電動車両の高電圧部活線作業防止装置
【課題】ケースに収容されたインバータ等の高電圧部に対する高電圧部活線作業を防止する電動車両の高電圧部活線作業防止装置を提供する。
【解決手段】インバータ１４を収容するハウジング４０に電動アクチュエータ５０によるロック機構４５を設ける。電動アクチュエータ５０の動作電源を、バッテリ１２から電線３０を介して供給される電力とする。電線３０から電動アクチュエータ５０に電力が供給されている場合に限り、ロック機構４５はロック状態に保持され、電線３０から電動アクチュエータ５０に電力が供給されていない場合に限り、インバータ１４を収容するケース部４４のカバー部４２を開くことができる。
【解決手段】インバータ１４を収容するハウジング４０に電動アクチュエータ５０によるロック機構４５を設ける。電動アクチュエータ５０の動作電源を、バッテリ１２から電線３０を介して供給される電力とする。電線３０から電動アクチュエータ５０に電力が供給されている場合に限り、ロック機構４５はロック状態に保持され、電線３０から電動アクチュエータ５０に電力が供給されていない場合に限り、インバータ１４を収容するケース部４４のカバー部４２を開くことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高電圧の蓄電装置に充電された電力により駆動される電動モータ（以下、モータという。）を動力発生源として走行する電動車両の高電圧部活線作業防止装置に関する。なお、この発明が適用される電動車両には、前記蓄電装置のみを電力源とする電気自動車の他、前記蓄電装置の電力と内燃機関とを併用するハイブリッド自動車、前記蓄電装置と燃料電池とを併用するハイブリッド自動車等、高電圧の蓄電装置を搭載する全ての電動車両が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来から、直流の高電圧の蓄電装置の電力により駆動されるモータの回転トルクを車輪に伝達することで走行する電動車両においては、前記蓄電装置と前記モータとの間に前記モータを回転させるために直流を交流に変換する電力変換装置が挿入される構成が採用されている。
【０００３】
このような電動車両では、高電圧部活線作業を防止するため、例えば、特許文献１に示すように、インバータユニットを、ケースと上蓋とからなる導電性のハウジングに収容する機構が設けられる。
【０００４】
この特許文献１に係る技術では、前記インバータユニットに対する作業時に、前記上蓋を開けるために、前記ハウジングに設けたインターロック検出端子を前記ハウジングから取り外す。これにより、当該インターロック検出端子と前記ハウジングとの電気的接続状態が開放され、この開放状態がＥＣＵ（電子制御ユニット）により検出される。
【０００５】
開放状態を検出した前記ＥＣＵは、前記ハウジングの外側であって前記インバータユニットと二次電池との間に挿入されているメインリレーを閉状態から開状態にする開指令を前記メインリレーに付与する。
【０００６】
これにより、メインリレーが開状態となって前記二次電池から前記インバータユニットに対して高電圧が供給されなくなり、作業者は、前記インバータユニットに対する前記二次電池からの高電圧の電力の供給が許可されない状態で、前記インバータユニットの保守点検作業を行う。
【０００７】
また、特許文献２に係る技術では、蓋付きケース内に収容されている蓄電器に対して高電圧が印加されている状態を検出する検出回路を独立に設け、この検出回路により高電圧の印加が検出されなかったときに、前記蓋の鍵（ロック）となっているリニアアクチュエータ（保護カバー閉状態固定手段）のロッドを退出させて、前記蓋が開けられるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１４５７７号公報（［００４０］−［００５０］、図１）
【特許文献２】特開平６−９８４０３号公報（要約、図１、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に係る技術では、前記メインリレーが溶着して閉故障（リレーが閉じた状態のままの故障）している場合には、前記インターロック検出端子と前記ハウジングの電気的接続状態の開放状態を検出した前記ＥＣＵが、前記メインリレーに開指令を送出しても前記メインリレーが開状態とはならずに閉状態のままになる。
【００１０】
従って、上記特許文献１に係る技術では、保守点検作業時には、高電圧部活線状態での作業とならないように、作業前にテスターにて電圧測定を行い、前記メインリレーの故障の有無を確認する等の煩雑な作業が必要となっている。
【００１１】
また、特許文献２に係る技術では、蓄電器に高電圧が印加されている状態を検出する独立の検出回路が必要とされ、当該検出回路は、高電圧を検出する電気部品（例えば、高電圧電源の電源出力端子間に接続される電流制限抵抗器とフォトカプラ）と、該電気部品により検出された電圧が高電圧かどうかを判定する判定回路用電気部品とが必要となり、電気部品が多くなるという問題がある。
【００１２】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、高電圧部活線作業を確実に防止することを可能とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置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】
【００１３】
この発明に係る電動車両の高電圧部活線作業防止装置は、例えば、図２、図３及び図４の第１実施例に示すように、蓄電装置と、電力変換装置と、一端側が前記蓄電装置に接続され、他端側が前記電力変換装置に接続される電線と、前記電力変換装置により駆動される走行用のモータと、前記電力変換装置と前記電線の他端側とを収容するケース部と前記ケース部の開口部を覆い開閉可能なカバー部とからなるハウジングと、前記ハウジングの外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され電気的接続を手動で開閉する手動開閉器と、前記ハウジングの外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され電気的接続を、当該電動車両のイグニッションスイッチのオフオンに連動して開閉するリレーと、前記ハウジング内に収容され、前記カバー部が開かないようにロックするロック状態と、前記カバー部が開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子に電力が供給されていないときに前記アンロック状態に切り換えられ、前記電源端子に電力が供給されているときに前記ロック状態に切り換えられる電動アクチュエータと、を備え、前記電動アクチュエータの電源端子に、前記ハウジング内で前記電線からの電力が供給されるように配線したことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、電力変換装置を収容するケース部を覆うカバー部が開かないようにするロック状態と、開くことを許容するアンロック状態とに切換可能な電動アクチュエータを設け、蓄電装置から電線を通じて前記電力変換装置に印加される電力を前記電動アクチュエータの動作電源とする。
【００１５】
前記電動アクチュエータの電源端子に電力が供給されていないとき、前記電動アクチュエータにより前記カバー部はアンロック状態になる。その一方、前記電動アクチュエータの前記電源端子に電力が供給されているとき前記電動アクチュエータが作動し前記カバー部はロック状態になる。よって、前記電線を通じて前記電力変換装置に電力が供給されていない場合に限り、前記カバー部を開けることができる。これにより、高圧部活線作業を確実に防止することができる。
【００１６】
この場合、例えば、図６の第２実施例に示すように、さらに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記電動アクチュエータを低電圧駆動型電動アクチュエータに代替し、前記ハウジング内で前記電線からの電力が前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子に供給されるように配線することで、電動アクチュエータの選択の範囲を広げることができる。よって、低コストの電動アクチュエータを採用することができる。
【００１７】
この発明に係る電動車両の高電圧部活線作業防止装置は、例えば、図１０の第５実施例に示すように、蓄電装置と、電力変換装置と、一端側が前記蓄電装置に接続され、他端側が前記電力変換装置に接続される電線と、前記電力変換装置により駆動される走行用のモータと、車両の運転席より前方に形成され、少なくとも前記電力変換装置と前記電線の他端側とを収容する車両前部室と、前記車両前部室の上側を覆うボンネットと、前記車両前部室の外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を手動で開閉する手動開閉器と、前記車両前部室の外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を当該電動車両のイグニッションスイッチのオフオンに連動して開閉するリレーと、前記ボンネットの前記車両前部室側に設けられ、前記ボンネットが開かないようにロックするロック状態と、前記ボンネットが開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子に電力が供給されていないときに前記アンロック状態に切り換えられ、前記電源端子に電力が供給されているときに前記ロック状態に切り換えられる電動アクチュエータと、を備え前記電動アクチュエータの電源端子に、前記車両前部室内で前記電線からの電力が供給されるように配線したことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、電力変換装置を収容する車両前部室を覆うボンネットが開かないようにするロック状態と、開くことを許容するアンロック状態に切換可能な電動アクチュエータを設け、蓄電装置から電線を通じて前記電力変換装置に印加される電力を前記低電圧駆動型電動アクチュエータの動作電源とする。
【００１９】
前記電動アクチュエータの電源端子に電力が供給されていないときボンネットはアンロック状態になる。その一方、前記電動アクチュエータの電源端子に電力が供給されているときボンネットはロック状態になる。
【００２０】
よって、前記電線を通じて前記電力変換装置に電力が供給されていない場合に限り、前記ボンネットを開けることができる。これにより、高圧部活線作業を確実に防止することができる。
