CN109866707B - 电气设备的车载构造 - Google Patents

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Abstract

一种电气设备的车载构造，电力变换器(10)由托架(53、54)支承于驱动桥(30)的上方。在电力变换器(10)的框体(11)的后表面(11a)连接有DC电力连接器(15)和空调连接器(16)。在DC电力连接器(15)和空调连接器(16)的后方配置有制动致动器(51)。DC电力连接器(15)的强度比空调连接器(16)的强度高。DC电力连接器(15)的后端位于比空调连接器(16)的后端靠车辆后方侧的位置。

Description

电气设备的车载构造
技术领域
本说明书公开的技术涉及汽车的前舱中的电气设备的车载构造。
背景技术
近年的汽车在向电子化进展，在车辆的前舱搭载有各种各样的电气设备。尤其是，在电动汽车中，除了将直流电源的电力变换为行驶用的马达的驱动电力的电力变换器等以外，在狭小的前舱还搭载有大量的电气设备。例如，在日本特开2017-47758号公报中，公开了一种将电源的电力变换为马达的驱动电力的电力变换器的向前舱搭载的搭载构造。电力变换器由前托架和后托架支承于驱动桥(transaxle)之上。在驱动桥与电力变换器之间确保了间隙。通过由托架支承电力变换器，从而抑制从驱动桥向电力变换器传递的振动。为了进一步抑制振动，在电力变换器的框体与托架之间夹有防振衬套。在电气设备的框体连接有若干连接器。日本特开2017-47758号公报的电力变换器在后表面连接有两个连接器。
发明内容
发明要解决的问题
若由托架将电气设备支承于车载的构造物(驱动桥)之上，则存在当车辆发生碰撞时电气设备因来自前方的载荷而后退的情况。在前舱搭载有各种各样的设备，从而间隙少。若电气设备后退，则连接于后部的连接器与其他构造物接触。为了防止连接器内的被施有电压的电气部件露出，要求连接器具有能够承受与构造物的接触的冲击的强度。在框体的后部连接有两个连接器的情况下，提高双方的连接器的强度会增加成本。本说明书提供一种能够抑制成本且难以损坏设置于电气设备的框体后部的两个连接器的构造。
本说明书公开一种汽车的前舱中的电气设备的车载构造。电气设备通过托架而具有间隙地被支承于构造物之上。在电气设备的框体的后部连接有第1连接器和第2连接器。在本说明书公开的车载构造中，第1连接器的强度比第2连接器的强度高。并且，第1连接器的后端位于比第2连接器的后端靠车辆后方侧的位置。在该车载构造中，当电气设备后退时，第1连接器先于第2连接器地与位于电气设备的后方的其他构造物接触。通过第1连接器承受与其他构造物的冲击，从而能够避免第2连接器与其他构造物发生强烈撞击的情况。因此，即使没有提高第2连接器的强度，第2连接器也难以损坏。能够节省与提高第2连接器的强度相应的成本。本说明书公开的车载构造能够抑制成本且难以损坏设置于电气设备的框体后表面的两个连接器。
为了使第1连接器更难损坏，可以在第1连接器与框体之间夹有由树脂或橡胶制成的O形环。电气设备的框体与第1连接器之间的进行密封的O形环在第1连接器与后方的构造物接触时作为缓冲件发挥功能。本说明书公开的技术的详细情况和进一步改良在以下的“具体实施方式”中进行说明。
附图说明
图1是示出混合动力车的前舱内的装置布局的立体图。
图2是混合动力车的电力变换器及其周边设备的框图。
图3是示出电力变换器与制动致动器的位置关系的侧视图。
图4是示出电力变换器与制动致动器的位置关系的俯视图。
图5是包括电力变换器的后表面的局部立体图。
具体实施方式
