JP7252104B2 - Grounding structure for vehicle power control unit - Google Patents
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Description
本発明は、車両用電力制御部のアース構造に関する。 The present invention relates to a grounding structure for a vehicle power control unit.
例えば、特許文献1には、駆動源としてエンジンとモータとを備えるハイブリッド車が記載されている。このようなモータを備える車両には、当該車両で利用される電力を制御する電力制御部(PCU:Power Control Unit)が搭載されている。
For example,
電力制御部は、アースケーブルを介して車両のシャシボディと電気的に接続されている。また、電力制御部をより確実にシャシボディと接続するため、アース経路の2重化が行われている。具体的には、例えば、電力制御部とシャシボディとを2本のアースケーブルによって接続すること等が行われている。 The power control unit is electrically connected to the chassis body of the vehicle via a ground cable. Also, in order to more reliably connect the power control section to the chassis body, the ground path is duplicated. Specifically, for example, the power control unit and the chassis body are connected by two ground cables.
上述したようなモータを備える車両において、例えばバス等の大型車両では、電力制御部が2つ設置されていることがある。この場合、アース経路を2重化するために1つの電力制御部に対して2本ずつアースケーブルを接続すると、アースケーブルの本数が多くなり、構造が複雑化することによって組付けに手間がかかったり、アースケーブルの付け忘れの可能性が高まる。 In a vehicle equipped with a motor as described above, for example, a large vehicle such as a bus may have two power control units. In this case, if two earth cables are connected to each power control section in order to duplicate the earth path, the number of earth cables increases, the structure becomes complicated, and assembly takes time. Or, the possibility of forgetting to attach the ground cable increases.
そこで、本発明は、2つの電力制御部を備える車両において、アース構造の簡素化が可能な車両用電力制御部のアース構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a grounding structure for a vehicle power control unit that enables simplification of the grounding structure in a vehicle having two power control units.
本発明に係る車両用電力制御部のアース構造は、モータを利用して走行する車両の電力を制御する第1電力制御部及び第2電力制御部と、第1電力制御部及び第2電力制御部を支持する車両のシャシボディと、第1電力制御部とシャシボディとを接続する第1アースケーブルと、第2電力制御部とシャシボディとを接続する第2アースケーブルと、第1電力制御部と第2電力制御部とを接続する導通ブラケットと、を備え、第1電力制御部は、シャシボディと同電位とされるべき第1筐体を有し、第2電力制御部は、シャシボディと同電位とされるべき第2筐体を有し、第1アースケーブルは、第1筐体とシャシボディとを電気的に接続し、第2アースケーブルは、第2筐体とシャシボディとを電気的に接続し、導通ブラケットは、第1筐体と第2筐体とを電気的に接続する。 A grounding structure for a vehicle power control unit according to the present invention includes a first power control unit and a second power control unit that control power of a vehicle running using a motor, and a first power control unit and a second power control unit. a chassis body of the vehicle that supports the unit; a first ground cable that connects the first power control unit and the chassis body; a second ground cable that connects the second power control unit and the chassis body; and a conductive bracket connecting the power control unit and the second power control unit, the first power control unit has a first housing to be at the same potential as the chassis body, and the second power control unit is connected to the chassis body. It has a second housing to be at the same potential as the body, a first ground cable electrically connects the first housing and the chassis body, and a second ground cable connects the second housing and the chassis body. and the conductive bracket electrically connects the first housing and the second housing.
