JP2013193634A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行用動力源であるモータを搭載した電動車両に関する。 The present invention relates to an electric vehicle equipped with a motor which is a driving power source.
従来、モータを走行用動力源として搭載した電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等の電動車両が知られている。このような電動車両では、車載バッテリから供給される直流電力をインバータ等の電力変換装置で交流電力に変換して、モータへ印加される。これにより、モータが駆動されて、走行用動力を出力することができる。 Conventionally, electric vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles equipped with a motor as a driving power source are known. In such an electric vehicle, direct-current power supplied from a vehicle-mounted battery is converted into alternating-current power by a power conversion device such as an inverter and applied to the motor. As a result, the motor is driven and the traveling power can be output.
上記インバータ等の電力変換装置は、例えばアルミ合金等の金属製のケース（以下、適宜に「インバータケース」という）に収容されて、上記モータと共に車両前部にある駆動部収容室内に搭載されることがある。ここで、ハイブリッド自動車では、内燃機関であるエンジンを走行用動力源として搭載しており、エンジンが収容される車両前部の収容室がエンジンコンパートメントと呼ばれている。したがって、ハイブリッド自動車では、エンジンコンパートメントが電動車両の駆動部収容室に相当する。 The power conversion device such as the inverter is housed in a metal case such as an aluminum alloy (hereinafter referred to as “inverter case” as appropriate) and mounted in a drive unit housing chamber in the front of the vehicle together with the motor. Sometimes. Here, in a hybrid vehicle, an engine that is an internal combustion engine is mounted as a driving power source, and a storage chamber in the front of the vehicle in which the engine is stored is called an engine compartment. Therefore, in the hybrid vehicle, the engine compartment corresponds to the drive unit accommodation chamber of the electric vehicle.
上記電動車両に搭載される電力変換装置は高電圧を取り扱うことから、車両衝突時に、電力変換装置を収容するケースが破損しにくいように考慮して、電動車両の高圧安全性を高める必要がある。また、通常、車載されたモータとインバータとは電力ケーブルによって接続されているが、車両衝突時の荷重によってインバータケースが移動した場合でも電力ケーブルが破断しにくくすることも重要である。この場合、電力ケーブルの余裕長を長くとっておくことも衝突時破断を回避する１つの方法であるが、そうすると電力ケーブルに要するコストが高くなるという問題が生じる。 Since the power conversion device mounted on the electric vehicle handles a high voltage, it is necessary to increase the high-voltage safety of the electric vehicle in consideration of the fact that the case housing the power conversion device is not easily damaged in the event of a vehicle collision. . Moreover, normally, the motor and the inverter mounted on the vehicle are connected by a power cable, but it is also important that the power cable is not easily broken even when the inverter case is moved by a load at the time of a vehicle collision. In this case, keeping the margin of the power cable long is one method for avoiding breakage at the time of collision, but this causes a problem that the cost required for the power cable increases.
上記のようなインバータケースに関連する先行技術文献として、例えば、特開２００１−３５４０４０号公報（特許文献１）には、２つのモータを収容するモータケースに、これらのモータ用の第１および第２インバータ、平滑用コンデンサ、ならびに制御装置を収容したインバータケースを傾斜姿勢で取り付けた構造の駆動装置が記載されている。 As a prior art document related to the inverter case as described above, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-354040 (Patent Document 1), a motor case housing two motors is provided with first and second motors for these motors. 2 describes a drive device having a structure in which an inverter case containing an inverter, a smoothing capacitor, and a control device is mounted in an inclined posture.
また、特開２０１０−２６０４７８号公報（特許文献２）には、インバータなどにより構成される駆動制御ユニットのケースを車体に取り付けるためのブラケットの傾斜部の両面に略三角柱状の振動低減マスをそれぞれ取り付けた構造のブラケットを用いた取り付け構造が開示されており、これによりブラケットを車両の側面衝突が生じたときに変形しやすくすると共に車体の振動を抑制することができる、と記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-260478 (Patent Document 2) discloses substantially triangular prism-shaped vibration reduction masses on both sides of an inclined portion of a bracket for attaching a case of a drive control unit including an inverter to a vehicle body. An attachment structure using a bracket having an attached structure is disclosed, and it is described that the bracket can be easily deformed when a side collision of the vehicle occurs and vibration of the vehicle body can be suppressed.
