(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの電力を変換して走行用のモータに供給する電力変換器であり、
前記モータを駆動するための電力が流れる高電圧回路を格納する主筐体と、
前記主筐体とケーブルで接続されており、前記バッテリの電圧よりも低い電圧で作動する低電圧回路であって前記高電圧回路を制御する低電圧回路を格納する副筐体と、
を備えており、
前記主筐体と前記副筐体は、車両のフロントコンパートメントに収容されており、
前記主筐体は、前記モータを収容するモータケースの上に固定されており、
前記副筐体は、前記主筐体に隣接配置されているとともに車両のボディに固定されている、
ことを特徴とする電力変換器。
【請求項２】
前記低電圧回路が実装された基板は縦置きの姿勢で前記副筐体に格納されていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換器。
【請求項３】
車幅方向にて前記モータケースに隣接してエンジンが配置されており、前記副筐体は、前記主筐体の前記エンジンとは反対側に隣接配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換器。
【請求項４】
前記主筐体と前記副筐体は車幅方向で並んで配置されており、前記副筐体の前端が前記主筐体の前端よりも前方に位置していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの電力を変換して走行用のモータに供給する電力変換器に関する。本明細書における「電動車両」には、モータとエンジンの双方を備えるハイブリッド車と、モータを備えるがエンジンは備えない電気自動車が含まれる。燃料電池車も本明細書における電動車両に含まれる。
【背景技術】
【０００２】
本明細書が開示する技術が対象とする車両は、フロントコンパートメントに走行用のモータを備える。フロントコンパートメントは、乗員室の前方に位置する空間である。なお、以下では、説明の便宜のため、「前」、「後」、「横」は、車両の前側、後側、車両の横方向を意味する。また、以下の説明では、「走行用のモータ」を単に「モータ」と称することがある。
【０００３】
モータに電力を供給する電力変換器はモータの近くに配置するのがよい。モータと電力変換器を繋ぐパワーケーブルは短い方が電力損失が少ないからである。従って電力変換器もフロントコンパートメントに搭載される。
【０００４】
一方、電力変換器は、モータを駆動するための電力が流れる回路を含む。そのような回路にはバッテリの高電圧が供給されることから、本明細書ではそのような回路を高電圧回路と称する。高電圧回路の典型は、パワートランジスタを含むインバータ回路である。他方、電力変換器には、上記したバッテリの電圧よりも遥かに低い電圧で駆動する回路も含まれる。そのような回路の典型は、高電圧回路を制御する回路である。高電圧回路を制御する制御回路は、ＴＴＬレベル、あるいは、ＴＴＬレベルに準じる電圧レベルの信号を出力する回路である。そのような回路を以下では低電圧回路と称する。なお、低電圧回路は、モータに供給する電力を蓄えるバッテリとは別の低電圧出力のバッテリから電力供給を受ける。以後、２つのバッテリを区別するために、のモータを駆動する電力を蓄えるバッテリをメインバッテリと称し、メインバッテリよりも出力電圧が低く、低電圧回路やルームランプなど、いわゆる補機を駆動する電力を蓄えるバッテリを補機バッテリ（サブバッテリ）と称することがある。
【０００５】
車両が何らかの障害物と衝突した際、電力変換器の筐体が破損して高電圧回路が露出してしまうのは好ましくない。そこで、電力変換器の衝突安全性を向上する技術が例えば特許文献１と２に開示されている。特許文献１の技術では、電力変換器は、フロントコンパートメントと乗員室を区画する隔壁の前に配置される。そして、電力変換器の筐体の中で、高電圧回路が前側に配置され、低電圧回路が後側に配置される。この電力変換器は、車両が衝突した際、電力変換器が隔壁にぶつかって電力変換器の後部が破損しても高電圧回路が露出し難い。