この車両用電力制御部のアース構造では、第1電力制御部の第1筐体と第2電力制御部の第2筐体とが導通ブラケットによって電気的に接続されている。また、第1筐体は第1アースケーブルによってシャシボディに電気的に接続され、第2筐体は第2アースケーブルによってシャシボディに電気的に接続されている。すなわち、第1電力制御部は、第1筐体とシャシボディとを接続するアース経路として、第1ケーブルを経由したアース経路と、導通ブラケット、第2筐体、及び第2アースケーブルを経由したアース経路の2つのアース経路を有する。同様に、第2電力制御部は、第2筐体とシャシボディとを接続するアース経路として、第2ケーブルを経由したアース経路と、導通ブラケット、第1筐体、及び第1アースケーブルを経由したアース経路の2つのアース経路を有する。このように、導通ブラケットによって第1筐体と第2筐体とを接続することにより、1つの電力制御部に対して2本のアースケーブルを接続することなく、第1電力制御部及び第2電力制御部のそれぞれについて2つのアース経路を設けることができる。従って、車両用電力制御部のアース構造は、2つの電力制御部を備える車両において、アース構造の簡素化が可能となる。 In this ground structure of the vehicle power control unit, the first housing of the first power control unit and the second housing of the second power control unit are electrically connected by the conduction bracket. Also, the first housing is electrically connected to the chassis body by a first ground cable, and the second housing is electrically connected to the chassis body by a second ground cable. That is, the first power control unit includes, as a ground path connecting the first housing and the chassis body, a ground path via the first cable and a ground path via the conduction bracket, the second housing, and the second ground cable. It has two ground paths for ground paths. Similarly, the second power control unit includes, as a ground path connecting the second housing and the chassis body, a ground path via the second cable, a conductive bracket, the first housing, and the first ground cable. It has two ground paths, one ground path and one ground path. Thus, by connecting the first housing and the second housing with the conduction bracket, the first power control unit and the second power control unit can be connected without connecting two ground cables to one power control unit. Two ground paths may be provided for each of the power controls. Therefore, the ground structure of the vehicle power control unit can be simplified in a vehicle having two power control units.
車両用電力制御部のアース構造において、導通ブラケットは、ブラケット本体部と、ブラケット本体部の表面に設けられた導電性を有するメッキ層と、を有していてもよい。この場合、導通ブラケットは、メッキ層によって、ブラケット本体部の錆を抑制しつつ第1筐体と第2筐体とを電気的に接続することができる。 In the ground structure of the vehicle power control unit, the conductive bracket may have a bracket main body and a conductive plating layer provided on the surface of the bracket main body. In this case, the conductive bracket can electrically connect the first housing and the second housing while suppressing rusting of the bracket main body by the plated layer.
車両用電力制御部のアース構造において、導通ブラケットには、車両に搭載された車載部品が固定されていてもよい。この場合、車両用電力制御部のアース構造において、第1筐体と第2筐体とを電気的に接続する導通ブラケットは、車載部品を支持する部材として機能し得る。 In the ground structure of the vehicle power control unit, an in-vehicle component mounted on the vehicle may be fixed to the conduction bracket. In this case, in the ground structure of the vehicle power control unit, the conduction bracket that electrically connects the first housing and the second housing can function as a member that supports the vehicle-mounted component.
上記車載部品は、車両の電装部品であってもよい。この場合、車両用電力制御部のアース構造において、導通ブラケットは、車両の電装部品を支持する部材として機能し得る。 The vehicle-mounted component may be an electrical component of a vehicle. In this case, in the ground structure of the vehicle power control unit, the conductive bracket can function as a member that supports the electrical components of the vehicle.
車両用電力制御部のアース構造は、第1電力制御部及び第2電力制御部が載置されると共に、シャシボディに固定される支持フレームを更に備え、導通ブラケットは、第1筐体の上面と第2筐体の上面とを接続していてもよい。この場合、車両用電力制御部のアース構造では、支持フレームによって第1電力制御部及び第2電力制御部の下面が支持される構成であっても、上方側から導通ブラケットの着脱を容易に行うことができる。 The vehicle power control unit ground structure further includes a support frame on which the first power control unit and the second power control unit are mounted and fixed to the chassis body, and the conduction bracket is mounted on the upper surface of the first housing. may be connected to the upper surface of the second housing. In this case, in the ground structure of the vehicle power control unit, even if the support frame supports the lower surfaces of the first power control unit and the second power control unit, the conductive bracket can be easily attached and detached from above. be able to.
