JP2009153264A - 電力制御ユニットの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の保護が適切に図られる電力制御ユニットの冷却構造、を提供する。
【解決手段】電力制御ユニットの冷却構造は、側面２１ａを含み、電子部品を内蔵するケース体２１と、ケース体２１の内部から側面２１ａに突出し、電子部品を冷却する冷却器３１と、側面２１ａに設けられたコネクタ５１および引っ掛け部５６とを備える。コネクタ５１および引っ掛け部５６は、側面２１ａから冷却器３１よりも大きく突出する。
【選択図】図４

Description

この発明は、一般的には、電力制御ユニットの冷却構造に関し、より特定的には、半導体モジュールを冷却する冷媒器が設けられた電力制御ユニットの冷却構造に関する。

従来の電力制御ユニットの冷却構造に関して、たとえば、特開２００４−１７５３０１号公報には、衝突時に、車両前方等に設置した電池部を破損から守ることを目的とした電気自動車が開示されている（特許文献１）。特許文献１では、電池部とＰＣＵとが鉛直方向に並んで、電気自動車のサスペンションメンバに固定されている。ＰＣＵの筐体には、通電に伴い発生した熱を排出するための冷却路が設けられている。その冷却路のフィンによって、電池部と重なる筐体部分が強化されている。

また、特開２００３−１０２１１１号公報には、前後方向の衝突などによりモータ室が変形した場合であっても、高圧ケーブルの取り外しが容易であり、またモータ室自体を変形し難い構造とすることを目的とした電気車両用パワーコントロールユニットが開示されている（特許文献２）。特許文献２では、ＰＣＵのボックスの底面が、ヒートシンクにより覆われている。ヒートシンクの内部に配設された流路の流路壁は、車両の前後方向に沿う壁面成分が、前後方向に直交する壁面成分よりも多くなるように形成されている。

また、特開２００４−３０４９３５号公報には、エンジンルーム内で補機類等を効率的に配置するとともに、組み付け作業性を向上させることを目的としたパワーコントロールユニットが開示されている（特許文献３）。特許文献３に開示されたパワーコントロールユニットは、インバータ装置とＤＣ−ＤＣコンバータとを有して構成されている。これらを収めるインバータケースとコンバータケースとの間には、冷却水が流通するウォータジャケットが形成されている。
特開２００４−１７５３０１号公報 特開２００３−１０２１１１号公報 特開２００４−３０４９３５号公報

上述の特許文献に開示されるように、電気自動車やハイブリッド自動車には、車両走行用の電力を制御する電力制御ユニットが搭載される。この電力制御ユニットの内部には、通電に伴う発熱を抑えるため冷却機構が設けられる。しかしながら、電力制御ユニットの搭載位置によっては、電気自動車やハイブリッド自動車の衝突時に、冷却機構に過大な衝撃が加わるおそれがある。この場合に、電力制御ユニットの内部で冷却水が漏洩すると、電力制御用ユニットに内蔵された電子部品を適切に保護することができない。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、電子部品の保護が適切に図られる電力制御ユニットの冷却構造を提供することである。

この発明に従った電力制御ユニットの冷却構造は、車両に搭載され、車両走行用の電力を制御する電力制御ユニットの冷却構造である。電力制御ユニットの冷却構造は、側面を含み、電子部品を内蔵するケース体と、ケース体の内部から側面に突出し、電子部品を冷却する冷却器と、側面に設けられた剛性部材とを備える。剛性部材は、側面から冷却器よりも大きく突出する。

このように構成された電力制御ユニットの冷却構造によれば、側面に対して過大な衝撃が加わった場合に、その衝撃をまず剛性部材で受けることにより、冷却器が受ける衝撃を緩和できる。これにより、冷却器の破損を防ぐとともに、ケース体に内蔵された電子部品を適切に保護することができる。