参照附图对实施例的车载构造进行说明。实施例的车载构造适用于具备行驶用的发动机和马达的混合动力车。图1是示出混合动力车100的前舱50中的装置布局的立体图。此外，在图中的坐标系中，F轴的正方向表示车辆前方，V轴的正方向表示车辆上方。H轴的正方向表示车辆的左侧方。在图1中，示意性地绘出了搭载于前舱50的装置。
在前舱50收纳有发动机55、驱动桥30、电力变换器10、辅机电池5、以及制动致动器51。在前舱50还收纳有其他各种各样的装置，但省略这些装置的图示和说明。
混合动力车100具备行驶用的两个马达7a、7b和发动机55。两个马达7a、7b收纳于驱动桥30的框体。除了行驶用的两个马达7a、7b之外，驱动桥30还包括动力分配机构和差动齿轮。动力分配机构是将发动机55的输出转矩与马达7a、7b的输出转矩合成/分配的齿轮组。动力分配机构，在要求高转矩时，将发动机55的输出转矩与马达7a、7b的输出转矩合成并向差动齿轮传递。另外，动力分配机构根据状况将发动机55的输出转矩分割并向差动齿轮和一方的马达7a传递。在该情况下，混合动力车100一边利用发动机转矩进行行驶一边利用马达7a进行发电。另一方的马达7b作为使发动机55起动的起动马达也发挥功能。
发动机55与驱动桥30以在车宽方向上相邻的方式连结。发动机55和驱动桥30架设于确保车辆的构造强度的两根纵梁52。此外，在图1中，一方的纵梁看不到。
在驱动桥30的上表面固定有电力变换器10。电力变换器10是对未图示的主电池的直流电力进行升压、并将升压后的直流电力变换为适合于马达驱动的交流电力的装置。附图标记11是指电力变换器10的框体。
图2示出电力变换器10的内部及其周边的设备的框图。电力变换器10在其内部具备转换器电路12、两个逆变器电路13a、13b、以及控制转换器电路12和逆变器电路13a、13b的控制基板14。
电力变换器10经由DC电缆25与主电池3连接。附图标记15表示安装于DC电缆25的顶端的连接器(DC电力连接器15)。主电池3的输出为100伏特以上，利用主电池3的电力驱动马达7a、7b。主电池3的输出电力向转换器电路12输入。转换器电路12对主电池3的输出电压进行升压并向逆变器电路13a、13b供给。逆变器电路13a、13b将升压后的直流电力变换为适合于马达驱动的交流电力。逆变器电路13a、13b的输出经由马达连接器17和马达电缆27分别向马达7a、7b供给。
转换器电路12和逆变器电路13a、13b由安装于控制基板14的控制电路控制。控制基板14的控制电路从辅机电池5接受电力供给而工作。控制基板14的控制电路接受来自外部的上位控制器6的指令而工作。辅机电池5与上位控制器6经由通信线缆和通信连接器18而与电力变换器10的控制基板14连接。
此外，除了电力变换器10中的控制基板14之外，辅机电池5还向在12伏特下进行工作的其他设备供给电力。在搭载于混合动力车100的设备中，在12伏特下进行工作的设备总称为辅机。辅机电池5搭载于前舱50(参照图1)。
电力变换器10的框体11兼作主电池3与空调压缩机4之间的电力中继器。从框体11经由空调线缆26和空调连接器16向空调压缩机4供给主电池3的电力。
返回图1，继续前舱50中的装置布局的说明。电力变换器10经由前托架53和后托架54而被支承于驱动桥30的上方。在电力变换器10的框体11的后表面连接有两个连接器(DC电力连接器15和空调连接器16)。在电力变换器10的后方配置有制动致动器51。
图3是示出电力变换器10与制动致动器51的位置关系的侧视图。图4是示出电力变换器10与制动致动器51的位置关系的俯视图。在图3、图4中，坐标系的F轴正方向也表示车辆前方，V轴正方向也表示上方。H轴的正方向是指车辆的左侧方。
