(57)【要約】【課題】他の車載部品との干渉を極力抑えて、エンジンルーム内にＰＣＵを配置する。【解決手段】ＰＣＵ１００は、エンジン１００２とモータジェネレータ１０２６とがエンジンルーム１０４０内に配置された車両に搭載される。モータジェネレータ１０２６は、エンジンルーム１０４０内の車両前方側に配置される。ＰＣＵ１００は、モータジェネレータ１０２６へ電力を供給するインバータと、インバータを冷却する冷却水路と、冷却水路の出口部とラジエター２００とを、インバータの出力端子部とモータジェネレータ１０２６とを、それぞれ直線的に接続できるように予め定められた角度をつけて、ＰＣＵ１００をエンジンルーム１０４０内の車両前方の位置に固定する固定部材とを含む。【選択図】　　　　図８
2004082940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電動機とがエンジンルーム内に配置された車両に搭載される車両用電力変換装置であって、前記電動機は前記エンジンルーム内の車両前方側に配置され、前記車両用電力変換装置は、
前記電動機へ電力を供給する電気回路と、
前記車両用電力変換装置を、前記エンジンルーム内の車両前方側の位置に固定するための固定手段とを含む、車両用電力変換装置。
【請求項２】
前記固定手段は、前記エンジンルーム内の車両前方側の位置であって、かつ前記エンジンの位置よりも車両前方側の位置に固定するための手段を含む、請求項１に記載の車両用電力変換装置。
【請求項３】
前記エンジンは縦置きエンジンであって、前記電動機と前記電力変換器とは前記エンジンのクランク軸に対して互いに反対側の位置であって、かつ車両前方側の位置に配置され、前記エンジンの吸気系管路と排気系管路とは、前記クランク軸に対して互いに反対側の位置に配置され、
前記固定手段は、前記エンジンルーム内の車両前方側の位置であって、かつ前記吸気系管路側の位置に固定するための手段を含む、請求項１または２に記載の車両用電力変換装置。
【請求項４】
前記車両用電力変換装置は、冷却液を用いて、前記電気回路を冷却するための冷却手段をさらに含み、
前記エンジンルーム内の車両前方側には、前記冷却手段に接続された、前記冷却液を外気と熱交換するための熱交換手段が配置される、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用電力変換装置。
【請求項５】
前記電気回路は、車両前方に向けて配置された電力取出し部を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の車両用電力変換装置。
【請求項６】
前記電力取出し部は、車両前方に対して予め定められた角度分だけ前記電動機の方に傾斜している、請求項５に記載の車両用電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された電気機器に電力を供給する車両用電力変換装置に関し、特に、車両における車両用電力変換装置の配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備えるハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両の一つとして、地球温暖化の防止や省資源化の観点から、赤信号で交差点等で車両が停車するとエンジンを自動的に停止させて、再び走行を始めようと運転者が操作すると（たとえばアクセルペダルを踏んだり、あるいはブレーキペダルの踏み込みを止めたり、シフトレバーを走行段に切り替えるなど）、エンジンが再始動するエコノミーランニングシステム（アイドリングストップシステム、エンジンオートマチックストップアンドスタートシステムとも呼ばれる。）が、バスなどの大型車を中心に開発されており、一部実用化されている。
【０００３】
このシステムにおいては、車両の停車中における補機類（エアコンディショナ、ヘッドランプ、オーディオなど）への電力供給のために、通常の１２Ｖの鉛蓄電池などの２次電池に加えて、３６Ｖの鉛蓄電池やリチウム電池などの２次電池を搭載する。車両の停車中は、この３６Ｖの２次電池からこれらの補機類に電力が供給される。
【０００４】
また、この３６Ｖの２次電池の電力を用いて、モータジェネレータを回転させてエンジンを再始動させる。さらに、エンジンの運転中にモータジェネレータを用いて３６Ｖ電池および１２Ｖ電池が充電される。
【０００５】
