JP-2026077221-A - 車両用制御装置及び車両用駆動装置

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Abstract

【課題】制御ケースの変形を少なく抑え易い車両用制御装置を実現する。【解決手段】車両用制御装置１０は、制御モジュール２０と、車両の車体１２ａに連結される一対のマウント部材５４と、制御モジュール２０を収容する制御ケース５２と、を備え、制御ケース５２は、一対のマウント部材５４がそれぞれ固定される一対のマウント固定部５２ｅと、制御モジュール２０との熱交換を行うための熱媒が流通する流路７１が内部に形成された熱交換部７０と、を備え、熱交換部７０は、一対のマウント固定部５２ｅの間に挟まれた位置に配置されていると共に、一対のマウント固定部５２ｅと一体的に構成されている。【選択図】図４

Inventors

永井祐希
小芦英史
水野裕也
竹本敬介
後藤健太

Assignees

株式会社アイシン

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20241025

Claims (7)

回転電機を駆動制御するためのインバータ、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つを備えた制御モジュールと、車両の車体に連結される一対のマウント部材と、前記制御モジュールを収容する制御ケースと、を備えた車両用制御装置であって、前記制御ケースは、一対の前記マウント部材がそれぞれ固定される一対のマウント固定部と、前記制御モジュールとの熱交換を行うための熱媒が流通する流路が内部に形成された熱交換部と、を備え、前記熱交換部は、一対の前記マウント固定部の間に挟まれた位置に配置されていると共に、一対の前記マウント固定部と一体的に構成されている、車両用制御装置。
前記制御ケースは、前記制御モジュールを水平方向の外側から囲むように配置された側壁部を備え、一対の前記マウント固定部は、前記側壁部における、互いに反対側を向く外面に配置され、一対の前記マウント固定部をつなぐ方向を対象方向として、前記熱交換部は、前記対象方向に沿う対象方向視で一対の前記マウント固定部と重複する位置に配置されている、請求項１に記載の車両用制御装置。
前記制御ケースは、前記制御モジュールを水平方向の外側から囲むように配置された側壁部と、前記制御モジュールの少なくとも一部を下側から覆う底壁部と、を備え、一対の前記マウント固定部は、前記側壁部における、互いに反対側を向く外面に配置され、前記底壁部には、上下方向に突出すると共に水平方向に延在するリブが形成されている、請求項１に記載の車両用制御装置。
前記制御ケースは、前記制御モジュールの少なくとも一部を下側から覆う底壁部を備え、前記底壁部には、それぞれ上下方向に突出すると共に水平方向に延在する一対のリブが形成され、一対の前記リブに挟まれたリブ間領域に、前記制御モジュールを構成する電子部品と、前記電子部品を前記リブ間領域に固定するポッティング材と、が配置されている、請求項１に記載の車両用制御装置。
前記制御ケースは、前記制御モジュールの少なくとも一部を下側から覆う底壁部と、前記底壁部から上下方向に突出すると共に水平方向に延在するように形成され、前記制御モジュールを構成する電子部品に隣接する位置に配置されたリブと、を備え、前記リブの内部には、前記流路が形成されている、請求項１に記載の車両用制御装置。
前記制御ケースは、一対の前記マウント部材により前記車体から吊り下げられて支持されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用制御装置と、前記回転電機と、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、前記回転電機及び前記動力伝達機構を収容する駆動装置ケースと、を備え、前記制御ケースは、前記駆動装置ケースに接合され、又は、前記駆動装置ケースと一体的に形成されている、車両用駆動装置。

