燃料電池車両
【課題】静粛性を向上でき、しかも車両に対する燃料電池システムの載せ降ろし作業を容易に行うことができる燃料電池車両を提供する。
【解決手段】燃料電池スタック１１および燃料電池補機１２を備えた燃料電池システムＦ１とハーネスＨ１によって接続される電気部品の接続を脱着可能なコネクタＣ１，Ｃ２を備えている。ハーネスＨ１は、燃料電池システム用サブフレーム１０にクリップ６０Ａ，６０Ｂを介して固定されている。コネクタＣ１，Ｃ２は、燃料電池システム用サブフレーム１０を挟んだ前後で、かつ、燃料電池システム用サブフレーム１０寄りに配置されている。
【解決手段】燃料電池スタック１１および燃料電池補機１２を備えた燃料電池システムＦ１とハーネスＨ１によって接続される電気部品の接続を脱着可能なコネクタＣ１，Ｃ２を備えている。ハーネスＨ１は、燃料電池システム用サブフレーム１０にクリップ６０Ａ，６０Ｂを介して固定されている。コネクタＣ１，Ｃ２は、燃料電池システム用サブフレーム１０を挟んだ前後で、かつ、燃料電池システム用サブフレーム１０寄りに配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池自動車では、車両の床下においてハーネスを配策して各種の電気部品を接続することが一般的に行われている（例えば、特許文献１参照）。また、燃料電池自動車では、燃料電池スタックやその補機をサブフレームに搭載し、サブフレームを車両のフロアパネルに取り付ける技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−１２５９５６号公報（図３）
【特許文献２】特開２００７−１５６１２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の燃料電池自動車におけるハーネスの配策構造では、燃料電池スタックに空気を供給するためのエアポンプに接続されたエア供給配管に、ブラケットを溶接してハーネスを取り付けていたので、エア供給配管から発生するノイズがハーネスを介して車室内に伝播するという問題があった。ちなみに、燃料電池自動車は、エンジンを搭載しないことから静かであり、その分このような音が気になり易くなる。
【０００４】
また、サブフレームの車両前方または後方に設けられるユニットと接続されるハーネスコネクタが車両上方のフロアパネル寄りに位置していたため、燃料電池スタックを降ろすために別のユニットを先に降ろさなければならず、燃料電池システムの載せ降ろし作業が煩雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、ノイズを低減でき、しかも車両に対する燃料電池システムの載せ降ろし作業を容易に行うことができる燃料電池車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、燃料電池スタックおよび燃料電池補機を備えた燃料電池システムが、燃料電池システム用サブフレームを介して車両のフロアパネルの下方に取り付けられる燃料電池車両において、前記燃料電池システムとハーネスによって接続される電気部品の接続を脱着可能なコネクタを備え、前記ハーネスは、前記燃料電池システム用サブフレームにクリップを介して固定され、前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームを挟んだ前後で、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、コネクタが燃料電池システム用サブフレームを挟んだ前方または後方で、かつ、上方のフロアパネル寄りではなく下方の燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されているので、コネクタに容易にアクセスできるようになり、燃料電池システムの搭載性、メンテナンス時の載せ降ろしの作業性を向上できる。しかも、ハーネスをエア供給配管から離間した燃料電池システム用サブフレームに固定しているので、ハーネスを介しての音や振動が抑制され、静粛性を向上できる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記電気部品は、前記燃料電池システム用サブフレームの前方に設けられたモータユニット用サブフレームに搭載され、前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームと前記モータユニット用サブフレームとの間に位置し、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、モータユニット用サブフレームについても、メンテナンス時などのモータユニット用サブフレームの載せ降ろし作業性を向上できる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記電気部品は、前記燃料電池システム用サブフレームの後方に設けられたバッテリ用サブフレームに搭載され、前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームと前記バッテリ用サブフレームとの間に位置し、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、バッテリ用サブフレームについても、メンテナンス時などのバッテリ用サブフレームの載せ降ろし作業性を向上できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ノイズを低減でき、しかも車両に対する燃料電池システムの載せ降ろし作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本実施形態の燃料電池車両の床下の構造を上方から見たときの平面図、図２は本実施形態の燃料電池車両の床下の構造を示す側面図、図３は燃料電池システムを車両前方から見たときの正面図、図４は本実施形態の燃料電池車両のシステム構成図、図５はハーネスをサブフレームに固定するクリップを示す斜視図、図６はハーネスをサブフレームに固定する他のクリップを示す斜視図であり、（ａ）はサブフレームに固定する前の状態、（ｂ）はサブフレームに固定した後の状態、図７はハーネスを加湿器に固定する他のクリップを示す斜視図であり、（ａ）は加湿器に固定する前の状態、（ｂ）は加湿器に固定した後の状態である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の燃料電池自動車１は、燃料電池スタック１１、燃料電池補機１２などを備えた燃料電池システムＦ１が搭載された燃料電池システム用サブフレーム（以下、ＦＣＳＹＳサブフレームと表記する）１０と、駆動モータ２１、エアポンプ２２などが搭載されたモータユニット用サブフレーム（以下、ＭＯＴサブフレームと表記する）２０と、高圧の蓄電装置３１などが搭載されたバッテリ用サブフレーム（以下、ＢＡＴＴサブフレームと表記する）３０と、高圧水素タンク４１などが搭載されたタンク用サブフレーム４０（以下、ＴＡＮＫサブフレームと表記する）などで構成されている。
【００１５】
なお、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０は、車両の前後方向に延びる一対のフレーム１０ａ，１０ａと、車幅方向に延びるフレーム１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが前後方向に互いに間隔を開けて配置され、梯子状に組まれて構成されている。ＭＯＴサブフレーム２０は、車両の前後方向に延びる一対のフレーム２０ａ，２０ａと、車幅方向に延びる一対のフレーム２０ｂ，２０ｂによって井桁状に組まれて構成されている。ＢＡＴＴサブフレーム３０は、車両の前後方向に延びる一対のフレーム３０ａ，３０ａと、車幅方向に延びる一対のフレーム３０ｂ，３０ｂによって井桁状に組まれて構成されている。ＴＡＮＫサブフレーム４０は、車両の前後方向に延びる一対のフレーム４０ａ，４０ａと、車幅方向に延びる一対のフレーム４０ｂ，４０ｂによって井桁状に組まれて構成されている。
