CN105515288B - 车辆的电机装置 - Google Patents

Abstract

车辆的电机装置包括：电机单元(20)、逆变器单元(30)、外壳(40)、和泵(50)。外壳(40)具有容纳电机单元(20)的电机空间(61)，均容纳逆变器单元(30)的两个以上的逆变器空间(62、63)，和冷却通道(70)。逆变器空间(62、63)经由壁(41a、41b)与电机空间(61)相邻设置，并且均容纳电容器(32)、电力转换器(31)和控制电路(33)中的至少一个。冷却通道(70)包括：第一冷却部(71)，构造成冷却电力转换器(31)；和第二冷却部(72)，构造成冷却电容器(32)。冷却通道(70)的从泵(50)的排出部(51)到第一冷却部(71)的长度(L1)比冷却通道(70)的从排出部(51)到第二冷却部(72)的长度(L2)短。

Description

车辆的电机装置

技术领域

本发明涉及一种用于驱动车辆的电机装置(电动机形态的原动机)。

背景技术

电动车辆和混合动力车辆装备有用于使车辆行驶或驱动车辆的电机和产生用于驱动电机的AC电力的逆变器。电机与逆变器互相靠近安置，经由例如高压电缆互相电连接，并且一起构成动力装置。

关于该构造，专利文献1(日本专利公开No.2006-197781)公开了一种集成了逆变器的电机单元，该电机单元将电机与逆变器一体化，并且在其中包括用于使电机和逆变器冷却的冷却剂通道。该冷却剂通道包括流动路径，从而在冷却电机之前冷却逆变器(逆变器电路部分和冷凝器)，并且构造成对具有比电机的容许温度低的容许温度的逆变器供给具有比较低的温度的冷却剂。

发明内容

技术问题

如在专利文献1的情况中，对于容许温度比电机的容许温度低的逆变器，车辆的电机动力装置要求提高的冷却性能。如果逆变器具有比容许温度高的温度，则逆变器的部件可能损坏，并且/或者电机可能由于过热保护而被强制关闭，导致车辆不能行驶的风险。在逆变器的一般部件之中，诸如动力元件或用于开关的所谓的开关元件、控制电路、和电容器，特别是开关元件产生大量的热，并且趋向于具有升高的温度。为了处理这种不便，重点在于如何提高对开关元件的冷却性能。

鉴于前述问题，本发明的目的是提供一种车辆的电机装置，该电机装置能够提高对逆变器的冷却性能。本发明的目的是实现通过采用在下面描述的本发明的实施例中的构造来实现传统技术不能实现的有益效果。

解决问题的方案

(1)一种公开的车辆的电机装置，包括：电机单元，其构造成产生用于驱动车辆的电力；逆变器单元，其包括：电容器，该电容器构造成使DC电力平稳；电力转换器，该电力转换器具有多个开关元件；和控制电路，该控制电路构造成控制所述电力转换器；外壳，其具有：电机空间；两个以上的逆变器空间；和冷却通道，所述电机空间容纳所述电机单元，各个所述逆变器空间容纳所述逆变器单元，所述冷却通道构造成使冷却介质流经所述冷却通道，以冷却所述电机单元和所述逆变器单元；和至少一个泵，其构造成使所述冷却介质转送到所述冷却通道，其中：所述逆变器空间经由各个壁与所述电机空间相邻地设置，并且均容纳所述电容器、所述电力转换器、和所述控制电路中的至少一个；并且所述冷却通道包括：第一冷却部，其构造成冷却所述电力转换器；和第二冷却部，其构造成冷却所述电容器，所述冷却通道的从泵的排出部到所述第一冷却部的长度比所述冷却通道的从所述排出部到所述第二冷却部的长度短。

如果外壳具有两个逆变器空间，例如，一个逆变器空间容纳电容器、电力转换器和控制电路中的两个，同时另一个逆变器空间容纳电容器、电力转换器和控制电路中的剩余部分。可选择地，如果外壳具有三个逆变器空间，则三个逆变器空间中的每个都独立地容纳电容器、电力转换器和控制电路中的一个。此外，第一冷却部和第二冷却部可以在冷却通道上串联或平行布置。

(2)优选地，所述电容器和所述电力转换器容纳在各个所述逆变器空间中。

(3)优选地，当安装于车辆中时，所述泵布置在所述电机单元上方；并且所述电力转换器容纳在安置于所述电机空间上方的所述逆变器空间中。

(4)优选地，所述控制电路容纳在与容纳所述电力转换器和所述电容器的所述逆变器空间不同的所述逆变器空间中。

(5)优选地，公开的车辆的电机装置包括两个泵，该两个泵安置在所述外壳内，并且在所述冷却通道上互相串联连接。

有益效果

根据公开的车辆的电机装置，由于外壳具有各自容纳电力转换器、电容器和控制电路中的至少一个的两个以上的逆变器空间，所以分开了可能具有升高的温度的部件，使得能够提高逆变器单元的散热。另外，由于冷却通道的从泵的排出部到第一冷却部的长度比冷却通道的从排出部到第二冷却部的长度短，所以作用在从排出部流动到第一冷却部的冷却介质上的阻力变得比作用在从排出部流动到第二冷却部的冷却介质上的阻力小。这能够使得对电力转换器的冷却性能比对电容器的冷却性能高。从而，通过提高对特别倾向于具有升高的温度的电力转换器的冷却性能，同时提高逆变器单元的散热，能够有效地冷却逆变器单元，提高冷却性能。

