(57)【要約】【課題】構成の大型化又は構成に要する費用の増大を抑制することのできる駆動ユニットを提供する。【解決手段】駆動ユニットは、第１モータ及び第２モータの各ステータ巻線に接続される第１及び第２のモータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂと、電力変換装置１４と、第１バスバーの第１入出力端子及び第２バスバーの第２入出力端子に固定される第１及び第２の装置側コネクタ１６ａ，１７ａと、装置ケース及びモータケースと、を備える。各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂ及び各装置側コネクタ１６ａ，１７ａは、相互の突き当て方向（例えば第３方向Ｄ３）に縮む収縮部８６ｃによって電気的に接続される。各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂは、モータ側保持部材９１と、モータケースの搭載台７３に固定されるとともにモータ側保持部材９１を搭載台７３に対して変位可能に支持する支持部材９３と、を備える。【選択図】図５
2020039242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータの入出力部に接続されるモータ側端子と、
前記モータと電力を授受する電力変換回路と、
前記電力変換回路の入出力部に固定される回路側端子と、
前記モータ及び前記電力変換回路の少なくとも何れかを収容するケースと、
前記モータの入出力部と前記電力変換回路の入出力部との間において、前記モータ側端子及び前記回路側端子の相互の突き当て方向に縮むとともに前記モータ側端子及び前記回路側端子を電気的に接続する収縮部と、
を備え、
前記モータ側端子は、
端子本体と、
前記ケースに固定されるとともに前記端子本体を前記ケースに対して変位可能に支持する支持部材と、
を備え、
前記端子本体は、前記モータ側端子における前記端子本体と前記支持部材との間に設けられる隙間部の範囲において、前記支持部材に対して前記突き当て方向の直交方向に変位する、
ことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項２】
前記ケースは、
相互に一体化された前記電力変換回路及び前記回路側端子を出し入れ可能に収容する、
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。
【請求項３】
前記回路側端子は、
前記電力変換回路の配置面の直交方向に延びる形状に形成され、
前記配置面と平行な締結方向において前記電力変換回路の前記入出力部に締結固定される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータを収容する駆動装置ケースと、モータに接続されるパワーコントロールユニットのユニットケースとを一体化した駆動ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。この駆動ユニットは、駆動装置ケースに設けられるケース側コネクタと、パワーコントロールユニットに設けられるユニット側コネクタと、を備える。ケース側コネクタ及びユニット側コネクタの各々の形状は、相互に嵌め合わされることによって電気的に結合される形状に形成されている。ケース側コネクタは、ボルト締結用の締結孔が形成されたコネクタ保持部材を備える。パワーコントロールユニットに装着されたボルトは、コネクタ保持部材の締結孔に締結されることによって、ケース側コネクタ及びユニット側コネクタの電気的結合を維持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１４０２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したような駆動ユニットにおいて、ケース側コネクタ及びユニット側コネクタの各々は、例えばケース側コネクタのコネクタ保持部材のように、各ケースに対する締結固定用の部材を備える。駆動装置ケース及びユニットケースの各々は、各コネクタに備えられる締結固定用の部材が配置されるための部位を確保する必要があり、駆動ユニットが大型化するという問題が生じる。
また、上記したような駆動ユニットにおいて、各ケースと各コネクタとは固定されているので、ケース側コネクタ及びユニット側コネクタを適正に嵌め合わせるために必要とされる位置精度及び姿勢精度の管理が厳しくなり、構成に要する費用が嵩むとともに煩雑な手間がかかるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、構成の大型化又は構成に要する費用の増大を抑制することのできる駆動ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る駆動ユニットは、モータ（例えば、実施形態での第１モータ１２及び第２モータ１３）と、前記モータの入出力部（例えば、実施形態での第１モータ１２及び第２モータ１３の各ステータ巻線の入出力部Ｒ１，Ｒ２）に接続されるモータ側端子（例えば、実施形態での第１及び第２のモータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂ）と、前記モータと電力を授受する電力変換回路（例えば、実施形態での電力変換装置１４）と、前記電力変換回路の入出力部（例えば、実施形態での第１バスバー５１の第１入出力端子Ｑ１及び第２バスバー５２の第２入出力端子Ｑ２）に固定される回路側端子（例えば、実施形態での第１及び第２の装置側コネクタ１６ａ，１７ａ）と、前記モータ及び前記電力変換回路の少なくとも何れかを収容するケース（例えば、実施形態での装置ケース７１又はモータケース７２）と、前記モータの入出力部と前記電力変換回路の入出力部との間において、前記モータ側端子及び前記回路側端子の相互の突き当て方向（例えば、実施形態での第３方向Ｄ３）に縮むとともに前記モータ側端子及び前記回路側端子を電気的に接続する収縮部（例えば、実施形態での収縮部８６ｃ）と、を備え、前記モータ側端子は、端子本体（例えば、実施形態でのモータ側保持部材９１）と、前記ケースに固定されるとともに前記端子本体を前記ケースに対して変位可能に支持する支持部材（例えば、実施形態での支持部材９３）と、を備え、前記端子本体は、前記モータ側端子における前記端子本体と前記支持部材との間に設けられる隙間部（例えば、実施形態での隙間部９１ｃ）の範囲において、前記支持部材に対して前記突き当て方向の直交方向（例えば、実施形態での第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２）に変位する。
