６の経時的な劣化による破損を抑制できる。

ｑ）三相交流ハーネス１０６は、インバータ５０の車両左方向側面下部に設けられたインバータ側第２コネクタ５４と、モータユニット１０の車両右方向上部に設けられたモータユニット側コネクタ１４とに接続し、車幅方向で車両上下方向に斜めに配索させているため、空間２５０が同じ上下方向寸法で、三相交流ハーネス１０６を車両上下方向に沿って配索させたものと比較して、三相交流ハーネス１０６の全長を長く確保することができる。これにより、モータユニット１０が車体２００に対して変位した際の、単位長さあたりの剪断方向変形量を小さく抑えることができ、三相交流ハーネス１０６の経時的な劣化による破損を抑制できる。

ｒ）インバータ５０は、モータユニット１０の車両上下方向上側に、空間２５０をもって配置するとともに、コンバータ４０に対して車両前向に配置し、コンバータ４０は、一部（空間対向部４０ａ）が、空間２５０と車両上下方向で重なるよう配置し、コンバータ４０と高圧直流充電ハーネス１０３で接続する充電ポート６０を、インバータ５０に対して車両前方に配置した。
したがって、高圧直流充電ハーネス１０３を直線状に配置することができる。このように高圧直流充電ハーネス１０３を直線状に配索させた場合、屈曲配索したものと比較して、配索作業性が向上し、また、配索長さが短くなることから、コスト、重量、エネルギ損失を軽減できる。

さらに、充電ポート６０を、インバータ５０の車両前方であって、フロントバンパ２０１の車両後方かつ車両上方位置に配置した。
したがって、充電時の充電ポート６０への外部電源の抜き差し作業が、コンバータ４０の上方に設けたものよりも、容易に行なうことができる。
しかも、外部電源の充電ポート６０への接続状態を、運転席から目視可能であり、外部電源を接続させたまま車両を発進させる不具合の発生を抑制できる。加えて、フロントバンパ２０１の変形の範囲で衝撃吸収可能な車両の軽前面衝突時には、充電ポート６０の破損を回避できる。

ｓ）充電ポート６０の急速充電ポート６１と、コンバータ４０の空間対向部４０ａに設けた充電コネクタ４０ｃとを、車両上下方向と車幅方向とに重なるように配置した。
したがって、急速充電ポート６１と充電コネクタ４０ｃとを接続する高圧直流充電ハーネス１０３を、車両上下方向への変位量、車幅方向でも変位量を抑えた直線状に配索可能である。
よって、高圧直流充電ハーネス１０３を、いっそう直線状に配索でき、コスト、重量、エネルギ損失を軽減でき、かつ、配索作業性を向上できる。

しかも、空間２５０は、上記ｐ）のように三相交流ハーネス１０６の変位を許容するための長さを確保すること、上記ｍ）のようにコンプレッサ８０の搭載スペースを確保すること、両充電ハーネス１０１，１０３を配索することに利用しており、モータルームＥＲ内スペースの有効利用を図ることができる。
なお、空間２５０は、上下にインバータ５０とモータユニット１０とが配置されているため、車両衝突時に、車体２００の変形が、空間２５０に及びにくく、この空間２５０を通って配索された各ハーネス１０１，１０３，１０６，１０７は、空間２５０の外部を配索したものよりも、破損を抑制できる。

さらに、空間２５０は、インバータ５０とモータユニット１０との間に確保し、コンバータ４０は、インバータ５０に積層していないため、モータルームＥＲの高さを抑えながら空間２５０の上下方向寸法を確保することができる。したがって、この空間２５０の上下方向寸法として、上記の効利用を図るのに十分な寸法を確保しつつ、フードパネル２２０の高さを抑えることができる。

ｔ）充電ポート６０の家庭用充電ポート６２と充電器３０とを接続する交流充電ハーネス１０１を、車両上下方向で空間２５０を横切らせて配索させ、車幅方向で、家庭用充電ポート６２と車幅方向に重なるフロアトンネル部２１７に向けて、途中でコンバータ４０の側縁部を車幅方向に迂回させて配索した。
したがって、交流充電ハーネス１０１の車両上下方向および車幅方向の変位量を抑えて直線状に配索できた。よって、車両上下方向や車幅方向に折り曲げて配索するものと比較して、交流充電ハーネス１０１の長さを短くして、コスト、重量、エネルギ損失を軽減でき、かつ、配索作業性を向上できる。
しかも、家庭用充電ポート６２は、コンバータ４０の車両左側端縁部に対向させているため、コンバータ４０を迂回する交流充電ハーネス１０１の車幅方向への変位量を抑えることができる。

以上、本発明の電気自動車の搭載構造を実施の形態および実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態および実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例１では、走行用バッテリとしては、蓄電池を示したが、キャパシタなど他の蓄電機能を有するものも用いることができる。

また、実施例１では、モータルームＥＲを、車室ＲＭの車両前方に設けた例を示したが、車両後方に設けてもよい。この場合、モータは、車両前後の一方のみならず、両方に設けてもよい。

また、実施例１では、コンバータ４０とインバータ５０とは、別体にして搭載したが、１つのハウジングに組み込んで１つのユニットとして搭載させることも可能である。

また、実施例１では、コンバータ４０を縦置きした例を示したが、縦置きしなくても、コンバータをインバータよりも走行用バッテリ側に配置し、コンバータの下側にハーネスを接続させることで、ハーネスおよびその接続部分の破損を抑制できる。
また、実施例１では、コンバータ４０を縦置きするのにあたり、２番目に長い寸法の辺が、車両上下方向に沿うように配置した例を示したが、最も長い辺を車両上下方向に沿わせてもよい。

また、実施例１では、コンバータ４０を、その後方の隔壁２１０に対向させた例を示したが、コンバータの後方には、他の車載部品を配置してもよい。

１０ モータユニット
２０ 走行用バッテリ
４０ コンバータ
４０ｂ 後面（隔壁に対向する部分）
４１ 面当たり部
５０ インバータ
１０４ 低圧直流ハーネス（ハーネス）
２００ 車体
２１０ ダッシュロアパネル（隔壁）
ＥＲ モータルーム
Ｍ モータ
ＲＭ 車室

Claims (4)

1. 駆動源としてのモータと、該モータに駆動電流を供給するインバータと、コンバータとを、モータルーム内に配置する電気自動車の搭載構造において、
   前記コンバータにハーネスで接続される走行用バッテリを、前記モータルーム外、かつ車室側に配置し、
   前記インバータは、前記モータに対して車両上下方向上側に配置し、
   前記コンバータは、車両前後方向で、前記インバータと前記走行用バッテリとの間の位置に配置し、
   前記ハーネスは、前記コンバータの車両上下方向の下側に接続させたことを特徴とする電気自動車の搭載構造。
2. 請求項１に記載の電気自動車の搭載構造において、
   前記コンバータは、直方体形状とし、その短辺を車両前後方向に沿わせ、その長辺を車両上下方向に沿わせた縦置き配置とし、前記ハーネスの接続位置を、前記インバータよりも低い位置に設定したことを特徴とする電気自動車の搭載構造。
3. 請求項２に記載の電気自動車の搭載構造において、
   前記コンバータは、前記ハーネスの接続位置を、前記モータルームと前記車室とを区画する隔壁の下端よりも低い位置に設定したことを特徴とする請求項２に記載の電気自動車の搭載構造。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電気自動車の搭載構造において、
   前記コンバータは、前記隔壁に対向する部分に、前記隔壁に略平行に対向する面当り部を形成したことを特徴とする電気自動車の搭載構造。

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