JP7290589B2 - 電力制御ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、電力制御ユニットに関する。
特許文献１に開示された電動車両は、キャビンの前方に設けられた前部空間であるフロントコンパートメント内に、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とが配置されている。
特開２０１８－０２４３８２号公報
特許文献１に開示された電動車両の電力制御ユニットにおいては、金属製の筐体内に、走行中に高電圧となる電子部品が設けられている。しかしながら、特許文献１に開示された電動車両の電力制御ユニットでは、電動車両が走行中に前部にて衝突した際、電子制御ユニットの筐体が損傷して、前記高電圧となる電子部品が外部に露出するおそれがあった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両が前部にて衝突した際に、筐体からの露出抑制対象として定められる電子部品が筐体内から外部に露出することを抑制することができる電力制御ユニットを提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力制御ユニットは、車両に搭載された蓄電装置に入力される電力と、前記蓄電装置から出力される電力とを制御する、前記車両の前部空間に搭載される電力制御ユニットであって、筐体と、前記筐体内に設けられた複数の電子部品と、を備えており、前記複数の電子部品には、前記車両の走行中に動作電圧が所定値以上の高電圧となる高電圧部品と、前記車両の走行中に前記高電圧部品よりも低電圧となる低電圧部品とが含まれており、前記筐体内には、筐体上部と筐体下部とを仕切る仕切り壁部が設けられており、前記筐体上部と前記筐体下部との少なくとも一方における前記筐体の車両前後方向の前側面の一部が、前記前側面の他部よりも車両前後方向の前側に突出した突出部が設けられており、前記突出部の一部分は、前記前側面の他部よりも車両前後方向の前側に延在した前記仕切り壁部であり、前記低電圧部品の一部が、前記突出部に配置されている、ことを特徴とするものである。
また、上記において、前記低電圧部品の車両前後方向の後ろ側に、前記高電圧部品が位置してもよい。
これにより、損傷した突出部から高電圧部品が外部に露出することを抑制しつつ、筐体内における高電圧部品のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。
また、上記において、前記筐体の後ろ側面に、車両前後方向の後ろ側に向かって立設するリブを設けてもよい。
これにより、車両が前部にて衝突して、筐体が後方に向かって押し出された際に、筐体の後ろ側面よりも先にリブが衝突荷重を受けることによって、前記後ろ側面へ入力される衝突荷重を低減させることが可能となり、筐体を損傷し難くすることが可能となる。
また、上記において、前記筐体に前記突出部を補強する補強部材を設けてもよい。
これにより、補強部材によって突出部の強度を高めて損傷し難くすることが可能となる。
また、上記において、前記低電圧部品には、前記蓄電装置に対して、前記車両の外部に設けられた外部電源からの電力によって充電を行う充電器が含まれていてもよい。
これにより、走行中の車両が前部にて衝突した際に、筐体の突出部が損傷しても、損傷した突出部から外部に露出する電子部品を、車両の走行中に電力が供給されない充電器にすることができる。
また、上記において、前記筐体は、金属製であってもよい。
これにより、筐体の強度を高めることができ、損傷し難くすることが可能となる。
本発明に係る電力制御ユニットは、電動車両が前部にて衝突した際に、筐体の側面の一部に設けられた突出部が、前記側面の他部よりも先に衝突荷重を受け易い。そして、本発明に係る電力制御ユニットは、突出部が損傷したとしても、突出部に低電圧部品の一部を配置しているため、損傷した突出部から高電圧部品が外部に露出することを抑制することができる。よって、本発明に係る電力制御ユニットは、車両が前部にて衝突した際に、筐体からの露出抑制対象として定められる電子部品が筐体内から外部に露出することを抑制することができるという効果を奏する。
図１は、実施形態に係る電動車両のボディを示した図である。 図２は、コンパートメントの平面図である。 図３は、コンパートメントの斜視図である。 図４は、実施形態に係る電動車両の電力制御に関するブロック図である。 図５は、ＳＰＵの外観斜視図である。 図６は、図５のＤ－Ｄ断面にてＳＰＵを車両高さ方向に切断した断面図である。 図７（ａ）は、図５のＥ－Ｅ断面にてケース上部を車両前後方向に切断した断面図である。図７（ｂ）は、図５のＣ－Ｃ断面にてケース下部を車両前後方向に切断した断面図である。 図８は、ＳＰＵを車両前後方向の後ろ側から見た図である。 図９は、ＳＰＵを搭載したコンパートメントの平面図である。 図１０は、部品搭載フレームに取り付けられたＳＰＵの部分拡大図である。 図１１（ａ）は、図９のＤ－Ｄ断面での構成例１に係るＳＰＵにおける車両幅方向の右側の部分を示した図である。図１１（ｂ）は、図９のＥ－Ｅ断面での構成例１に係るＳＰＵにおける車両幅方向の左側の部分を示した図である。 図１２（ａ）は、図９中のＤ－Ｄ断面での構成例２に係るＳＰＵの右側部分を示した図である。図１２（ｂ）は、図９中のＥ－Ｅ断面での構成例２に係るＳＰＵの左側部分を示した図である。 図１３（ａ）は、構成例３に係るＳＰＵの右側部分を示した図である。図１３（ｂ）は、構成例３に係るＳＰＵの左側部分を示した図である。 図１４（ａ）は、構成例４に係るＳＰＵの右側部分を示した図である。図１４（ｂ）は、構成例４に係るＳＰＵの左側部分を示した図である。
