JP2005323455A - Drive system for vehicle - Google Patents

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Hiromichi Kuno
裕道 久野
Takashi Torii
孝史 鳥井
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Toyota Motor Corp
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    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact drive system for a vehicle which can cool electric equipment favorably. <P>SOLUTION: A drive shaft 106 coupled with a front wheel 108 is driven by a driving force from either an engine 100 or a motor generator 200. An inverter 300 which supplies the motor generator 200 with power is cooled by being supplied with a coolant such as cooling water or the like sent out via a pipe 304 from a water pump 302. A drive shaft 604 coupled with a rear wheel 606 is driven by a driving force from a rear motor generator 600. A rear inverter 500 for supplying the rear motor generator 600 with water is provided with a Peltier element 700. A rear inverter 500 is cooled by the Peltier effect of the Peltier element. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は車両の駆動システムに関し、特に、ペルチェ素子を用いて冷却される電気機器を搭載した車両の駆動システムに関する。   The present invention relates to a vehicle drive system, and more particularly, to a vehicle drive system equipped with an electric device cooled using a Peltier element.

近年、環境問題対策の一環として、モータからの駆動力によりエンジンをアシストして走行したり、モータからの駆動力のみにより走行したりするハイブリッド車両が注目されている。このようなハイブリッド車両の中には、前輪および後輪の両方を駆動させるものもある。   In recent years, as part of countermeasures for environmental problems, attention has been focused on hybrid vehicles that run with the assistance of the engine by the driving force from the motor or that run only by the driving force from the motor. Some such hybrid vehicles drive both front and rear wheels.

特開２００２−１９４８２号公報（特許文献１）は、エンジンおよびモータジェネレータの少なくともいずれか一方により駆動される前輪と、リアモータジェネレータにより駆動される後輪とを有するハイブリッド車両を開示する。特許文献１に記載のハイブリッド車両は、前輪系を主駆動装置にて駆動し、後輪系を副駆動装置にて駆動する形式の車両である。主駆動装置は、エンジンと、モータジェネレータとを備えている。エンジンおよびモータジェネレータから出力されたトルクは、前輪へ伝達される。副駆動装置は、第２原動機すなわち副原動機として機能するリアモータジェネレータを備えている。リアモータジェネレータから出力されたトルクは、後輪へ伝達される。電池などから成る蓄電装置からモータジェネレータに供給される駆動電流およびモータジェネレータから蓄電装置へ出力される発電電流は、インバータにより制御される。蓄電装置からリアモータジェネレータに供給される駆動電流およびリアモータジェネレータから蓄電装置へ出力される発電電流は、リアインバータにより制御される。   Japanese Patent Laying-Open No. 2002-19482 (Patent Document 1) discloses a hybrid vehicle having front wheels driven by at least one of an engine and a motor generator and rear wheels driven by a rear motor generator. The hybrid vehicle described in Patent Document 1 is a vehicle in which a front wheel system is driven by a main drive device and a rear wheel system is driven by a sub drive device. The main drive device includes an engine and a motor generator. Torque output from the engine and motor generator is transmitted to the front wheels. The auxiliary drive device includes a rear motor generator that functions as a second prime mover, that is, a secondary prime mover. Torque output from the rear motor generator is transmitted to the rear wheels. A drive current supplied to the motor generator from a power storage device such as a battery and a generated current output from the motor generator to the power storage device are controlled by an inverter. The drive current supplied from the power storage device to the rear motor generator and the generated current output from the rear motor generator to the power storage device are controlled by the rear inverter.

この公報に記載のハイブリッド車両によると、前輪および後輪を駆動し、４輪走行状態で、車両を走行させることができる。
特開２００２−１９４８２号公報 According to the hybrid vehicle described in this publication, the front and rear wheels can be driven to drive the vehicle in a four-wheel running state.
JP 2002-19482 A

インバータおよびリアインバータなどの電気機器は、電流を制御するため発熱する。したがって、発熱する電気機器を冷却する必要がある。そのため、電気機器を冷却するための冷却システムをハイブリッド車両に搭載しなければならないが、ハイブリッド車両においては、エンジンに加えてモータや、モータ制御用の電気機器が搭載される。車両の搭載スペースは通常の車両でも余裕があるものではなく、ハイブリッド車両はさらに搭載スペースが制限される。しかしながら、上述の公報には、電気機器を冷却する構成については何等記載されていない。   Electrical devices such as inverters and rear inverters generate heat to control current. Therefore, it is necessary to cool the electric device that generates heat. For this reason, a cooling system for cooling the electric device must be mounted on the hybrid vehicle. In the hybrid vehicle, a motor and an electric device for motor control are mounted in addition to the engine. The mounting space of the vehicle is not enough even for a normal vehicle, and the mounting space of the hybrid vehicle is further limited. However, the above-mentioned publication does not describe anything about the configuration for cooling the electrical equipment.

