车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种车辆，包括收纳在壳体中的电机，和电力控制单元。所述电力控制单元由前部支架和后部支架支承并且固定在所述壳体的上方。所述后部支架具有基部、支承部和肋部。所述肋部布置于所述支承部在车辆宽度方向上的两侧，并且每个所述肋部都具有脆弱部。所述脆弱部构造成在所述电力控制单元承受来自车辆前向的碰撞载荷时在每个所述肋部中最先屈服。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车辆，在所述车辆中用于行驶的电机(行驶用电机)和用于驱动所述电机的电力控制单元装设在所述车辆的前部空间中。
技术介绍
利用电动机行驶的许多车辆是这样一种类型的车辆，即电动机和用于驱动电动机的电力控制单元装设在车辆的前部空间(发动机舱)中。应注意，本说明书中的车辆除了电动车辆以外，还包括混合动力车辆和燃料电池车辆。另外，下文中，为了简化说明，“电动机”简称为“电机”。而且，在本说明书中，根据汽车
的习惯，用于收纳行驶用电机的空间称为“发动机舱”，而不管是否实际上装设了发动机。特别是，在本说明书中，设置在车辆前部中的电机收纳空间称为发动机舱。电力控制单元典型地是将电源的DC(直流)电力转换成AC(交流)电力的逆变器。电力控制单元可能包括升压变换器。电力控制单元可能固定在收纳电机的壳体的上方。通过将电力控制单元布置在电机的附近，连接电力控制单元和电机的电力缆线能够缩短，并且因而能够抑制电力传送(送电)损失。日本专利申请公报No.2013-193634(JP2013-193634A)中公开了一种具有上述电力控制单元的车载结构的车辆的一个示例。在JP2013-193634A所公开的技术中，电力控制单元的前部和后部分别由前部支架和后部支架支承，并且电力控制单元固定成在壳体的上方形成有间隙。通过前部支架和后部支架在电力控制单元与壳体之间确保间隙的原因是抑制经由壳体传递到电力控制单元的电机的振动。应注意，在下面的说明中，为了方便说明，当前部支架和后部支架彼此不用区分时前部支架和后部支架可以简称为“支架”。当提到前部支架和后部支架两者时，它们可以称为“两个支架”。在电力控制单元内存在处理数十千瓦的电力的部件。电力控制单元要求碰撞安全性高，以便电力控制单元中的高压电路在车辆碰撞期间不会露出。在电力控制单元装设在发动机舱中的情况下，电力控制单元的抵抗正面碰撞(包括斜向碰撞)的碰撞安全性要求尤其高。电机的壳体较大并且是刚性的。因而，电力控制单元在电机的壳体上方的布置也适于保护电力控制单元避开在碰撞期间从前面接近的障碍物。但是，即使是在这种情况下，也存在障碍物在正面碰撞期间从壳体上方通过并且障碍物碰撞电力控制单元的可能性。在各个支架的刚性过高的情况下，在电力控制单元经由两个支架支承并在壳体上方形成有间隙的结构中存在以下缺点。更具体地说，当电力控制单元在正面碰撞期间承受来自前方的碰撞载荷时，存在载荷集中在支架与壳体之间的连结部上并且连结部受损的可能性。为此，支架优选具有这种程度的强度，即当承受指定大小以上的碰撞载荷时支架会弯曲。这样，在当电力控制单元承受来自前方的碰撞载荷时两个支架变形并且向后方倒塌的情况下，电力控制单元向后方移动。在电力控制单元的位移显著的情况下，过大的张力可能作用在施加有高电压的电力缆线上。在JP2013-193634A中，也公开了减小在电力控制单元在碰撞期间向后方移动时作用在电力缆线上的张力的技术。JP2013-193634A中所公开的支架的一个示例具有以下形状。当从车辆前面看支架时，在支架的两侧设置有沿上下方向延伸的肋部。每个肋部在延伸方向上的中央附近设置有缺口。当电力控制单元承受来自前方的碰撞载荷时，每个支架都向后方倒塌，使得支架的位于缺口上方的上部以缺口为中心画出一圆弧。结果，即使当支架倒塌时，电力控制单元与壳体之间的电力缆线的连接距离也保持为与碰撞前的距离至多相等的距离。因而，当电力控制单元在碰撞期间移动时，防止了过大的张力作用到电力缆线上。
技术实现思路