【０００６】
また、特許文献２の技術では、電力変換器は、モータを収容したモータケースに取り付けられる。電力変換器の筐体内で、高電圧回路は後側に配置され、低電圧回路は前側に配置される。そして、高電圧回路と低電圧回路の間に冷却プレートが配置される。冷却プレートが高電圧回路の前で筐体を補強する。また、車両が衝突した際、低電圧回路が緩衝材となって高電圧回路を保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２０９０７８号公報
【特許文献２】特開２００９−１３７４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１と２の技術は、電力変換器の筐体内での高電圧回路と低電圧回路の配置を工夫することによって、衝突時の高電圧回路の露出を防止する。本明細書は、特許文献１と２が開示する構造とは異なる構造で電力変換器の衝突安全性を高める技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書が開示する電力変換器は、高電圧回路と低電圧回路を別々の筐体に格納する。高電圧回路と低電圧回路のサイズが従来のものと同じであるなら、低電圧回路を除き、高電圧回路だけを格納する筐体は、従来の電力変換器の筐体よりも小さくなる。筐体が小さくなればそれだけで筐体の強度が増す。以下、説明の便宜上、高電圧回路を格納する筐体を主筐体と称し、低電圧回路を格納する筐体を副筐体と称する。高電圧回路は、前述したように、モータを駆動するための電力が流れる回路であり、低電圧回路は、高電圧回路を制御する回路である。
【００１０】
先に述べたように、電力変換器はモータの近くに配置されることが望ましい。電力変換器をモータケースに固定することは、電力変換器をモータに近づけることになるので好ましい。モータケースは強度が高いので、衝突安全性の観点からも、電力変換器をモータケースの上に固定することは好適である。車両の衝突時、障害物が電力変換器よりも先にモータケースと衝突することによって、電力変換器に加えられる衝撃が緩和される。
【００１１】
上記したように、本明細書が開示する電力変換器は、２個の筐体（主筐体と副筐体）で構成される。本明細書が開示する電力変換器は、高電圧回路を収容した主筐体は、モータケースの上に固定する。一方、低電圧回路を格納した副筐体は、主筐体と隣接するように配置するが、モータケースにではなく車両のボディに固定する。主筐体に収容された高電圧回路がモータの近くに配置されることになり、パワーケーブルの電力損失が抑えられる。また、主筐体は、従来の電力変換器の筐体よりもサイズが小さいので、上から見たときにモータケースの輪郭と主筐体の輪郭との間の空間が大きくなる。従って、モータケースに先に衝突した障害物が主筐体に衝突するまでに衝撃力が一層弱まる。
【００１２】
また、仮に、主筐体と副筐体を共にモータケースの上に固定すると、衝突時に主筐体と副筐体が一緒に動き、主筐体が副筐体と別のデバイスとの間に挟まれる可能性がある。副筐体をモータケースにではなく、ボディに固定することで、衝突時に主筐体と副筐体が異なる挙動を示し易くなり、主筐体が挟まれる可能性が低減される。なお、モータケースは振動が大きい。副筐体をボディに固定することは、副筐体の振動低減に寄与するという利点もある。
【００１３】
副筐体に格納された低電圧回路は、主筐体に格納された高電圧回路を制御する回路である。従って両者をつなぐケーブルには高周波の信号が流れる。副筐体は主筐体に隣接配置されるので、両者をつなぐケーブルは短くて済む。ケーブルが短いことは、高周波信号の伝達の確実性を高めることに寄与する。
【００１４】