本発明は、上述の課題を解決するためのなされたものであって、その目的は、電気機器を良好に冷却することができる、コンパクトな車両の駆動システムを提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a compact vehicle drive system that can cool an electric device well.

第１の発明に係る車両の駆動システムは、少なくとも第１の車軸と第１の車軸とは異なる第２の車軸とを有する車両の駆動システムである。この駆動システムは、第１の車軸を駆動する第１の回転電機と、第２の車軸を駆動するエンジンと、エンジン側ではなく第１の回転電機側に設けられ、第１の回転電機を制御する第１の電気機器とを含む。第１の電気機器は、ペルチェ素子を用いて冷却される。   A vehicle drive system according to a first aspect of the present invention is a vehicle drive system having at least a first axle and a second axle different from the first axle. This drive system is provided on the first rotating electrical machine side, not on the engine side, and controls the first rotating electrical machine, and is provided on the first rotating electrical machine that drives the first axle, the engine that drives the second axle, and the engine side. First electrical equipment. The first electric device is cooled using a Peltier element.

第１の発明によると、第１の車軸は回転電機により駆動され、第２の車軸はエンジンにより駆動される。回転電機は、電気機器により制御される。この電気機器は、ペルチェ素子を用いて冷却される。これにより、冷却媒体を供給するためのパイプなどを設けることなく、第１の車軸および第２の車軸を駆動し、電気機器を冷却する駆動システムを構成することができる。そのため、回転電機を制御する電気機器を、エンジン側ではなく第１の回転電機側に設けても、たとえばエンジンルーム内に設けられるウォータポンプやラジエータに連結されたパイプを、エンジンルームから電気機器まで設けるような大規模な冷却システムを用いずに、搭載スペースの制限が厳しいハイブリッド車両において、第１の電気機器を冷却することができる。その結果、電気機器を良好に冷却することができるコンパクトな車両の駆動システムを提供することができる。   According to the first invention, the first axle is driven by the rotating electrical machine, and the second axle is driven by the engine. The rotating electrical machine is controlled by an electric device. This electric device is cooled using a Peltier element. Thus, it is possible to configure a drive system that drives the first axle and the second axle and cools the electric equipment without providing a pipe for supplying the cooling medium. Therefore, even if the electrical device for controlling the rotating electrical machine is provided not on the engine side but on the first rotating electrical machine side, for example, a pipe connected to a water pump or a radiator provided in the engine room is connected from the engine room to the electrical device. Without using a large-scale cooling system that is provided, the first electric device can be cooled in a hybrid vehicle in which the mounting space is severely limited. As a result, it is possible to provide a compact vehicle drive system that can satisfactorily cool the electrical equipment.

第２の発明に係る車両の駆動システムは、第１の発明の構成に加え、駆動システムは、第２の車軸をエンジンと協調して駆動する第２の回転電機と、第１の電気機器側ではなくエンジン側に設けられ、第２の回転電機を制御する第２の電気機器と、第１の電気機器側ではなくエンジン側に設けられ、冷却媒体を第２の電気機器に供給する冷媒ポンプとをさらに含む。第２の電気機器は、冷媒ポンプにより供給される冷却媒体により冷却される。   In addition to the configuration of the first invention, the vehicle drive system according to the second invention includes a second rotating electrical machine that drives the second axle in cooperation with the engine, and the first electric device side. Instead of the first electric device that controls the second rotating electrical machine and the refrigerant pump that is provided not on the first electric device side but on the engine side and supplies the cooling medium to the second electric device And further including. The second electric device is cooled by a cooling medium supplied by a refrigerant pump.

第２の発明によると、第２の車軸がエンジンと協調する第２の回転電機により駆動され、第２の回転電機が、第２の電気機器により制御される。この第２の電気機器は、第１の電気機器側ではなくエンジン側に設けられ、冷却媒体を第２の電気機器に供給する冷媒ポンプにより供給される冷却媒体により冷却される。これにより、第２の車軸をエンジンに加えて第２の回転電機により駆動する駆動システムにおいて、第２の電気機器を冷却することができる。第２の電気機器は、第１の電気機器側ではなくエンジン側に設けられている。そのため、たとえばエンジンルーム内に設けられるウォータポンプやラジエータに連結されたパイプを、第２の電気機器に連結しても、パイプの全長が長くなることを抑制することができる。その結果、大規模な冷却システムを用いずに、搭載スペースの制限が厳しいハイブリッド車両において、第２の電気機器を冷却することができる。   According to the second invention, the second axle is driven by the second rotating electrical machine cooperating with the engine, and the second rotating electrical machine is controlled by the second electrical device. The second electric device is provided not on the first electric device side but on the engine side, and is cooled by a cooling medium supplied by a refrigerant pump that supplies the cooling medium to the second electric device. Accordingly, the second electric device can be cooled in the drive system in which the second axle is added to the engine and driven by the second rotating electrical machine. The second electric device is provided not on the first electric device side but on the engine side. Therefore, for example, even if a pipe connected to a water pump or a radiator provided in the engine room is connected to the second electric device, it is possible to prevent the total length of the pipe from becoming long. As a result, the second electric device can be cooled in a hybrid vehicle in which the mounting space is severely limited without using a large-scale cooling system.

