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公開番号2024079016
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-11
出願番号2022191701
出願日2022-11-30
発明の名称車両用駆動装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人R&C
主分類H02K 11/30 20160101AFI20240604BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】車両用駆動装置を中核として車両における熱マネジメントシステムを適切に構成すると共に、車両用駆動装置を小型に構成する。
【解決手段】インバータモジュールINVは、回転電機より上側であって、上下方向視で回転電機と重複する位置に配置される。車載エアコンディショナ用の冷媒を循環させる冷媒回路20を構成する冷媒回路モジュールは、インバータモジュールINVに対して上側であってインバータモジュールINVと上下方向視で重複する位置に配置されていると共に、ケースに一体的に固定されている。冷媒回路20には、車載コンプレッサ42から車載エバポレータ44までの冷媒の流路に配置され、車載コンプレッサ42で圧縮された冷媒を膨張させる制御弁V1が含まれる。冷媒回路20を制御する制御部200は、インバータモジュールINVの冷却要求に基づいて制御弁V1を制御する。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
ロータを備えた回転電機と、
車輪に駆動連結される出力部材と、
前記回転電機と前記出力部材との間で駆動力を伝達する動力伝達機構と、
前記回転電機を駆動制御するためのインバータモジュールと、
車載エアコンディショナ用の冷媒を循環させる冷媒回路を構成する冷媒回路モジュールと、
前記インバータモジュールと、前記回転電機及び前記動力伝達機構と、を収容するケースと、
前記冷媒回路を制御する制御部と、を備え、
車載姿勢における上下方向を基準として、前記インバータモジュールは、前記回転電機より上側であって、前記上下方向に沿う上下方向視で前記回転電機と重複する位置に配置され、
前記冷媒回路モジュールは、前記インバータモジュールに対して前記上下方向の上側であって前記インバータモジュールと前記上下方向視で重複する位置に配置されていると共に、前記ケースに一体的に固定され、
前記冷媒回路には、車載コンプレッサから車載エバポレータまでの前記冷媒の流路に配置され、前記車載コンプレッサで圧縮された前記冷媒を膨張させる制御弁が含まれ、
前記制御部は、前記インバータモジュールの冷却要求に基づいて前記制御弁を制御する、車両用駆動装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記冷却要求は、前記インバータモジュールの温度に基づいて決定される、請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記車載エアコンディショナの冷房要求があり、前記冷却要求がある場合には、前記冷房要求及び前記冷却要求に基づいて前記制御弁の開き量を決定すると共に、前記車載コンプレッサの出力を決定し、
前記冷房要求があり、前記冷却要求がない場合には、前記冷房要求に基づいて前記制御弁の開き量を決定すると共に、前記車載コンプレッサの出力を決定し、
前記冷房要求がなく、前記冷却要求がある場合には、前記冷却要求に基づいて前記制御弁の開き量を決定すると共に、前記車載コンプレッサの出力を決定し、
前記冷房要求がなく、前記冷却要求がない場合には、前記制御弁の開き量をゼロに設定すると共に、前記車載コンプレッサを停止させる、請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記冷媒回路モジュールと前記インバータモジュールとの前記上下方向の間に、前記冷媒回路モジュールと前記インバータモジュールと間で熱を伝達する伝熱材が配置されている、請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用駆動装置に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１９－１７００７７号公報には、車輪（８０３，８０４）の駆動力源となる回転電機（ロータ（２０）、ステータ（３０））と、この回転電機を駆動制御する駆動制御装置（１３１）と、駆動制御装置（１３１）を介して回転電機に接続されるバッテリ（８０５）を外部電源（９００）から供給される電力によって充電する充電器（１３６）と、回転電機、駆動制御装置（１３１）、充電器（１３６）を収容するケース（１０）とを備えた車両用駆動装置（１）が開示されている（背景技術において括弧内の符号は参照する文献のもの。）。ケース（１０）には、車両用駆動装置（１）が車両に搭載された車載姿勢での上下方向（Ｚ）における下側に回転電機が収容される第１の収容室が形成され、上側に駆動制御装置（１３１）及び充電器（１３６）が収容される第２の収容室が形成されている。第１の収容室は、ケース（１０）における円筒状の周壁部（１０ｂ）の内側に形成されている。第２の収容室は、周壁部（１０ｂ）の径方向外側において、周壁部（１０ｂ）の上下方向（Ｚ）の上側に隣接した角筒状の角筒部（１０ｅ）の内側に、矩形箱状の空間として形成されている。周壁部（１０ｂ）には、さらに、周壁部（１０ｂ）に沿って冷媒が流れる冷却流路が形成された冷却部（６０）が形成されている。
【０００３】
