(57)【要約】【課題】電力制御装置の配置を改善させることができる車両用駆動装置を提供すること。【解決手段】互いに回転軸を平行とすると共に径方向に隣接するように配置された第１回転電機及び第２回転電機を内部に収容したケースと、前記第１回転電機及び前記第２回転電機に供給される電力を制御する電力制御装置と、を備えた車両用駆動装置であって、前記電力制御装置は、高さ方向の上から順に、制御基板、パワーカード及び冷却器、リアクトル及びコンデンサ、ウォータージャケット、が配置されている。【選択図】図１
2020089255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに回転軸を平行とすると共に径方向に隣接するように配置された第１回転電機及び第２回転電機を内部に収容したケースと、
前記第１回転電機及び前記第２回転電機に供給される電力を制御する電力制御装置と、
を備えた車両用駆動装置であって、
前記電力制御装置は、高さ方向の上から順に、制御基板、パワーカード及び冷却器、リアクトル及びコンデンサ、ウォータージャケット、が配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用駆動装置において、
前記電力制御装置は、前記ウォータージャケットの下にＤＣ−ＤＣコンバータが配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用駆動装置において、
前記電力制御装置が有する第１接続端子と電気的に接続された第２接続端子を保持した端子台が、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの横に配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
前記パワーカード、前記冷却器、前記リアクトル、及び、前記コンデンサが、前記ウォータージャケットに固定されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用駆動装置において、
前記パワーカード、前記冷却器、前記リアクトル、及び、前記コンデンサを、前記ウォータージャケットに固定して一体化させた後、この一体化させた組物を前記電力制御装置のカバー部材内に固定してから、前記カバー部材を前記ケースに取り付けることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項６】
請求項４に記載の車両用駆動装置において、
前記パワーカード、前記冷却器、前記リアクトル、及び、前記コンデンサを、前記ウォータージャケットに固定して一体化させた後、この一体化させた組物を前記ケースに取り付けてから、前記組物を覆うように前記電力制御装置のカバー部材を前記ケースに取り付けることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項７】
請求項１に記載の車両用駆動装置において、
前記電力制御装置は、高さ方向に上層と中間層と下層とからなる３層構造であって、
前記上層には、前記制御基板と前記パワーカード及び冷却器とが設けられており、
前記中間層には、前記コンデンサが設けられており、
前記下層には、前記リアクトルが設けられており、
前記中間層と前記下層との間に前記ウォータージャケットを配置したことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車両用駆動装置において、
前記電力制御装置が有する第１接続端子と電気的に接続された第２接続端子を保持した端子台が、前記コンデンサの横に配置されており、
前記コンデンサと前記第２接続端子との間に、前記ウォータージャケットと接続された遮熱壁を設けたことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の車両用駆動装置において、
前記下層には、さらにＤＣ−ＤＣコンバータが設けられており、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータと前記ケースとの間に、前記ウォータージャケットと接続された遮熱カバーを設けたことを特徴とする車両用駆動装置。
【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。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、互いに回転軸を平行とすると共に径方向に隣接するように配置された第１回転電機及び第２回転電機を内部に収容したケースに、第１回転電機及び第２回転電機に供給される電力を制御する電力制御装置であるＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）が直接搭載された車両用駆動装置が開示されている。この車両用駆動装置では、回転電機に接続される回転電機接続端子を保持した状態で、ケースに設けられた開口部を覆うように固定される端子台と、パワーコントロールユニットの一部を構成するリアクトルとを備え、リアクトルがケースの内部側で端子台に固定されていると共に、回転電機接続端子に加えてリアクトルに接続されるリアクトル接続端子が、ケースの外部側に露出するように端子台に保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０６５４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両用駆動装置では、第１回転電機と第２回転電機との間に形成された凹状スペースが有効利用されておらず、ケースに搭載されたＰＣＵの高さ（搭載高さ）が高くなってしまうなど、ＰＣＵの配置に改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