【００１６】
燃料電池スタック１１は、例えば、固体高分子電解質膜をアノード（水素極）とカソード（空気極）とで挟み、さらに一対の導電性のセパレータで挟んで構成した単セルを複数枚、車両前後方向に沿って積層した構造を有している。また、各単セルは、電気的に直列に接続されて構成されている。また、アノードに対向するセパレータには、水素が流通するアノード流路が形成され、カソードに対向するセパレータには、空気が流通するカソード流路が形成されている。
【００１７】
なお、図示していないが、燃料電池スタック１１の車両前後方向の後面には、水素導入口および水素導出口が形成されており、各単セルに形成された貫通孔と連通している。水素導入口から導入された水素は、貫通孔から各アノード流路、別の貫通孔を通って水素導出口から排出される。また、燃料電池スタック１１の後面にも同様に、空気導入口および空気導出口が形成されており、各単セルに形成された貫通孔と連通している。空気導入口から導入された空気は貫通孔から各カソード流路、別の貫通孔を通って空気導出口から排出される。
【００１８】
燃料電池補機１２は、加湿器１３、コンタクタ１４、背圧弁１５、パージ弁１６などを含み、加湿器１３、背圧弁１５およびパージ弁１６が燃料電池スタック１１の後方に、コンタクタ１４が燃料電池スタック１１の前方に配置されるように、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０上に燃料電池スタック１１とともにブラケットなどを介して固定されている。
【００１９】
加湿器１３は、燃料電池スタック１１のカソードに加湿した空気を供給する機能を有し、例えば、複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜モジュールが鋳物からなるハウジング内に収容されて構成されている。また、中空糸膜の内側と外側のうちの一側には、加湿前の乾燥空気が流通し、他側には燃料電池スタック１１の空気導出口から排出されたカソードオフガス（生成水や湿潤な空気など）が流通して、カソードオフガスによって乾燥空気が加湿されるようになっている。
【００２０】
コンタクタ１４は、燃料電池スタック１１と後記する外部負荷（駆動モータ２１など）とを電気的に接続（ＯＮ）および遮断（ＯＦＦ）するスイッチ機能を有している。例えば、車両のイグニッションスイッチがオンにされて、燃料電池スタック１１のＯＣＶ（Open Circuit Voltage；開回路電圧）が所定電圧となったときに接続され、イグニッションスイッチがオフにされたときに遮断される。なお、ＯＣＶとは、燃料電池スタック１１から外部負荷へ電流を取り出していないときの燃料電池スタック１１の電池電圧（総電圧）である。
【００２１】
背圧弁１５は、燃料電池スタック１１に供給される空気圧（カソード圧力）を制御する機能を有し、燃料電池スタック１１のカソードの出口側（図４参照）に設けられている。パージ弁１６は、開弁することにより、燃料電池スタック１１から排出された未反応の水素を循環させる循環流路１７（図４参照）に蓄積した不純物を排出する機能を有している。なお、循環流路１７にはエゼクタ１７ａ（図４参照）が設けられて水素が循環するようになっている。また、コンタクタ１４のスイッチ部分、背圧弁１５、パージ弁１６は、燃料電池補機であると同時に電気部品でもある。
【００２２】
また、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０上に設けられる電気部品として、燃料電池ＥＣＵ１８（以下、ＦＣＥＣＵと表記する）が設けられ、ＦＣＥＣＵ１８が燃料電池スタック１１の上部に固定されている。また、図示していないが、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０上に設けられる電気部品として、燃料電池システムＦ１などからの水素漏れを検知する水素センサ、燃料電池スタック１１のセル電圧を測定するセル電圧検出装置などを備えている。
【００２３】
ＭＯＴサブフレーム２０に設けられる駆動モータ２１は、駆動輪（前輪）Ｗ１，Ｗ１を駆動させる電動機であり、ギアボックス（変速機）とともに構成され、ＭＯＴサブフレーム上に、図示しないマウント部材を介して取り付けられている。
【００２４】
エアポンプ２２は、モータによって駆動される機械式の過給器であり、燃料電池スタック１１のカソードに酸化剤ガスとしての空気を圧縮して供給する機能を有し、駆動モータ２１の上部に設けられている。また、エアポンプ２２には、エア供給配管２３の前方の一端が接続されており、後方の他端が前記加湿器１３に接続されている。なお、駆動モータ２１の上部には、燃料電池スタック１１に供給される冷媒を循環させるウォータポンプ（図示せず）がエアポンプ２２とともに設けられている。燃料電池スタック１１のセパレータに形成された冷媒流路に冷媒が流れることにより燃料電池スタック１１が冷却され、ＭＯＴサブフレーム２０の前方に設けられたラジエータにより放熱される。
【００２５】
なお、図示していないが、ＭＯＴサブフレーム２０には、電気部品として、エアポンプ２２やウォータポンプを制御するポンプモータＥＣＵ、冷媒の流量を制御する冷媒流量制御弁、駆動モータ２１の回転速度を制御するインバータなどが設けられている。
【００２６】
ＢＡＴＴサブフレームに設けられる蓄電装置３１は、電力を補助する高電圧のものであり、箱型のケース内に、ニッケル水素やリチウムイオンなどのバッテリなどが収容されて構成されている。例えば、加速時など燃料電池スタック１１からの電力では不足している場合にその不足分の電力が補われ、車両起動時（ＩＧ−ＯＮ時）に必要な電力が供給され、また車両停止時（ＩＧ−ＯＦＦ）に必要な電力が供給される。なお、起動時の電力とは、例えば燃料電池スタック１１と外部負荷とが接続されて発電が開始されるまでに必要な電力であり、停止時の電力とは、例えば低温環境下での使用において生成水が凍結するおそれがある場合にエアポンプ２２によってシステム内に残留している生成水などを排出する掃気処理に必要な電力をいう。
【００２７】
なお、図示していないが、ＢＡＴＴサブフレーム３０には、電気部品として、蓄電装置３１を冷却するためのバッテリファン、蓄電装置３１の電圧を昇降圧させるためのバッテリＥＣＵなどが設けられている。
【００２８】
ＴＡＮＫサブフレーム４０に設けられる高圧水素タンク４１は、高純度の水素を高圧で充填した容器であり、電磁作動式の遮断弁４２を備えている。この遮断弁４２は、燃料電池スタック１１のアノード側の水素導入口（図示せず）と水素供給配管４３（図４参照）を介して接続されている。
【００２９】
図２に示すように、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０には、ハーネスＨ１が車両前後方向に延びて配策されている。なお、ハーネスＨ１は低圧電気ケーブルで、高圧電気ケーブルとは別ものであり、図２では、高圧電気ケーブルの図示は省略されている（図１および図３も同様）。このハーネスＨ１は、その前端がＦＣＳＹＳサブフレーム１０とＭＯＴサブフレーム２０との間に設けられたコネクタＣ１を介してＭＯＴサブフレーム２０から延びるハーネスＨ２と接続されている。また、ハーネスＨ１は、その後端がＦＣＳＹＳサブフレーム１０とＢＡＴＴサブフレーム３０との間に設けられたコネクタＣ２を介してＢＡＴＴサブフレーム３０から延びるハーネスＨ３と接続されている。なお、コネクタＣ１，Ｃ２は、いずれもカプラを抜き挿しすることにより脱着可能に構成されたものである。後記するコネクタＣ３〜Ｃ５，Ｃ１１〜Ｃ１４についても同様である。
