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公開番号2024155351
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023070005
出願日2023-04-21
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B60K 1/00 20060101AFI20241024BHJP(車両一般)
要約【課題】車載エアコンディショナ及び車載バッテリを含む、車両用駆動装置を中核とした車載部材群全体を小型に構成する。
【解決手段】車両搭載状態で、駆動ユニットTAは、キャビン空調ユニット45及び車載バッテリBTに対して前後方向第1側H1に配置され、冷媒回路モジュール2は、駆動ユニットTAに対して上側Z1又は前後方向第2側H2に配置され、インバータモジュール4は、駆動ユニットTAに対して、上側Z1、下側Z2、前後方向第2側H2、幅方向第1側、及び、幅方向第2側の内の少なくとも何れか1つの側に配置され、電源モジュール4は、駆動ユニットTAに対して、上側Z1、下側Z2、前後方向第2側H2、幅方向第1側、及び、幅方向第2側の内の少なくとも何れか1つの側であって、インバータモジュール4が配置された側と同じ側、又は、インバータモジュール4が配置された側に連続する側に配置されている。
【選択図】図6
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、
車載バッテリに電気的に接続され、前記車載バッテリの電圧変換を行う電圧変換回路、外部電源から前記車載バッテリへの充電を行うための充電回路、及び、前記車載バッテリから外部への給電を行うための給電回路の少なくとも１つを備えた電源モジュールと、
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の少なくとも一部を構成する冷媒回路モジュールと、
前記回転電機及び前記動力伝達機構を含む駆動ユニットを収容すると共に、前記インバータモジュールと、前記電源モジュールと、前記冷媒回路モジュールとを支持するケースと、
を備え、
車両に搭載された状態で、前記駆動ユニットは、前記車載エアコンディショナのキャビン空調ユニット、及び、前記車両のキャビンの床下に配置された前記車載バッテリに対して車両前後方向における一方側である前後方向第１側に配置され、
前記車両前後方向における、前記前後方向第１側とは反対側を前後方向第２側とし、上下方向視で前記車両前後方向に直交する方向を幅方向とし、前記幅方向の一方側を幅方向第１側とし、前記幅方向の他方側を幅方向第２側として、
前記冷媒回路モジュールは、前記駆動ユニットに対して上側又は前記前後方向第２側に配置され、
前記インバータモジュールは、前記駆動ユニットに対して、上側、下側、前記前後方向第２側、前記幅方向第１側、及び、前記幅方向第２側の内の少なくとも何れか１つの側に配置され、
前記電源モジュールは、前記駆動ユニットに対して、上側、下側、前記前後方向第２側、前記幅方向第１側、及び、前記幅方向第２側の内の少なくとも何れか１つの側であって、前記インバータモジュールが配置された側と同じ側、又は、前記インバータモジュールが配置された側に連続する側に配置されている、車両用駆動装置。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記車両に搭載された状態で、前記駆動ユニットは、前記車両と外部との電気的接続のために前記車両に設けられた外部接続ポートに対して下側に配置され、
前記電源モジュールは、前記駆動ユニットに対して、上側、前記前後方向第２側、前記幅方向第１側、及び、前記幅方向第２側の内の少なくとも何れか１つの側に配置されている、請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記回転電機及び前記インバータモジュールの少なくとも一方を冷却するための冷却水を循環させるウォーターポンプをさらに備え、
前記車両に搭載された状態で、前記駆動ユニットは、前記冷却水と外気との熱交換を行うラジエータに対して前記前後方向第２側に配置され、
前記ウォーターポンプは、前記駆動ユニットに対して前記前後方向第１側に配置されていると共に、前記ケースに支持されている、請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
少なくとも前記インバータモジュールを冷却するための冷却水と前記冷媒との熱交換を行う熱交換器をさらに備え、
前記インバータモジュールは、前記駆動ユニットに対して、前記冷媒回路モジュールが配置された側と同じ側、又は、前記冷媒回路モジュールが配置された側に連続する側に配置され、
前記熱交換器は、前記冷媒回路モジュールが配置された領域と前記インバータモジュールが配置された領域との間の領域に配置されている、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 3,900 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車載バッテリ（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）による車載バッテリ（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、車載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。従って、駆動制御装置や充電器との関係だけではなく、車載エアコンディショナも考慮して冷却構造が構築されることが好ましい。また、回転電機に接続される車載バッテリは電圧が高く電力容量も大きいため、充電器と車載バッテリとを接続する配線も単位長さ当たりの重量が大きくなり易い。車両のエネルギー効率は、車両が軽いほど高くし易い。従って、車載エアコンディショナや車載バッテリと、車両用駆動装置とを接続する接続部材も考慮して、車両用駆動装置を中核とした車載部材群全体の小型化が図られることが好ましい。