また好ましくは、車両を構成し、剛体である部品が、側面に対向する位置に設置されている。剛性部材と部品との間の距離は、冷却器と部品との間の距離よりも小さい。このように構成された電力制御ユニットの冷却構造によれば、車両衝突時に電力制御ユニットおよび部品間の距離が近接した場合に、まず剛性部材と部品とを接触させることにより、電力制御ユニットおよび部品が近接するエネルギを低減させることができる。これにより、部品と冷却器とが接触することを防止するか、仮に接触したとしても冷却器が受ける衝撃を小さく抑えることができる。

また好ましくは、剛性部材は、電力制御ユニットの制御信号が流れる信号線が接続されるコネクタである。このように構成された電力制御ユニットの冷却構造によれば、車両走行用の電流が流れるケーブルと比較して、信号線には低圧の電流が流れる。本発明では、この低圧電流が流れる信号線が接続されるコネクタによって、冷却器への衝撃を緩和することができる。

また好ましくは、剛性部材は、電力制御ユニットを車両に搭載する際に吊り上げ用治具が掛けられる部位である。このように構成された電力制御ユニットの冷却構造によれば、電力制御ユニットの重量に耐えるため、吊り上げ用治具が掛けられる部位の剛性は十分に確保されている。本発明では、この剛性が十分に確保された部位によって、冷却器への衝撃を緩和することができる。

また好ましくは、電子部品は、複数の半導体モジュールである。複数の半導体モジュールが、互いに間隔を設けて一方向に配列されている。冷却器は、ケース体の内部から側面に突出し、ケース体の内部に冷媒を供給する冷媒供給管と、ケース体の内部から側面に突出し、ケース体の内部から冷媒を排出する冷媒排出管と、互いに隣り合う複数の半導体モジュール間に配置され、冷媒供給管から冷媒排出管まで延びるパイプ部とを含む。

このように構成された電力制御ユニットによれば、冷媒供給管もしくは冷媒排出管が受ける衝撃を緩和することにより、ケース体内部でパイプ部が破損することを防止できる。これにより、パイプ部からの冷却水の漏洩を防ぎ、パイプ部に隣接して配置された半導体モジュールを適切に保護することができる。

以上説明したように、この発明に従えば、電子部品の保護が適切に図られる電力制御ユニットの冷却構造を提供することができる。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、ハイブリッド自動車の駆動ユニットを模式的に表わす図である。本実施の形態では、本発明における電力制御ユニットの冷却構造が、ハイブリッド自動車に搭載された電力制御ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）に適用されている。まず、ハイブリッド自動車を駆動させるためのＨＶシステムについて説明する。

図１を参照して、駆動ユニット１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能なバッテリ８００とを動力源とするハイブリッド自動車に設けられている。駆動ユニット１は、モータジェネレータ１００と、ハウジング２００と、減速機構３００と、ディファレンシャル機構４００と、ドライブシャフト受け部９００と、端子台６００とを含んで構成される。

モータジェネレータ１００は、電動機または発電機としての機能を有する回転電機である。モータジェネレータ１００は、回転シャフト１１０と、ロータ１３０と、ステータ１４０とを含む。回転シャフト１１０は、軸受１２０を介してハウジング２００に回転可能に取り付けられている。ロータ１３０は、回転シャフト１１０と一体となって回転する。

モータジェネレータ１００から出力された動力は、減速機構３００からディファレンシャル機構４００を介してドライブシャフト受け部９００に伝達される。ドライブシャフト受け部９００に伝達された駆動力は、ドライブシャフトを介して車輪に回転力として伝達されて、車両を走行させる。

一方、ハイブリッド自動車の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部９００、ディファレンシャル機構４００および減速機構３００を介してモータジェネレータ１００が駆動される。このとき、モータジェネレータ１００が発電機として作動する。モータジェネレータ１００により発電された電力は、ＰＣＵ７００を介してバッテリ８００に供給される。

図２は、図１中のＰＣＵの構成を示す電気回路図である。図２を参照して、ＰＣＵ７００は、コンバータ７１０と、インバータ７２０と、制御装置７３０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電源ラインＰＬ１〜ＰＬ３と、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗとを含む。