【００３０】
ハーネスＨ１は、前後方向に延びるフレーム１０ａに沿って直線状に配策され、加湿器１３の前寄りにおいて上方に向けて配策され、そして加湿器１３の上部を後方に向けて配策され、加湿器１３の後部から下方に向けて配策されてコネクタＣ２と接続されている。また、ハーネスＨ１は、ハーネスＨ１１が分岐して配策され、ハーネスＨ１１がコネクタＣ１１を介してコンタクタ１４と接続されている。また、ハーネスＨ１は、ハーネスＨ１２が分岐して配策され、ハーネスＨ１２がコネクタＣ１２を介してＦＣＥＣＵ１８と接続されている。また、ハーネスＨ１は、ハーネスＨ１３が分岐して配策され、ハーネスＨ１３がコネクタＣ１３を介して背圧弁１５と接続されている。また、ハーネスＨ１は、ハーネスＨ１４が分岐して配策され、ハーネスＨ１４がコネクタＣ１４を介してパージ弁１６と接続されている。
【００３１】
ハーネスＨ２は、コネクタＣ１から前方のＭＯＴサブフレーム２０に延びて配策され、コネクタＣ３を介して図示しないポンプモータＥＣＵ、冷媒流量制御弁、後記するＰＤＵ（Power Drive Unit）５１などと接続されている。
【００３２】
ハーネスＨ３は、コネクタＣ２から後方のＢＡＴＴサブフレーム３０に延びて配策され、コネクタＣ４を介して図示しないバッテリファン、バッテリ制御部などと接続されている。また、ハーネスＨ３は、後方のＴＡＮＫサブフレーム４０に延びて配策され、コネクタＣ５を介して高圧水素タンク４１に設けられた遮断弁４２と接続されている。
【００３３】
なお、図示していないが、燃料電池システムＦ１の上部、および高圧水素タンク４１の上部には、それぞれ水素漏れを検知するための水素センサが設けられている。燃料電池システムＦ１側の水素センサは、ハーネスＨ１から分岐したハーネスに接続され、高圧水素タンク４１側の水素センサは、ハーネスＨ３から分岐したハーネスに接続されている。
【００３４】
図３に示すように、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０は、燃料電池スタック１１および燃料電池補機１２を備えた燃料電池システムＦ１が搭載された状態において、燃料電池スタック１１および燃料電池補機１２が車両のフロアパネル２のセンタコンソール２Ｓ内に収容される。なお、このときＦＣＳＹＳサブフレーム１０は、フロアパネル２のサイドフレームなど複数箇所にマウント部材（図示せず）を介して取り付けられている。
【００３５】
また、車両前方に設けられたエアポンプ２２（図２参照）と、車両後方に設けられた加湿器１３（図２参照）とを接続するエア供給配管２３は、コンタクタ１４の側方および燃料電池スタック１１の側方を通り、燃料電池スタック１１などと共にセンタコンソール２Ｓ内に収容されるように構成されている。
【００３６】
図４に示すように、ＦＣＥＣＵ１８などの電気部品には、ハーネスＨ１〜Ｈ３などを介して低電圧（例えば、１２Ｖ）のバッテリ５０から電力が供給されるようになっている。なお、図４では、低電圧のバッテリ５０がＦＣＥＣＵ１８だけではなく、他の電気部品とも接続されて、電力が供給されている。
【００３７】
また、燃料電池スタック１１と蓄電装置３１とは高圧電気ケーブル３２により接続されており、図示しない電圧制御装置によって、燃料電池スタック１１から取り出される電圧（電力）が制御されるようになっている。また、高圧電気ケーブル３２は、エアポンプ２２、コンタクタ１４、ＰＤＵ５１などと接続されている。なお、ＰＤＵ５１は、例えば、直流電力を交流電力に変換して駆動モータ２１に供給し、回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置３１に充電する機能を有する。また、高圧電気ケーブル３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２を介して１２Ｖのバッテリ５０と接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２によって降圧されてバッテリ５０に充電される。
【００３８】
図５および図６に示すように、例えば、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０上に配策されるハーネスＨ１は、複数のクリップ６０Ａ，６０Ｂを介してＦＣＳＹＳサブフレーム１０に固定され、図７に示すように、クリップ６０Ｂを介して加湿器１３に固定されている。
【００３９】
図５に示すように、クリップ６０Ａは、前後方向に延びるフレーム１０ａ（サブフレーム１０）に複数個所において取り付けられている。このクリップ６０Ａは、合成樹脂などで形成され、ハーネスＨ１が挿通されるリング形状の挿通部６１と、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０に形成された貫通孔１０ａ２に嵌入して固定される錨状の嵌合部６２とを備えている。嵌合部６２の爪部６２ａ，６２ａは弾性変形可能であり、爪部６２ａが弾性変形しながら貫通孔１０ａ２に圧入され、爪部６２ａが貫通孔１０ａ２を通過したときに弾性復帰して、クリップ６０Ａが貫通孔１０ａ２から抜け出ることなく固定される。なお、ハーネスＨ１は、クリップ６０Ａの挿通部６１に挿通された状態において、サブフレーム１０に取り付けられる。
【００４０】
なお、前記貫通孔１０ａ２は、フレーム１０ａに対して１段低い位置において燃料電池スタック１１側に突出する板部１０ａ１が前後方向に沿ってフレーム１０ａと一体に形成されており、その板部１０ａ１に貫通孔１０ａ２が形成されている。したがって、この領域のハーネスＨ１は、フレーム１０ａの板部１０ａ１上を前後方向に沿って配策されている。
【００４１】
図６（ａ）に示すように、クリップ６０Ｂは、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０の車幅方向に延びるフレーム１０ｂに取り付けられている。このクリップ６０Ｂは、弾性変形可能で内面に鋸歯状の係合部が形成されたバンド部６３と、このバンド部６３を所望の位置で係合部と係止させてロックするロック部６４と、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０に固定するねじ部６５とを備えている。
【００４２】
なお、クリップ６０Ｂは、先に所定の位置においてハーネスＨ１をバンド部６３で締めて、ロック部６４で固定した状態において、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０のフレーム１０ｂに形成されたねじ穴１０ｂ１に、押圧しながら差し込むことによって取り付けられる（図６（ｂ）参照）。
【００４３】
なお、クリップ６０Ａ，６０Ｂによる個数や互いの間隔は、適宜設定されるものであるが、例えば、車両の振動によりハーネスＨ１が変動する範囲が、エア供給配管２３とハーネスＨ１との距離Ｌ（図２参照）より小さく、かつ、最少のクリップ数で固定できるように設定されることが好ましい。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、クリップ６０Ｂは、加湿器１３に形成された固定部１３ａに固定される。この固定部１３ａは、例えば、加湿器１３のハウジングとともに鋳造時に一体に形成されたものであり、ねじ部６５と螺着されるねじ穴１３ａ１を備えている。そして、先にクリップ６０Ｂのねじ部６５をねじ穴１３ａ１に螺着して固定した後、ハーネスＨ１をバンド部６３で締めて、バンド部６３をロック部６４で固定する（図７（ｂ）参照）。なお、図６で説明したように、先にハーネスＨ１をクリップ６０Ｂに固定した後に、加湿器１３の固定部１３ａにねじ部６５を差し込んで取り付けるようにしてもよい。