在装设有行驶用电机的车辆中，除了电力控制单元以外，在发动机舱中还以高装设密度装设有各种电气装置，电缆(电气缆线)连接在这些装置之间。因此，包括电力缆线在内的电缆在发动机舱中的布置是繁杂的。在一些情况下，电缆可能必须得布置在支架附近。当支架在碰撞期间的变形波及电缆时，过大的载荷可能作用在电缆上。在碰撞期间的载荷进一步增大的情况下，支架可能在其弯曲的位置折断，其折断面可能与附近的电缆接触，并且电缆可能受损。本说明书提供了一种在支架由于来自前方的碰撞载荷而变形或折断时保护在支架附近延伸的电缆免于被变形或折断的支架损坏的技术。应注意，如上所述，电缆可以是连接电力控制单元与壳体的电力缆线，或者可以是其它电缆。根据本说明书的车辆包括电机、壳体、电缆，和电力控制单元。所述电机用于驱动所述车辆并且收纳在所述壳体中。所述电力控制单元配置成驱动所述电机。所述电力控制单元装设在所述车辆的前部空间中并且由前部支架和后部支架支承。所述电力控制单元固定在所述壳体的上方。所述电力控制单元和所述壳体限定有间隙。所述后部支架具有基部、支承部和肋部。所述基部固定在所述壳体上。所述基部具有拱形部。所述电缆布置在所述拱形部和所述壳体之间，并且沿车辆前后方向延伸。所述支承部从所述基部的前端延伸到所述电力控制单元。所述肋部布置于所述支承部在车辆宽度方向上的两侧，并且所述肋部沿上下方向延伸。每个所述肋部都在位于所述拱形部上方的位置处具有脆弱部。所述脆弱部构造成在所述电力控制单元承受来自车辆前向的碰撞载荷时在每个所述肋部中最先屈服。根据上述车辆，当所述支架由于来自前方的碰撞载荷而变形或折断时，能够保护在所述支架附近延伸的电缆免于被变形或折断的支架损坏。所述脆弱部在车辆前后方向上的长度比每个所述肋部的上部和下部中的每一者都短。所述上部和下部与所述脆弱部邻接。每个所述肋部都可在所述脆弱部中具有缺口。另外，每个所述肋部都可在所述脆弱部中具有通孔。所述通孔可以跨每个所述肋部和所述支承部之间的边界/交界设置。所述脆弱部可以是比每个所述肋部的其它部位薄的部位。附图说明下面参照附图说明本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中同样的附图标记表示同样的要素，并且其中:图1是示出发动机舱的部件布局的一个示例的透视图；图2是壳体和PCU(电力控制单元)的侧视图；图3是后部支架的透视图；图4是从斜后方看后部支架和PCU的视图；图5是后部支架的附近的放大侧视图；图6是已经变形的后部支架的附近的放大侧视图；图7是已经折断的后部支架的附近的放大侧视图；图8是示出后部支架的第一变型示例的视图；以及图9是示出后部支架的第二变型示例的视图。具体实施方式参照附图对实施例的车辆进行说明。本实施例的车辆是包括行驶用电机3和发动机98两者的混合动力车辆100。在混合动力车辆100中，发动机98、电机3，和用于驱动电机3的电力控制单元20装设在车辆的前部空间(发动机舱90)中。在发动机舱90中，电力控制单元20固定在壳体30上。壳体30收纳电机3、动力分配机构6和差动装置4。下文中，为了简化说明，“电力控制单元20”缩写为“PCU20”。PCU代表电力控制单元。图1示出发动机舱90中的一组装置的布置。发动机98、PCU20和壳体30装设在发动机舱90中，并且除了这些装置组群，在发动机舱90中还装设有各种装置例如电池95。但是，对这些装置不作说明。应注意，在图1中示意性地示出壳体30、发动机98等。在附图的坐标系中，L轴表示车辆的前方，H轴表示车辆的上侧，W轴表示车辆宽度方向(车辆的侧方)。在以下附图中坐标系的参照标号有相同的意义。另外，在以下说明中，诸如“前表面”、“后表面”、“前部”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，其特征在于包括：用于驱动所述车辆的电机，收纳所述电机的壳体；电缆；和配置成驱动所述电机的电力控制单元，所述电力控制单元装设在所述车辆的前部空间中，所述电力控制单元由前部支架和后部支架支承，所述电力控制单元固定在所述壳体的上方，所述电力控制单元和所述壳体限定有间隙，并且所述后部支架具有：固定在所述壳体上的基部，所述基部具有拱形部，所述电缆布置在所述拱形部和所述壳体之间，并且所述电缆沿车辆前后方向延伸；从所述基部的前端延伸到所述电力控制单元的支承部；和布置于所述支承部在车辆宽度方向上的两侧的肋部，所述肋部沿上下方向延伸，每个所述肋部都在位于所述拱形部上方的位置处具有脆弱部，并且所述脆弱部构造成在所述电力控制单元承受来自车辆前向的碰撞载荷时在每个所述肋部中最先屈服。

【技术特征摘要】
2015.07.16 JP 2015-1424191.一种车辆，其特征在于包括：用于驱动所述车辆的电机，收纳所述电机的壳体；电缆；和配置成驱动所述电机的电力控制单元，所述电力控制单元装设在所述车辆的前部空间中，所述电力控制单元由前部支架和后部支架支承，所述电力控制单元固定在所述壳体的上方，所述电力控制单元和所述壳体限定有间隙，并且所述后部支架具有：固定在所述壳体上的基部，所述基部具有拱形部，所述电缆布置在所述拱形部和所述壳体之间，并且所述电缆沿车辆前后方向延伸；从所述基部的前端延伸到所述电力控制单元的支承部；和布置于所述支承部在车辆宽度方向上的两侧的肋部，所述肋部沿上下...

【专利技术属性】
技术研发人员：芝健史郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP