專利名稱：車輛用驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，更特定的是，涉及一體地設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)、 和進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制的動(dòng)力控制單元(〃 7—制御-二 7卜)的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
關(guān)于以往的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，例如在日本特開2005-333747號(hào)公報(bào)中公開了以容 易地除去冷卻水路內(nèi)的空氣為目的的變換器( <)一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)(專利文獻(xiàn) 1)。在專利文獻(xiàn)1中，在作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)上安裝有動(dòng)力控制單元(PCU:P0Wer Control Unit)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)和動(dòng)力控制單元被一體地形成。另外，在日本特開2001-119898號(hào)公報(bào)中公開了以使變換器殼體相對(duì)于驅(qū)動(dòng)裝置 殼體一體化，提高向車輛搭載的性能為目的的驅(qū)動(dòng)裝置(專利文獻(xiàn)2)。在專利文獻(xiàn)2中變 換器殼體一體地設(shè)置在驅(qū)動(dòng)裝置殼體的上方。在變換器殼體內(nèi)收容有散熱片(heat sink)、 驅(qū)動(dòng)電機(jī)用/發(fā)電機(jī)電機(jī)用變換器、平滑用電容器以及控制基板。另外，在日本特開2004-343845號(hào)公報(bào)中，公開了在將多個(gè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)置于個(gè)別的 殼體部分的驅(qū)動(dòng)裝置中，以兼顧與各電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的變換器向驅(qū)動(dòng)裝置的一體化、和變換器 的冷卻為目的的電動(dòng)機(jī)內(nèi)置驅(qū)動(dòng)裝置(專利文獻(xiàn)3)。在專利文獻(xiàn)3中，變換器殼體安裝于 驅(qū)動(dòng)裝置殼體。另外，在日本特開2007-99121號(hào)公報(bào)中公開了以使變換器一體化、小型化 為目的的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)裝置(專利文獻(xiàn)4)。在專利文獻(xiàn)4中，電動(dòng)發(fā)電機(jī)、動(dòng)力分配 機(jī)構(gòu)以及動(dòng)力控制單元被收容于金屬制的殼體而一體化。另外，在日本特開2003-199363號(hào)公報(bào)中公開了以獲得優(yōu)良的緊湊性、組裝性、制 造性、耐振性為目的的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置控制單元(專利文獻(xiàn)5)。在專利文獻(xiàn)5中，控制單元以 向驅(qū)動(dòng)裝置的前方傾斜的姿勢(shì)安裝于驅(qū)動(dòng)裝置殼體。構(gòu)成控制單元的動(dòng)力模塊(〃 7 — ^-一被配置為與由殼體的底壁構(gòu)成的散熱片相接。在動(dòng)力模塊的上部配置有變換器 的平滑電路用的電容器，進(jìn)一步在其上方配置控制基板。另外，在日本特開2002-274201號(hào)公報(bào)中，公開了以在與發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸和電動(dòng) 機(jī)的輸出軸垂直的方向上使發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的配置空間盡可能窄為目的的動(dòng)力傳遞裝置 (專利文獻(xiàn)6)。在專利文獻(xiàn)6所公開的動(dòng)力傳遞裝置中，第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸和第二 電動(dòng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸在其半徑方向上偏離。專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-333747號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2001-119898號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2004-343845號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開2007-99121號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開2003-199363號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 日本特開2002-274201號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容

