JP2013103584A - Protective structure for power control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーコントロールユニットの保護構造に関するものである。 The present invention relates to a protective structure for a power control unit.
従来から、電気自動車等において、車体前部に配置されたモータルーム内には、例えばモータと、モータの上方に配設されてモータの駆動を制御するパワーコントロールユニット(以下、PCUという)と、モータ及びPCUの前方に配設されたラジエータと、が収納されている。 Conventionally, in an electric vehicle or the like, in a motor room arranged at the front part of a vehicle body, for example, a motor and a power control unit (hereinafter referred to as a PCU) arranged above the motor to control driving of the motor, A motor and a radiator disposed in front of the PCU are accommodated.
このような車両においては、例えば前面衝突(以下、前突という)等した場合に、車体前部から入力される衝撃荷重によりラジエータ等の周辺部材がPCUに向けて押し込まれることになる。
これに対して、例えば、特許文献1では、電気部品ユニットの下部に冷却手段を設け、この冷却手段の前端部を電気ユニットの前端部よりも前方に配置する構成が記載されている。この構成によれば、前突時に後方に向けて押し込まれた周辺部材が、電気部品ユニットよりも先に冷却手段に干渉することで、電気部品ユニットを保護できるとされている。
In such a vehicle, for example, in the case of a frontal collision (hereinafter referred to as a frontal collision), peripheral members such as a radiator are pushed toward the PCU by an impact load input from the front part of the vehicle body.
On the other hand, for example, Patent Document 1 describes a configuration in which a cooling unit is provided in a lower portion of an electric component unit, and a front end portion of the cooling unit is disposed in front of the front end portion of the electric unit. According to this configuration, the peripheral member pushed rearward at the time of the front collision can interfere with the cooling means before the electric component unit, thereby protecting the electric component unit.
ところで、PCUにおける筐体の前壁部には、PCUの内部に収納されたDCDCコンバータ等の高電圧デバイスと、PCUの周囲に配設された低電圧バッテリ等と、を接続する電力線をPCUの内部から引き出す貫通孔が形成されているのが一般的である。
この場合、前壁部において、貫通孔の周辺部分は、他の部分(貫通孔の形成されていない部分)に比べて剛性が低い。そのため、前突時において周辺部材のうち高強度部分、例えばラジエータのうち冷媒配管が接続されるジョイント部等が、貫通孔の周辺部分に接触した場合には、貫通孔の周辺部分を起点にして筐体が損傷する等の虞がある。これに対して、筐体自体の剛性や強度を高めることが考えられるが、製造コストが高くなるとともに、重量が増加するという問題がある。
By the way, a power line for connecting a high voltage device such as a DCDC converter housed in the PCU to a low voltage battery or the like disposed around the PCU is provided on the front wall of the casing of the PCU. Generally, a through-hole that is drawn out from the inside is formed.
In this case, in the front wall portion, the peripheral portion of the through hole is lower in rigidity than other portions (portions where no through hole is formed). Therefore, when a high-strength part of the peripheral member at the time of the front collision, for example, a joint part to which the refrigerant pipe of the radiator is connected contacts the peripheral part of the through-hole, the peripheral part of the through-hole is the starting point. There is a risk that the housing may be damaged. On the other hand, it is conceivable to increase the rigidity and strength of the housing itself, but there are problems that the manufacturing cost increases and the weight increases.
また、上述した特許文献1の構成では、貫通孔の位置等、具体的な構成については考慮されておらず、PCUを保護することに関して未だ改善の余地があった。 Further, in the configuration of Patent Document 1 described above, a specific configuration such as the position of the through hole is not considered, and there is still room for improvement with respect to protecting the PCU.
そこで、本発明は、低コスト化及び軽量化を図った上で、ラジエータ等における高強度部品と貫通孔周辺の低剛性部分との接触を防ぎ、パワーコントロールユニットを保護できるパワーコントロールユニットの保護構造を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a power control unit protection structure that can protect the power control unit by reducing the cost and weight and preventing contact between high-strength parts such as a radiator and a low-rigidity portion around the through hole. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1に記載した発明は、車両(例えば、実施形態における電気自動車1)の弱電系電気部品の電源である低電圧バッテリ(例えば、実施形態における低電圧バッテリ7)と、ラジエータ(例えば、実施形態におけるラジエータ6)と、が収納された車両前方のモータルーム(例えば、実施形態におけるモータルーム3)内に設けられるパワーコントロールユニット(例えば、実施形態におけるPCU5)の保護構造において、前記パワーコントロールユニットは、筐体(例えば、実施形態における筐体25)と、前記筐体の内部に収納されたDCDCコンバータ(例えば、実施形態におけるDCDCコンバータ46)と、を有し、前記パワーコントロールユニットは、前記車両の前後方向に沿って前記ラジエータと対向して配置されるとともに、前記車両の幅方向に沿う前記低電圧バッテリを回避した位置で前記低電圧バッテリよりも後方に配置され、前記筐体のうち、前記幅方向に沿う前記低電圧バッテリ側の側面前側には、前記DCDCコンバータと前記低電圧バッテリとを接続する第1電力線(例えば、実施形態における電力線88)を通すための第1貫通孔(例えば、実施形態における第1貫通孔86)が設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a low-voltage battery (for example, the low-
請求項2に記載した発明では、前記パワーコントロールユニットを支持するユニット支持フレーム(例えば、実施形態におけるユニット支持)を備え、前記ユニット支持フレームは、前記幅方向の外側から前記第1貫通孔を囲むように配置されていることを特徴とする。 In a second aspect of the present invention, a unit support frame (for example, a unit support in the embodiment) that supports the power control unit is provided, and the unit support frame surrounds the first through hole from the outside in the width direction. It is arranged so that it may be arranged.