コンバータ７１０は、電源ラインＰＬ１，ＰＬ３を介してバッテリ８００と接続されている。インバータ７２０は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３を介してコンバータ７１０と接続されている。インバータ７２０は、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗを介してモータジェネレータ１００と接続されている。バッテリ８００は、直流電源であって、たとえばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の２次電池から形成されている。バッテリ８００は、蓄えた直流電力をコンバータ７１０に供給したり、コンバータ７１０から受け取る直流電力によって充電されたりする。

コンバータ７１０は、半導体モジュールから構成された上アームおよび下アームと、リアクトルＬとを含む。上アームおよび下アームは、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に直列に接続されている。電源ラインＰＬ２に接続される上アームは、パワートランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）Ｑ１と、パワートランジスタＱ１に逆並列に接続されるダイオードＤ１とからなる。電源ラインＰＬ３に接続される下アームは、パワートランジスタＱ２と、パワートランジスタＱ２に逆並列に接続されるダイオードＤ２とからなる。リアクトルＬは、電源ラインＰＬ１と、上アームおよび下アームの接続点との間に接続されている。

コンバータ７１０は、バッテリ８００から受け取る直流電圧をリアクトルＬを用いて昇圧し、その昇圧した電圧を電源ラインＰＬ２に供給する。コンバータ７１０は、インバータ７２０から受け取る直流電圧を降圧し、バッテリ８００を充電する。

インバータ７２０は、Ｕ相アーム７５０Ｕと、Ｖ相アーム７５０Ｖと、Ｗ相アーム７５０Ｗとを含む。Ｕ相アーム７５０Ｕ、Ｖ相アーム７５０ＶおよびＷ相アーム７５０Ｗは、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に並列に接続されている。Ｕ相アーム７５０Ｕ、Ｖ相アーム７５０ＶおよびＷ相アーム７５０Ｗの各々は、半導体モジュールから構成された上アームおよび下アームからなる。各相アームの上アームおよび下アームは、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に直列に接続されている。

Ｕ相アーム７５０Ｕの上アームは、パワートランジスタ（ＩＧＢＴ）Ｑ３と、パワートランジスタＱ３に逆並列に接続されるダイオードＤ３とからなる。Ｕ相アーム７５０Ｕの下アームは、パワートランジスタＱ４と、パワートランジスタＱ４に逆並列に接続されるダイオードＤ４とからなる。Ｖ相アーム７５０Ｖの上アームは、パワートランジスタＱ５と、パワートランジスタＱ５に逆並列に接続されるダイオードＤ５とからなる。Ｖ相アーム７５０Ｖの下アームは、パワートランジスタＱ６と、パワートランジスタＱ６に逆並列に接続されるダイオードＤ６とからなる。Ｗ相アーム７５０Ｗの上アームは、パワートランジスタＱ７と、パワートランジスタＱ７に逆並列に接続されるダイオードＤ７とからなる。Ｗ相アーム７５０Ｗの下アームは、パワートランジスタＱ８と、パワートランジスタＱ８に逆並列に接続されるダイオードＤ８とからなる。各相アームのパワートランジスタの接続点は、対応する出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗを介してモータジェネレータ１００の対応する相のコイルの反中性点側に接続されている。

なお、図中では、Ｕ相アーム７５０ＵからＷ相アーム７５０Ｗの上アームおよび下アームが、それぞれ、パワートランジスタとダイオードとからなる１つの半導体モジュールから構成されている場合が示されているが、複数の半導体モジュールにより構成されてもよい。

インバータ７２０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、電源ラインＰＬ２から受け取る直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。インバータ７２０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電圧を直流電圧に整流して電源ラインＰＬ２に供給する。

コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ１の電圧レベルを平滑化する。コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ２の電圧レベルを平滑化する。

制御装置７３０には、外部制御装置としてのＥＣＵ（Electrical Control Unit）９５０が電気的に接続されている。ＥＣＵ９５０は、たとえば、モータジェネレータ１００のトルク指令値を制御装置７３０に入力する。