このため、このような車両においては、電圧が異なる２つの電源（３６Ｖ電池と１２Ｖ電池）と、インバータおよびコンバータを含むＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）とが搭載される。このＰＣＵは、パワーケーブルにより、これら２つの電源と接続されるとともに、エンジンの側方に設置されたモータジェネレータと接続される。
【０００６】
また、ＰＣＵは、その内部の電気回路による温度上昇を抑制するために冷却水にて冷却される。このＰＣＵの冷却水は、エンジンの冷却水とは別系統の電動ウォータポンプおよびラジエターにより外気と熱交換される。電動ウォータポンプにより、エンジンの冷却水のラジエターの側方に設けられたエンジン冷却水とは別系統のラジエターとＰＣＵとの間を、冷却水が循環する。
【０００７】
このように、ＰＣＵには、複数のパワーケーブルと、冷却水の入力管路と出力管路とが接続される。
【０００８】
従来、たとえばハイブリッド車でない車両をベース車としてハイブリッド車を製造する場合には、１２Ｖバッテリを後部のトランクルームに配置して、このＰＣＵを１２Ｖバッテリが載置されていた１２Ｖバッテリのトレイに載置していた。すなわち、ＰＣＵは、エンジンルームの後方（客室側）に配置されていた。一方、モータジェネレータおよびラジエターは、エンジンルームの前方に配置されていた。また、モータジェネレータは、縦置きエンジンのエキゾーストマニホールド側に配置されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような配置では、ＰＣＵからモータジェネレータまでのパワーケーブルの長さ、ＰＣＵからラジエターまでの冷却水の管路の長さが、長く、コストアップの原因となっていた。また、パワーケーブルが長いことにより電気抵抗値が増してエネルギロスを招くほか、パワーケーブルの線径が太いのでその取り回しが面倒であった。さらに、冷却水の管路が長いので、冷却水の注水性が好ましくなかった。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、コストダウンを図りつつ、他の部品との干渉を極力抑えることができる、車両用電力変換装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る車両用電力変換装置は、エンジンと電動機とがエンジンルーム内に配置された車両に搭載される。電動機はエンジンルーム内の車両前方側に配置される。車両用電力変換装置は、電動機へ電力を供給する電気回路と、車両用電力変換装置を、エンジンルーム内の車両前方側の位置に固定するための固定手段とを含む。
【００１２】
第１の発明によると、たとえばインバータなどの電気回路は、電動機に三相電力を供給する。固定手段は、この車両用電力変換装置を、エンジンルーム内の車両前方側の位置に固定する。電動機はエンジンルーム内の車両前方側に配置されているので、固定手段によりこの車両用電力変換装置をエンジンルーム内の車両前方側の位置に固定することにより、電気回路から電動機までの配線長を短くすることができる。このような車両においては、最大数百Ａの電流を流すため、電気回路から電動機までの配線の線径が太く取り回すのが困難である。配線の長さが短くなったので、取り回しが容易になり、他の部品との干渉を極力抑えることができる。さらに、配線の長さが短くなったので、電気抵抗値が減ってエネルギロスが少なくなる。さらに、配線の長さが短くなったのでコストダウンを図れる。
【００１３】
第２の発明に係る車両用電力変換装置は、第１の発明の構成に加えて、固定手段は、エンジンルーム内の車両前方側の位置であって、かつエンジンの位置よりも車両前方側の位置に固定するための手段を含む。
【００１４】
第２の発明によると、この車両用動力変換装置は、エンジンの位置よりも車両前方側の位置に固定される。エンジンよりも前方であるので、エンジンと干渉することなく、電気回路から電動機への配線をさらに容易に取り回すことができる。
【００１５】
第３の発明に係る車両用電力変換装置は、第１または２の発明の構成に加えて、エンジンは縦置きエンジンであって、電動機と電力変換器とはエンジンのクランク軸に対して互いに反対側の位置であって、かつ車両前方側の位置に配置され、エンジンの吸気系管路と排気系管路とは、クランク軸に対して互いに反対側の位置に配置される。固定手段は、エンジンルーム内の車両前方側の位置であって、かつ吸気系管路側の位置に固定するための手段を含む。
【００１６】