附图说明

下面将参考附图说明本发明的性质及其目的和优点，其中，在图中，相似的参考标号表示相同或相似的部分，并且其中：

图1是图示出冷却装置和根据实施例和第二变形例的车辆的电机装置的构造的块图；

图2是省略第一盖和第二盖的图1的电机装置的示意性透视图；

图3示出从图4中的箭头A、A的方向观看的图1的电机装置的示意性纵向截面；

图4示出从图3中的箭头B、B的方向观看的图1的电机装置的示意性纵向截面；

图5是省略第一盖和第二盖的根据第一变形例的车辆的电机装置的示意性透视图；和

图6是图示出冷却装置和根据第三变形例的车辆的电机装置的构造的块图。

参考标记列表

1、11、12、13 电机装置(车辆的电机装置)

20 电机单元

30 逆变器单元

31 电力转换器

32 电容器

33 控制电路

40、140 外壳

41a、141a 第一分隔壁(壁)

41b、141b 第二分隔壁(壁)

50、150 泵

51、151 排出部

61 电机空间

62 第一空间(逆变器空间)

63 第二空间(逆变器空间)

70、170 冷却通道

71 第一冷却部

72 第二冷却部

73 第三冷却部

具体实施方式

现在将参考附图描述车辆的电机装置。下面描述的实施例仅仅是实例，并且不意在排除未在下面描述的实施例中描述的各种修改和技术应用。能够在不背离实施例的主题的情况下以各种修改形态执行实施例的构造，并且能够根据情况需要选择性地应用或者能够适当地结合。

1.构造

根据该实施例的车辆的电机装置(在下文中简称为“电机装置”)安装在诸如电动车辆和混合动力车辆这样的电动驱动车辆上，并且将存储在蓄电池中的电能转换为机械能。电机装置(电动机形态的原动机)电连接到蓄电池，同时机械连接到车轮。电机装置从蓄电池的电力产生旋转力，并且将旋转力传送到车轮。

如图1所示，根据该实施例的电机装置1包括：电机单元20，其产生用于驱动车辆的动力；和逆变器单元30，其将从蓄电池(未示出)供给的DC电力转换为AC电力，并且将AC电力供给到电机单元20。由于电机单元20和逆变器单元30均由于运行时的电阻、机械摩擦等而产生热，所以电机装置1装备有用于冷却电机单元20和逆变器单元30的冷却装置4。

冷却装置4包括辐射器4a、以及分别将辐射器4a与电机装置1串联连接的上游通道4b和下游通道4c。冷却装置4通过使冷却剂(冷却介质)在辐射器4a与电机装置1之间循环而冷却电机装置1。辐射器4a是将热从冷却剂去除的散热器。例如，各个上游通道4b和下游通道4c由管道或软管形成，并且用作冷却剂通过其流动的路径。

通过冷却装置4的辐射器4a冷却的冷却剂通过上游通道4b供给到电机装置1，并且在流动到电机装置1外面之后，通过下游通道4c再次流动到辐射器4a以被冷却。电机单元20和逆变器单元30利用流经冷却通道70的冷却剂而冷却，冷却通道70形成在电机装置1的内部并且形成在电机单元20和逆变器单元30附近。换句话说，冷却剂在流经冷却通道70的同时冷却电机单元20和逆变器单元30。

在下文中，将描述电机装置1的构造。图2是省略将在稍后描述的第一盖43和第二盖44的电机装置1的透视图。图3示出电机装置1的截面(从图4中的箭头A、A的方向观看)，该截面被穿过贯通将在下面描述的芯轴O的垂直面虚拟切割。图4示出电机装置1的另一个截面(从图3中的箭头B、B的方向观看)，该截面被穿过垂直于芯轴O的垂直面虚拟切割。图3和4均省略了表示电机单元20的轴21、逆变器单元30、解角器(resolver)3，以及轴承5、6(均将在稍后描述)的截面表面的剖面线。在下面的描述中，将重力方向称为下方向，并且将重力方向的相反方向称为上方向。此外，将朝着芯轴O的方向称为内侧或向内，并且将该方向的相反方向称为外侧或向外。电机装置1将要安装在车辆上，保持如图2至4所示的垂直方向的朝向。