以下に、本発明に係る電力制御ユニットの実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
図１は、実施形態に係る電動車両１のボディ１０を示した図である。ボディ１０は、フロントピラー１１と、フロントピラー１１から前方に向かって伸びるエプロンアッパメンバ１４（すなわち、右エプロンアッパメンバ１４Ｒと左エプロンアッパメンバ１４Ｌ）を有している。ボディ１０は、２つのエプロンアッパメンバ１４に囲まれた範囲に、車両前部区画であるコンパートメント１６を有している。コンパートメント１６は、キャビン１２よりも前方に設けられている。
図２は、コンパートメント１６の平面図である。図３は、コンパートメント１６の斜視図である。コンパートメント１６の最後部には、ダッシュパネル２０が配置されている。ダッシュパネル２０は、コンパートメント１６とキャビン１２を分離している。右エプロンアッパメンバ１４Ｒと左エプロンアッパメンバ１４Ｌは、コンパートメント１６の左右の両縁に沿って伸びている。右エプロンアッパメンバ１４Ｒと左エプロンアッパメンバ１４Ｌは、ボディ１０の最前部において、コアサポート１８によって互いに接続されている。コアサポート１８は、コンパートメント１６の前縁を構成している。
コンパートメント１６の内部に、一対のフロントサイドメンバ２２（右フロントサイドメンバ２２Ｒと左フロントサイドメンバ２２Ｌ）が設けられている。各フロントサイドメンバ２２は、前後方向に沿って伸びている。フロントサイドメンバ２２は、エプロンアッパメンバ１４よりも下側に配置されている。右フロントサイドメンバ２２Ｒと左フロントサイドメンバ２２Ｌは、コンパートメント１６内において、フロントクロスメンバ２４によって互いに接続されている。また、右フロントサイドメンバ２２Ｒと左フロントサイドメンバ２２Ｌは、ボディ１０の最前部において、バンパリインフォースメント２６に接続されている。
コンパートメント１６の内部に、部品搭載フレーム３０が配置されている。部品搭載フレーム３０は、コンパートメント１６内で、ボディ１０に固定されている。部品搭載フレーム３０は、前方クロスメンバ３２、後方クロスメンバ３４、右接続メンバ３６、及び、左接続メンバ３８を有している。
前方クロスメンバ３２は、左右方向に長く伸びている。前方クロスメンバ３２の右端部は、ブラケット４２に接続されている。ブラケット４２は、斜め上方向に向かって伸びており、右エプロンアッパメンバ１４Ｒに接続されている。すなわち、前方クロスメンバ３２の右端部は、ブラケット４２を介して、右エプロンアッパメンバ１４Ｒに接続されている。前方クロスメンバ３２の左端部は、ブラケット４４に接続されている。ブラケット４４は、斜め上方向に向かって伸びており、左エプロンアッパメンバ１４Ｌに接続されている。すなわち、前方クロスメンバ３２の左端部は、ブラケット４４を介して、左エプロンアッパメンバ１４Ｌに接続されている。
後方クロスメンバ３４は、左右方向に長く伸びている。後方クロスメンバ３４は、前方クロスメンバ３２よりも後方に配置されている。後方クロスメンバ３４の後ろ側面３４ａ（ダッシュパネル２０に対向する側面）には、凹部３４ｂが形成されている。後方クロスメンバ３４の右端部は、ブラケット４６を介して右フロントサイドメンバ２２Ｒに接続されている。後方クロスメンバ３４の左端部は、ブラケット４８を介して左フロントサイドメンバ２２Ｌに接続されている。
右接続メンバ３６は、前後方向に長く伸びている。右接続メンバ３６は、前方クロスメンバ３２と後方クロスメンバ３４を接続している。左接続メンバ３８は、前後方向に長く伸びている。左接続メンバ３８は、前方クロスメンバ３２と後方クロスメンバ３４を接続している。
図４は、実施形態に係る電動車両１の電力制御に関するブロック図である。図４に示すように、電動車両１は、ＳＰＵ（Ｓｍａｒｔ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｔ）５０、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）充電インレット６１、ＡＣ（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ）充電インレット６２、駆動側ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７０、駆動モータ７４、発電側ＰＣＵ８０、発電モータ８４、補機９１、補機用バッテリ９２、メインバッテリ１００、及び、車両ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１０などを備えている。
本発明の電力制御ユニットであるＳＰＵ５０は、充電ＥＣＵ５１１、ＤＣＤＣコンバータ５１２、端子台５１３、中継バスバー５１４、ＤＣ充電リレー５２１、及び、ＡＣ充電器５２２などの複数の電子部品を備えている。
ＳＰＵ５０は、電動車両１に搭載された蓄電装置であるメインバッテリ１００に入力される電力と、メインバッテリ１００から出力される電力とを制御する。すなわち、ＳＰＵ５０は、メインバッテリ１００と駆動モータ７４との間での電力制御や、ＤＣ充電インレット６１及びＡＣ充電インレット６２を介したメインバッテリ１００の外部充電での電力制御や、発電モータ８４とメインバッテリ１００との間での電力制御などを実施する。ＳＰＵ５０は、金属製の筐体であるケース５３（図５参照）と、ケース５３内に設けられた複数の電子部品と、を備えている。複数の電子部品には、ケース５３からの露出抑制対象として定められる第１種部品であって、電動車両１の走行中に動作電圧が所定値以上の高電圧となる高電圧部品５１と、第１種部品以外の第２種部品であって、電動車両１の走行中に高電圧部品５１よりも低電圧となる低電圧部品５２とが含まれている。