第３の発明によると、この車両用動力変換装置は、エンジンルーム内の車両前方側の位置であって、かつ吸気系管路側の位置に固定される。吸気側管路の近傍は排気側管路の近傍に比較して温度が低い。そのため、車両用動力変換装置の周囲温度を低くすることができ、インバータなどの温度上昇による電気回路の破損等を防止することができる。
【００１７】
第４の発明に係る車両用電力変換装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、冷却液を用いて、電気回路を冷却するための冷却手段をさらに含む。エンジンルーム内の車両前方側には、冷却手段に接続された、冷却液を外気と熱交換するための熱交換手段が配置される。
【００１８】
第４の発明によると、冷却手段は、冷却液を用いて電気回路を冷却する。熱交換手段は、冷却手段に接続されて、冷却液と外気との間で熱交換を行ない冷却液の温度を下げる。冷却液は、冷却手段と熱交換手段との間を循環する。
【００１９】
第５の発明に係る車両用電力変換装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、電気回路は、車両前方に向けて配置された電力取出し部を含む。
【００２０】
第５の発明によると、電力取出し部は車両前方に向いているので、車両用電力変換装置から電動機への配線を容易に引き出すことができる。
【００２１】
第６の発明に係る車両用電力変換装置は、第５の発明の構成に加えて、電力取出し部は、車両前方に対して予め定められた角度分だけ電動機の方に傾斜していることを特徴とする。
【００２２】
第６の発明によると、電力取出し部は、電動機の方に傾斜しているので、車両用電力変換装置から電動機への配線をさらに容易に引き出すことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下においては、本発明の実施の形態に係る注入口付き配管を、エコノミーランニングシステムを搭載した車両に適用した例について説明するが、本発明はこのような車両に限定して適用されるものではない。
【００２４】
図１に、本実施の形態に係るＰＣＵが搭載される車両のシステム構成について説明する。この車両は、エンジン１００２と、トルクコンバータ１００４と、自動変速機１００６と、ＰＣＵ１００と、エンジンＥＣＵ１１９６と、ＰＣＵ１００に接続された１２Ｖ電源８１２と、３６Ｖ電源８３６とを含む。また、この車両は、エンジン１００２とダンパプーリ１０１０を介して接続されたモータジェネレータ１０２６と、エンジン１００２とダンパプーリ１０１０を介して接続された補機類１１２０とを含む。
【００２５】
ＰＣＵ１００は、インバータ１１０２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４と、ハイブリッドＥＣＵ１１０６とを含む。ハイブリッドＥＣＵ１１０６は、車両の運転状態に応じて、エンジン１００２の運転と停止とを制御するエコノミーランニングシステムを実現する。
【００２６】
このような構成において、エンジン１００２の出力は、トルクコンバータ１００４および自動変速機１００６を介して出力軸１００８に出力される。最終的にエンジン１００２の出力は、駆動輪（図示せず）に伝達される。また、これとは別にエンジン１００２の出力は、クランク軸１００２ａに接続されている電磁クラッチ内蔵ダンパプーリ１０１０を介して、ベルト１０１４に伝達される。そして、ベルト１０１４により伝達された出力により、プーリ１０１６およびプーリ１０１８が回転される。なお、ダンパプーリ１０１０に内蔵される電磁クラッチは必要に応じて接続／遮断されて、ダンパプーリ１０１０とクランク軸１００２ａとの間で出力の伝達／非伝達を切替可能にする。
【００２７】
プーリ１０１６には、補機類１０２０の回転軸が連結されて、ベルト１０１４から伝達される回転力により補機類１０２０が駆動可能とされる。補機類１０２０としては、たとえば、エアコン用コンプレッサ、パワーステアリング用ポンプ、エンジン冷却用ウォータポンプなどが挙げられる。
【００２８】
プーリ１０１８には、回転電機としてのモータジェネレータ１０２６の回転軸が連結される。モータジェネレータ１０２６は、必要に応じて発電機として機能することで、プーリ１０１８を介して伝達されるエンジン１００２あるいは駆動輪からの回転力を電気エネルギに変換する。さらに、モータジェネレータ１０２６は、必要に応じて電動機として機能することで、プーリ１０１８とベルト１０１４とを介してクランク軸１００２ａおよび補機類１０２０の一方あるいは両方を回転させる。なお、モータジェネレータ１０２６は、三相交流回転電機である。
