JP6694484B2

JP6694484B2 - 車両

Info

Publication number: JP6694484B2
Application number: JP2018170795A
Authority: JP
Inventors: 琢郎冨永; 鈴木　貴紀; 貴紀鈴木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-05-13
Anticipated expiration: 2038-09-12
Also published as: US11451109B2; CN110893755A; JP2020040572A; CN110893755B; US20200083777A1

Description

本発明は、電動機及び電動機を制御する電動機制御装置を備える駆動装置ユニットを搭載する車両に関する。

特許文献１には、電動機が収容されるパワープラントを車両のリアスペースに配置するとともに、床下に配置したバッテリの電力で電動機を駆動させる電気自動車が記載されている。電動機は、インバータユニットを介してバッテリに接続されており、インバータユニットによって電動機の回転数等が制御される。

特開２００９−２２７０８３号公報

しかしながら、特許文献１には、パワープラントとインバータユニットとを電気的に接続する電気接続部についての開示がなく、電気接続部の振動対策については改善の余地が残されていた。

本発明は、車両走行時の振動により電気接続部へかかる応力を緩和できる車両を提供する。

本発明は、
駆動装置ユニットと、
前記駆動装置ユニットを支持するフレーム部材と、
前記フレーム部材に設けられ、前記駆動装置ユニットの一方側に位置する少なくとも一対の第１マウント部と、
前記フレーム部材に設けられ、前記駆動装置ユニットの他方側に位置する少なくとも一つの第２マウント部と、を備える車両であって、
前記駆動装置ユニットは、
電動機を収容する駆動装置と、
前記電動機を制御する電動機制御装置と、を備え、
前記駆動装置及び前記電動機制御装置は水平方向に並んで配置され、
前記駆動装置と前記電動機制御装置とを電気的に接続する電気接続部は、前記駆動装置と前記電動機制御装置との合わせ部、且つ、前記少なくとも一対の第１マウント部及び前記少なくとも一つの第２マウント部とを結ぶ仮想多角形の重心と略一致する。

本発明によれば、駆動装置と電動機制御装置とを電気的に接続する電気接続部は、駆動装置と電動機制御装置との合わせ部、且つ、マウント部を結ぶ仮想多角形の内部に配置されているので、車両走行時の振動により電気接続部へかかる応力を緩和できる。

本発明の一実施形態の車両の全体構造を示す概略側面図である。図１の車両の床下構造を示す平面図である。図１の車両の駆動装置ユニット及びその周辺の平面図である。図１の車両の駆動装置ユニット及びその周辺の斜視図である。図１の車両の駆動装置ユニット及びその周辺の正面図である。図１の車両の駆動装置ユニット及びその周辺の背面図である。図１の車両の駆動装置ユニット及びその周辺の左側面図である。図１の車両の駆動装置ユニット及びその周辺の右側面図である。図１の車両の駆動装置ユニットの電気接続部を示す要部斜視図である。図１の車両の駆動装置ユニットの電気接続部を示す要部断面図である。

以下、本発明に係る車両の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、操縦者から見た方向に従い記載し、また、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

［車両の全体構造］
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態の車両１は、フロアパネル２とダッシュパネル３とにより車室１０とその前方のフロントルーム２０とに区画形成されている。車室１０には、前部座席１１及び後部座席１２が設けられている。後部座席１２の後方におけるフロアパネル２の下方には、電気機器としての駆動装置ユニット３０が設けられている。駆動装置ユニット３０は、左右の後輪５を駆動する。つまり、この車両１は、左右の後輪５を駆動輪とし、左右の前輪４を従動輪としている。各前輪４及び各後輪５は、それぞれサスペンション支持部６に支持される不図示のサスペンションを介して車体フレーム５０に支持されている。

車室１０の下方には、複数のバッテリモジュール６０ａから構成されるバッテリ６０が配置されている。バッテリ６０はバッテリケース６１に収容されてフロアパネル２の下方に配置されている。

車体フレーム５０は、前後方向に延設される左右一対のサイドメンバ５１、５２と、左右方向に延設されサイドメンバ５１、５２間を連結する複数のクロスメンバ５３と、駆動装置ユニット３０を囲むように矩形形状を有するサブフレーム５４と、を備える。サブフレーム５４は、両サイドメンバ５１、５２に支持された一対のサブサイドメンバ５５、５６と、両サブサイドメンバ５５、５６間を繋ぐ前フレームメンバ５７及び後フレームメンバ５８と、を備える。