【００４５】
なお、前記したクリップ６０Ａ，６０Ｂは、一例であり、種類や形状などは、取付位置や取付形状に応じて適宜変更することができる。また、加湿器１３にハーネスＨ１を取り付ける場所は、適宜変更することができる。
【００４６】
このように、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０に、クリップ６０Ａ，６０ＢをＦＣＳＹＳサブフレーム１０に直接に留めるための貫通孔１０ａ２，１０ｂ１を予め形成し、加湿器１３のハウジングに固定部１３ａを予め形成しておくことにより、従来では多数のブラケットを溶接したり、ボルト締結などが必要であったのに対して、本実施形態では、最少のクリップ数でハーネスＨ１を固定できる。これにより、コストや重量を削減でき、しかも組み付け性やメンテナンス性を向上できる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０とＭＯＴサブフレーム２０との間で、かつ、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０寄りにコネクタＣ１を配置し、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０とＢＡＴＴサブフレーム３０との間で、かつ、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０寄りにコネクタＣ２を配置したので、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０に搭載される燃料電池システムＦ１と接続される電気部品を降ろすことなく、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０ごと燃料電池システムＦ１を降ろしてメンテナンスを行うことが可能になり、作業性が向上する。
【００４８】
ちなみに、車両の床下においてコネクタＣ２を上方のフロアパネル２に近い側に配置した場合にはフロアパネル２にメンテナンス用の穴を設ける必要が生じるが、この場合にはその穴を介して車室内に水素浸入のおそれが生じる。さらにこのような配置の場合、後方のＢＡＴＴサブフレーム３０を先に降ろす必要が生じるが、燃料電池システムＦ１の載せ降ろしのために、ＭＯＴサブフレーム２０を含む別のユニットを降ろす作業が発生することはメンテナンス性を著しく悪化させるものである。そこで、本実施形態では、コネクタＣ１，Ｃ２をサブフレーム間、かつ、下方のメンテナンスなどの作業容易な位置に配置することで、アンダーカバー（図示せず）の脱着のみで、コネクタＣ１，Ｃ２のカプラを抜き挿しできるため、水素漏れに対する信頼性を確保したまま、燃料電池システムＦ１の搭載および降ろし作業が簡単になる。なお、アンダーカバーとは、走行時のチッピングなどを防止するためのものであり、床下に搭載されている燃料電池システムＦ１を備えたユニット、駆動モータ２１を備えたユニット、蓄電装置３１を備えたユニット、および高圧水素タンク４１を備えたユニットを覆う板状の部材である。
【００４９】
また、本実施形態によれば、ハーネスＨ１がＦＣＳＹＳサブフレーム１０や加湿器１３に固定されているので、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０ごと燃料電池システムＦ１を載せ降ろしする際に、ハーネスＨ１を損傷させてしまのを防止できる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、クリップ６０Ａ，６０Ｂを用いているので、ハーネスＨ１を簡単に取り付けることが可能になる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、音や振動を発生するエアポンプ２２からのエア供給配管２３から離間させたことで、ハーネスＨ１を介しての音や振動を抑制でき、静粛性を向上することができる。つまり、エア供給配管２３は、内部を空気が脈動しながら通過するためエア供給配管２３自らが音や振動を発生する部品であるのに対し、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０は、自ら音や振動を発生することはなく、音や振動の伝播経路となり得る部品であり、このように、音や振動の発生源となる部品と音や振動の伝播経路となる部分を切り分けて、ハーネスＨ１をＦＣＳＹＳサブフレーム１０に取り付けることにより、車室内への音や振動の伝播を抑制でき、静粛性を向上することができる。
【００５２】
また、前記したように、コネクタＣ１は、ＭＯＴサブフレーム２０とＦＣＳＹＳサブフレーム１０との間で、かつ、下方に位置しているので、ＭＯＴサブフレーム２０の載せ降ろし作業を向上できる。さらに、コネクタＣ２は、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０とＢＡＴＴサブフレーム３０との間で、かつ、下方に位置しているので、ＢＡＴＴサブフレーム３０の載せ降ろし作業を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態の燃料電池車両の床下の構造を上方から見たときの平面図である。
【図２】本実施形態の燃料電池車両の床下の構造を示す側面図である。
【図３】燃料電池システムを車両前方からときの正面図である。
【図４】本実施形態の燃料電池車両のシステム構成図である。
【図５】ハーネスをサブフレームに固定するクリップを示す斜視図である。
【図６】ハーネスをサブフレームに固定する他のクリップを示す斜視図であり、（ａ）はサブフレームに固定する前の状態、（ｂ）はサブフレームに固定した後の状態である。
【図７】ハーネスを加湿器に固定する他のクリップを示す斜視図であり、（ａ）は加湿器に固定する前の状態、（ｂ）は加湿器に固定した後の状態である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 燃料電池自動車（燃料電池車両）
１０ 燃料電池システム用サブフレーム
１１ 燃料電池スタック
１３ 加湿器（燃料電池補機）
１４ コンタクタ（燃料電池補機、電気部品）
１５ 背圧弁（燃料電池補機、電気部品）
１６ パージ弁（燃料電池補機、電気部品）
１８ ＦＣＥＣＵ（電気部品）
２０ モータユニット用サブフレーム
３０ バッテリ用サブフレーム
Ｃ１，Ｃ２ コネクタ
Ｆ１ 燃料電池システム
Ｈ１〜Ｈ３，Ｈ１１〜Ｈ１４ ハーネス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池自動車では、車両の床下においてハーネスを配策して各種の電気部品を接続することが一般的に行われている（例えば、特許文献１参照）。また、燃料電池自動車では、燃料電池スタックやその補機をサブフレームに搭載し、サブフレームを車両のフロアパネルに取り付ける技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−１２５９５６号公報（図３）
【特許文献２】特開２００７−１５６１２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の燃料電池自動車におけるハーネスの配策構造では、燃料電池スタックに空気を供給するためのエアポンプに接続されたエア供給配管に、ブラケットを溶接してハーネスを取り付けていたので、エア供給配管から発生するノイズがハーネスを介して車室内に伝播するという問題があった。ちなみに、燃料電池自動車は、エンジンを搭載しないことから静かであり、その分このような音が気になり易くなる。
【０００４】