また、特開平９−５２５３４号公報（特許文献３）には、コントロールユニットを略水平に固定した前後の部品搭載メンバの両側端部を下方に曲折成形してモータルームの両側部のサイドメンバに固定し、コントロールユニットの固定点と部品搭載メンバの固定点とを上下方向にオフセットすることによって、コントロールユニットへの衝突入力作用時にコントロールユニットを後退させてサイドメンバの潰れストロークを拡大し、これにより衝突エネルギ吸収特性を向上させるようにした、電気自動車のモータルーム内部品搭載構造が記載されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 9-52534 (Patent Document 3) discloses that both end portions of the front and rear component mounting members with the control unit fixed substantially horizontally are bent downward to form side members on both sides of the motor room. By fixing the control unit fixing point and the component mounting member fixing point in the vertical direction, the control unit is retracted when the collision input is applied to the control unit, and the crushing stroke of the side member is expanded. A structure for mounting a component in a motor room of an electric vehicle that improves collision energy absorption characteristics is described.
また、特開２００９−１３７４４３号公報（特許文献４）には、電動車両のモータルーム内を上下空間に仕切る平板状の補強部材が設けられ、補強部材上に電子制御ユニットが搭載された燃料電池が取り付けられ、補強部材の下にモータが配置されている電動車両が開示されており、上記平板状の補強部材に波形部または折れ部を含む衝撃吸収部を形成してもよいことが記載されている。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-137443 (Patent Document 4) is provided with a flat plate-shaped reinforcing member that partitions the motor room of an electric vehicle into upper and lower spaces, and a fuel cell in which an electronic control unit is mounted on the reinforcing member. Is disclosed, and an electric vehicle in which a motor is disposed under the reinforcing member is disclosed, and it is described that an impact absorbing portion including a corrugated portion or a bent portion may be formed on the flat reinforcing member. ing.
上記特許文献１のインバータケースは、第１および第２のモータ、インバータ、コンデンサ等を含む駆動装置を小型化して電動車両に搭載できるようにすることを目的とするものであって、車両衝突時のインバータケースの破損について考慮されていない。 The inverter case of Patent Document 1 is intended to reduce the size of a drive device including first and second motors, inverters, capacitors, and the like so that it can be mounted on an electric vehicle. The damage to the inverter case is not considered.
また、上記特許文献２では、インバータケースを車体に固定するブラケットが車両の側面衝突時に略Ｚ字状に変形することが記載されているが、インバータケースとモータとを接続する電力ケーブルの破断抑制については考慮されていない。このことは、上記特許文献３および４についても同様である。 Moreover, although the said patent document 2 describes that the bracket which fixes an inverter case to a vehicle body deform | transforms into a substantially Z shape at the time of a vehicle side collision, the fracture | rupture suppression of the electric power cable which connects an inverter case and a motor is described. Is not considered. The same applies to Patent Documents 3 and 4 described above.
本発明は、車両衝突時における、電力変換装置を収容したＰＣＵ(Power Control Unit)ケースの破損および電力ケーブルの破断を抑制して電動車両の高圧安全性を高めることである。 An object of the present invention is to improve the high-pressure safety of an electric vehicle by suppressing breakage of a PCU (Power Control Unit) case housing a power converter and breakage of a power cable at the time of a vehicle collision.
本発明に係る電動車両は、車両の駆動部収容室内に搭載されたモータの駆動力により走行可能な電動車両であって、前記駆動部収容室内に配置され、前記モータとの間で電力を授受する電力変換装置を収納した金属製のケースと、前記ケースの一方端と他方端とを前記車両の固定構造物に固定する第１ブラケットおよび第２ブラケットと、前記電力変換装置と前記モータとを電気接続する電力ケーブルと、を備え、前記第１ブラケットは、前記ケースが車両衝突による衝突荷重を受けたときに前記ケースを前記第２ブラケットの側へ略円弧状の軌道で移動するように折れ曲がり変形する折曲起点部を有し、前記第２ブラケットは、前記衝突荷重による前記ケースの略円弧状軌道の移動を許容するように変形または移動する構造を有し、前記ケースと前記モータとの間の電力ケーブルによる接続距離が前記ケースの略円弧状軌道による移動によって衝突前以下の状態に保持されるものである。 An electric vehicle according to the present invention is an electric vehicle capable of traveling by the driving force of a motor mounted in a drive unit accommodation chamber of the vehicle, and is disposed in the drive unit accommodation chamber, and transmits and receives electric power to and from the motor. A metal case housing a power conversion device, a first bracket and a second bracket for fixing one end and the other end of the case to a fixed structure of the vehicle, the power conversion device and the motor A power cable for electrical connection, and the first bracket is bent so as to move the case in a substantially arcuate path toward the second bracket when the case receives a collision load due to a vehicle collision. The second bracket has a structure that deforms or moves so as to allow movement of the substantially arcuate track of the case due to the collision load. In which the connection distance by the power cables between the scan and said motor is held in a state of less than before the collision by moving according to a substantially arc-shaped trajectory of the case.