【０００６】
上記背景に鑑みて、車載エアコンディショナ及び車載バッテリを含む、車両用駆動装置を中核とした車載部材群全体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、車載バッテリに電気的に接続され、前記車載バッテリの電圧変換を行う電圧変換回路、外部電源から前記車載バッテリへの充電を行うための充電回路、及び、前記車載バッテリから外部への給電を行うための給電回路の少なくとも１つを備えた電源モジュールと、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の少なくとも一部を構成する冷媒回路モジュールと、前記回転電機及び前記動力伝達機構を含む駆動ユニットを収容すると共に、前記インバータモジュールと、前記電源モジュールと、前記冷媒回路モジュールとを支持するケースと、を備え、車両に搭載された状態で、前記駆動ユニットは、前記車載エアコンディショナのキャビン空調ユニット、及び、前記車両のキャビンの床下に配置された前記車載バッテリに対して車両前後方向における一方側である前後方向第１側に配置され、前記車両前後方向における、前記前後方向第１側とは反対側を前後方向第２側とし、上下方向視で前記車両前後方向に直交する方向を幅方向とし、前記幅方向の一方側を幅方向第１側とし、前記幅方向の他方側を幅方向第２側として、前記冷媒回路モジュールは、前記駆動ユニットに対して上側又は前記前後方向第２側に配置され、前記インバータモジュールは、前記駆動ユニットに対して、上側、下側、前記前後方向第２側、前記幅方向第１側、及び、前記幅方向第２側の内の少なくとも何れか１つの側に配置され、前記電源モジュールは、前記駆動ユニットに対して、上側、下側、前記前後方向第２側、前記幅方向第１側、及び、前記幅方向第２側の内の少なくとも何れか１つの側であって、前記インバータモジュールが配置された側と同じ側、又は、前記インバータモジュールが配置された側に連続する側に配置されている。
【０００８】
本構成によれば、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、さらに電源モジュールと、車載エアコンディショナ用の冷媒が循環する冷媒回路モジュールとが、駆動ユニットに一体的に備えられた車両用駆動装置となる。従って、駆動ユニット及びインバータモジュールによるユニットと、電源モジュール及び冷媒回路モジュールとをそれぞれ接続する配線や配管等を少なく抑えることができる。また、駆動ユニット及びインバータモジュールだけでなく、電源モジュール及び冷媒回路モジュールもケースに一体的に支持されることで、多くの機能を備えて一体化された車両用駆動装置を実現でき、車両用駆動装置を中核とした車載部材群全体の小型化も図り易い。また、キャビン空調ユニットは、外気導入や車室内への空気の供給の関係で、一般的に駆動ユニットよりも上側に配置されることが多い。本構成によれば、冷媒回路モジュールが、駆動ユニットに対して上側、又は駆動ユニットに対してキャビン空調ユニットが配置された前後方向第２側に配置されるため、冷媒回路モジュールとキャビン空調ユニットとの距離を短く抑え易く、これらの間をつなぐ配管を短く抑え易い。また、本構成によれば、インバータモジュール及び電源モジュールが、駆動ユニットに対して車載バッテリが配置された側とは逆側の前後方向第１側以外の側に配置される。従って、インバータモジュール及び電源モジュールと車載バッテリとの距離を短く抑え易く、インバータモジュール及び電源モジュールと車載バッテリとの間をつなぐ配線も短く抑え易い。さらに、本構成によれば、電源モジュールが、インバータモジュールが配置された側と同じ側、或いは、インバータモジュールが配置された側に連続する側に配置されているため、電源モジュールとインバータモジュールとをつなぐ配線も短く抑え易い。即ち、本構成によれば、車両用駆動装置とキャビン空調ユニット及び車載バッテリとを接続する配管や配線を短く抑え易い。従って、本構成によれば、車載エアコンディショナ及び車載バッテリを含む、車両用駆動装置を中核とした車載部材群全体を小型に構成し易い。
【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
駆動ユニットのスケルトン図
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
回路モジュールの一例を模式的に示す斜視図
車載部材群の相対配置の第１の例を模式的に示す側面図
車載部材群の相対配置の第１の例を模式的に示す斜視図
車載部材群の相対配置の第２の例を模式的に示す側面図
車載部材群の相対配置の第３の例を模式的に示す側面図
車載部材群の相対配置の第４の例を模式的に示す側面図
車載部材群の相対配置の第５の例を模式的に示す側面図
車載部材群の相対配置の第６の例を模式的に示す側面図
車載部材群の相対配置の第７の例を模式的に示す側面図
車載部材群の相対配置の第８の例を模式的に示す側面図
車載部材群の相対配置の第９の例を模式的に示す側面図
車載部材群の相対配置の第１０の例を模式的に示す側面図
【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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