本発明によれば、2つの電力制御部を備える車両において、アース構造の簡素化が可能となる。 According to the present invention, it is possible to simplify the grounding structure in a vehicle having two power control units.
以下、本発明の車両用電力制御部のアース構造が適用された車両の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a vehicle to which a grounding structure for a vehicle power control unit according to the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
図1に示されるように、車両Vは、駆動系周りの構成として、エンジン2、モータ3、トランスミッション4、及び駆動輪Wを備えている。車両Vは、エンジン2及びモータ3を駆動源とするハイブリッド車である。車両Vは、エンジン2及びモータ3の少なくともいずれかを駆動源として走行する。エンジン2及びモータ3の駆動力は、トランスミッション4等を介して駆動輪Wに伝達される。
As shown in FIG. 1, the vehicle V includes an
また、車両Vは、電力制御装置1を備えている。電力制御装置1は、第1PCU(Power Control Unit)11、及び第2PCU21を備えている。第1PCU11及び第2PCU21は、モータ3を利用して走行する車両Vの電力を制御する。
The vehicle V also includes a
より詳細には、第1PCU11(第1電力制御部)は、バッテリからモータ3に供給される電力を制御する。また、第1PCU11は、モータ3が回生発電を行うことによって生成された電力を制御する。第1PCU11は、電力を制御することとして、例えば、電圧の変換、直流と交流との変換等を行う。第1PCU11は、これらの機能を実現するため、例えば、インバータ等の種々の回路を備えている。同様に、第2PCU21(第2電力制御部)は、バッテリからモータ3に供給される電力を制御する。また、第2PCU21は、モータ3が回生発電を行うことによって生成された電力を制御する。第2PCU21は、電力を制御することとして、例えば、電圧の変換、直流と交流との変換等を行う。第2PCU21は、これらの機能を実現するため、例えば、インバータ等の種々の回路を備えている。
More specifically, the first PCU 11 (first power control unit) controls power supplied from the battery to the
ここでは、電力制御装置1は、バッテリから供給された電力を第1PCU11及び第2PCU21によって制御し、第1PCU11及び第2PCU21の出力を合わせてモータ3に供給する。例えば、車両Vがバス等の大型車両である場合、モータ3に対して大きな電力を供給する必要がある。このような場合であっても、電力制御装置1が2つのPCU(第1PCU11及び第2PCU21)を備えていることで、モータ3に大きな電力を供給できる。但し、本実施形態における車両Vはバス等の大型車両に限定されない。車両Vは、2つのPCU(第1PCU11及び第2PCU21)を有する電力制御装置1を備えていればよい。
Here, the
次に、図2を用いて、車両用電力制御部のアース構造100が適用された第1PCU11及び第2PCU21周りの構成について説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「左」、「右」は、車両Vを基準とした方向とする。
Next, the configuration around the
図2に示されるように、第1PCU11及び第2PCU21は、車両Vのシャシボディ5によって支持されている。また、シャシボディ5には、エンジン2及びモータ3等の駆動系周りの部品、車輪軸周りの部品、乗員室等、各種の部品が取り付けられる。ここで、シャシボディ5は、車両Vの前後方向に沿って延在する左シャシボディ10及び右シャシボディ20を有している。
As shown in FIG. 2, the first PCU 11 and the second PCU 21 are supported by the
左シャシボディ10及び右シャシボディ20は、鉄等の導電性を有する金属材料によって構成されている。左シャシボディ10及び右シャシボディ20は、左右方向に沿って延在する横フレーム等によって互いに連結されており、電気的に同電位となっている。シャシボディ5(左シャシボディ10及び右シャシボディ20)は、車両Vに搭載されたバッテリのマイナス端子にアースケーブル等を介して接続されている。
The
車両Vは、左シャシボディ10及び右シャシボディ20に固定された支持フレーム40を備えている。支持フレーム40は、左右方向に沿って延在する下フレーム41と、下フレーム41から上方に向けて立ち上がる複数の支柱部42と、支柱部42上に固定された上フレーム43とを有している。下フレーム41は、左シャシボディ10及び右シャシボディ20にそれぞれ固定されている。上フレーム43上には、第1PCU11及び第2PCU21が載置される。なお、上フレーム43上において第1PCU11は、第2PCU21よりも左側に配置されている。