制御装置７３０は、モータジェネレータ１００のトルク指令値、各相電流値、およびインバータ７２０の入力電圧に基づいて、モータジェネレータ１００の各相コイル電圧を演算する。制御装置７３０は、その演算結果に基づいて、パワートランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成してインバータ７２０へ出力する。モータジェネレータ１００の各相電流値は、インバータ７２０の各アームを構成する半導体モジュールに組込まれた電流センサによって検出される。この電流センサは、Ｓ／Ｎ比が向上するように半導体モジュール内に配設されている。制御装置７３０は、上述したトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ７２０の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタＱ１，Ｑ２のデューティ比を演算する。制御装置７３０は、その結果に基づいてパワートランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするＰＷＭ信号を生成してコンバータ７１０へ出力する。

制御装置７３０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ８００に充電するため、コンバータ７１０およびインバータ７２０におけるパワートランジスタＱ１〜Ｑ８のスイッチング動作を制御する。

図３は、この発明の実施の形態１における電力制御ユニットの冷却構造が適用されたハイブリッド自動車の平面図である。図４は、図３中の矢印ＩＶに示す方向から見たエンジンルーム内を示す正面図である。

図３および図４を参照して、ハイブリッド自動車には、エンジンルーム１３が形成されている。エンジンルーム１３には、剛体である部品としてのエンジン１１が配置されている。エンジンルーム１３は、車両前方に形成されている。エンジンルーム１３は、フロントバンパ１６とダッシュボードパネル１７との間に形成されている。ダッシュボードパネル１７は、エンジンルーム１３と車両室内との間を区画している。

エンジンルーム１３には、ＰＣＵ７００が配置されている。ＰＣＵ７００とエンジン１１とは、互いに距離を隔てて車両幅方向に隣り合っている。ＰＣＵ７００は、サイドボディ１８に隣り合う位置に配置されている。エンジンルーム１３には、エアクリーナ１２およびラジエータ１９が配置されている。エアクリーナ１２は、エンジン１１に供給される空気中のほこりを取り除く。ラジエータ１９は、エンジン１１もしくは前述のＨＶシステムに供給され、温度上昇した冷却水を放熱させる。エアクリーナ１２は、ダッシュボードパネル１７とＰＣＵ７００との間に配置されている。エアクリーナ１２とＰＣＵ７００とは、互いに距離を隔てて車両前後方向に並んでいる。ラジエータ１９は、フロントバンパ１６と、エンジン１１およびＰＣＵ７００との間に配置されている。

図５は、図３中のＶ−Ｖ線上に沿ったＰＣＵの内部構造を示す断面図である。図６は、図５中のＰＣＵの分解組み立て図である。

図５および図６を参照して、ＰＣＵ７００は、ケース体２１を含む。ケース体２１は、金属から形成されている。ケース体２１は、アルミダイキャストにより形成されている。ケース体２１は、アルミニウムのほか、鉄やマグネシウム等の金属から形成されてもよい。ケース体２１は、略直方体形状を有する。ケース体２１は、側面２１ａを含む。側面２１ａは、略水平方向に面する。側面２１ａは、エンジン１１と向い合う。

ケース体２１の内部には、複数の半導体モジュール３６が収容されている。この半導体モジュール３６は、図２中の各アームを構成するパワートランジスタおよびダイオードを含む。半導体モジュール３６は、平板形状を有する。複数の半導体モジュール３６は、互いに間隔を設けて一方向に配列されている。本実施の形態では、並列された２つの半導体モジュール３６の組が１２段に配列されている。

ＰＣＵ７００は、冷却器３１を含む。冷却器３１には、冷媒としての冷却水（たとえば、エチレングリコール系のクーラント）が流通する。冷却器３１は、ＰＣＵ７００の稼動時に発熱する半導体モジュール３６を冷却する。冷却器３１は、金属により一体に形成されている。冷却器３１は、たとえばアルミニウムから形成されている。冷却器３１は、ケース体２１とは別部品として形成されている。冷却器３１は、冷却水を流す管状部材の形態で形成されている。冷却器３１は、ケース体２１から独立して、冷却水が流れる流路を形成している。冷却器３１と半導体モジュール３６とは、ケース体２１内部の同室に配置されている。