電力制御装置の配置を改善させることができる車両用駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用駆動装置は、互いに回転軸を平行とすると共に径方向に隣接するように配置された第１回転電機及び第２回転電機を内部に収容したケースと、前記第１回転電機及び前記第２回転電機に供給される電力を制御する電力制御装置と、を備えた車両用駆動装置であって、前記電力制御装置は、高さ方向の上から順に、制御基板、パワーカード及び冷却器、リアクトル及びコンデンサ、ウォータージャケット、が配置されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、上記において、前記電力制御装置は、前記ウォータージャケットの下にＤＣ−ＤＣコンバータが配置されていてもよい。
【０００８】
これにより、ウォータージャケットによってＤＣ−ＤＣコンバータを冷却することができると共に、電力制御装置を、第１回転電機の外周面と第２回転電機の外周面との間に形成された凹状スペースに合わせた形状にすることができる。
【０００９】
また、上記において、前記電力制御装置が有する第１接続端子と電気的に接続された第２接続端子を保持した端子台が、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの横に配置されていてもよい。
【００１０】
これにより、ケースの搭載部に搭載された電力制御装置の高さを低く抑えることができる。
【００１１】
また、上記において、前記パワーカード、前記冷却器、前記リアクトル、及び、前記コンデンサが、前記ウォータージャケットに固定されていてもよい。
【００１２】
これにより、電力制御装置のメンテナンス性を高めることができる。
【００１３】
また、上記において、前記パワーカード、前記冷却器、前記リアクトル、及び、前記コンデンサを、前記ウォータージャケットに固定して一体化させた後、この一体化させた組物を前記電力制御装置のカバー部材内に固定してから、前記カバー部材を前記ケースに取り付けるようにしてもよい。
【００１４】
これにより、電力制御装置への異物の混入を抑制することができる。
【００１５】
また、上記において、前記パワーカード、前記冷却器、前記リアクトル、及び、前記コンデンサを、前記ウォータージャケットに固定して一体化させた後、この一体化させた組物を前記ケースに取り付けてから、前記組物を覆うように前記電力制御装置のカバー部材を前記ケースに取り付けるようにしてもよい。
【００１６】
これにより、ケースに電力制御装置を搭載する際の作業性を向上させることが可能となる。
【００１７】
また、上記において、前記電力制御装置は、高さ方向に上層と中間層と下層とからなる３層構造であって、前記上層には、前記制御基板と前記パワーカード及び冷却器とが設けられており、前記中間層には、前記コンデンサが設けられており、前記下層には、前記リアクトルが設けられており、前記中間層と前記下層との間に前記ウォータージャケットを配置してもよい。
【００１８】
これにより、リアクトルやトランスアクスルからの熱の影響を低減させることができる。
【００１９】
また、上記において、前記電力制御装置が有する第１接続端子と電気的に接続された第２接続端子を保持した端子台が、前記コンデンサの横に配置されており、前記コンデンサと前記第２接続端子との間に、前記ウォータージャケットと接続された遮熱壁を設けてもよい。
【００２０】
これにより、第２の接続端子からの熱を遮断して、コンデンサに対する熱の影響を低減させることができる。
【００２１】
また、上記において、前記下層には、さらにＤＣ−ＤＣコンバータが設けられており、前記ＤＣ−ＤＣコンバータと前記ケースとの間に、前記ウォータージャケットと接続された遮熱カバーを設けてもよい。
【００２２】
これにより、トランスアクスルからの熱を遮熱カバーによって遮断して、ＤＣ−ＤＣコンバータに対する熱の影響を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る車両用駆動装置は、電力制御装置の形状を第１回転電機と第２回転電機との間に形成された凹状スペースに合わせた形状にし、凹状スペースを有効利用することによって、ケースに搭載された電力制御装置の高さ（搭載高さ）を低く抑えることができ、電力制御装置の配置を改善させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、実施形態１に係る車両用駆動装置のスケルトン図である。
【図２】図２は、ＰＣＵが搭載されていないケースの軸方向と直交する断面図である。
【図３】図３は、ＰＣＵが搭載されたケースの軸方向と直交する断面図である。
【図４】図４は、ＰＣＵが搭載されたＰＣＵ搭載部を図３のＡ１−Ａ１断面にて切断した図である。
【図５】図５は、ＰＣＵの分解図である。
【図６】図６は、ＰＣＵをＰＣＵ搭載部に水平方向から傾けて搭載した場合を示した図である。
【図７】図７は、ＰＣＵがＤＣ−ＤＣコンバータを備えていない場合を示した図である。
【図８】図８は、実施形態２に係る車両用駆動装置に用いられるＰＣＵの分解図である。
【図９】図９は、ＰＣＵをＰＣＵ搭載部に水平方向から傾けて搭載した図である。
【図１０】図１０は、ＰＣＵアッセンブリーの下層及びその近傍を模式的に示した図である。
【図１１】図１１は、ＰＣＵが搭載されたＰＣＵ搭載部を図９のＡ２−Ａ２断面にて切断した図である。
【図１２】図１２は、ウォータージャケットの本体部よりも上方にＤＣ−ＤＣコンバータを配置した場合を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［実施形態１］