【０００７】
（２）上記（１）に記載の駆動ユニットでは、前記ケースは、相互に一体化された前記電力変換回路及び前記回路側端子を出し入れ可能に収容してもよい。
【０００８】
（３）上記（１）又は（２）に記載の駆動ユニットでは、前記回路側端子は、前記電力変換回路の配置面の直交方向に延びる形状に形成され、前記配置面と平行な締結方向（例えば、実施形態での第１方向Ｄ１）において前記電力変換回路の前記入出力部に締結固定されてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
上記（１）によれば、電力変換回路の入出力部に固定された回路側端子に対して、モータ側端子は相互の突き当て方向において伸縮部材を介して接続される。これにより、突き当て方向における回路側端子及びモータ側端子の相対位置の誤差（ばらつき）にかかわらずに、相互の電気的な接続を確保することができる。
また、モータ側端子の端子本体はケースに対して突き当て方向の直交方向に変位可能に支持される。これにより、電力変換回路の入出力部に固定された回路側端子とモータ側端子との突き当て方向の直交方向における相対位置の誤差（ばらつき）にかかわらずに、相互に作用する応力の増大を抑制しながら電気的な接続を確保することができる。
回路側端子及びモータ側端子の各々に要求される位置精度及び姿勢精度を緩和することができるので、構成に要する費用が嵩むことを抑制することができる。
【００１０】
上記（２）の場合、電力変換回路及び回路側端子は相互に一体化された状態でケース内に組み込まれるので、例えば、電力変換回路をケース内に収容した後に回路側端子を電力変換回路の入出力部に装着する場合に比べて、ケースに設けられる工具挿入孔を不要とし、ケース内に確保すべき作業用スペースの増大を抑制することができる。これにより、例えば、ケースに設けられる工具挿入孔を塞ぐ部材などによって部品点数が増大すること、構成に要する作業工数の増大、及び構成の大型化を、抑制することができる。
【００１１】
上記（３）の場合、電力変換回路の配置面と平行な方向において、構成の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の駆動ユニットの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の駆動ユニットを搭載する車両の一部の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の駆動ユニットの電力変換装置を収容する装置ケースの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態の駆動ユニットにおける電力変換装置に接続される第１及び第２の３相コネクタの各装置側コネクタを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の駆動ユニットにおける電力変換装置に装着された第１及び第２の装置側コネクタと、モータケースの搭載台に装着された第１及び第２のモータ側コネクタとを示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態の駆動ユニットにおける電力変換装置に装着された第１及び第２の装置側コネクタの装置側導電部材の斜視図である。
【図７】本発明の実施形態の駆動ユニットにおける第１及び第２モータの各ステータ巻線に接続される第１及び第２の３相コネクタの各モータ側コネクタを示す斜視図である。
【図８】図７に示すＡ−Ａ線の位置で第２方向に直交する平面で切断した断面図である。断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の駆動ユニットの一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１４】
本実施形態による駆動ユニットは、例えば、電動車両等に搭載されている。電動車両は、電気自動車、ハイブリッド車両、及び燃料電池車両等である。電気自動車は、バッテリを動力源として駆動する。ハイブリッド車両は、バッテリ及び内燃機関を動力源として駆動する。燃料電池車両は、燃料電池を動力源として駆動する。
図１は、本発明の実施形態の駆動ユニット１の構成を模式的に示す分解斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る駆動ユニット１を搭載する車両１０の一部の構成を示す図である。
【００１５】
＜車両＞
図２に示すように、車両１０は、バッテリ１１（ＢＡＴＴ）と、走行駆動用の第１モータ１２（ＭＯＴ）、発電用の第２モータ１３（ＧＥＮ）と、電力変換装置１４と、を備える。
バッテリ１１は、例えば、車両１０の動力源である高圧のバッテリである。バッテリ１１は、バッテリケースと、バッテリケース内に収容される複数のバッテリモジュールと、を備える。バッテリモジュールは、直列に接続される複数のバッテリセルを備える。バッテリ１１は、直流コネクタ１５に接続される正極端子ＰＢ及び負極端子ＮＢを備える。正極端子ＰＢ及び負極端子ＮＢは、バッテリケース内において直列に接続される複数のバッテリモジュールの正極端及び負極端に接続されている。バッテリ１１は、直流コネクタ１５を介して電力変換装置１４に接続されている。
【００１６】
第１モータ１２は、バッテリ１１から供給される電力によって回転駆動力（力行動作）を発生させる。第２モータ１３は、回転軸に入力される回転駆動力によって発電電力を発生させる。なお、第２モータ１３は、内燃機関の回転動力が伝達可能に構成されてもよい。例えば、第１モータ１２及び第２モータ１３の各々は、３相交流のブラシレスＤＣモータである。３相は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相である。