冷却器３１の構造についてさらに詳細に説明すると、冷却器３１は、冷却水供給管３２と、冷却水排出管３３と、パイプ部３４とを含む。冷却水供給管３２は、ケース体２１の外部から内部に冷却水を供給する。冷却水排出管３３は、ケース体２１の内部から外部に冷却水を排出する。冷却水供給管３２および冷却水排出管３３は、それぞれ一方向に延びる。冷却水供給管３２および冷却水排出管３３は、複数の半導体モジュール３６の配列方向に延びる。冷却水供給管３２と冷却水排出管３３とは、互いに距離を隔てて平行に延びる。冷却水供給管３２と冷却水排出管３３とは、複数の半導体モジュール３６を挟んでその両側に配置されている。

パイプ部３４は、ケース体２１の内部に配置されている。パイプ部３４は、冷却水供給管３２から冷却水排出管３３まで延びる。パイプ部３４は、冷却水供給管３２および冷却水排出管３３が延びる方向の直交方向に延びる。複数のパイプ部３４が、複数の半導体モジュール３６の配列方向に並んでいる。パイプ部３４は、配列方向に隣り合う複数の半導体モジュール３６間に配置されている。パイプ部３４は、冷却水が流通する複数本のパイプの集まりから構成されている。冷却水供給管３２を通じてケース体２１内に供給された冷却水は、パイプ部３４を流れる。パイプ部３４を流れる間、冷却水は、各パイプ部３４の両側に配置された半導体モジュール３６と熱交換を行なう。本実施の形態では、半導体モジュール３６の両面から冷却が行なわれるため、冷却効率を向上させることができる。熱交換によって温度上昇した冷却水は、冷却水排出管３３を通って、ケース体２１の外部に排出される。

冷却器３１は、ケース体２１の内部から側面２１ａに突出するように設けられている。側面２１ａには、管挿入部２２が形成されている。冷却水供給管３２および冷却水排出管３３には、それぞれ防水用のグロメット３８が嵌め合わされている。冷却水供給管３２および冷却水排出管３３がグロメット３８とともに管挿入部２２に挿入されている。このとき、グロメット３８が嵌め合わされた位置よりも先の冷却水供給管３２および冷却水排出管３３の端部が、側面２１ａから突出する。

図３および図４を参照して、側面２１ａから突出する冷却水供給管３２および冷却水排出管３３の端部には、冷却水ホース４１が装着されている。冷却水ホース４１は、可撓性を有する。

ＰＣＵ７００は、コネクタ５１を含む。コネクタ５１は、側面２１ａに取り付けられている。コネクタ５１は、エンジン１１に向い合う位置に設けられている。コネクタ５１は、樹脂から形成されている。コネクタ５１は、金属から形成されてもよい。コネクタ５１には、図２中のＰＣＵ７００およびＥＣＵ９５０間を接続する信号線が接続されている。この信号線には、たとえば１０Ｖ以下の低圧の電流が流れる。

ＰＣＵ７００は、引っ掛け部５６を含む。引っ掛け部５６は、側面２１ａに設けられている。引っ掛け部５６は、エンジン１１に向い合う位置に設けられている。引っ掛け部５６は、金属から形成されている。引っ掛け部５６は、ケース体２１の一部であってもよいし、ケース体２１に取り付けられた別部品であってもよい。ＰＣＵ７００をエンジンルーム１３に搭載する際、引っ掛け部５６には、ＰＣＵ７００を吊り上げるためのスリングやチェーン等の吊り上げ治具が掛けられる。吊り上げ時にＰＣＵ７００の重量に耐えるため、引っ掛け部５６は十分な剛性を備える。

コネクタ５１および引っ掛け部５６は、側面２１ａから突出する冷却器３１よりも大きい剛性を備えてもよいし、小さい剛性を備えてもよい。コネクタ５１および引っ掛け部５６は、車両のボディから分離して設けられている。

コネクタ５１および引っ掛け部５６は、側面２１ａから冷却器３１よりも大きく突出する。エンジン１１からコネクタ５１および引っ掛け部５６までの距離Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ、エンジン１１から冷却器３１までの距離Ｌ３よりも小さい。