在上述的專利文獻(xiàn)1中，與動(dòng)力控制單元一體地設(shè)置的電動(dòng)發(fā)電機(jī)被收容于車輛 前方的發(fā)動(dòng)機(jī)室中。然而，動(dòng)力控制單元包括在電池和電動(dòng)發(fā)電機(jī)之間對(duì)直流電壓和交流 電壓進(jìn)行相互變換的變換器和/或進(jìn)行電壓的升壓和降壓的轉(zhuǎn)換器(二 >〃一々)等高電 壓電路部。因此，需要充分考慮從車輛前方向動(dòng)力控制單元施加的沖擊。于是本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)動(dòng)力控制單元應(yīng)對(duì)來(lái) 自外部的沖擊的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置。按照本發(fā)明的車輛用控制裝置，具備產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)電機(jī)；和動(dòng)力控制單元， 其被設(shè)置為與旋轉(zhuǎn)電機(jī)一體，并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制。動(dòng)力控制單元包括被施加相對(duì)較小 的電壓的低電壓電路部；高電壓電路部，其配置在低電壓電路部的車輛后方，被施加相對(duì)較 大的電壓；和冷卻板，其在車輛前后方向配置在低電壓電路部與高電壓電路部之間，冷卻高 電壓電路部。根據(jù)如此構(gòu)成的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，在從車輛前方向車輛用驅(qū)動(dòng)裝置施加了沖擊的 情況下，能夠由低電壓電路部吸收該沖擊，并且利用冷卻板來(lái)提高高電壓電路部的車輛前 方的強(qiáng)度。由此，能夠緩和到達(dá)施加高電壓的高電壓電路部的沖擊，適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)動(dòng)力控制單元。另外，優(yōu)選的是，車輛用驅(qū)動(dòng)裝置還具備收容旋轉(zhuǎn)電機(jī)的殼體。冷卻板由金屬形 成，相對(duì)于殼體固定。根據(jù)如此構(gòu)成的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，利用通過(guò)殼體堅(jiān)固支撐的冷卻板， 能夠提高高電壓電路部的車輛前方的強(qiáng)度。另外，優(yōu)選的是，車輛用驅(qū)動(dòng)裝置還具備收容旋轉(zhuǎn)電機(jī)并由金屬形成的殼體。殼體 包括筒狀部，該筒狀部在車輛前后方向上以筒狀方式延伸，并在其內(nèi)側(cè)收容動(dòng)力控制單元。 冷卻板和高電壓電路部配置在相比筒狀部向車輛前方開口的開口面的車輛后方側(cè)。根據(jù)如 此構(gòu)成的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，利用收容動(dòng)力控制單元的筒狀部，能夠提高高電壓電路部的車 輛前方的強(qiáng)度。另外，優(yōu)選的是，作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)，設(shè)置由動(dòng)力控制單元進(jìn)行相互不同的控制的第一 旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)。第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)被配置為第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸 相比于第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸偏向車輛后方側(cè)。動(dòng)力控制單元配置在第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的車輛 前方側(cè)。根據(jù)如此構(gòu)成的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)使第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸相比于第一旋轉(zhuǎn) 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸偏向車輛后方側(cè)，從而能夠在第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的車輛前方側(cè)確?？臻g。通過(guò)在 該空間配置動(dòng)力控制單元，能夠緊湊地構(gòu)成車輛用驅(qū)動(dòng)裝置。另外，能夠在第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)上 設(shè)置吸收來(lái)自車輛前方的沖擊的部分。另外，優(yōu)選的是，車輛用驅(qū)動(dòng)裝置還具備收容第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第一殼體；和收容 第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和動(dòng)力控制單元的第二殼體。第二殼體在車輛寬度方向上與第一殼體相鄰地 配置，與第一殼體相連結(jié)。冷卻板和高電壓電路部配置在車輛前后方向上相比第一殼體的 前端的車輛后方側(cè)。根據(jù)如此構(gòu)成的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，能夠通過(guò)第一殼體吸收來(lái)自車輛前 方的沖擊。另外，優(yōu)選的是，高電壓電路部包括變換器，其在旋轉(zhuǎn)電機(jī)和電池之間對(duì)直流電 壓和交流電壓進(jìn)行相互變換；和轉(zhuǎn)換器，其進(jìn)行電壓的升壓和降壓。低電壓電路部包括控制 裝置，該控制裝置向變換器和轉(zhuǎn)換器發(fā)送控制信號(hào)。根據(jù)如此構(gòu)成的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，能夠 適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)車輛驅(qū)動(dòng)用的高壓電流流過(guò)的高電壓電路部避免受到從車輛外部施加的沖擊。