【００２１】
この場合、さらに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記電動アクチュエータを低電圧駆動型電動アクチュエータに代替し、前記車両前部室内で前記電線からの電力が前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子に供給されるように配線することで、電動アクチュエータの選択の範囲を広げることができる。よって、低コストの電動アクチュエータを採用することができる。
【００２２】
この場合において、前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを、例えば、図９の第４実施例に示すように、さらに、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとし、前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータから前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子への配線の一方を、当該電動車両の車体に接地する構成とすることで、前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの降圧側、すなわち低電圧側が、車体に接地された電源となる。
【００２３】
そのため、前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの低電圧側である降圧側の配線接続を、高電圧の前記電線に接続される高電圧入力側の配線接続より長くすることで、高電圧の前記電線から前記電動アクチュエータに至るまでの配線領域中、高電圧管理領域を狭い領域とすることができる。逆に言えば、低電圧領域を広い領域とすることができる。よって、高電圧管理領域を広げないで済むことになる。
【００２４】
さらに、例えば、図７及び図８の第３実施例に示すように、前記車両前部室内に、前記電力変換装置と前記電線の他端側と前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとを収容するケース部と、前記ケース部の開口部を覆い開閉可能なカバー部と、からなるハウジングを設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、高圧部活線作業を確実に防止することができるので、電動車両の保守点検作業効率が向上するという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施形態に係る電動車両の高電圧部活線作業防止装置が適用された電動車両の主要部品等を透視的に描いた側面模式図である。
【図２】この実施形態に係る第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオフ時における正常状態を示す模式図である。
【図３】第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオン時における正常状態を示す模式図である。
【図４】第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオフ時においてリレーが閉故障を発生している状態を示す模式図である。
【図５】図５Ａは、電動アクチュエータの作動状態であってロック機構のロック状態を示す説明図である。図５Ｂは、電動アクチュエータの非作動状態であってロック機構のアンロック状態を示す説明図である。
【図６】この実施形態に係る第２実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置の説明図である。
【図７】他の実施形態に係る第３実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオン時における動作説明図である。
【図８】第３実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオフ時における動作説明図である。
【図９】他の実施形態に係る第４実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオン時における動作説明図である。
【図１０】他の実施形態に係る第５実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオン時における動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、この実施形態に係る電動車両の高電圧部活線作業防止装置が適用された電動車両１０及び後述する他の実施形態に係る電動車両１０Ａの主要部品等を透視的に描いた側面模式図を示している。
【００２９】
電動車両１０は、基本的には、数百ボルト程度の高電圧の直流電圧を発生する蓄電装置としてのバッテリ１２と、バッテリ１２の高電圧の直流電力を交流電力に変換する電力変換装置としてのインバータ１４と、インバータ１４により回転駆動される動力発生源としてのモータ１６とを備える。
【００３０】
インバータ１４により回転駆動されたモータ１６の回転トルクは、図示しないギアボックスを介して前輪６４に伝達される。この実施形態の電動車両１０において、前輪６４は駆動輪であり、後輪６６は従動輪である。
【００３１】
バッテリ１２は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の２次電池あるいはキャパシタ等が採用され、車両１８の後部座席２０ｂのフロア２２の下部と床下パネル２１との間に固定される。
【００３２】
［第１実施例］
図２は、バッテリ１２とインバータ１４とモータ１６との間の電気的配線関係を示すとともに、第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００の構成を示す模式図である。
【００３３】
図２に示すように、バッテリ１２は、サブバッテリ１２ａとサブバッテリ１２ｂとの直列接続により構成され、サブバッテリ１２ａの負側とサブバッテリ１２ｂの正側との間には、手動で開閉が可能な手動開閉器２６が挿入されている。手動開閉器２６は、インバータ１４等の保守時にサービスマン等により開状態にされ、保守点検の終了時に閉状態に戻される。
【００３４】
サブバッテリ１２ａの正側は、比較的に短い絶縁被覆された電力ケーブルとしての電線２８ｐを通じてリレー２４を構成する正側（Ｐ側）のリレー２４ｐの一端側に接続される。
【００３５】
サブバッテリ１２ｂの負側（Ｎ側）は、比較的に短い絶縁被覆された電力ケーブルとしての電線２８ｎを通じてリレー２４を構成する負側のリレー２４ｎの一端側に接続される。
【００３６】
リレー２４は、電動車両１０のダッシュボードに設けられたイグニッションスイッチ（ＩＧ ＳＷ）６８の運転者等によるオフオン操作に対応して制御装置であるＥＣＵ（電子制御ユニット）７０を通じて開閉される。リレー２４は、ＩＧ ＳＷ６８のオフ（ＯＦＦ）時に開状態とされ、ＩＧ ＳＷ６８のオン（ＯＮ）時に閉状態とされる。
【００３７】
正側のリレー２４ｐの他端側には、比較的長い絶縁被覆された電力ケーブルである電線３０ｐ（図１も参照）の一端側３０ｐａが接続される。負側のリレー２４ｎの他端側には、比較的に長い絶縁被覆された電力ケーブルである電線３０ｎ（図１も参照）の一端側３０ｎａが接続される。
【００３８】
電線３０（３０ｐ、３０ｎ）は、図１に示すように、車両１８の前部座席２０ｆ（運転席と乗員席）下部のフロア２２と床下パネル２１との間を通じて、リレー２４からボンネット７２下の車両前部室８０内に収容されているインバータ１４の間に渡されて配線される。
【００３９】
この場合、正側の一方の電線３０ｐの一端側３０ｐａがリレー２４ｐの他端側に接続され、前記一方の電線３０ｐの他端側３０ｐｂがインバータ１４の直流の高電圧印加側に接続される。また、負側の他方の電線３０ｎの一端側３０ｎａがリレー２４ｎの他端側に接続され、他方の電線３０ｎの他端側３０ｎｂがインバータ１４の直流の高電圧印加側に端側に接続される。
【００４０】
インバータ１４は、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）等の電力半導体により３相のフルブリッジ型の構成とされたものが採用され、モータ１６を３相の交流磁界により回転させる。
【００４１】
インバータ１４は、図２に示す第１実施例において、車両１８のボンネット７２下で運転席より前方に形成される車両前部室８０内に配置固定されたハウジング４０（図２参照）の中に収容固定される。
【００４２】
第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００は、基本的には、ハウジング４０と、電動アクチュエータ５０と、この電動アクチュエータ５０を含むロック機構４５とによりが構成される。
【００４３】
ハウジング４０は、直方体状の中空の箱体からなるケース部４４と、ケース部４４の上部開口部を覆い、ヒンジ４６を介して開閉可能なカバー部４２と、から構成されている。
【００４４】
ケース部４４の中空部内に、インバータ１４と、電線３０の他端側３０ｐｂ、３０ｎｂとが収容されるとともに、電線３０に高電圧が印加されているときにカバー部４４が開かないようにロックするロック機構４５が収容される。
【００４５】
ロック機構４５は、後に、図５Ａ、図５Ｂを参照して説明するように、ケース部４４の側面部に固定された電動アクチュエータ５０（のロッド５８）と、カバー部４２からケース部４２の中空部側に延びて設けられ、孔部５６が開けられたキー孔部５４とから構成される。
【００４６】
ロック機構４５を構成する電動アクチュエータ５０は、図５Ａ、図５Ｂに示すように、基本的には、コイル５２と、ロッド５８と、圧縮バネ６０等を有し、図５Ａに示すように、電線３０側からコイル５２に電線３２を通じて電動アクチュエータ５０の電源端子５１に電力が供給されることにより、ロッド５８が電磁力により圧縮バネ６０に抗って矢印Ｆ方向に移動することで、ロッド５８を構成するロッドキー部５８ｂがキー孔部５４の孔部５６に挿入され、ロック機構４５がロック状態とされる。このロック状態において、カバー部４２は閉じた状態に固定され、サービスマン等によりカバー部４２を開くことができない状態になっている。
【００４７】
図５Ｂに示すように、電線３０側からコイル５２への電線３２を通じての電力が非供給状態になると、圧縮バネ６０の圧縮力によりフランジ部５８ａに力がかかりロッド５８が矢印Ｂ方向に移動する。これにより、ロッド５８を構成するロッドキー部５８ｂがキー孔部５４の孔部５６から抜け、ロック機構４５がアンロック状態とされる。ロック機構４５のアンロック状態において、カバー部４２は、サービスマン等により開くことが可能な状態とされる。
