CN103101490A

CN103101490A - 电动机动车的电力控制单元支承结构

Info

Publication number: CN103101490A
Application number: CN2012104378462A
Authority: CN
Inventors: 天野敦史; 若林龙太; 友影良二
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2013-05-15
Also published as: JP2013103586A; US20130119760A1

Abstract

本发明提供一种能够防止PCU与周边部件的接触而保护PCU，并且能够稳定支承PCU的电动机动车的PCU支承结构。该电动机动车的PCU支承结构将PCU(5)支承于车身，该PCU(5)对从电池供给的电力进行控制而向电动机供给，该电动机动车的PCU支承结构的特征在于，PCU5经由单元支承框架(31)支承于车身，该单元支承框架(31)与车身不同体且能够装拆地设置于所述车身，单元支承框架(31)配置于在上下方向上与PCU(5)重叠的位置，并且从上下方向观察时以包围PCU(5)的方式配置。

Description

电动机动车的电力控制单元支承结构

技术领域

本发明涉及电动机动车的电力控制单元支承结构。

背景技术

以往，在电动机动车等中，在配置在车身前部的电动机室内收纳有例如电动机、对电动机的驱动进行控制的逆变器(例如，参照专利文献1)。在专利文献1的结构中，逆变器在前侧下部的左右两个部位及后侧下部的左右两个部位与框架紧固连结。

专利文献1：日本特开2011-20624号公报

但是，在上述的车辆中，例如，在发生碰撞等的情况下，在向车身输入的冲击载荷的作用下，逆变器的周边部件(例如，低电压电池等)朝向逆变器压入。

此时，在上述的现有技术中，碰撞时被压入的周边部件可能与逆变器接触而使逆变器破损等。

另外，逆变器通过下部支承在框架上，逆变器与框架的固定点和逆变器的重心之间的距离较远。因此，存在逆变器的稳定性差，并且车辆的行为引起的作用在逆变器与框架的固定点上的应力变大这样的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够防止电力控制单元与周边部件的接触而保护电力控制单元，并且能够稳定支承电力控制单元的电动机动车的电力控制单元支承结构。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种电动机动车(例如，实施方式中的电动机动车1)的电力控制单元支承结构，其将电力控制单元(例如，实施方式中的PCU5)支承于车身(例如，实施方式中的2)，所述电力控制单元对从电池供给的电力进行控制而向电动机(例如，实施方式中的电动机4)供给，所述电动机动车的电力控制单元支承结构的特征在于，所述电力控制单元经由副车架(例如，实施方式中的单元支承框架)支承于所述车身，所述副车架与所述车身不同体且能够装拆地设置于所述车身，所述副车架配置于在上下方向上与所述电力控制单元重叠的位置，并且从上下方向观察时以包围所述电力控制单元的方式配置。

本发明的第二方面的特征在于，所述电力控制单元具备：上侧壳体(例如，实施方式中的上部壳体51)及下侧壳体(例如，实施方式中的下部壳体52)，它们收纳控制设备；金属制的散热框体(例如，实施方式中的散热框体53)，其配置在所述上侧壳体与所述下侧壳体之间，并且在其上下两面侧配设所述控制设备，且在其与所述上侧壳体及所述下侧壳体之间进行热交换，其中，所述散热框体的刚性比所述车身及所述副车架的刚性高，所述电力控制单元在从上下方向观察时构成为四边形形状，并且在从上下方向观察时的四边中，在第一边(例如，实施方式中的侧壁部55a)上，所述上侧壳体安装于所述副车架，在与所述第一边对置的第二边(例如，实施方式中的前壁部64a)上，所述下侧壳体安装于所述副车架，在与所述第一边及第二边不同的第三边上，所述散热框体安装于所述副车架。

发明效果

根据本发明的第一方面，在万一碰撞时向车身输入冲击载荷的情况下，即使电力控制单元的周边部件朝向电力控制单元压入，通过副车架也能够限制周边部件朝向电力控制单元的移动。即，能够通过副车架保护电力控制单元，因此能够抑制周边部件与电力控制单元接触的情况，从而能够抑制电力控制单元的损伤。

另外，由于支承电力控制单元的副车架自身具备保护电力控制单元的作用，因此与例如安装不同体的保护部件的情况相比，能够实现部件件数的削减。

并且，通过在上下方向上与电力控制单元重叠的位置配置副车架，与仅在下部支承电力控制单元的情况相比，能够使电力控制单元与副车架的固定点和电力控制单元的重心接近。由此，可以稳定地支承电力控制单元，并且可以降低因车辆的行为引起的从副车架作用于固定点的应力。

根据本发明的第二方面，电力控制单元的三边分别通过不同的壳体或散热框体安装于副车架。因此，能够将经由各安装部分从副车架向电力控制单元作用的应力有效地分散给各壳体或散热框体。由此，能够更稳定地支承电力控制单元。