【００２９】
ＰＣＵ１０００は、インバータ１１０２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４とハイブリッドＥＣＵ１１０６とを備える。インバータ１１０２とモータジェネレータ１０２６とが、電力線１１３１ａ、１１３１ｂ、１１３１ｃにより接続されるとともに、インバータ１１０２と第２電源である高電圧直流電源８３６（定格電圧３６Ｖ）とが、電力線１１３０ｂにより接続される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４とインバータ１１０２および高電圧直流電源８３６とが、電力線１１３０ｃにより接続されるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４と第１電源である低電圧直流電源８１２（定格電圧１２Ｖ）とが、電力線１１３０ｄにより接続される。なお、電力線１１３１ａ、１１３１ｂ、１１３１ｃ、１１３０ｂ、１１３０ｃの被覆は山吹色に着色され、電力線１１３０ｄは黒色に着色される。
【００３０】
モータジェネレータが発電機として機能する場合、ハイブリッドＥＣＵ１１０６により制御されるインバータ１１０２は、スイッチングにより充電圧および発電量を調整することにより、モータジェネレータ１０２６が高電圧直流電源８３６に対して電気エネルギの充電を行なう。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４を介して低電圧直流電源１１５０に対しても電気エネルギの充電を行なう。
【００３１】
モータジェネレータ１０２６による発電が行なわれていない場合においては、高電圧直流電源８３６と低電圧直流電源８１２とが接続されていることにより、高電圧直流電源８３６から低電圧直流電源８１２側に電力が供給される。
【００３２】
モータジェネレータ１０２６がモータとして機能する場合、ハイブリッドＥＣＵ１１０６により制御されるインバータ１１０２は、高電圧直流電源８３６からモータジェネレータ１０２６へ電力を供給する。
【００３３】
ハイブリッドＥＣＵ１１０６は、上述したインバータ１１０２の制御の他に、予め定められたエンジン自動停止条件が成立した場合にエンジン１００２を自動停止させるとともに、予め定められたエンジン自動始動条件が成立した場合にエンジン１００２を自動始動させるエンジン自動停止始動制御を行なう。このエンジン自動始動時には、ハイブリッドＥＣＵ１１０６は、ダンパプーリ１０１０に内蔵される電磁クラッチを接続させるとともに、上述のように、インバータ１１０２を制御して高電圧直流電源８３６からモータジェネレータ１０２６へ電力を供給してモータジェネレータ１０２６を駆動させ、エンジン１００２をクランキングする。また、ハイブリッドＥＣＵ１１０６は、エンジン自動停止中においては、ダンパプーリ１０１０に内蔵される電磁クラッチを遮断させるとともに、上述のように、インバータ１１０２を制御して高電圧直流電源８３６からモータジェネレータ１０２６へ電力を供給してモータジェネレータ１０２６を駆動させ、補機類１０２６を駆動させる。
【００３４】
図２を参照して、本実施の形態に係るＰＣＵが搭載される車両の構成部品の車載配置について説明する。図２に示すように、ＰＣＵ１００は、エンジンルーム１０４０内の車両側方の車両前方側に配設される。なおＰＣＵ１００のユニットケース１１１０は、たとえば、１２Ｖ直流電源のみを有する既存車両におけるその１２Ｖ直流電源を配設するバッテリトレイ（図示せず）に配置可能な大きさ程度に形成される。ＰＣＵ１００は、このようなトレイに載置され、ＰＣＵ１００に設けられたトレイとの固定治具により、トレイに固定される。このトレイは、エンジンルーム内の予め定められた位置に、予め定められた角度分だけ傾けられて、設けられている。ＰＣＵ１００とトレイとは、たとえばＰＣＵ１００底部に設けられたボルト穴（めねじ）と、そのボルト穴の位置に対応するトレイに設けられた貫通穴と、その貫通穴を通してボルト穴に通されるボルト（おねじ）とにより固定されるものであったり、ＰＣＵ１００とトレイとを拘束バンドにより固定されるものであったりする。高電圧直流電源８３６および低電圧直流電源８１２は、車両後部に搭載される。
【００３５】