如图2和3所描绘地，除了电机单元20和逆变器单元30之外，电机装置1还包括外壳40和泵50。外壳40内部具有多个室，并且容纳电机单元20和逆变器单元30。泵50固定于外壳40。在该实施例中，逆变器单元30容纳在安置于外壳40的内侧的上部处的室62(在下文中，称为“第一空间62”)中和安置于外壳40的内侧的侧部处的室63(在下文中，称为“第二空间63”)中，同时电机单元20容纳在安置于第一空间62下方并且与第二空间63水平的室61(在下文中，称为“电机空间61”)中。即，该实施例的外壳40具有容纳逆变器单元30的两个室(逆变器空间)：第一空间62和第二空间63。在下文中，也将第一空间62和第二空间63统称为“逆变器空间62、63”。

首先，将详细说明逆变器单元30的构造。逆变器单元30构造成使用作为电源的蓄电池的电力运转，并且将从蓄电池供给的DC电力转换为用于驱动电机单元20的AC电力(即，逆变器单元30构造成产生AC电力)，并且将AC电力供给到电机单元20。逆变器单元30包括电力转换器31、电容器32和控制电路33。该实施例假设第一空间62容纳电力转换器31，同时第二空间63容纳电容器32和控制电路33。这意味着逆变器单元30分隔地容纳在两个不同的逆变器空间62、63中。

电力转换器31包括多个开关元件，诸如半导体闸流管和称为IGBT(绝缘栅门极晶体管)的晶体管，并且构造成通过打开和关闭开关元件而将DC电力转换为AC电力。电容器32安置在连接蓄电池与电力转换器31的电路上，并且构造成使从蓄电池供给的DC电力平稳。控制电路33采取控制板的形态，并且构造成控制包括在电力转换器31中的开关元件的开/关状态。

特别地，在逆变器单元30、电力转换器31和电容器32的元件之中，因为电力转换器31和电容器32由于来自蓄电池的大电流而产生大量的热，所以这些元件趋向于具有升高的温度。为了处理这种不便，如图1所示，冷却通道70(将在稍后详细描述的第一部分71和第二部分72)安置在电力转换器31和电容器32附近，以冷却电力转换器31和电容器32。

接着，将详细说明电机单元20的构造。电机单元20构造成通过利用在逆变器单元30中产生的AC电力使转子旋转而产生要传递到车轮(未示出)的旋转力。电机单元20构成三相AC电机。如图3所示，电机单元20包括转子，该转子由轴21和固定于轴21的周边的转子芯24构成，并且具有嵌入在转子芯24中的磁铁25。电机单元20还包括定子，该定子由沿着转子芯24的周边以恒定间隔布置的一些定子芯23和缠绕在各个定子芯23周围的线圈22构成。各个定子芯23固定于外壳40的围绕电机空间61的内壁。

该实施例的轴21安置成具有水平延伸的芯轴O，并且由固定于外壳40的两个轴承5、6可旋转地支撑。例如，轴21的第一端21a(图3中的左端)突出到外壳40的外面，并且经由齿轮箱(未示出)连接于车轴(axle)。轴21的另一端或第二端21b(图3中的右端)收纳在安置于电机空间61中的膨出部42b(将在稍后描述)中。第二端21b装备有用于检测轴21的旋转角的解角器3(旋转角传感器)。在下文中，沿着轴21的芯轴O的方向，安置轴21的第一端21a的一侧也称为“第一侧”，而安置第二端21b的一侧也称为“第二侧”。

解角器3包括转子3a、定子3b和输出端子(未示出)。解角器3构造成将转子3a相对于定子3b的旋转角经由输出端子输出到控制器(未示出)。解角器3的转子3a以相对于定子3b可旋转的方式固定于轴21的第二端21b的周边，并且与轴21一起旋转。解角器3的定子3b安置在转子3a的周边处，并且固定于膨出部42b。

接着，将描述外壳40的构造。如图2至4所示，外壳40是具有与小立方体结合的大立方体外观的箱形部件，该小立方体装接于大立方体的侧面，并且具有与大立方体的基部齐平的基部。外壳40由本体41、侧盖42、第一盖43和第二盖44构成。

作为外壳40的主要部分的本体41具有部分打开(具体地，除了要在下面描述的泵容纳部41c之外的部分打开)的矩形顶面(对应于大立方体的顶面)，并且具有打开的整体矩形的侧面(对应于小立方体的侧面并且与芯轴O平行)。在下文中，如图2和4所示，沿着与轴21的芯轴O垂直的水平方向，打开的侧面的一侧也称为“右侧”，而相反侧也称为“左侧”。