副筐体が固定される「ボディ」には、車のフロントコンパートメントや乗員室を形成する鋼板と、サイドメンバなど車体の構造的強度を受け持つフレームの双方が含まれる。また、副筐体は、ブラケット又はトレイを介してボディに固定されてもよい。
【００１５】
フロントコンパートメントにおける副筐体の配置の自由度を拡げるため、低電圧回路が実装された基板は、縦置きの姿勢で副筐体に格納されているのがよい。縦置きの姿勢とは、別言すれば、基板の平坦面の法線が水平方向を向く姿勢である。基板をそのような姿勢で格納することで、副筐体の水平方向の大きさを小さくすることができる。その結果、副筐体の配置自由度が増す。
【００１６】
また、主筐体と副筐体は車幅方向で並んで配置され、副筐体の前端が主筐体の前端よりも前方に位置していることが好ましい。そのように配置することで、車両が前方の障害物と衝突した際に副筐体が先に障害物に衝突し、主筐体を保護する。
【００１７】
本明細書が開示する電力変換器は、走行用にモータとともにエンジンを備えるハイブリッド車に適用することも好適である。その場合には、エンジンは、車幅方向にてモータケースに隣接して配置され、電力変換器の副筐体は、エンジンとは反対側で主筐体に隣接配置されるとよい。副筐体内の低電圧回路に対するエンジンの熱の影響を抑制することができる。
【００１８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例の電力変換器を含むハイブリッド車の電力系のブロック図である。
【図２】フロントコンパートメントのデバイスレイアウトを示す図である。図２（Ａ）は、フロントコンパートメントの平面図である。図２（Ｂ）は、フロントコンパートメントの正面図である。図２（Ｃ）はフロントコンパートメントの側面図である。
【図３】電力変換器の主筐体と副筐体の模式的な斜視図である。
【図４】副筐体の支持構造の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面を参照して実施例の電力変換器１０を説明する。電力変換器１０は、ハイブリッド車１００に搭載されている。まず、図１のブロック図を参照してハイブリッド車１００の電力系を説明する。ハイブリッド車１００は、走行用のモータ８３とエンジン８４を備えている。モータ８３とエンジン８４の出力軸は動力分配機構８５に連結されている。動力分配機構８５は、モータ８３とエンジン８４の出力トルクを適宜に合成／分配する。モータ８３とエンジン８４の出力トルクは動力分配機構８５にて合成されて車軸８６に伝達される。あるいは、エンジン８４の出力トルクが動力分配機構８５により分割され、一部が車軸８６に伝達され、残りはモータ８３に伝達される。このとき、モータ８３はエンジン８４の出力トルクにより発電する。発電で得た電力でメインバッテリ８１が充電される。
【００２１】
電力変換器１０について説明する。なお、電力変換器１０は、メインバッテリ８１の電力を昇圧した後、交流に変換して走行用のモータ８３に供給する。電力変換器１０は、モータ８３が発電した電力（回生電力）を直流に変換した後に降圧してメインバッテリ８１に供給することもできる。なお、電力変換器１０は、２個の筐体（主筐体１０ａと副筐体１０ｂ）に分かれているが、この点については後述する。
【００２２】
電力変換器１０の回路構成を説明する。電力変換器１０には、システムメインリレー８２を介してメインバッテリ８１が接続されている。符号２１は、システムメインリレー８２から伸びるケーブルを接続するコネクタを示している。
【００２３】