【００４８】
以上のように、第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００は、バッテリ１２と、インバータ１４と、一端側３０ｐａ、３０ｎａがバッテリ１２側に接続され、他端側３０ｐｂ、３０ｎｂがインバータ１４に接続される電線３０（３０ｐ、３０ｎ）と、インバータ１４により駆動される走行用のモータ１６と、ハウジング４０（インバータ部１４と、インバータ１４に接続される電線３０の他端側３０ｐｂ、３０ｎｂと、電線３２と、電動アクチュエータ５０と、を収容するケース部４４と、ケース部４４の開口部を覆いヒンジ４６により開閉可能なカバー部４２とからなる。）と、ハウジング４０の外側であって、バッテリ１２とインバータ１４との間に挿入され電気的接続を手動で開閉する手動開閉器２６と、ハウジング４０の外側であって、バッテリ１２とインバータ１４との間に挿入され電気的接続を、当該電動車両１０のイグニッションスイッチ６８のオフオンに連動して開閉するリレー２４（２４ｐ、２４ｎ）と、ハウジング４０内に収容され、カバー部４２が開かないようにロック機構４５によりロックするロック状態と、カバー部４２が開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子５１に電力が供給されていないときにロック機構４５をアンロック状態に切り換え、電源端子５１に電力が供給されているときにロック機構４５をロック状態に切り換える電動アクチュエータ５０と、を備え、電動アクチュエータ５０の電源端子５１に、ハウジング４０内でバッテリ１２から電線３０を通じて電力が供給されるように電線３２を通じて配線している。電線３０と電線３２の接続部８４は、ケース部４４内であればよい。
【００４９】
この第１実施例によれば、インバータ１４を収容するケース部４４を覆うカバー部４２が開かないようにするロック状態と、カバー部４２が開くことを許容するアンロック状態に切換可能な電動アクチュエータ５０を設け、この電動アクチュエータ５０の電源端子５１に、バッテリ１２から電線３０、３２を通じてインバータ１４に印加される電力を配線を分岐して供給するようにしている。すなわち、バッテリ１２の直流電力を、そのまま電動アクチュエータ５０の動作電源としている。
【００５０】
従って、図２に示すように、イグニッションスイッチ６８がオフ状態であるとき、又は保守点検作業のためにサービスマンにより手動開閉器２６が開状態（図２は閉状態）とされたときには、電動アクチュエータ５０の電源端子５１に電力が供給されないので、コイル５２による電磁力が発生しない。このため、ロッド５８は、圧縮バネ６０の圧縮力により矢印Ｂ方向に移動され、ロック機構４５がアンロック状態とされ、カバー部４２がアンロック状態になる。
【００５１】
その一方、図３に示すように、イグニッションスイッチ６８がオン状態であるときには、リレー２４が閉状態とされ、電動アクチュエータ５０の電源端子５１に電力が供給されるで、コイル５２により発生する電磁力がロッド５８に作用する。このため、ロッド５８は、圧縮バネ６０の圧縮力に抗って矢印Ｆ方向に移動され、ロック機構４５がロック状態とされることで、カバー部４２がロック状態になる。
【００５２】
また、図４に示すように、イグニッションスイッチ６８をオフ状態にしても、リレー２４が溶着故障（閉状態）を発生していた場合には、手動開閉器２６が閉状態にあると、電動アクチュエータ５０の電源端子５１に電力が供給されることになるので、同様に、ロック機構４５がロック状態とされることで、カバー部４２がロック状態を保持する。
【００５３】
図４の状態で、手動開閉器２６を開くと、電動アクチュエータ５０の電源端子５１に電力が供給されなくなるので、電動アクチュエータ５０は、ロック機構４５をアンロック状態にする。
【００５４】
よって、この実施形態では、バッテリ１２から電線３０を通じてインバータ１４に電力が供給されている場合には、ハウジング４０のカバー部４２を開けることができず、バッテリ１２から電線３０を通じてインバータ１４に電力が供給されていない場合に限り、ハウジング４０のカバー部４２を開けることができる。これにより、高圧部活線作業を確実に防止することができる。
【００５５】
［第２実施例］
図６は、この実施形態に係る第２実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００Ａの構成を示している。
【００５６】
この第２実施例では、ハウジング４０のケース部４４により形成される収容室内において、電線３０に接続されている電線３２に、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８を介装し、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８の低電圧直流出力側に低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａを接続するようにした構成に変更している。すなわち、図２等に描いた電動アクチュエータ５０を低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａに代替し、ハウジング４０内で電線３０、３２からの電力が降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８を介して低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａに供給される構成とすることで、電動アクチュエータの選択の範囲を広げることができ、低コストで小型の電動アクチュエータを採用することができる。なお、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８の種類としては、チョッパ型の非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータあるいはトランスを利用した絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータのいずれも用いることができる。
【００５７】
［第３実施例］
図７（ロック機構４５がロック状態）、図８（ロック機構４５がアンロック状態）は、他の実施形態に係る第３実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００Ｂが適用された電動車両１０Ａ（図１も参照）の構成を示している。
【００５８】
低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａが、ロック機構４５のキー孔部５４の基部が取り付けられたボンネット７２下の車両前部室８０と図示しない運転席側の車室内とを遮断する遮断壁１２０の車両前部室８０側に固定されている。ロック機構４５を構成する低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａには、ハウジング４０内に設けられた絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８から低耐圧の電線１１０、１１２を通じて低電圧の電源が供給されるように配線されている。
【００５９】
この第３実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００Ｂは、バッテリ１２と、インバータ１４と、一端側３０ｐａ、３０ｎａがバッテリ１２に接続され、他端側３０ｐｂ、３０ｎｂがインバータ１４に接続される電線３０（３０ｐ、３０ｎ）と、インバータ１４により駆動される走行用のモータ１６と、少なくともインバータ１４と電線３０の他端側３０ｐｂ、３０ｎｂとを収容する車両前部室８０を覆うボンネット７２と、車両前部室８０の外側であって、バッテリ１２とインバータ１４との間に挿入され電気的接続を手動で開閉する手動開閉器２６と、車両前部室８０の外側であって、バッテリ１２とインバータ１４との間に挿入され電気的接続を当該電動車両１０Ａのイグニッションスイッチ６８のオフオンに連動して開閉するリレー２４（２４ｐ、２４ｎ）と、ボンネット７２の車両前部室８０側に設けられ、ロック機構４５を構成し該ロック機構４５をボンネット７２が開かないようにロックするロック状態と、ボンネット７２が開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子５１ａに電力が供給されていないときに前記アンロック状態に切り換えられ、電源端子５１ａに電力が供給されているときにロック状態に切り換えられる低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａと、車両前部室８０内に設けられ、入力端子９０に電線３０からの電力が供給されるように配線され、出力端子９２が低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａに接続される絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉと、を備える。
【００６０】
このように絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉを用いる場合、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの出力端子９２から低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａへの配線（電線）１１０及び配線（電線）１１２の一方｛図７では、配線（電線）１１２側｝を、当該電動車両１０Ａの車体に接地する構成とすることで、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの降圧側、すなわち低電圧側が、車体に接地された電源となる。
【００６１】
この第３実施例によれば、インバータ１４を収容する車両前部室８０を覆うボンネット７２が開かないようにするロック状態と、開くことを許容するアンロック状態に切換可能な低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａを設け、バッテリ１２から電線３０を通じてインバータ１４に印加される高電圧を絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉにより降圧した電圧による電力を低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの動作電源とする。