図３〜図７を参照して、本実施の形態に係るＰＣＵの構造について説明する。図３に、本実施の形態に係るＰＣＵ１００の縦断面を示す。図４に、カバー１１２６を取外した状態のＰＣＵの正面図を示す。図５に、カバー１１２６を取付けた状態のＰＣＵ１００の正面図を示す。図６に、カバー１１２６の斜視図を示す。図７に、図６におけるＡ−Ａ縦断面図を示す。
【００３６】
ユニットケース１１１０は、金属などの導電性材料で成形される上側ケース１１１０ａとケース本体１１１０ｂとからなり、上側ケース１１１０ａが鉛直上方に向けてケース本体１１１０ｂに対して着脱可能に固着される。上側ケース１１１０ａとケース本体１１１０ｂとは、一端が上側ケース１１１０ａの外部に接続され、他端がケース本体１１１０ｂの外部に接続される金属製のバスバー１１１８により、互いに通電可能とされる。また、上側ケース１１１０ａの上面には、アース端子１１１２が一体に形成される。
【００３７】
ユニットケース１１１０内では、インバータ１１０２の鉛直下方にＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４が内蔵される。インバータ１１０２のマイナス側端子は接点１１１４ａにて上側ケース１１１０ａに接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４のマイナス側端子は接点１１１４ｂにてケース本体１１１０ｂに接続される。したがって、上述のように、アース端子１１１２が形成される上側ケース１１１０ａとケース本体１１１０ｂとが通電可能に接続されているので、インバータ１１０２とＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４とは、ユニットケース１１１０を介して、共通のアース端子１１１２に接続されることとなる。共通のアース端子１１１２からは図示しない接続線によって、車体側にアースがとられる。
【００３８】
略Ｌ字状に形成されたバスバー１１６０ａ、１１６０ｂ、１１６０ｃ（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）は、一端部がインバータ１１０２に接続され、他端部が上側ケース１１１０ａの上面に調節される開口部１１２０を挿通して上側ケース１１１０ａの上面より突出し、その先端部がユニットケース側方（車両前方）に向かうように延接されて、端子部１１６２ａ、１１６２ｂ、１１６２ｃ（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を形成する。端子部１１６２ａ、１１６２ｂ、１１６２ｃには、モータジェネレータ１０２６のステータコイル（図示せず）のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相からの電力線１１３１ａ、１１３１ｂ、１１３１ｃが結線され、インバータ１１０２とモータジェネレータ１０２６とが接続される。
【００３９】
開口部１１２０は、端子部１１６２ａ、１１６２ｂ、１１６２ｃの鉛直上方の面積の総和より大きい開口面積を有し、上側ケース１１１０ａの着脱時に、端子部１１６２ａ、１１６２ｂ、１１６２ｃが挿通可能に調節されている。
【００４０】
端子部１１６２ａ、１１６２ｂ、１１６２ｃと上側ケース１１１０ａとの間には、ユニットケース１１１０側方方向にスライドさせて出し入れ可能で、さらに、端子部１１６２ａ、１１６２ｂ、１１６２ｃを支持しつつ開口部１１２０を被覆する端子台１１２２が設置される。
【００４１】
端子部１１６２ａ、１１６２ｂ、１１６２ｃの鉛直上方には、端子部１１６２ａ、１１６２ｂ、１１６２ｃの外部上方を被覆するカバー１１２６が取付けられる。図６および図７に示すように、カバー１１２６には、組付け方向を誤って組付けることを防止すべく、突起１１２７と、上側ケース１１１０ａに形成される凸部に噛み合う窪み１１２８とが形成される。
【００４２】
上側ケース１１１０ａの上面には、低電圧直流電源８１２の正極端子１１５２が、カバー１５４に被覆されて取付けられている。カバー１１５４の上面には、定格電圧１２Ｖであることを作業者に明確に伝えるべく「＋１２Ｖ」の表記がなされる。
【００４３】
インバータ１１０２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４との間には冷却手段としての冷却水路１１８０が設けられる。冷却水路１１８０へは、配管１１８０ａから冷却水が注入され、配管１１８０ｂから外部へ排出される。
【００４４】