第１モータ１２及び第２モータ１３の各々は、インナーロータ型である。各モータ１２，１３は、界磁用の永久磁石を有する回転子と、回転子を回転させる回転磁界を発生させるための３相のステータ巻線を有する固定子と、をそれぞれ備える。
【００１７】
第１モータ１２の３相のステータ巻線は、第１の３相コネクタ１６に接続されている。第１の３相コネクタ１６は、電力変換装置１４に接続される第１の装置側コネクタ１６ａと、第１モータ１２のステータ巻線の入出力部Ｒ１に接続される第１のモータ側コネクタ１６ｂと、を備える。第１モータ１２の３相のステータ巻線は、第１の３相コネクタ１６を介して電力変換装置１４に接続されている。
第２モータ１３の３相のステータ巻線は、第２の３相コネクタ１７に接続されている。  第２の３相コネクタ１７は、電力変換装置１４に接続される第２の装置側コネクタ１７ａと、第２モータ１３のステータ巻線の入出力部Ｒ２に接続される第２のモータ側コネクタ１７ｂと、を備える。第２モータ１３の３相のステータ巻線は、第２の３相コネクタ１７を介して電力変換装置１４に接続されている。
【００１８】
＜電力変換装置＞
電力変換装置１４は、パワーモジュール２１と、リアクトル２２と、コンデンサユニット２３と、第１電流センサ２５と、第２電流センサ２６と、第３電流センサ２７と、電子制御ユニット２８（ＭＯＴ  ＧＥＮ  ＥＣＵ）と、ゲートドライブユニット２９（Ｇ／Ｄ  ＶＣＵ  ＥＣＵ）と、を備える。
【００１９】
パワーモジュール２１は、第１電力変換回路部３１と、第２電力変換回路部３２と、第３電力変換回路部３３と、を構成する。第１電力変換回路部３１は、第１の３相コネクタ１６によって第１モータ１２の３相のステータ巻線に接続されている。第１電力変換回路部３１は、バッテリ１１から第３電力変換回路部３３を介して入力される直流電力を３相交流電力に変換する。第２電力変換回路部３２は、第２の３相コネクタ１７によって第２モータ１３の３相のステータ巻線に接続されている。第２電力変換回路部３２は、第２モータ１３から入力される３相交流電力を直流電力に変換する。第２電力変換回路部３２によって変換された直流電力は、バッテリ１１及び第１電力変換回路部３１の少なくとも一方に供給することが可能である。
【００２０】
第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々は、ブリッジ接続される複数のスイッチング素子によって形成されるブリッジ回路を備える。例えば、スイッチング素子は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、又はＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor）等のトランジスタである。例えば、ブリッジ回路においては、対を成すハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬと、対を成すハイサイドアーム及びローサイドアームＶ相トランジスタＶＨ，ＶＬと、対を成すハイサイドアーム及びローサイドアームＷ相トランジスタＷＨ，ＷＬとが、それぞれブリッジ接続されている。
ブリッジ回路は、各トランジスタＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，ＶＬ，ＷＨ，ＷＬのコレクタ−エミッタ間においてエミッタからコレクタに向けて順方向となるように接続されるダイオードを備える。
【００２１】
ハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨは、コレクタが正極バスバーＰＩに接続されてハイサイドアームを構成している。各相においてハイサイドアームの各正極バスバーＰＩは、コンデンサユニット２３の正極バスバー５０ｐに接続されている。
ローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬは、エミッタが負極バスバーＮＩに接続されてローサイドアームを構成している。各相においてローサイドアームの各負極バスバーＮＩは、コンデンサユニット２３の負極バスバー５０ｎに接続されている。
【００２２】
各相において、ハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨのエミッタは、接続点ＴＩにおいてローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬのコレクタに接続されている。
第１電力変換回路部３１の各相において接続点ＴＩを形成する第１バスバー５１の第１入出力端子Ｑ１は、第１の３相コネクタ１６に接続されている。第１電力変換回路部３１の各相の接続点ＴＩは、第１バスバー５１、第１入出力端子Ｑ１、及び第１の３相コネクタ１６を介して第１モータ１２の各相のステータ巻線に接続されている。
第２電力変換回路部３２の各相において接続点ＴＩを形成する第２バスバー５２の第２入出力端子Ｑ２は、第２の３相コネクタ１７に接続されている。第２電力変換回路部３２の各相の接続点ＴＩは、第２バスバー５２、第２入出力端子Ｑ２、及び第２の３相コネクタ１７を介して第２モータ１３の各相のステータ巻線に接続されている。
【００２３】
第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々は、ゲートドライブユニット２９から各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬのゲートに入力されるスイッチング指令であるゲート信号に基づき、各相のトランジスタ対のオン（導通）／オフ（遮断）を切り替える。
第１電力変換回路部３１は、バッテリ１１から第３電力変換回路部３３を介して入力される直流電力を３相交流電力に変換し、第１モータ１２の３相のステータ巻線への通電を順次転流させることで、３相のステータ巻線に交流のＵ相電流、Ｖ相電流、及びＷ相電流を通電する。
第２電力変換回路部３２は、第２モータ１３の回転に同期がとられた各相のトランジスタ対のオン（導通）／オフ（遮断）駆動によって、第２モータ１３の３相のステータ巻線から出力される３相交流電力を直流電力に変換する。第２電力変換回路部３２によって３相交流電力から変換された直流電力は、第３電力変換回路部３３を介してバッテリ１１に供給することが可能である。