【００６２】
低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａに電力が供給されていないときロック機構４５がアンロックされボンネット７２はアンロック状態になる。低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａに電力が供給されているときロック機構４５がロックされボンネット７２はロック状態になる。よって、電線３０を通じてインバータ１４に電力が供給されていない場合に限り、ボンネット７２を開けることができる。これにより、高圧部活線作業を確実に防止することができる。
【００６３】
しかも、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの低電圧側である降圧側の配線（電線）１１０、１１２の接続長さを、高電圧の電線３０に接続される高電圧入力側の電線３２、３２の接続長さより長くすることで、高電圧の電線３０から低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａに至るまでの配線領域中、高電圧管理領域（絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの入力端子９０側）を狭い領域とすることができる。逆に言えば、低電圧領域（絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの出力端子９２側）を広い領域とすることができる。よって、高電圧管理領域を広げないで済むことになる。
【００６４】
［第４実施例］
図９は、他の実施形態に係る第４実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００Ｃの構成を示している。この第４実施例では、図７、図８の第３実施例の構成からハウジング４０を取り除いた構成としている。この場合においても、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの低電圧側である降圧側の配線（電線）１１０、１１２の接続長さを、高電圧の電線３０に接続される高電圧入力側の電線３２の接続長さより長くすることで、高電圧の電線３０から低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａに至るまでの配線領域中、高電圧管理領域（絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの入力端子９０側）を狭い領域とすることができる。
【００６５】
なお、ボンネット７２を車両前部室８０のロック機構４５と一体的に作動するようにした図７、図８の第３実施例及び図９の第４実施例においては、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉを、図６の第２実施例に示した非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ８８に代替してもよい。ただし、代替した場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ８８の出力側は、車体アースから浮いているので、高電圧管理領域になる。
【００６６】
［第５実施例］
また、ボンネット７２が車両前部室８０のロック機構４５として一体的に作動する場合には、図１０に示す他の実施形態に係る第５実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００Ｄに示すように、図２例と同様、ＤＣ／ＤＣコンバータを省略し、電動アクチュエータ５０の電源端子に、電線３０から電線３２を通じて直接配線するようにしてもよい。
【００６７】
図７、図８、図９、及び図１０に示すボンネット７２をロック機構４５と一体的に構成している他の実施形態では、ボンネット７２下の車両前部室８０内に複数の高電圧部品が設けられるときに、特に有利になる。高電圧部品の例としては、上述したインバータ１４の他、１２Ｖ系のバッテリの当該低電圧（１２［Ｖ］）に高電圧（数百［Ｖ］程度）を降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ（ダウンバータ）、バッテリ１２を充電するための充電器、及び燃料電池のエアコンプレッサ等を挙げることができる。
【００６８】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６９】
１０、１０Ａ…電動車両 １２…バッテリ
１２ａ、１２ｂ…サブバッテリ １４…インバータ
１６…モータ １８…車両
２１…床下パネル ２２…フロア
２４…リレー ２６…手動開閉器
３０、３２…電線 ４０…ハウジング
４２…カバー部 ４４…ケース部
４５…ロック機構 ４６…ヒンジ
５０、５０Ａ…電動アクチュエータ ５１…電源端子
５２…コイル ５４…キー孔部
５６…孔部 ５８…ロッド
５８ａ…フランジ部 ５８ｂ…ロッドキー部
６８…イグニッションスイッチ ７２…ボンネット
８０…車両前部室 ８８…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１００、１００Ａ〜１００Ｄ…電動車両の高電圧部活線作業防止装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高電圧の蓄電装置に充電された電力により駆動される電動モータ（以下、モータという。）を動力発生源として走行する電動車両の高電圧部活線作業防止装置に関する。なお、この発明が適用される電動車両には、前記蓄電装置のみを電力源とする電気自動車の他、前記蓄電装置の電力と内燃機関とを併用するハイブリッド自動車、前記蓄電装置と燃料電池とを併用するハイブリッド自動車等、高電圧の蓄電装置を搭載する全ての電動車両が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来から、直流の高電圧の蓄電装置の電力により駆動されるモータの回転トルクを車輪に伝達することで走行する電動車両においては、前記蓄電装置と前記モータとの間に前記モータを回転させるために直流を交流に変換する電力変換装置が挿入される構成が採用されている。
【０００３】
このような電動車両では、高電圧部活線作業を防止するため、例えば、特許文献１に示すように、インバータユニットを、ケースと上蓋とからなる導電性のハウジングに収容する機構が設けられる。
【０００４】
この特許文献１に係る技術では、前記インバータユニットに対する作業時に、前記上蓋を開けるために、前記ハウジングに設けたインターロック検出端子を前記ハウジングから取り外す。これにより、当該インターロック検出端子と前記ハウジングとの電気的接続状態が開放され、この開放状態がＥＣＵ（電子制御ユニット）により検出される。
【０００５】
開放状態を検出した前記ＥＣＵは、前記ハウジングの外側であって前記インバータユニットと二次電池との間に挿入されているメインリレーを閉状態から開状態にする開指令を前記メインリレーに付与する。
【０００６】
これにより、メインリレーが開状態となって前記二次電池から前記インバータユニットに対して高電圧が供給されなくなり、作業者は、前記インバータユニットに対する前記二次電池からの高電圧の電力の供給が許可されない状態で、前記インバータユニットの保守点検作業を行う。
【０００７】
また、特許文献２に係る技術では、蓋付きケース内に収容されている蓄電器に対して高電圧が印加されている状態を検出する検出回路を独立に設け、この検出回路により高電圧の印加が検出されなかったときに、前記蓋の鍵（ロック）となっているリニアアクチュエータ（保護カバー閉状態固定手段）のロッドを退出させて、前記蓋が開けられるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１４５７７号公報（［００４０］−［００５０］、図１）
【特許文献２】特開平６−９８４０３号公報（要約、図１、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に係る技術では、前記メインリレーが溶着して閉故障（リレーが閉じた状態のままの故障）している場合には、前記インターロック検出端子と前記ハウジングの電気的接続状態の開放状態を検出した前記ＥＣＵが、前記メインリレーに開指令を送出しても前記メインリレーが開状態とはならずに閉状態のままになる。
【００１０】
従って、上記特許文献１に係る技術では、保守点検作業時には、高電圧部活線状態での作業とならないように、作業前にテスターにて電圧測定を行い、前記メインリレーの故障の有無を確認する等の煩雑な作業が必要となっている。
【００１１】
また、特許文献２に係る技術では、蓄電器に高電圧が印加されている状態を検出する独立の検出回路が必要とされ、当該検出回路は、高電圧を検出する電気部品（例えば、高電圧電源の電源出力端子間に接続される電流制限抵抗器とフォトカプラ）と、該電気部品により検出された電圧が高電圧かどうかを判定する判定回路用電気部品とが必要となり、電気部品が多くなるという問題がある。
【００１２】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、高電圧部活線作業を確実に防止することを可能とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置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】
【００１３】