なお、高電圧部品５１は、例えば、安全性の見地から、車両の衝突時等におけるケース５３の損傷によってケース５３からの露出の抑制が要請される任意の電子部品とすることができる。このような要請は、例えば、法律等の種々の規則の規定によるものであってもよい。高電圧部品５１は、例えば、動作電圧がＤＣ６０［Ｖ］以上またはＡＣ３０［Ｖ］以上の電子部品とすることができる。また、高電圧部品５１の動作電圧は、ＤＣ１００［Ｖ］以上とすることができる。また、高電圧部品５１の動作電圧は、ＤＣ３００［Ｖ］以下とすることができる。
実施形態に係る電動車両１において、高電圧部品５１としては、例えば、電動車両１の走行中に電力が供給される、充電ＥＣＵ５１１、ＤＣＤＣコンバータ５１２、端子台５１３、及び、中継バスバー５１４などである。また、低電圧部品５２としては、例えば、電動車両１の走行中に電力が供給されない、メインバッテリ１００の外部充電に用いられる電子部品であるＤＣ充電リレー５２１及びＡＣ充電器５２２などである。
充電ＥＣＵ５１１は、車両ＥＣＵ１１０からの制御信号に基づいて、ＤＣＤＣコンバータ５１２、ＤＣ充電リレー５２１、及び、ＡＣ充電器５２２などの制御を行う。
ＡＣ充電器５２２は、電動車両１の外部に設けられた外部ＡＣ電源からのＡＣ電力をＤＣ電力に変換してメインバッテリ１００に供給し、メインバッテリ１００を充電する。ＤＣＤＣコンバータ５１２は、カーナビゲーションシステムやエアーコンディショナーなどの補機９１に電力を供給するための補機用バッテリ９２に、メインバッテリ１００から供給されるＤＣ電力を降圧する。端子台５１３及び中継バスバー５１４は、高圧電流の電流経路と、外部ＤＣ電源からＤＣ電力による急速充電時の電流経路となる。
実施形態に係る電動車両１は、停車時に、ＤＣ外部電源からＤＣ充電インレット６１を介して供給されるＤＣ電力を用いて、メインバッテリ１００を充電するＤＣ外部充電が可能に構成されている。
ＤＣ充電インレット６１は、ＤＣ外部電源に一端が接続されたＤＣ充電ケーブルの他端に設けられたＤＣ充電コネクタと接続可能に構成されている。通常、メインバッテリ１００のＤＣ外部充電を行わないときには、ＤＣ充電インレット６１がＤＣ充電リッドによって覆われている。そして、メインバッテリ１００のＤＣ外部充電を行う際には、ＤＣ充電リッドが開かれてＤＣ充電インレット６１にＤＣ充電コネクタが接続される。
ＤＣ充電リレー５２１の一端は、電力線を介してＤＣ充電インレット６１と電気的に接続されている。ＤＣ充電リレー５２１の他端は、電力線を介してメインバッテリ１００と電気的に接続されている。ＤＣ充電リレー５２１は、充電ＥＣＵ５１１からの制御信号にしたがって開閉状態が切り替えられる。ＤＣ充電リレー５２１は、メインバッテリ１００のＤＣ外部充電が行われる際に、開状態から閉状態に切り替えられる。このように、ＤＣ充電リレー５２１が閉状態に切り替えられることによって、ＤＣ充電コネクタからＤＣ充電インレット６１を介して受けたＤＣ電力をメインバッテリ１００に供給することができる。これにより、ＤＣ外部電源から供給されたＤＣ電力を用いてメインバッテリ１００が充電される。
また、実施形態に係る電動車両１は、停車時に、ＡＣ外部電源からＡＣ充電インレット６２を介して供給されるＡＣ電力を用いて、メインバッテリ１００を充電するＡＣ外部充電が可能に構成されている。
ＡＣ充電インレット６２は、ＡＣ外部電源に一端が接続されたＡＣ充電ケーブルの他端に設けられたＡＣ充電コネクタと接続可能に構成されている。通常、メインバッテリ１００のＡＣ外部充電を行わないときには、ＡＣ充電インレット６２がＡＣ充電リッドによって覆われている。そして、メインバッテリ１００のＡＣ外部充電を行う際には、ＡＣ充電リッドが開かれてＡＣインレット９０にＡＣ充電コネクタが接続される。
ＡＣ充電器５２２は、電力線を介してＡＣ充電インレット６２とメインバッテリ１００とに電気的に接続されている。ＡＣ充電器５２２は、充電ＥＣＵ５１１からの制御信号によって作動し、ＡＣ充電コネクタからＡＣ充電インレット６２を介して受けたＡＣ電力を、メインバッテリ１００に充電可能なＤＣ電力に変換してメインバッテリ１００に供給する。これにより、ＡＣ外部電源から供給されるＡＣ電力を用いてメインバッテリ１００が充電される。
駆動側ＰＣＵ７０には、駆動側モータＥＣＵ７１、駆動側ＤＣＤＣコンバータ７２、及び、駆動側インバータ７３などが設けられている。駆動側ＤＣＤＣコンバータ７２は、駆動側モータＥＣＵ７１からの制御信号に基づいて、メインバッテリ１００からＳＰＵ５０を介して供給されたＤＣ電圧を昇圧する。昇圧されたＤＣ電圧は、駆動側インバータ７３に供給される。駆動側インバータ７３は、駆動側モータＥＣＵ７１からの制御信号に基づいて、駆動側ＤＣＤＣコンバータ７２からのＤＣ電力をＡＣ電力に変換して、そのＡＣ電力を駆動モータ７４に供給する。
駆動モータ７４は、ＰＣＵ１６０からのＡＣ電力によって回転駆動する。駆動モータ７４からの回転駆動力は、トランスアクスルや車軸などを介して、電動車両１の前輪である駆動輪に伝達され、これにより電動車両１が走行する。また、駆動モータ７４は、走行している電動車両１の減速時などに、駆動輪から車軸などを介して伝達される回転駆動力によって回生発電する。駆動モータ７４によって発電されたＡＣ電力は、駆動側ＰＣＵ７０に設けられた駆動側ＤＣＤＣコンバータ７２及び駆動側インバータ７３によって所定電圧のＤＣ電力に変換されて、ＳＰＵ５０を介してメインバッテリ１００に蓄えられる。