【００２４】
第３電力変換回路部３３は、電圧コントロールユニット（ＶＣＵ）である。第３電力変換回路部３３は、対を成すハイサイドアーム及びローサイドアームのスイッチング素子と、リアクトル２２と、を備える。例えば、第３電力変換回路部３３は、ハイサイドアームの第１トランジスタＳ１及びローサイドアームの第２トランジスタＳ２を備える。第３電力変換回路部３３は、第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の各々のコレクタ−エミッタ間においてエミッタからコレクタに向けて順方向となるように接続されるダイオードを備える。
【００２５】
第１トランジスタＳ１は、コレクタが正極バスバーＰＶに接続されてハイサイドアームを構成している。ハイサイドアームの正極バスバーＰＶは、コンデンサユニット２３の正極バスバー５０ｐに接続されている。
第２トランジスタＳ２は、エミッタが負極バスバーＮＶに接続されてローサイドアームを構成している。ローサイドアームの負極バスバーＮＶは、コンデンサユニット２３の負極バスバー５０ｎに接続されている。コンデンサユニット２３の負極バスバー５０ｎは、バッテリ１１の負極端子ＮＢに接続されている。
【００２６】
ハイサイドアームの第１トランジスタＳ１のエミッタはローサイドアームの第２トランジスタＳ２のコレクタに接続されている。第１トランジスタＳ１のエミッタ及び第２トランジスタＳ２のコレクタの接続点は、第３バスバー５３によって形成されている。第３バスバー５３は、リアクトル２２を介してバッテリ１１の正極端子ＰＢに接続されている。
リアクトル２２の両端は、第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の接続点を成す第３バスバー５３と、バッテリ１１の正極端子ＰＢとに接続されている。リアクトル２２は、コイルと、コイルの温度を検出する温度センサとを備えている。温度センサは、信号線によって電子制御ユニット２８に接続されている。
【００２７】
第３電力変換回路部３３は、ゲートドライブユニット２９から第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の各々のゲートに入力されるスイッチング指令であるゲート信号に基づき、トランジスタ対のオン（導通）／オフ（遮断）を切り替える。
【００２８】
第３電力変換回路部３３は、昇圧時において、第２トランジスタＳ２がオン（導通）及び第１トランジスタＳ１がオフ（遮断）に設定される第１状態と、第２トランジスタＳ２がオフ（遮断）及び第１トランジスタＳ１がオン（導通）に設定される第２状態とを交互に切り替える。
第１状態では、順次、バッテリ１１の正極端子ＰＢ、リアクトル２２、第２トランジスタＳ２、バッテリ１１の負極端子ＮＢへと電流が流れ、リアクトル２２が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。
第２状態では、リアクトル２２に流れる電流が遮断されることに起因する磁束の変化を妨げるようにしてリアクトル２２の両端間に起電圧（誘導電圧）が発生する。リアクトル２２に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧はバッテリ電圧に重畳されて、バッテリ１１の端子間電圧よりも高い昇圧電圧が第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶと負極バスバーＮＶとの間に印加される。
【００２９】
第３電力変換回路部３３は、回生時において、第２状態と、第１状態とを交互に切り替える。
第２状態では、順次、第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ、第１トランジスタＳ１、リアクトル２２、バッテリ１１の正極端子ＰＢへと電流が流れ、リアクトル２２が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。
第１状態では、リアクトル２２に流れる電流が遮断されることに起因する磁束の変化を妨げるようにしてリアクトル２２の両端間に起電圧（誘導電圧）が発生する。リアクトル２２に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧は降圧されて、第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶ間の電圧よりも低い降圧電圧がバッテリ１１の正極端子ＰＢと負極端子ＮＢとの間に印加される。
【００３０】
コンデンサユニット２３は、第１平滑コンデンサ４１と、第２平滑コンデンサ４２と、を備える。
第１平滑コンデンサ４１は、バッテリ１１の正極端子ＰＢと負極端子ＮＢとの間に接続されている。第１平滑コンデンサ４１は、第３電力変換回路部３３の回生時における第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２のオン／オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。
【００３１】
第２平滑コンデンサ４２は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩ間、並びに第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶ間に接続されている。第２平滑コンデンサ４２は、正極バスバー５０ｐ及び負極バスバー５０ｎを介して、複数の正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩ、並びに正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶに接続されている。第２平滑コンデンサ４２は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の各トランジスタＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，ＶＬ，ＷＨ，ＷＬのオン／オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。第２平滑コンデンサ４２は、第３電力変換回路部３３の昇圧時における第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２のオン／オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。