以下に、本発明に係る車両用駆動装置の実施形態１について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。本実施形態においては、本発明に係る車両用駆動装置を、車両の駆動力源として内燃機関及び回転電機の双方を備えた車両用駆動装置に適用した場合を例として説明する。また、以下では、特に断らない限り、回転電機の回転軸に平行な方向を「軸方向」として説明する。また、車両用駆動装置が搭載される車両の前後方向の前側を「ＦＲ」、車両の左右方向の右側を「ＲＨ」、車両の高さ方向の上側を「ＵＰＰＥＲ」として、図中に矢印を用いて各方向を適宜示す。
【００２６】
図１は、実施形態に係る車両用駆動装置のスケルトン図である。実施形態に係る車両用駆動装置１は、内燃機関ＥＧと共に車両の駆動力源として機能する２つの回転電機である第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２を、トランスアクスルケース２の内部に収容して備えている。
【００２７】
まず、車両用駆動装置１の全体構成について説明する。図１に示すように、車両用駆動装置１は、内燃機関ＥＧに駆動連結される入力軸Ｉと、第１回転電機ＭＧ１と、第２回転電機ＭＧ２と、動力分配装置ＰＴと、出力ギヤＧと、カウンタギヤ機構Ｃと、差動装置ＤＦと、を備えている。これらの各構成は、車体に固定されるトランスアクスルケース２内に収容されている。
【００２８】
入力軸Ｉは、内燃機関ＥＧに駆動連結される。ここで、内燃機関ＥＧは、機関内部における燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す装置であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。本実施形態では、入力軸Ｉは、内燃機関ＥＧのクランクシャフトなどの出力回転軸と一体回転するように駆動連結されている。なお、入力軸Ｉが、内燃機関ＥＧの出力回転軸に対して、ダンパやクラッチなどの他の部材を介して駆動連結された構成としても好適である。
【００２９】
第１回転電機ＭＧ１は、トランスアクスルケース２に固定された第１ステータＳｔ１と、この第１ステータＳｔ１の径方向内側に回転自在に支持された第１ロータＲｏ１と、を有している。この第１回転電機ＭＧ１の第１ロータＲｏ１は、動力分配装置ＰＴのサンギヤＳと一体回転するように駆動連結されている。また、第２回転電機ＭＧ２は、トランスアクスルケース２に固定された第２ステータＳｔ２と、この第２ステータＳｔ２の径方向内側に回転自在に支持された第２ロータＲｏ２と、を有している。この第２回転電機ＭＧ２の第２ロータＲｏ２は、カウンタギヤ機構Ｃを介して差動装置ＤＦに駆動連結されている。第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２は、それぞれ蓄電装置としての不図示のバッテリに電気的に接続されている。なお、バッテリは蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、あるいは、複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。また、バッテリは、家庭用電源などの外部電源により充電可能な構成とすることができる。
【００３０】
第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２は、それぞれ電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能を果たすことが可能とされている。ここで、第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２は、ジェネレータとして機能する場合には、内燃機関ＥＧのトルクや車両の慣性力により発電を行い、バッテリを充電し、あるいはモータとして機能する他方の回転電機を駆動するための電力を供給する。一方、第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２は、モータとして機能する場合には、バッテリに充電された電力、あるいはジェネレータとして機能する他方の回転電機により発電された電力の供給を受けて力行する。
【００３１】
図１に示すように、動力分配装置ＰＴは、入力軸Ｉと同軸上に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、動力分配装置ＰＴは、複数のピニオンギヤを支持するキャリヤＣＡと、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤＳ及びリングギヤＲと、を回転要素として有している。これら３つの回転要素は、回転速度の順にサンギヤＳ、キャリヤＣＡ、及びリングギヤＲとなっている。サンギヤＳは、第１回転電機ＭＧ１の第１ロータＲｏ１と一体回転するように駆動連結されている。キャリヤＣＡは、入力軸Ｉと一体回転するように駆動連結されている。リングギヤＲは、軸方向で動力分配装置ＰＴと内燃機関ＥＧとの間において入力軸Ｉの径方向外側に形成された出力ギヤＧと一体回転するように駆動連結されている。
【００３２】
この動力分配装置ＰＴは、入力軸Ｉを介して入力される内燃機関ＥＧの駆動力（ここでは、「駆動力」は「トルク」と同義で用いている）を第１回転電機ＭＧ１と出力ギヤＧとに分配する機能を果たす。また、この動力分配装置ＰＴのキャリヤＣＡに入力軸Ｉ（内燃機関ＥＧ）のトルクが入力された状態で、第１回転電機ＭＧ１の回転速度及びトルクを制御することにより、入力軸Ｉの回転速度を無段階に変速して出力ギヤＧに伝達することができる。
【００３３】