A vehicle V includes a
ここで、第1PCU11は、インバータ等を有する第1電力制御回路11aと、第1電力制御回路11aを収容する第1筐体11bとを備えている。第1筐体11bは、車両Vに搭載されたバッテリのマイナス端子に接続されるべき部位である。すなわち、第1筐体11bは、シャシボディ5と同電位とされるべき部位である。同様に、第2PCU21は、インバータ等を有する第2電力制御回路21aと、第2電力制御回路21aを収容する第2筐体21bとを備えている。第2筐体21bは、車両Vに搭載されたバッテリのマイナス端子に接続されるべき部位である。すなわち、第2筐体21bは、シャシボディ5と同電位とされるべき部位である。
Here, the
また、車両Vは、第1アースケーブル12、及び第2アースケーブル22を備えている。第1アースケーブル12は、第1筐体11b(第1PCU11)と左シャシボディ10とを電気的に接続している。第2アースケーブル22は、第2筐体21b(第2PCU21)と右シャシボディ20とを電気的に接続している。なお、図示は省略するが、第1PCU11及び第2PCU21にはプラスケーブル(電力供給用のケーブル)も接続されている。
The vehicle V also includes a
また、車両Vは、第1PCU11と第2PCU21とを接続する導通ブラケット30を備えている。より詳細には、導通ブラケット30は、第1筐体11bと第2筐体21bとを電気的に接続している。導通ブラケット30は、ブラケット本体部30aと、メッキ層30bとを有している。ブラケット本体部30aは、例えば鉄等の金属材料によって構成されている。メッキ層30bは、ブラケット本体部30aの表面に設けられており、導電性を有している。導電性を有するメッキ層30bとしては、周知の種々のメッキ層を用いることができる。
The vehicle V also includes a
導通ブラケット30の一方の端部は、第1筐体11bの上面に当接している。導通ブラケット30の他方の端部は、第2筐体21bの上面に当接している。すなわち、第1筐体11bと第2筐体21bとは、導通ブラケット30(メッキ層30b)を介して互いに電気的に接続されている。メッキ層30bは、ブラケット本体部30aの錆を防ぐ機能と、第1筐体11bと第2筐体21bとを電気的に接続する機能とを有している。
One end of the
導通ブラケット30には、車両Vに搭載された種々の車載部品を固定することができる。本実施形態において、例えば、導通ブラケット30には、車載部品としてフューズボックス(電装部品)50が固定されている。このフューズボックス50は、第1PCU11及び第2PCU21の少なくともいずれかに接続されたフューズボックスであってもよい。導通ブラケット30には、フューズボックス50以外の他の電装部品が固定されていてもよい。
Various in-vehicle components mounted on the vehicle V can be fixed to the
次に、第2アースケーブル22が未接続の状態におけるアース電流の流れについて説明する。第2アースケーブル22が未接続の状態とは、第2筐体21bと右シャシボディ20とが第2アースケーブル22によって電気的に接続されていない状態である。この状態は、例えば、図3に示されるように、第2アースケーブル22と右シャシボディ20との接続が外れた又は組付け時に接続をし忘れた等の場合に生じ得る。
Next, the flow of ground current when the
この場合、図3において矢印で示されるように、第2筐体21bからシャシボディ5へ向かうアース電流は、導通ブラケット30(メッキ層30b)、第1筐体11b、第1アースケーブル12を介して左シャシボディ10(シャシボディ5)へ流れる。すなわち、第2アースケーブル22が未接続の状態であっても、第2PCU21のアース経路が確保されている。
In this case, as indicated by arrows in FIG. and flows to the left chassis body 10 (chassis body 5). That is, even if the
このように、車両用電力制御部のアース構造100において、第2PCU21は、上述した導通ブラケット30、第1筐体11b、及び第1アースケーブル12を介したアース経路と、第2アースケーブル22を介したアース経路との2つのアース経路を有している。すなわち、アース経路が二重化されている。このため、第2PCU21は、2つのアース経路のうち、いずれか一方が未接続となっても、他方によってアース経路を確保できる。
As described above, in the
同様に、第1アースケーブル12が未接続である場合、第1筐体11bからシャシボディ5へ向かうアース電流は、導通ブラケット30(メッキ層30b)、第2筐体21b、第2アースケーブル22を介して右シャシボディ20(シャシボディ5)へ流れる。すなわち、第1アースケーブル12が未接続の状態であっても、第1PCU11のアース経路が確保されている。
Similarly, when the