ＰＣＵ１００は、車載機器としての電流センサ１１９０、温度センサ１１９２、シャーシＥＣＵ１１９４、エンジンＥＣＵ１１９６等と接続するためのコネクタ１１７０ａ、１１７０ｂ、１１７０ｃ、１１７０ｄを備える。コネクタ１１７０ａ〜１１７０ｃは、それらが接続される電流センサ、温度センサ、シャーシＥＣＵ等の作動電圧が１２Ｖで等しいため、一体化ケース１１７２に収納されている。一体化ケース１１７２は、上側ケース１１１０ａの上面に着脱可能に取付けられており、ＰＣＵ１００内部と一体化ケース１１７２とを接続するハーネス１１７４は、ケース本体１１１０ｂの側壁よりＰＣＵ１００の内部に挿入されている。
【００４５】
また、コネクタ１１７０ｅは、ＰＣＵ１００内の界磁回路とモータジェネレータ１０２６のロータに巻き回される界磁回路とを接続するためのものであり、電力線１１３３の被覆は山吹色に着色されている。
【００４６】
本実施の形態に係るＰＣＵ１００によると、このような構成により、以下のような効果が得られる。
【００４７】
インバータ１１０２とＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４とが、導電性部材で成形されるユニットケース１１１０を介して共通のアース端子１１１２に接続されるので、インバータ１１０２とＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４との各々に車体に対して接続するアース線が不要となる。その結果、部品点数の減少や配設構造の簡素化が図られ、製造コストを低減することができ、また作業性を向上させることができる。
【００４８】
インバータ１１０２やＤＣ／ＤＣコンバータ１００４は作動中に熱を発生するため冷却する必要があるが、インバータ１１０２とＤＣ／ＤＣコンバータ１１００との間に冷却水路１１８０を備えることによって、インバータ１１０２とＤＣ／ＤＣコンバータ１００４との両者を冷却することができるので、冷却構造の簡素化を図ることができる。
【００４９】
アース端子１１１２がユニットケース１１１０の鉛直上面に形成されるので、作業性を向上させることができる。
【００５０】
ユニットケース１１０の鉛直上面に端子部１１６２ａ〜１１６２ｃが配設されるので、端子部１１６２ａ〜１１６２ｃと電力線１１３１ａ〜１１３１ｂとの結線作業時における作業性が向上する。
【００５１】
端子部１１６２ａ〜１１６２ｃがユニットケース１１１０の鉛直上面により突出しているので、電力線１１３１ａ〜１１３１ｂとの結線作業が向上する。さらに、端子部１１６２ａ〜１１６２ｃはユニットケース１１１０側方に向けて延接されるので、端子部１１６２ａ〜１１６２ｃと電力線１１３１ａ〜１１３１ｂとが結線された状態において電力線１１３１ａ〜１１３１ｂが鉛直上方へはらむこがなく、端子部１１６２ａ〜１１６２ｃ周辺のコンパクト化を図ることができるとともに、結線作業時における作業性が向上する。
【００５２】
ユニットケース１１１０が上側ケース１１１０ａとケース本体１１１０ｂとで構成され、上側ケース１１１０ａが鉛直上方に向けてケース本体１１１０ｂに対して着脱可能であるので、上側ケース１１１０ａを鉛直上方に向けてケース本体１１１０ｂから取外すことで、容易にメンテナンスなどを行なうことができ、サービス作業性が向上する。また、上側ケース１１１０ａの着脱時には、端子部１１６２ａ〜１１６２ｃを支持する端子台１１２２を、端子部１１６２ａ〜１１６２ｃと上側ケース１１１０ａの鉛直上面との間からユニットケース１１１０側方にスライドさせて取出すことで、端子台１１２２によって被覆されていた開口部１１２０が開口し、端子部１１６２ａ〜１１６２ｃが干渉することなく、上側ケース１１１０ａの脱着作業を行なうことができる。また、上側ケース１１１０ａを取付ける際に、端子台１１２０を、端子部１１６２ａ〜１１６２ｃと上側ケース１１１０ａの鉛直上面との間にユニットケース１１１０側方よりスライドさせて挿入するという容易な作業を行なうだけで、上側ケース１１１０ａ取付け後において、端子部１１６２ａ〜１１６２ｃの支持と、開口部１１２０からの異物や水などの侵入防止とを両立させる構成が得られる。
【００５３】
ＰＣＵ１００と接続される車載機器との結線用コネクタ１１７０ａ〜１１７０ｃを一体化ケース１１７２に収めることで、ＰＣＵ１００のコンパクト化を図ることができ、また作業性が向上する。さらに、一体化ケース１７２をユニットケース１１１０に対して脱着可能であるので、上側ケース１１１０ａの脱着時などの作業性が向上する。さらに、作動電圧が等しい車載機器との結線用コネクタ同士が一体化されるので、作業性がより一層向上する。