出力ギヤＧは、カウンタギヤ機構Ｃを介して差動装置ＤＦに駆動連結されている。また、第２回転電機ＭＧ２の第２ロータＲｏ２も、カウンタギヤ機構Ｃを介して差動装置ＤＦに駆動連結されている。よって、本実施形態では、第２回転電機ＭＧ２の第２ロータＲｏ２は、カウンタギヤ機構Ｃを介して出力ギヤＧに駆動連結されている。そして、本実施形態では、動力分配装置ＰＴにより出力ギヤＧに分配された入力軸Ｉ（内燃機関ＥＧ）のトルクの一部と、第２回転電機ＭＧ２の出力トルクと、が合成されて差動装置ＤＦに伝達される。差動装置ＤＦは、車軸Ｏを介して車輪Ｗに駆動連結されており、差動装置ＤＦに入力される回転及びトルクを左右２つの車輪Ｗに分配して伝達する。
【００３４】
図２は、ＰＣＵ１０が搭載されていないトランスアクスルケース２の軸方向と直交する断面図である。図３は、ＰＣＵ１０が搭載されたトランスアクスルケース２の軸方向と直交する断面図である。図４は、ＰＣＵ１０が搭載されたＰＣＵ搭載部２０を図３のＡ１−Ａ１断面にて切断した図である。
【００３５】
トランスアクスル１００は、上述したように第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２を内部に収容するトランスアクスルケース２と、このトランスアクスルケース２の一方側（内燃機関ＥＧが配置される側）に連結されたトランスアクスルハウジング３と、トランスアクスルケース２の他方側（内燃機関ＥＧが配置される側とは反対側）に連結された不図示のカバーとが一体的に組み付けられた構造になっている。
【００３６】
本実施形態のトランスアクスル１００では、入力軸Ｉ、動力分配装置ＰＴ、第１回転電機ＭＧ１、及び出力ギヤＧは、いずれも第１軸Ａ１上に配置されている。第２回転電機ＭＧ２は第２軸Ａ２上に配置されている。カウンタギヤ機構Ｃは第３軸Ａ３上に配置されている。差動装置ＤＦは第四軸Ａ４上に配置されている。これらは、互いに平行な状態で異なる位置に配置されている。本実施形態では、第２回転電機ＭＧ２が第１回転電機ＭＧ１の斜め上方に配置されている。また、図２に示すように、第１軸Ａ１、第２軸Ａ２及び第四軸Ａ４は、これら三軸を結ぶ線分が鋭角三角形を形成するように配置されている。そして、第１軸Ａ１上に配置される第１回転電機ＭＧ１、第２軸Ａ２上に配置される第２回転電機ＭＧ２、及び第四軸Ａ４上に配置される差動装置ＤＦは、径方向に互いに隣接して配置されている。なお、カウンタギヤ機構Ｃが配置される第３軸Ａ３は、第１軸Ａ１、第２軸Ａ２及び第四軸Ａ４の三軸を結んで形成される鋭角三角形の内部に配置されている。
【００３７】
トランスアクスルケース２は、少なくとも第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２の径方向外側の周囲を覆う外周壁部２ａを備えている。外周壁部２ａは、径方向に互いに隣接して配置された第１回転電機ＭＧ１、第２回転電機ＭＧ２、及び差動装置ＤＦの外周面に沿ってこれらを覆うように、異形筒状に形成されている。トランスアクスルケース２は、アルミニウム等の金属材料を用いて形成されている。
【００３８】
トランスアクスルケース２の上部であって外周壁部２ａの外周面には、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０を搭載するための搭載領域Ｆ１を有するＰＣＵ搭載部２０が設けられている。ＰＣＵ搭載部２０は、上面が開口した箱型形状であり、車両前後方向にて対向する前壁部２０ａ及び後壁部２０ｂと、車両左右方向にて対向する右壁部２０ｄ及び左壁部２０ｅと、底面を形成する底壁部２０ｃと、上面を開口させる開口部２０ｆとを有している。後壁部２０ｂ及び底壁部２０ｃは、トランスアクスルケース２の外周壁部２ａの一部である。後壁部２０ｂは、底壁部２０ｃに対して車両前後方向にて後ろ側に傾斜しており、トランスアクスルケース２の軸方向と直交する断面にて、後壁部２０ｂと底壁部２０ｃとでなす角が鈍角となっている。また、後壁部２０ｂと底壁部２０ｃとでなす角は、第１回転電機ＭＧ１と第２回転電機ＭＧ２との間に形成された凹状スペースに位置している。
【００３９】
図５は、ＰＣＵ１０の分解図である。図５に示すように、ＰＣＵ１０は、制御基板１１、パワースタック１２、ＰＣＵ側バスバー１３、リアクトル１４、コンデンサ１５、ウォータージャケット１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７、及び、ＰＣＵカバー１８などによって構成されている。
【００４０】
パワースタック１２は、第１回転電機ＭＧ１と第２回転電機ＭＧ２とを制御する絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）及びダイオードなどをモジュール化したパワーカードを、冷却器の冷却板を間に挟んで複数枚積層して構成されており、制御基板１１によって制御される。第１接続端子であるＰＣＵ側バスバー１３は、第２接続端子であるトランスアクスル側バスバー４１と電気的に接続させる。リアクトル１４は、バッテリ電圧を昇圧するために用いられる。コンデンサ１５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電流をパワースタック１２へ供給したり、パワースタック１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ１７へ供給したりする。ウォータージャケット１６は、内部に設けられた水路を通る冷却水によって、リアクトル１４及びＤＣ−ＤＣコンバータ１７などを冷却するものであって、パワースタック１２、リアクトル１４及びコンデンサ１５などを保持するための保持部材としても用いている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１７は、バッテリまたはＰＣＵ１０からの直流電圧を高圧し、その降圧した直流電圧を車両の照明などの補機に供給したり補機用バッテリを充電したりする。ＰＣＵカバー１８は、下面が開口した箱型形状であって、ＰＣＵ搭載部２０の上部に取り付けられることによって、開口部２０ｆを閉塞するものである。また、ＰＣＵカバー１８の深さは、車両前後方向にて車両後ろ側から前側に向かって徐々に深くなっており、後述するＰＣＵアッセンブリー１０Ａの大部分の周囲を囲える程度となっている。