発電側ＰＣＵ８０には、発電側モータＥＣＵ８１、発電側ＤＣＤＣコンバータ８２、及び、発電側インバータ８３などが設けられている。発電モータ８４は、電動車両１の走行時に、電動車両１の後輪から車軸などを介して伝達される回転駆動力によって回生発電する。発電モータ８４によって発電されたＡＣ電力は、駆動側モータＥＣＵ７１からの制御信号に基づいて、発電側ＤＣＤＣコンバータ８２及び発電側インバータ８３によって、所定電圧のＤＣ電力に変換されて、ＳＰＵ５０を介してメインバッテリ１００に蓄えられる。
メインバッテリ１００は、充放電可能に構成された車載の蓄電装置であり、車載のＤＣ電源として機能する。メインバッテリ１００には、例えば、リチウムイオン二次電池もしくはニッケル水素電池などの二次電池、または、電気二重層キャパシタなどのキャパシタを採用することができる。
図５は、ＳＰＵ５０の外観斜視図である。図５に示すように、実施形態に係るＳＰＵ５０においては、ケース５３の前側面５３ａの一部に突出部５４が設けられている。具体的には、ケース５３の前側面５３ａにおいて、車両幅方向の右側であって車両高さ方向の下側に、前側面５３ａの他部よりも車両前後方向の前側に突出した突出部５４が設けられている。この突出部５４は、ケース５３の前側面５３ａの一部を他部よりも車両前後方向の前側に突出させて形成している。そのため、突出部５４の前側面５４ａは、ケース５３の前側面５３ａの一部である。ケース５３の前側面５３ａの一部を他部よりも車両前後方向の前側に突出させて突出部５４を形成することによって、突出部５４をケース５３とは別体にて設ける場合よりも、部品点数を減らすことができ、低コスト化を図ることが可能となる。ケース５３は、例えば、ダイカストなどによって突出部５４と一体にて成型することが可能である。
なお、本実施形態においては、ケース５３の前後左右の各側面などに、ケース５３内の各電子部品と電気的に接続するためのコネクタや開口部、及び、後述する流路５７（図６参照）に対して冷却液を流入や流出させるためのノズルなどが設けられているが、それらの図示は省略している。
図６は、図５のＡ－Ａ断面にてＳＰＵ５０を車両高さ方向に切断した断面図である。図７（ａ）は、図５のＢ－Ｂ断面にてケース上部５３Ａを車両前後方向に切断した断面図である。図７（ｂ）は、図５のＣ－Ｃ断面にてケース下部５３Ｂを車両前後方向に切断した断面図である。
図６に示すように、ケース５３の内部は、平板状の仕切り壁部５５によって、ケース上部５３Ａとケース下部５３Ｂとに仕切られている。ケース下部５３Ｂ内において、仕切り壁部５５の下面には、流路形成部材５６が取り付けられており、仕切り壁部５５と流路形成部材５６とによって囲まれた空間に、冷却液を流すための流路５７が形成されている。図７（ａ）に示すように、ケース上部５３Ａには、高電圧部品５１と低電圧部品５２とが配置されている。また、図７（ｂ）に示すように、ケース下部５３Ｂには、低電圧部品５２が配置されている。そして、車両前後方向にて低電圧部品５２の一部が突出部５４に配置されている。そして、ケース上部５３Ａ内に配置された高電圧部品５１及び低電圧部品５２と、ケース下部５３Ｂ内に配置された低電圧部品５２とは、流路５７を流れる冷却液によって冷却される。
図８は、ＳＰＵ５０を車両前後方向の後ろ側から見た図である。図８に示すように、ケース５３の後ろ側面５３ｂには、３つの電力ケーブル１３１，１３２，１３３が配設されている。３つの電力ケーブル１３１，１３２，１３３は、ケース５３の後ろ側面５３ｂに設けられた３つのコネクタ部１４１，１４２，１４３に電気的に接続されている。
電力ケーブル１３１は、コネクタ部１４１を介してＳＰＵ５０とメインバッテリ１００とを電気的に接続している。また、電力ケーブル１３２は、コネクタ部１４２Ａを介してＳＰＵ５０と駆動側ＰＣＵ７０とを電気的に接続している。また、電力ケーブル１３３は、コネクタ部１４３を介してＳＰＵ５０と発電側ＰＣＵ８０とを電気的に接続している。
また、図８に示すように、ケース５３の後ろ側面５３ｂには、３つの電力ケーブル１３１，１３２，１３３のそれぞれに隣接させて３つのリブ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃが設けられている。３つのリブ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃは、ケース５３の後ろ側面５３ｂから車両前後方向の後ろ側、すなわちダッシュパネル２０側に向かって立設している。３つのリブ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃのそれぞれの後ろ側面５３ｂからの高さは、３つのコネクタ部１４１，１４２，１４３の後ろ側面５３ｂからの高さよりも高くなっている。
図９は、ＳＰＵ５０を搭載したコンパートメント１６の平面図である。図９に示すように、コンパートメント１６を上から見たときに、ＳＰＵ５０のケース５３の後ろ側面５３ｂは、後方クロスメンバ３４の後ろ側面３４ａ（凹部３４ｂを含む後ろ側面３４ａ全体）よりも前方に位置している。すなわち、コンパートメント１６を上から見たときに、ケース５３は、後方クロスメンバ３４の後ろ側面３４ａよりも後方には突出していない。また、図９に示すように、コンパートメント１６を上から見たときに、ケース５３の前側面５３ａは、前方クロスメンバ３２の前側面３２ａよりも後方に位置している。すなわち、コンパートメント１６を上から見たときに、ケース５３は、前方クロスメンバ３２の前側面３２ａよりも前方には突出していない。また、図９に示すように、コンパートメント１６を上から見たときに、突出部５４は、前方クロスメンバ３２の前側面３２ａよりも前方に突出している。
