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公開番号2025071908
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2023182333
出願日2023-10-24
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 11/04 20060101AFI20250430BHJP(車両一般)
要約【課題】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、回転電機を備えた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及び電源モジュールを収容する第2ケース部92は、回転電機MG及び動力伝達機構GTを収容する第1ケース部91の周方向Cの一部の領域において第1ケース部91から径方向Rの外側に突出するように配置され、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2が、ケース9の外壁において、幅方向Hに沿う幅方向視で、回転電機MGにおける配列方向第1側Z1の外縁部Bと重複する位置に取り付けられている。
【選択図】図1
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収容する第１ケース部と、前記インバータモジュール及び前記電源モジュールを収容する第２ケース部とを備えたケースと、を備え、
前記ロータの回転軸心であるロータ軸心に沿う方向を軸方向とし、前記ロータ軸心を周回する方向を周方向とし、前記ロータ軸心に直交する方向を径方向として、
前記第２ケース部は、前記第１ケース部の前記周方向の一部の領域において前記第１ケース部から前記径方向の外側に突出するように配置され、
前記第１ケース部と前記第２ケース部とが並ぶ方向を配列方向とし、前記配列方向における前記第１ケース部から前記第２ケース部へ向かう側を配列方向第１側とし、前記軸方向及び前記配列方向の双方に直交する方向を幅方向として、
前記冷媒回路モジュールが、前記ケースの外壁において、前記幅方向に沿う幅方向視で、前記回転電機における前記配列方向第１側の外縁部と重複する位置に取り付けられている、車両用駆動装置。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記冷媒回路モジュールが、前記配列方向に沿う配列方向視で、前記第１ケース部の外壁と前記第２ケース部の外壁との少なくとも一方と重複する位置に配置されている、請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
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、
前記熱交換器が、前記ケースの外壁において、前記冷媒回路モジュールが取り付けられた面とは反対側を向く面に取り付けられている、請求項１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を吐出する冷却水ポンプをさらに備え、
前記冷却水ポンプが、前記ケースの外壁において、前記冷媒回路モジュールが取り付けられた面とは反対側を向く面であって、前記幅方向に沿う幅方向視で、前記回転電機における前記配列方向第１側の外縁部と重複する位置に取り付けられている、請求項１から３の何れか一項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 3,400 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）に沿って冷却液が流れる冷却液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液流路は、角筒部（１０ｅ）の側に、冷却液が流入する流入口（１６）と、冷却液が流出する流出口（１７）とを有している。冷却液の流路において流入口（１６）に近い側、即ち冷却液の流路の上流側には、駆動制御装置（１３１）が配置され、冷却液の流路において流出口（１７）に近い側、即ち冷却液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）を冷たい冷却液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却液の温度が上がりにくく、充電器（１３６）は冷却液の流路の下流側に配置されていても適切に冷却される。
【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。そして、近年増加している電気自動車では、内燃機関を車輪の主たる駆動力源とする従来の自動車のように内燃機関からの排熱を寒冷期の暖房の熱源として利用できないため、ヒータ式、ヒートポンプ式などの暖房装置が用いられる。車両は、車両の重量が軽いほど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、回転電機、回転電機を駆動する回路などのパワー系回路、回転部材の摩擦部分の潤滑など冷却が必要な装置と、暖房装置などの熱を必要とする装置との総合的な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、回転電機を備えた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収容する第１ケース部と、前記インバータモジュール及び前記電源モジュールを収容する第２ケース部とを備えたケースと、を備え、前記ロータの回転軸心であるロータ軸心に沿う方向を軸方向とし、前記ロータ軸心を周回する方向を周方向とし、前記ロータ軸心に直交する方向を径方向として、前記第２ケース部は、前記第１ケース部の前記周方向の一部の領域において前記第１ケース部から前記径方向の外側に突出するように配置され、前記第１ケース部と前記第２ケース部とが並ぶ方向を配列方向とし、前記配列方向における前記第１ケース部から前記第２ケース部へ向かう側を配列方向第１側とし、前記軸方向及び前記配列方向の双方に直交する方向を幅方向として、前記冷媒回路モジュールが、前記ケースの外壁において、前記幅方向に沿う幅方向視で、前記回転電機における前記配列方向第１側の外縁部と重複する位置に取り付けられている。
【０００８】
本構成によれば、回転電機、出力部材、動力伝達機構、インバータモジュール、電源モジュールを収容するケースに、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含む冷媒回路モジュールを一体的に設けることができる。従って、冷媒回路モジュールが車両用駆動装置と完全に独立している構成に比べて、部品点数の削減を図り易く、冷媒回路モジュールと車両用駆動装置とを合わせた車載装置の体格を小さく抑え易く、総重量も軽く抑え易い。また、車両用駆動装置を熱源として、冷媒との熱交換も行い易く、例えば、暖房時に車両用駆動装置（回転電機、インバータモジュールなど）を熱源として利用し易い。また、通常、回転電機はロータ軸心を中心とする概略円筒状であることが多く、回転電機における配列方向第１側の外縁部は幅方向の寸法が小さくなっていることが多い。このため、車両における車両用駆動装置の配置空間には、当該外縁部が位置する領域にデッドスペースが生じ易い。本構成によれば、このようなデッドスペースを利用して冷媒回路モジュールを配置することができる。このように、本構成によれば、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、回転電機を備えた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
車両用駆動装置を冷却水回路モジュールが見える側（軸方向第１側及び幅方向第２側及び上側（配列方向第１側））から見た斜視図
車両用駆動装置を冷媒回路モジュールが見える側（軸方向第１側及び幅方向第１側及び上側（配列方向第１側））から見た斜視図
車両用駆動装置を冷却水回路モジュールが見える側（軸方向第２側及び幅方向第２側及び上側（配列方向第１側））から見た斜視図
車両用駆動装置を冷媒回路モジュールが見える側（軸方向第２側及び幅方向第１側及び上側（配列方向第１側））から見た斜視図
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
冷媒流路及び冷却水流路の模式的な流路系統図
車両用駆動装置の軸方向視での分解側面図
ケースと冷媒回路モジュールと冷却水回路モジュールとの配置関係を示す模式的な軸方向視での側面図
３軸構成の他の車両用駆動装置におけるケースと冷媒回路モジュールと冷却水回路モジュールとの配置関係の一例を示す模式的な軸方向視での側面図
【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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