JP2018024384A - 電力制御ユニットの車載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書は、電力制御ユニットの車載構造に関し、衝突時に電力制御ユニットに加わるダメージを低減する。【解決手段】ＰＣＵ（電力制御ユニット）１０は、サスペンションタワー７ａの後方に配置されている。ＰＣＵ１０とサスペンションタワー７ａの間にリレーボックス２０が配置されている。車両が衝突した際、サスペンションタワー７ａが後退すると、ＰＣＵ１０と干渉する。このとき、リレーボックス２０が緩衝材として機能し、ＰＣＵ１０に加わる衝撃を低減する。【選択図】図１

Description

本明細書は、走行用モータへの供給電力を制御する電力制御ユニットの車両前部空間における車載構造を開示する。

走行用モータを備える電気自動車の多くは、走行用モータと、走行用モータへの供給電力を制御する電力制御ユニットを車両前部空間（フロントコンパートメント）に搭載している（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示された車載構造では、電力制御ユニットは、サスペンションタワーの後方に配置されている。なお、本明細書における「後」とは、車両前後方向の「後」を意味する。また、本明細書における電気自動車には、走行用モータとエンジンを備えるハイブリッド車、及び、燃料電池をモータ用の電源として備える燃料電池車が含まれる。

特開２００９−０４４９１２号公報

電力制御ユニットの内部には、１００ボルト以上の高電圧が印加される部品が収容されている。車両の衝突対策として、高電圧が印加されている部品が露出することのないように電力制御ユニットの筐体を保護する必要がある。サスペンションタワーの内部には、比較的に質量の大きいサスペンションが収容されている。車両の衝突時、衝撃によりサスペンションとともにサスペンションタワーが後退すると、電力制御ユニットとサスペンションタワーが干渉し、電力制御ユニットがダメージを受けるおそれがある。本明細書は、サスペンションタワーの後方に配置された電力制御ユニットが衝突時に受けるダメージを低減する技術を開示する。

本明細書が開示する車載構造では、サスペンションタワーの後方に配置されている電力制御ユニットとサスペンションタワーの間にリレーボックスを配置する。車両衝突時にサスペンションタワーが後退したとき、リレーボックスが緩衝材の役割を果たし、電力制御ユニットに加わるダメージが軽減される。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

フロントコンパートメント内のデバイス配置を示す平面図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。

図面を参照して実施例の車載構造を説明する。実施例の車載構造２は、ハイブリッド車９０のフロントコンパートメント９１に、電力制御ユニット１０を搭載する構造である。図１は、ハイブリッド車９０のフロントコンパートメント９１におけるデバイス配置を示す平面図である。図２に、図１のII−II線に沿った断面図を示す。なお、図２では、電力制御ユニット１０（後述）の内部の部品、及び、リレーボックス２０（後述）の内部の部品は図示を省略した。

ハイブリッド車９０は、走行用にエンジン６とモータ４を備えており、それらはフロントコンパートメント９１に搭載されている。図中のモータ４は、その内部にギアセットを備えており、モータ４の出力軸とエンジン６の出力軸がそのギアセットを介して連携している。

エンジン６とモータ４（走行用モータ）は、車両の前後方向に延びる２本のサイドメンバ３の間に懸架されている。エンジン６は、車幅方向で車両の両側に位置する一対のフロントサスペンションタワー７ａ、７ｂの間に位置している。以下、説明の便宜上、「フロントサスペンションタワー」を単純に「サスタワー」と称する。なお、フロントコンパートメント９１には、エンジン６、モータ４、サスタワー７ａ、７ｂ、電力制御ユニット１０、リレーボックス２０の他にも様々なデバイスが搭載されているが、それらは図示を省略した。