周壁部（１０ｂ）に沿って形成された冷却流路は、角筒部（１０ｅ）の側に、冷媒が流入する流入口（１６）と、冷媒が流出する流出口（１７）とを有している。冷媒の流路において流入口（１６）に近い側、即ち冷媒の流路の上流側には、駆動制御装置（１３１）が配置され、冷媒の流路において流出口（１７）に近い側、即ち冷媒の流路の下流側には、充電器（１３６）が配置されている。これにより、回転電機を駆動する際に発熱する駆動制御装置（１３１）を冷たい冷媒によって効率的に冷やすことができる。外部電源（９００）によるバッテリ（８０５）の充電は車両が停車中に行われるため、駆動制御装置（１３１）との熱交換によって冷媒の温度が上がりにくく、充電器（１３６）は冷媒の流路の下流側に配置されていても適切に冷却される。その他、電力系の力率の改善や電圧の安定化のために用いられるリアクトル（１４０）や平滑コンデンサ（１４１）も、冷媒の流路に沿って配置され、冷媒によって適切に冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１７００７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の通り、上記の文献に開示された車両用駆動装置は、複数の冷却対象を効率的に冷却することができる冷却構造を備えている。しかし、車両には、エアコンディショナなど、熱管理の対象となる装置が他にも存在する。車両の重量が軽いほど車両のエネルギー効率を高くし易く、また適切な熱利用及び廃熱管理も車両におけるエネルギー効率の向上に寄与する。従って、車載装置の中で重量の占める割合が比較的大きい車両用駆動装置を小型に構成すると共に、車両用駆動装置を利用してより総合的に車載装置の熱マネジメントが実施されることが好ましい。
【０００６】
上記背景に鑑みて、車両用駆動装置を中核として車両における熱マネジメントシステムを適切に構成すると共に、車両用駆動装置を小型に構成する技術の提供が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記に鑑みた車両用駆動装置は、ロータを備えた回転電機と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記回転電機と前記出力部材との間で駆動力を伝達する動力伝達機構と、前記回転電機を駆動制御するためのインバータモジュールと、車載エアコンディショナ用の冷媒を循環させる冷媒回路を構成する冷媒回路モジュールと、前記インバータモジュールと、前記回転電機及び前記動力伝達機構と、を収容するケースと、前記冷媒回路を制御する制御部と、を備え、車載姿勢における上下方向を基準として、前記インバータモジュールは、前記回転電機より上側であって、前記上下方向に沿う上下方向視で前記回転電機と重複する位置に配置され、前記冷媒回路モジュールは、前記インバータモジュールに対して前記上下方向の上側であって前記インバータモジュールと前記上下方向視で重複する位置に配置されていると共に、前記ケースに一体的に固定され、前記冷媒回路には、車載コンプレッサから車載エバポレータまでの前記冷媒の流路に配置され、前記車載コンプレッサで圧縮された前記冷媒を膨張させる制御弁が含まれ、前記制御部は、前記インバータモジュールの冷却要求に基づいて前記制御弁を制御する。
【０００８】
本構成によれば、車両用駆動装置は、回転電機及び動力伝達機構を含む駆動ユニットに、回転電機を駆動制御するためのインバータモジュールを一体的に備えるだけでなく、さらに、車載エアコンディショナのための冷媒回路モジュールを駆動ユニットに一体的に備える。従って、駆動ユニット及びインバータモジュールと、冷媒回路モジュールとを接続する配管等を少なく抑えることができると共に、これらを収容するケースを一体化することで多くの機能を備えた車両用駆動装置の全体の小型化を図り易い。また、本構成によれば、制御部により、冷媒回路における冷媒の流れを制御することによって冷媒によるインバータモジュールの冷却効果を高めることができる。例えば、冷却要求に基づいて冷媒を膨張させる膨張弁である制御弁の開き量を大きくすることによって、制御弁よりも下流側の冷媒の温度を低下させて冷媒によるインバータモジュールの冷却効果を高めることができる。このように、本構成によれば、車両用駆動装置を中核として車両における熱マネジメントシステムを適切に構成すると共に、車両用駆動装置を小型に構成することができる。
【０００９】
車両用駆動装置のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する例示的且つ非限定的な実施形態についての以下の記載から明確となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
車両用駆動装置の分解斜視図
車両用駆動装置のスケルトン図
車両用駆動装置の模式的な制御ブロック図
冷媒回路及び冷却水回路を模式的に示す図
車両用駆動装置を前後方向第１側から見た正面図
車両用駆動装置を前後方向第２側から見た背面図
車両用駆動装置を軸方向第２側から見た側面図
冷却ユニットとインバータモジュールと電源モジュールとの配置関係を模式的に示す斜視図
冷媒マニホールドにおける冷媒の順路の一例を模式的に示す図
車両用駆動装置を前後方向第２側から見た模式的な背面図を用いて伝熱材の配置の一例を示す説明図
車両用駆動装置を前後方向第２側から見た模式的な背面図を用いて伝熱材の配置の他の例を示す説明図
車両用駆動装置を前後方向第２側から見た模式的な背面図を用いて伝熱材の配置の他の例を示す説明図
車両用駆動装置を前後方向第２側から見た模式的な背面図を用いて伝熱材の配置の他の例を示す説明図
冷媒回路の模式的な制御ブロック図
冷媒回路の制御の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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