請求項3に記載した発明では、前記ユニット支持フレームは、前記幅方向から見て前記第1貫通孔と重なる位置で上下方向に沿って延在する第1保護部と、前記第1保護部から分岐して前記前後方向に沿って延在した後、前記幅方向に沿って延在する第2保護部と、を有していることを特徴とする。
In the invention described in
請求項4に記載した発明では、前記低電圧バッテリ以外の他の電気部品に電力を供給するための第2電力線(例えば、実施形態における電力線88)を有し、前記筐体の前記側面には、前記第2電力線を通す第2貫通孔(例えば、実施形態における第2貫通孔87)が前記第1貫通孔に隣接して設けられていることを特徴とする。
In the invention described in
請求項5に記載した発明では、前記DCDCコンバータは、前記筐体内において、前記幅方向に沿う前記低電圧バッテリ寄りに配置されていることを特徴とする。
The invention described in
請求項6に記載した発明では、前記筐体は、高電圧デバイスが収納されたアッパケース(例えば、実施形態におけるアッパケース51)及びロアケース(例えば、実施形態におけるロアケース52)と、これら前記アッパケース及び前記ロアケースの間を仕切り、前記アッパケース及び前記ロアケースとの間で熱交換を行うヒートシンク筐体(例えば、実施形態におけるヒートシンク筐体53)と、を備え、前記ヒートシンク筐体の下面側には、前記高電圧デバイスのうち前記DCDCコンバータが固定され、前記ヒートシンク筐体の上面側には、前記高電圧デバイスのうち前記DCDCコンバータ以外の他の前記高電圧デバイス(例えば、実施形態におけるPM45)が固定され、前記第1貫通孔は、前記側面において前記ロアケースに設けられていることを特徴とする。
In the invention described in
請求項1に記載した発明によれば、第1貫通孔を筐体の側面前側に設けることで、筐体の前面に貫通孔を形成する必要がない。そのため、パワーコントロールユニットの前方にラジエータジョイント等の高強度部品等が存在する場合に、前突等の衝突時において高強度部品が第1貫通孔周辺の低剛性部分に接触するのを防止できる。これにより、パワーコントロールユニット自体の剛性や強度を高くすることないので、低コスト化及び軽量化を図った上で、パワーコントロールユニットを保護できる。
また、低電圧バッテリをパワーコントロールユニットよりも前方に配置することで、メンテナンス時にアクセスし易くなる。
According to the invention described in claim 1, by providing the first through hole on the front side of the side surface of the housing, it is not necessary to form a through hole on the front surface of the housing. Therefore, when a high-strength component such as a radiator joint is present in front of the power control unit, it is possible to prevent the high-strength component from contacting a low-rigidity portion around the first through hole at the time of a collision such as a front collision. Thereby, since the rigidity and intensity | strength of power control unit itself are not made high, a power control unit can be protected, aiming at cost reduction and weight reduction.
Moreover, it becomes easy to access at the time of a maintenance by arrange | positioning a low voltage battery ahead of a power control unit.
請求項2に記載した発明によれば、衝突時において、パワーコントロールユニットの周辺部材(例えば、低電圧バッテリ)が第1貫通孔に向けて押し込まれたとしても、第1貫通孔に向けた周辺部材の移動をユニット支持フレームにより規制できる。これにより、周辺部材が第1貫通孔に接触するのを確実に防止し、パワーコントロールユニットを保護できる。 According to the invention described in claim 2, even when a peripheral member (for example, a low voltage battery) of the power control unit is pushed toward the first through hole at the time of the collision, the periphery toward the first through hole The movement of the member can be restricted by the unit support frame. Thereby, it can prevent reliably that a peripheral member contacts a 1st through-hole, and can protect a power control unit.