本発明に係る電動車両において、前記第１ブラケットは金属板によって形成され、前記第１ブラケットの折曲起点部は前記金属板に形成された切欠部または湾曲部であってもよい。 In the electric vehicle according to the present invention, the first bracket may be formed of a metal plate, and the bending start point of the first bracket may be a notch or a curved portion formed in the metal plate.
また、本発明に係る電動車両において、前記第２ブラケットは金属板によって形成され、前記第２ブラケットの前記構造は前記金属板に形成された切欠部またはボルト挿通長孔であってもよい。 In the electric vehicle according to the present invention, the second bracket may be formed of a metal plate, and the structure of the second bracket may be a notch or a bolt insertion long hole formed in the metal plate.
また、本発明に係る電動車両において、前記第２ブラケットには、前記第２ブラケットの前記構造がボルト挿通長孔であるときに前記ボルト挿通長孔に挿通されたボルトの頭部が通り抜ける貫通孔が前記ボルト挿通長孔に連通して形成されていてもよい。 Further, in the electric vehicle according to the present invention, the second bracket has a through hole through which a head portion of the bolt inserted through the bolt insertion long hole passes when the structure of the second bracket is a bolt insertion long hole. May be formed in communication with the bolt insertion slot.
また、本発明に係る電動車両において、前記車両の固定構造物は、前記モータを収容して前記車両に固定されたハウジングであり、前記ケースは前記ハウジングの上部に前記第１および第２ブラケットを介して固定されてもよい。 In the electric vehicle according to the present invention, the fixed structure of the vehicle is a housing that accommodates the motor and is fixed to the vehicle, and the case includes the first and second brackets on an upper portion of the housing. It may be fixed via.
さらに、本発明に係る電動車両において、前記ケースは、前記ハウジングの前端縁よりも車両後方側に位置して配置されていてもよい。 Furthermore, in the electric vehicle according to the present invention, the case may be disposed on the vehicle rear side of the front end edge of the housing.
本発明に係る電動車両によれば、車両衝突時の荷重により第１ブラケットが折曲起点部で折れ曲がり変形して略円弧状軌道でケースが後退移動し、この後退移動を第２ブラケットが許容するように変形または移動することにより、衝突時にケースに向かってくる進入物の衝突エネルギーを吸収することができ、電力変換装置を収容した金属製ケースの破損を抑制することができる。また、このように略円弧状軌道でケースが後退移動したとき電力ケーブルの接続距離が衝突前以下に保持されることから、電力ケーブルの余裕長が短くてもケーブル破断を抑制することができる。これらのことから、電動車両における車両衝突時の高圧安全性が向上する。 According to the electric vehicle of the present invention, the first bracket is bent and deformed at the bending starting point due to the load at the time of the vehicle collision, and the case moves backward along the substantially arcuate track, and the second bracket allows the backward movement. By deforming or moving in this manner, it is possible to absorb the collision energy of the approaching object that comes toward the case at the time of a collision, and it is possible to suppress damage to the metal case that houses the power converter. In addition, since the connection distance of the power cable is maintained below that before the collision when the case moves backward along the substantially arcuate track, the cable breakage can be suppressed even if the margin length of the power cable is short. From these things, the high voltage | pressure safety at the time of the vehicle collision in an electric vehicle improves.
以下に、本発明に係る実施の形態（以下、実施形態という）について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments according to the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this description, specific shapes, materials, numerical values, directions, and the like are examples for facilitating the understanding of the present invention, and can be appropriately changed according to the application, purpose, specification, and the like. In addition, when a plurality of embodiments and modifications are included in the following, it is assumed from the beginning that these characteristic portions are used in appropriate combinations.
また、以下においては、電動車両として走行用動力源としてエンジンおよびモータジェネレータを搭載したハイブリッド自動車を例に説明するが、本発明はモータジェネレータのみを走行用動力源として搭載する電気自動車に適用されてもよいし、二次電池からなるバッテリに加えて燃料電池を搭載した燃料電池車に適用されてもよい。 In the following, a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor generator as a traveling power source will be described as an example of an electric vehicle. However, the present invention is applied to an electric vehicle equipped with only a motor generator as a traveling power source. Alternatively, the present invention may be applied to a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell in addition to a battery composed of a secondary battery.