電動車両１が前部にて衝突した際には、ボディ１０が変形する。ボディ１０の変形によって、ケース５３が部品搭載フレーム３０と共に、後方（ダッシュパネル２０側）に向かって押し出される。このとき、ケース５３の後ろ側面５３ｂにリブ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃを設けていることによって、後ろ側面５３ｂよりも先にリブ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃがダッシュパネル２０と衝突し易くなる。これにより、リブ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃが突っ張って、ケース５３の後ろ側面５３ｂとダッシュパネル２０との間に電力ケーブル１３１，１３２，１３３が挟まれ難くなり、電力ケーブル１３１，１３２，１３３の損傷を抑制することができる。また、ケース５３の後ろ側面５３ｂよりも先にリブ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃがダッシュパネル２０と衝突して、リブ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃが衝突荷重を受けることによって、後ろ側面５３ｂへ入力される衝突荷重を低減させることが可能となり、ケース５３を損傷し難くすることが可能となる。
また、電動車両１が前部にて衝突した際には、前部ボディ構成部材（コンパートメント１６の前部を構成するボディ構成部材（例えば、コアサポート１８等））が、後方（ケース５３側）に向かって押し出される。これにより、前部ボディ構成部材が、ケース５３及び部品搭載フレーム３０に接触する。このとき、ケース５３が前方クロスメンバ３２の前側面３２ａよりも後側に配置されているため、前部ボディ構成部材がケース５３に衝突するよりも先に、前部ボディ構成部材が前方クロスメンバ３２に衝突し易い。このため、ケース５３に加わる荷重が軽減され易く、ケース５３が損傷し難い。
図１０は、部品搭載フレーム３０に取り付けられたＳＰＵ５０の部分拡大図である。ＳＰＵ５０は、部品搭載フレーム３０に対してボルトによって固定されている。例えば、図１０に示すように、ケース５３の右側面５３ｃに設けられたブラケット５０１と、部品搭載フレーム３０の前方クロスメンバ３２とが、ボルト３００によって締結されている。
ケース５３の右側面５３ｃに設けられたブラケット５０１は、ケース５３の前側面５３ａに設けられた突出部５４と隣接している。そして、ブラケット５０１の前側面５０１ａと、突出部５４の右側面５４ｂとが、ガセット５０２によって接続されている。これにより、ガセット５０２が突出部５４の右側面５４ｂを補強する補強部材として機能し、突出部５４の右側面５４ｂの強度を高めて損傷し難くすることが可能となる。また、突出部５４に入力された衝突荷重が、ガセット５０２、ブラケット５０１及びボルト３００を介して、前方クロスメンバ３２に入力されることによって、ケース５３へ入力される衝突荷重を低減させることが可能となり、ケース５３を損傷し難くすることが可能となる。また、突出部５４の上面５４ｃと、突出部５４よりも上側に位置する前側面５３ａとが、ＳＰＵ５０を運搬する際などにチャックアームによって保持される保持部５０３によって接続されている。これにより、保持部５０３が突出部５４の上面５４ｃを補強する補強部材として機能し、突出部５４の上面５４ｃの強度を高めて損傷し難くすることが可能となる。
ここで、実施形態に係るＳＰＵ５０においては、ケース上部５３Ａとケース下部５３Ｂとの少なくとも一方における前側面５３ａの一部が、前側面５３ａの他部よりも車両前後方向の前側に突出して突出部５４が形成されている。そして、実施形態に係るＳＰＵ５０では、突出部５４の後方であって車両前後方向の前側に、低電圧部品５２を配置している。
（構成例１）
図１１（ａ）は、図９のＤ－Ｄ断面での構成例１に係るＳＰＵ５０における車両幅方向の右側の部分を示した図である。図１１（ｂ）は、図９のＥ－Ｅ断面での構成例１に係るＳＰＵ５０における車両幅方向の左側の部分を示した図である。なお、構成例１を含めて以下の各構成例では、ケース下部５３Ｂに設けられた流路形成部材５６及び流路５７の図示を省略している。
また、以下の説明では、ＳＰＵ５０における車両幅方向の右側の部分を、単にＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒとも記載する。また、以下の説明では、ＳＰＵ５０における車両幅方向の左側の部分を、単にＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌとも記載する。
また、以下の説明では、ＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒにおけるケース５３の前側面５３ａにおいて、ケース上部５３Ａに対応する面を、右上前側面５３ａＲＡとも記載する。また、以下の説明では、ＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒにおけるケース５３の前側面５３ａにおいて、ケース下部５３Ｂに対応する面を、右下前側面５３ａＲＢとも記載する。また、以下の説明では、ＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌにおけるケース５３の前側面５３ａにおいて、ケース上部５３Ａに対する面を、左上前側面５３ａＬＡとも記載する。また、以下の説明では、ＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌにおけるケース５３の前側面５３ａにおいて、ケース下部５３Ｂに対応する面を、左下前側面５３ａＬＢとも記載する。
