JP2008193863A

JP2008193863A - Motor unit

Info

Publication number: JP2008193863A
Application number: JP2007028091A
Authority: JP
Inventors: Naoyoshi Takamatsu; 直義高松
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2027-02-07
Also published as: JP4899906B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce private wirings in a housing in a motor unit where a motor and an inverter are integrally stored in the housing. <P>SOLUTION: A connector 320 to which a power line 330 from a travel battery is connected is installed on the outer peripheral face of an upper side of the housing 202 of the motor unit 200. A motor storing part 204 and an IPM storing part 206, arranged below the motor storing part 204, are disposed in the housing 202. A motor generator 220, and the like, are stored in the motor-storing part 204. IPM 270 is stored in an IPM storing part 206. A reactor 280, constituting a part of a boosting converter boosting the voltage of a travel battery, is arranged in the motor-storing part 204. The upper part of the reactor 280 is connected to a connector 320, and the lower part of the reactor 280 is connected to IPM 270. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハウジングの内部にモータおよびインバータを一体的に収容するモータユニットに関し、特に、蓄電機構の定格電圧より高い電圧の電力でも作動し得るモータを備えたモータユニットに関する。 The present invention relates to a motor unit that integrally accommodates a motor and an inverter inside a housing, and more particularly to a motor unit including a motor that can operate even with electric power having a voltage higher than a rated voltage of a power storage mechanism.

従来より、インバータとモータとを一体的に備えることにより構造の簡素化および小型化を可能とするインバータ一体型モータが知られている。近年においては、インバータにより変換された交流電流でモータを駆動させて走行する車両（電気自動車やハイブリッド自動車など）に、インバータ一体型モータが搭載されつつあり、インバータ一体型モータの小型化が要望されている。このようなインバータ一体型モータを小型化する技術に関して、たとえば、特開平１０−２４８１９８号公報（特許文献１）に開示された技術がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an inverter-integrated motor that can be simplified and downsized by integrally including an inverter and a motor. In recent years, an inverter-integrated motor is being mounted on a vehicle (such as an electric vehicle or a hybrid vehicle) that is driven by driving a motor with an alternating current converted by the inverter, and there is a demand for downsizing the inverter-integrated motor. ing. As a technique for reducing the size of such an inverter-integrated motor, for example, there is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-248198 (Patent Document 1).

この公報に開示されたインバータ一体型モータは、モータ本体と、上面部にモータ本体が取付けられるモータ取付台と、モータ取付台の内部に収容されるインバータ装置とを含む。 The inverter-integrated motor disclosed in this publication includes a motor main body, a motor mounting base on which the motor main body is mounted on an upper surface portion, and an inverter device housed in the motor mounting base.

この公報に開示されたインバータ一体型モータによると、モータ本体の下方に取付けられるモータ取付台の内部に、インバータ装置を収容する。そのため、モータの軸方向にインバータ装置を収容する場合と比べて、モータの軸方向の長さを小さくすることができる。
特開平１０−２４８１９８号公報 According to the inverter-integrated motor disclosed in this publication, the inverter device is housed inside a motor mounting base that is mounted below the motor body. Therefore, the axial length of the motor can be reduced as compared with the case where the inverter device is accommodated in the axial direction of the motor.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-248198

ところで、インバータ一体型モータにおいて、バッテリの電力をインバータに供給するために、バッテリからの電力線が接続可能なコネクタをインバータ一体型モータの外周面に設ける必要がある。インバータ一体型モータが車両に搭載される場合、コネクタは、水没などによる腐食を防止するため、モータを収容するハウジングの上面部に設けられる場合が多い。 By the way, in an inverter integrated motor, in order to supply the electric power of a battery to an inverter, it is necessary to provide the connector which can connect the power line from a battery in the outer peripheral surface of an inverter integrated motor. When an inverter-integrated motor is mounted on a vehicle, the connector is often provided on the upper surface of a housing that houses the motor in order to prevent corrosion due to submergence or the like.