［駆動装置ユニット］
図２〜図８に示すように、駆動装置ユニット３０は、後マウント部５４２を介して後フレームメンバ５８に固定されるとともに、一対の前マウント部５４１を介して前フレームメンバ５７に固定されている。駆動装置ユニット３０は、電動機としてのモータＭＯＴを収容する駆動装置３１と、モータＭＯＴを制御する電動機制御装置としてのＰＣＵ（ＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）３２と、を備える。駆動装置３１には、変速機（不図示）が設けられ、モータＭＯＴのトルクが変速機を介して後輪車軸５ａに伝達され、後輪車軸５ａから後輪５に伝達される。

駆動装置ユニット３０を構成する駆動装置３１及びＰＣＵ３２は、車両１の車幅方向（水平方向）に並んで配置され、合わせ部３３を介して接合されている。合わせ部３３は、平面視において、車両１の車幅方向の中心線ＣＬ（図２参照）と略一致している。

また、駆動装置ユニット３０は、図３に示すように、前後方向の最大長さＬ１が車幅方向の最大長さＬ２よりも長くなるように構成されるとともに、前マウント部５４１及び後マウント部５４２は、駆動装置ユニット３０を挟んで前後に配置されている。このような駆動装置ユニット３０によれば、前後方向の最大長さＬ１を車幅方向の最大長さＬ２よりも長くすることで、車両１のローリングによって作用する応力を緩和できるとともに、車両１のピッチングに対しては前マウント部５４１及び後マウント部５４２によって振動を抑制できる。なお、駆動装置ユニット３０の前後方向の最大長さＬ１は、前マウント部５４１及び後マウント部５４２のブラケットを含まない長さである。

図２に示すように、本実施形態の駆動装置ユニット３０は、車両１のフロントルーム２０に配置されるジャンクションボックス８０を介してバッテリ６０に電気的に接続されている。ジャンクションボックス８０は、バッテリケーブル８１を介してバッテリ６０に接続されるとともに、ＰＣＵケーブル８２を介してＰＣＵ３２に接続されている。ＰＣＵケーブル８２は、ジャンクションボックス８０から延びる第１ケーブル８２１とＰＣＵ３２から延びる第２ケーブル８２２とを有し、第１ケーブル８２１と第２ケーブル８２２とがジョイントボックス８を介して互いに接続される。第２ケーブル８２２は、駆動装置ユニット３０のＰＣＵ３２のケーブル接続部３５に電気的に接続されており、第２ケーブル８２２からＰＣＵ３２に供給されるバッテリ電力（直流電力）は、ＰＣＵ３２に設けられるインバータ（図示せず）で３相交流の電力に変換された後、ＰＣＵ３２と駆動装置３１とを電気的に接続する電気接続部３４を介して駆動装置３１内のモータＭＯＴに供給される。

［電気接続部］
図９及び図１０に示すように、本実施形態の電気接続部３４は、３本のバスバー３４１と、これらのバスバー３４１を絶縁状態で保持する保持部材３４２と、を備える。電気接続部３４は、バスバー３４１がＰＣＵ３２のインバータと電気的に接続される状態でＰＣＵ３２のケース３２１に取り付けられる。ＰＣＵ３２のケース３２１に取り付けられた電気接続部３４は、図９に示すように、一端側がＰＣＵ３２のケース３２１内に配置され、他端側がＰＣＵ３２のケース３２１（合わせ部３３）から車幅方向に突出している。電気接続部３４の他端側は、ＰＣＵ３２を駆動装置３１に取り付ける際、駆動装置３１のケース３１１（合わせ部３３）に形成される凹部３１２に挿入される。駆動装置３１のケース３１１は、凹部３１２に挿入された電気接続部３４のバスバー３４１を目視可能な作業窓３１３と、該作業窓３１３を開閉可能に塞ぐカバー３１４と、を備えており、ケース３１１の外部から作業窓３１３を介してバスバー３４１とモータＭＯＴとの電気的な接続作業が行われる。このような電気接続部３４によれば、駆動装置ユニット３０の内部に設けられ、駆動装置ユニット３０の外部に露出しないので、電気接続部３４を被水及び飛び石等から保護することができる。