構成例１に係るＳＰＵ５０では、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、ケース５３の突出部５４が、前側面５３ａの他部、すなわち、右上前側面５３ａＲＡ、左上前側面５３ａＬＡ、及び、左下前側面５３ａＬＢよりも、車両前後方向の前側に突出して形成されている。
図１１（ａ）に示すように、ＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒにおけるケース上部５３Ａ内には、高電圧部品５１が配置されている。また、ＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒにおけるケース下部５３Ｂ内には、低電圧部品５２が配置されている。そして、車両前後方向にて低電圧部品５２の一部が突出部５４に配置されている。
図１１（ｂ）に示すように、ＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌにおけるケース上部５３Ａ内には、車両前後方向の前側に低電圧部品５２が配置されており、車両前後方向の後ろ側に高電圧部品５１が配置されている。また、ＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌにおけるケース下部５３Ｂ内には、低電圧部品５２が配置されている。
構成例１に係るＳＰＵ５０では、電動車両１が前部にて衝突した際に、突出部５４の前側面５４ａが、他の前側面５３ａ、すなわち、右上前側面５３ａＲＡ、左上前側面５３ａＬＡ、及び、左下前側面５３ＬＢよりも先に衝突荷重を受け易い。そして、突出部５４が損傷したとしても、図１１（ａ）に示すように、車両前後方向にて低電圧部品５２の一部が突出部５４に配置されており、高電圧部品５１は突出部５４に隣接させて配置していないため、損傷した突出部５４から高電圧部品５１が外部に露出することを抑制することができる。
また、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、突出部５４の一部分は、前側面５３ａの他部（右上前側面５３ａＲＡ、左上前側面５３ａＬＡ、及び、左下前側面５３ａＬＢ）よりも車両前後方向の前側に延在した仕切り壁部５５によって形成されている。これにより、電動車両１が前部にて衝突した際の突出部５４の圧縮強度を高めることができ、突出部５４を損傷し難くすることが可能となる。
（構成例２）
図１２（ａ）は、図９中のＤ－Ｄ断面での構成例２に係るＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒを示した図である。図１２（ｂ）は、図９中のＥ－Ｅ断面での構成例２に係るＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌを示した図である。
構成例２に係るＳＰＵ５０は、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、ケース５３の突出部５４が、前側面５３ａの他部、すなわち、右上前側面５３ａＲＡ、左上前側面５３ａＬＡ、及び、左下前側面５３ａＬＢよりも、車両前後方向の前側に突出して形成されている。
図１２（ａ）に示すように、ＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒにおけるケース上部５３Ａ内には、高電圧部品５１が配置されている。また、ＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒにおけるケース下部５３Ｂ内には、低電圧部品５２が配置されている。そして、車両前後方向にて低電圧部品５２の一部が突出部５４に配置されている。
図１２（ｂ）に示すように、ＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌにおけるケース上部５３Ａ内には、車両前後方向の前側に低電圧部品５２が配置されており、車両前後方向の後ろ側に高電圧部品５１が配置されている。また、ＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌにおけるケース下部５３Ｂ内には、低電圧部品５２が配置されている。
構成例２に係るＳＰＵ５０では、構成例１に係るＳＰＵ５０と同様に、電動車両１が前部にて衝突した際に、突出部５４が損傷したとしても、図１２（ａ）に示すように、高電圧部品５１は車両前後方向にて突出部５４に隣接させて配置していないため、損傷した突出部５４から高電圧部品５１が外部に露出することを抑制することができる。
また、構成例２に係るＳＰＵ５０には、図１２（ｂ）に示すように、ケース５３の左上前側面５３ａＬＡに、樹脂製の端子カバー１５０が配置されている。この端子カバー１５０は、例えば、ケース５３の左上前側面５３ａＬＡに設けられた開口部を介して電気的に接続される、低電圧部品５２であるＤＣ充電リレー５２１側の端子と、ＤＣ充電インレット６１に電気的に接続された電力線側の端子との接続部分を覆う。なお、端子カバー１５０は、図１２（ａ）に示した、ケース５３の右下前側面５３ａＲＢに設けられた突出部５４よりも車両前後方向の前側に突出させないことが望ましい。