図１は、ハイブリッド自動車１０の車両前部に位置するエンジンコンパートメント内の構成を平面視で概略的に示す図である。図１において、左側が車両前方、右側が車両後方、上側が車両右側、下側が車両左側に相当する。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration in an engine compartment located at the front portion of a
また、図２は、エンジンコンパートメント内の構成を衝突実験用バリアＢと共に側面視で概略的に示す図である。図２において、左側が車両前方、右側が車両後方、上側が車両上側、下側が車両下側に相当する。また、図２（図４，５においても同様）に示される衝突実験用バリアＢは、例えば、コンクリートブロック、鉄塊等によって構成される。さらに、図２では、バリアＢが地面Ｇから所定の高さに設けられている例を示す。これは、地面Ｇから車台までの高さが乗用車に比べて高いトラック等との衝突を想定しているためである。 FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration in the engine compartment together with the collision experiment barrier B in a side view. In FIG. 2, the left side corresponds to the front side of the vehicle, the right side corresponds to the rear side of the vehicle, the upper side corresponds to the upper side of the vehicle, and the lower side corresponds to the lower side of the vehicle. Further, the collision experiment barrier B shown in FIG. 2 (the same applies to FIGS. 4 and 5) is constituted by, for example, a concrete block, an iron block, or the like. Further, FIG. 2 shows an example in which the barrier B is provided at a predetermined height from the ground G. This is because a collision with a truck or the like in which the height from the ground G to the chassis is higher than that of the passenger car is assumed.
図１および図２に示すように、ハイブリッド自動車１０は、車両の前部にエンジンコンパートメント１２を備える。エンジンコンパートメント１２は、後述するエンジンおよびモータジェネレータを含む駆動部を収容する駆動部収容室である。エンジンコンパートメント１２の上方はフードパネル１３によって覆われており、エンジンコンパートメント１２の後方は隔壁１５によって車室内と仕切られている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、ハイブリッド自動車１０は、車両の左右両側において車両前後方向に延伸するサイドメンバー１４Ｌ，１４Ｒを備える。車両前部においてサイドメンバー１４Ｌ，１４Ｒ間には、ラジエータ１６が上下方向に沿った姿勢で支持されている。
The
エンジンコンパートメント１２内には、内燃機関であるエンジンユニット２０が搭載されている。エンジンユニット２０は、図示しないブラケットによってサイドメンバー１４Ｌ，１４Ｒ等を含む車台に固定されている。エンジンユニット２０の出力軸であるクランクシャフト（図示せず）は、後述するトランスアクスルに接続されている。
An
また、エンジンコンパートメント１２内には、トランスアクスル２２がエンジンユニット２０に隣接して搭載されている。トランスアクスル２２には、２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とこれらの出力軸に連結されるギヤ列とが含まれる。トランスアクスル２２は、例えばアルミダイカスト製のトランスアクスルハウジング２３内にモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２等を収容して一体的に構成されている。
A
トランスアクスル２２の出力軸は、図示しない車軸等を介して車輪１８に接続されている。これにより、トランスアクスル２２は、エンジンユニット２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動力を車輪１８に伝達して走行することができ、他方、減速時等には車輪１８からモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の少なくとも一方に動力が入力されて回生発電が行われるようになっている。
The output shaft of the
なお、本実施形態ではトランスアクスルに２つのモータジェネレータが含まれる例について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、トランスアクスルに１つのモータジェネレータが含まれてもよい。また、トランスアクスルのギヤ列には、モータジェネレータと車軸との間、および／または、エンジンユニットとモータジェネレータとの間の連結を断続するためのクラッチ機構が設けられてもよい。 In the present embodiment, an example in which two motor generators are included in the transaxle will be described, but the present invention is not limited to this. For example, one motor generator may be included in the transaxle. Further, the gear train of the transaxle may be provided with a clutch mechanism for interrupting the connection between the motor generator and the axle and / or between the engine unit and the motor generator.