請求項3に記載した発明によれば、第1貫通孔と重なるように第1保護部を配置することで、衝突時において、特に左右方向に沿う周辺部材のパワーコントロールユニットに向けた移動を規制できる。また、第1貫通孔の前方で第2保護部が延在しているため、特に前後方向に沿う周辺部材のパワーコントロールユニットに向けた移動を規制できる。
これにより、パワーコントロールユニットを保護できるとともに、第1貫通孔から引き出されている第1電力線が引っ張られて引き抜かれる等を抑制できる。
According to the invention described in
Thereby, while being able to protect a power control unit, the 1st electric power line pulled out from the 1st penetration hole can be controlled to be pulled and pulled out.
請求項4に記載した発明によれば、第2電力線を通す第2貫通孔が第1貫通孔に隣接して設けられているため、筐体の前面に低剛性部分が形成されるのを防ぐことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the second through-hole through which the second power line passes is provided adjacent to the first through-hole, the formation of the low-rigidity portion on the front surface of the housing is prevented. be able to.
請求項5に記載した発明によれば、第1電力線を引き出す第1貫通孔を、筐体のうち低電圧バッテリ寄りに配置することで、第1電力線を短縮できるため、モータルーム内のレイアウト性を向上させることができる。
According to the invention described in
請求項6に記載した発明によれば、ユニット支持フレームによりパワーコントロールユニットを下方から支持する構成を採用した場合に、DCDCコンバータをヒートシンク筐体の下面側に固定することで、パワーコントロールユニットのうちロアケース側に貫通孔が形成されることになる。そのため、ユニット支持フレームにより貫通孔を保護し易いレイアウトとすることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the configuration in which the power control unit is supported from below by the unit support frame is adopted, the DCDC converter is fixed to the lower surface side of the heat sink housing, A through hole is formed on the lower case side. For this reason, the layout can be easily protected by the unit support frame.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(電気自動車)
図1は本実施形態における電気自動車の前部を側方から見た概略構成図である。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。
図1に示すように、本実施形態の電気自動車(車両)1において、車体2の前部にはモータルーム3が画成されている。モータルーム3内には、駆動源としてのモータ4と、モータ4の上方に配置されてモータ4の駆動を制御するPCU5と、モータ4及びPCU5の前方に配置されたラジエータ6と、PCU5の周囲に配置された低電圧バッテリ7と、が主に収納されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Electric car)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a front portion of an electric vehicle according to the present embodiment as viewed from the side. Note that the directions such as front, rear, left and right in the following description are the same as those in the vehicle unless otherwise specified.
As shown in FIG. 1, in an electric vehicle (vehicle) 1 of the present embodiment, a
なお、モータルーム3の後部には、図示しない車室内とモータルーム3内とを前後方向で区画するダッシュボード8が設けられている。このダッシュボード8は、PCU5の後方において上下方向に沿って延在するダッシュボードロア9と、ダッシュボードロア9の上端部から前方に向かって連設されたダッシュボードアッパ10と、を備えている。
Note that a
モータ4は、円筒状に形成され、その回転軸を左右方向に向けた状態で、図示しない防振部材を介して車体2に弾性支持されている。
低電圧バッテリ7は、電気自動車1の弱電系電気部品である各種補機類を駆動するための電源であって、モータルーム3内の左側に配設されている。
The
The
図2はモータルーム内を示す平面図、図3は側面図、図4は正面図である。なお、各図においては、上述したモータ4及び後述する電力線88を省略している。
図1〜4に示すように、ラジエータ6は、厚さ方向を前後方向とする矩形板状に形成され、ラジエータ6、モータ4及びPCU5の間を循環する冷媒と、走行風である外気と、の間で熱交換することにより、冷媒を冷却する。具体的に、ラジエータ6は、ラジエータコア11と、ラジエータコア11の上部及び下部にそれぞれ一体に取り付けられる上部タンク12、及び下部タンク13と、を備えている。なお、ラジエータ6の後方には、冷却ファン14、及びラジエータ6の後方と冷却ファン14との間を覆うファンシュラウド15が設けられている。