第３の発明に係る車両の駆動システムにおいては、第１または２の発明の構成に加え、第２の車軸およびエンジンは車両の前部に設けられる。第１の車軸および第１の回転電機は車両の後部に設けられる。   In the vehicle drive system according to the third invention, in addition to the configuration of the first or second invention, the second axle and the engine are provided in the front portion of the vehicle. The first axle and the first rotating electrical machine are provided at the rear of the vehicle.

第３の発明によると、第２の車軸およびエンジンが車両前部に設けられ、第１の車軸および第１の回転電機が車両の後部に設けられる車両において、電気機器を良好に冷却することができるコンパクトな車両の駆動システムを提供することができる。   According to the third invention, in the vehicle in which the second axle and the engine are provided in the front part of the vehicle, and the first axle and the first rotating electrical machine are provided in the rear part of the vehicle, it is possible to satisfactorily cool the electrical equipment. It is possible to provide a compact vehicle drive system.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る駆動システムを搭載した車両について説明する。この車両は、エンジン１００と、モータジェネレータ２００と、インバータ３００と、バッテリ４００と、リアインバータ５００と、リアモータジェネレータ６００とを含む。 <First Embodiment>
With reference to FIG. 1, a vehicle equipped with a drive system according to a first embodiment of the present invention will be described. This vehicle includes an engine 100, a motor generator 200, an inverter 300, a battery 400, a rear inverter 500, and a rear motor generator 600.

エンジン１００は、燃料と空気との混合気を燃焼させてクランクシャフト（図示せず）を回転させ、駆動力を発生する。エンジン１００が発生した駆動力は、動力切替機構１０２を介して、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）１０４およびモータジェネレータ２００の少なくともいずれか一方に伝達される。ＣＶＴ１０４に伝達された駆動力は、ドライブシャフト１０６を介して前輪１０８に伝達される。これにより前輪１０８が駆動させられる。   Engine 100 burns a mixture of fuel and air to rotate a crankshaft (not shown) to generate driving force. The driving force generated by engine 100 is transmitted to at least one of CVT (Continuously Variable Transmission) 104 and motor generator 200 via power switching mechanism 102. The driving force transmitted to the CVT 104 is transmitted to the front wheel 108 via the drive shaft 106. As a result, the front wheel 108 is driven.

モータジェネレータ２００は、三相交流回転電機である。モータジェネレータ２００は、動力切替機構１０２を介して伝達されたエンジン１００の駆動力により駆動させられ、発電する。また、車両の回生制動時に、モータジェネレータ２００は、ＣＶＴ１０４およびドライブシャフト１０６を介して前輪１０８により駆動させられ、発電する。モータジェネレータ２００により発電された電力は、インバータ３００により交流電力から直流電力に変換され、バッテリ４００に蓄えられる。   Motor generator 200 is a three-phase AC rotating electric machine. The motor generator 200 is driven by the driving force of the engine 100 transmitted through the power switching mechanism 102 to generate power. Further, during regenerative braking of the vehicle, the motor generator 200 is driven by the front wheels 108 via the CVT 104 and the drive shaft 106 to generate electric power. Electric power generated by motor generator 200 is converted from AC power to DC power by inverter 300 and stored in battery 400.

一方、車両の発進時や加速時には、バッテリ４００に蓄えられた電力が、インバータ３００を介してモータジェネレータ２００に供給される。これによりモータジェネレータ２００は駆動力を発生する。モータジェネレータ２００の駆動力は、動力切替機構１０２、ＣＶＴ１０４および車両前部のドライブシャフト１０６を介して前輪１０８に伝えられる。これにより、モータジェネレータ２００は、車両を走行させたり、エンジン１００をアシストしたりする。なお、コンバータにより電圧を調整して、モータジェネレータ２００やバッテリ４００に電力を供給するようにしてもよい。   On the other hand, when the vehicle starts or accelerates, the electric power stored in battery 400 is supplied to motor generator 200 via inverter 300. As a result, the motor generator 200 generates a driving force. The driving force of the motor generator 200 is transmitted to the front wheels 108 via the power switching mechanism 102, the CVT 104, and the drive shaft 106 at the front of the vehicle. Thus, motor generator 200 causes the vehicle to travel or assists engine 100. The voltage may be adjusted by a converter to supply power to motor generator 200 or battery 400.