另外，優(yōu)選的是，旋轉(zhuǎn)電機(jī)和動(dòng)力控制單元搭載于設(shè)置在車輛前方的發(fā)動(dòng)機(jī)室。根 據(jù)如此構(gòu)成的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，即使在車輛碰撞時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)室發(fā)生變形的情況下，也能夠適 當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)動(dòng)力控制單元。如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)動(dòng)力控制單元應(yīng)對(duì)來(lái) 自外部的沖擊的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置。


圖1是表示與混合動(dòng)力汽車的電動(dòng)發(fā)電機(jī)控制相關(guān)的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2是表示混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)室的平面圖。圖3是表示圖2中的動(dòng)力控制單元的立體圖。圖4是沿圖2中的IV-IV線上的動(dòng)力控制單元的斷面圖。圖5是表示設(shè)置于圖4中的P⑶的各種端子的斷面圖。圖6是表示設(shè)置于圖4中的P⑶的各種端子的斷面圖。符號(hào)說(shuō)明20車輛用驅(qū)動(dòng)裝置；21動(dòng)力控制單元(P⑶)；51發(fā)動(dòng)機(jī)室；61MG1殼體(》一義， 箱體)；61f前端；63筒狀部；63p開口面；64MG2/變換器殼體；71低電壓電路部；72冷卻板； 75高電壓電路部；101、102旋轉(zhuǎn)軸；MG1、MG2電動(dòng)發(fā)電機(jī)。
具體實(shí)施例方式參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下參照的附圖中，對(duì)同樣或與其相當(dāng)?shù)牟?件附以同樣的符號(hào)。圖1是表示與混合動(dòng)力汽車的電動(dòng)發(fā)電機(jī)控制相關(guān)的結(jié)構(gòu)的電路圖?；旌蟿?dòng)力汽 車將汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)、和從能夠充放電的二次電池(電池)()” r 'J ) 進(jìn)行電力供給的電機(jī)(* 一夕，電動(dòng)機(jī))作為動(dòng)力源。參照?qǐng)D1，混合動(dòng)力汽車包括電池單元40、車輛用驅(qū)動(dòng)裝置20以及未圖示的發(fā)動(dòng) 機(jī)。車輛用驅(qū)動(dòng)裝置20包括作為電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2 ；在未 圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2之間分配動(dòng)力的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)26 ；以及進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MGl、MG2的控制的動(dòng)力控制單元(PCU:Power Control Unit)21。在電池單元40上設(shè)置有端子41、42。在PCU21上設(shè)置有DC端子43、44。端子41 與DC端子43之間和端子42與DC端子44之間分別通過(guò)電纜6和電纜8電連接。在P⑶21 上設(shè)置有MG端子46、47。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的U相、V相、W相與MG端子46之間通過(guò)電纜2 電連接，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的U相、V相、W相與MG端子47之間通過(guò)電纜4電連接。電池單元40包括電池B、連接在電池B的正極與端子41之間的系統(tǒng)主繼電器 SMR2、連接在電池B的負(fù)極與端子42之間的系統(tǒng)主繼電器SMR3、以及串聯(lián)連接在電池B的 正極與端子41之間的系統(tǒng)主繼電器SMRl和限制電阻R。系統(tǒng)主繼電器SMRl SMR3，根據(jù) 從后述的控制裝置30提供的控制信號(hào)SE被控制為導(dǎo)通/非導(dǎo)通狀態(tài)。電池單元40包括測(cè)量電池B的端子間的電壓VB的電壓傳感器10、和檢測(cè)流經(jīng) 電池B的電流IB的電流傳感器11。作為電池B能夠使用鎳氫、鋰離子等的二次電池和/或 燃料電池等。作為代替電池B的蓄電裝置也能夠使用雙電荷層電容器等大容量電容器。