2 is a plan view showing the inside of the motor room, FIG. 3 is a side view, and FIG. 4 is a front view. In each figure, the
As shown in FIGS. 1-4, the
図4に示すように、ラジエータ6の上部タンク12における左側、具体的には前後方向から見てPCU5の後述するロアケース52と重なる位置には、後方に向けて突出する入口ラジエータジョイント21が形成されている。この入口ラジエータジョイント21は、上部タンク12の内外に連通して後方に向けて開口している。一方、ラジエータ6の下部タンク13における右側には、後方に向けて突出する図示しない出口ラジエータジョイント22が形成されている。この出口ラジエータジョイントは、下部タンク13の内外に連通して後方に向けて開口している。
As shown in FIG. 4, an inlet radiator joint 21 that protrudes rearward is formed on the left side of the
図2〜4に示すように、各ラジエータジョイント21,22には、弾性材料からなる冷媒配管23が接続されている。この冷媒配管23は、一端側が出口ラジエータジョイント22に接続された後、ウォータポンプ(不図示)、PCU5、及びモータ4に直列に接続され、他端側が入口ラジエータジョイント21に接続されている。ラジエータ6を流通する冷媒は、ウォータポンプの駆動によって出口ラジエータジョイント22から冷媒配管23に供給される。なお、冷媒配管23を流通する冷媒は、PCU5の後述するウォータジャケット47、モータ4の図示しないウォータジャケットに順に供給され、それぞれ熱交換が行われた後、入口ラジエータジョイント21からラジエータ6内に戻される。
As shown in FIGS. 2 to 4, a
図5は、PCU及びユニット支持フレームの斜視図である。
図3〜5に示すように、PCU5は、例えば車室内の下方に配設された高電圧バッテリ(不図示)から供給される直流電力を三相(U相、V相、W相)の交流電力に変換し、変換した交流電力をモータ4に供給することでモータ4を駆動制御している。具体的に、PCU5は、左右方向(車幅方向)を長手方向とした直方体形状に形成された筐体25を備え、この筐体25がユニット支持フレーム31を介して車体2に支持されている。
FIG. 5 is a perspective view of the PCU and the unit support frame.
As shown in FIGS. 3 to 5, the
(ユニット支持フレーム)
図2〜5に示すように、ユニット支持フレーム31は、パイプ状の部材であり、上下方向から見てモータルーム3内の左右方向中央部において、PCU5の全周を取り囲むように配設されている。具体的に、ユニット支持フレーム31は、PCU5に対して右側に配設された右サイド支持フレーム32と、左側に配設された左サイド支持フレーム33と、各サイド支持フレーム32,33の前端部同士を接合するフロント支持フレーム34と、各サイド支持フレーム32,33の後端部同士を接合するリア支持フレーム35と、を有している。
(Unit support frame)
As shown in FIGS. 2 to 5, the
まず、フロント支持フレーム34は、筐体25の前方において、筐体25の下部を左右方向に沿って延在しているとともに、その延在方向に沿う両端部には後方に向けて屈曲された屈曲部(第2保護部)36が形成されている。
リア支持フレーム35は、PCU5における筐体25の後方において、筐体25の上部を左右方向に沿って延在しているとともに、その延在方向に沿う両端部が下方に向けて屈曲されている。リア支持フレーム35は、左右方向に沿う複数箇所において、上述したダッシュボード8に締結されている。また、リア支持フレーム35の延在方向に沿う両端部は、ユニット支持フレーム31を車体2に固定するための脚部37を構成している。なお、図中では脚部37のうち、リア支持フレーム35の左側の脚部37のみ示している。
First, the
The
右サイド支持フレーム32は、筐体25の右側において、筐体25の上下方向中間部分を前後方向に沿って延在している。また、右サイド支持フレーム32のうち、前端部はフロント支持フレーム34の右端部に接合される一方、後端部はリア支持フレーム35の右端部に接合されている。
右サイド支持フレーム32とフロント支持フレーム34との接合部分からは、下方に向けて脚部38が延在している。脚部38は上端部から下端部に向かうに従い漸次PCU5に対して外側(右側)に向けて延在し、脚部38を介してユニット支持フレーム31が車体2に固定されている。
The right
A
左サイド支持フレーム33は、PCU5の左側において、前後方向に沿って延在する前後フレーム39と、前後フレーム39の前端部から下方に向けて連設された鉛直フレーム(第1保護部)40と、を備えている。
The left
前後フレーム39は、筐体25の左側において、筐体25の上部を前後方向に沿って延在している。前後フレーム39の後端部は、上述したリア支持フレーム35の左端部のうち、上下方向に沿う中間部に接合されている。一方、前後フレーム39の前端部は、前後方向において、PCU5の後述するPCU側端子ボックス56よりも前方に位置している。
The front /
鉛直フレーム40は、前後フレーム39の前端部から下方に向けて屈曲形成されて構成されている。また、鉛直フレーム40の下部には、フロント支持フレーム34の屈曲部36が接合されている。また、鉛直フレーム40の下端部は、PCU5に対して左右方向の外側(左側)に向けて屈曲された脚部41を構成し、この脚部41を介してユニット支持フレーム31が車体2に固定されている。
The
(PCU)
図1,2に示すように、PCU5は、上述した筐体25がユニット支持フレーム31の内側で支持されている。具体的に、PCU5は、左右方向において上述した低電圧バッテリ7よりも右側(モータルーム3の内側)で、低電圧バッテリ7を左右方向に回避した位置に配置されるとともに、前後方向において低電圧バッテリ7よりも後方に配置されている。筐体25内には、後述するパワーモジュール(以下、PMという)45や、高電圧バッテリからの電力を降圧させるDCDCコンバータ46(図3参照)、外部電源からの電力をバッテリに蓄電可能とする充電用デバイス等の各種高電圧デバイスが収納されている。