しかしながら、特許文献１に開示されたインバータ一体型モータにおいては、インバータがモータ本体より下方に設けられているため、コネクタとインバータとが離れた位置に設けられることになる。そのため、モータ本体およびモータ取付台の内部に、コネクタとインバータとを接続する専用の配線を新たに設ける必要があった。 However, in the inverter-integrated motor disclosed in Patent Document 1, since the inverter is provided below the motor body, the connector and the inverter are provided at positions separated from each other. Therefore, it is necessary to newly provide a dedicated wiring for connecting the connector and the inverter inside the motor body and the motor mount.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ハウジングの内部にモータおよびインバータを一体的に収容するモータユニットであって、ハウジング内部の専用の配線を低減することができるモータユニット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 thereof is a motor unit that integrally accommodates a motor and an inverter in a housing, and reduces dedicated wiring inside the housing. It is providing the motor unit which can do.

第１の発明に係るモータユニットは、蓄電機構からの電力供給を受けて作動するモータとモータを駆動するためのインバータとをハウジング内部に収容する。ハウジングの外周面には、蓄電機構からの電力線が接続可能なコネクタが設けられる。モータユニットは、ハウジングの内部に収容され、モータとコネクタとの間に電気的に接続されるインバータと、ハウジングの内部に収容され、インバータとコネクタとの間に電気的に接続されるリアクトルとを含む。 A motor unit according to a first aspect of the present invention houses a motor that operates by receiving power supplied from a power storage mechanism and an inverter for driving the motor inside the housing. A connector to which a power line from the power storage mechanism can be connected is provided on the outer peripheral surface of the housing. The motor unit includes an inverter housed in the housing and electrically connected between the motor and the connector, and a reactor housed in the housing and electrically connected between the inverter and the connector. Including.

第１の発明によると、モータとインバータとが収容されるハウジングの外周面に、蓄電機構からの電力線が接続可能なコネクタが設けられる。ハウジングの内部のコネクタとインバータとの間には、リアクトルが電気的に接続される。すなわち、コネクタとインバータとの電気的な接続がリアクトルを用いて行なわれる。そのため、コネクタとインバータとをハウジングの内部で接続する専用の配線を低減することができる。その結果、ハウジングの内部にモータおよびインバータを一体的に収容するモータユニットであって、ハウジング内部の専用の配線を低減することができるモータユニットを提供することができる。 According to the first invention, the connector capable of connecting the power line from the power storage mechanism is provided on the outer peripheral surface of the housing in which the motor and the inverter are accommodated. A reactor is electrically connected between the connector inside the housing and the inverter. That is, the electrical connection between the connector and the inverter is performed using a reactor. Therefore, it is possible to reduce dedicated wiring for connecting the connector and the inverter inside the housing. As a result, it is possible to provide a motor unit that integrally accommodates the motor and the inverter in the housing, and can reduce the dedicated wiring inside the housing.

第２の発明に係るモータユニットにおいては、第１の発明の構成に加えて、リアクトルは、スイッチング素子との協働によって蓄電機構の電圧を昇圧する昇圧回路の一部を構成する。 In the motor unit according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the reactor constitutes a part of a booster circuit that boosts the voltage of the power storage mechanism in cooperation with the switching element.

第２の発明によると、蓄電機構の電圧を昇圧する昇圧回路の一部を構成するリアクトルを用いて、コネクタとインバータとを接続することができるとともに、蓄電機構の定格電圧より高い電圧の電力をモータへ供給することができる。 According to the second aspect of the invention, the connector and the inverter can be connected using the reactor that constitutes a part of the booster circuit that boosts the voltage of the power storage mechanism, and power higher than the rated voltage of the power storage mechanism can be obtained. Can be supplied to the motor.

第３の発明に係るモータユニットにおいては、第１または２の発明の構成に加えて、リアクトルは、モータの冷却用の冷媒にて冷却される。 In the motor unit according to the third invention, in addition to the configuration of the first or second invention, the reactor is cooled by a coolant for cooling the motor.