另外，由于散热框体的刚性比车身及副车架的刚性高，因此即使冲击载荷传递给散热框体，也能够抑制电力控制单元发生破损的情况。

附图说明

图1是表示本实施方式的电动机动车的前部侧面的简要结构图。

图2是PCU及单元支承框架的立体图。

图3是图2的C1向视图。

图4是图2的C2向视图。

图5是图2的C3向视图。

图6是从上方观察下部壳体而得到的立体图。

图7是从下方观察散热框体而得到的立体图。

符号说明：

1…电动机动车

2…车身

4…电动机

5…PCU(电力控制单元)

31…单元支承框架(副车架)

51…上部壳体(上侧壳体)

52…下部壳体(下侧壳体)

53…散热框体

55a…侧壁部(第一边)

64a…前壁部(第二边)

具体实施方式

下面，基于附图，说明本发明的实施方式。

(电动机动车)

图1是从侧方观察本实施方式的电动机动车的前部而得到的简要结构图。另外，以下说明中的前后左右等方向只要没有特别记载，则就与车辆的方向相同。

如图1所示，在本实施方式的电动机动车1中，在车身2的前部划分出电动机室3。在电动机室3内主要收纳有作为驱动源的电动机4、配置在电动机4的上方来对电动机4的驱动进行控制的电力控制单元5(以下，称为PCU(Power Control Unit)5)。

需要说明的是，在电动机室3的后部设置有在前后方向上对未图示的车室内和电动机室3内进行划分的前围板8。该前围板8具备：在PCU5的后方沿上下方向延伸的前围板下部9；从前围板下部9的上端部朝向前方连设的前围板上部10。

电动机4形成为圆筒状，以其旋转轴朝向左右方向的状态经由未图示的防振部件弹性支承于车身2上。

图2是从左前方观察PCU及单元支承框架而得到的立体图。另外，图3为图2的C1向视图，图4为图2的C2向视图，图5为图2的C3向视图。

如图2～5所示，PCU5例如通过将由在车室内的下方配设的未图示的高电压电池(电池)供给的直流电转变为三相(U相、V相、W相)的交流电，并将转换后的交流电向电动机4供给，来对电动机4进行驱动控制。具体而言，PCU5具备从上方观察时形成为四边形的箱型的框体25，在该框体25内收纳有各种控制设备(未图示)。另外，PCU5在电动机室3内的电动机4的上方经由单元支承框架(副车架)31而支承于车身2。

(单元支承框架)

单元支承框架31是构成为相对于车身2的未图示的框架部件能够装卸的管状的部件。单元支承框架31在从上下方向观察时，在电动机室3内的左右方向中央部且在上下方向上与PCU5重叠的位置以包围PCU5的整周的方式配设。具体而言，单元支承框架31具有：相对于PCU5配设在右侧的右侧支承框架32；相对于PCU5配设在左侧的左侧支承框架33；将各侧支承框架32、33的前端部彼此接合的前支承框架34；将各侧支承框架32、33的后端部彼此结合的后支承框架35(参照图2)。

首先，前支承框架34在框体25的前方且在框体25的下部沿左右方向延伸，并且其沿着延伸方向的两端部朝向后方弯曲。

如图2、5所示，后支承框架35在PCU5的框体25的后方且在框体25的上部沿左右方向延伸，并且其沿着延伸方向的两端部朝向下方弯曲。后支承框架35在沿着左右方向的多个部位与上述的前围板8紧固连结。另外，后支承框架35的沿着延伸方向的两端部构成用于将单元支承框架31固定在车身2的框架部件上的腿部37。另外，图中仅示出腿部37中的后支承框架35的左侧的腿部37。

如图2～4所示，右侧支承框架32在框体25的右侧且在框体25的上下方向中间部分沿前后方向延伸。另外，右侧支承框架32中，前端部与前支承框架34的右端部接合，而后端部与后支承框架35的右端部接合。

腿部38从右侧支承框架32与前支承框架34的接合部分朝向下方延伸。腿部38随着从上端部朝向下端部而相对于PCU5逐渐朝向外侧(右侧)延伸，单元支承框架31经由腿部38固定在车身2的框架部件上。

左侧支承框架33具备在PCU5的左侧沿前后方向延伸的前后框架39、从前后框架39的前端部朝向下方连设的上下框架40。

如图5所示，前后框架39在框体25的左侧且在框体25的上部沿前后方向延伸。前后框架39的后端部与上述的后支承框架35的左端部中的沿着上下方向的中间部接合。另一方面，前后框架39的前端部在前后方向上位于比PCU5的后述的PCU侧端子箱56靠前方的位置。