インバータ３００は、電力を変換する際に発熱する。そのため、インバータ３００を冷却する必要がある。インバータ３００は、ウォータポンプ３０２が送出する冷却水などの冷却媒体がパイプ３０４を介して供給され、冷却される。冷却水は、インバータ３００を経由してモータジェネレータ２００に供給された後、ラジエータ３０６により空気との間で熱交換させられ、冷却される。なお、ウォータポンプ３０２は電力により駆動するものであってもよく、エンジン１００の駆動力により駆動するものであってもよい。   The inverter 300 generates heat when converting electric power. Therefore, it is necessary to cool the inverter 300. The inverter 300 is cooled by being supplied with a cooling medium such as cooling water sent from the water pump 302 via the pipe 304. The cooling water is supplied to the motor generator 200 via the inverter 300, and then heat is exchanged with the air by the radiator 306 to be cooled. Water pump 302 may be driven by electric power or may be driven by the driving force of engine 100.

エンジン１００、動力切替機構１０２、ＣＶＴ１０４、モータジェネレータ２００、インバータ３００、ウォータポンプ３０２、パイプ３０４およびラジエータ３０６は、車両前部のエンジンルーム内に設けられている。そのため、インバータ３００は、リアインバータ５００側ではなくエンジン１００側に設けられることになる。   Engine 100, power switching mechanism 102, CVT 104, motor generator 200, inverter 300, water pump 302, pipe 304, and radiator 306 are provided in the engine room at the front of the vehicle. Therefore, inverter 300 is provided not on the rear inverter 500 side but on the engine 100 side.

バッテリ４００は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。なお、バッテリ４００の代わりに、キャパシタ（コンデンサ）を用いてもよい。   The battery 400 is an assembled battery configured by connecting a plurality of battery modules in which a plurality of battery cells are integrated in series. Note that a capacitor may be used instead of the battery 400.

バッテリ４００に蓄えられた電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２により降圧された後、補機バッテリ４０４に供給される。補機バッテリ４０４に蓄えられた電力は、車両の補機類に供給される。バッテリ４００は、たとえば車両の後部座席の下方や、車両後部のトランクルームの内部に設けられる。   The electric power stored in the battery 400 is stepped down by the DC / DC converter 402 and then supplied to the auxiliary battery 404. The electric power stored in the auxiliary battery 404 is supplied to the auxiliary equipment of the vehicle. The battery 400 is provided, for example, below the rear seat of the vehicle or inside the trunk room at the rear of the vehicle.

リアインバータ５００は、バッテリ４００に蓄えられた電力を、直流電力から交流電力に変換し、リアモータジェネレータ６００に供給する。一方、車両の回生制動時において、リアモータジェネレータ６００で発電された交流電力を直流電力に変換し、バッテリ４００に供給する。リアインバータ５００は、たとえば車両の後部座席の下方や、車両後部のトランクルームの内部に設けられる。そのため、リアインバータ５００は、エンジン１００側ではなく、リアモータジェネレータ６００側に設けられることになる。   Rear inverter 500 converts electric power stored in battery 400 from direct current power to alternating current power, and supplies it to rear motor generator 600. On the other hand, during regenerative braking of the vehicle, AC power generated by rear motor generator 600 is converted to DC power and supplied to battery 400. The rear inverter 500 is provided, for example, below the rear seat of the vehicle or inside the trunk room at the rear of the vehicle. Therefore, rear inverter 500 is provided not on engine 100 side but on rear motor generator 600 side.

リアインバータ５００は、電力を変換する際に発熱する。そのため、リアインバータ５００を冷却する必要がある。リアインバータ５００には、ペルチェ素子７００が設けられている。リアインバータ５００は、ペルチェ素子のペルチェ効果により冷却される。なお、たとえばコンバータなど、リアインバータ５００以外の電気機器を冷却するようにしてもよい。   The rear inverter 500 generates heat when converting electric power. Therefore, the rear inverter 500 needs to be cooled. The rear inverter 500 is provided with a Peltier element 700. The rear inverter 500 is cooled by the Peltier effect of the Peltier element. In addition, you may make it cool electric apparatuses other than the rear inverter 500, such as a converter, for example.

リアモータジェネレータ６００は、三相交流回転電機である。リアモータジェネレータ６００は、車両後部のドライブシャフト６０４に連結されるように、車両の後部に設けられている。車両の発進時や加速時に、リアモータジェネレータ６００には、バッテリ４００から供給された直流電流がリアインバータ５００により交流電流に変換されて供給される。これによりリアモータジェネレータ６００は駆動力を発生する。リアモータジェネレータ６００の駆動力は、ドライブシャフト６０４を介して後輪６０６に伝達される。これにより、車両は後輪６０６を駆動させて走行する。   Rear motor generator 600 is a three-phase AC rotating electric machine. Rear motor generator 600 is provided at the rear of the vehicle so as to be coupled to drive shaft 604 at the rear of the vehicle. When starting or accelerating the vehicle, the rear motor generator 600 is supplied with a DC current supplied from the battery 400 after being converted into an AC current by the rear inverter 500. As a result, rear motor generator 600 generates a driving force. The driving force of rear motor generator 600 is transmitted to rear wheel 606 via drive shaft 604. As a result, the vehicle travels by driving the rear wheels 606.