【００４１】
本実施形態では、ＰＣＵ１０が高さ方向にて多層構造となっており、ＰＣＵ１０の高さ方向にて上側（トランスアクスル１００側とは反対側）から順に、制御基板１１、パワースタック１２、リアクトル１４及びコンデンサ１５、ウォータージャケット１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７、を積層して一体化させた組物であるＰＣＵアッセンブリー１０Ａとしている。なお、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａでは、ウォータージャケット１６に、パワースタック１２と、リアクトル１４及びコンデンサ１５と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７とが締結されている。なお、パワースタック１２を構成するパワーカードと冷却器とは、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａにおいて同じ層をなしている。また、リアクトル１４とコンデンサ１５とは、互いに横並びで配置されており、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａにおいて同じ層をなしている。
【００４２】
また、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａは、パワースタック１２の下に、リアクトル１４及びコンデンサ１５と、ウォータージャケット１６と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７と、が順に積層されている。そのため、例えば、ウォータージャケット１６の下に、リアクトル１４及びコンデンサ１５と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７とを横並びで扁平的に配置させた場合に比べて、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａが下側（トランスアクスル１００側）に凸状となっている。
【００４３】
そして、ＰＣＵ搭載部２０にＰＣＵ１０を搭載する際には、まず、ＰＣＵアッセンブリー１０ＡをＰＣＵカバー１８内に取り付ける。そして、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａが取り付けられたＰＣＵカバー１８を、ＰＣＵ搭載部２０の開口部２０ｆを覆うようにＰＣＵカバー１８をＰＣＵ搭載部２０の上部に固定する。
【００４４】
このとき、ＰＣＵ搭載部２０内において、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａの下部の一部分、例えば、リアクトル１４及びＤＣ−ＤＣコンバータ１７のそれぞれの一部分を、第１回転電機ＭＧ１と第２回転電機ＭＧ２との間に形成された凹状スペースに位置させる。
【００４５】
具体的には、図３に示すように、ＰＣＵ搭載部２０にＰＣＵ１０を搭載する際、鉛直方向の第２回転電機ＭＧ２の中心線とトランスアクスルケース２との交点Ｂと、水平方向の第１回転電機ＭＧ１の中心線と交わる第１回転電機ＭＧ１の接線とトランスアクスルケース２との交点Ｃと、を結んだ線Ｄと、第１回転電機ＭＧ１と、第２回転電機ＭＧ２とによって囲まれた空間内に、ＰＣＵ１０の下部の一部分を位置させる。言い換えれば、トランスアクスルケース２の軸方向と直交する断面において、ＰＣＵ搭載部２０の後壁部２０ｂと底壁部２０ｃと線Ｄとに囲まれた領域Ｆ２内に、ＰＣＵ１０の下部の一部分を位置させる。
【００４６】
これにより、トランスアクスルケース２に対するＰＣＵ１０の搭載に際して、第１回転電機ＭＧ１と第２回転電機ＭＧ２との間に形成された凹状スペースを有効利用することにより、トランスアクスルケース２に搭載されたＰＣＵ１０の高さを低く抑えることができ、ＰＣＵ１０の配置を改善させることができる。
【００４７】
ここで、本実施形態では、トランスアクスルケース２に対するＰＣＵ１０の搭載に際して、ＰＣＵアッセンブリー１０ＡをＰＣＵカバー１８内に取り付けずに、トランスアクスルケース２に設けられたＰＣＵ搭載部２０内にＰＣＵアッセンブリー１０Ａを設置した後、ＰＣＵ搭載部２０の上部にＰＣＵカバー１８を固定することも可能である。これにより、トランスアクスルケース２にＰＣＵ１０を搭載する際の作業性を向上させることが可能となる。一方、上述したように、ＰＣＵアッセンブリー１０ＡをＰＣＵカバー１８内に取り付けてから、ＰＣＵ搭載部２０にＰＣＵ１０を搭載することによって、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａが組み立てられてからＰＣＵ搭載部２０にＰＣＵ１０が搭載されるまでの間において、ＰＣＵ１０（ＰＣＵアッセンブリー１０Ａ）への異物の混入を抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態においては、第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２が配置されたトランスアクスルケース２内と、ＰＣＵ１０が搭載されたＰＣＵ搭載部２０内とが、後壁部２０ｂ及び底壁部２０ｃによって仕切られている。そして、本実施形態では、ＰＣＵ１０のＤＣ−ＤＣコンバータ１７をウォータージャケット１６によって冷却している。
【００４９】