(PCU)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3〜5に示すように、筐体25は、アッパケース51と、アッパケース51の下方に配置されたロアケース52と、アッパケース51及びロアケース52の間を仕切るヒートシンク筐体53と、を備え、上下方向に沿って三段に分割構成されている。
アッパケース51は、アルミ材料等により構成され、上下方向に沿って開口する矩形枠型のものであり、その上端開口部がアッパカバー54により覆われている。アッパケース51内には、PM45が収納されている。このPM45は、高電圧バッテリからの電力を直流から交流に変換するインバータ、及びそれを制御する制御装置等を含んでいる。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
The
また、アッパケース51の周壁部55のうち、左右方向の一方側(左側)に位置する側壁部55aには、左右方向の外側(左側)に向けて突出するPCU側端子ボックス56が形成されている。このPCU側端子ボックス56には、モータ4とPCU5とを各相ごとに接続する複数のモータハーネス57が装着されている。
Further, a PCU
各モータハーネス57は、側壁部55aに沿って前後方向に並んで配列されている。モータハーネス57は、一端側がPCU側端子ボックス56内に下方から装着され、PCU側端子ボックス56内において、図示しない複数のバスバーを介してPCU5内に電気的に接続されている。一方、各モータハーネス57の他端側は、モータ4における図示しないモータ側端子ボックスに装着され、モータ側端子ボックス内において図示しない複数のバスバーを介してモータ4に電気的に接続されている。
The motor harnesses 57 are arranged side by side in the front-rear direction along the
また、各モータハーネス57の延在方向に沿う中間部分は、第1ブラケット61を介して左サイド支持フレーム33に保持されている。この第1ブラケット61は、前後フレーム39の下方、かつ鉛直フレーム40の後方に位置する部分において、モータハーネス57の配列方向、すなわち前後方向に沿って延在する板状に形成され、モータハーネス57をそれぞれ保持している。また、第1ブラケット61は、一端側が鉛直フレーム40に固定される一方、他端側が前後フレーム39に固定されている。
Further, an intermediate portion along the extending direction of each
また、PCU側端子ボックス56の上端部には、左側に向けて複数の取付片62が突出している。これら取付片62は、PCU側端子ボックス56における前後方向に沿って2箇所形成されており、これら取付片62が前後フレーム39に上方から固定されている。
A plurality of mounting
図6は、ヒートシンク筐体を下方から見た斜視図である。
図5,6に示すように、ヒートシンク筐体53は、アルミ材料のうち、アッパケース51及びロアケース52よりも剛性の高い材料により構成されている。ヒートシンク筐体53は、平面視外形がアッパケース51と同等の形状をなす矩形板状の仕切部65(図6参照)を備え、アッパケース51の下端開口部を閉塞するように設けられている。そして、仕切部65の上面側には、上述したPM45が固定されている(図3参照)。
FIG. 6 is a perspective view of the heat sink housing as viewed from below.
As shown in FIGS. 5 and 6, the
また、仕切部65の外周縁には、仕切部65の全周を取り囲む周壁部66が下方に向けて垂下されている。周壁部66は、その下端縁がロアケース52の後述する天壁部67(図7参照)に突き合わされた状態で固定されている。そして、ロアケース52の天壁部67と、ヒートシンク筐体53の仕切部65及び周壁部66と、で囲まれた空間は、ラジエータ6から供給される冷媒が流通するウォータジャケット47を構成している。すなわち、本実施形態では、各ケース51,52間にウォータジャケット47が配置されており、アッパケース51に収納される高電圧デバイス(例えば、PM45等)や、ロアケース52に収納される高電圧デバイス(例えば、DCDCコンバータ46等)で発生した熱は、ウォータジャケット47に放熱されることで各高電圧デバイスが冷却される。
A
周壁部66における右側縁部には、左右方向外側(右側)に向けて複数の取付片71が突出している。これら取付片71は、前後方向に沿って2箇所形成されており、これら取付片71が右サイド支持フレーム32に上方から固定されている。
A plurality of
周壁部66の前縁部には、ウォータジャケット47の内外を連通させる冷媒入口ポート72、及び冷媒出口ポート73が左右方向に間隔をあけて設けられている。冷媒入口ポート72は、周壁部66の前縁部のうち、左側に設けられている。具体的には、基端側が周壁部66の内面からウォータジャケット47内に向けて開口する一方、先端側は周壁部66から下方に向けて延在した後、前方に向けて屈曲され、前方に向けて開口している。冷媒出口ポート73は、上述した冷媒入口ポート72と同様の構成からなり、ヒートシンク筐体53の前縁部のうち、右側に設けられている。
A
冷媒入口ポート72の先端側には、上述した冷媒配管23が接続され、ウォータジャケット47内と出口ラジエータジョイント22との間が、上述したウォータポンプを介して連通している。また、冷媒出口ポート73の先端側には、冷媒配管23が接続され、ウォータジャケット47内とモータ4のウォータジャケット内との間が連通している。
The
図7は、ロアケースを上方から見た斜視図である。
図5,7に示すように、ロアケース52は、下方に向けて開放された有頂筒状とされ、アッパケース51と同様の材料により、平面視外形がアッパケース51と同等に形成されている。ロアケース52の天壁部67における外周部分には、上述したヒートシンク筐体53の周壁部66が固定されている。
FIG. 7 is a perspective view of the lower case as viewed from above.