本体41包括：第一分隔壁41a(壁)，其沿着比本体41的顶缘的高度稍低的高度处的水平面延伸；和第二分隔壁41b(壁)，其沿着稍微位于本体41的右缘内侧的竖直面延伸。本体41的内部空间通过第一分隔壁41a竖直地分为两个室61、62，并且还通过第二分隔壁41b水平地(沿着左右方向)分为两个室61、63。即，逆变器空间62、63经由各个壁41a、41b与电机空间61相邻地设置。本体41具有形成在沿着轴21的第一侧处的侧壁上的孔，轴21的第一端21a通过该孔安置。本体41具有开口，该开口成型为大致圆形，并且形成在沿着轴21的第二侧处的侧壁41d上。本体41的孔和开口形成在侧壁的围绕电机空间61的各个部分上。

本体41还具有泵容纳部41c，泵50嵌合并且固定于该泵容纳部41c内。从第二侧观看时，泵容纳部41c设置在开口的倾斜向上的角部处，该角部对应于左上角部(即，由左边的侧壁和第二侧上的侧壁41d形成的角部的顶部)。该实施例的泵容纳部41c是从沿着芯轴O的第二侧上的侧壁41d向内凹进的凹部，并且具有与泵50的外形一致的形状。泵容纳部41c的顶面是从本体41的顶缘连续的平滑的水平面。泵容纳部41c设置有开口(未示出)，该开口与泵50的排出部51(将在稍后描述)相应地定位，并且构成冷却通道70的上游端70a。

如图3和4所示，第一盖43是闭合本体41的打开的顶面的盖，并且在通过螺栓(未示出)固定于本体41的顶缘并且固定于泵容纳部41c的顶面之后，构成外壳40的顶壁。第二盖44是闭合本体41的打开的侧面的盖，并且在通过螺栓(未示出)固定于本体41的右缘之后，构成外壳40的侧壁。第二盖42是闭合本体41的开口的盖，并且在通过多个(在图2中是6个)螺栓7固定于本体41的第二侧上的侧壁41d之后，与本体41的第二侧上的侧壁41d合作构成外壳40的侧壁。

第一盖43与本体41合作划分容纳逆变器单元30的电力转换器31的第一空间62。第二盖44与本体41合作划分容纳逆变器单元30的电容器32和控制电路33的第二空间63。第二盖42与本体41合作划分容纳电机单元20的电机空间61。

当从顶部观看时，该实施例的第一盖62形成为大致L状，并且具有几乎均匀的高度(竖直方向上的长度)。逆变器单元30的电力转换器31安置在第一空间62中，并且与泵容纳部41c隔开。电力转换器31固定于将第一空间62从电机空间61分开的第一分隔壁41a的上面。

相比之下，该实施例的第二空间63形成为大致立方体，并且具有几乎均匀的深度(水平方向上的长度)。逆变器单元30的电容器32和控制电路33安置在第二空间63中，并且互相隔开。电容器32和控制电路33均固定于将第二空间63从电机空间61分开的第二分隔壁41b的右面。在该实施例中，电容器32安置在第二侧上，而控制电路33安置在第一侧上。

该实施例的电机空间61具有筒状形状，该筒状形状具有水平延伸的轴。电机单元20以电机单元20的芯轴O与电机空间61的轴O大致一致的方式容纳在电机空间61中。电机空间61的内径设定得比中心位于芯轴O处的电机空间20的直径稍大。电机空间61的沿着轴向的长度设定为安置解角器3的空间的长度与转子芯24、定子芯23和电机单元20的线圈22的沿着轴向的长度之和。即，电机空间61提供了用于容纳第二侧上的解角器3的室61a(在下文中，称为“围绕空间61a”)。侧盖42放置在围绕空间61a中。

侧盖42具有形成为盘状的圆板部42a和从圆板部42a的中心以大致截锥状突出的膨出部42b。圆板部42a具有比电机空间61的内径稍大的直径。圆板部42a从电机空间61的外侧固定于本体41，并且闭合本体41的开口。相比之下，膨出部42b放置在电机空间61的围绕空间61a中。

设置膨出部42b以枢转地支撑轴21和固定解角器3，并且膨出部42b与芯轴O同轴地安置。膨出部42b固定到解角器3的定子3b和可旋转地支撑轴21的轴承6。膨出部42b具有比解角器3的外径稍大、并且比电机空间61的内径足够小的外径。

除了分别用作电机空间61和逆变器空间62、63的室之外，外壳40还具有形成在围绕室61、62、63的壁的内侧的冷却通道70。通过泵50转送的冷却剂流动到冷却通道70内。

如图2所描绘地，泵50是电动水泵，例如，并且具有：吸入部52，其将冷却剂吸入到泵50内；排出部51，其使通过吸入部52吸入的冷却剂转送到冷却通道70；和连接部(未示出)，其连接于电源。吸入部52突出到外壳40的外面，而排出部51从泵50的侧面突出，并且相对于外壳40的外面安置在内侧处。连接部从泵50的侧面朝着排出部51的相反侧突出，并且通过形成在本体41的左壁上的孔(未示出)布设。