トランスアクスル２２を構成するトランスアクスルハウジング２３の上部には、例えばアルミ合金製などの金属製筐体であるＰＣＵケース２４が固定されている。ＰＣＵケース２４は、図示しないブラケットをよってトランスアクスル２２に取り付けられている。また、図２に示すように、ＰＣＵケース２４は、上面が前方に下がるように傾斜した姿勢で配置されている。この場合、ＰＣＵケース２４の前端縁、すなわち、ＰＣＵケース２４の前方上側角部２５の位置がトランスアクスル２２の前方縁部よりも車両後方側となるように配置されている。このようにすることで、車両が前面衝突したときにラジエータ１６等が後方へ移動してきても、トランスアクスル２２によって受け止められるので、車両前面衝突時の衝突荷重がＰＣＵケース２４に作用するのを抑制でき、その結果、ＰＣＵケース２４が破損しにくくなって高圧安全性が向上する。
A
ＰＣＵケース２４には、直流電圧と交流電圧との間で双方向に変換可能なインバータが収容されている。この意味でＰＣＵケース２４はインバータケースとも呼ばれる。また、ＰＣＵケース２４は、ハイブリッド自動車１０における電力制御全般を司るパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）を収容していてもよく、この意味でケース２４はＰＣＵケースとも呼ばれる。さらに、ＰＣＵケース２４には、インバータのほかに、車載バッテリ（図示せず）から供給される直流電圧を昇圧してインバータに供給する一方、回生時にインバータから供給される直流電圧を降圧して車載バッテリに充電するための昇降圧コンバータが収容されてもよい。
The
ＰＣＵケース２４から各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２には、それぞれ３本、計６本の電力ケーブルＰ１，Ｐ２が延びている。この場合、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ、三相交流回転電機である。これらの電力ケーブルＰ１，Ｐ２を介してインバータとモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２との間で電力の授受が行われる。
A total of six power cables P1, P2 extend from the
なお、図１ではエンジンコンパートメント１２内のエンジンユニット２０およびトランスアクスル２２の周囲は空白となっているが、これらのスペースには駆動系、冷却系、空調系等の様々な補機類が略びっしりと配置されている。
In FIG. 1, the surroundings of the
また、エンジンコンパートメント１２内においてＰＣＵケース２４の前方には、剛性が高い部品を極力配置しないこととして空間としておくのが好ましい。これは、車両の前面衝突時に上記部品が後方に移動することでＰＣＵケース２４に衝突するのを避けてＰＣＵケース２４の破損を抑制するためである。他方、狭いエンジンコンパートメント１２内にこのような空間を設けるとスペース効率が悪くなる。したがって、ＰＣＵケース２４の前方であってラジエータ１６との間に、例えば冷却液リザーブタンク、エアダクト等の比較的つぶれやすい部品を配置してもよい。このように比較的つぶれやすい部品であれば、車両の前面衝突時の衝突エネルギーを吸収・緩和する機能を果たし、ＰＣＵケース２４の破損を抑制するうえで役に立つし、かつ、エンジンコンパートメント１２のスペース効率も良くなる。
Further, it is preferable to leave a space in the
図３は、本実施形態におけるＰＣＵケース２４と、これをトランスアクスル２２のハウジング２３に取り付けるための前ブラケット（第１ブラケット）３０および後ブラケット（第２ブラケット）３２とを示す斜視図である。また、図４は、前ブラケット３０の１つの実施形態を示す、前方から見た斜視図である。さらに、図５は、後ブラケット３２の１つの実施形態を示す、後方から見た斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing the
図３に示すように、ＰＣＵケース２４は、金属製の筐体であって、上端開口部および下端開口部を有するケース本体２６と、ケース本体２６の上端開口部を閉じる上ケースカバー２８Ｕと、ケース本体２６の下ケースカバー２８Ｌとから構成される。ケース本体２６は、矩形筒状をなし、例えばアルミダイカスト等により好適に形成される。
As shown in FIG. 3, the
上ケースカバー２８Ｕおよび下ケースカバー２８Ｌは、周縁部においてケース本体２６にボルトにより締結固定されている。これらのケースカバー２８Ｕ，２８Ｌは、ケース本体２６よりも伸び率が大きい金属材料により形成されている。具体的には、ケースカバー２８Ｕ，２８Ｌは、例えば鉄板をプレス加工したものが好適に用いられる。
The upper case cover 28U and the lower case cover 28L are fastened and fixed to the case
なお、本実施形態におけるＰＣＵケース２４は、上ケースカバー２８Ｕと下ケースカバー２８Ｌとを有するものとして説明するが、有底筐体状のケース本体と上ケースカバーとでケースが構成されてもよい。
Although the
ケース本体２６の前側面および後側面の下部には、それぞれ２つずつの取付部３４が突出して形成されている。図３中には、このうち３つの取付部３４が示されている。各取付部３４には、ボルト挿通孔３６がそれぞれ貫通形成されている。これらの取付部３４を介して、ＰＣＵケース２４は、前ブラケット３０および後ブラケット３２の各上部に締結固定されている。