この発明に係る電動車両の高電圧部活線作業防止装置は、例えば、図２、図３及び図４の第１実施例に示すように、蓄電装置と、電力変換装置と、一端側が前記蓄電装置に接続され、他端側が前記電力変換装置に接続される電線と、前記電力変換装置により駆動される走行用のモータと、前記電力変換装置と前記電線の他端側とを収容するケース部と前記ケース部の開口部を覆い開閉可能なカバー部とからなるハウジングと、前記ハウジングの外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され電気的接続を手動で開閉する手動開閉器と、前記ハウジングの外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され電気的接続を、当該電動車両のイグニッションスイッチのオフオンに連動して開閉するリレーと、前記ハウジング内に収容され、前記カバー部が開かないようにロックするロック状態と、前記カバー部が開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子に電力が供給されていないときに前記アンロック状態に切り換えられ、前記電源端子に電力が供給されているときに前記ロック状態に切り換えられる電動アクチュエータと、を備え、前記電動アクチュエータの電源端子に、前記ハウジング内で前記電線からの電力が供給されるように配線したことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、電力変換装置を収容するケース部を覆うカバー部が開かないようにするロック状態と、開くことを許容するアンロック状態とに切換可能な電動アクチュエータを設け、蓄電装置から電線を通じて前記電力変換装置に印加される電力を前記電動アクチュエータの動作電源とする。
【００１５】
前記電動アクチュエータの電源端子に電力が供給されていないとき、前記電動アクチュエータにより前記カバー部はアンロック状態になる。その一方、前記電動アクチュエータの前記電源端子に電力が供給されているとき前記電動アクチュエータが作動し前記カバー部はロック状態になる。よって、前記電線を通じて前記電力変換装置に電力が供給されていない場合に限り、前記カバー部を開けることができる。これにより、高圧部活線作業を確実に防止することができる。
【００１６】
この場合、例えば、図６の第２実施例に示すように、さらに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記電動アクチュエータを低電圧駆動型電動アクチュエータに代替し、前記ハウジング内で前記電線からの電力が前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子に供給されるように配線することで、電動アクチュエータの選択の範囲を広げることができる。よって、低コストの電動アクチュエータを採用することができる。
【００１７】
この発明に係る電動車両の高電圧部活線作業防止装置は、例えば、図１０の第５実施例に示すように、蓄電装置と、電力変換装置と、一端側が前記蓄電装置に接続され、他端側が前記電力変換装置に接続される電線と、前記電力変換装置により駆動される走行用のモータと、車両の運転席より前方に形成され、少なくとも前記電力変換装置と前記電線の他端側とを収容する車両前部室と、前記車両前部室の上側を覆うボンネットと、前記車両前部室の外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を手動で開閉する手動開閉器と、前記車両前部室の外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を当該電動車両のイグニッションスイッチのオフオンに連動して開閉するリレーと、前記ボンネットの前記車両前部室側に設けられ、前記ボンネットが開かないようにロックするロック状態と、前記ボンネットが開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子に電力が供給されていないときに前記アンロック状態に切り換えられ、前記電源端子に電力が供給されているときに前記ロック状態に切り換えられる電動アクチュエータと、を備え前記電動アクチュエータの電源端子に、前記車両前部室内で前記電線からの電力が供給されるように配線したことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、電力変換装置を収容する車両前部室を覆うボンネットが開かないようにするロック状態と、開くことを許容するアンロック状態に切換可能な電動アクチュエータを設け、蓄電装置から電線を通じて前記電力変換装置に印加される電力を前記低電圧駆動型電動アクチュエータの動作電源とする。
【００１９】
前記電動アクチュエータの電源端子に電力が供給されていないときボンネットはアンロック状態になる。その一方、前記電動アクチュエータの電源端子に電力が供給されているときボンネットはロック状態になる。
【００２０】
よって、前記電線を通じて前記電力変換装置に電力が供給されていない場合に限り、前記ボンネットを開けることができる。これにより、高圧部活線作業を確実に防止することができる。
【００２１】
この場合、さらに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記電動アクチュエータを低電圧駆動型電動アクチュエータに代替し、前記車両前部室内で前記電線からの電力が前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子に供給されるように配線することで、電動アクチュエータの選択の範囲を広げることができる。よって、低コストの電動アクチュエータを採用することができる。
【００２２】
この場合において、前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを、例えば、図９の第４実施例に示すように、さらに、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとし、前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータから前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子への配線の一方を、当該電動車両の車体に接地する構成とすることで、前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの降圧側、すなわち低電圧側が、車体に接地された電源となる。
【００２３】
そのため、前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの低電圧側である降圧側の配線接続を、高電圧の前記電線に接続される高電圧入力側の配線接続より長くすることで、高電圧の前記電線から前記電動アクチュエータに至るまでの配線領域中、高電圧管理領域を狭い領域とすることができる。逆に言えば、低電圧領域を広い領域とすることができる。よって、高電圧管理領域を広げないで済むことになる。
【００２４】
さらに、例えば、図７及び図８の第３実施例に示すように、前記車両前部室内に、前記電力変換装置と前記電線の他端側と前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとを収容するケース部と、前記ケース部の開口部を覆い開閉可能なカバー部と、からなるハウジングを設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、高圧部活線作業を確実に防止することができるので、電動車両の保守点検作業効率が向上するという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施形態に係る電動車両の高電圧部活線作業防止装置が適用された電動車両の主要部品等を透視的に描いた側面模式図である。
【図２】この実施形態に係る第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオフ時における正常状態を示す模式図である。
【図３】第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオン時における正常状態を示す模式図である。
【図４】第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオフ時においてリレーが閉故障を発生している状態を示す模式図である。
【図５】図５Ａは、電動アクチュエータの作動状態であってロック機構のロック状態を示す説明図である。図５Ｂは、電動アクチュエータの非作動状態であってロック機構のアンロック状態を示す説明図である。
【図６】この実施形態に係る第２実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置の説明図である。
【図７】他の実施形態に係る第３実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオン時における動作説明図である。
【図８】第３実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオフ時における動作説明図である。
【図９】他の実施形態に係る第４実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオン時における動作説明図である。
【図１０】他の実施形態に係る第５実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置のイグニッションスイッチのオン時における動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、この実施形態に係る電動車両の高電圧部活線作業防止装置が適用された電動車両１０及び後述する他の実施形態に係る電動車両１０Ａの主要部品等を透視的に描いた側面模式図を示している。
【００２９】
電動車両１０は、基本的には、数百ボルト程度の高電圧の直流電圧を発生する蓄電装置としてのバッテリ１２と、バッテリ１２の高電圧の直流電力を交流電力に変換する電力変換装置としてのインバータ１４と、インバータ１４により回転駆動される動力発生源としてのモータ１６とを備える。
【００３０】
インバータ１４により回転駆動されたモータ１６の回転トルクは、図示しないギアボックスを介して前輪６４に伝達される。この実施形態の電動車両１０において、前輪６４は駆動輪であり、後輪６６は従動輪である。
【００３１】
バッテリ１２は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の２次電池あるいはキャパシタ等が採用され、車両１８の後部座席２０ｂのフロア２２の下部と床下パネル２１との間に固定される。
【００３２】
［第１実施例］
図２は、バッテリ１２とインバータ１４とモータ１６との間の電気的配線関係を示すとともに、第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００の構成を示す模式図である。
【００３３】
図２に示すように、バッテリ１２は、サブバッテリ１２ａとサブバッテリ１２ｂとの直列接続により構成され、サブバッテリ１２ａの負側とサブバッテリ１２ｂの正側との間には、手動で開閉が可能な手動開閉器２６が挿入されている。手動開閉器２６は、インバータ１４等の保守時にサービスマン等により開状態にされ、保守点検の終了時に閉状態に戻される。