泵50从外壳40的外面嵌合到泵容纳部41c内，其定向程使得排出部51指向右。即，泵50一体化到外壳40中。吸入部52安置在外壳40的外面，并且在与芯轴O平行的方向上突出。相比之下，排出部51容纳在泵容纳部41c中，并且从外壳40的外面向内安置。

冷却通道70用作电机装置1的内部的冷却剂的流动路径(换句话说，冷却通道70构造成使冷却剂流经冷却通道70)，并且形成在包括第一分隔壁41a和第二分隔壁41b的壁的内侧。该实施例的冷却通道70采取以下形态：从在泵容纳部41c处开口的上游端70a连续到在本体41的右侧面(即，第二空间63上方的侧面)处开口的下游端70b的单一流动路径，如图2所示。需要注意的是：下游端70b的位置不受特别限制。

如图1至4所示，冷却通道70包括：用于冷却电力转换器31的第一冷却部71、用于冷却电容器32的第二冷却部72、和用于冷却电机单元20的第三冷却部73。第一冷却部71采取与第一分隔壁41a的内侧的电力转换器31的底面平行延伸的水平面的形状，从而与电力转换器31的表面形状一致。此外，第二冷却部72采取与第二分隔壁41b的内侧的电容器32的侧面平行延伸的竖直面的形状，从而与电容器32的表面形状一致。在该实施例中，如图3所描绘地，第一冷却部71形成在第一分隔壁41a的内侧，并且靠近第一分隔壁41a的上表面。此外，如图4所描绘地，第二冷却部72形成在第二分隔壁41b的内侧，并且形成在第二分隔壁41b内的右侧(外侧)处。

第三冷却部73形成为沿着电机单元20的周边在本体41的围绕电机单元61的壁的内侧延伸的筒状。在该实施例中，第三冷却部73的上部形成在第一分隔壁41a的内侧，靠近第一分隔壁41a的下表面，并且位于第一冷却部71的竖直下方。第三冷却部73的右部形成在第二分隔壁41b的内侧，形成在第二分隔壁41b内的左侧(内侧)处，并且形成在第二冷却部72的左边。

因为泵50安置在本体41的顶部处(电机单元20的上方)，所以冷却通道70的上游端70a定位在外壳40中的相对高的位置处。这意味着流动到上游端70a内的冷却剂具有高的势能，使得除了由泵50施加的排出压力之外，冷却剂在重力的帮助下向下流动到冷却通道70内。此外，由于逆变器单元30的电力转换器31布置在电机空间61上方，同时泵50布置在本体41的顶部处，所以缩短了泵50与电力转换器31之间的距离。因此，如图1所示，缩短了冷却通道70的从泵50的排出部51到第一冷却部71的长度(路径长度)L1。

冷却通道70的上游端70a连接于泵50的排出部51，同时冷却通道70的下游端70b连接于冷却装置4的下游通道4c。在冷却通道70中，第一冷却部71、第二冷却部72和第三冷却部73以该顺序从上游到下游设置。即、该实施例的第一冷却部71、第二冷却部72和第三冷却部73串联布置，并且第二冷却部72相对于泵50的排出部51设置在第一冷却部71的下游(换句话说，当从排出部51观看时，第二冷却部72设置在第一冷却部71的下游)。这使得冷却通道70的从排出部51到第一冷却部71的长度L1比从排出部51到第二冷却部72的长度L2短。结果，从排出部51转送的冷却剂在到达第二冷却部72之前到达第一冷却部71。

从而，通过辐射器4a冷却的冷却剂通过泵50转送到冷却通道70，并且首先在流经第一冷却部71的同时冷却电力转换器31。其次，冷却剂在流经第二冷却部72的同时冷却电容器32，第三，在流经第三冷却部73的同时冷却电机单元20，并且然后流经下游端70b以喷出到下游通道4c。如上所述，刚好经过辐射器4a之后并且具有最低温度的冷却剂在被供给到第二冷却部72和第三冷却部73之前供给到第一冷却部71。这提高了特别是对电力转换器31的冷却性能。

2.有益效果

(1)根据如上所述的电机装置1，两个逆变器空间62、63经由各个壁41a、41b与电机空间61相邻地设置，并且第一空间62容纳电力转换器31，而第二空间63容纳电容器32和控制电路33。利用该构造，分开了倾向于具有升高的温度的部件，使得能够提高逆变器单元30的散热。

另外，关于冷却通道70，由于冷却通道70的从泵50的排出部51到第一冷却部71的长度L1比冷却通道70的从排出部51到第二冷却部72的长度L2短，所以作用在从排出部51流动到第一冷却部71的冷却剂上的阻力变得比作用在从排出部51流动到第二冷却部72的冷却剂上的阻力小。这能够使得对电力转换器31的冷却性能比对电容器32的冷却性能高。

因此，能够提高对趋向于具有比电容器32的温度高的温度的电力转换器31的冷却性能。从而，能够有效地冷却逆变器单元30，提高冷却性能。因此，能够抑制电机装置1过热，并且能够提高电机装置1的性能和可靠性。