As shown in FIGS. 5 and 7, the
ロアケース52内には、上述した高電圧デバイスのうち、例えばDCDCコンバータ46が収納されている。DCDCコンバータ46は、天壁部67の下面における左側、すなわち低電圧バッテリ7側に固定されている。なお、ロアケース52の下端開口部は、ロアカバー81により覆われている。
Among the high voltage devices described above, for example, a
また、ロアケース52の周壁部82における前壁部82aには、上述した冷媒入口ポート72、及び冷媒出口ポート73を収容する収容凹部83がそれぞれ形成されている。具体的に、各収容凹部83は、左右方向において冷媒入口ポート72、及び冷媒出口ポート73とそれぞれ重なる位置において、後方に向けて窪み形成されている。そして、冷媒入口ポート72及び冷媒出口ポート73は、収容凹部83内で後方及び側方が囲まれた状態で前方に向けて開口している。
Further, the
また、ロアケース52の前壁部82aには、複数の取付片84が前方に向けて突出している。これら取付片84は、左右方向に沿って2箇所形成されており、これら取付片84がフロント支持フレーム34に上方から固定されている。
A plurality of
ここで、図3に示すように、ロアケース52の周壁部82のうち、左側(低電圧バッテリ7側)に位置する側壁部(側面)82bには、側壁部82bを左右方向に貫通する複数の貫通孔86,87(第1貫通孔86及び第2貫通孔87)が形成されている。これら貫通孔86,87は、側壁部82bの前側において、前後方向に隣接して形成されている。この場合、上述した鉛直フレーム40は、第1貫通孔86と第2貫通孔87との間、具体的には第1貫通孔86の後端部と第2貫通孔87の前端部と重なる位置に延在している。そして、鉛直フレーム40のうち、各貫通孔86,87よりも下方に位置する部分において、フロント支持フレーム34の屈曲部36が接合されている。すなわち、鉛直フレーム40は、各貫通孔86,87よりも下方に位置する部分において、屈曲部36に分岐しており、これら鉛直フレーム40及び屈曲部36によって、第1貫通孔86と第2貫通孔87をPCU5の外側から囲んでいる。
Here, as shown in FIG. 3, among the
図8は図5のD部拡大図である。
図5,7,8に示すように、貫通孔86,87には、ロアケース52内のDCDCコンバータ46と、上述した低電圧バッテリ7やその他の電気部品と、をそれぞれ接続する電力線88(第1電力線88a、及び第2電力線88b)がグロメット89(図5参照)を介して挿入されている。
FIG. 8 is an enlarged view of a portion D in FIG.