【００３４】
サブバッテリ１２ａの正側は、比較的に短い絶縁被覆された電力ケーブルとしての電線２８ｐを通じてリレー２４を構成する正側（Ｐ側）のリレー２４ｐの一端側に接続される。
【００３５】
サブバッテリ１２ｂの負側（Ｎ側）は、比較的に短い絶縁被覆された電力ケーブルとしての電線２８ｎを通じてリレー２４を構成する負側のリレー２４ｎの一端側に接続される。
【００３６】
リレー２４は、電動車両１０のダッシュボードに設けられたイグニッションスイッチ（ＩＧ ＳＷ）６８の運転者等によるオフオン操作に対応して制御装置であるＥＣＵ（電子制御ユニット）７０を通じて開閉される。リレー２４は、ＩＧ ＳＷ６８のオフ（ＯＦＦ）時に開状態とされ、ＩＧ ＳＷ６８のオン（ＯＮ）時に閉状態とされる。
【００３７】
正側のリレー２４ｐの他端側には、比較的長い絶縁被覆された電力ケーブルである電線３０ｐ（図１も参照）の一端側３０ｐａが接続される。負側のリレー２４ｎの他端側には、比較的に長い絶縁被覆された電力ケーブルである電線３０ｎ（図１も参照）の一端側３０ｎａが接続される。
【００３８】
電線３０（３０ｐ、３０ｎ）は、図１に示すように、車両１８の前部座席２０ｆ（運転席と乗員席）下部のフロア２２と床下パネル２１との間を通じて、リレー２４からボンネット７２下の車両前部室８０内に収容されているインバータ１４の間に渡されて配線される。
【００３９】
この場合、正側の一方の電線３０ｐの一端側３０ｐａがリレー２４ｐの他端側に接続され、前記一方の電線３０ｐの他端側３０ｐｂがインバータ１４の直流の高電圧印加側に接続される。また、負側の他方の電線３０ｎの一端側３０ｎａがリレー２４ｎの他端側に接続され、他方の電線３０ｎの他端側３０ｎｂがインバータ１４の直流の高電圧印加側に端側に接続される。
【００４０】
インバータ１４は、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）等の電力半導体により３相のフルブリッジ型の構成とされたものが採用され、モータ１６を３相の交流磁界により回転させる。
【００４１】
インバータ１４は、図２に示す第１実施例において、車両１８のボンネット７２下で運転席より前方に形成される車両前部室８０内に配置固定されたハウジング４０（図２参照）の中に収容固定される。
【００４２】
第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００は、基本的には、ハウジング４０と、電動アクチュエータ５０と、この電動アクチュエータ５０を含むロック機構４５とによりが構成される。
【００４３】
ハウジング４０は、直方体状の中空の箱体からなるケース部４４と、ケース部４４の上部開口部を覆い、ヒンジ４６を介して開閉可能なカバー部４２と、から構成されている。
【００４４】
ケース部４４の中空部内に、インバータ１４と、電線３０の他端側３０ｐｂ、３０ｎｂとが収容されるとともに、電線３０に高電圧が印加されているときにカバー部４４が開かないようにロックするロック機構４５が収容される。
【００４５】
ロック機構４５は、後に、図５Ａ、図５Ｂを参照して説明するように、ケース部４４の側面部に固定された電動アクチュエータ５０（のロッド５８）と、カバー部４２からケース部４２の中空部側に延びて設けられ、孔部５６が開けられたキー孔部５４とから構成される。
【００４６】
ロック機構４５を構成する電動アクチュエータ５０は、図５Ａ、図５Ｂに示すように、基本的には、コイル５２と、ロッド５８と、圧縮バネ６０等を有し、図５Ａに示すように、電線３０側からコイル５２に電線３２を通じて電動アクチュエータ５０の電源端子５１に電力が供給されることにより、ロッド５８が電磁力により圧縮バネ６０に抗って矢印Ｆ方向に移動することで、ロッド５８を構成するロッドキー部５８ｂがキー孔部５４の孔部５６に挿入され、ロック機構４５がロック状態とされる。このロック状態において、カバー部４２は閉じた状態に固定され、サービスマン等によりカバー部４２を開くことができない状態になっている。
【００４７】
図５Ｂに示すように、電線３０側からコイル５２への電線３２を通じての電力が非供給状態になると、圧縮バネ６０の圧縮力によりフランジ部５８ａに力がかかりロッド５８が矢印Ｂ方向に移動する。これにより、ロッド５８を構成するロッドキー部５８ｂがキー孔部５４の孔部５６から抜け、ロック機構４５がアンロック状態とされる。ロック機構４５のアンロック状態において、カバー部４２は、サービスマン等により開くことが可能な状態とされる。
【００４８】
以上のように、第１実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００は、バッテリ１２と、インバータ１４と、一端側３０ｐａ、３０ｎａがバッテリ１２側に接続され、他端側３０ｐｂ、３０ｎｂがインバータ１４に接続される電線３０（３０ｐ、３０ｎ）と、インバータ１４により駆動される走行用のモータ１６と、ハウジング４０（インバータ部１４と、インバータ１４に接続される電線３０の他端側３０ｐｂ、３０ｎｂと、電線３２と、電動アクチュエータ５０と、を収容するケース部４４と、ケース部４４の開口部を覆いヒンジ４６により開閉可能なカバー部４２とからなる。）と、ハウジング４０の外側であって、バッテリ１２とインバータ１４との間に挿入され電気的接続を手動で開閉する手動開閉器２６と、ハウジング４０の外側であって、バッテリ１２とインバータ１４との間に挿入され電気的接続を、当該電動車両１０のイグニッションスイッチ６８のオフオンに連動して開閉するリレー２４（２４ｐ、２４ｎ）と、ハウジング４０内に収容され、カバー部４２が開かないようにロック機構４５によりロックするロック状態と、カバー部４２が開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子５１に電力が供給されていないときにロック機構４５をアンロック状態に切り換え、電源端子５１に電力が供給されているときにロック機構４５をロック状態に切り換える電動アクチュエータ５０と、を備え、電動アクチュエータ５０の電源端子５１に、ハウジング４０内でバッテリ１２から電線３０を通じて電力が供給されるように電線３２を通じて配線している。電線３０と電線３２の接続部８４は、ケース部４４内であればよい。
【００４９】
この第１実施例によれば、インバータ１４を収容するケース部４４を覆うカバー部４２が開かないようにするロック状態と、カバー部４２が開くことを許容するアンロック状態に切換可能な電動アクチュエータ５０を設け、この電動アクチュエータ５０の電源端子５１に、バッテリ１２から電線３０、３２を通じてインバータ１４に印加される電力を配線を分岐して供給するようにしている。すなわち、バッテリ１２の直流電力を、そのまま電動アクチュエータ５０の動作電源としている。
【００５０】
従って、図２に示すように、イグニッションスイッチ６８がオフ状態であるとき、又は保守点検作業のためにサービスマンにより手動開閉器２６が開状態（図２は閉状態）とされたときには、電動アクチュエータ５０の電源端子５１に電力が供給されないので、コイル５２による電磁力が発生しない。このため、ロッド５８は、圧縮バネ６０の圧縮力により矢印Ｂ方向に移動され、ロック機構４５がアンロック状態とされ、カバー部４２がアンロック状態になる。
【００５１】
その一方、図３に示すように、イグニッションスイッチ６８がオン状態であるときには、リレー２４が閉状態とされ、電動アクチュエータ５０の電源端子５１に電力が供給されるで、コイル５２により発生する電磁力がロッド５８に作用する。このため、ロッド５８は、圧縮バネ６０の圧縮力に抗って矢印Ｆ方向に移動され、ロック機構４５がロック状態とされることで、カバー部４２がロック状態になる。
【００５２】
また、図４に示すように、イグニッションスイッチ６８をオフ状態にしても、リレー２４が溶着故障（閉状態）を発生していた場合には、手動開閉器２６が閉状態にあると、電動アクチュエータ５０の電源端子５１に電力が供給されることになるので、同様に、ロック機構４５がロック状態とされることで、カバー部４２がロック状態を保持する。
【００５３】
図４の状態で、手動開閉器２６を開くと、電動アクチュエータ５０の電源端子５１に電力が供給されなくなるので、電動アクチュエータ５０は、ロック機構４５をアンロック状態にする。
【００５４】
よって、この実施形態では、バッテリ１２から電線３０を通じてインバータ１４に電力が供給されている場合には、ハウジング４０のカバー部４２を開けることができず、バッテリ１２から電線３０を通じてインバータ１４に電力が供給されていない場合に限り、ハウジング４０のカバー部４２を開けることができる。これにより、高圧部活線作業を確実に防止することができる。
【００５５】
［第２実施例］
図６は、この実施形態に係る第２実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００Ａの構成を示している。
【００５６】
この第２実施例では、ハウジング４０のケース部４４により形成される収容室内において、電線３０に接続されている電線３２に、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８を介装し、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８の低電圧直流出力側に低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａを接続するようにした構成に変更している。すなわち、図２等に描いた電動アクチュエータ５０を低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａに代替し、ハウジング４０内で電線３０、３２からの電力が降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８を介して低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａに供給される構成とすることで、電動アクチュエータの選択の範囲を広げることができ、低コストで小型の電動アクチュエータを採用することができる。なお、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８の種類としては、チョッパ型の非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータあるいはトランスを利用した絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータのいずれも用いることができる。