また、本実施形態においては、ＰＣＵ搭載部２０内でのＰＣＵ側バスバー１３とトランスアクスル側バスバー４１とによるバスバー接続によって、ＰＣＵ１０側とトランスアクスル１００側との電気的な接続がなされている。
【００５０】
トランスアクスル側バスバー４１は、図４に示した、トランスアクスル１００側からＰＣＵ１０側に底壁部２０ｃから一部が突き出た端子台４０に設けられている。端子台４０は、ＰＣＵ１０の下部のＤＣ−ＤＣコンバータ１７の横であって、車両左右方向の右側に位置している。なお、端子台４０は、ＰＣＵ１０の下部のＤＣ−ＤＣコンバータ１７の横であって、車両左右方向の左側に位置させてもよい。
【００５１】
本実施形態においては、端子台４０及びトランスアクスル側バスバー４１と、ＰＣＵ１０を構成する各部品とが接触しない構造とすることができると共に、ＰＣＵ１０のＤＣ−ＤＣコンバータ１７の下方に端子台４０が位置する場合よりも、トランスアクスルケース２に搭載されたＰＣＵ１０の高さ（搭載高さ）を低く抑えることができる。
【００５２】
図６は、ＰＣＵ１０をＰＣＵ搭載部２０に水平方向から傾けて搭載した場合を示した図である。本実施形態においては、図６に示すように、ＰＣＵ１０をＰＣＵ搭載部２０に水平方向から傾けて搭載してもよい。
【００５３】
そして、この状態にて、図６に示すように、トランスアクスルケース２の軸方向と直交する断面において、ＰＣＵ搭載部２０の後壁部２０ｂと底壁部２０ｃと線Ｄとに囲まれた領域Ｆ３内に、ＰＣＵ１０の下部の一部分を位置させる。図６では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の一部分が領域Ｆ３内に位置している。
【００５４】
図６に示したように、ＰＣＵ１０を水平方向から傾けて配置し、ＰＣＵ１０の下部の一部分を領域Ｆ３内に位置させて、ＰＣＵ搭載部２０にＰＣＵ１０を搭載することによって、トランスアクスルケース２に搭載されたＰＣＵ１０の高さ（搭載高さ）を低く抑えることができる。
【００５５】
また、トランスアクスルケース２に対してＰＣＵ１０を斜めにして配置する場合には、例えば、図６中の枠内に収まるように、リアクトル１４とコンデンサ１５とを長手方向に延長し、リアクトル１４とコンデンサ１５とを扁平化させて、ＰＣＵ１０の高さを低く抑えるように構成してもよい。
【００５６】
図７は、ＰＣＵ１０がＤＣ−ＤＣコンバータ１７を備えていない場合を示した図である。本実施形態においては、図７に示すように、ＰＣＵ１０がＤＣ−ＤＣコンバータ１７を備えていなくてもよい。この際、例えば、図７に示すように、ＰＣＵ１０をＰＣＵ搭載部２０に水平方向から傾けて搭載する場合には、ＰＣＵ１０のパワースタック１２の下に、トランスアクスルケース２側に向かって、コンデンサ１５を配置する。また、リアクトル１４は、パワースタック１２を構成する冷却器と接触するようにパワースタック１２の長手方向に配置する。
【００５７】
そして、図７に示すように、トランスアクスルケース２の軸方向と直交する断面において、ＰＣＵ搭載部２０の後壁部２０ｂと底壁部２０ｃと線Ｄとに囲まれた領域Ｆ４内に、ＰＣＵ１０の下部の一部分を位置させて、ＰＣＵ搭載部２０にＰＣＵ１０を搭載する。なお、図７では、コンデンサ１５の一部分が領域Ｆ４内に位置している。
【００５８】
図７に示したように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７を備えていないＰＣＵ１０を、水平方向から傾けて配置し、ＰＣＵ１０の下部（コンデンサ１５）の一部分を領域Ｆ４内に位置させて、ＰＣＵ搭載部２０にＰＣＵ１０を搭載することによって、トランスアクスルケース２に搭載されたＰＣＵ１０の高さを低く抑えることができる。
【００５９】
［実施形態２］
以下に、本発明に係る車両用駆動装置の実施形態２について説明する。なお、実施形態２において実施形態１と共通する部分については、その説明を適宜省略する。
【００６０】
図８は、実施形態２に係る車両用駆動装置に用いられるＰＣＵ１０の分解図である。図８に示すように、本実施形態においては、ＰＣＵ１０が、制御基板１１、パワースタック１２、ＰＣＵ側バスバー１３、リアクトル１４、コンデンサ１５、ウォータージャケット１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７、ＰＣＵカバー１８、遮熱壁３１、及び、遮熱カバー３２などによって構成されている。
【００６１】
ウォータージャケット１６は、平板形状の本体部１６ａを有しており、この本体部１６ａの上面における短辺方向の一端部に遮熱壁３１が立設している。遮熱壁３１は、例えば、アルミダイキャストなどによってウォータージャケット１６と一体構造になっている。なお、遮熱壁３１は、ウォータージャケット１６の本体部１６ａと別体または一体のどちらでもあってもよい。遮熱カバー３２は、上面が開口した箱型形状であって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７を覆うことが可能となっている。遮熱カバー３２は、例えば、板金などによって構成されている。
【００６２】
本実施形態では、ＰＣＵ１０が高さ方向にて多層構造となっており、ＰＣＵ１０の高さ方向にて上側（トランスアクスル１００側とは反対側）から順に、制御基板１１、パワースタック１２、コンデンサ１５、ウォータージャケット１６、リアクトル１４とＤＣ−ＤＣコンバータ１７と遮熱カバー３２、を積層して一体化させた組物であるＰＣＵアッセンブリー１０Ａとしている。
【００６３】
また、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａは、高さ方向に上層と中間層と下層とからなる３層構造である。上層には、制御基板１１とパワースタック１２とが設けられている。中間層には、コンデンサ１５が設けられている。下層には、リアクトル１４とＤＣ−ＤＣコンバータ１７と遮熱カバー３２とが設けられている。そして、中間層と下層との間には、ウォータージャケット１６が配置されている。これにより、ウォータージャケット１６によって、リアクトル１４及びＤＣ−ＤＣコンバータ１７などの冷却が可能となっている。