【００３２】
第１電流センサ２５は、第１電力変換回路部３１の各相の接続点ＴＩを成すとともに第１入出力端子Ｑ１を有する第１バスバー５１に配置され、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各々の電流を検出する。
第２電流センサ２６は、第２電力変換回路部３２の各相の接続点ＴＩを成すとともに第２入出力端子Ｑ２を有する第２バスバー５２に配置され、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各々の電流を検出する。
第３電流センサ２７は、第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の接続点を成すとともにリアクトル２２と接続される第３バスバー５３に配置され、リアクトル２２に流れる電流を検出する。
第１電流センサ２５、第２電流センサ２６、及び第３電流センサ２７の各々は、信号線によって電子制御ユニット２８に接続されている。
【００３３】
電子制御ユニット２８は、第１モータ１２及び第２モータ１３の各々の動作を制御する。例えば、電子制御ユニット２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより機能するソフトウェア機能部である。ソフトウェア機能部は、ＣＰＵ等のプロセッサ、プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、及びタイマー等の電子回路を備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。なお、電子制御ユニット２８の少なくとも一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路であってもよい。
【００３４】
例えば、電子制御ユニット２８は、第１電流センサ２５の電流検出値と第１モータ１２に対するトルク指令値に応じた電流目標値とを用いる電流のフィードバック制御等を実行し、ゲートドライブユニット２９に入力する制御信号を生成する。
例えば、電子制御ユニット２８は、第２電流センサ２６の電流検出値と第２モータ１３に対する回生指令値に応じた電流目標値とを用いる電流のフィードバック制御等を実行し、ゲートドライブユニット２９に入力する制御信号を生成する。
制御信号は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬをオン（導通）／オフ（遮断）駆動するタイミングを示す信号である。例えば、制御信号は、パルス幅変調された信号等である。
【００３５】
ゲートドライブユニット２９は、電子制御ユニット２８から受け取る制御信号に基づいて、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬを実際にオン（導通）／オフ（遮断）駆動するためのゲート信号を生成する。例えば、ゲートドライブユニット２９は、制御信号の増幅及びレベルシフト等を実行して、ゲート信号を生成する。
ゲートドライブユニット２９は、第３電力変換回路部３３の第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の各々をオン（導通）／オフ（遮断）駆動するためのゲート信号を生成する。
例えば、ゲートドライブユニット２９は、第３電力変換回路部３３の昇圧時における昇圧電圧指令又は第３電力変換回路部３３の回生時における降圧電圧指令に応じたデューティー比のゲート信号を生成する。デューティー比は、例えば、第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の各々のオン時間の比率である。
【００３６】
＜駆動ユニット＞
図１に示すように、駆動ユニット１は、電力変換装置１４を収容する装置ケース７１と、第１モータ１２及び第２モータ１３を収容するモータケース７２と、を備える。装置ケース７１の外形は、例えば、箱型に形成されている。モータケース７２の外形は、例えば、有底円筒状に形成されている。
【００３７】
モータケース７２内において、第１モータ１２及び第２モータ１３の各々の回転軸１２ａ，１３ａは、相互に同軸とされ、第１方向Ｄ１に平行に配置されている。第１モータ１２及び第２モータ１３は、トランスミッションに連結されている。トランスミッションは、例えば、モータケース７２に固定されたミッションケース内に収容されている。第１モータ１２及び第２モータ１３の各々の回転軸１２ａ，１３ａは、ミッションケースを貫通してトランスミッションに連結されている。
【００３８】
モータケース７２は、内部を封止状態に閉塞する蓋部材７２ａを備える。モータケース７２は、装置ケース７１が搭載される搭載面７３Ａを有する搭載台７３を備える。搭載台７３の外形は、例えば、有底矩形筒状に形成されている、搭載台７３は、モータケース７２の外周面上に設けられている。搭載台７３の搭載面７３Ａは、例えば、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２を含む平面と平行に形成されている。装置ケース７１は、例えば、搭載面７３Ａの直交方向（後述する第３方向Ｄ３）において搭載台７３に搭載される。装置ケース７１と搭載台７３とは、例えば、封止部材を介して封止状態に結合される。
【００３９】
搭載台７３には、電力変換装置１４と各モータ１２，１３のステータ巻線とに接続される第１及び第２の３相コネクタ１６，１７の各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂが装着されている。第１及び第２のモータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂは、例えば、搭載台７３において第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に並んで配置されている。