第３の発明によると、リアクトルが、モータの冷却用の冷媒にて冷却される。そのため、リアクトル専用の冷却装置を設ける必要がなく、モータユニットをより小型化することができる。 According to the third invention, the reactor is cooled by the coolant for cooling the motor. Therefore, there is no need to provide a dedicated cooling device for the reactor, and the motor unit can be further downsized.

第４の発明に係るモータユニットにおいては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、リアクトルは、電線を巻き付けて構成された環状の形状を有し、かつ環状の形状の内側に形成される空洞部分をモータの回転軸が通るように設けられる。 In the motor unit according to the fourth invention, in addition to the configuration of any one of the first to third inventions, the reactor has an annular shape formed by winding an electric wire, and inside the annular shape. It is provided so that the rotating shaft of the motor passes through the formed hollow portion.

第４の発明によると、リアクトルは、電線を巻き付けて構成された環状の形状を有する。リアクトルは、内側に形成される空洞部分をモータの回転軸が通るように設けられる。これにより、リアクトルをモータの回転軸方向に設ける場合において、モータの回転軸とリアクトルとの干渉を抑制することができる。 According to 4th invention, a reactor has the cyclic | annular shape comprised by winding an electric wire. The reactor is provided so that the rotating shaft of the motor passes through a hollow portion formed inside. Thereby, when providing a reactor in the rotating shaft direction of a motor, interference with the rotating shaft of a motor and a reactor can be suppressed.

第５の発明に係るモータユニットにおいては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、インバータは、コネクタが設けられた側と異なる側のハウジングの内部に収容される。 In the motor unit according to the fifth invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, the inverter is housed in a housing on the side different from the side on which the connector is provided.

第５の発明によると、互いに異なる側に設けられたコネクタとインバータとを、リアクトルにより接続することができる。 According to 5th invention, the connector and inverter which were provided in the mutually different side can be connected by a reactor.

第６の発明に係るモータユニットにおいては、第５の発明の構成に加えて、コネクタは、モータより上側に設けられる。インバータは、モータより下側のハウジングの内部に収容される。 In the motor unit according to the sixth invention, in addition to the configuration of the fifth invention, the connector is provided above the motor. The inverter is accommodated in a housing below the motor.

第６の発明によると、モータより上側に設けられたコネクタと、モータより下側のハウジングの内部に収容されるインバータとが、リアクトルにより接続される。そのため、たとえば、モータユニットが車両に搭載される場合であって、水没防止のためにコネクタをモータより上側に設け、搭載スペースの制約によりインバータをモータより下側に設ける場合において、コネクタとインバータとをハウジングの内部で接続する専用の配線を低減することができる。 According to the sixth aspect of the invention, the connector provided above the motor and the inverter housed in the housing below the motor are connected by the reactor. Therefore, for example, in the case where the motor unit is mounted on a vehicle and the connector is provided above the motor to prevent submergence, and the inverter is provided below the motor due to mounting space restrictions, the connector and the inverter It is possible to reduce the dedicated wiring for connecting the inside of the housing.

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。 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.

図１を参照して、本実施の形態に係るモータユニット２００が搭載される車両について説明する。なお、本実施の形態において、車両はエンジンとモータとの駆動力により走行するハイブリッド車両として説明するが、本発明に係るモータユニット２００が搭載される車両は、ハイブリッド車両に限定されず、たとえば、モータからの駆動力により走行する電気自動車や燃料電池車両であってもよい。また、モータユニット２００が車両駆動用であることに限定されない。 With reference to FIG. 1, a vehicle on which motor unit 200 according to the present embodiment is mounted will be described. In the present embodiment, the vehicle will be described as a hybrid vehicle that travels by the driving force of the engine and the motor. However, the vehicle on which the motor unit 200 according to the present invention is mounted is not limited to a hybrid vehicle. It may be an electric vehicle or a fuel cell vehicle that travels by driving force from a motor. Further, the motor unit 200 is not limited to being used for driving a vehicle.