P⑶21包括分別與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl、MG2對(duì)應(yīng)設(shè)置的變換器22、14 ；對(duì)變換器22、 14共同設(shè)置的升壓轉(zhuǎn)換器12 ；以及控制裝置30。升壓轉(zhuǎn)換器12對(duì)DC端子43、44之間的電壓進(jìn)行升壓。升壓轉(zhuǎn)換器12包括一端 連接于端子43的電抗器32、升壓用IPMdntelligent PowerModule，智能化動(dòng)力模塊)13、 以及平滑用電容器33。升壓用IPM13包括串聯(lián)連接在輸出升壓后的電壓VH的升壓轉(zhuǎn)換器 12的輸出端子間的IGBT元件Ql、Q2 ；分別并聯(lián)連接于IGBT元件Ql、Q2的二極管Dl、D2。 平滑用電容器33對(duì)由升壓轉(zhuǎn)換器12升壓后的電壓進(jìn)行平滑化。電抗器32的另一端連接于IGBT元件Ql的發(fā)射極和IGBT元件Q2的集電極。二 極管Dl的陰極與IGBT元件Ql的集電極連接，二極管Dl的陽(yáng)極與IGBT元件Ql的發(fā)射極 連接。二極管D2的陰極與IGBT元件Q2的集電極連接，二極管D2的陽(yáng)極與IGBT元件Q2 的發(fā)射極連接。
變換器14將升壓轉(zhuǎn)換器12輸出的直流電壓變換為三相交流并對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪的電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MG2輸出。變換器14伴隨再生制動(dòng)，將電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2中發(fā)電產(chǎn)生的電力返回到升 壓轉(zhuǎn)換器12。此時(shí)，升壓轉(zhuǎn)換器12由控制裝置30進(jìn)行控制來(lái)作為降壓電路進(jìn)行動(dòng)作。變換器14包括構(gòu)成行駛用IPM18的U相臂15、V相臂16、和W相臂17。U相臂15、 V相臂16、以及W相臂17并聯(lián)地連接在升壓轉(zhuǎn)換器12的輸出線之間。U相臂15包括串聯(lián)連接的IGBT元件Q3、Q4 ；和分別與IGBT元件Q3、Q4并聯(lián)地 連接的二極管D3、D4。二極管D3的陰極與IGBT元件Q3的集電極連接，二極管D3的陽(yáng)極 與IGBT元件Q3的發(fā)射極連接。二極管D4的陰極與IGBT元件Q4的集電極連接，二極管D4 的陽(yáng)極與IGBT元件Q4的發(fā)射極連接。V相臂16包括串聯(lián)連接的IGBT元件Q5、Q6 ；和分別與IGBT元件Q5、Q6并聯(lián)地 連接的二極管D5、D6。二極管D5的陰極與IGBT元件Q5的集電極連接，二極管D5的陽(yáng)極 與IGBT元件Q5的發(fā)射極連接。二極管D6的陰極與IGBT元件Q6的集電極連接，二極管D6 的陽(yáng)極與IGBT元件Q6的發(fā)射極連接。W相臂17包括串聯(lián)連接的IGBT元件Q7、Q8 ；和分別與IGBT元件Q7、Q8并聯(lián)地 連接的二極管D7、D8。二極管D7的陰極與IGBT元件Q7的集電極連接，二極管D7的陽(yáng)極 與IGBT元件Q7的發(fā)射極連接。二極管D8的陰極與IGBT元件Q8的集電極連接，二極管D8 的陽(yáng)極與IGBT元件Q8的發(fā)射極連接。各相臂的中間點(diǎn)連接于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的各相線圈的各相端。也即是，電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MG2是三相的永磁體同步電機(jī)，U、V、W相的三個(gè)線圈各有一端共同地連接到中性點(diǎn)。U 相線圈的另一端連接到IGBT元件Q3、Q4的連接節(jié)點(diǎn)。V相線圈的另一端連接到IGBT元件 Q5、Q6的連接節(jié)點(diǎn)。W相線圈的另一端連接到IGBT元件Q7、Q8的連接節(jié)點(diǎn)。電流傳感器25將流經(jīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的電流作為電機(jī)電流值MCRTl來(lái)檢測(cè)，將電 機(jī)電流值MCRTl輸出到控制裝置30。電流傳感器24將流經(jīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的電流作為電 機(jī)電流值MCRT2來(lái)檢測(cè)，將電機(jī)電流值MCRT2輸出到控制裝置30。變換器22相對(duì)于升壓轉(zhuǎn)換器12與變換器14并聯(lián)連接。變換器22將升壓轉(zhuǎn)換器 12輸出的直流電壓變換成三相交流來(lái)對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl輸出。變換器22接收從升壓轉(zhuǎn)換 器12升壓后的電壓例如為啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1。此外，變換器22將通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸傳遞來(lái)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl中發(fā)電產(chǎn)生的電力返回至升壓轉(zhuǎn)換器12。此時(shí)升壓轉(zhuǎn)換器12由控制裝置30控制來(lái)作為降壓電 路工作。變換器22的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與變換器14同樣，所以不重復(fù)詳細(xì)的說(shuō)明。 