端子カバー１５０は、金属製のケース５３よりも強度が低い。したがって、電動車両１が前部にて衝突した際に、前部ボディ構成部材に衝突した端子カバー１５０が、ケース５３に向かって加圧されても、ケース５３は損傷し難い。このように、ケース５３の左上前側面５３ａＬＡに樹脂製の端子カバー１５０が設けられていても、ケース５３の損傷を抑制することができる。また、仮に、端子カバー１５０がケース５３に向かって加圧されて、ケース５３の左上前方壁面５３ａＬＡが損傷したとしても、図１２（ｂ）に示すように、ケース上部５３Ａ内にて車両前後方向の後ろ側に高電圧部品５１が配置されているため、高電圧部品５１が外部に露出することを抑制することができる。
（構成例３）
図１３（ａ）は、構成例３に係るＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒを示した図である。図１３（ｂ）は、構成例３に係るＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌを示した図である。なお、図１３（ａ）に示したＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒの切断位置は、図９のＤ－Ｄ断面に相当する位置である。また、図１３（ｂ）に示したＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌの切断位置は、図９のＥ－Ｅ断面に相当する位置である。
構成例３に係るＳＰＵ５０は、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、ケース５３の突出部５４が、前側面５３ａの他部、すなわち、右上前側面５３ａＲＡ、左上前側面５３ａＬＡ、及び、左下前側面５３ａＬＢよりも、車両前後方向の前側に突出して形成されている。
図１３（ａ）に示すように、ＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒにおけるケース上部５３Ａ内には、高電圧部品５１が配置されている。また、ＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒにおけるケース下部５３Ｂ内には、車両前後方向の前側に低電圧部品５２が配置されており、車両前後方向の後ろ側に高電圧部品５１が配置されている。言い換えると、ケース下部５３Ｂ内には、車両前後方向にて一部が突出部５４に配置された低電圧部品５２の車両前後方向の後ろ側に高電圧部品５１が配置されている。
図１３（ｂ）に示すように、ＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌにおけるケース上部５３Ａ内には、高電圧部品５１が配置されている。ＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌにおけるケース下部５３Ｂ内には、車両前後方向の前側に低電圧部品５２が配置されており、車両前後方向の後ろ側に高電圧部品５１が配置されている。
構成例３に係るＳＰＵ５０では、構成例１に係るＳＰＵ５０と同様に、電動車両１が前部にて衝突した際に、突出部５４が損傷したとしても、図１３（ｂ）に示すように、ケース下部５３Ｂ内にて突出部５４の後方であって、車両前後方向の前側に低電圧部品５２が配置されており、車両前後方向の後ろ側に高電圧部品５１が配置されているため、損傷した突出部５４から高電圧部品５１が外部に露出することを抑制することができる。
構成例３に係るＳＰＵ５０のように、ケース５３内において、突出部５４の後方であっても車両前後方向の後ろ側に高電圧部品５１を配置することが可能であるため、ケース５３内における高電圧部品５１のレイアウトの自由度が高くなる。その結果、ケース５３内のスペースを有効活用することが可能となり、ＳＰＵ５０の小型化を図ることが可能となる。
（構成例４）
図１４（ａ）は、構成例４に係るＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒを示した図である。図１４（ｂ）は、構成例４に係るＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌを示した図である。なお、図１４（ａ）に示したＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒの切断位置は、図９のＤ－Ｄ断面に相当する位置である。また、図１４（ｂ）に示したＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌの切断位置は、図９のＥ－Ｅ断面に相当する位置である。
構成例４に係るＳＰＵ５０は、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、ケース５３の突出部５４が、前側面５３ａの他部、すなわち、右下前側面５３ａＲＢ、左上前側面５３ａＬＡ、及び、左下前側面５３ａＬＢよりも、車両前後方向の前側に突出して形成されている。
図１４（ａ）に示すように、ＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒにおけるケース上部５３Ａ内には、低電圧部品５２が配置されている。さらに、車両前後方向にて低電圧部品５２の一部が突出部５４に配置されている。また、ＳＰＵ５０の右側部分５０Ｒにおけるケース下部５３Ｂ内には、高電圧部品５１が配置されている。
図１４（ｂ）に示すように、ＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌにおけるケース上部５３Ａ内には、低電圧部品５２が配置されている。ＳＰＵ５０の左側部分５０Ｌにおけるケース下部５３Ｂ内には、車両前後方向の前側に低電圧部品５２が配置されており、車両前後方向の後ろ側に高電圧部品５１が配置されている。