【００４０】
図３は、本発明の実施形態の駆動ユニット１の電力変換装置１４を収容する装置ケース７１の構成を模式的に示す分解斜視図である。図４は、本発明の実施形態の駆動ユニット１における電力変換装置１４に接続される第１及び第２の３相コネクタ１６，１７の各装置側コネクタ１６ａ，１７ａを示す斜視図である。
【００４１】
図３に示すように、装置ケース７１は、第１カバー８１及び第２カバー８２と、ハウジング８３と、を備える。ハウジング８３の外形は、例えば、矩形筒状に形成されている。第１カバー８１及び第２カバー８２は、ハウジング８３を厚さ方向（つまり、第３方向Ｄ３）の両側から挟み込み、ハウジング８３の厚さ方向両側の開口端を閉塞する。
ハウジング８３は、相互に一体化された電力変換装置１４、ウォータージャケット８４、並びに第１及び第２の３相コネクタ１６，１７の各装置側コネクタ１６ａ，１７ａを、出し入れ可能に収容する。ハウジング８３には、直流コネクタ１５が装着される装着孔８３ａが形成されている。
ウォータージャケット８４には、例えば、電力変換装置１４を構成するパワーモジュール２１及びその他の回路部品が搭載されている。ウォータージャケット８４は、装置ケース７１内において冷媒を流通させる冷媒流路と、冷媒供給管８４ａ及び冷媒排出管８４ｂと、を備える。
【００４２】
図５は、本発明の実施形態の駆動ユニット１における電力変換装置１４に装着された第１及び第２の装置側コネクタ１６ａ，１７ａと、モータケース７２の搭載台７３に装着された第１及び第２のモータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂと、を示す斜視図である。図６は、本発明の実施形態の駆動ユニット１における電力変換装置１４に装着された第１及び第２の装置側コネクタ１６ａ，１７ａの装置側導電部材８６の斜視図である。
第１及び第２の装置側コネクタ１６ａ，１７ａは、例えば、電力変換装置１４の第１方向Ｄ１の端部において第２方向Ｄ２に並んで配置されている。電力変換装置１４に装着された第１及び第２の装置側コネクタ１６ａ，１７ａは、例えば、ハウジング８３の厚さ方向の開口端から第２カバー８２に形成された貫通孔に臨むように第３方向Ｄ３に突出して、装置ケース７１の外部に露出している。
図４、図５、及び図６に示すように、第１及び第２の装置側コネクタ１６ａ，１７ａの外形は、例えば、同一形状に形成されている。各装置側コネクタ１６ａ，１７ａは、例えば、装置側保持部材８５と、３相の装置側導電部材８６と、３つの装置側締結部材８７と、を備える。
装置側保持部材８５は、例えば、樹脂などの電気的絶縁性の材料によって形成されている。装置側保持部材８５は、３相の装置側導電部材８６を相互に電気的に絶縁して保持する。
【００４３】
３相の装置側導電部材８６は、例えば、銅板などの導電性の板状部材である。各相の装置側導電部材８６は、第１電力変換回路部３１における各相の第１バスバー５１の第１入出力端子Ｑ１又は第２電力変換回路部３２における各相の第２バスバー５２の第２入出力端子Ｑ２に対して、装置側締結部材８７によって直接に締め付け固定される。
装置側導電部材８６は、例えば、電力変換装置１４に設けられる第１支持部材８８ａにおいて、第１バスバー５１の第１入出力端子Ｑ１に直接に接触し、電力変換装置１４に設けられる第２支持部材８８ｂにおいて、第２バスバー５２の第２入出力端子Ｑ２に直接に接触する。第１支持部材８８ａは、電力変換装置１４において３相の第１バスバー５１を相互に電気的に絶縁して支持する。第２支持部材８８ｂは、電力変換装置１４において３相の第２バスバー５２を相互に電気的に絶縁して支持する。
【００４４】
装置側導電部材８６は、例えば、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に直交する第３方向Ｄ３に延びるように配置されている。第３方向Ｄ３は、例えば、電力変換装置１４の配置面の直交方向である。
装置側導電部材８６の第３方向Ｄ３における第１の端部８６ａは、装置側締結部材８７によって第１バスバー５１の第１入出力端子Ｑ１又は第２バスバー５２の第２入出力端子Ｑ２に締め付け固定される。
装置側導電部材８６の第３方向Ｄ３における第２の端部８６ｂは、第１及び第２のモータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂに電気的に接続される。第２の端部８６ｂの外形は、例えば、山部と谷部とを交互に繰り返す蛇腹状の収縮部８６ｃを有する端子形状に形成されている。第２の端部８６ｂは、第３方向Ｄ３に沿って相互に突き当てられるように接近する各装置側コネクタ１６ａ，１７ａ及び各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂの突き当て方向（つまり第３方向Ｄ３）に弾性的に縮むことによって、各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂの各平坦面と複数の接点において接触する。各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂの各平坦面は、例えば、突き当て方向（つまり第３方向Ｄ３）に直交するように設けられている。
【００４５】
装置側締結部材８７は、例えば、ボルトなどである。装置側締結部材８７は、第１バスバー５１の第１入出力端子Ｑ１及び第２バスバー５２の第２入出力端子Ｑ２の各々に各装置側導電部材８６の第１の端部８６ａを締め付け固定する。装置側締結部材８７は、電力変換装置１４の配置面と平行な締結方向、例えば第１方向Ｄ１において、各装置側導電部材８６の第１の端部８６ａを第１入出力端子Ｑ１及び第２入出力端子Ｑ２の各々に締め付ける。装置側締結部材８７は、第１バスバー５１及び第２バスバー５２の各々と各装置側導電部材８６の第１の端部８６ａとを直接に接触させることによって電気的に接続する。装置側締結部材８７は、装置側導電部材８６を第１バスバー５１及び第２バスバー５２の各々に直接に固定することによって、第１及び第２の装置側コネクタ１６ａ，１７ａの各々を電力変換装置１４に固定する。
【００４６】