上下框架40通过从前后框架39的前端部朝向下方弯曲形成而构成。另外，前支承框架34的左端部与上下框架40的下部接合。并且，上下框架40的下端部构成相对于PCU5朝向左右方向的外侧(左侧)弯曲的腿部41，单元支承框架31经由该腿部41固定在车身2的框架部件上。

(PCU)

在此，如图2～5所示，上述的PCU5的框体25具备上部壳体(上侧壳体)51、配置在上部壳体51的下方的下部壳体(下侧壳体)52、对上部壳体51与下部壳体52之间进行分隔的散热框体53，该框体25沿上下方向分割成三段而构成。

上部壳体51由铝材料等构成，是沿上下方向开口的矩形框型的壳体，其上方开口由上部罩54覆盖。在上部壳体51内收纳有控制设备。

另外，在上部壳体51的周壁部55中的位于左右方向的一侧(左侧)的侧壁部(第一边)55a上朝向左右方向的外侧(左侧)形成有PCU侧端子箱56。在该PCU侧端子箱56上安装有将电动机4和PCU5按各相进行连接的多个电动机线束57(参照图4、5)。

各电动机线束57沿着侧壁部55a在前后方向上并列排列。电动机线束57的一端侧从下方安装到PCU侧端子箱56内，且在PCU侧端子箱56内经由未图示的多根母线与PCU5内的控制设备电连接。另一方面，各电动机线束57的另一端侧安装于电动机4(参照图1)中的未图示的电动机侧端子箱，且在电动机侧端子箱内经由未图示的多根母线与电动机4电连接。

另外，如图5所示，各电动机线束57的沿着延伸方向的中间部分经由托架61而保持于左侧支承框架33。该托架61在位于前后框架39的下方且上下框架40的后方的部分，形成为沿着电动机线束57的排列方向即前后方向延伸的板状，从而对电动机线束57分别进行保持。另外，托架61的一端侧固定于上下框架40，而另一端侧固定于前后框架39。

另外，在PCU侧端子箱56的上端部朝向左侧突出有多个安装片62。这些安装片62沿着PCU侧端子箱56的前后方向形成有两处，且这些安装片62从上方固定于前后框架39。

图6为从上方观察下部壳体而得到的立体图。

如图2、6所示，下部壳体52形成为朝向下方开放的有顶筒状，利用与上部壳体51同样的材料，俯视下外形形成为与上部壳体51相同。在下部壳体52的顶壁部63下表面侧固定有控制设备。需要说明的是，下部壳体52的下端开口部由下部罩66覆盖。

另外，在下部壳体52的周壁部64中的前壁部(第二边)64a上朝向前方突出有多个安装片65。这些安装片65沿左右方向形成有两处，且这些安装片65从上方固定于前支承框架34。

图7是从下方观察散热框体而得到的立体图。

如图2、7所示，散热框体53由铝材料构成，刚度比车身2的上述的框架部件及单元支承框架31的刚度高。另外，散热框体53的比重比上部壳体51及下部壳体52的比重(散热框体53及各壳体51、52的重量除以由与其外廓形状划分出的体积相同的容积的水的重量而得到的表观比重)高。散热框体53具备俯视下外形呈与上部壳体51同等的形状的矩形板状的分隔部71(参照图7)，以闭塞上部壳体51的下端开口部的方式设置。而且，在分隔部71的上表面固定有控制设备。

另外，在分隔部71的外周缘朝向下方延伸设置有包围分隔部71的整周的周壁部72。周壁部72以其下端缘与上述的下部壳体52的顶壁部63(参照图6)对接的状态固定。而且，由下部壳体52的顶壁部63、散热框体53的分隔部71及周壁部72包围的空间构成供制冷剂流通的水套47。即，在本实施方式中，在各壳体51、52之间配置有水套47，收纳在上部壳体51及下部壳体52内的控制设备所产生的热量通过向水套47放热而被冷却。

在周壁部72的前缘部沿左右方向隔开间隔而设置有使水套47的内外连通的制冷剂入口孔73及制冷剂出口孔74。需要说明的是，制冷剂入口孔73设置在周壁部72的前缘部中的左侧，制冷剂出口孔74设置在右侧。未图示的制冷剂配管与各孔73、74的前端侧连接，制冷剂经由制冷剂配管向水套47内流通。

在周壁部72的右侧缘部(第三边)上朝向左右方向外侧(右侧)突出有多个安装片76。这些安装片76沿前后方向形成有两处，且这些安装片76从上方固定于右侧支承框架32。

在下部壳体52的前壁部64a中的左侧设置有从前方覆盖下部壳体52的保护托架77。该保护托架77为由例如铁等构成的板材，随着从下端部向上端部而朝向后方倾斜，其上端部与PCU5散热框体53的前缘部紧固结合，下端部与前支承框架34紧固结合。另外，在保护托架77中的与上述的制冷剂入口孔73重叠的位置形成有从前后方向观察时使各制冷剂入口孔73露出的切口部78。