控制裝置30接收轉(zhuǎn)矩指令值TR1、TR2、電機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RN1、MRN2、電壓VB、VL、VH、電流 IB的各值、電機(jī)電流值MCRTl、MCRT2以及啟動(dòng)信號(hào)IG0N。在此，轉(zhuǎn)矩指令值TRl、電機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RNl以及電機(jī)電流值MCRTl與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl相 關(guān)，轉(zhuǎn)矩指令值TR2、電機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RN2以及電機(jī)電流值MCRT2與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2相關(guān)。電壓VB 是電池B的電壓，電流IB是流經(jīng)電池B的電流。電壓VL是升壓轉(zhuǎn)換器12的升壓前電壓， 電壓VH是升壓轉(zhuǎn)換器12升壓后電壓。控制裝置30對(duì)升壓轉(zhuǎn)換器12輸出進(jìn)行升壓指示的控制信號(hào)PWU、進(jìn)行降壓指示的 控制信號(hào)PWD以及指示動(dòng)作禁止的信號(hào)CSDN?？刂蒲b置30對(duì)變換器14輸出將作為升壓轉(zhuǎn)換器12的輸出的直流電壓變換成用 于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的交流電壓的驅(qū)動(dòng)指示PWMI2、和將由電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2發(fā)電的交流 電壓變換成直流電壓并返回到升壓轉(zhuǎn)換器12側(cè)的再生指示PWMC2?？刂蒲b置30對(duì)變換 器22輸出將直流電壓變換成用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的交流電壓的驅(qū)動(dòng)指示PWMI1、和將 由電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl發(fā)電的交流電壓變換成直流電壓并返回到升壓轉(zhuǎn)換器12側(cè)的再生指示 PWMClo接下來(lái)，對(duì)圖1中的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖2是表示混合動(dòng) 力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)室的平面圖。參照?qǐng)D2，在混合動(dòng)力汽車的車輛前方設(shè)置有搭載發(fā)動(dòng)機(jī)52的發(fā)動(dòng)機(jī)室51。發(fā)動(dòng) 機(jī)室51形成在前保險(xiǎn)杠53與儀表面板54之間。儀表面板54是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)室51與車輛室 內(nèi)之間進(jìn)行區(qū)割的面板。車輛用驅(qū)動(dòng)裝置20被收容在發(fā)動(dòng)機(jī)室51中。車輛用驅(qū)動(dòng)裝置20在車輛寬度方 向上與發(fā)動(dòng)機(jī)52相鄰設(shè)置。在與發(fā)動(dòng)機(jī)52相鄰的位置配置有作為第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MGl。在發(fā)動(dòng)機(jī)52相對(duì)于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的相反側(cè)配置有作為第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MG2。發(fā)動(dòng)機(jī)52、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2在車輛寬度方向上排列。在電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2之間配置有動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)26。作為電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的旋轉(zhuǎn)中心的軸分別表示為旋轉(zhuǎn)軸101和 旋轉(zhuǎn)軸102。旋轉(zhuǎn)軸101和旋轉(zhuǎn)軸102相互平行地在車輛寬度方向上延伸。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl 被配置為旋轉(zhuǎn)軸101和發(fā)動(dòng)機(jī)52的曲軸為同軸。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2，以旋轉(zhuǎn)軸102與旋轉(zhuǎn)軸 101相比偏向車輛后方的方式相對(duì)于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl而確定位置。根據(jù)這樣的構(gòu)成，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的車輛前方形成空間。通過(guò)將rcU21配置在 該空間，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛用驅(qū)動(dòng)裝置20的小型化。