このように、車両用電力制御部のアース構造100において、第1PCU11は、上述した導通ブラケット30、第2筐体21b、及び第2アースケーブル22を介したアース経路と、第1アースケーブル12を介したアース経路との2つのアース経路を有している。すなわち、アース経路が二重化されている。このため、第1PCU11は、2つのアース経路のうち、いずれか一方が未接続となっても、他方によってアース経路を確保できる。
Thus, in the
以上のように、この車両用電力制御部のアース構造100では、第1PCU11の第1筐体11bと第2PCU21の第2筐体21bとが導通ブラケット30によって電気的に接続されている。また、第1筐体11bは第1アースケーブル12によって左シャシボディ10(シャシボディ5)に電気的に接続され、第2筐体21bは第2アースケーブル22によって右シャシボディ20(シャシボディ5)に電気的に接続されている。すなわち、第1PCU11は、第1筐体11bとシャシボディ5とを接続するアース経路として、2つのアース経路を有することとなる。同様に、第2PCU21は、第2筐体21bとシャシボディ5とを接続するアース経路として、2つのアース経路を有することとなる。
As described above, in the
このように、導通ブラケット30によって第1筐体11bと第2筐体21bとを接続することにより、1つのPCUに対して2本のアースケーブルを接続することなく、第1PCU11及び第2PCU21のそれぞれについて2つのアース経路を設けることができる。従って、車両用電力制御部のアース構造100では、2つの電力制御部(第1PCU11及び第2PCU21)を備える車両Vにおいて、アース構造の簡素化が可能となる。そして、車両用電力制御部のアース構造100では、1つのPCUに対して2本のアースケーブルを接続することが不要であるため、組付け工数の低減、アースケーブルのコスト削減が図られ得る。
Thus, by connecting the
導通ブラケット30は、ブラケット本体部30aの表面を覆うメッキ層30bを有している。この場合、導通ブラケット30は、メッキ層30bによって、ブラケット本体部30aの錆を抑制しつつ第1筐体11bと第2筐体21bとを電気的に接続することができる。また、導通ブラケット30は、メッキ層30bを第1筐体11bと第2筐体21bとに当接させるだけで、第1筐体11bと第2筐体21bとを電気的に容易に接続できる。
The
導通ブラケット30には、車両Vに搭載された車載部品が固定されていてもよい。この場合、導通ブラケット30は、車載部品を支持する部材として機能し得る。
An in-vehicle component mounted on the vehicle V may be fixed to the
上記車載部品は、車両Vの電装部品としてのフューズボックス50であってもよい。この場合、車両用電力制御部のアース構造100において、導通ブラケット30は、第1PCU11及び第2PCU21の周囲に配置されるフューズボックス50を支持する部材として機能し得る。
The vehicle-mounted component may be a
支持フレーム40には、第1PCU11及び第2PCU21が載置されている。導通ブラケット30は、第1PCU11の上面と第2筐体21bの上面とを接続する。この場合、車両用電力制御部のアース構造100では、支持フレーム40によって第1PCU11及第2PCU21の下面が支持される構成であっても、支持フレーム40によって邪魔されることなく、上方側から導通ブラケット30の着脱を容易に行うことができる。
The
ここで、支持フレーム40の上フレーム43は、第1PCU11及び第2PCU21を支持するために強度が必要であり、導通ブラケット30よりも大きさが大きくなる。このため、上フレーム43にメッキ層を設けて上フレーム43によって第1筐体11bと第2筐体21bとを電気的に接続しようとすると、導通ブラケット30を用いる場合と比べてメッキ層を設ける面積が広くなり、メッキ処理に手間がかかりコストが増加する。このため、上記実施形態のように、上フレーム43とは異なる導通ブラケット30にメッキ層30bを設けて第1筐体11bと第2筐体21bとを電気的に接続することにより、メッキ層を設ける範囲を抑制でき、メッキ処理の手間及びコストを低減できる。
Here, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、導通ブラケット30は、第1筐体11bと第2筐体21bとを電気的に接続できれば、メッキ層30bを有していなくてもよい。この場合、導通ブラケット30は、ブラケット本体部30aによって第1筐体11bと第2筐体21bとを電気的に接続する構成であってもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the
以上に記載された実施形態及び種々の変形例の少なくとも一部が任意に組み合わせられてもよい。 At least part of the embodiments and various modifications described above may be combined arbitrarily.
3…モータ、5…シャシボディ、11…第1PCU、11b…第1筐体、12…第1アースケーブル、21…第2PCU、21b…第2筐体、22…第2アースケーブル、30…導通ブラケット、30a…ブラケット本体部、30b…メッキ層、40…支持フレーム、50…フューズボックス(車載部品、電装部品)、100…車両用電力制御部のアース構造、V…車両。