(2)根据如上所述的电机装置1，由于电力转换器31和电容器32容纳在各个逆变器空间62、63中，所以能够分隔地安置特别趋向于变热的电力转换器31和电容器32，提高二者的散热。结果，能够提高对逆变器单元30的冷却性能。

(3)根据如上所述的电机装置1，部分地由于当安装在车辆中时泵50布置在电机单元20上方，并且部分地由于电力转换器31容纳于安置在电机空间61上方的第一空间62中，所以能够缩短泵50与电力转换器31之间的距离。这使得能够缩短冷却通道70的从排出部51到第一冷却部71的距离L1。因此，能够进一步减小作用在从排出部51向第一冷却部71流动的冷却剂上的阻力。结果，能够对第一冷却部71供给具有低的多的温度的冷却剂。从而，能够进一步提高对逆变器单元30的冷却性能。

另外，由于泵50能够定位地相对高，所以能够升高冷却剂的势能以使其转送到冷却通道70。这使得例如当冷却剂通过冷却通道70向下流动时，重力促进冷却剂的流动，并从而能够提高冷却性能。另外，由于泵50能够远离道路定位，所以能够保护泵50免受从道路弹起的石头的伤害。

(4)根据如上所述的电机装置1，由于泵50安置在外壳40中，所以冷却剂能够从泵50的排出部51直接转送到冷却通道70，导致作用在冷却剂上的阻力(流动阻力)的减小。因此，电机装置1能够提高对电机单元20和逆变器单元30的冷却性能。因此，通过减小泵50的尺寸，例如，能够降低成本和减小电机装置1的重量，同时保持与传统装置的冷却性能相同的冷却性能。

3.变形例

3-1.第一变形例

接着，现在将参考图5描述根据第一变形例的电机装置11。在上述实施例中限定的方向(即，第一侧和第二侧以及右侧和左侧)也适用于图5的电机装置11。图5中的相似的参考标号表示与上述实施例中相同或相似的部分，并且在这里省略重复描述。

根据该变形例的电机装置11与根据上述实施例的电机装置1的不同之处在于：逆变器单元30的元件31-33和冷却通道70的部分71-73的布置(即，外壳40的壁的内部结构)，但是其它构造与根据上述实施例的电机装置1相同。如图5所描绘地，该变形例假设第一空间62容纳逆变器单元30的控制电路33，同时第二空间63容纳电力转换器31和电容器32二者。这意味着控制电路33容纳在与容纳电力转换器31和电容器32的室63不同的室62中。

响应于逆变器单元30的元件31-33的该修改的布置，根据该变形例的外壳140与上述实施例的外壳40的不同之处在于形成在壁的内侧的冷却通道70的布置。具体地，根据该变形例的外壳140的本体141包括将第一空间62从电机空间61分开的第一分隔壁141a(壁)和将第二空间63从电机空间61分开的第二分隔壁141b(壁)。各个分隔壁141a、141b的内部结构与上述实施例的各个壁41a、41b的内部结构不同，但是其它构造与上述实施例的各个壁41a、41b的构造相同。

控制电路33安置在第一空间62中，与泵容纳部41c隔开，并且固定于第一分隔壁141a的上面。相比之下，电力转换器31和电容器32安置在第二空间63中，互相隔开，并且均固定于外壳140的第二分隔壁141b的右面。在该变形例中，电力转换器31安置在第二侧上，而电容器32安置在第一侧上。

该变形例假设冷却通道70的第一冷却部71和第二冷却部72均形成在第二分隔壁141b的内侧。冷却通道70的第三冷却部73的布置与上述实施例相似。

根据该变形例的电机装置11，由于控制电路33容纳在与容纳电力转换器31和电容器32的第二空间63不同的第一空间62中，所以控制电路33能够与均趋向于具有升高的温度的电力转换器31和电容器32远离(分隔)地定位。这能够抑制控制电路33的温度由于热从电力转换器31和/或电容器32传递到控制电路33而升高。

此外，根据该变形例的电机装置11，能够通过与上述实施例的构造相同或相似的构造来实现相似的操作和有益效果。

3-2.第二变形例

接着，现在将再次参考图1和2描述根据第二变形例的电机装置12。在这里，在上述实施例中限定的方向(即，第一侧和第二侧以及右侧和左侧)也适用于电机装置12，并且利用相似的参考标号表示与上述实施例中描述的相同或相似的部分，从而省略重复描述。

根据该变形例的电机装置12对上述实施例的电机装置1增加了泵150，并且响应于此，对冷却通道70的构造进行了部分修改。需要注意的是：图1和2均通过双点划线图示出泵150，并且省略了冷却通道70的修改部分。即，该变形例的电机装置12与上述实施例的电机装置1的不同之处在于：泵50的数量和冷却通道70的部分构造，但是其它构造与根据上述实施例的电机装置1的其它构造相同。