一方、車両の回生制動時、リアモータジェネレータ６００は、ドライブシャフト６０４を介して後輪６０６により駆動させられ、発電する。リアモータジェネレータ６００により発電された電力は、リアインバータ５００により交流電力から直流電力に変換され、バッテリ４００に蓄えられる。なお、コンバータにより電圧を調整して、リアモータジェネレータ６００やバッテリ４００に電力を供給するようにしてもよい。   On the other hand, at the time of regenerative braking of the vehicle, the rear motor generator 600 is driven by the rear wheels 606 via the drive shaft 604 to generate electric power. The electric power generated by rear motor generator 600 is converted from AC power to DC power by rear inverter 500 and stored in battery 400. It is noted that power may be supplied to rear motor generator 600 and battery 400 by adjusting the voltage with a converter.

ペルチェ素子７００には、補機バッテリ４０４に蓄えられた電力が供給される。ペルチェ素子は、電力が供給されると、リアインバータ５００との接合面側の熱を、接合面とは反対側の面に移動させる。これにより、リアインバータ５００が冷却される。   The Peltier element 700 is supplied with electric power stored in the auxiliary battery 404. When electric power is supplied, the Peltier element moves heat on the joint surface side with the rear inverter 500 to a surface opposite to the joint surface. Thereby, rear inverter 500 is cooled.

図２を参照して、インバータ３００およびリアインバータ５００についてさらに説明する。インバータ３００とバッテリ４００との間には、コンデンサ８００がインバータ３００と並列に接続されている。コンデンサ８００は、インバータ３００とバッテリ４００との間で電力を平滑化する。   The inverter 300 and the rear inverter 500 will be further described with reference to FIG. A capacitor 800 is connected in parallel with the inverter 300 between the inverter 300 and the battery 400. Capacitor 800 smoothes power between inverter 300 and battery 400.

インバータ３００は、６つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）３１０〜３６０と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された６つのダイオード３１１〜３６１と、各ＩＧＢＴにそれぞれ接続され、制御回路３７０が生成した信号に基づいて、ＩＧＢＴを駆動させる６つのＩＧＢＴ駆動回路３１２〜３６２とを含む。各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）と対応するように、ＩＧＢＴ３１０とＩＧＢＴ３２０とが、ＩＧＢＴ３３０とＩＧＢＴ３４０とが、ＩＧＢＴ３５０とＩＧＢＴ３６０とが、それぞれ直列に接続されている。インバータ３００は、各ＩＧＢＴをオン／オフすることにより、交流電力を直流電力に変換したり、直流電力を交流電力に変換したりする。   The inverter 300 includes six IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) 310 to 360, six diodes 311 to 361 connected in parallel to each IGBT so that current flows from the emitter side to the collector side of the IGBT, Six IGBT drive circuits 312 to 362 that are connected to the IGBTs and that drive the IGBTs based on signals generated by the control circuit 370 are included. In order to correspond to each phase (U phase, V phase, W phase), IGBT 310 and IGBT 320, IGBT 330 and IGBT 340, and IGBT 350 and IGBT 360 are connected in series, respectively. The inverter 300 converts AC power into DC power or converts DC power into AC power by turning on / off each IGBT.

リアインバータ５００とバッテリ４００との間には、コンデンサ９００がリアインバータ５００と並列に接続されている。コンデンサ９００は、リアインバータ５００とバッテリ４００との間で電力を平滑化する。   A capacitor 900 is connected in parallel with the rear inverter 500 between the rear inverter 500 and the battery 400. Capacitor 900 smoothes the electric power between rear inverter 500 and battery 400.

リアインバータ５００は、インバータ３００と同様に、６つのＩＧＢＴ５１０〜５６０と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された６つのダイオード５１１〜５６１と、各ＩＧＢＴにそれぞれ接続され、制御回路５７０が生成した信号に基づいて、ＩＧＢＴを駆動させる６つのＩＧＢＴ駆動回路５１２〜５６２とを含む。各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）と対応するように、ＩＧＢＴ５１０とＩＧＢＴ５２０とが、ＩＧＢＴ５３０とＩＧＢＴ５４０とが、ＩＧＢＴ５５０とＩＧＢＴ５６０とが、それぞれ直列に接続されている。リアインバータ５００は、各ＩＧＢＴをオン／オフすることにより、交流電力を直流電力に変換したり、直流電力を交流電力に変換したりする。   As with the inverter 300, the rear inverter 500 includes six IGBTs 510 to 560, six diodes 511 to 561 connected in parallel to each IGBT so that current flows from the emitter side to the collector side of the IGBT, Six IGBT drive circuits 512 to 562 that are connected to the IGBTs and drive the IGBTs based on signals generated by the control circuit 570 are included. In order to correspond to each phase (U phase, V phase, W phase), IGBT 510 and IGBT 520, IGBT 530 and IGBT 540, and IGBT 550 and IGBT 560 are connected in series, respectively. The rear inverter 500 converts AC power into DC power or converts DC power into AC power by turning on / off each IGBT.