図１に示すように、車両のエンジンルームには、エンジン１００と、モータユニット２００と、ドライブシャフト３００と、ラジエータ４００とが設けられる。 As shown in FIG. 1, an engine 100, a motor unit 200, a drive shaft 300, and a radiator 400 are provided in the engine room of the vehicle.

エンジン１００とモータユニット２００とは、車両の左右方向に並ぶように互いに固定される。エンジン１００の出力軸はモータユニット２００の入力軸に接続され、モータユニット２００の出力軸はドライブシャフト３００に接続される。エンジン１００の出力およびモータユニット２００の出力が、ドライブシャフト３００を経由して駆動輪３１０に伝達されることにより、車両は走行する。 Engine 100 and motor unit 200 are fixed to each other so as to be aligned in the left-right direction of the vehicle. The output shaft of engine 100 is connected to the input shaft of motor unit 200, and the output shaft of motor unit 200 is connected to drive shaft 300. The vehicle travels when the output of the engine 100 and the output of the motor unit 200 are transmitted to the drive wheels 310 via the drive shaft 300.

モータユニット２００は、ハウジング２０２により密閉されている。ハウジング２０２の外周面には、コネクタ３２０が設けられる。コネクタ３２０には、モータユニット２００より車両後方に搭載された走行用バッテリ（図示せず）からの電力線３３０が接続される。コネクタ３２０は、水没による腐食を防止するため、ハウジング２０２の上側の外周面に設けられる。なお、コネクタ３２０が設けられる外周面が、上側であることに限定されない。 The motor unit 200 is sealed with a housing 202. A connector 320 is provided on the outer peripheral surface of the housing 202. The connector 320 is connected to a power line 330 from a traveling battery (not shown) mounted on the rear side of the vehicle from the motor unit 200. The connector 320 is provided on the outer peripheral surface on the upper side of the housing 202 in order to prevent corrosion due to submersion. The outer peripheral surface on which the connector 320 is provided is not limited to the upper side.

ラジエータ４００は、冷却液（以下、ＬＬＣ（Long Life Coolant）とも記載する）の熱を外気に放出する放熱器である。ラジエータ４００は、モータユニット２００よりも車両前側に設けられる。ラジエータ４００は、循環路４１０，４２０によりモータユニット２００の内部と接続される。ＬＬＣは、電動ウォータポンプ（図示せず）により、ラジエータ４００とモータユニット２００との間を循環路４１０，４２０を経由して循環する。 The radiator 400 is a radiator that releases heat of a coolant (hereinafter also referred to as LLC (Long Life Coolant)) to the outside air. The radiator 400 is provided on the vehicle front side with respect to the motor unit 200. The radiator 400 is connected to the inside of the motor unit 200 by circulation paths 410 and 420. The LLC circulates between the radiator 400 and the motor unit 200 via circulation paths 410 and 420 by an electric water pump (not shown).

図２および図３を参照して、モータユニット２００についてさらに説明する。なお、図２は、車両前側から見たモータユニット２００の断面図である。図３は、図２における３−３断面図である。 The motor unit 200 will be further described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor unit 200 viewed from the front side of the vehicle. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG.

モータユニット２００を密閉するハウジング２０２の内部は、モータ収容部２０４と、ＩＰＭ（Intelligent Power Module）収容部２０６と、モータ収容部２０４とＩＰＭ収容部２０６との間に設けられた流路２６０とに層別される。 The interior of the housing 202 that seals the motor unit 200 includes a motor housing portion 204, an IPM (Intelligent Power Module) housing portion 206, and a flow path 260 provided between the motor housing portion 204 and the IPM housing portion 206. Stratified.

モータ収容部２０４には、モータジェネレータ２１０（ＭＧ（１）２１０）と、モータジェネレータ２２０（ＭＧ（２）２２０）と、動力分割機構２３０と、入力軸２４０と、出力軸２４２と、減速機２５０とが収容される。 The motor housing portion 204 includes a motor generator 210 (MG (1) 210), a motor generator 220 (MG (2) 220), a power split mechanism 230, an input shaft 240, an output shaft 242 and a speed reducer 250. And is housed.