【００６４】
また、本実施形態においては、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａにおいて、例えば、ウォータージャケット１６の下に、リアクトル１４とコンデンサ１５とＤＣ−ＤＣコンバータ１７とを横並びで扁平的に配置させた場合に比べて、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａが下側（トランスアクスル１００側）に凸状となっている。
【００６５】
図９は、ＰＣＵ１０をＰＣＵ搭載部２０に水平方向から傾けて搭載した図である。図１０は、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａの下層及びその近傍を模式的に示した図である。なお、図１０では、図面を見やすくするために、遮熱カバー３２を断面にて表している。図１１は、ＰＣＵ１０が搭載されたＰＣＵ搭載部２０を図９のＡ２−Ａ２断面にて切断した図である。
【００６６】
図９に示すように、トランスアクスルケース２の軸方向と直交する断面において、ＰＣＵ搭載部２０の後壁部２０ｂと底壁部２０ｃと線Ｄとに囲まれた領域Ｆ５内に、ＰＣＵ１０の下部の一部分を位置させる。図９では、リアクトル１４、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７及び遮熱カバー３２のそれぞれの一部分が領域Ｆ５内に位置している。
【００６７】
本実施形態では、図９に示したように、ＰＣＵ１０の下部の一部分を領域Ｆ５内に位置させて、ＰＣＵ搭載部２０にＰＣＵ１０を搭載することによって、トランスアクスルケース２に搭載されたＰＣＵ１０の高さ（搭載高さ）を低く抑えることができる。また、本実施形態では、ＰＣＵ１０を水平方向から傾けて配置することによって、さらにトランスアクスルケース２に搭載されたＰＣＵ１０の高さ（搭載高さ）を低く抑えることができる。
【００６８】
本実施形態においては、熱に強いリアクトル１４がトランスアクスルケース２の近傍に配置されている。また、パワースタック１２及びコンデンサ１５が、ウォータージャケット１６の本体部１６ａよりも上方に配置されている。
【００６９】
ここで、図９〜図１１に示すように、ＰＣＵ１０では、通電されることによってリアクトル１４から熱Ｈｒが発生する。また、図９〜図１１に示すように、トランスアクスル１００においては、第１回転電機ＭＧ１の作動に伴って発生した熱Ｈｍｇ１や、第２回転電機ＭＧ２の作動に伴って発生した熱Ｈｍｇ２などが、トランスアクスルケース２を介してＰＣＵ１０側に伝わってくる。そのため、本実施形態においては、ＰＣＵ１０を構成するＰＣＵアッセンブリー１０Ａの下層に、熱に強いリアクトル１４を設けて、トランスアクスルケース２の近傍にリアクトル１４を配置している。
【００７０】
また、本実施形態においては、熱に弱いパワーカードを有するパワースタック１２と、熱に弱いコンデンサ１５とを、ウォータージャケット１６の本体部１６ａよりも上方に配置している。これにより、トランスアクスルケース２を介してＰＣＵ１０側に伝わってくる熱Ｈｍｇ１，Ｈｍｇ２を、ウォータージャケット１６の本体部１６ａによって遮断することができる。また、ウォータージャケット１６の本体部１６ａよりも下方に配置されたリアクトル１４から発生した熱Ｈｒの一部を、ウォータージャケット１６の本体部１６ａによって遮断することができる。これにより、本実施形態においては、パワースタック１２のパワーカードとコンデンサ１５に対する熱の影響を低減させることができる。
【００７１】
また、図９及び図１０に示すように、リアクトル１４及びＤＣ−ＤＣコンバータ１７は、ウォータージャケット１６の本体部１６ａの下面に接触して設けられており、リアクトル１４とＤＣ−ＤＣコンバータ１７とは、本体部１６ａの下面に沿って互いに間隔をあけて横並びで配置されている。遮熱カバー３２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７とトランスアクスルケース２との間、及び、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７とリアクトル１４との間、に少なくとも位置し、ウォータージャケット１６の本体部１６ａと共にＤＣ−ＤＣコンバータ１７の全周を覆うようにして、ウォータージャケット１６の本体部１６ａの下面に接続されている。
【００７２】
これにより、遮熱カバー３２によって、トランスアクスルケース２を介してＰＣＵ１０側に伝わってくる熱Ｈｍｇ１，Ｈｍｇ２と、リアクトル１４から発生した熱Ｈｒとを、遮熱カバー３２によって遮断して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７に対する熱の影響を低減させることができる。さらには、ウォータージャケット１６に遮熱カバー３２が接続されているため、受熱した遮熱カバー３２をウォータージャケット１６によって冷却することができ、遮熱カバー３２の断熱性能を高めることができる。
【００７３】
なお、遮熱カバー３２の形状としては、箱型形状ではなく、例えば、コの字形状であってもよい。すなわち、遮熱カバー３２は、リアクトル１４とＤＣ−ＤＣコンバータ１７との間に配置された第１壁部、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７を介して第１壁部と対向する第２壁部、及び、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７を介してウォータージャケット１６と対向し、第１壁部と第２壁部とを連結した第３壁部、によって構成してもよい。そして、この構成の遮熱カバー３２においては、第１壁部と第２壁部とをウォータージャケット１６の本体部１６ａの下面に接続すればよい。