如图1和2所描绘地，根据该变形例的电机装置1包括安置在外壳40内的两个泵50、150。如图1通过双点划线所示，泵150安置在冷却通道70上，并且在泵50的中游串联连接于泵50。这意味着泵150布置在泵50与冷却通道70上的第一冷却部71之间。这使得从泵50的排出部51转送的冷却剂在通过泵150进一步加压之后供给到各个冷却部71-73。

从而，通过辐射器4a冷却的冷却剂通过泵50转送，然后通过泵150进一步加压，并且在流经第一冷却部71的同时冷却电力转换器31。因此，对第一冷却部71供给通过两个泵50、150提高的高排出率(每单位时间)的冷却剂。

图2通过双点划线图示出泵150的布置。泵150具有：吸入部152，其通过泵50将转送到冷却通道70的冷却剂抽出到泵150内；和排出部151，其将通过吸入部152抽出的冷却剂转送到第一冷却部71。泵150的吸入部152和排出部151均安置在外壳40内。

该变形例的泵150固定于本体41的左上角(即，由左边的侧壁和第一侧的侧壁形成的角的顶部)。因此，通过泵150转送到第一冷却部71的冷却剂具有高的势能，使得除了由泵150施加的排出压力之外，冷却剂还在重力的帮助下向下流动到冷却通道70。例如，虽然泵150可以以各种方式固定，但是该变形例的泵150以与上述实施例的泵50的方式相似的方式嵌合到并且固定于设置在外壳40的本体41中的泵容纳部(未示出)。

根据该变形例的电机装置12，由于两个泵50、150设置在冷却通道70上并且互相串联连接，所以能够提高排出率，进一步提高冷却性能。另外，由于泵50、150均安置在外壳40内，所以通过泵50、150排出的冷却剂能够直接转送到冷却通道70，导致作用在冷却剂上的阻力减小。因此，能够提高对电机单元20和逆变器单元30的冷却性能。此外，通过在外壳40中设置两个泵50、150代替具有大位移的一个泵，能够提高冷却剂的排出率，同时提高部件的布置自由度。

此外，根据该变形例的电机装置12，能够通过与上述实施例的构造相同或相似的构造来实现相似的操作和有益效果。

3-3.第三变形例

接着，现在将参考图6描述根据第三变形例的电机装置13。在这里，相似的参考标号表示与上述实施例中描述的相同或相似的部件，从而省略重复描述。

根据该变形例的电机装置13与根据上述实施例的电机装置1的不同之处在于冷却通道70的构造，但是其它构造与根据上述实施例的电机装置1的其它构造相同。在下文中，将关于根据该变形例的电机装置13的冷却通道170进行描述。

如图6所示，冷却通道170与上述实施例的冷却通道70的不同之处在于如下构造：第一冷却部71和第二冷却部72平行地安置，但是其它构造与上述实施例的冷却通道70的其它构造相同。具体地，根据该变形例的冷却通道170包括：第一冷却路径70A，其从上游端70a连续地延伸到下游端70b；和第二冷却路径70B，其从第一冷却路径70A分叉，并且在下游位置处再次合并到第一冷却路径70A内。第二冷却路径70B是在上游端70a与第一冷却部71之间从第一冷却路径70A分叉的流动路径，并且在第一冷却部71与第三冷却部73之间再次合并到第一冷却路径70A内。

在第一冷却路径70A中，第一冷却部71和第三冷却部73以该顺序从上游到下游设置。在第二冷却路径70B中，设置了第二冷却部72。

在该变形例中，第一冷却路径70A和第二冷却路径70B形成为冷却通道170的从泵50的排出部51到第一冷却部71的长度L1比冷却通道170的从排出部51到第二冷却部72的距离L2短。可选择地，泵50可以布置成满足长度的上述关系(L1＜L2)。因此，同样根据该变形例的电机装置13，通过泵50的排出部51转送的冷却剂首先到达第一冷却部71。这能够以与上述实施例相似的方式提高对特别趋向于具有升高的温度的电力转换器31的冷却性能，实现与上述实施例的操作和有益效果相似的操作和有益效果。

3-4.其它变形例

例如，虽然在上述实施例和变形例中例示出的冷却介质是冷却剂，但是能够应用于电机装置1、11、12、13的其它冷却介质可以是水、防冻液、冷却油、或空气。

此外，可以改变泵50、150的位置、结构和数量。例如，泵50、150的位置不限于外壳40的左上角，即，泵50、150可以可选择地固定于外壳40的下侧或右侧，或者固定于外壳40的外面。作为另一个实例，泵50、150可以远离外壳40安置，并且可以经由管道、软管等连接于外壳40内的冷却通道70、170。例如，泵50、150的移位不受特别限制，并且可以对应于外壳40内的部件的布置而设定。此外，可以在冷却通道70、170上设置三个以上的泵50、150。