ＭＧ（１）２１０およびＭＧ（２）２２０は、走行用バッテリの定格電圧より高い電圧の電力でも作動し得る三相交流モータであるとともに、走行用バッテリの定格電圧より高い電圧の電力を発電し得るジェネレータである。ＭＧ（１）２１０およびＭＧ（２）２２０は、モータまたはジェネレータとして機能する際、発熱する。 MG (1) 210 and MG (2) 220 are three-phase AC motors that can operate even with electric power having a voltage higher than the rated voltage of the traveling battery, and generate electric power with a voltage higher than the rated voltage of the traveling battery. Is a generator to get. MG (1) 210 and MG (2) 220 generate heat when functioning as a motor or a generator.

動力分割機構２３０は、エンジン１００の動力を駆動輪３１０とＭＧ（１）２１０との２経路に分配する。動力分割機構２３０は、サンギヤ（Ｓ）２３２と（以下、単にサンギヤ２３２と記載する）、ピニオンギヤ２３４と、キャリア（Ｃ）２３６（以下、単にキャリア２３６と記載する）と、リングギヤ（Ｒ）２３８（以下、単にリングギヤ２３８と記載する）とを含む遊星歯車から構成される。 Power split device 230 distributes the power of engine 100 to two paths of drive wheel 310 and MG (1) 210. The power split mechanism 230 includes a sun gear (S) 232 (hereinafter simply referred to as sun gear 232), a pinion gear 234, a carrier (C) 236 (hereinafter simply referred to as carrier 236), and a ring gear (R) 238 ( Hereinafter, it is composed of a planetary gear including a ring gear 238).

ピニオンギヤ２３４は、サンギヤ２３２およびリングギヤ２３８と係合する。キャリア２３６は、入力軸２４０に接続され、ピニオンギヤ２３４が自転可能であるように支持する。サンギヤ２３２はＭＧ（１）２１０の回転軸に連結される。リングギヤ２３８は、出力軸２４２に連結される。 Pinion gear 234 engages with sun gear 232 and ring gear 238. The carrier 236 is connected to the input shaft 240 and supports the pinion gear 234 so that it can rotate. Sun gear 232 is coupled to the rotation shaft of MG (1) 210. Ring gear 238 is coupled to output shaft 242.

入力軸２４０は、エンジン１００のクランクシャフトに接続され、エンジン１００の動力を動力分割機構２３０に入力する。出力軸２４２は、減速機２５０およびＭＧ（２）２２０の回転軸２２２に接続される。ＭＧ（２）２２０の回転軸２２２は、軸廻りに回転可能にハウジング２０２の内壁にベアリング２２４により固定される。 Input shaft 240 is connected to the crankshaft of engine 100 and inputs the power of engine 100 to power split mechanism 230. Output shaft 242 is connected to speed reducer 250 and rotation shaft 222 of MG (2) 220. The rotation shaft 222 of the MG (2) 220 is fixed to the inner wall of the housing 202 by a bearing 224 so as to be rotatable around the shaft.

減速機２５０は、ドライブシャフト３００に接続され、エンジン１００やＭＧ（２）２２０で発生した動力を駆動輪３１０に伝達したり、駆動輪３１０の駆動をエンジン１００やＭＧ（２）２２０に伝達したりする。 Reducer 250 is connected to drive shaft 300 and transmits the power generated by engine 100 and MG (2) 220 to drive wheel 310, and transmits the drive of drive wheel 310 to engine 100 and MG (2) 220. Or

ＩＰＭ収容部２０６は、ハウジング２０２の下面と蓋２０８とにより密閉されて形成される空間である。ＩＰＭ収容部２０６は、車両への搭載スペースの制約などにより、モータ収容部２０４の下側に設けられる。なお、ＩＰＭ収容部２０６は、モータ収容部２０４の下側に設けられることに限定されない。 The IPM storage unit 206 is a space formed by being sealed by the lower surface of the housing 202 and the lid 208. The IPM storage unit 206 is provided on the lower side of the motor storage unit 204 due to restrictions on the mounting space on the vehicle. The IPM storage unit 206 is not limited to be provided below the motor storage unit 204.