右サスタワー７ａの後方に電力制御ユニット１０が配置されている。以下、説明の便宜上、電力制御ユニット１０をＰＣＵ１０（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ １０）と称する。ＰＣＵ１０は、ブラケット１２（図２参照）を介して、サイドメンバ３と、右エプロン８に支持されている。なお、図２では、ブラケット１２とサイドメンバ３との締結箇所は見えていない。ＰＣＵ１０は、モータ４への供給電力を制御するユニットである。具体的には、ＰＣＵ１０は、不図示の高電圧バッテリの直流電力を昇圧した後に三相交流電力に変換する。三相交流電力の周波数は、モータ４の目標回転数に依存して定められる。図１、図２では、モータ４へ電力を供給するパワーケーブルなど、ＰＣＵ１０に接続されているケーブルは図示を省略した。

ＰＣＵ１０は、右サスタワー７ａとその後方のダッシュパネル５に挟まれるように位置している。ダッシュパネル５は、フロントコンパートメント９１と乗員室を区画する金属板である。また、ＰＣＵ１０の車両左側には、エンジン６が位置している。

ＰＣＵ１０は、右サスタワー７ａ、ダッシュパネル５、及び、エンジン６に三方を囲まれている。サスタワー７ａ、７ｂの内部には、比較的に質量の大きいサスペンションユニット３０が収容されている。ハイブリッド車９０が前方衝突すると、内部のサスペンションユニット３０とともに右サスタワー７ａが後退し、ＰＣＵ１０は右サスタワー７ａとダッシュパネル５に挟まれるおそれがある。ＰＣＵ１０は、１００ボルト以上の高電圧が印加されている部品を内蔵しており、衝突の際、それら高電圧の部品が露出しないように、その筐体が保護されることが望ましい。

そこで、実施例の車載構造２では、ＰＣＵ１０の右サスタワー７ａと対向する面にリレーボックス２０が取り付けてある。別言すれば、ＰＣＵ１０と右サスタワーとの間に、リレーボックス２０を配置する。車両が衝突してサスペンションユニット３０とともに右サスタワー７ａが後退したとき、右サスタワー７ａとＰＣＵ１０の間でリレーボックス２０が緩衝材として機能し、ＰＣＵ１０が受けるダメージが軽減される。リレーボックス２０は、アルミニウム、あるいは、樹脂で作られており、右サスタワー７ａが後退すると、右サスタワー７ａとＰＣＵ１０の間でつぶれ、ＰＣＵ１０へ加わる衝撃を軽減する。また、リレーボックス２０の内部を通っているケーブルも緩衝材として機能し、ＰＣＵ１０へ加わる衝撃の軽減に貢献する。

リレーボックス２０には、ＰＣＵ１０に接続されているケーブルが通っている。リレーボックス２０の内部には、リレーが収容されており、上記のケーブルの導通と電気的遮断を切り換える。ＰＣＵ１０に接続されているケーブルの導通と電気的遮断を切り換えるリレーを収容するリレーボックスをＰＣＵ１０の側面に配置することで、リレーボックス２０とＰＣＵ１０との間のケーブルを短くできるという利点もある。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例では、リレーボックス２０は、ＰＣＵ１０の側面に固定されている。リレーボックス２０は、ＰＣＵ１０以外の部品に固定されていてもよい。実施例では、リレーボックス２０の内部のリレーは、ＰＣＵ１０に接続されているケーブルの導通と電気的遮断を切り換える。リレーボックス２０は、ＰＣＵ１０に接続されているケーブル以外のケーブルの導通と電気的遮断を切り換えるリレーを収容するものであってもよい。

本明細書が開示する技術は、ハイブリッド車以外にも、エンジンを備えない電気自動車や燃料電池車に適用することも好適である。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例のフロントコンパートメントが請求項の「車両前部空間」の一例に相当する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：車載構造
３：サイドメンバ
４：モータ
５：ダッシュパネル
６：エンジン
７ａ：フロントサスペンションタワー（右）
７ｂ：フロントサスペンションタワー（左）
８：右エプロン
１０：電力制御ユニット
２０：リレーボックス
３０：サスペンションユニット
９０：ハイブリッド車
９１：フロントコンパートメント

Claims (1)

1. 走行用モータへの供給電力を制御する電力制御ユニットの車両前部空間における車載構造であり、
   前記電力制御ユニットは、サスペンションタワーの後方に配置されており、前記電力制御ユニットと前記サスペンションタワーの間にリレーボックスが配置されている、車載構造。

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