【００５４】
カバー１１２６には、突起１１２７と、上側ケース１１１０ａに形成される凸部に噛み合う窪み１１２８とが形成されるので、カバー１１２６の取付け方向を誤って取付けることを回避することができる。
【００５５】
ユニットケース１１１０に、低電圧直流電源８１２（定格電圧１２Ｖ）の正極端子を取付けたので、たとえば、１２Ｖ直流バッテリを備える他車両から電力の供給を受けてエンジンを始動させる（いわゆる、ジャンパースタート）などの場合においても作業者に戸惑いを与えることを抑制することができる。
【００５６】
定格電圧１２Ｖ系における接続線の被覆と定格電圧３６Ｖ系における接続線の被覆とで色を異ならせることで、両電圧系に対する識別が容易となり、作業性が向上する。また、定格電圧３６Ｖにおいては、人体に有害ではないが危険であるため、接続線１１３１ａ〜１１３１ｃ、１１３０ｂ、１１３０ｃ、１１３３は山吹色の被覆とすることで、人体に有害ではないが危険であることを明確に示唆することができる。
【００５７】
なお、上述した説明では、上側ケース１１１０ａとケース本体１１１０ｂとの通電をバスバー１１１８によって可能とした例を示したが、本実施の形態に係るＰＣＵ１００はこれに限定されるものではない。上側ケース１１１０ａとケース本体１１１０ｂとの接続部において、金属同士が直接接続される金属タッチ部を形成してもよい。なお、この場合、接続部の一部に金属タッチ部を形成し、他の部位はシール部として構成すれば、接続部におけるシール性を確保するとともに、バスバー等の別部品を使用することなく上側ケース１１１０ａとケース本体１１１０ｂとの通電を可能とすることができる。
【００５８】
図８を参照して、このような構成上の特徴を有するＰＣＵ１００のエンジンルーム１０４０における配置について説明する。
【００５９】
図８に示すように、ＰＣＵ１００は、エンジンルーム１０４０内の車両前方に、斜めに配置される。エンジルーム１０４０内には、ラジエター２００、ラジエターファン２１０が配置される。ラジエターファン２１０は、エンジン１００２のクランク軸に接続される。モータジェネレータ１０２６は、プーリ１０１８およびベルト１０１４を介してダンパプーリ１０１０に接続される。ダンパプーリ１０１０は、前述の説明のとおり、エンジン１００２のクランク軸に接続される。
【００６０】
エンジン１００２には、吸気側のインテークマニホールド５００と、排気側のエキゾーストマニホールド５２０とにより、エンジンに空気が供給されるとともに、排気がエンジン１００２の外部に排出される。インテークマニホールド５００の近傍はインテークマニホールド５００に供給される空気は外気であるため温度が低く、エキゾーストマニホールド５２０の近傍は、エキゾーストマニホールド５２０から排出される燃焼ガスが高温であるため、温度が高い。内蔵するインバータ１１０２やＤＣ／ＤＣコンバータ１１０４により発熱するＰＣＵ１００は、図８に示すように、このエキゾーストマニホールド５２０側ではなく、周囲温度が低いインテークマニホールド５００側に設置される。
【００６１】
ＰＣＵ１００は、ラジエター２００とゴムホースにより接続される。ＰＣＵ１００とラジエター２００との間には電動ウォータポンプが配置される。ＰＣＵ１００とモータジェネレータ１０２６とは、三相出力ケーブルにより接続される。
【００６２】
図９に示すように、三相出力ケーブルは、傾いて配置されたＰＣＵ１００の端子部から真直ぐにモータジェネレータ１０２６の方向に配設され、大きな円弧を描いてモータジェネレータ１０２６に接続される。この三相出力ケーブル１１０は、最大４００Ａの電流を流すため、１５ｓｑのケーブル３本で構成される。そのため、曲率を小さくすることができない。このため図９に示すように、ＰＣＵ１００からモータジェネレータ１０２６へ直線的に接続されるように（実際には大きな曲率で配置することができるように）、ＰＣＵ１００を予め定められた角度だけモータジェネレータ１０２６側に傾けている。
【００６３】
さらに、ＰＣＵ１００をモータジェネレータ１０２６側に傾けることにより、ラジエター２００との干渉を避けることができる。さらに、フェンダー側の空間が広くなり、ＰＣＵ１００の冷却水用パイプに他のホースを接続する際の作業性が改善されることにもなる。
【００６４】