ＩＰＭ収容部２０６には、ＩＰＭ２７０（図２および図３の二点鎖線）が収容される。ＩＰＭ２７０は、略直方体状に形成され、複数のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、ＥＣＵ（図示せず）からの制御信号に基づいて各ＩＧＢＴのゲートのオン／オフ（通電／遮断）を制御する電子部品を実装する制御基板と（いずれも図示せず）を含む。ＩＰＭ２７０は、各ＩＧＢＴのゲートのオン／オフにより発熱する。 IPM 270 (two-dot chain line in FIGS. 2 and 3) is accommodated in IPM accommodating portion 206. The IPM 270 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and controls ON / OFF (energization / cutoff) of the gates of each IGBT based on a plurality of IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) and a control signal from an ECU (not shown). It includes a control board on which electronic components are mounted (none of which are shown). The IPM 270 generates heat by turning on / off the gate of each IGBT.

流路２６０には、ラジエータ４００で外気に熱を放出したＬＬＣが流れる。ＬＬＣは循環路４１０から流入し、流路２６０を流れる際、ＩＰＭ２６０の熱を吸収する。さらに、ＬＬＣは、循環路４２０から流出し、ラジエータ４００で再び外気に熱を放出する。 LLC that has released heat to the outside air by the radiator 400 flows through the flow path 260. The LLC flows from the circulation path 410 and absorbs the heat of the IPM 260 when flowing through the flow path 260. Further, the LLC flows out of the circulation path 420 and releases heat to the outside air again by the radiator 400.

本実施に形態において、モータ収容部２０４には、さらに、円環状のリアクトル２８０が設けられる。リアクトル２８０は、支持部２８２によりハウジング２０２の内壁に固定される。リアクトル２８０の上部は、電線２８４Ａ，２８４Ｂによりコネクタ３２０に接続され、リアクトル２８０の下部は、電線２８６Ａ，２８４ＢによりＩＰＭ２７０に接続される。リアクトル２８０は、ＭＧ（２）２２０に隣接して設けられ、内側の空洞部分にＭＧ（２）２２０の回転軸２２２が通るように設けられる。 In the present embodiment, the motor housing portion 204 is further provided with an annular reactor 280. Reactor 280 is fixed to the inner wall of housing 202 by support portion 282. The upper portion of reactor 280 is connected to connector 320 by electric wires 284A and 284B, and the lower portion of reactor 280 is connected to IPM 270 by electric wires 286A and 284B. Reactor 280 is provided adjacent to MG (2) 220, and is provided such that rotation shaft 222 of MG (2) 220 passes through the inner cavity portion.

さらに、モータ収容部２０４には、冷却油が充填される。冷却油は、ＭＧ（１）２１０やＭＧ（２）２２０の回転によりモータ収容部２０４の内部を循環し、ＭＧ（１）２１０、ＭＧ（２）２２０、動力分割機構２３０、およびリアクトル２８０の熱を吸収して冷却する。冷却油が吸収した熱は、流路２６０を流れるＬＬＣに放出されたり、ハウジング２０２を経由して外気に放出されたりする。なお、この冷却油は、ＭＧ（１）２１０、ＭＧ（２）２２０および動力分割機構２３０の回転摩擦を油膜により軽減する潤滑油としても作用する。また、モータ収容部２０４内の短絡を防止するために、冷却油には絶縁油が用いられる。 Furthermore, the motor housing portion 204 is filled with cooling oil. The cooling oil circulates in the motor housing portion 204 by the rotation of MG (1) 210 and MG (2) 220, and heat of MG (1) 210, MG (2) 220, power split mechanism 230, and reactor 280 Absorbs and cools. The heat absorbed by the cooling oil is released to the LLC flowing through the flow path 260 or released to the outside air via the housing 202. This cooling oil also acts as a lubricating oil that reduces rotational friction of MG (1) 210, MG (2) 220, and power split mechanism 230 by an oil film. In order to prevent a short circuit in the motor housing portion 204, insulating oil is used as the cooling oil.