【００７４】
また、図１１に示すように、本実施形態においては、端子台４０に設けられたトランスアクスル側バスバー４１が、ＰＣＵ１０のコンデンサ１５の隣りに配置されている。そして、トランスアクスル側バスバー４１は、通電に伴って発熱する。そのため、本実施形態においては、図１１に示すように、トランスアクスル側バスバー４１とコンデンサ１５との間に、ウォータージャケット１６に接続された遮熱壁３１を設けている。これにより、トランスアクスル側バスバー４１から発生した熱Ｈｂを、遮熱壁３１によって遮断して、コンデンサ１５に対する熱の影響を低減させることができる。さらには、ウォータージャケット１６に遮熱壁３１が接続されているため、受熱した遮熱壁３１をウォータージャケット１６によって冷却することができ、遮熱壁３１による断熱性能を高めることができる。
【００７５】
図１２は、ウォータージャケット１６の本体部１６ａよりも上方にＤＣ−ＤＣコンバータ１７を配置した場合を示した図である。本実施形態においては、図１２に示すように、ウォータージャケット１６の本体部１６ａよりも上方にＤＣ−ＤＣコンバータ１７を配置してもよい。すなわち、図９に示したＰＣＵ１０では、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａの下層に設けていたＤＣ−ＤＣコンバータ１７を、図１２に示したＰＣＵ１０では、コンデンサ１５と共にＰＣＵアッセンブリー１０Ａの中間層に設けている。
【００７６】
なお、図１２では、トランスアクスルケース２の軸方向と直交する断面において、ＰＣＵ搭載部２０の後壁部２０ｂと底壁部２０ｃと線Ｄとに囲まれた領域Ｆ６内に、ＰＣＵ１０の下部の一部分、具体的には、リアクトル１４の一部分が位置している。
【００７７】
図１２に示すように、ウォータージャケット１６の本体部１６ａよりも上方にＤＣ−ＤＣコンバータ１７を配置することによって、トランスアクスルケース２を介してＰＣＵ１０側に伝わってくる熱Ｈｍｇ１，Ｈｍｇ２と、リアクトル１４から発生した熱Ｈｒとを、ウォータージャケット１６の本体部１６ａによって遮断することができる。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７に対する熱の影響を低減させることができる。また、このようにウォータージャケット１６の本体部１６ａによって熱が遮断されるため、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７を覆って熱を遮断する遮熱カバー３２を無くすことができる。
【００７８】
なお、本実施形態のＰＣＵ１０においては、制御基板１１、パワースタック１２、リアクトル１４、コンデンサ１５、及び、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７を、ウォータージャケット１６に固定してもよいが、これに限定されるものではない。
【００７９】
また、本実施形態のＰＣＵ１０においては、ＰＣＵカバー１８の上面を開口させて、その開口を開閉可能にＰＣＵカバー１８に対して着脱可能なアッパーカバーを設けても良い。なお、この際、ＰＣＵアッセンブリー１０Ａの上層に設けられた制御基板１１及びパワースタック１２は、ウォータージャケット１６に固定しない。一方、リアクトル１４、コンデンサ１５、及び、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の少なくとも１つは、ウォータージャケット１６に固定してもよい。そして、ＰＣＵカバー１８の上面の開口から、ＰＣＵカバー１８内の上側に、制御基板１１とパワースタック１２とを組み付けて、ＰＣＵカバー１８の上面の開口を前記アッパーカバーによって閉じる。また、ＰＣＵカバー１８の下面の開口から、ＰＣＵカバー１８内の下側に、コンデンサ１５とウォータージャケット１６とリアクトル１４とＤＣ−ＤＣコンバータ１７とを組み付ける。これにより、ＰＣＵ１０の組み立ての作業性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  車両用駆動装置
２  トランスアクスルケース
３  トランスアクスルハウジング
１０  ＰＣＵ
１０Ａ  ＰＣＵアッセンブリー
１１  制御基板
１２  パワースタック
１３  ＰＣＵ側バスバー
１４  リアクトル
１５  コンデンサ
１６  ウォータージャケット
１６ａ  本体部
１７  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１８  ＰＣＵカバー
２０  ＰＣＵ搭載部
２０ａ  前壁部
２０ｂ  後壁部
２０ｃ  底壁部
２０ｄ  右壁部
２０ｅ  左壁部
２０ｆ  開口部
３１  遮熱壁
３２  遮熱カバー
４０  端子台
４１  トランスアクスル側バスバー
１００  トランスアクスル
ＭＧ１  第１回転電機
ＭＧ２  第２回転電機
【図１】
2020089255.tif 000003
【図２】
2020089255.tif 000004
【図３】
2020089255.tif 000005
【図４】
2020089255.tif 000006
【図５】
2020089255.tif 000007
【図６】
2020089255.tif 000008
【図７】
2020089255.tif 000009
【図８】
2020089255.tif 000010
【図９】
2020089255.tif 000011
【図１０】
2020089255.tif 000012
【図１１】
2020089255.tif 000013
【図１２】
2020089255.tif 000014