此外，PCU21以與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2在水平 方向上排列的方式進(jìn)行配置。在該情況下，與將rcU21配置在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的上方的情 況相比，能夠降低車輛用驅(qū)動(dòng)裝置20的重心。由此，能夠改善混合動(dòng)力汽車的振動(dòng)特性和 /或乘車舒適度。圖3是表示圖2中的動(dòng)力控制單元的立體圖。參照?qǐng)D2和圖3，車輛用驅(qū)動(dòng)裝置 20包括收容電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的MGl殼體61和收容電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2以及POT21的MG2/變換 器殼體64。MGl殼體61和MG2/變換器殼體64由鋁等金屬形成。MGl殼體61具有從發(fā)動(dòng)機(jī)52向車輛寬度方向以筒狀方式延伸的形狀。MG2/變換器殼體64包括收容電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的MG2收容部62和收容P⑶21的筒狀部63以及蓋部 65。MG2收容部62具有從MGl殼體61向車輛寬度方向以筒狀方式延伸、并在其延伸前端 封閉的形狀。MG2收容部62被配置為在車輛寬度方向上與MGl殼體61相鄰，并連結(jié)于MGl 殼體61。筒狀部63具有從MG2收容部62向車輛前方以筒狀方式延伸的形狀。筒狀部63 具有在以筒狀方式延伸的前端向車輛前方開口的開口面63p。蓋部65以封閉開口面63p的 方式安裝在筒狀部63上。在本實(shí)施方式中，雖然MG2收容部62和筒狀部63是一體地形成的，但并不限于 此，也可以分別地形成MG2收容部62和筒狀部63，并使筒狀部63連接于MG2收容部62。圖4是沿圖2中的IV-IV線上的動(dòng)力控制單元的斷面圖。參照?qǐng)D1至圖4，P⑶21 包括被施加相對(duì)較小的電壓的低電壓電路部71、和被施加相對(duì)較大的電壓的高電壓電路 部75。
低電壓電路部71與構(gòu)成控制裝置30的控制基板對(duì)應(yīng)。在混合動(dòng)力汽車上，與作 為第一電池的電池B分開設(shè)置有作為具有比電池B小的容量的第二電池的輔機(jī)電池(12V)。 低電壓電路部71通過(guò)從該輔機(jī)電池供給的電壓進(jìn)行工作。高電壓電路部75包括IPM76、 平滑用電容器33、和電抗器32。IPM76由分別構(gòu)成圖1中的變換器14、22以及升壓轉(zhuǎn)換器 12的行駛用IPM18和升壓用IPM13構(gòu)成。在高電壓電路部75中，車輛驅(qū)動(dòng)用的電流流動(dòng)。 列舉一例，由升壓轉(zhuǎn)換器12升壓后的電流具有450V以上的電壓。由升壓轉(zhuǎn)換器12升壓后 的電流也可以具有650V以上的電壓。從電池B向升壓轉(zhuǎn)換器12供給的電流具有200V以 上的電壓。參照?qǐng)D4，P⑶21包括冷卻板72、水套74以及連結(jié)部件73。冷卻板72具有板狀形 狀。冷卻板72被配置為在與車輛前后方向垂直的平面內(nèi)以板狀方式延伸。冷卻板72、水套 74以及連結(jié)部件73由鋁等金屬形成。水套74被配置在從冷卻板72向車輛后方隔開了間 隔的位置。水套74被固定在MG2/變換器殼體64上。連結(jié)部件73在車輛前后方向上延伸 并連結(jié)冷卻板72與水套74之間。通過(guò)這樣的構(gòu)成，冷卻板72隔著連結(jié)部件73和水套74 而固定于MG2/變換器殼體64。也可以將冷卻板72直接固定在筒狀部63上。在冷卻板72的車輛前方側(cè)配置有低電壓電路部71。低電壓電路部71以被收容于 筒狀部63以及蓋部65的內(nèi)部的方式進(jìn)行配置。在冷卻板72的車輛后方側(cè)配置有高電壓 電路部75。具體而言，以與冷卻板72相接觸的方式設(shè)置IPM76。在冷卻板72相對(duì)于IPM76 的相反側(cè)設(shè)置有平滑用電容器33。IPM76和平滑用電容器33被配置在冷卻板72和水套74 之間的空間。在車輛前后方向上與水套74重疊地設(shè)置電抗器32。IPM76、平滑用電容器33 以及電抗器32，以在車輛前后方向上投影到冷卻板72的表面上的方式進(jìn)行配置。低電壓 電路部71、冷卻板72、IPM76、平滑用電容器33以及電抗器32被配置為在水平方向上排列。 低電壓電路部71、冷卻板72、IPM76、平滑用電容器33以及電抗器32被配置為在車輛前后 方向上排列。冷卻板72和高電壓電路部75被配置在作為殼體的MG2/變換器殼體64的開口面 63p的車輛后方側(cè)。收容于作為第二殼體的MG2/變換器殼體64的冷卻板72以及高電壓電 路部75被配置在作為第一殼體的MGl殼體61的前端61f的車輛后方側(cè)(參照?qǐng)D1)。在冷卻板72、水套74以及連結(jié)部件73的內(nèi)部形成冷卻水路，冷卻水在各部件的內(nèi) 部循環(huán)。通過(guò)這樣的構(gòu)成，冷卻板72起到冷卻高電壓電路部75的作用，水套74起到在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2與PCU21之間隔熱的作用。