另外，在左右方向上，在保护托架77的下端部与前支承框架34的各安装部位79之间配置有上述的PCU5的安装片65中的左侧的安装片65。具体而言，安装片65配置于保护托架77中的左侧的后方，保护托架77以从前方覆盖安装片65的方式配置。

这样，在本实施方式中，单元支承框架31配置于在上下方向上与PCU5的框体25重叠的位置，并且以包围框体25的方式配置。

根据该构成，可以通过单元支承框架31保护PCU5。即，万一在碰撞时向车身输入冲击载荷的情况下，即使PCU5的周边部件(例如，低电压电池及空气压缩机等)朝向PCU5压入，通过单元支承框架31也能够限制周边部件朝向PCU5的移动。由此，能够抑制周边部件与PCU5接触的情况，从而能够抑制PCU5的损伤。

另外，由于支承PCU5的单元支承框架31自身具备保护PCU5的作用，因此与例如安装不同体的保护部件的情况相比，能够实现部件件数的削减。

另外，在本实施方式中，通过在上下方向上与PCU5的框体25重叠的位置配置单元支承框架31，与仅在下部支承PCU5的情况相比，能够使PCU5与单元支承框架31的固定点和PCU5的重心接近。由此，可以稳定地支承PCU5，并且可以降低因电动机动车1的行为引起的从单元支承框架31作用于固定点(各安装片62、65、76)的应力。

而且，在本实施方式中，通过在上部壳体51与下部壳体52之间配置比所述各壳体51、52比重高的散热框体53，与在下部配置散热框体53的情况相比，可以向上方设定框体25的重心。由此，能够使PCU5与单元支承框架31的固定点和PCU5的重心更接近。

另外，由于散热框体53的刚性比车身2的侧框架及单元支承框架31高，因此即使冲击载荷传递给散热框体53，也能够抑制PCU5发生破损的情况。

另外，通过将上部壳体51的安装片62安装于左侧支承框架33，将散热框体53的安装片76安装于右侧支承框架32，将下部壳体52的安装片65安装于前支承框架34，从而单元支承框架31的三边安装于框体25中各不相同的壳体51、52及框体53上。由此，能够将经由各安装片62、65、76从单元支承框架31向PCU5作用的应力有效地分散给各壳体51～53。由此，能够更稳定地支承PCU5。

另外，本发明的技术范围没有限定为上述的各实施方式，还包括在不脱离本发明的主旨的范围内对上述的实施方式施加各种变更的实施方式。即，在上述的实施方式中列举出的结构等只是一例，可以适当变更。例如，电动机室3内的布局及PCU5的结构、收纳在PCU5内的控制设备等可以适当变更。

另外，单元支承框架31只要在上下方向上与PCU5重叠的位置以包围PCU5的方式配置即可，单元支承框架31的形状可以适当进行设计变更。即，单元支承框架31的沿着上下方向的位置在PCU5的上下方向的高度范围内可以适当进行设计变更。

另外，在上述的实施方式中，对在电动机4的上方配设PCU5的结构进行了说明，但它们的位置关系可以适当变更。

另外，在上述的实施方式中，说明了对框体25的前侧及两侧面与单元支承框架31进行固定的情况，但不限于此，只要在不同的三边进行固定即可。另外，也可以在框体25的四边固定单元支承框架31。

此外，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以适当将上述的实施方式的构成要素替换为公知的构成要素。

Claims

1.一种电动机动车的电力控制单元支承结构，其将电力控制单元支承于车身，所述电力控制单元对从电池供给的电力进行控制而向电动机供给，所述电动机动车的电力控制单元支承结构的特征在于，

所述电力控制单元经由副车架支承于所述车身，所述副车架与所述车身不同体且能够装拆地设置于所述车身，所述副车架配置于在上下方向上与所述电力控制单元重叠的位置，并且从上下方向观察时以包围所述电力控制单元的方式配置。

2.根据权利要求1所述的电动机动车的电力控制单元支承结构，其特征在于，

所述电力控制单元具备：

上侧壳体及下侧壳体，它们收纳控制设备；

金属制的散热框体，其配置在所述上侧壳体与所述下侧壳体之间，并且在其上下两面侧配设所述控制设备，且在其与所述上侧壳体及所述下侧壳体之间进行热交换，

所述散热框体的刚性比所述车身及所述副车架的刚性高，所述电力控制单元在从上下方向观察时构成为四边形形状，并且在从上下方向观察时的四边中，在第一边上，所述上侧壳体安装于所述副车架，在与所述第一边对置的第二边上，所述下侧壳体安装于所述副车架，在与所述第一边及第二边不同的第三边上，所述散热框体安装于所述副车架。