3
Claims (5)
前記第1電力制御部及び前記第2電力制御部を支持する前記車両のシャシボディと、
前記第1電力制御部と前記シャシボディとを接続する第1アースケーブルと、
前記第2電力制御部と前記シャシボディとを接続する第2アースケーブルと、
前記第1電力制御部と前記第2電力制御部とを接続する導通ブラケットと、
を備え、
前記第1電力制御部は、前記シャシボディと同電位とされるべき第1筐体を有し、
前記第2電力制御部は、前記シャシボディと同電位とされるべき第2筐体を有し、
前記第1アースケーブルは、前記第1筐体と前記シャシボディとを電気的に接続し、
前記第2アースケーブルは、前記第2筐体と前記シャシボディとを電気的に接続し、
前記導通ブラケットは、前記第1筐体と前記第2筐体とを電気的に接続する、車両用電力制御部のアース構造。 a first power control unit and a second power control unit that control power of a vehicle running using a motor;
a chassis body of the vehicle that supports the first power control unit and the second power control unit;
a first ground cable connecting the first power control unit and the chassis body;
a second ground cable connecting the second power control unit and the chassis body;
a conduction bracket that connects the first power control unit and the second power control unit;
with
The first power control unit has a first housing that should be at the same potential as the chassis body,
The second power control unit has a second housing that should be at the same potential as the chassis body,
the first ground cable electrically connects the first housing and the chassis body;
the second ground cable electrically connects the second housing and the chassis body;
The conductive bracket is a ground structure for a vehicle electric power control unit, electrically connecting the first housing and the second housing.
ブラケット本体部と、
前記ブラケット本体部の表面に設けられた導電性を有するメッキ層と、
を有している、請求項1に記載の車両用電力制御部のアース構造。 The conduction bracket is
a bracket body;
a conductive plating layer provided on the surface of the bracket main body;
2. The grounding structure for a vehicle power control unit according to claim 1, comprising:
前記導通ブラケットは、前記第1筐体の上面と前記第2筐体の上面とを接続する、請求項1~4のいずれか一項に記載の車両用電力制御部のアース構造。 a support frame on which the first power control unit and the second power control unit are placed and fixed to the chassis body;
5. The grounding structure for a vehicle power control unit according to claim 1, wherein said conductive bracket connects an upper surface of said first housing and an upper surface of said second housing.
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JP2007282370A (en) | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | Power converter |
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