構成例４に係るＳＰＵ５０では、電動車両１が前部にて衝突した際に、突出部５４の前側面５４ａが、他の前側面５３ａ、すなわち、右下前側面５３ａＲＢ、左上前側面５３ａＬＡ、及び、左下前側面５３ＬＢよりも先に衝突荷重を受け易い。そして、突出部５４が損傷したとしても、図１４（ａ）に示すように、車両前後方向にて低電圧部品５２の一部が突出部５４に配置されており、突出部５４に隣接させて高電圧部品５１は配置されていない。そのため、損傷した突出部５４から高電圧部品５１が外部に露出することを抑制することができる。
なお、上記構成例１～４のＳＰＵ５０では、いずれもケース５３の右側部分５３Ｒに突出部５４が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、実施形態に係るＳＰＵ５０では、ケース５３の左側部分５３Ｌに突出部５４が形成されていてもよい。すなわち、ケース５３の左上前側面５３ａＬＡと左下前側面５３ａＬＢとの少なくとも一方の一部が、前側面５３ａの他部よりも車両前後方向の前側に突出して突出部５４を形成してもよい。また、例えば、実施形態に係るＳＰＵ５０では、ケース５３の右側部分５３Ｒと左側部分５３Ｌとにわたって、前側面５３ａの一部が、前側面５３ａの他部よりも車両前後方向の前側に突出して突出部５４を形成してもよい。そして、いずれの例の場合にも、車両前後方向にて突出部５４に隣接させて高電圧部品５１を配置しなければよい。
以上に説明したように、実施形態に係る電動車両１おいては、電動車両１が前部にて衝突した際に、ケース５３が損傷して高電圧部品５１が外部に露出することを抑制することができる。
１ 電動車両
１０ ボディ
１１ フロントピラー
１２ キャビン
１４ エプロンアッパメンバ
１４Ｌ 左エプロンアッパメンバ
１４Ｒ 右エプロンアッパメンバ
１６ コンパートメント
１８ コアサポート
２０ ダッシュパネル
２２ フロントサイドメンバ
２２Ｌ 左フロントサイドメンバ
２２Ｒ 右フロントサイドメンバ
２４ フロントクロスメンバ
２６ バンパリインフォースメント
３０ 部品搭載フレーム
３２ 前方クロスメンバ
３２ａ 前側面
３４ 後方クロスメンバ
３４ａ 後ろ側面
３４ｂ 凹部
３６ 右接続メンバ
３８ 左接続メンバ
４２，４４，４６，４８ ブラケット
５０ ＳＰＵ
５０Ｌ 左側部分
５０Ｒ 右側部分
５１ 高電圧部品
５２ 低電圧部品
５３ ケース
５３Ａ ケース上部
５３Ｂ ケース下部
５３ａ 前側面
５３ｂ 後ろ側面
５４ 突出部
５４ａ 前側面
５４ｂ 右側面
５４ｃ 上面
５５ 仕切り壁部
５６ 流路形成部材
５７ 流路
５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ リブ
６１ ＤＣ充電インレット
６２ ＡＣ充電インレット
７０ 駆動側ＰＣＵ
７１ 駆動側モータＥＣＵ
７２ 駆動側ＤＣＤＣコンバータ
７３ 駆動側インバータ
７４ 駆動モータ
８０ 発電側ＰＣＵ
８１ 発電側モータＥＣＵ
８２ 発電側ＤＣＤＣコンバータ
８３ 発電側インバータ
８４ 発電モータ
９１ 補機
９２ 補機用バッテリ
１００ メインバッテリ
１１０ 車両ＥＣＵ
１３１，１３２，１３３ 電力ケーブル
１４１，１４２，１４３ コネクタ部
１５０ 端子カバー
３００ ボルト
５０１ ブラケット
５０１ａ 前側面
５０２ ガセット
５０３ 保持部
５１１ 充電ＥＣＵ
５１２ ＤＣＤＣコンバータ
５１３ 端子台
５１４ 中継バスバー
５２１ ＤＣ充電リレー
５２２ ＡＣ充電器

Claims (6)

  1. 車両に搭載された蓄電装置に入力される電力と、前記蓄電装置から出力される電力とを制御する、前記車両の前部空間に搭載される電力制御ユニットであって、
    筐体と、
    前記筐体内に設けられた複数の電子部品と、
    を備えており、
    前記複数の電子部品には、前記車両の走行中に動作電圧が所定値以上の高電圧となる高電圧部品と、前記車両の走行中に前記高電圧部品よりも低電圧となる低電圧部品とが含まれており、
    前記筐体内には、筐体上部と筐体下部とを仕切る仕切り壁部が設けられており、
    前記筐体上部と前記筐体下部との少なくとも一方における前記筐体の車両前後方向の前側面の一部が、前記前側面の他部よりも車両前後方向の前側に突出した突出部が設けられており、
    前記突出部の一部分は、前記前側面の他部よりも車両前後方向の前側に延在した前記仕切り壁部であり、
    前記低電圧部品の一部が、前記突出部に配置されている、
    ことを特徴とする電力制御ユニット。
  2. 前記低電圧部品の車両前後方向の後ろ側に、前記高電圧部品が位置していることを特徴とする請求項１に記載の電力制御ユニット。
  3. 前記筐体の後ろ側面に、車両前後方向の後ろ側に向かって立設するリブを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電力制御ユニット。
  4. 前記筐体に前記突出部を補強する補強部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電力制御ユニット。
  5. 前記低電圧部品には、前記蓄電装置に対して、前記車両の外部に設けられた外部電源からの電力によって充電を行う充電器が含まれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電力制御ユニット。
  6. 前記筐体は、金属製であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電力制御ユニット。
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