メインバッテリ８１は、走行用のモータ８３に供給する電力を蓄えている。電力変換器１０は、電圧コンバータ回路２８とインバータ回路２９を含む。メインバッテリ８１の電力は電圧コンバータ回路２８に入力される。電圧コンバータ回路２８は、メインバッテリ８１の電圧を昇圧してインバータ回路２９へ供給する昇圧動作と、モータ８３が生成した回生電力の電圧を降圧してメインバッテリ８１へ供給する降圧動作の双方を実行することができる。電圧コンバータ回路２８は、２個のトランジスタＴ７、Ｔ８と、２個のダイオードＤ７、Ｄ８と、リアクトル１４と、フィルタコンデンサ１３で構成されている。２個のトランジスタＴ７とＴ８は直列に接続されている。各トランジスタにダイオードが逆並列に接続されている。トランジスタの直列回路の高電位端が電圧コンバータ回路２８のインバータ側出力端子ＰＨに繋がっている。直列回路の低電位端は、電圧コンバータ回路２８のグランド線ＧＬに繋がっている。リアクトル１４の一端は、トランジスタの直列回路の中点に接続しており、他端は電圧コンバータ回路２８のバッテリ側入力端子ＰＬに繋がっている。フィルタコンデンサ１３は、電圧コンバータ回路２８のバッテリ側入力端子ＰＬとグランド線ＧＬの間に接続されている。
【００２４】
トランジスタＴ８のオンオフ動作によりメインバッテリ８１の電圧が昇圧されてインバータ回路２９へ供給される。トランジスタＴ７のオンオフ動作によりインバータ回路側から入力される回生電力が降圧されてメインバッテリ８１へ供給される。トランジスタＴ７とＴ８を駆動する駆動信号（ＰＷＭ信号）は、制御回路１９により生成される。制御回路１９が生成した駆動信号は、コネクタ１８ｂ、ケーブル２３、コネクタ１８ａ、絶縁型信号伝達回路１７を通じてドライバ１６に供給される。ドライバ１６は、制御回路１９から送られるＴＴＬレベルの駆動信号をトランジスタのゲート駆動レベルの駆動信号に変換して各トランジスタＴ７、Ｔ８へ供給する。
【００２５】
絶縁型信号伝達回路１７は、絶縁状態でデジタル信号を伝達する回路であり、例えばフォトカプラで構成されている。絶縁型信号伝達回路１７は、フォトカプラのほかに、パルストランスや磁気カプラで構成されてもよい。なお、制御回路１９は、補機バッテリ８７から電力の供給を受けて作動する。補機バッテリ８７は、モータ以外の電子機器に供給する電力を蓄えている。メインバッテリ８１の出力電圧が１００ボルト以上であるのに対して補機バッテリ８７の出力電圧は１００ボルト未満である。典型的には補機バッテリ８７の出力電圧は、１２ボルト、２４ボルト、あるいは、４８ボルトのいずれかである。
【００２６】
インバータ回路２９を説明する。インバータ回路２９は、２個のトランジスタの直列回路が３セット並列に接続された回路である（Ｔ１とＴ４、Ｔ２とＴ５、及び、Ｔ３とＴ６）。各トランジスタにはダイオード（Ｄ１−Ｄ６）が逆並列に接続されている。各トランジスタのオンオフ動作により、各直列回路の中点から交流が出力される。出力された交流はモータ８３に供給される。なお、符号１５は、インバータ回路２９に供給される電流の脈動を抑えるための平滑化コンデンサ１５を示している。また、符号２２は、モータ８３に電力を供給するパワーケーブルのコネクタを示している。
【００２７】
各トランジスタＴ１−Ｔ８を駆動する駆動信号（ＰＷＭ信号）は、制御回路１９により生成される。制御回路１９が生成した駆動信号は、コネクタ１８ｂ、ケーブル２３、コネクタ１８ａ、絶縁型信号伝達回路１７を通じてドライバ１６に供給される。ドライバ１６は、制御回路１９から送られるＴＴＬレベルの駆動信号をトランジスタのゲート駆動レベルの駆動信号に変換して各トランジスタＴ１−Ｔ８へ供給する。
【００２８】
前述したように、電力変換器１０は、２個の筐体（主筐体１０ａと副筐体１０ｂ）に分かれている。主筐体１０ａに格納される回路は電圧コンバータ回路２８とインバータ回路２９であり、それらには、メインバッテリ８１から供給される電力の電圧が印加される。別言すれば、電圧コンバータ回路２８とインバータ回路２９には、モータ８３を駆動するための電力が流れる。メインバッテリ８１から供給される電力の電圧が印加される電圧コンバータ回路２８とインバータ回路２９が前述した高電圧回路に相当する。
【００２９】