制御回路３７０および制御回路５７０は、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量や、スロットル（図示せず）の開度などに基づいて、各ＩＧＢＴオン／オフ比（デューティー比）を算出し、算出されたデューティー比でＩＧＢＴを駆動させる。   The control circuit 370 and the control circuit 570 calculate each IGBT on / off ratio (duty ratio) based on the depression amount of an accelerator pedal (not shown), the opening degree of a throttle (not shown), and the like. The IGBT is driven with the set duty ratio.

図３を参照して、インバータ３００およびコンデンサ８００についてさらに説明する。コンデンサ８００は、コンデンサケース８０２に保持される。コンデンサ８００の正極および負極は、それぞれ正極バスバー８０４および負極バスバー８０６により、インバータ３００に接続される。   With reference to FIG. 3, inverter 300 and capacitor 800 will be further described. Capacitor 800 is held in capacitor case 802. The positive electrode and the negative electrode of capacitor 800 are connected to inverter 300 by a positive electrode bus bar 804 and a negative electrode bus bar 806, respectively.

インバータ３００は、絶縁シートを介してインバータケース３７２の下面に保持される。インバータケース３７２は、上方に向かって開口した凹部の下面から、上方に向かって突出するように設けられた複数の冷却フィン３７４を含む。インバータケース３７２の凹部は、コンデンサケース８０２の下面により封止される。   The inverter 300 is held on the lower surface of the inverter case 372 via an insulating sheet. The inverter case 372 includes a plurality of cooling fins 374 provided so as to protrude upward from the lower surface of the concave portion opened upward. The recess of the inverter case 372 is sealed with the lower surface of the capacitor case 802.

インバータケース３７２、冷却フィン３７４およびコンデンサケース８０２により囲まれる空間に、冷却水が流通させられる。すなわち、インバータケース３７２、冷却フィン３７４およびコンデンサケース８０２により囲まれて、冷却通路３７６が形成される。冷却水は、インバータケース３７２に設けられた流入口（図示せず）から冷却通路３７６内に流入し、インバータケース３７２に設けられた流出口（図示せず）から流出する。なお、冷却水以外の冷却媒体を流通させてもよい。インバータ３００は、冷却通路３７６に流入した冷却水との間で熱交換させられることにより、冷却される。なお、たとえばコンバータなど、インバータ３００以外の電気機器を冷却するようにしてもよい。   Cooling water is circulated in a space surrounded by the inverter case 372, the cooling fins 374 and the capacitor case 802. That is, the cooling passage 376 is formed by being surrounded by the inverter case 372, the cooling fins 374 and the capacitor case 802. The cooling water flows into the cooling passage 376 from an inlet (not shown) provided in the inverter case 372 and flows out from an outlet (not shown) provided in the inverter case 372. A cooling medium other than cooling water may be circulated. Inverter 300 is cooled by heat exchange with cooling water flowing into cooling passage 376. For example, an electric device other than the inverter 300 such as a converter may be cooled.

図４を参照して、リアインバータ５００およびコンデンサ９００についてさらに説明する。リアインバータ５００およびコンデンサ９００は、制御回路５７０と共にインバータケース５７２内に収容されている。インバータケース５７２上部の開口は、カバー５７４により封止されている。   With reference to FIG. 4, rear inverter 500 and capacitor 900 will be further described. Rear inverter 500 and capacitor 900 are housed in inverter case 572 together with control circuit 570. The upper opening of the inverter case 572 is sealed with a cover 574.

リアインバータ５００とコンデンサ９００とは、直流入力バスバー５７６により接続されている。直流入力バスバー５７６は、入力コネクタ５７８に接続されている。入力コネクタ５７８を介して、直流入力バスバー５７６はバッテリ４００に接続される。   Rear inverter 500 and capacitor 900 are connected by a DC input bus bar 576. The DC input bus bar 576 is connected to the input connector 578. DC input bus bar 576 is connected to battery 400 via input connector 578.

リアインバータ５００には、リアインバータ５００と直流入力バスバー５７６との接続部の反対側において、出力バスバー５８０が接続されている。出力バスバー５８０は、出力コネクタ５８２に接続されている。出力バスバー５８０は、出力コネクタ５８２を介してリアモータジェネレータ６００に接続される。   An output bus bar 580 is connected to the rear inverter 500 on the opposite side of the connecting portion between the rear inverter 500 and the DC input bus bar 576. The output bus bar 580 is connected to the output connector 582. Output bus bar 580 is connected to rear motor generator 600 via output connector 582.