また、サブフレームの車両前方または後方に設けられるユニットと接続されるハーネスコネクタが車両上方のフロアパネル寄りに位置していたため、燃料電池スタックを降ろすために別のユニットを先に降ろさなければならず、燃料電池システムの載せ降ろし作業が煩雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、ノイズを低減でき、しかも車両に対する燃料電池システムの載せ降ろし作業を容易に行うことができる燃料電池車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、燃料電池スタックおよび燃料電池補機を備えた燃料電池システムが、燃料電池システム用サブフレームを介して車両のフロアパネルの下方に取り付けられる燃料電池車両において、前記燃料電池システムとハーネスによって接続される電気部品の接続を脱着可能なコネクタを備え、前記ハーネスは、前記燃料電池システム用サブフレームにクリップを介して固定され、前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームを挟んだ前後で、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、コネクタが燃料電池システム用サブフレームを挟んだ前方または後方で、かつ、上方のフロアパネル寄りではなく下方の燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されているので、コネクタに容易にアクセスできるようになり、燃料電池システムの搭載性、メンテナンス時の載せ降ろしの作業性を向上できる。しかも、ハーネスをエア供給配管から離間した燃料電池システム用サブフレームに固定しているので、ハーネスを介しての音や振動が抑制され、静粛性を向上できる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記電気部品は、前記燃料電池システム用サブフレームの前方に設けられたモータユニット用サブフレームに搭載され、前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームと前記モータユニット用サブフレームとの間に位置し、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、モータユニット用サブフレームについても、メンテナンス時などのモータユニット用サブフレームの載せ降ろし作業性を向上できる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記電気部品は、前記燃料電池システム用サブフレームの後方に設けられたバッテリ用サブフレームに搭載され、前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームと前記バッテリ用サブフレームとの間に位置し、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、バッテリ用サブフレームについても、メンテナンス時などのバッテリ用サブフレームの載せ降ろし作業性を向上できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ノイズを低減でき、しかも車両に対する燃料電池システムの載せ降ろし作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本実施形態の燃料電池車両の床下の構造を上方から見たときの平面図、図２は本実施形態の燃料電池車両の床下の構造を示す側面図、図３は燃料電池システムを車両前方から見たときの正面図、図４は本実施形態の燃料電池車両のシステム構成図、図５はハーネスをサブフレームに固定するクリップを示す斜視図、図６はハーネスをサブフレームに固定する他のクリップを示す斜視図であり、（ａ）はサブフレームに固定する前の状態、（ｂ）はサブフレームに固定した後の状態、図７はハーネスを加湿器に固定する他のクリップを示す斜視図であり、（ａ）は加湿器に固定する前の状態、（ｂ）は加湿器に固定した後の状態である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の燃料電池自動車１は、燃料電池スタック１１、燃料電池補機１２などを備えた燃料電池システムＦ１が搭載された燃料電池システム用サブフレーム（以下、ＦＣＳＹＳサブフレームと表記する）１０と、駆動モータ２１、エアポンプ２２などが搭載されたモータユニット用サブフレーム（以下、ＭＯＴサブフレームと表記する）２０と、高圧の蓄電装置３１などが搭載されたバッテリ用サブフレーム（以下、ＢＡＴＴサブフレームと表記する）３０と、高圧水素タンク４１などが搭載されたタンク用サブフレーム４０（以下、ＴＡＮＫサブフレームと表記する）などで構成されている。
【００１５】
なお、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０は、車両の前後方向に延びる一対のフレーム１０ａ，１０ａと、車幅方向に延びるフレーム１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが前後方向に互いに間隔を開けて配置され、梯子状に組まれて構成されている。ＭＯＴサブフレーム２０は、車両の前後方向に延びる一対のフレーム２０ａ，２０ａと、車幅方向に延びる一対のフレーム２０ｂ，２０ｂによって井桁状に組まれて構成されている。ＢＡＴＴサブフレーム３０は、車両の前後方向に延びる一対のフレーム３０ａ，３０ａと、車幅方向に延びる一対のフレーム３０ｂ，３０ｂによって井桁状に組まれて構成されている。ＴＡＮＫサブフレーム４０は、車両の前後方向に延びる一対のフレーム４０ａ，４０ａと、車幅方向に延びる一対のフレーム４０ｂ，４０ｂによって井桁状に組まれて構成されている。
【００１６】
燃料電池スタック１１は、例えば、固体高分子電解質膜をアノード（水素極）とカソード（空気極）とで挟み、さらに一対の導電性のセパレータで挟んで構成した単セルを複数枚、車両前後方向に沿って積層した構造を有している。また、各単セルは、電気的に直列に接続されて構成されている。また、アノードに対向するセパレータには、水素が流通するアノード流路が形成され、カソードに対向するセパレータには、空気が流通するカソード流路が形成されている。
【００１７】
なお、図示していないが、燃料電池スタック１１の車両前後方向の後面には、水素導入口および水素導出口が形成されており、各単セルに形成された貫通孔と連通している。水素導入口から導入された水素は、貫通孔から各アノード流路、別の貫通孔を通って水素導出口から排出される。また、燃料電池スタック１１の後面にも同様に、空気導入口および空気導出口が形成されており、各単セルに形成された貫通孔と連通している。空気導入口から導入された空気は貫通孔から各カソード流路、別の貫通孔を通って空気導出口から排出される。
【００１８】
燃料電池補機１２は、加湿器１３、コンタクタ１４、背圧弁１５、パージ弁１６などを含み、加湿器１３、背圧弁１５およびパージ弁１６が燃料電池スタック１１の後方に、コンタクタ１４が燃料電池スタック１１の前方に配置されるように、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０上に燃料電池スタック１１とともにブラケットなどを介して固定されている。
【００１９】
加湿器１３は、燃料電池スタック１１のカソードに加湿した空気を供給する機能を有し、例えば、複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜モジュールが鋳物からなるハウジング内に収容されて構成されている。また、中空糸膜の内側と外側のうちの一側には、加湿前の乾燥空気が流通し、他側には燃料電池スタック１１の空気導出口から排出されたカソードオフガス（生成水や湿潤な空気など）が流通して、カソードオフガスによって乾燥空気が加湿されるようになっている。