【００５７】
［第３実施例］
図７（ロック機構４５がロック状態）、図８（ロック機構４５がアンロック状態）は、他の実施形態に係る第３実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００Ｂが適用された電動車両１０Ａ（図１も参照）の構成を示している。
【００５８】
低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａが、ロック機構４５のキー孔部５４の基部が取り付けられたボンネット７２下の車両前部室８０と図示しない運転席側の車室内とを遮断する遮断壁１２０の車両前部室８０側に固定されている。ロック機構４５を構成する低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａには、ハウジング４０内に設けられた絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８から低耐圧の電線１１０、１１２を通じて低電圧の電源が供給されるように配線されている。
【００５９】
この第３実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００Ｂは、バッテリ１２と、インバータ１４と、一端側３０ｐａ、３０ｎａがバッテリ１２に接続され、他端側３０ｐｂ、３０ｎｂがインバータ１４に接続される電線３０（３０ｐ、３０ｎ）と、インバータ１４により駆動される走行用のモータ１６と、少なくともインバータ１４と電線３０の他端側３０ｐｂ、３０ｎｂとを収容する車両前部室８０を覆うボンネット７２と、車両前部室８０の外側であって、バッテリ１２とインバータ１４との間に挿入され電気的接続を手動で開閉する手動開閉器２６と、車両前部室８０の外側であって、バッテリ１２とインバータ１４との間に挿入され電気的接続を当該電動車両１０Ａのイグニッションスイッチ６８のオフオンに連動して開閉するリレー２４（２４ｐ、２４ｎ）と、ボンネット７２の車両前部室８０側に設けられ、ロック機構４５を構成し該ロック機構４５をボンネット７２が開かないようにロックするロック状態と、ボンネット７２が開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子５１ａに電力が供給されていないときに前記アンロック状態に切り換えられ、電源端子５１ａに電力が供給されているときにロック状態に切り換えられる低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａと、車両前部室８０内に設けられ、入力端子９０に電線３０からの電力が供給されるように配線され、出力端子９２が低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａに接続される絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉと、を備える。
【００６０】
このように絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉを用いる場合、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの出力端子９２から低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａへの配線（電線）１１０及び配線（電線）１１２の一方｛図７では、配線（電線）１１２側｝を、当該電動車両１０Ａの車体に接地する構成とすることで、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの降圧側、すなわち低電圧側が、車体に接地された電源となる。
【００６１】
この第３実施例によれば、インバータ１４を収容する車両前部室８０を覆うボンネット７２が開かないようにするロック状態と、開くことを許容するアンロック状態に切換可能な低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａを設け、バッテリ１２から電線３０を通じてインバータ１４に印加される高電圧を絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉにより降圧した電圧による電力を低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの動作電源とする。
【００６２】
低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａに電力が供給されていないときロック機構４５がアンロックされボンネット７２はアンロック状態になる。低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａの電源端子５１ａに電力が供給されているときロック機構４５がロックされボンネット７２はロック状態になる。よって、電線３０を通じてインバータ１４に電力が供給されていない場合に限り、ボンネット７２を開けることができる。これにより、高圧部活線作業を確実に防止することができる。
【００６３】
しかも、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの低電圧側である降圧側の配線（電線）１１０、１１２の接続長さを、高電圧の電線３０に接続される高電圧入力側の電線３２、３２の接続長さより長くすることで、高電圧の電線３０から低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａに至るまでの配線領域中、高電圧管理領域（絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの入力端子９０側）を狭い領域とすることができる。逆に言えば、低電圧領域（絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの出力端子９２側）を広い領域とすることができる。よって、高電圧管理領域を広げないで済むことになる。
【００６４】
［第４実施例］
図９は、他の実施形態に係る第４実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００Ｃの構成を示している。この第４実施例では、図７、図８の第３実施例の構成からハウジング４０を取り除いた構成としている。この場合においても、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの低電圧側である降圧側の配線（電線）１１０、１１２の接続長さを、高電圧の電線３０に接続される高電圧入力側の電線３２の接続長さより長くすることで、高電圧の電線３０から低電圧駆動型電動アクチュエータ５０Ａに至るまでの配線領域中、高電圧管理領域（絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉの入力端子９０側）を狭い領域とすることができる。
【００６５】
なお、ボンネット７２を車両前部室８０のロック機構４５と一体的に作動するようにした図７、図８の第３実施例及び図９の第４実施例においては、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ８８ｉを、図６の第２実施例に示した非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ８８に代替してもよい。ただし、代替した場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ８８の出力側は、車体アースから浮いているので、高電圧管理領域になる。
【００６６】
［第５実施例］
また、ボンネット７２が車両前部室８０のロック機構４５として一体的に作動する場合には、図１０に示す他の実施形態に係る第５実施例の電動車両の高電圧部活線作業防止装置１００Ｄに示すように、図２例と同様、ＤＣ／ＤＣコンバータを省略し、電動アクチュエータ５０の電源端子に、電線３０から電線３２を通じて直接配線するようにしてもよい。
【００６７】
図７、図８、図９、及び図１０に示すボンネット７２をロック機構４５と一体的に構成している他の実施形態では、ボンネット７２下の車両前部室８０内に複数の高電圧部品が設けられるときに、特に有利になる。高電圧部品の例としては、上述したインバータ１４の他、１２Ｖ系のバッテリの当該低電圧（１２［Ｖ］）に高電圧（数百［Ｖ］程度）を降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ（ダウンバータ）、バッテリ１２を充電するための充電器、及び燃料電池のエアコンプレッサ等を挙げることができる。
【００６８】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６９】
１０、１０Ａ…電動車両 １２…バッテリ
１２ａ、１２ｂ…サブバッテリ １４…インバータ
１６…モータ １８…車両
２１…床下パネル ２２…フロア
２４…リレー ２６…手動開閉器
３０、３２…電線 ４０…ハウジング
４２…カバー部 ４４…ケース部
４５…ロック機構 ４６…ヒンジ
５０、５０Ａ…電動アクチュエータ ５１…電源端子
５２…コイル ５４…キー孔部
５６…孔部 ５８…ロッド
５８ａ…フランジ部 ５８ｂ…ロッドキー部
６８…イグニッションスイッチ ７２…ボンネット
８０…車両前部室 ８８…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１００、１００Ａ〜１００Ｄ…電動車両の高電圧部活線作業防止装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置と、
電力変換装置と、
一端側が前記蓄電装置に接続され、他端側が前記電力変換装置に接続される電線と、
前記電力変換装置により駆動される走行用のモータと、
前記電力変換装置と前記電線の他端側とを収容するケース部と、前記ケース部の開口部を覆い開閉可能なカバー部と、からなるハウジングと、
前記ハウジングの外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を手動で開閉する手動開閉器と、
前記ハウジングの外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を当該電動車両のイグニッションスイッチのオフオンに連動して開閉するリレーと、