Description

本発明は、一対のマウント部材を備える車両用制御装置及び車両用駆動装置に関する。国際公開第２０２０／０８４９８９号（特許文献１）には、一対のマウント部材（８Ｌ、８Ｒ）を備える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、駆動装置ケース（２）が、一対のマウント部材（８Ｌ、８Ｒ）を介して車体（６Ｌ、６Ｒ）に連結されている。国際公開第２０２０／０８４９８９号車両用制御装置が備えられる車両を示す骨子図図１の車両に搭載される制御モジュールの回路ブロック図図１の車両に搭載される制御ケースの上面図図１の車両に搭載される制御ケースの断面図であって図３のIII－III視断面を示す図以下、車両用制御装置１０の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、車両用制御装置１０が搭載される車両１２の一例を示す図である。車両用制御装置１０は、車両用駆動装置１１に備えられている。車両用駆動装置１１は、回転電機ＭＧを備えている。本実施形態では、回転電機ＭＧは、車両１２の駆動力源である。車両１２の例としては、バッテリ車両（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）、燃料電池車両（ＦＣＥＶ：Fuel Cell Electric Vehicle）、内燃機関及び回転電機を備えたハイブリッド車両（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド車両（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、等が挙げられる。車両１２は、三輪車であってもよく四輪車であってもよい。本実施形態では、車両１２は四輪車両である。車両１２は、バッテリ（ＢＨ、ＢＬ）を備えている。車両１２は一対の車輪Ｗを備えている。上下方向Ｚに直交する方向すなわち水平方向における、一方向を第１方向Ｘとする。ここで、上下方向Ｚとは、車両用駆動装置１１が車両１２に搭載された状態における鉛直方向を意味する。また、上下方向Ｚと第１方向Ｘとの両方に直交する方向を第２方向Ｙとする。本実施形態では、第２方向Ｙが車輪Ｗの回転軸と平行な方向である。なお、第２方向Ｙが車輪Ｗの回転軸と直交する方向であってもよい。回転電機ＭＧは、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）としての機能とを有している。具体的には、回転電機ＭＧは、バッテリやキャパシタ等の蓄電装置（図示を省略）と電気的に接続されている。そして、回転電機ＭＧは、蓄電装置に蓄えられた電力により力行して駆動力を発生する。また、回転電機ＭＧは、車輪Ｗの側から伝達される駆動力により発電を行って蓄電装置を充電する。本実施形態では、回転電機ＭＧはインナロータ型の回転電機である。車両用駆動装置１１は、回転電機ＭＧを収容する駆動装置ケース５１を備えている。車両用駆動装置１１は、車輪Ｗに駆動連結される出力部材１５を備えている。ここで、「駆動連結」とは、２つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該２つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該２つの回転要素が１つ又は２つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。尚、伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置、例えば、摩擦係合装置、噛み合い式係合装置等が含まれていても良い。ただし、遊星歯車機構の回転要素について「駆動連結」という場合には、当該遊星歯車機構の他の回転要素を介することなく駆動連結されている状態を指すものとする。車両用駆動装置１１は、動力伝達機構ＧＴを備えている。動力伝達機構ＧＴは、回転電機ＭＧと出力部材１５との間で駆動力を伝達する。本実施形態では、動力伝達機構ＧＴは、減速装置１３と差動歯車装置１４とを備えている。回転電機ＭＧから発生した駆動回転は、減速装置１３によって減速され、差動歯車装置１４によって一対の車輪Ｗに分配される。差動歯車装置１４は、ドライブシャフト１６を介して車輪Ｗに駆動連結されている。本実施形態では、減速装置１３は、遊星歯車機構を用いて構成されており、サンギヤＳＧとキャリヤＣＲとピニオンＰＧとリングギヤＲＧとを備えている。これにより、回転電機ＭＧから発生した駆動回転を減速する。なお、減速装置１３がカウンタギヤ等を用いた平行軸式の減速装置であってもよい。本実施形態では、出力部材１５は、差動歯車装置１４を構成する回転要素である。ただし、これに限らず、出力部材１５が差動歯車装置１４とドライブシャフト１６との間に介在される回転要素であってもよい。図１では、車両用駆動装置１１を構成する主要な複数の回転要素が駆動装置ケース５１内において同一軸心上に配置された、いわゆる１軸Ｅアクスルを例示している。ただし、これに限らず、本開示に係る車両用駆動装置１１は、例えば、主要な回転要素が３つの軸心に分散して配置された、いわゆる３軸Ｅアクスルに適用することもできる。図２は、制御モジュール２０の一例を示す回路ブロック図である。車両用制御装置１０は、制御モジュール２０を備えている。回転電機ＭＧは、インバータＩＮＶを介して、車載バッテリ（第１バッテリＢＨ、第２バッテリＢＬ）に接続されている。制御モジュール２０は、回転電機ＭＧを駆動制御するためのインバータＩＮＶ、車載バッテリに電気的に接続された、電圧変換回路、充電回路、及び、給電回路、の少なくとも１つを備えている。制御モジュール２０は、インバータモジュール２１を備えている。インバータモジュール２１は、回転電機ＭＧを駆動制御する。制御モジュール２０は、電源モジュール２２を備えている。