【００２０】
コンタクタ１４は、燃料電池スタック１１と後記する外部負荷（駆動モータ２１など）とを電気的に接続（ＯＮ）および遮断（ＯＦＦ）するスイッチ機能を有している。例えば、車両のイグニッションスイッチがオンにされて、燃料電池スタック１１のＯＣＶ（Open Circuit Voltage；開回路電圧）が所定電圧となったときに接続され、イグニッションスイッチがオフにされたときに遮断される。なお、ＯＣＶとは、燃料電池スタック１１から外部負荷へ電流を取り出していないときの燃料電池スタック１１の電池電圧（総電圧）である。
【００２１】
背圧弁１５は、燃料電池スタック１１に供給される空気圧（カソード圧力）を制御する機能を有し、燃料電池スタック１１のカソードの出口側（図４参照）に設けられている。パージ弁１６は、開弁することにより、燃料電池スタック１１から排出された未反応の水素を循環させる循環流路１７（図４参照）に蓄積した不純物を排出する機能を有している。なお、循環流路１７にはエゼクタ１７ａ（図４参照）が設けられて水素が循環するようになっている。また、コンタクタ１４のスイッチ部分、背圧弁１５、パージ弁１６は、燃料電池補機であると同時に電気部品でもある。
【００２２】
また、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０上に設けられる電気部品として、燃料電池ＥＣＵ１８（以下、ＦＣＥＣＵと表記する）が設けられ、ＦＣＥＣＵ１８が燃料電池スタック１１の上部に固定されている。また、図示していないが、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０上に設けられる電気部品として、燃料電池システムＦ１などからの水素漏れを検知する水素センサ、燃料電池スタック１１のセル電圧を測定するセル電圧検出装置などを備えている。
【００２３】
ＭＯＴサブフレーム２０に設けられる駆動モータ２１は、駆動輪（前輪）Ｗ１，Ｗ１を駆動させる電動機であり、ギアボックス（変速機）とともに構成され、ＭＯＴサブフレーム上に、図示しないマウント部材を介して取り付けられている。
【００２４】
エアポンプ２２は、モータによって駆動される機械式の過給器であり、燃料電池スタック１１のカソードに酸化剤ガスとしての空気を圧縮して供給する機能を有し、駆動モータ２１の上部に設けられている。また、エアポンプ２２には、エア供給配管２３の前方の一端が接続されており、後方の他端が前記加湿器１３に接続されている。なお、駆動モータ２１の上部には、燃料電池スタック１１に供給される冷媒を循環させるウォータポンプ（図示せず）がエアポンプ２２とともに設けられている。燃料電池スタック１１のセパレータに形成された冷媒流路に冷媒が流れることにより燃料電池スタック１１が冷却され、ＭＯＴサブフレーム２０の前方に設けられたラジエータにより放熱される。
【００２５】
なお、図示していないが、ＭＯＴサブフレーム２０には、電気部品として、エアポンプ２２やウォータポンプを制御するポンプモータＥＣＵ、冷媒の流量を制御する冷媒流量制御弁、駆動モータ２１の回転速度を制御するインバータなどが設けられている。
【００２６】
ＢＡＴＴサブフレームに設けられる蓄電装置３１は、電力を補助する高電圧のものであり、箱型のケース内に、ニッケル水素やリチウムイオンなどのバッテリなどが収容されて構成されている。例えば、加速時など燃料電池スタック１１からの電力では不足している場合にその不足分の電力が補われ、車両起動時（ＩＧ−ＯＮ時）に必要な電力が供給され、また車両停止時（ＩＧ−ＯＦＦ）に必要な電力が供給される。なお、起動時の電力とは、例えば燃料電池スタック１１と外部負荷とが接続されて発電が開始されるまでに必要な電力であり、停止時の電力とは、例えば低温環境下での使用において生成水が凍結するおそれがある場合にエアポンプ２２によってシステム内に残留している生成水などを排出する掃気処理に必要な電力をいう。
【００２７】
なお、図示していないが、ＢＡＴＴサブフレーム３０には、電気部品として、蓄電装置３１を冷却するためのバッテリファン、蓄電装置３１の電圧を昇降圧させるためのバッテリＥＣＵなどが設けられている。
【００２８】
ＴＡＮＫサブフレーム４０に設けられる高圧水素タンク４１は、高純度の水素を高圧で充填した容器であり、電磁作動式の遮断弁４２を備えている。この遮断弁４２は、燃料電池スタック１１のアノード側の水素導入口（図示せず）と水素供給配管４３（図４参照）を介して接続されている。
【００２９】
図２に示すように、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０には、ハーネスＨ１が車両前後方向に延びて配策されている。なお、ハーネスＨ１は低圧電気ケーブルで、高圧電気ケーブルとは別ものであり、図２では、高圧電気ケーブルの図示は省略されている（図１および図３も同様）。このハーネスＨ１は、その前端がＦＣＳＹＳサブフレーム１０とＭＯＴサブフレーム２０との間に設けられたコネクタＣ１を介してＭＯＴサブフレーム２０から延びるハーネスＨ２と接続されている。また、ハーネスＨ１は、その後端がＦＣＳＹＳサブフレーム１０とＢＡＴＴサブフレーム３０との間に設けられたコネクタＣ２を介してＢＡＴＴサブフレーム３０から延びるハーネスＨ３と接続されている。なお、コネクタＣ１，Ｃ２は、いずれもカプラを抜き挿しすることにより脱着可能に構成されたものである。後記するコネクタＣ３〜Ｃ５，Ｃ１１〜Ｃ１４についても同様である。
【００３０】
ハーネスＨ１は、前後方向に延びるフレーム１０ａに沿って直線状に配策され、加湿器１３の前寄りにおいて上方に向けて配策され、そして加湿器１３の上部を後方に向けて配策され、加湿器１３の後部から下方に向けて配策されてコネクタＣ２と接続されている。また、ハーネスＨ１は、ハーネスＨ１１が分岐して配策され、ハーネスＨ１１がコネクタＣ１１を介してコンタクタ１４と接続されている。また、ハーネスＨ１は、ハーネスＨ１２が分岐して配策され、ハーネスＨ１２がコネクタＣ１２を介してＦＣＥＣＵ１８と接続されている。また、ハーネスＨ１は、ハーネスＨ１３が分岐して配策され、ハーネスＨ１３がコネクタＣ１３を介して背圧弁１５と接続されている。また、ハーネスＨ１は、ハーネスＨ１４が分岐して配策され、ハーネスＨ１４がコネクタＣ１４を介してパージ弁１６と接続されている。
【００３１】
ハーネスＨ２は、コネクタＣ１から前方のＭＯＴサブフレーム２０に延びて配策され、コネクタＣ３を介して図示しないポンプモータＥＣＵ、冷媒流量制御弁、後記するＰＤＵ（Power Drive Unit）５１などと接続されている。
【００３２】
ハーネスＨ３は、コネクタＣ２から後方のＢＡＴＴサブフレーム３０に延びて配策され、コネクタＣ４を介して図示しないバッテリファン、バッテリ制御部などと接続されている。また、ハーネスＨ３は、後方のＴＡＮＫサブフレーム４０に延びて配策され、コネクタＣ５を介して高圧水素タンク４１に設けられた遮断弁４２と接続されている。
【００３３】
なお、図示していないが、燃料電池システムＦ１の上部、および高圧水素タンク４１の上部には、それぞれ水素漏れを検知するための水素センサが設けられている。燃料電池システムＦ１側の水素センサは、ハーネスＨ１から分岐したハーネスに接続され、高圧水素タンク４１側の水素センサは、ハーネスＨ３から分岐したハーネスに接続されている。
【００３４】
図３に示すように、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０は、燃料電池スタック１１および燃料電池補機１２を備えた燃料電池システムＦ１が搭載された状態において、燃料電池スタック１１および燃料電池補機１２が車両のフロアパネル２のセンタコンソール２Ｓ内に収容される。なお、このときＦＣＳＹＳサブフレーム１０は、フロアパネル２のサイドフレームなど複数箇所にマウント部材（図示せず）を介して取り付けられている。