一方、副筐体１０ｂには、高電圧回路を制御する制御回路１９が格納される。制御回路１９は、具体的には、高電圧回路に含まれるトランジスタＴ１−Ｔ８を駆動する駆動信号を生成する。駆動信号の典型はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である。制御回路１９の主たる構成要素は、メインバッテリ８１の出力電圧より遥かに低いＴＴＬレベルで動作する半導体ロジックチップとメモリチップである。制御回路１９を駆動するための電力は、補機バッテリ８７から供給される。制御回路１９は、別言すれば、メインバッテリ８１の出力電圧よりも低い電圧で動作する低電圧回路である。また、高電圧回路（電圧コンバータ回路２８とインバータ回路２９）と制御回路１９は、ケーブル２３により接続されているが、高電圧回路と制御回路１９は、絶縁型信号伝達回路１７によって絶縁されている。
【００３０】
制御回路１９と高電圧回路は別個の筐体に格納されており、それらはケーブル２３を介してデジタルの駆動信号を伝達する。しかし、ケーブル２３を介する通信であっても、制御回路１９と高電圧回路（トランジスタのドライバ１６）の間では通信ハンドシェイクを伴う通信プロトコルは用いていない。通信ハンドシェイクとは、ケーブルの両端に接続されるデバイスの間でデジタル信号を通信する際、データ転送の確実性を高める通信手順のことである。実施例の電力変換器１０では、制御回路１９と高電圧回路（ドライバ１６）は通信ハンドシェイクなしで信号を伝達し、制御回路１９が出力した駆動信号は絶縁型信号伝達回路１７の時間遅延のみでドライバ１６に伝達される。ＰＷＭ信号の周波数は１０［ｋＨｚ］程度であり、通信ハンドシェイクを採用すると、そのような高周波数のデジタル信号を時間遅延なしに伝達するのが難しい。それゆえ、実施例の電力変換器１０では、高電圧回路と制御回路の間で、あえて、通信プロトコルなしで駆動信号を伝達する。
【００３１】
次に、電力変換器１０の車載構造を説明する。電力変換器１０は、パワーケーブルの損失を小さくするため、モータ８３の近くに配置される。実施例のハイブリッド車１００ではモータ８３とエンジン８４は車両前部のフロントコンパートメントに搭載される。従って電力変換器１０（主筐体１０ａと副筐体１０ｂ）もフロントコンパートメントに搭載される。
【００３２】
図２に、フロントコンパートメントにおけるデバイスレイアウトを示す。図２（Ａ）はフロントコンパートメント２の平面図であり、図２（Ｂ）は正面図であり、図２（Ｃ）は側面図である。図中の座標系のＸ軸の正方向が車両前方に相当する。図中のＹ軸方向が車幅方向（横方向）に相当する。図中のＺ軸の正方向が鉛直上方に相当する。なお、いずれの図も、車両の外殻１０２とタイヤを２点鎖線で示しており、フロントコンパートメント２の中を理解し易くしている。以下では、電力変換器１０（主筐体１０ａと副筐体１０ｂ）、エンジン８４、モータケース３のレイアウトについて説明する。フロントコンパートメント２には他のデバイスも搭載されるがそれらの図示と説明は割愛する。
【００３３】
図２（及び図４）では、理解を助けるため、車体のボデーに相当する部材を灰色で塗りつぶしてある（ただし、２点鎖線で描いた外殻１０２は除く）。本明細書では、フロントコンパートメントや乗員室を形成する鋼板（車両の外殻１０２を含む）と、車体の強度を確保するフレームを併せて「ボディ」と総称する。図に描かれているボディの部品には、２本のサイドメンバ３１、ラジエータサポートアッパ３２、ラジエータサポートロア３３、２本のラジエータサポートサイド３４が含まれる。サイドメンバ３１はフレームに相当する。２本のサイドメンバ３１は、フロントコンパートメント２を上方から見たときに、車幅方向の両側に位置する。夫々のサイドメンバ３１は、車両の下方で前後方向に伸びている。
【００３４】