As shown in FIGS. 5, 7, and 8, the through
そして、上述した電力線88は、一端側が貫通孔86,87を通してロアケース52内に案内され、ロアケース52内で上述したDCDCコンバータ46に接続されている。一方、各電力線88の他端側は、貫通孔86,87からそれぞれ下方に向けて引き出された後、上述した鉛直フレーム40に設けられた第2ブラケット90によりまとめて保持されている。その後、各電力線88は、鉛直フレーム40よりも後方において、上述した第1ブラケット61を下方から回り込んだ後、上方に向けて引き回されている。そして、電力線88のうち、第1電力線88aの他端側は前方に向けて引き回された後、上述した低電圧バッテリ7に接続されている。また、第2電力線88bの他端側は、低電圧バッテリ7以外の他の電気部品(不図示)に接続されている。
The
図2〜5,8に示すように、ロアケース52の前壁部82aのうち左側(前後方向から見て上述したラジエータ6の入口ラジエータジョイント21と重なる位置)には、ロアケース52を前方から覆うガードブラケット91が設けられている。このガードブラケット91は、例えば鉄等からなる板材であり、左右方向に沿って延在する下端連結部92と、下端連結部92の延在方向両端部からそれぞれ上方に向けて連設された一対の延在部93と、を備え、前後方向から見てU字状に形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 5 and 8, on the left side of the
下端連結部92は、その左右方向両端部における取付箇所94がフロント支持フレーム34に前方から取り付けられている。
各延在部93は、下端部が上方に向かうに従い前方に向けて膨出した後、上端部が上方に向かうに従い後方に向けて傾斜しており、ロアケース52を跨ぐように形成されている。そして、延在部93の上端は、ヒートシンク筐体53の周壁部66に固定されている。
As for the lower
Each extending
ここで、各延在部93は、上述した冷媒入口ポート72の左右方向両側に配置され、前後方向から見て冷媒入口ポート72を左右方向に挟むように配置されている。したがって、冷媒入口ポート72は、前後方向から見て各延在部93間から露出するように配置されている。
また、左右方向において、下端連結部92とフロント支持フレーム34との各取付箇所94の間には、上述したPCU5の取付片84のうち、左側の取付片84が配置されている。具体的に、取付片84は、各延在部93のうち、左側の延在部93の後方に配置されており、左側の延在部93が取付片84を前方から覆うように配置されている。
Here, each extending
Further, in the left-right direction, the left mounting
このように、本実施形態では、DCDCコンバータ46と低電圧バッテリ7とを接続する電力線88を通すための第1貫通孔86を、ロアケース52の側壁部82bに設ける構成とした。
この構成によれば、第1貫通孔86を側壁部82bに設けることで、PCU5の前面(例えば、前壁部82a)に貫通孔を形成する必要がない。そのため、PCU5の前方に入口ラジエータジョイント21等の高強度部品等が存在する場合に、前突時において高強度部品が第1貫通孔86周辺の低剛性部分に接触するのを防止できる。これにより、PCU5自体の剛性を高くすることなく、PCU5を保護できるため、低コスト化及び軽量化を図ることができる。
また、電力線88を引き出す貫通孔86,87を、PCU5のうち低電圧バッテリ7側の側面(側壁部82b)に設けることで、電力線88を短縮できるため、モータルーム3内のレイアウト性を向上させることができる。
また、低電圧バッテリ7をPCU5よりも前方に配置することで、メンテナンス時にアクセスし易くなる。
As described above, in this embodiment, the first through
According to this configuration, by providing the first through
Moreover, since the
Moreover, it becomes easy to access at the time of a maintenance by arrange | positioning the
さらに、ユニット支持フレーム31の左サイド支持フレーム33を、貫通孔86,87を外側から囲むように配置することで、衝突時において、PCU5の周辺部材(例えば、低電圧バッテリ7)が貫通孔86,87に向けて押し込まれたとしても、貫通孔86,87に向けた周辺部材の移動を左サイド支持フレーム33により規制できる。これにより、周辺部材が貫通孔86,87に接触するのを確実に防止し、PCU5を保護できる。
この場合、貫通孔86,87と重なるように鉛直フレーム40を配置することで、衝突時において、特に左右方向に沿う周辺部材のPCU5に向けた移動を規制できる。また、貫通孔86,87の前方でフロント支持フレーム34の屈曲部36が延在しているため、特に前後方向に沿う周辺部材のPCU5に向けた移動を規制できる。
これにより、PCU5を保護できるとともに、貫通孔86,87から引き出されている電力線88が引っ張られて引き抜かれる等を抑制できる。
Further, by arranging the left
In this case, by disposing the
Thereby, while being able to protect PCU5, it can suppress that the
また、他方の電力線88を通す第2貫通孔87が第1貫通孔86に隣接して設けられているため、PCU5の前面に低剛性部分が形成されるのを防ぐことができる。さらに、ユニット支持フレーム31により第1貫通孔86とともに第2貫通孔87を保護できる。
Further, since the second through
しかも、ロアケース52内において、DCDCコンバータ46を左側、すなわち低電圧バッテリ7側に配置することで、電力線88を短縮できるため、ロアケース52内でのレイアウト性を向上できる。
In addition, since the
また、本実施形態のようにユニット支持フレーム31によりPCU5を下方から支持する構成を採用した場合に、DCDCコンバータ46をヒートシンク筐体53の下面側に固定することで、PCU5のうちロアケース52側に貫通孔86,87が形成されることになる。そのため、ユニット支持フレーム31により貫通孔86,87を保護し易いレイアウトとすることができる。
Further, when the configuration in which the
なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、バッテリを電力源として駆動する電気自動車1に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず電力源を燃料電池とする燃料電池車両にも本発明を適用することが可能である。
また、モータルーム3内でのレイアウトや、PCU5の構成等については適宜変更可能である。
上述した実施形態では、側壁部に貫通孔86,87を2箇所形成した場合について説明したが、貫通孔は1箇所や3箇所以上の複数であっても構わない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes those in which various modifications are made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. In other words, the configuration described in the above-described embodiment is merely an example, and can be changed as appropriate.