【００３５】
また、車両前方に設けられたエアポンプ２２（図２参照）と、車両後方に設けられた加湿器１３（図２参照）とを接続するエア供給配管２３は、コンタクタ１４の側方および燃料電池スタック１１の側方を通り、燃料電池スタック１１などと共にセンタコンソール２Ｓ内に収容されるように構成されている。
【００３６】
図４に示すように、ＦＣＥＣＵ１８などの電気部品には、ハーネスＨ１〜Ｈ３などを介して低電圧（例えば、１２Ｖ）のバッテリ５０から電力が供給されるようになっている。なお、図４では、低電圧のバッテリ５０がＦＣＥＣＵ１８だけではなく、他の電気部品とも接続されて、電力が供給されている。
【００３７】
また、燃料電池スタック１１と蓄電装置３１とは高圧電気ケーブル３２により接続されており、図示しない電圧制御装置によって、燃料電池スタック１１から取り出される電圧（電力）が制御されるようになっている。また、高圧電気ケーブル３２は、エアポンプ２２、コンタクタ１４、ＰＤＵ５１などと接続されている。なお、ＰＤＵ５１は、例えば、直流電力を交流電力に変換して駆動モータ２１に供給し、回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置３１に充電する機能を有する。また、高圧電気ケーブル３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２を介して１２Ｖのバッテリ５０と接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２によって降圧されてバッテリ５０に充電される。
【００３８】
図５および図６に示すように、例えば、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０上に配策されるハーネスＨ１は、複数のクリップ６０Ａ，６０Ｂを介してＦＣＳＹＳサブフレーム１０に固定され、図７に示すように、クリップ６０Ｂを介して加湿器１３に固定されている。
【００３９】
図５に示すように、クリップ６０Ａは、前後方向に延びるフレーム１０ａ（サブフレーム１０）に複数個所において取り付けられている。このクリップ６０Ａは、合成樹脂などで形成され、ハーネスＨ１が挿通されるリング形状の挿通部６１と、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０に形成された貫通孔１０ａ２に嵌入して固定される錨状の嵌合部６２とを備えている。嵌合部６２の爪部６２ａ，６２ａは弾性変形可能であり、爪部６２ａが弾性変形しながら貫通孔１０ａ２に圧入され、爪部６２ａが貫通孔１０ａ２を通過したときに弾性復帰して、クリップ６０Ａが貫通孔１０ａ２から抜け出ることなく固定される。なお、ハーネスＨ１は、クリップ６０Ａの挿通部６１に挿通された状態において、サブフレーム１０に取り付けられる。
【００４０】
なお、前記貫通孔１０ａ２は、フレーム１０ａに対して１段低い位置において燃料電池スタック１１側に突出する板部１０ａ１が前後方向に沿ってフレーム１０ａと一体に形成されており、その板部１０ａ１に貫通孔１０ａ２が形成されている。したがって、この領域のハーネスＨ１は、フレーム１０ａの板部１０ａ１上を前後方向に沿って配策されている。
【００４１】
図６（ａ）に示すように、クリップ６０Ｂは、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０の車幅方向に延びるフレーム１０ｂに取り付けられている。このクリップ６０Ｂは、弾性変形可能で内面に鋸歯状の係合部が形成されたバンド部６３と、このバンド部６３を所望の位置で係合部と係止させてロックするロック部６４と、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０に固定するねじ部６５とを備えている。
【００４２】
なお、クリップ６０Ｂは、先に所定の位置においてハーネスＨ１をバンド部６３で締めて、ロック部６４で固定した状態において、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０のフレーム１０ｂに形成されたねじ穴１０ｂ１に、押圧しながら差し込むことによって取り付けられる（図６（ｂ）参照）。
【００４３】
なお、クリップ６０Ａ，６０Ｂによる個数や互いの間隔は、適宜設定されるものであるが、例えば、車両の振動によりハーネスＨ１が変動する範囲が、エア供給配管２３とハーネスＨ１との距離Ｌ（図２参照）より小さく、かつ、最少のクリップ数で固定できるように設定されることが好ましい。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、クリップ６０Ｂは、加湿器１３に形成された固定部１３ａに固定される。この固定部１３ａは、例えば、加湿器１３のハウジングとともに鋳造時に一体に形成されたものであり、ねじ部６５と螺着されるねじ穴１３ａ１を備えている。そして、先にクリップ６０Ｂのねじ部６５をねじ穴１３ａ１に螺着して固定した後、ハーネスＨ１をバンド部６３で締めて、バンド部６３をロック部６４で固定する（図７（ｂ）参照）。なお、図６で説明したように、先にハーネスＨ１をクリップ６０Ｂに固定した後に、加湿器１３の固定部１３ａにねじ部６５を差し込んで取り付けるようにしてもよい。
【００４５】
なお、前記したクリップ６０Ａ，６０Ｂは、一例であり、種類や形状などは、取付位置や取付形状に応じて適宜変更することができる。また、加湿器１３にハーネスＨ１を取り付ける場所は、適宜変更することができる。
【００４６】
このように、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０に、クリップ６０Ａ，６０ＢをＦＣＳＹＳサブフレーム１０に直接に留めるための貫通孔１０ａ２，１０ｂ１を予め形成し、加湿器１３のハウジングに固定部１３ａを予め形成しておくことにより、従来では多数のブラケットを溶接したり、ボルト締結などが必要であったのに対して、本実施形態では、最少のクリップ数でハーネスＨ１を固定できる。これにより、コストや重量を削減でき、しかも組み付け性やメンテナンス性を向上できる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０とＭＯＴサブフレーム２０との間で、かつ、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０寄りにコネクタＣ１を配置し、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０とＢＡＴＴサブフレーム３０との間で、かつ、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０寄りにコネクタＣ２を配置したので、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０に搭載される燃料電池システムＦ１と接続される電気部品を降ろすことなく、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０ごと燃料電池システムＦ１を降ろしてメンテナンスを行うことが可能になり、作業性が向上する。
【００４８】