電源モジュール２２は、電圧変換回路、充電回路、及び、給電回路の少なくとも１つの機能を有する。「電圧変換回路」は、車載バッテリの電圧変換を行う回路である。図示の例では、第１直流直流変換器３５及び第２直流直流変換器３６が電圧変換回路の機能を有している。「充電回路」は外部電源から車載バッテリ（ＢＨ、ＢＬ）への充電を行うための回路である。「給電回路」は、車載バッテリから外部への給電を行うための回路である。本実施形態では、車載充電器２３が充電回路及び給電回路の機能を有している。なお、車載充電器２３は、充電回路の機能のみを有して構成されていてもよい。また、車載充電器２３と異なる給電回路が制御モジュール２０に設けられていてもよい。本実施形態では、車載バッテリは、高圧バッテリである第１バッテリＢＨを備えている。第１バッテリＢＨは、充電回路を備えた車載充電器２３を介して外部電源に接続可能に構成されている。第１バッテリＢＨは、リチウムイオン電池などの充電可能な二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電装置により構成された直流電源である。第１バッテリＢＨの定格電圧は２００ボルトから８００ボルト程度である。車載バッテリは、第１バッテリＢＨよりも定格電圧が低い第２バッテリＢＬを備えている。第２バッテリＢＬは、第１バッテリＢＨから供給される電力によって充電可能に構成されている。第２バッテリＢＬは、外部交流電源から供給される電力によって充電可能に構成されている。第２バッテリＢＬの定格の電源電圧は、例えば１２から２４ボルト程度である。本実施形態では、制御モジュール２０は、第１直流直流変換器３５を備えている。第１直流直流変換器３５は、第１バッテリＢＨから供給される直流電力を降圧する。第１直流直流変換器３５により降圧された直流電力は、補機の駆動力源である補機回転電機３８に供給される。補機の例としては、エアコンディショナ、電動オイルポンプ、等が挙げられる。本実施形態の車載充電器２３は、トランス２５を備えたデュアル・アクティブ・ブリッジ（ＤＡＢ：Dual Active Bridge）回路を備え、外部交流電源の側から供給される交流電力（ＡＣＩＮ）を第１の直流電力及び第２の直流電力に変換する。交流側から見て、トランス２５は一次側コイルと２つの二次側コイルとを備えている。本実施形態では、一次側コイルにスイッチング素子によるフルブリッジ回路が接続されて第１回路３１が形成されている。第１の二次側コイルにはフルブリッジ回路が接続されて第２回路３２が形成さされている。第２の二次側コイルにはフルブリッジ回路が接続されて第３回路３３が形成されている。第２回路３２は、第１バッテリＢＨを充電するための第１の直流電力を生成する。第３回路３３は、第１の直流電力よりも低電圧の第２の直流電力を生成する。本実施形態では、制御モジュール２０は、第２直流直流変換器３６を備えている。第２直流直流変換器３６は、第３回路３３が生成する第２の直流電力の電圧を降圧する。第１バッテリＢＨとインバータＩＮＶの間には、インバータＩＮＶの直流側の電圧を平滑する平滑コンデンサとして機能する第１直流リンクコンデンサ４１が備えられている。第１直流直流変換器３５における第１バッテリＢＨの側には、直流電圧を平滑する平滑コンデンサとして機能する第２直流リンクコンデンサ４２が備えられている。第２回路３２の出力部には、第１の直流電力の電圧を平滑する第３直流リンクコンデンサ４３が備えられている。第３回路３３の出力部には、第２の直流電力の電圧を平滑する第４直流リンクコンデンサ４４が備えられている。回転電機ＭＧは、上位の制御装置である不図示の車両制御装置からの指令に従って設定される回転電機ＭＧの目標トルクに基づいて、回転電機制御部４５により駆動制御される。回転電機制御部４５は、複数のスイッチング素子により構成されたインバータＩＮＶをスイッチング制御して、インバータＩＮＶに直流と複数相（本実施形態では３相）の交流との間で電力を変換させる。本実施形態では、回転電機制御部４５は、車載充電器２３を制御する充電制御部、第１直流直流変換器３５を制御する第１電圧変換制御部、第２直流直流変換器３６を制御する第２電圧変換制御部等と共に、ＥＣＵとして構成されている。図３は、駆動装置ケース５１及び制御ケース５２の一例を示す上面図である。図４は、駆動装置ケース５１及び制御ケース５２の一例を示す断面図である。図４に示すように、車両用駆動装置１１は、回転電機ＭＧ及び動力伝達機構ＧＴを収容する駆動装置ケース５１を備えている。車両用制御装置１０は、制御モジュール２０を収容する制御ケース５２を備えている。ここで、上述の上下方向Ｚにおける上側、下側をそれぞれ上側Ｚ１、下側Ｚ２とする。本実施形態では、制御ケース５２は、駆動装置ケース５１の上側Ｚ１に配置されている。制御ケース５２は、駆動装置ケース５１に接合され、又は、駆動装置ケース５１と一体的に形成されている。接合の例としては、ボルトによる締結、リベット、溶接、かしめ、ろう付け、等が挙げられる。本実施形態では、制御ケース５２は、駆動装置ケース５１にボルトにより締結されている。なお、制御ケース５２と駆動装置ケース５１とが同一部材により一体的に形成されていてもよい。同一部材により一体的に形成されることの例としては、鋳造、鍛造、切削、研削、等に形成が挙げられる。車両用制御装置１０は、車両１２の車体１２ａに連結される一対のマウント部材５４を備えている。本実施形態では、一対のマウント部材５４は、制御ケース５２を車体１２ａから吊り下げて支持するように構成されている。本実施形態では、第２方向Ｙは、一対のマウント部材５４の一方から他方に向かう方向と平行な方向である。制御ケース５２は、一対のマウント部材５４により、車体１２ａから吊り下げられて支持されている。車体１２ａの例としては、モノコックボディ、フレーム、等が挙げられる。マウント部材５４は、マウントブラケット５４ａとマウントブッシュ５４ｂとを備えている。マウントブッシ