如之前所述的那样，电力变换器10经由前托架53和后托架54而被支承于驱动桥30的上表面30a。在电力变换器10与驱动桥30之间确保了间隙SP。电力变换器10没有被直接固定于驱动桥30的上表面30a是为了阻断来自驱动桥30的振动。此外，在前托架53与电力变换器10的框体11之间夹有防振衬套63(参照图3)。在后托架54与框体11之间也夹有防振衬套64(参照图3)。
在框体11的左侧面连接有马达连接器17，在框体11的后表面11a连接有DC电力连接器15和空调连接器16。在图3中，空调连接器16位于DC电力连接器15的后侧而无法看到。在框体11的上表面连接有通信连接器18(参照图2)，但在图中省略了通信连接器18的图示。在DC电力连接器15与框体11之间夹有橡胶制的O形环42。
电力变换器10由两个托架53、54支承于驱动桥30的上方。当混合动力车100前方碰撞时，存在托架53、54变形或者断裂而电力变换器10后退的情况。在电力变换器10的框体11的后表面11a连接有两个连接器(DC电力连接器15和空调连接器16)，在这两个连接器的后方配置有制动致动器51。制动致动器51固定于车体102。
当框体11后退时，两个连接器(DC电力连接器15和空调连接器16)有可能与制动致动器51接触。当接触时的冲击强时，任一连接器都有可能受到损伤。DC电力连接器15和空调连接器16均与主电池连接，向连接器内部的端子施加有100伏特以上的高电压。连接器破损、内部的端子短路或露出的情况是不优选的。若提高双方的连接器的强度，则连接器变得难以损坏。但是，提高双方的连接器的强度则成本会增加。实施例的车载构造提供一种能够抑制成本且两个连接器(DC电力连接器15和空调连接器16)难以损坏的构造。
如图4所示，DC电力连接器15的后端P1位于比空调连接器16的后端P2靠车辆后方的位置。DC电力连接器15与制动致动器51之间的距离L1比空调连接器16与制动致动器51之间的距离L2短。因此，当框体11后退时，DC电力连接器15先于空调连接器16地与制动致动器51接触。由于空调连接器16的后端位于比DC电力连接器15的后端靠前方的位置，因此空调连接器16不会与制动致动器51接触或者即使接触也不会受到强的冲击。因此，仅增强位于靠后的位置的DC电力连接器15的强度即可，两个连接器均难以损坏。由于不需要将空调连接器16的强度提高到DC电力连接器15的强度的程度，因此能够抑制成本。此外，在此所说的强度意味着，在将连接器安装于框体11的状态下从后方向连接器施加了载荷时的损坏难度。例如，强度能够以在从后方向连接器施加了载荷时，连接器损坏时的载荷的大小来测定。另外，例如，DC电力连接器15的主体和空调连接器16的主体由铝制成，通过对DC电力连接器15采用板厚比空调连接器16的板厚大的铝，从而能够提高DC电力连接器15的强度。或者，通过将由硬的金属制成的保护件安装于DC电力连接器15，从而能够提高DC电力连接器15的强度。
如之前所述的那样，在框体11的后表面11a与DC电力连接器15之间夹入有橡胶制的O形环(参照图3)。O形环42防止水从框体11与DC电力连接器15之间浸入。O形环42也作为DC电力连接器15与制动致动器51撞击时的缓冲件发挥功能。橡胶制的O形环42有助于DC电力连接器15的强度提高。
参照图5，详细地说明实施例的DC电力连接器15的构造。在电力变换器10的框体11的后表面11a设置有连接器连接用的连接器承载部43、44。在连接器承载部43连接有DC电力连接器15。在连接器承载部43的中央设置有开口43a。在开口43a的内侧配置有未图示的电气端子(框体侧端子)。DC电力连接器15的插头15a插入开口43a。在插头15a的内侧配置有未图示的电气端子(连接器侧端子)。在将DC电力连接器15连接于框体11时，插头15a的连接器侧端子与开口43a中的框体侧端子电连接。连接器侧端子与框体侧端子的连接也可以是由螺纹件实现的紧固。