ハイブリッド自動車の側突時、サイドボディ１８が変形し、これに伴ってＰＣＵ７００がエンジン１１に向けて移動した場合を想定する。このような場合であっても、本実施の形態では、コネクタ５１および引っ掛け部５６が冷却器３１よりも大きく突出するため、まずコネクタ５１および引っ掛け部５６とエンジン１１とが接触する。これにより、ＰＣＵ７００がエンジン１１に向かって移動するエネルギを低減させ、エンジン１１と冷却器３１とが接触することを防止できる。また仮に、エンジン１１と冷却器３１とが接触したとしても、冷却器３１に加わる衝撃を小さくできる。

すなわち、本実施の形態では、エンジン１１およびＰＣＵ７００の少なくとも一方が互いに近接する方向に移動した場合に、エンジン１１と冷却器３１とが接触する前に、エンジン１１とコネクタ５１および引っ掛け部５６とが接触する。コネクタ５１および引っ掛け部５６は、それぞれ、信号線の接続および吊り上げ用治具の固定に加えて、冷却器３１を保護する役割を果たす。このため、本実施の形態では、冷却器３１の保護するためのプロテクタを新たに設ける必要がない。

この発明の実施の形態１における電力制御ユニットの冷却構造は、車両としてのハイブリッド自動車に搭載され、車両走行用の電力を制御する電力制御ユニットの冷却構造である。電力制御ユニットの冷却構造は、側面２１ａを含み、電子部品としての半導体モジュール３６を内蔵するケース体２１と、ケース体２１の内部から側面２１ａに突出し、半導体モジュール３６を冷却する冷却器３１と、側面２１ａに設けられた剛性部材としてのコネクタ５１および引っ掛け部５６とを備える。コネクタ５１および引っ掛け部５６は、側面２１ａから冷却器３１よりも大きく突出する。

このように構成された、この発明の実施の形態１における電力制御ユニットの冷却構造によれば、冷却器３１に加わる衝撃を小さくすることによって、冷却器３１が破損し、ケース体２１の内部で冷却水が漏洩することを防止できる。このため、ケース体２１に内蔵された半導体モジュール３６を適切に保護することができる。特に本実施の形態では、ＰＣＵ７００の冷却構造が、半導体モジュール３６に隣接してパイプ部３４が配置される構成となっている。このような構成では、優れた冷却効率が得られる一方、パイプ部３４が破損すると半導体モジュール３６が冷却水に浸る可能性が大きい。このため、冷却器３１に加わる衝撃が低減される本発明が、より有効に適用される。

なお、本実施の形態では、剛性部材がコネクタ５１および引っ掛け部５６である場合について説明したが、これに限られない。たとえば、剛性部材は、コネクタ５１および引っ掛け部５６のいずれか一方であってもよいし、側面２１ａに設けられた配線や配管のガイド部材等、別の部材であってもよい。

また、本実施の形態では、内燃機関とバッテリとを動力源とするハイブリッド自動車に本発明を適用したが、これに限定されず、燃料電池とバッテリとを動力源とする燃料電池ハイブリッド自動車（ＦＣＨＶ：Fuel Cell Hybrid Vehicle）、または電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）に本発明を適用することもできる。本実施の形態におけるハイブリッド自動車では、燃費最適動作点で内燃機関を駆動するのに対して、燃料電池ハイブリッド自動車では、発電効率最適動作点で燃料電池を駆動する。また、バッテリの使用に関しては、両方のハイブリッド自動車で基本的に変わらない。

（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２における電力制御ユニットの冷却構造が適用されたハイブリッド自動車を示す平面図である。本実施の形態における電力制御ユニットの冷却構造は、実施の形態１における電力制御ユニットの冷却構造と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。

図７を参照して、本実施の形態では、エンジンルーム１３に、剛体である部品としてのブレーキアクチュエータ７０が配置されている。ブレーキアクチュエータ７０は、スキッドコントロールコンピュータからの制御信号により各ホイールシリンダへのブレーキ圧力を調整して、各ホイールの回転状態を制御し、各制御（ＡＢＳ：anti-lock brake system、トラクションコントロール、ブレーキアシスト等）に応じた油圧回路の変更を行なう。ブレーキアクチュエータ７０は、ＰＣＵ７００とダッシュボードパネル１７との間に配置されている。ブレーキアクチュエータ７０とＰＣＵ７００とは、互いに距離を隔てて車両前後方向に隣り合っている。