図３に示すように、電気接続部３４は、平面視において、駆動装置３１とＰＣＵ３２との合わせ部３３に位置するとともに、一対の前マウント部５４１及び一つの後マウント部５４２とを結ぶ仮想多角形Ｔの内部に配置されている。このような電気接続部３４の配置構成によれば、車両走行時の振動により電気接続部３４へかかる応力を緩和できる。また、合わせ部３３は、前述したように、平面視において、車両１の車幅方向の中心線ＣＬと略一致するので、車両挙動にともなって電気接続部３４に作用する応力をより低減できる。

また、電気接続部３４の位置は、平面視において、仮想多角形Ｔの重心Ｇと略一致している。このような電気接続部３４の配置構成によれば、車両走行時の振動により電気接続部３４へかかる応力をより緩和できる。因みに、本実施形態の仮想多角形Ｔは三角形であり、三角形である仮想多角形Ｔの重心Ｇは、三角形の各頂点と対辺の中点とを結ぶ３つの線分（中線）の交点である。なお、略一致とは、３本のバスバー３４１及び保持部材３４２の少なくとも一部が重心Ｇと重なっていればよいことを意味する。

また、図１、図７及び図８に示すように、駆動装置ユニット３０は、上方がフロアパネル２によって覆われており、また、駆動装置ユニット３０の電気接続部３４は、側面視において、前マウント部５４１（前マウント部５４１の支持中心点）及び後マウント部５４２（後マウント部５４２の支持中心点）を結ぶ仮想線Ｐ１よりも上方に配置されている。このような駆動装置ユニット３０及び電気接続部３４の配置構成によれば、電気接続部３４を被水及び飛び石等から保護することができる。

図３及び図６に示すように、電気接続部３４の後方には、ＰＣＵ３２のケーブル接続部３５が配置されている。より具体的に説明すると、ケーブル接続部３５は、電気接続部３４よりも後方で、駆動装置３１及びＰＣＵ３２の対向面３１ｆ、３２ｆ間に形成された隙間部Ｓにおいて、ＰＣＵ３２の対向面３２ｆに配置されている。ケーブル接続部３５が３方向を剛体で囲まれることで、車両１の衝突時等における損傷を回避できる。さらにケーブル接続部３５は、電気接続部３４よりも車室１０から離間する遠位側に位置するので、車両１の衝突時等に仮にＰＣＵケーブル８２がケーブル接続部３５から外れたとしても、車室１０への影響を低減できる。

なお、前述した実施形態は、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、前マウント部５４１及び後マウント部５４２の個数は、前述した実施形態の個数に限定されず、例えば、第１マウント部の個数を３以上、第２マウント部の個数を２以上としてもよい。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１）駆動装置ユニット（駆動装置ユニット３０）と、
前記駆動装置ユニットを支持するフレーム部材（サブフレーム５４）と、
前記フレーム部材に設けられ、前記駆動装置ユニットの一方側に位置する少なくとも一対の第１マウント部（前マウント部５４１）と、
前記フレーム部材に設けられ、前記駆動装置ユニットの他方側に位置する少なくとも一つの第２マウント部（後マウント部５４２）と、を備える車両（車両１）であって、
前記駆動装置ユニットは、
電動機（モータＭＯＴ）を収容する駆動装置（駆動装置３１）と、
前記電動機を制御する電動機制御装置（ＰＣＵ３２）と、を備え、
前記駆動装置及び前記電動機制御装置は水平方向に並んで配置され、
前記駆動装置と前記電動機制御装置とを電気的に接続する電気接続部（電気接続部３４）は、前記駆動装置と前記電動機制御装置との合わせ部（合わせ部３３）、且つ、前記少なくとも一対の第１マウント部及び前記少なくとも一つの第２マウント部とを結ぶ仮想多角形（仮想多角形Ｔ）の内部に配置されている、車両。

（１）によれば、駆動装置と電動機制御装置とを電気的に接続する電気接続部は、駆動装置と電動機制御装置との合わせ部、且つ、マウント部を結ぶ仮想多角形の内部に配置されているので、車両走行時の振動により電気接続部へかかる応力を緩和できる。