ラジエータサポートアッパ３２は、車両前上方で２本のサイドメンバ３１の間に伸びているとともに、車両前側方で車両後方へと屈曲している。ラジエータサポートロア３３は、車両の前下方で２本のサイドメンバ３１に接続されている。ラジエータサポートサイド３４は、上下方向に伸びており、ラジエータサポートアッパ３２とラジエータサポートロア３３を接続している。図示は省略しているが、ラジエータサポートアッパ３２、ラジエータサポートロア３３、ラジエータサポートサイド３４で囲まれた空間にラジエータが配置される。
【００３５】
フロントコンパートメント２においてサイズの大きいデバイスは、エンジン８４とモータケース３である。モータケース３は、モータ８３と動力分配機構８５（図１参照）を格納している。エンジン８４とモータ８３は振動が大きいため、それらは、防振デバイスであるエンジンマウント５を介して２本のサイドメンバ３１に懸架されている。電力変換器１０の主筐体１０ａは、モータケース３の上に固定されている、図２（Ｃ）によく示されているように、モータケース３の上面は前傾しており、主筐体１０ａはその上に固定されている。
【００３６】
電力変換器１０の副筐体１０ｂは、車幅方向（図中のＹ軸方向）で主筐体１０ａに隣接配置されている。主筐体１０ａと副筐体１０ｂは、ケーブル２３で接続されている。副筐体１０ｂを主筐体１０ａに隣接配置しているので、ケーブル２３の長さが短くて済む。詳しくは後述するように、制御回路１９は高電圧回路（電圧コンバータ回路２８とインバータ回路２９）へ駆動信号（ＰＷＭ信号）を送る。ＰＷＭ信号の周波数は比較的に高い。制御回路１９と高電圧回路の間の信号転送のためのケーブル２３が短いことは、高周波信号の伝達の確実性を高める利点がある。ただし、副筐体１０ｂは、モータケース３には固定されておらず、また、主筐体１０ａに固定されているのでもない。副筐体１０ｂは、２個のブラケット６ａ、６ｂを介してラジエータサポートアッパ３２に固定されている。即ち、副筐体１０ｂはボディを構成する部材に固定されている。
【００３７】
図２に示した主筐体１０ａと副筐体１０ｂのレイアウトは、車両が前方の障害物に衝突した際に、主筐体１０ａの内部の高電圧回路が露出し難い構造になっている。このことを以下で説明する。
【００３８】
高電圧回路の露出防止に寄与する要因の一つは、高電圧回路を格納した主筐体１０ａと、制御回路１９を格納した副筐体１０ｂが分離している点である。そして、主筐体１０ａがモータケース３の上に固定されおり、副筐体１０ｂがボディに固定されている点である。主筐体１０ａは、上から見ると、モータケース３の輪郭の中に収まっている。車両が前方の障害物と衝突した際、障害物は、主筐体１０ａと衝突するのに先立ってモータケース３に衝突する。それゆえ、モータケース３は、主筐体１０ａが受ける衝突の衝撃を緩和する。また、電力変換器１０は、制御回路１９を副筐体１０ｂに格納しているので、高電圧回路を格納する主筐体１０ａのサイズは、高電圧回路と制御回路が一緒に格納された従来の電力変換器よりも小さい。筐体の大きさが小さいほど、筐体の強度が高まり、衝突で破損し難くなる。なお、以下では、車両が前方の障害物と衝突することを「前方衝突」と称することにする。
【００３９】
その上、副筐体１０ｂは、モータケース３ではなくボディ（ラジエータサポートアッパ３２）に固定されている。仮に副筐体１０ｂがモータケース３に固定されているとすると、衝突の際、主筐体１０ａと副筐体１０ｂは一緒に動き易い。そうすると主筐体１０ａが副筐体１０ｂと別のデバイスとの間に挟まれる可能性がある。その状態でさらに衝撃を受けると、主筐体１０ａが潰れる虞がある。これに対して副筐体１０ｂがモータケース３ではなくボディに固定されていると、衝突の衝撃でモータケース３とボディ（ラジエータサポートアッパ３２）が別の挙動を示すため、副筐体１０ｂは主筐体１０ａとは異なる挙動をする。従って、主筐体１０ａが副筐体１０ｂと別のデバイスとの間に挟まれる可能性が低くなる。また、主筐体１０ａと副筐体１０ｂが異なる挙動を示し易いということは、主筐体１０ａが副筐体１０ｂの動きに制限されずに自由に動けることを意味する。従って、主筐体１０ａと副筐体１０ｂを両方ともモータケース３に固定するよりも、副筐体１０ｂをボディに固定することで主筐体１０ａが動き易くなる。このことも、主筐体１０ａに加わる衝撃の緩和に寄与する。上記のレイアウトは、主筐体１０ａが破損し難くく、高電圧回路が露出する可能性を低減する。