以包围开口43a的周围的方式在连接器承载部43的表面配置有O形环42。O形环42由橡胶或树脂制成。如之前所述的那样，O形环42通常防止水浸入开口43a。在DC电力连接器15与制动致动器51碰撞时，O形环42作为缓和冲击的缓冲件发挥功能。DC电力连接器15的上部通过两个螺栓41固定于框体11。
在连接器承载部44连接有空调连接器16。在连接器承载部44也设置有开口，空调连接器16的插头插入该开口。在连接器承载部44与空调连接器16之间也设有O形环。空调连接器16也与DC电力连接器15同样，其上部通过两个螺栓41固定于框体11。
实施例的车载构造具有以下特征。电力变换器10利用前托架53和后托架54而被支承于驱动桥30的上方。在电力变换器10与驱动桥30之间确保了间隙SP。在电力变换器10的框体11的后表面11a(框体的后部)连接有DC电力连接器15和空调连接器16。在DC电力连接器15和空调连接器16的后方配置有金属制的制动致动器51。DC电力连接器15的强度比空调连接器16的强度高。DC电力连接器15的后端位于比空调连接器16的后端靠车辆后方侧的位置。在电力变换器10后退的情况下，DC电力连接器15先于空调连接器16地与制动致动器51碰撞。由于DC电力连接器15的强度比空调连接器16的强度高，因此即使与制动致动器51碰撞也难以损坏。另一方面，由于DC电力连接器15作为缓冲件，因此空调连接器16与制动致动器51接触时的冲击被缓和。
对与实施例中所说明的技术相关的注意点进行叙述。实施例的电力变换器10相当于作为车载构造的对象的电气设备的一例。经由托架53、54将电力变换器10支承的驱动桥30相当于支承电力变换器10(电气设备)的车辆构造物的一例。DC电力连接器15相当于第1连接器的一例，空调连接器16相当于第2连接器的一例。实施例的车载构造适用于混合动力车100的电力变换器10。本说明书公开的车载构造也能够适用于其他类型的汽车的其他电气设备。本说明书公开的车载构造也能够适用于连接有除DC电力连接器15和空调连接器16以外的连接器的电气设备。
关于第1连接器(DC电力连接器15)的后端位于比第2连接器(空调连接器16)的后端靠车辆后方侧的位置的构造，采用车辆前后方向上的长度比第2连接器长的第1连接器即可。或者，也可以是，在安装第1连接器和第2连接器的框体的后表面设置台阶，第1连接器与框体的连接部位于比第2连接器与框体的连接部靠车辆后方的位置。根据这样的构造，即使第1连接器与第2连接器的长度相同，也能够使第1连接器的后端比第2连接器的后端靠后侧。
在连接于电气设备的后部的连接器的后方配置的构造物也可以不是制动致动器51。电气设备也可以通过支承其侧方的托架而具有间隙地被支承于车辆的构造物之上。
以上，详细说明了本发明的具体例，但这些仅为例示，并不限定权利要求书。权利要求书所记载的技术包含对以上例示出的具体例进行各种变形、变更而得的技术方案。本说明书或者附图所说明的技术要素单独地或者通过各种组合来发挥技术有用性，不限定于申请时的权利要求所记载的组合。另外，本说明书或者附图所例示出的技术是可同时达成多个目的的技术，达成其中的一个目的的技术本身就具有技术有用性。

Claims (2)

1.一种电气设备的车载构造，具备：
电气设备，该电气设备在车辆的前舱通过托架而具有间隙地被支承于构造物之上；
第1连接器，该第1连接器连接于所述电气设备的框体的后部；以及
第2连接器，该第2连接器连接于所述框体的所述后部，
所述第1连接器的强度比所述第2连接器的强度高，
所述第1连接器的后端位于比所述第2连接器的后端靠车辆后方侧的位置。
2.根据权利要求1所述的车载构造，
在所述第1连接器与所述框体之间夹有树脂或橡胶的O形环。
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