例如，泵50、150可以以各种方式固定，即，泵50、150可以包括用于装接泵50、150的凸缘部，并且可以在凸缘部处固定于外壳40。根据该实例，能够省略泵容纳部41c。

外壳40的形状、以及电机空间61和逆变器空间62、63的形状和位置不限于上述形状和位置。例如，电机空间和逆变器空间可以均成型为大致立方体，或者可以水平地对齐。此外，逆变器单元30的各个元件31-33的上述布置仅仅是实例，并且可以修改。例如，在第二空间63中，电力转换器31或控制电路33可以安置在第一侧，同时电容器可以安置在第二侧，并且可选择地，电力转换器31或控制电路33和电容器32可以竖直地对齐。作为另一个实例，第一空间62可以容纳电容器32，并且第二空间63可以容纳电力转换器31和控制电路33二者。可选择地，可以在外壳40中设置三个逆变器空间，以独立容纳电力转换器31、电容器32和控制电路33。

只要从泵50的排出部51到第一冷却部71的长度L1比从排出部51到第二冷却部72的长度L2短，则图1和6所示的各个冷却通道70、170的布设不受特别限制。例如，冷却通道70、170可以包括用于冷却逆变器单元30的控制电路33的其它冷却部。此外，冷却通道170的第二冷却路径70B可以包括第三冷却部73，或者第一冷却路径70A可以进一步分叉以将冷却部71-73彼此平行地布置。

虽然上述实施例和变形例均图示出将电机单元20安置成使得轴21的芯轴O水平延伸，但是轴21的芯轴O的延伸方向不限于水平方向，并且可以变化。

此外，例如，固定于电机装置的轴的旋转角传感器不限于上述解角器3，并且可以选择地，可以是旋转编码器。

已经描述了本发明，但是明显地，可以以多种方式修改本发明。这样的修改不视为脱离了本发明的目的和范围，并且对于本领域技术人员来说明显的所有这样的修改应该被认为包括在下面的权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种车辆的电机装置，该电机装置包括：

电机单元(20)，该电机单元(20)构造成产生用于驱动车辆的电力；

逆变器单元(30)，该逆变器单元(30)包括：电容器(32)，该电容器构造成使直流电力平稳；电力转换器(31)，该电力转换器具有多个开关元件；和控制电路(33)，该控制电路构造成控制所述电力转换器(31)；

外壳(40)，该外壳(40)具有：电机空间(61)；两个以上的逆变器空间(62、63)；和冷却通道(70、170)，所述电机空间(61)容纳所述电机单元(20)，各个所述逆变器空间(62、63)容纳所述逆变器单元(30)，所述冷却通道(70、170)构造成使冷却介质流经所述冷却通道(70、170)，以冷却所述电机单元(20)和所述逆变器单元(30)；和

至少一个泵(50、150)，该至少一个泵(50、150)构造成使所述冷却介质转送到所述冷却通道(70、170)，

其中：

所述逆变器空间(62、63)经由各个壁(41a、41b)与所述电机空间(61)相邻地设置，并且均容纳所述电容器(32)、所述电力转换器(31)、和所述控制电路(33)中的至少一个；并且

所述冷却通道(70、170)包括：第一冷却部(71)，该第一冷却部(71)构造成冷却所述电力转换器(31)；和第二冷却部(72)，该第二冷却部(72)构造成冷却所述电容器(32)，所述冷却通道(70、170)的从所述泵(50、150)的排出部(51、151)到所述第一冷却部(71)的长度(L1)，比所述冷却通道(70、170)的从所述排出部(51、151)到所述第二冷却部(72)的长度(L2)短。

2.根据权利要求1所述的电机装置，其中，

所述电力转换器(31)和所述电容器(32)分别容纳在不同的所述逆变器空间(62、63)中。

3.根据权利要求1所述的电机装置，其中：

当安装于车辆中时，所述泵(50、150)布置在所述电机单元(20)的上方；并且

所述电力转换器(31)容纳在安置于所述电机空间(61)上方的所述逆变器空间(62)中。

4.根据权利要求2所述的电机装置，其中：

当安装在车辆中时，所述泵(50、150)布置在所述电机单元(20)的上方；并且

所述电力转换器(31)容纳在安置于所述电机空间(61)上方的所述逆变器空间(63)中。

5.根据权利要求1至4的任意一项所述的电机装置，其中，

所述控制电路(33)容纳在与容纳所述电力转换器(31)和所述电容器(32)的逆变器空间不同的逆变器空间中。

6.根据权利要求1至4的任意一项所述的电机装置，包括两个泵(50、150)，该两个泵安置在所述外壳(40)内，并且在所述冷却通道(70)上互相串联连接。

7.根据权利要求5所述的电机装置，包括两个泵(50、150)，该两个泵安置在所述外壳(40)内，并且在所述冷却通道(70)上互相串联连接。