リアインバータ５００の下方であって、インバータケース５７２の下面に、ペルチェ素子７００が設けられている。ペルチェ素子７００の下面には、冷却フィン７０２が設けられている。冷却フィン７０２には、車室内および車室外の少なくともいずれか一方から空気が供給される。   A Peltier element 700 is provided below the rear inverter 500 and on the lower surface of the inverter case 572. Cooling fins 702 are provided on the lower surface of the Peltier element 700. Air is supplied to the cooling fin 702 from at least one of the vehicle interior and the vehicle exterior.

ペルチェ素子７００の上面、すなわちインバータケース５７２とペルチェ素子７００との接合面は吸熱面である。ペルチェ素子７００の下面、すなわち、ペルチェ素子７００と冷却フィン７０２との接合面は放熱面である。   The upper surface of the Peltier element 700, that is, the joint surface between the inverter case 572 and the Peltier element 700 is a heat absorbing surface. The lower surface of the Peltier element 700, that is, the joint surface between the Peltier element 700 and the cooling fin 702 is a heat dissipation surface.

なお、ペルチェ素子７００を、リアインバータ５００の上方であって、カバー５７４の上面に設け、冷却フィン７０２をペルチェ素子７００の上面に設けてもよい。この場合、ペルチェ素子７００の下面が吸熱面となり、上面が放熱面となる。   The Peltier element 700 may be provided above the rear inverter 500 and on the upper surface of the cover 574, and the cooling fin 702 may be provided on the upper surface of the Peltier element 700. In this case, the lower surface of the Peltier element 700 is a heat absorbing surface, and the upper surface is a heat radiating surface.

以上のような構成に基づき発現する本実施の形態に係る駆動システムの作用について説明する。   The operation of the drive system according to the present embodiment that is expressed based on the above configuration will be described.

インバータ３００が発熱し、インバータ３００を冷却する必要がある場合は、ウォータポンプ３０２から送出された冷却水がパイプ３０４を通り、冷却通路３７６内に流通させられる。これにより、インバータ３００が冷却水との間で熱交換させられ、冷却される。   When the inverter 300 generates heat and the inverter 300 needs to be cooled, the cooling water sent from the water pump 302 passes through the pipe 304 and flows into the cooling passage 376. Thereby, the inverter 300 is heat-exchanged with cooling water, and is cooled.

リアインバータ５００が発熱し、リアインバータ５００を冷却する必要がある場合は、ペルチェ素子７００に電力が供給されることにより、リアインバータ５００で発生した熱がペルチェ素子７００を介して冷却フィン７０２に伝達される。冷却フィン７０２は、空気との間で熱交換される。これにより、リアインバータ５００が冷却される。   When the rear inverter 500 generates heat and the rear inverter 500 needs to be cooled, power is supplied to the Peltier element 700 so that heat generated in the rear inverter 500 is transmitted to the cooling fin 702 via the Peltier element 700. Is done. Heat is exchanged between the cooling fins 702 and air. Thereby, rear inverter 500 is cooled.

以上のように、本実施の形態に係る駆動システムにおいて、前輪に連結されたドライブシャフトを駆動するモータジェネレータを制御するインバータは、冷却水が供給されることにより冷却される。インバータはエンジンルーム内に設けられている。そのため、エンジンルーム内に設けられたウォータポンプおよびラジエータに連結されたパイプを、インバータに連結するように設けても、パイプの全長が長くなることが抑制される。後輪に連結されたドライブシャフトを駆動するリアモータジェネレータを制御するリアインバータは、ペルチェ素子により冷却される。これにより、冷却水をリアインバータに供給しなくても、リアインバータを冷却することができる。そのため、エンジンルーム内に設けられたウォータポンプおよびラジエータに連結されたパイプを、エンジンルームからリアインバータまで設けるような大規模な冷却システムを設ける必要がない。そのため、コンパクトな構成で、インバータおよびリアインバータを冷却することができる。   As described above, in the drive system according to the present embodiment, the inverter that controls the motor generator that drives the drive shaft connected to the front wheels is cooled by supplying the cooling water. The inverter is provided in the engine room. Therefore, even if the pipe connected to the water pump and the radiator provided in the engine room is provided so as to be connected to the inverter, an increase in the total length of the pipe is suppressed. The rear inverter that controls the rear motor generator that drives the drive shaft connected to the rear wheels is cooled by a Peltier element. Thereby, the rear inverter can be cooled without supplying cooling water to the rear inverter. Therefore, it is not necessary to provide a large-scale cooling system in which a water pump and a pipe connected to the radiator provided in the engine room are provided from the engine room to the rear inverter. Therefore, the inverter and the rear inverter can be cooled with a compact configuration.