圖5以及圖6是表示設(shè)置于圖4中的P⑶的各種端子的斷面圖。圖6是與圖4對(duì) 應(yīng)的圖，圖5是從圖6中的箭頭V所示的方向觀察的圖。參照?qǐng)D1、圖5以及圖6，高電壓電 路部75包括用于電連接電池單元40和P⑶21之間的DC端子43、44 ；用于電連接電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MGl和P⑶21之間的MG端子46 ；以及用于電連接電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2和P⑶21之間的MG 端子47。DC端子43、44、MG端子46以及MG端子47被配置在冷卻板72的車輛后方側(cè)。若假定混合動(dòng)力汽車發(fā)生了碰撞的情況，則在該情況下，來(lái)自車輛前方的沖擊被 施加到發(fā)動(dòng)機(jī)室51。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，從車輛前方向后方依次配置低電壓電路 部71、冷卻板72和高電壓電路部75。通過(guò)這樣的構(gòu)成，能夠首先由低電壓電路部71吸收 沖擊，并且通過(guò)冷卻板72使高電壓電路部75的車輛前方的強(qiáng)度提高。在本實(shí)施方式中，冷卻板72相對(duì)于作為收容電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的殼體的MG2/變換 器殼體64而固定。因此，冷卻板72作為被穩(wěn)固支撐的剛體而設(shè)置，能夠顯著地提高高電壓 電路部75的車輛前方的強(qiáng)度。此外，冷卻板72被配置在比MG2/變換器殼體64的開口面 63p更靠后方的車輛后方側(cè)。通過(guò)這樣的構(gòu)成，得到高電壓電路部75的周圍是由冷卻板72、 MG2/變換器殼體64的筒狀部63圍繞的構(gòu)造。從車輛前方施加的沖擊在到達(dá)冷卻板72之 前到達(dá)筒狀部63的前端，所以能夠通過(guò)筒狀部63的變形來(lái)吸收沖擊。此外，冷卻板72被 配置在比MGl殼體61的前端61f更靠后方的車輛后方側(cè)。因此，能夠同樣地通過(guò)MGl殼體 61的變形來(lái)吸收沖擊。本發(fā)明的實(shí)施方式中的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置20包括作為產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2 ；和與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl、MG2—體地設(shè)置，并進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl、MG2的 控制的動(dòng)力控制單元(PCU)21。PCU21包括被施加相對(duì)較小的電壓的低電壓電路部71 ；配 置在比低電壓電路部更靠后方的車輛后方，并被施加相對(duì)較大的電壓的高電壓電路部75 ； 以及配置在車輛前后方向上低電壓電路部71與高電壓電路部75之間，冷卻高電壓電路部 75的冷卻板72。根據(jù)如此構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施方式中的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置20，在混合動(dòng)力汽車碰撞 時(shí)，能夠緩和到達(dá)施加高電壓的高電壓電路部75的沖擊。由此，能夠適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)PCU21。在本實(shí)施方式中，在將內(nèi)燃機(jī)和電池作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力汽車中應(yīng)用了本發(fā) 明，但并不限于此，也能夠在將燃料電池和蓄電池作為動(dòng)力源的燃料電池混合動(dòng)力汽車 (FCHV =Fuel Cell Hybrid Vehicle)、或者電動(dòng)汽車(EV :Electric Vehicle)中應(yīng)用本發(fā) 明。在本實(shí)施方式中的混合動(dòng)力汽車中，在燃料經(jīng)濟(jì)性最佳動(dòng)作點(diǎn)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，與此相對(duì)， 在燃料電池混合動(dòng)力汽車中，在發(fā)電效率最佳動(dòng)作點(diǎn)驅(qū)動(dòng)燃料電池。此外，關(guān)于電池的使 用，在雙方的混合動(dòng)力汽車中基本沒(méi)有變化。應(yīng)該認(rèn)為，本次所公開的實(shí)施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的內(nèi)容。 本發(fā)明的范圍不是由上述的說(shuō)明而是由權(quán)利要求表示，包括與權(quán)利要求等同的意思以及范 圍內(nèi)的所有的變更。本發(fā)明主要適用于以下車輛將汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)和從能夠充放 電的二次電池供給電力的電機(jī)作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力汽車；將燃料電池和蓄電池作為動(dòng)力 源的燃料電池混合動(dòng)力汽車；電動(dòng)汽車等。
權(quán)利要求