前記ハウジング内に収容され、前記カバー部が開かないようにロックするロック状態と、前記カバー部が開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子に電力が供給されていないときに前記アンロック状態に切り換えられ、前記電源端子に電力が供給されているときに前記ロック状態に切り換えられる電動アクチュエータと、を備え、
前記電動アクチュエータの電源端子に、前記ハウジング内で前記電線からの電力が供給されるように配線した
ことを特徴とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動車両の高電圧部活線作業防止装置において、
さらに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記電動アクチュエータを低電圧駆動型電動アクチュエータに代替し、前記ハウジング内で前記電線からの電力が前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子に供給されるように配線した
ことを特徴とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置。
【請求項３】
蓄電装置と、
電力変換装置と、
一端側が前記蓄電装置に接続され、他端側が前記電力変換装置に接続される電線と、
前記電力変換装置により駆動される走行用のモータと、
車両の運転席より前方に形成され、少なくとも前記電力変換装置と前記電線の他端側とを収容する車両前部室と、
前記車両前部室の上側を覆うボンネットと、
前記車両前部室の外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を手動で開閉する手動開閉器と、
前記車両前部室の外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を当該電動車両のイグニッションスイッチのオフオンに連動して開閉するリレーと、
前記ボンネットの前記車両前部室側に設けられ、前記ボンネットが開かないようにロックするロック状態と、前記ボンネットが開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子に電力が供給されていないときに前記アンロック状態に切り換えられ、前記電源端子に電力が供給されているときに前記ロック状態に切り換えられる電動アクチュエータと、を備え
前記電動アクチュエータの電源端子に、前記車両前部室内で前記電線からの電力が供給されるように配線した
ことを特徴とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置。
【請求項４】
請求項３記載の電動車両の高電圧部活線作業防止装置において、
さらに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記電動アクチュエータを低電圧駆動型電動アクチュエータに代替し、前記車両前部室内で前記電線からの電力が前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子に供給されるように配線した
ことを特徴とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置。
【請求項５】
請求項４記載の電動車両の高電圧部活性作業防止装置において、
前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータが、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータであり、
前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータから前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子への配線の一方を、当該電動車両の車体に接地した
ことを特徴とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置。
【請求項６】
請求項５記載の電動車両の高電圧部活線作業防止装置において、
さらに、前記車両前部室内に、前記電力変換装置と前記電線の他端側と前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとを収容するケース部と、前記ケース部の開口部を覆い開閉可能なカバー部と、からなるハウジングを設けた
ことを特徴とする電動車両の高電圧活線作業防止装置。
【請求項１】
蓄電装置と、
電力変換装置と、
一端側が前記蓄電装置に接続され、他端側が前記電力変換装置に接続される電線と、
前記電力変換装置により駆動される走行用のモータと、
前記電力変換装置と前記電線の他端側とを収容するケース部と、前記ケース部の開口部を覆い開閉可能なカバー部と、からなるハウジングと、
前記ハウジングの外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を手動で開閉する手動開閉器と、
前記ハウジングの外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を当該電動車両のイグニッションスイッチのオフオンに連動して開閉するリレーと、
前記ハウジング内に収容され、前記カバー部が開かないようにロックするロック状態と、前記カバー部が開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子に電力が供給されていないときに前記アンロック状態に切り換えられ、前記電源端子に電力が供給されているときに前記ロック状態に切り換えられる電動アクチュエータと、を備え、
前記電動アクチュエータの電源端子に、前記ハウジング内で前記電線からの電力が供給されるように配線した
ことを特徴とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動車両の高電圧部活線作業防止装置において、
さらに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記電動アクチュエータを低電圧駆動型電動アクチュエータに代替し、前記ハウジング内で前記電線からの電力が前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子に供給されるように配線した
ことを特徴とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置。
【請求項３】
蓄電装置と、
電力変換装置と、
一端側が前記蓄電装置に接続され、他端側が前記電力変換装置に接続される電線と、
前記電力変換装置により駆動される走行用のモータと、
車両の運転席より前方に形成され、少なくとも前記電力変換装置と前記電線の他端側とを収容する車両前部室と、
前記車両前部室の上側を覆うボンネットと、
前記車両前部室の外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を手動で開閉する手動開閉器と、
前記車両前部室の外側であって、前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に挿入され、電気的接続を当該電動車両のイグニッションスイッチのオフオンに連動して開閉するリレーと、
前記ボンネットの前記車両前部室側に設けられ、前記ボンネットが開かないようにロックするロック状態と、前記ボンネットが開くことを許容するアンロック状態とに切り換え可能で、電源端子に電力が供給されていないときに前記アンロック状態に切り換えられ、前記電源端子に電力が供給されているときに前記ロック状態に切り換えられる電動アクチュエータと、を備え
前記電動アクチュエータの電源端子に、前記車両前部室内で前記電線からの電力が供給されるように配線した
ことを特徴とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置。
【請求項４】
請求項３記載の電動車両の高電圧部活線作業防止装置において、
さらに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記電動アクチュエータを低電圧駆動型電動アクチュエータに代替し、前記車両前部室内で前記電線からの電力が前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子に供給されるように配線した
ことを特徴とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置。
【請求項５】
請求項４記載の電動車両の高電圧部活性作業防止装置において、
前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータが、絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータであり、
前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータから前記低電圧駆動型電動アクチュエータの前記電源端子への配線の一方を、当該電動車両の車体に接地した
ことを特徴とする電動車両の高電圧部活線作業防止装置。
【請求項６】
請求項５記載の電動車両の高電圧部活線作業防止装置において、
さらに、前記車両前部室内に、前記電力変換装置と前記電線の他端側と前記絶縁型降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとを収容するケース部と、前記ケース部の開口部を覆い開閉可能なカバー部と、からなるハウジングを設けた
ことを特徴とする電動車両の高電圧活線作業防止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１９３５４６（Ｐ２０１１−１９３５４６Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４８３２（Ｐ２０１０−５４８３２）
【出願日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【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２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【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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