Two
図３および４に示すように、前ブラケット３０は、ケース固定部である上部３０ａと、ハウジング固定部である下部３０ｃと、上部３０ａおよび下部３０ｃに連設される連設部３０ｂとを備える。前ブラケット３０は、例えば鉄板等の金属板を側面視で略Ｚ形状に曲げ加工して形成されている。ブラケット３０の上部３０ａおよび下部３０ｃには各２つのボルト挿通孔３８，３９がそれぞれ貫通形成されている。前ブラケット３０の下部３０ｃのボルト挿通孔３９に挿通されたボルトがトランスアクスルハウジング２３に形成されている雌ねじ穴に螺合されることにより、ＰＣＵケース２４の前端部が前ブラケット３０を介してトランスアクスルハウジング２３に固定される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、前ブラケット３０の連設部３０ｂの幅方向両側の縁部には、例えば略三角形状の切欠部４０が形成されている。そして、両側の切欠部４０間をつなぐ破線４１が折れ曲がり予定線として規定されている。切欠部４０は、後述するように、車両の前面衝突時に前ブラケット３０が切欠部４０の位置で折れ曲がり変形する折曲起点部となるものである。
Moreover, for example, substantially
ここで、前ブラケット３０の連設部３０ｂにおける切欠部４０の形成位置は、連設部３０ｂと下部３０ｃとの境界部に近い位置とすることが好ましい。このようにすることで、ＰＣＵケース２４に衝突荷重が作用したときに前ブラケット３０の連設部３０ｂの折れ曲がり変形量を大きくすることができ、衝突エネルギーの吸収をより効果的に行うことができる。
Here, the formation position of the
図３および図５を参照すると、後ブラケット３２もまた、前ブラケット３０と同様に構成される。すなわち、後ブラケット３２は、ケース固定部である上部３２ａと、ハウジング固定部である下部３２ｃと、上部３２ａおよび下部３２ｃに連設される連設部３２ｂとを備える。後ブラケット３２は、例えば鉄板等の金属板を側面視で略Ｚ形状に曲げ加工して形成されている。後ブラケット３２の上部３２ａおよび下部３２ｃには各２つのボルト挿通孔３８，３９がそれぞれ貫通形成されている。後ブラケット３２の下部３２ｃのボルト挿通孔３９に挿通されたボルトがトランスアクスルハウジング２３に形成されている雌ねじ穴に螺合されることにより、ＰＣＵケース２４の後端部が後ブラケット３２を介してトランスアクスルハウジング２３に固定される。
Referring to FIGS. 3 and 5, the
また、後ブラケット３２の連設部３２ｂの幅方向両側の縁部には、例えば略三角形状の切欠部４２が形成されている。そして、両側の切欠部４２間をつなぐ破線４３が折れ曲がり予定線として規定されている。切欠部４２は、後述するように、車両の前面衝突時に後ブラケット３２が切欠部４２の位置で折れ曲がり変形する折曲起点部となるものである。なお、後ブラケット３２の連設部３２ｂにおける切欠部４２の形成位置も、前ブラケット３０の場合と同様に、連設部３２ｂと下部３２ｃとの境界部に近い位置とすることが好ましい。
In addition, for example, substantially
図６は、電動車両１０が前面衝突したときに、エンジンコンパートメント１２内のＰＣＵケース２４に向かって進入してきたバリアＢ等がＰＣＵケースにぶつかるときの様子を示す側面図である。図７は、衝突荷重を受けて前ブラケットおよび後ブラケットが変形してＰＣＵケースが略円弧状の軌道で後退移動する様子を示す図である。
FIG. 6 is a side view showing a state in which the barrier B or the like that has entered toward the
上述したように、ＰＣＵケース２４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２との間には、それぞれ３本、計６本の電力ケーブルＰ１，Ｐ２が電気接続されている。本実施形態ではＰＣＵケース２４がトランスアクスルハウジング２３（すなわちトランスアクスル２２）の直上に搭載されていることで、電力ケーブルＰ１，Ｐ２の余裕長を短くすることができ、コスト低減を図れる利点がある。
As described above, between the
車両の前面衝突時にエンジンコンパートメント１２内に進入してきたバリアＢがＰＣＵケースに直にぶつかるか、または、後退移動したフードパネル１３やラジエータ１６がぶつかることにより、ＰＣＵケース２４に車両後方側への荷重が作用する。このとき、図７に示すように、ＰＣＵケース２４に荷重が加わることによって前ブラケット３０の連設部３０ｂが切欠部４０の位置で後方へ折れ曲がる。これにより、ＰＣＵケース２４は、図７中の矢印４４で示すように、破線で示す当初の搭載位置から車両後方側で且つ斜め下方へと略円弧状の軌道で後退移動することになる。
The barrier B that has entered the
このように前ブラケット３０が変形してＰＣＵケース２４が後方へ移動するとき、後ブラケット３２の連設部３２ｂもまた切欠部４２の位置で折れ曲がり変形する。つまり、後ブラケット３２は、前ブラケット３０の折れ曲がり変形によるＰＣＵケース２４の略円弧状軌道での後退移動を許容するように変形する。
Thus, when the
このように前ブラケット３０および後ブラケット３２の折れ曲がり変形することによってＰＣＵケース２４が略円弧状軌道で後退移動することにより、車両の前面衝突時にＰＣＵケース２４に作用する衝突エネルギーを吸収することができ、その結果、ＰＣＵケース２４の破損を効果的に抑制して車両の高圧安全性を向上させることができる。