ちなみに、車両の床下においてコネクタＣ２を上方のフロアパネル２に近い側に配置した場合にはフロアパネル２にメンテナンス用の穴を設ける必要が生じるが、この場合にはその穴を介して車室内に水素浸入のおそれが生じる。さらにこのような配置の場合、後方のＢＡＴＴサブフレーム３０を先に降ろす必要が生じるが、燃料電池システムＦ１の載せ降ろしのために、ＭＯＴサブフレーム２０を含む別のユニットを降ろす作業が発生することはメンテナンス性を著しく悪化させるものである。そこで、本実施形態では、コネクタＣ１，Ｃ２をサブフレーム間、かつ、下方のメンテナンスなどの作業容易な位置に配置することで、アンダーカバー（図示せず）の脱着のみで、コネクタＣ１，Ｃ２のカプラを抜き挿しできるため、水素漏れに対する信頼性を確保したまま、燃料電池システムＦ１の搭載および降ろし作業が簡単になる。なお、アンダーカバーとは、走行時のチッピングなどを防止するためのものであり、床下に搭載されている燃料電池システムＦ１を備えたユニット、駆動モータ２１を備えたユニット、蓄電装置３１を備えたユニット、および高圧水素タンク４１を備えたユニットを覆う板状の部材である。
【００４９】
また、本実施形態によれば、ハーネスＨ１がＦＣＳＹＳサブフレーム１０や加湿器１３に固定されているので、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０ごと燃料電池システムＦ１を載せ降ろしする際に、ハーネスＨ１を損傷させてしまのを防止できる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、クリップ６０Ａ，６０Ｂを用いているので、ハーネスＨ１を簡単に取り付けることが可能になる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、音や振動を発生するエアポンプ２２からのエア供給配管２３から離間させたことで、ハーネスＨ１を介しての音や振動を抑制でき、静粛性を向上することができる。つまり、エア供給配管２３は、内部を空気が脈動しながら通過するためエア供給配管２３自らが音や振動を発生する部品であるのに対し、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０は、自ら音や振動を発生することはなく、音や振動の伝播経路となり得る部品であり、このように、音や振動の発生源となる部品と音や振動の伝播経路となる部分を切り分けて、ハーネスＨ１をＦＣＳＹＳサブフレーム１０に取り付けることにより、車室内への音や振動の伝播を抑制でき、静粛性を向上することができる。
【００５２】
また、前記したように、コネクタＣ１は、ＭＯＴサブフレーム２０とＦＣＳＹＳサブフレーム１０との間で、かつ、下方に位置しているので、ＭＯＴサブフレーム２０の載せ降ろし作業を向上できる。さらに、コネクタＣ２は、ＦＣＳＹＳサブフレーム１０とＢＡＴＴサブフレーム３０との間で、かつ、下方に位置しているので、ＢＡＴＴサブフレーム３０の載せ降ろし作業を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態の燃料電池車両の床下の構造を上方から見たときの平面図である。
【図２】本実施形態の燃料電池車両の床下の構造を示す側面図である。
【図３】燃料電池システムを車両前方からときの正面図である。
【図４】本実施形態の燃料電池車両のシステム構成図である。
【図５】ハーネスをサブフレームに固定するクリップを示す斜視図である。
【図６】ハーネスをサブフレームに固定する他のクリップを示す斜視図であり、（ａ）はサブフレームに固定する前の状態、（ｂ）はサブフレームに固定した後の状態である。
【図７】ハーネスを加湿器に固定する他のクリップを示す斜視図であり、（ａ）は加湿器に固定する前の状態、（ｂ）は加湿器に固定した後の状態である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 燃料電池自動車（燃料電池車両）
１０ 燃料電池システム用サブフレーム
１１ 燃料電池スタック
１３ 加湿器（燃料電池補機）
１４ コンタクタ（燃料電池補機、電気部品）
１５ 背圧弁（燃料電池補機、電気部品）
１６ パージ弁（燃料電池補機、電気部品）
１８ ＦＣＥＣＵ（電気部品）
２０ モータユニット用サブフレーム
３０ バッテリ用サブフレーム
Ｃ１，Ｃ２ コネクタ
Ｆ１ 燃料電池システム
Ｈ１〜Ｈ３，Ｈ１１〜Ｈ１４ ハーネス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタックおよび燃料電池補機を備えた燃料電池システムが、燃料電池システム用サブフレームを介して車両のフロアパネルの下方に取り付けられる燃料電池車両において、
前記燃料電池システムとハーネスによって接続される電気部品の接続を脱着可能なコネクタを備え、
前記ハーネスは、前記燃料電池システム用サブフレームにクリップを介して固定され、
前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームを挟んだ前後で、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項２】
前記電気部品は、前記燃料電池システム用サブフレームの前方に設けられたモータユニット用サブフレームに搭載され、
前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームと前記モータユニット用サブフレームとの間に位置し、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。
【請求項３】
前記電気部品は、前記燃料電池システム用サブフレームの後方に設けられたバッテリ用サブフレームに搭載され、
前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームと前記バッテリ用サブフレームとの間に位置し、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。
【請求項１】
燃料電池スタックおよび燃料電池補機を備えた燃料電池システムが、燃料電池システム用サブフレームを介して車両のフロアパネルの下方に取り付けられる燃料電池車両において、
前記燃料電池システムとハーネスによって接続される電気部品の接続を脱着可能なコネクタを備え、
前記ハーネスは、前記燃料電池システム用サブフレームにクリップを介して固定され、
前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームを挟んだ前後で、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする燃料電池車両。
【請求項２】
前記電気部品は、前記燃料電池システム用サブフレームの前方に設けられたモータユニット用サブフレームに搭載され、
前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームと前記モータユニット用サブフレームとの間に位置し、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。
【請求項３】
前記電気部品は、前記燃料電池システム用サブフレームの後方に設けられたバッテリ用サブフレームに搭載され、
前記コネクタは、前記燃料電池システム用サブフレームと前記バッテリ用サブフレームとの間に位置し、かつ、前記燃料電池システム用サブフレーム寄りに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２９２３２４（Ｐ２００９−２９２３２４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８１３３（Ｐ２００８−１４８１３３）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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