【００４０】
上記の構造は、他にも、高電圧回路の露出防止に寄与するポイントがある。副筐体１０ｂの前縁が、主筐体１０ａの前縁よりも距離Ｌだけ前に位置していることである。この構造により、前方衝突の際、副筐体１０ｂも、主筐体１０ａに先立って障害物と衝突する。副筐体１０ｂも主筐体１０ａが受ける衝突の衝撃を緩和する。また、副筐体１０ｂは、車幅方向で主筐体１０ａよりも車両外側に位置している。この点と、副筐体１０ｂの前端が主筐体１０ａの前端よりも距離Ｌだけ前方に位置している点によって、図２（Ａ）の矢印Ｐの方向からの衝突（斜め衝突）の際にも副筐体１０ｂが緩衝材となって主筐体１０ａを保護する。
【００４１】
なお、主筐体１０ａに格納された高電圧回路（電圧コンバータ回路２８、インバータ回路２９）と、副筐体１０ｂに格納された低電圧回路（制御回路１９）は、絶縁型信号伝達回路１７を介してデジタル信号の伝達を行うので両者は絶縁されている。従って、仮に低電圧回路が露出あるいは破損しても、高電圧回路から低電圧回路を通じて漏電することはない。
【００４２】
副筐体１０ｂがボディに固定されていることには別の利点もある。モータケース３にはモータ８３が格納されている。また、モータケース３とエンジン８４は連結している。エンジン８４とモータ８３は大きな振動を起こす。即ち、モータケース３は大きな振動を起こす。副筐体１０ｂはボディに固定されているので、モータケース３の振動の影響を受け難い。
【００４３】
また、副筐体１０ｂは、車幅方向にてエンジン８４とは反対側で主筐体１０ａに隣接配置されている。エンジン８４は大きな熱源である。副筐体１０ｂとエンジン８４との間には主筐体１０ａが位置しているため、副筐体１０ｂはエンジン８４の熱の影響を受け難い。
【００４４】
次に、図３に、主筐体１０ａと副筐体１０ｂの模式的な斜視図を示す。図３では、副筐体１０ｂに内蔵されている基板２４も破線で示してある。基板２４は、制御回路１９を実装したハードウエアである。図３に示すように、制御回路１９が実装された基板２４は、縦置きの姿勢で副筐体１０ｂに格納されている。それゆえ、上からみたときの副筐体１０ｂの面積が小さくなり、フロントコンパートメントでのレイアウトの自由度が増す。なお、「縦置きの姿勢」とは、基板の平坦面の法線が水平方向を向く姿勢のことである。
【００４５】
以上、２個の筐体からなる電力変換器１０を説明した。実施例で説明した技術に関する留意点を説明する。高電圧回路を格納する主筐体１０ａはモータケース３の上に固定されており、制御回路を格納する副筐体１０ｂはボディに固定されている。実施例では副筐体１０ｂは、２個のブラケット６ａ、６ｂを介してボディの一部であるラジエータサポートアッパ３２に固定されていた。２個のブラケット６ａ、６ｂは、いずれも副筐体１０ｂの側面を支えていた。これに代えて、図４に示すように、副筐体１０ｂは、その下面がトレイ１０６によって支えられていてもよい。トレイ１０６は、ラジエータサポートアッパ３２に固定されている。
【００４６】
副筐体１０ｂは、モータケース３とエンジン８４以外であれば、ボディを構成する他の部品に固定されていてもよい。副筐体１０ｂは、例えば、サスペンションタワーに固定されていてもよいし、他のフレーム、例えばサイドメンバ３１に固定されていてもよい。
【００４７】
実施例の電力変換器１０では、主筐体１０ａの上面と副筐体１０ｂの上面にケーブル２３が接続されていた。ケーブル２３は、主筐体１０ａの後面と副筐体１０ｂの後面に接続されていてもよい。