Thus, the bending energy of the
また、本実施形態では、前後ブラケット３０，３２に切欠部４０，４２を形成するという簡易な構成で、車両の前面衝突時におけるＰＣＵケース２４の略円弧状軌道での制御された後退移動を実現することが可能である。したがって、衝突荷重を受けたときにＰＣＵケースが回動可能となるような支持構造または固定構造を採用する必要がなく、部品数の増加や組付けの煩雑化を招くことがない。
Further, in the present embodiment, with the simple configuration that the
さらに、本実施形態では、上記のようにＰＣＵケース２４が略円弧状軌道で後退移動したとき、ＰＣＵケース２４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２との間の電力ケーブルＰ１，Ｐ２による接続距離がＰＣＵケース２４の略円弧状軌道による移動によっても衝突前以下の状態に保持されるように構成されている。
Furthermore, in the present embodiment, when the
詳しくは、側面視上において、電力ケーブルＰ１，Ｐ２のＰＣＵケース２４に接続する各上端部とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に接続する各下端部との間の距離が、衝突の前衝後で等しいか又はより小さくなるように構成されている。
Specifically, in side view, whether the distances between the upper ends connected to the
さらに詳しくは、前ブラケット３０は、車両前後方向に関して、ＰＣＵケース２４およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２との接続点である電力ケーブルＰ１，Ｐ２の上端部および下端部より前方に位置するとともに、前ブラケット３０の切欠部４０が、上下方向に関して電力ケーブルＰ１，Ｐ２の上端部および下端部の間に位置している。
More specifically, the
これにより、ＰＣＵケース２４が車両の前面衝突によって車両後方側へ略円弧状の軌道で後退移動するとき、電力ケーブルＰ１，Ｐ２の上端部位置がその下端部を中心とする略円弧状の軌道で車両後方側へ移動することになる。その結果、電力ケーブルＰ１，Ｐ２が引っ張られるのを抑えることができ、電力ケーブルＰ１，Ｐ２が破断しにくくなる。したがって、高電圧が印加される電力ケーブルＰ１，Ｐ２の芯線が露出することがなく、これによっても電動車両の高圧安全性が向上する。
As a result, when the
次に、図８，９を参照して、前ブラケット３０の変形例について説明する。図８に示すように、前ブラケット３０の幅方向両側に補強用のリブ３１が形成されている場合、連設部３０ｂに対応する位置でリブ３１に切欠部４０を形成して、折曲起点部としてもよい。また、図９に示すように、車両前方側へ凸状をなして連設部３０ｂに幅方向に延びる湾極部またはビード部４０ａを形成しておき、この湾極部４０を折曲起点部としてもよい。さらに、前ブラケット３０の折曲起点部は、薄肉部等の他の構造によって実現されてもよい。
Next, a modified example of the
続いて、図１０，１１を参照して、後ブラケット３２の変形例について説明する。上記においては後ブラケット３２も前ブラケット３０と同様に、連設部３２ｂにおいて折れ曲がり変形するものとして説明したが、後ブラケット３２は前ブラケット３０によって実現されるＰＣＵケース２４の略円弧状軌道での後退移動を阻害しなければよく、したがって図１０に示すように後ブラケット３２がトランスアクスルハウジング２３に取り付けられるボルト挿通孔３９ａを車両前後方向に延びる長穴として形成しておき、車両衝突時の衝突荷重がＰＣＵケース２４に作用することによって後ブラケット３２がトランスアクスルハウジング２３に対して車両後方側へずれて移動するようにしてもよい。
Next, a modification of the
また、図１１に示すように、後ブラケット３２の下部３２ｃに形成されるボルト挿通孔３９ａを図１０と同様に長穴とするとともに、連設部３２ｂにボルト頭部が通り抜けることが可能な貫通孔４４を上記ボルト挿通孔３９ａに連通して形成してもよい。このようにすれば、車両衝突時の衝突荷重がＰＣＵケース２４に作用したとき、後ブラケット３２がトランスアクスルハウジング２３に対して車両後方側へずれて移動して、トランスアクスルハウジング２３から離脱することができ、これによっても車両衝突時のＰＣＵケース２４に対する衝突エネルギーの吸収・緩和を効果的に行うことができる。
Further, as shown in FIG. 11, the
なお、本発明は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載される事項の範囲内で種々の変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to the structure of embodiment mentioned above, A various change is possible within the range of the matter described in the claim of this application.