For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the electric vehicle 1 that drives a battery as a power source has been described. However, the present invention is not limited to this and is also applied to a fuel cell vehicle that uses a power source as a fuel cell. Is possible.
Further, the layout in the
In the above-described embodiment, the case where the two through
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.
1…電気自動車(車両) 3…モータルーム 5…PCU(パワーコントロールユニット) 6…ラジエータ 7…低電圧バッテリ 25…筐体 31…ユニット支持フレーム 36…屈曲部(第2保護部) 40…鉛直フレーム(第1保護部) 45…PM(他の高電圧デバイス) 46…DCDCコンバータ 51…アッパケース 52…ロアケース 53…ヒートシンク筐体 82b…側壁部(側面) 86…第1貫通孔 87…第2貫通孔 88a…第1電力線 88b…第2電力線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric vehicle (vehicle) 3 ...
Claims (6)
前記パワーコントロールユニットは、筐体と、
前記筐体の内部に収納されたDCDCコンバータと、を有し、
前記パワーコントロールユニットは、前記車両の前後方向に沿って前記ラジエータと対向して配置されるとともに、前記車両の幅方向に沿う前記低電圧バッテリを回避した位置で前記低電圧バッテリよりも後方に配置され、
前記筐体のうち、前記幅方向に沿う前記低電圧バッテリ側の側面前側には、前記DCDCコンバータと前記低電圧バッテリとを接続する第1電力線を通すための第1貫通孔が設けられていることを特徴とするパワーコントロールユニットの保護構造。 In the protection structure of the power control unit provided in the motor room in front of the vehicle in which the low-voltage battery that is the power source of the weak electrical system electrical component of the vehicle and the radiator is housed,
The power control unit includes a housing,
A DCDC converter housed in the housing,
The power control unit is disposed opposite to the radiator along the front-rear direction of the vehicle, and is disposed behind the low-voltage battery at a position avoiding the low-voltage battery along the width direction of the vehicle. And
A first through hole for passing a first power line connecting the DCDC converter and the low-voltage battery is provided on the front side of the low-voltage battery side along the width direction in the casing. A protective structure for the power control unit.
前記ユニット支持フレームは、前記幅方向の外側から前記第1貫通孔を囲むように配置されていることを特徴とする請求項1記載のパワーコントロールユニットの保護構造。 A unit support frame for supporting the power control unit;
The power control unit protection structure according to claim 1, wherein the unit support frame is disposed so as to surround the first through hole from the outside in the width direction.
前記第1保護部から分岐して前記前後方向に沿って延在した後、前記幅方向に沿って延在する第2保護部と、を有していることを特徴とする請求項2記載のパワーコントロールユニットの保護構造。 The unit support frame includes a first protection portion extending in a vertical direction at a position overlapping the first through hole as viewed from the width direction;
3. A second protection portion extending from the first protection portion and extending along the front-rear direction and then extending along the width direction, and a second protection portion extending along the width direction. Power control unit protection structure.
前記筐体の前記側面には、前記第2電力線を通す第2貫通孔が前記第1貫通孔に隣接して設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載のパワーコントロールユニットの保護構造。 A second power line for supplying power to other electrical components other than the low voltage battery;
4. The device according to claim 1, wherein a second through hole through which the second power line passes is provided adjacent to the first through hole in the side surface of the housing. 5. The protection structure of the power control unit described in 1.
前記ヒートシンク筐体の下面側には、前記高電圧デバイスのうち前記DCDCコンバータが固定され、
前記ヒートシンク筐体の上面側には、前記高電圧デバイスのうち前記DCDCコンバータ以外の他の前記高電圧デバイスが固定され、
前記第1貫通孔は、前記側面において前記ロアケースに設けられていることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載のパワーコントロールユニットの保護構造。 The housing includes an upper case and a lower case in which a high-voltage device is housed, and a heat sink housing that partitions the upper case and the lower case and exchanges heat between the upper case and the lower case. Prepared,
The DCDC converter of the high voltage device is fixed to the lower surface side of the heat sink housing,
The high voltage device other than the DCDC converter among the high voltage devices is fixed to the upper surface side of the heat sink casing,
The power control unit protection structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the first through hole is provided in the lower case on the side surface.
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