ＰＣＵ７００のケース体２１は、側面２１ｂを含む。冷却器３１は、側面２１ｂから突出して設けられている。側面２１ｂは、略水平方向に面する。側面２１ｂは、ブレーキアクチュエータ７０と向い合う。ＰＣＵ７００は、実施の形態１におけるコネクタ５１および引っ掛け部５６に替えて、剛性部材６１を含む。剛性部材６１は、側面２１ｂに設けられている。剛性部材６１は、側面２１ｂから冷却器３１よりも大きく突出する。ブレーキアクチュエータ７０から剛性部材６１までの距離は、ブレーキアクチュエータ７０から冷却器３１までの距離よりも小さい。

ハイブリッド自動車が正面から衝突し、ＰＣＵ７００がブレーキアクチュエータ７０に向けて移動した場合を想定する。この場合、本実施の形態では、まず剛性部材６１とブレーキアクチュエータ７０とを衝突させることにより、冷却器３１に加わる衝撃を小さくできる。

このように構成された、この発明の実施の形態２における電力変換ユニットの冷却構造によれば、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

ハイブリッド自動車の駆動ユニットを模式的に表わす図である。 図１中のＰＣＵの構成を示す電気回路図である。 この発明の実施の形態１における電力制御ユニットの冷却構造が適用されたハイブリッド自動車の平面図である。 図３中の矢印ＩＶに示す方向から見たエンジンルーム内を示す正面図である。 図３中のＶ−Ｖ線上に沿ったＰＣＵの内部構造を示す断面図である。 図５中のＰＣＵの分解組み立て図である。 この発明の実施の形態２における電力制御ユニットの冷却構造が適用されたハイブリッド自動車を示す平面図である。

符号の説明

２１ ケース体、２１ａ，２１ｂ 側面、３１ 冷却器、３２ 冷却水供給管、３３ 冷却水排出管、３４ パイプ部、３６ 半導体モジュール、５１コネクタ、５６ 引っ掛け部、７０ ブレーキアクチュエータ、７００ ＰＣＵ。

Claims (5)

1. 車両に搭載され、車両走行用の電力を制御する電力制御ユニットの冷却構造であって、
   側面を含み、電子部品を内蔵するケース体と、
   前記ケース体の内部から前記側面に突出し、前記電子部品を冷却する冷却器と、
   前記側面に設けられた剛性部材とを備え、
   前記剛性部材は、前記側面から前記冷却器よりも大きく突出する、電力制御ユニットの冷却構造。
2. 前記車両を構成し、剛体である部品が、前記側面に対向する位置に設置され、
   前記剛性部材と前記部品との間の距離は、前記冷却器と前記部品との間の距離よりも小さい、請求項１に記載の電力制御ユニットの冷却構造。
3. 前記剛性部材は、電力制御ユニットの制御信号が流れる信号線が接続されるコネクタである、請求項１または２に記載の電力制御ユニットの冷却構造。
4. 前記剛性部材は、電力制御ユニットを車両に搭載する際に吊り上げ用治具が掛けられる部位である、請求項１から３のいずれか１項に記載の電力制御ユニットの冷却構造。
5. 前記電子部品は、複数の半導体モジュールであり、
   前記複数の半導体モジュールが、互いに間隔を設けて一方向に配列され、
   前記冷却器は、前記ケース体の内部から前記側面に突出し、前記ケース体の内部に冷媒を供給する冷媒供給管と、前記ケース体の内部から前記側面に突出し、前記ケース体の内部から冷媒を排出する冷媒排出管と、互いに隣り合う前記複数の半導体モジュール間に配置され、前記冷媒供給管から前記冷媒排出管まで延びるパイプ部とを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の電力制御ユニットの冷却構造。

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