図１０を参照して、フェンダー部の空間について説明する。図１０は、図９のＰＣＵ１００近傍の拡大図である。図１０に示すように、ＰＣＵ１００は、モータジェネレータ１０２０の向きに予め定められた角度だけ傾斜して設置される。これは、前述の説明のとおり、三相出力ケーブル１１０を曲げることなくＰＣＵ１００から引出すためである。このようにＰＣＵ１００を予め定められた角度だけモータジェネレータ１０２６に向けて傾斜させることにより、図１０に示す冷却水用パイプ１２０近傍の空間が広がる。
【００６５】
図１１および図１２を参照して、三相出力ケーブル１１０の取り回しと、冷却水用パイプ１２０との取り回しを説明する。図１１および図１２に示すように、ＰＣＵ１００からモータジェネレータ１０２６に三相出力ケーブル１１０が大きな曲率を持って接続されている。また、ＰＣＵ１００から電動ウォータポンプ１３０、電動ウォータポンプ１３０からラジエター２００、ラジエター２００からＰＣＵ１００へ冷却水パイプが接続される。
【００６６】
この冷却水パイプは、従来の配置位置に比べてパイプ長さが短くなり、干渉物が減ったためすべて径の太いゴムホースで形成されている。このように、冷却水パイプ１２０を金属製ではなくゴムホースとして構成できたためコストダウンができるとともに、電動ウォータポンプ１３０の作動音が伝達することが少なくなった。
【００６７】
また冷却水パイプ１２０の長さが短くなったため、冷却水の水量が減少することによる注水性が向上した。
【００６８】
さらに、図１２に示すように、電動ウォータポンプ１３０の上方にＰＣＵ１００を配置したため、ＰＣＵ１００と電動ウォータポンプ１３０との接続口を下向きにすることができ、注水性が向上した。
【００６９】
以上のようにして、本実施の形態に係るＰＣＵによると、エンジンルームの前方側であって、エキゾーストマニホールドの反対側に、傾斜させて配置した。これにより、ＰＣＵからモータジェネレータへの三相出力ケーブルの長さが短くなるとともに、大きな曲率を持って配設することができる。また、ＰＣＵと電動ウォータポンプおよびラジエターの冷却水パイプ長を短くすることができ、冷却水の水量を減らすことができる。その結果、コストダウンを図りつつ、他の部品との干渉を極力抑えることができる、ＰＣＵを提供することができる。
【００７０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るＰＣＵが搭載される車両のシステム構成図である。
【図２】本実施の形態に係るＰＣＵが搭載される車両の構成部品の車載配置図である。
【図３】本実施の形態に係るＰＣＵの縦断面図である。
【図４】カバーを取り外した状態のＰＣＵの正面図である。
【図５】カバーを取り付けた状態のＰＣＵの正面図である。
【図６】カバーの斜視図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】エンジンルーム内の機器配置図（その１）である。
【図９】エンジンルーム内の機器配置図（その２）である。
【図１０】エンジンルーム内の機器配置図（その３）である。
【図１１】エンジンルーム内の機器配置を示す斜視図（その１）である。
【図１２】エンジンルーム内の機器配置を示す斜視図（その２）である。
【符号の説明】
１００　ＰＣＵ、２００　ラジエター、２１０　ラジエターファン、５００　インテークマニホールド、５２０　エキゾーストマニホールド、８１２　低電圧電源（定格電圧１２Ｖ）、８３６　高電圧電源（定格電圧３６Ｖ）、１００２　エンジン、１００４　トルクコンバータ、１００６　自動変速機、１００８　出力軸、１０１０　電磁クラッチ内蔵ダンパプーリ、１０１４　ベルト、１０１６，１０１８　プーリ、１０２０　補機類、１０２６　モータジェネレータ、１０４０　エンジンルーム、１０４２　客室、１１０２　インバータ、１１０４　ＤＣ／ＤＣコンバータ、１１１０　ユニットケース、１１１０ａ　上側ケース（第１ケース部材）、１１１０ｂ　下側ケース（第２ケース部材）、１１１２　アース端子、１１１８　バスバー、１１２０　開口部、１１２２　端子台、１１２６カバー、１１３０ｂ，１１３０ｃ　第１電源系における接続線、１１３０ｄ　第２電源系における接続線、１１３１ａ〜１１３１ｃ　電力線、１１６２ａ〜１１６２ｃ　端子部、１１７０ａ〜１１７０ｅ　コネクタ、１１７２　一体化ケース、１１８０　冷却水路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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