各装置側コネクタ１６ａ，１７ａと、各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂとは、各装置側コネクタ１６ａ，１７ａの収縮部８６ｃを介して電気的に接続される。各装置側コネクタ１６ａ，１７ａ及び各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂは、例えば、第３方向Ｄ３に沿って相互に突き当てられるように接近して、収縮部８６ｃが突き当て方向（つまり第３方向Ｄ３）に縮むことによって、電気的に接続される。
なお、各装置側コネクタ１６ａ，１７ａ及び各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂの相互の突き当て方向で向かい合う部位の外形は、例えば、相互に嵌め合わされることによって電気的に結合される凹形状及び凸形状に形成されている。
【００４７】
図７は、本発明の実施形態の駆動ユニット１における第１及び第２モータ１２，１３の各ステータ巻線に接続される第１及び第２の３相コネクタ１６，１７の各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂを示す斜視図である。図８は、図７に示すＡ−Ａ線の位置で第２方向Ｄ２に直交する平面で切断した断面図である。
図７及び図８に示すように、第１及び第２のモータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂの外形は、例えば、同一形状に形成されている。各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂは、例えば、モータ側保持部材９１と、３相のモータ側導電部材９２と、支持部材９３と、２つのモータ側締結部材９４と、を備える。
【００４８】
モータ側保持部材９１は、例えば、樹脂などの電気的絶縁性の材料によって形成されている。モータ側保持部材９１は、３相のモータ側導電部材９２を相互に電気的に絶縁して保持する。モータ側保持部材９１は、モータケース７２の搭載台７３の搭載面７３Ａ内に設けられた挿入孔７３ａに挿入される挿入部９１ａを備える。搭載面７３Ａ内の挿入孔７３ａは、モータ側保持部材９１の挿入部９１ａよりも大きく形成されている。モータ側保持部材９１の挿入部９１ａは、例えば、搭載台７３の挿入孔７３ａ内において、第３方向Ｄ３（つまり突き当て方向）の直交方向、すなわち第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２を含む平面方向のうち、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に変位可能に形成されている。
【００４９】
モータ側保持部材９１には、支持部材９３が挿入される凹溝９１ｂが形成されている。凹溝９１ｂは、例えば、モータ側保持部材９１の挿入部９１ａの第１方向Ｄ１における端面９１Ａ上に設けられている。凹溝９１ｂの第１方向Ｄ１の深さは、所定の深さＬに形成されている。所定の深さＬは、後述する支持部材９３の挿入部９３ａの第１方向Ｄ１における幅Ｗよりも所定長さだけ大きく形成されている。
また、モータ側保持部材９１の第２方向Ｄ２における幅Ｅ２は、例えば、後述する支持部材９３の切り欠き部９３ｄの第２方向Ｄ２における幅Ｅ１よりも所定の長さだけ小さく形成されている。
【００５０】
３相のモータ側導電部材９２は、例えば、銅板などの導電性の板状部材である。各相のモータ側導電部材９２は、第１モータ１２の各相のステータ巻線又は第２モータ１３の各相のステータ巻線に接続される。
モータ側導電部材９２は、例えば、モータケース７２の搭載台７３上において外部に露出する第１の端部９２ａ及びモータケース７２の内部に収容される第２の端部９２ｂを備える。モータ側導電部材９２の第１の端部９２ａは、第１及び第２の装置側コネクタ１６ａ，１７ａにおける装置側導電部材８６の収縮部８６ｃを介して第２の端部８６ｂに電気的に接続される。モータ側導電部材９２の第２の端部９２ｂは、締結部材などによって、第１モータ１２のステータ巻線又は第２モータ１３のステータ巻線に接続される。
【００５１】
支持部材９３の外形は、例えば、板状に形成されている。支持部材９３は、モータ側保持部材９１をモータケース７２の搭載台７３に対して変位可能に支持する。支持部材９３は、モータ側保持部材９１の凹溝９１ｂに挿入される挿入部９３ａと、モータケース７２の搭載台７３に締結固定される２つの締結部９３ｂと、を備える。
挿入部９３ａは、支持部材９３の長手方向（例えば、図７に示す第２方向Ｄ２）の両側から２つの締結部９３ｂによって挟み込まれるように設けられている。支持部材９３の短手方向（例えば、図７に示す第１方向Ｄ１）において、挿入部９３ａの幅Ｗは、２つの締結部９３ｂの各々の幅よりも小さく形成されている。つまり、挿入部９３ａは、例えば、板状部材の長手方向（図７に示す第２方向Ｄ２）の両端に２つの締結部９３ｂが設けられ、２つの締結部９３ｂ間の部位の一部が短手方向（例えば、図７に示す第１方向Ｄ１）に切り欠かれるようにして形成されている。支持部材９３において２つの締結部９３ｂの間に設けられる切り欠き部９３ｄの第２方向Ｄ２における幅Ｅ１（つまり、挿入部９３ａの第２方向Ｄ２における幅）は、例えば、モータ側保持部材９１の第２方向Ｄ２における幅Ｅ２よりも大きく形成されている。
挿入部９３ａの大きさは、モータ側保持部材９１の凹溝９１ｂの大きさよりも小さく形成されている。例えば、挿入部９３ａの第１方向Ｄ１における幅Ｗは、凹溝９１ｂの第１方向Ｄ１の所定の深さＬよりも所定長さだけ小さく、挿入部９３ａの第３方向Ｄ３における厚さは、凹溝９１ｂの第３方向Ｄ３の幅よりもわずかに小さく形成されている。
【００５２】
挿入部９３ａは、例えば、第１方向Ｄ１において切り欠き部９３ｄをモータ側保持部材９１の凹溝９１ｂに向い合わせた状態で相対的に第１方向Ｄ１に沿ってモータ側保持部材９１の凹溝９１ｂに挿入される。挿入部９３ａは、凹溝９１ｂ内において第３方向Ｄ３の壁面（例えば、壁面９１Ｂ）に接触することによって、モータ側保持部材９１を支持する。例えば、モータ側保持部材９１は、少なくとも凹溝９１ｂ内において挿入部９３ａとの間に設けられる隙間部９１ｃの大きさの範囲において、第３方向Ｄ３（つまり突き当て方向）の直交方向のうち、少なくとも第１方向Ｄ１に変位可能に支持される。