例えば、上記においてはＰＣＵケース２４がトランスアクスル２２上に前下がり姿勢で搭載されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ケースは、水平姿勢でトランスアクスル上に搭載されてもよいし、あるいは、後下がりの姿勢でトランスアクスル上に搭載されてもよい。
For example, in the above description, the
また、上記においては、インバータ等の電力変換装置を収容したＰＣＵケース２４がモータＭＧ１，ＭＧ２を収容するトランスアクスルハウジング２３上に取り付けられる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＰＣＵケース２４がブラケット等によって車両ボディに固定されてもよい。
In the above description, the case where the
さらに、上記においてはＰＣＵケース２４の前方にラジエータの上部が位置するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、ラジエータの上部位置が低くてケースの前方がフードパネルとなっている構成であってもよい。
Further, in the above description, the upper part of the radiator is located in front of the
１０ ハイブリッド自動車（電動車両）、１２ エンジンコンパートメント（駆動部収容室）、１３ フードパネル、１４Ｌ，１４Ｒ サイドメンバー、１５ 隔壁、１６ ラジエータ、１８ 車輪、２０ エンジンユニット、２２ トランスアクスル、２３ トランスアクスルハウジング、２４ ケース、２５ 前方上側角部、２６ ケース本体、２８Ｕ 上ケースカバー、２８Ｌ 下ケースカバー、２９ 延長部、３０ 前ブラケット、３２ 後ブラケット、３４ 取付部、３６，３８，３９，３９ａ ボルト挿通孔、４０，４２ 切欠部、４０ａ ビード部、４１，４３ 折れ曲がり予定線、４４ 貫通孔、Ｂ 衝突実験用バリア、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｐ１，Ｐ２ 電力ケーブル。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記駆動部収容室内に配置され、前記モータとの間で電力を授受する電力変換装置を収納した金属製のケースと、
前記ケースの一方端と他方端とを前記車両の固定構造物に固定する第１ブラケットおよび第２ブラケットと、
前記電力変換装置と前記モータとを電気接続する電力ケーブルと、
を備え、
前記第１ブラケットは、前記ケースが車両衝突による衝突荷重を受けたときに前記ケースを前記第２ブラケットの側へ略円弧状の軌道で移動するように折れ曲がり変形する折曲起点部を有し、
前記第２ブラケットは、前記衝突荷重による前記ケースの略円弧状軌道の移動を許容するように変形または移動する構造を有し、
前記ケースと前記モータとの間の電力ケーブルによる接続距離が前記ケースの略円弧状軌道による移動によって衝突前以下の状態に保持される、
電動車両。 An electric vehicle capable of traveling by a driving force of a motor mounted in a drive unit accommodation chamber of the vehicle,
A metal case that houses a power conversion device that is disposed in the drive unit housing chamber and transfers power to and from the motor;
A first bracket and a second bracket for fixing one end and the other end of the case to a fixed structure of the vehicle;
A power cable for electrically connecting the power converter and the motor;
With
The first bracket has a bending starting point portion that is bent and deformed so that the case moves in a substantially arcuate path toward the second bracket when the case receives a collision load due to a vehicle collision,
The second bracket has a structure that deforms or moves so as to allow movement of the substantially arcuate track of the case due to the collision load,
The connection distance by the power cable between the case and the motor is maintained in the state before the collision by the movement of the case by the substantially arcuate track,
Electric vehicle.
前記第１ブラケットは金属板によって形成され、前記第１ブラケットの折曲起点部は前記金属板に形成された切欠部または湾曲部である、電動車両。 The electric vehicle according to claim 1,
The electric vehicle according to claim 1, wherein the first bracket is formed of a metal plate, and a bending starting point portion of the first bracket is a cutout portion or a curved portion formed in the metal plate.
前記第２ブラケットは金属板によって形成され、前記第２ブラケットの前記構造は前記金属板に形成された切欠部またはボルト挿通長孔である、電動車両。 The electric vehicle according to claim 2,
The electric vehicle, wherein the second bracket is formed of a metal plate, and the structure of the second bracket is a notch or a bolt insertion long hole formed in the metal plate.
前記第２ブラケットには、前記第２ブラケットの前記構造がボルト挿通長孔であるときに前記ボルト挿通長孔に挿通されたボルトの頭部が通り抜ける貫通孔が前記ボルト挿通長孔に連通して形成されている、電動車両。 In the electric vehicle according to claim 3,
When the structure of the second bracket is a bolt insertion long hole, a through hole through which the head of the bolt inserted into the bolt insertion long hole passes through the second bracket communicates with the bolt insertion long hole. An electric vehicle is formed.
前記車両の固定構造物は、前記モータを収容して前記車両に固定されたハウジングであり、前記ケースは前記ハウジングの上部に前記第１および第２ブラケットを介して固定される、電動車両。 In the electric vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The vehicle fixed structure is a housing that houses the motor and is fixed to the vehicle, and the case is fixed to an upper portion of the housing via the first and second brackets.
前記ケースは、前記ハウジングの前端縁よりも車両後方側に位置して配置されている、電動車両。 The electric vehicle according to claim 5,
The electric vehicle, wherein the case is disposed on the vehicle rear side of the front end edge of the housing.
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