（２）（１）に記載の車両であって、
前記電気接続部は、前記仮想多角形の重心（重心Ｇ）と略一致する、車両。

（２）によれば、車両走行時の振動により電気接続部へかかる応力をより緩和できる。

（３）（１）又は（２）に記載の車両であって、
前記駆動装置及び前記電動機制御装置は車幅方向に並んで配置され、
前記駆動装置ユニットは、前後方向の長さ（最大長さＬ１）が車幅方向の長さ（最大長さＬ２）よりも長く、
前記少なくとも一対の第１マウント部及び前記少なくとも一つの第２マウント部は、前記駆動装置ユニットを挟んで前後方向に配置されている、車両。

（３）によれば、駆動装置ユニットは、前後方向の長さが車幅方向の長さよりも長いので、車両のローリングによって電気接続部に作用する応力が緩和されるとともに、車両のピッチングに対してはマウント部によって振動を抑制することができる。

（４）（１）〜（３）のいずれか１項に記載の車両であって、
前記合わせ部は、前記車両の車幅方向の中心線（中心線ＣＬ）と略一致する、車両。

（４）によれば、車両挙動にともなって電気接続部に作用する応力を低減できる。

（５）（１）〜（４）のいずれか１項に記載の車両であって、
前記フレーム部材は、前記駆動装置ユニットを囲むように矩形形状を有し、
前記電気接続部は、側面視で、前記少なくとも一対の第１マウント部及び前記少なくとも一つの第２マウント部を結ぶ仮想線（仮想線Ｐ１）よりも上方に位置し、
前記駆動装置ユニットは、フロアパネル（フロアパネル２）の下方に設けられる、車両。

（５）によれば、駆動装置ユニットがフロアパネルで覆われ、電気接続部が仮想線より上方に位置するので電気接続部を被水及び飛び石等から保護することができる。

（６）（１）〜（５）のいずれか１項に記載の車両であって、
前記電気接続部は、前記駆動装置ユニットの内部に設けられている、車両。

（６）によれば、電気接続部が駆動装置ユニットの外部に露出しないので、電気接続部を被水及び飛び石等から保護することができる。

１車両
２フロアパネル
３０駆動装置ユニット
３１駆動装置
３２ＰＣＵ（電動機制御装置）
３３合わせ部
３４電気接続部
５４サブフレーム（フレーム部材）
５４１前マウント部（第１マウント部）
５４２後マウント部（第２マウント部）
Ｔ仮想多角形
Ｇ仮想多角形の重心
Ｐ１仮想線
ＣＬ中心線

Claims

駆動装置ユニットと、
前記駆動装置ユニットを支持するフレーム部材と、
前記フレーム部材に設けられ、前記駆動装置ユニットの一方側に位置する少なくとも一対の第１マウント部と、
前記フレーム部材に設けられ、前記駆動装置ユニットの他方側に位置する少なくとも一つの第２マウント部と、を備える車両であって、
前記駆動装置ユニットは、
電動機を収容する駆動装置と、
前記電動機を制御する電動機制御装置と、を備え、
前記駆動装置及び前記電動機制御装置は水平方向に並んで配置され、
前記駆動装置と前記電動機制御装置とを電気的に接続する電気接続部は、前記駆動装置と前記電動機制御装置との合わせ部、且つ、前記少なくとも一対の第１マウント部及び前記少なくとも一つの第２マウント部とを結ぶ仮想多角形の重心と略一致する、車両。
請求項１に記載の車両であって、
前記駆動装置及び前記電動機制御装置は車幅方向に並んで配置され、
前記駆動装置ユニットは、前後方向の長さが車幅方向の長さよりも長く、
前記少なくとも一対の第１マウント部及び前記少なくとも一つの第２マウント部は、前記駆動装置ユニットを挟んで前後方向に配置されている、車両。
請求項１又は２に記載の車両であって、
前記合わせ部は、前記車両の車幅方向の中心線と略一致する、車両。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両であって、
前記フレーム部材は、前記駆動装置ユニットを囲むように矩形形状を有し、
前記電気接続部は、側面視で、前記少なくとも一対の第１マウント部及び前記少なくとも一つの第２マウント部を結ぶ仮想線よりも上方に位置し、
前記駆動装置ユニットは、フロアパネルの下方に設けられる、車両。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両であって、
前記電気接続部は、前記駆動装置ユニットの内部に設けられている、車両。