＜第２の実施の形態＞
図５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る駆動システムについて説明する。前述の第１の実施の形態においては、ペルチェ素子が、インバータケースの下面に接合されていたが、本実施の形態においては、ペルチェ素子が、インバータケース内に収容されている。冷却フィンは、インバータケースに一体的に形成されている。その他の構成については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 <Second Embodiment>
With reference to FIG. 5, a drive system according to a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the Peltier element is bonded to the lower surface of the inverter case. However, in the present embodiment, the Peltier element is accommodated in the inverter case. The cooling fin is formed integrally with the inverter case. Other configurations are the same as those in the first embodiment. The function about them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

図５に示すように、ペルチェ素子７００は、リアインバータ５００の下面に接合するように、インバータケース５７２内の底面に設けられている。冷却フィン７０２は、インバータケース５７２の下部において、インバータケース５７２に一体的に形成されている。このようにしても、前述の第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。   As shown in FIG. 5, the Peltier element 700 is provided on the bottom surface in the inverter case 572 so as to be joined to the lower surface of the rear inverter 500. The cooling fins 702 are formed integrally with the inverter case 572 under the inverter case 572. Even if it does in this way, the effect similar to the above-mentioned 1st Embodiment can be acquired.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の第１の実施の形態に係る駆動システムを搭載した車両を示す制御ブロック図である。1 is a control block diagram showing a vehicle equipped with a drive system according to a first embodiment of the present invention. インバータおよびリアインバータを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an inverter and a rear inverter. 本発明の第１の実施の形態に係る駆動システムにおけるインバータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inverter in the drive system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る駆動システムにおけるリアインバータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rear inverter in the drive system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る駆動システムにおけるリアインバータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rear inverter in the drive system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００ エンジン、１０６ ドライブシャフト、１０８ 前輪、２００ モータジェネレータ、３００ インバータ、３０２ ウォータポンプ、３０４ パイプ、３０６ ラジエータ、３７２ インバータケース、３７４ 冷却フィン、３７６ 冷却通路、４００ バッテリ、５００ リアインバータ、６００ リアモータジェネレータ、６０４ ドライブシャフト、６０６ 後輪、７００ ペルチェ素子、７０２ 冷却フィン。   100 Engine, 106 Drive shaft, 108 Front wheel, 200 Motor generator, 300 Inverter, 302 Water pump, 304 Pipe, 306 Radiator, 372 Inverter case, 374 Cooling fin, 376 Cooling passage, 400 Battery, 500 Rear inverter, 600 Rear motor generator , 604 drive shaft, 606 rear wheel, 700 Peltier element, 702 cooling fin.

Claims (3)

少なくとも第１の車軸と前記第１の車軸とは異なる第２の車軸とを有する車両の駆動システムであって、
前記第１の車軸を駆動する第１の回転電機と、
第２の車軸を駆動するエンジンと、
前記エンジン側ではなく前記第１の回転電機側に設けられ、前記第１の回転電機を制御する第１の電気機器とを含み、
前記第１の電気機器は、ペルチェ素子を用いて冷却される、車両の駆動システム。 A drive system for a vehicle having at least a first axle and a second axle different from the first axle,
A first rotating electrical machine that drives the first axle;
An engine that drives a second axle;
A first electric device that is provided not on the engine side but on the first rotating electrical machine side and controls the first rotating electrical machine,
The first electric device is a vehicle drive system that is cooled using a Peltier element. 前記駆動システムは、
前記第２の車軸を前記エンジンと協調して駆動する第２の回転電機と、
前記第１の電気機器側ではなく前記エンジン側に設けられ、前記第２の回転電機を制御する第２の電気機器と、
前記第１の電気機器側ではなく前記エンジン側に設けられ、冷却媒体を前記第２の電気機器に供給する冷媒ポンプとをさらに含み、
前記第２の電気機器は、前記冷媒ポンプにより供給される冷却媒体により冷却される、請求項１に記載の車両の駆動システム。 The drive system is
A second rotating electrical machine that drives the second axle in cooperation with the engine;
A second electric device that is provided on the engine side instead of the first electric device side and controls the second rotating electrical machine;
A refrigerant pump that is provided on the engine side instead of the first electric device side and supplies a cooling medium to the second electric device;
The vehicle drive system according to claim 1, wherein the second electric device is cooled by a cooling medium supplied by the refrigerant pump. 前記第２の車軸および前記エンジンは前記車両の前部に設けられ、前記第１の車軸および前記第１の回転電機は前記車両の後部に設けられる、請求項１または２に記載の車両の駆動システム。   3. The vehicle drive according to claim 1, wherein the second axle and the engine are provided at a front portion of the vehicle, and the first axle and the first rotating electrical machine are provided at a rear portion of the vehicle. system.
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