一種車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，具備產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG1、MG2)；和動(dòng)力控制單元(21)，其與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG1、MG2)一體地設(shè)置，并進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG1、MG2)的控制，所述動(dòng)力控制單元(21)包括被施加相對(duì)較小的電壓的低電壓電路部(71)；高電壓電路部(75)，其配置在比所述低電壓電路部(71)靠車輛后方，被施加相對(duì)較大的電壓；和冷卻板(72)，其在車輛前后方向上配置在所述低電壓電路部(71)與所述高電壓電路部(75)之間，冷卻所述高電壓電路部(75)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 還具備收容所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG1、MG2)的殼體(61、64)， 所述冷卻板(72)由金屬形成，固定于所述殼體(61、64)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，其中，還具備殼體(61、64)，該殼體收容所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG1、MG2)并由金屬形成， 所述殼體(61、64)包括筒狀部(63)，該筒狀部在車輛前后方向上筒狀地延伸，并在其 內(nèi)側(cè)收容所述動(dòng)力控制單元(21)，所述冷卻板(72)和所述高電壓電路部(75)配置在相比所述筒狀部(63)向車輛前方 開口的開口面(63p)靠車輛后方側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，其中，作為所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MGl、MG2)，設(shè)置由所述動(dòng)力控制單元(21)進(jìn)行相互不同的控制的 第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MGl)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG2)，所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MGl)和所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG2)被配置為所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī) (MG2)的旋轉(zhuǎn)軸(102)相比于所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MGl)的旋轉(zhuǎn)軸(101)偏向車輛后方側(cè)， 所述動(dòng)力控制單元(21)配置在所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG2)的車輛前方側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，其中，還具備 收容所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MGl)的第一殼體(61)；和第二殼體(64)，其收容所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG2)和所述動(dòng)力控制單元(21)，在車輛寬 度方向上與所述第一殼體(61)相鄰地配置，與所述第一殼體(61)相連結(jié)，所述冷卻板(72)和所述高電壓電路部(75)配置在車輛前后方向上相比所述第一殼體 (61)的前端(61f)靠車輛后方側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述高電壓電路部(75)包括變換器(14、22)，其在所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG1、MG2)和電池 之間對(duì)直流電壓和交流電壓進(jìn)行相互變換；和轉(zhuǎn)換器(12)，其進(jìn)行電壓的升壓和降壓，所述低電壓電路部(71)包括控制裝置(30)，該控制裝置向所述變換器(14、22)和所述 轉(zhuǎn)換器(12)發(fā)送控制信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(MG1、MG2)和所述動(dòng)力控制單元(21)搭載于被設(shè)置在車輛前方的發(fā)動(dòng) 機(jī)室(51)。
全文摘要
車輛用驅(qū)動(dòng)裝置，具備產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)發(fā)電機(jī)；和動(dòng)力控制單元(PCU)(21)，其與電動(dòng)發(fā)電機(jī)一體地設(shè)置，并進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)的控制。PCU(21)包括被施加相對(duì)較小的電壓的低電壓電路部(71)；高電壓電路部(75)，其配置在低電壓電路部(71)的車輛后方，被施加相對(duì)較大的電壓；和冷卻板(72)，其配置在車輛前后方向上低電壓電路部(71)與高電壓電路部(75)之間，冷卻高電壓電路部(75)。通過(guò)這樣的構(gòu)成，能夠提供適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)動(dòng)力控制單元應(yīng)對(duì)來(lái)自外部的沖擊的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)B60K1/04GK101883692SQ20088011905
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者吉野征樹, 堀田豐, 大宮裕司 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社;愛(ài)信艾達(dá)株式會(huì)社