【００４８】
「高電圧回路」には、メインバッテリの出力電圧よりも僅かに低い電圧が印加される場合もある。例えば、メインバッテリと高電圧回路の間に抵抗が接続されている場合である。そのような場合でも、高電圧回路には、バッテリの電力の電圧が印加されることに他ならない。すなわち、そのような場合であっても、高電圧回路は、走行用のモータを駆動するための電力が流れる回路に相当する。
【００４９】
先に述べたように、高電圧回路は、バッテリの電力をモータ駆動に適した電力に変換する。高電圧回路の典型はインバータ回路である。インバータ回路は、パワートランジスタと、パワートランジスタのドライバを含んでいる。低電圧回路の典型は、高電圧回路を制御する回路であり、パワートランジスタを制御するＴＴＬレベル（あるいはＴＴＬレベルに準じる電圧レベル）の駆動信号をドライバへ送る。一般に、パワートランジスタのゲート駆動の電圧レベルはＴＴＬレベルよりも高い。ドライバは、ＴＴＬレベルの駆動信号をパワートランジスタのゲート駆動信号に変換する回路である。一方、一般に、車内のコントローラ間の通信にはＣＡＮ（Control Area Network）と呼ばれる通信プロトコル（通信ハンドシェイク）が採用されることが多い。今日のＣＡＮの帯域（通信速度）は５００〜１０００［ｋｂｐｓ］である。また、ＣＡＮのように通信ハンドシェイクを伴う通信は数ミリ秒単位の時間送れが存在する。一方、今日の電力変換器におけるＰＷＭ信号のキャリア周波数は、１０［ｋＨｚ］程度である。従って、ドライバへのＰＷＭ信号の送信には、今日のＣＡＮでは帯域が充分でない虞がある。この場合、低電圧回路が出力するデジタル信号は、通信ハンドシェイクなしでドライバへ送らねばならない。実施例の電力変換器１０は、衝突安全性の観点から、あえて、制御回路からドライバへ通信ハンドシェイクなしでＰＷＭ信号を送る。図２と図３によく表されているように、副筐体１０ｂは主筐体１０ａに隣接配置されている。従って両者を接続してデジタル信号を転送するケーブル２３が短くて済む。通信ハンドシェイクなしでデジタル信号を送る場合、ケーブル２３が短いことは、信号伝達の確実性を高めることに寄与する。
【００５０】
通信ハンドシェイクなしの観点における実施例の電力変換器１０の特徴は、次の通りである。高電圧回路（電圧コンバータ回路２８、インバータ回路２９）は、電力を変換するためのパワートランジスタ（Ｔ１−Ｔ８）と、パワートランジスタのドライバ１６を含んでいる。ケーブル２３を通じて制御回路１９からドライバ１６へ通信ハンドシェイクなしでパワートランジスタ（Ｔ１−Ｔ８）を駆動する駆動信号が送られる。
【００５１】
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。
【符号の説明】
【００５２】
２：フロントコンパートメント
３：モータケース
５：エンジンマウント
６ａ、６ｂ：ブラケット
１０：電力変換器
１０ａ：主筐体
１０ｂ：副筐体
１３：フィルタコンデンサ
１４：リアクトル
１５：平滑化コンデンサ
１６：ドライバ
１７：絶縁型信号伝達回路
１８ａ、１８ｂ：コネクタ
１９：制御回路
２３：ケーブル
２４：基板
２８：電圧コンバータ回路
２９：インバータ回路
３１：サイドメンバ
３２：ラジエータサポートアッパ
３３：ラジエータサポートロア
３４：バーチカルサポート
８１：メインバッテリ
８２：システムメインリレー
８３：モータ
８４：エンジン
８５：動力分配機構
８６：車軸
８７：補機バッテリ
１００：ハイブリッド車
１０２：外殻
１０６：トレイ
Ｄ１−Ｄ８：ダイオード
Ｔ１−Ｔ８：トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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