【００５３】
支持部材９３の２つの締結部９３ｂは、例えば、各締結部９３ｂの装着孔９３ｃに装着されたモータ側締結部材９４が、モータケース７２の搭載台７３に設けられた締結孔７３ｂに締結されることによって、支持部材９３を搭載台７３に固定する。
モータ側締結部材９４は、例えば、ボルトなどである。モータ側締結部材９４は、モータケース７２の搭載台７３に支持部材９３を締め付け固定する。
【００５４】
上述したように、本実施形態の駆動ユニット１によれば、各装置側コネクタ１６ａ，１７ａは、第１入出力端子Ｑ１及び第２入出力端子Ｑ２の各々に直接に締め付け固定することが可能となるので、第１バスバー５１及び第２バスバー５２に作用する応力の増大を抑制することができる。また、例えば電力変換装置１４の第１入出力端子Ｑ１及び第２入出力端子Ｑ２以外において各装置側コネクタ１６ａ，１７ａを装着するための部位を確保する場合又は各装置側コネクタ１６ａ，１７ａの固定を補助する部材（ステーなど）を備える場合などに比べて、構成の大型化又は構成に要する費用の増大を抑制することができる。
【００５５】
また、第１入出力端子Ｑ１及び第２入出力端子Ｑ２に固定された各装置側コネクタ１６ａ，１７ａに対して、各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂは相互の突き当て方向において収縮部８６ｃを介して接続される。これにより、突き当て方向における各装置側コネクタ１６ａ，１７ａ及び各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂの相対位置及び姿勢の誤差（ばらつき）にかかわらずに、相互の電気的な接続を確保することができる。
また、各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂのモータ側保持部材９１はモータケース７２の搭載台７３に対して突き当て方向の直交方向に変位可能に支持される。これにより、突き当て方向の直交方向における各装置側コネクタ１６ａ，１７ａ及び各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂの相対位置及び姿勢の誤差（ばらつき）にかかわらずに、相互に作用する応力の増大を抑制しながら電気的な接続を確保することができる。
各装置側コネクタ１６ａ，１７ａ及び各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂに要求される位置精度及び姿勢精度を緩和することができるので、構成に要する費用が嵩むことを抑制することができる。
【００５６】
また、電力変換装置１４及び各装置側コネクタ１６ａ，１７ａは、相互に一体化された状態で装置ケース７１のハウジング８３内に組み込まれる。これにより、例えば電力変換装置１４をハウジング８３内に収容した後に各装置側コネクタ１６ａ，１７ａを電力変換装置１４に装着する場合に比べて、ハウジング８３に設けられる工具挿入孔を不要とし、装置ケース７１内に確保すべき作業用スペースの増大を抑制することができる。さらに、例えばハウジング８３に設けられる工具挿入孔を塞ぐ部材などによって部品点数が増大すること、構成に要する作業工数の増大、及び構成の大型化を抑制することができる。
【００５７】
また、各装置側コネクタ１６ａ，１７ａの装置側導電部材８６は、電力変換装置１４の配置面の直交方向（つまり第３方向Ｄ３）に延びるように配置され、装置側締結部材８７によって配置面と平行な締結方向（例えば、第１方向Ｄ１）において各バスバー５１，５２に締結固定される。これにより、配置面と平行な方向において、構成の大型化を抑制することができる。
【００５８】
以下、実施形態の変形例について説明する。
上述した実施形態において、収縮部８６ｃの外形は、蛇腹状の端子形状に形成されるとしたが、これに限定されず、少なくとも第３方向Ｄ３において弾性的に縮む他の形状に形成されてもよい。
また、収縮部８６ｃは、各装置側コネクタ１６ａ，１７ａ以外の他の部位に設けられてもよい。例えば、各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂのモータ側導電部材９２の第１の端部９２ａなどに設けられてもよい。
【００５９】
上述した実施形態において、各モータ側コネクタ１６ｂ，１７ｂの支持部材９３は、搭載台７３に設けられる適宜の工具挿入孔を塞ぐように形成されてもよい。工具挿入孔は、例えば、モータ側導電部材９２の第２の端部９２ｂと、第１モータ１２及び第２モータ１３の各ステータ巻線の入出力部Ｒ１，Ｒ２とを接続するために用いられる工具を挿入するための孔などである。
上述した実施形態において、駆動ユニット１は車両１０に搭載されるとしたが、これに限定されず、他の機器に搭載されてもよい。
【００６０】
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１…駆動ユニット、１０…車両、１１…バッテリ、１２…第１モータ（モータ）、１３…第２モータ（モータ）、１４…電力変換装置（電力変換回路）、１６…第１の３相コネクタ、１６ａ…第１の装置側コネクタ（回路側端子）、１６ｂ…第１のモータ側コネクタ（モータ側端子）、１７…第２の３相コネクタ、１７ａ…第２の装置側コネクタ（回路側端子）、１７ｂ…第２のモータ側コネクタ（モータ側端子）、７１…装置ケース（ケース）、７２…モータケース（ケース）、８６ｃ…収縮部、９１…モータ側保持部材（端子本体）、９１ｃ…隙間部、９３…支持部材、Ｄ１…第１方向（突き当て方向の直交方向、締結方向）、Ｄ３…第３方向（突き当て方向）、Ｑ１…第１入出力端子（入出力部）、Ｑ２…第２入出力端子（入出力部）、Ｒ１，Ｒ２…入出力部
【図１】
2020039242.tif 000003
【図２】
2020039242.tif 000004
【図３】
2020039242.tif 000005
【図４】
2020039242.tif 000006
【図５】
2020039242.tif 000007
【図６】
2020039242.tif 000008
【図７】
2020039242.tif 000009
【図８】
2020039242.tif 000010