図４を参照して、図２および図３に示すリアクトル２８０について説明する。なお、図４は、リアクトル２８０の斜視図である。 With reference to FIG. 4, reactor 280 shown in FIGS. 2 and 3 will be described. FIG. 4 is a perspective view of reactor 280.

リアクトル２８０は、コア２８０２と、コア２８０２に巻き付けられたコイル２８０４Ａ，２８０４Ｂと、電線２８４Ａ，２８４Ｂと、電線２８６Ａ，２８６Ｂとを含む。 Reactor 280 includes a core 2802, coils 2804A and 2804B wound around core 2802, electric wires 284A and 284B, and electric wires 286A and 286B.

コア２８０２は、円環状に形成される。なお、コア２８０２の形状は、円環状であることに限定されず、たとえば、長方形状の環であってもよい。また、コア２８０２は、環状であれば、ギャップ構造を含んでいてもよい。 The core 2802 is formed in an annular shape. The shape of the core 2802 is not limited to an annular shape, and may be, for example, a rectangular ring. The core 2802 may include a gap structure as long as it is annular.

コイル２８０４Ａは、上側の端部が電線２８４Ａに接続され、下側の端部が電線２８６Ａに接続される。コイル２８０４Ｂは、上側の端部が電線２８４Ｂに接続され、下側の端部が電線２８６Ｂに接続される。 The coil 2804A has an upper end connected to the electric wire 284A and a lower end connected to the electric wire 286A. The coil 2804B has an upper end connected to the electric wire 284B and a lower end connected to the electric wire 286B.

図４のコイル２８０４Ａ，２８０４Ｂ上に示した矢印の方向に走行用バッテリからの直流電流が流れると、図４のコア２８０２上に示した矢印の方向に磁束が発生する。発生した磁束は、コア２８０２中を循環する。 When a direct current from the traveling battery flows in the direction of the arrow shown on the coils 2804A and 2804B in FIG. 4, a magnetic flux is generated in the direction of the arrow shown on the core 2802 in FIG. The generated magnetic flux circulates in the core 2802.

図５を参照して、ＩＰＭ２７０およびリアクトル２８０を含む電源回路について説明する。この電源回路は、ＩＰＭ２７０およびリアクトル２８０の他に、コンデンサ５００を含む。 A power supply circuit including IPM 270 and reactor 280 will be described with reference to FIG. This power supply circuit includes a capacitor 500 in addition to IPM 270 and reactor 280.

ＩＰＭ２７０は、昇圧用ＩＰＭ２７２と、インバータ用ＩＰＭ２７８Ａ，２７８Ｂとを含む。なお、昇圧用ＩＰＭ２７２と、インバータ用ＩＰＭ２７８Ａ，２７８Ｂとは、必ずしも、ＩＰＭ２７０として一体的に設けられることに限定されない。 IPM 270 includes a boosting IPM 272 and inverter IPMs 278A and 278B. Note that the boosting IPM 272 and the inverter IPMs 278A and 278B are not necessarily limited to being integrally provided as the IPM 270.

昇圧用ＩＰＭ２７２は、ＮＰＮトランジスタ２７４Ａ，２７４Ｂを含む。ＮＰＮトランジスタ２７４Ａ，２７４Ｂは、インバータ用ＩＰＭ２７８Ａ，２７８Ｂの電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタ２７４Ａのコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタ２７４Ｂのエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタ２７４Ａ，２７４Ｂのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード２７６Ａ，２７６Ｂが接続されている。 Boosting IPM 272 includes NPN transistors 274A and 274B. NPN transistors 274A and 274B are connected in series between the power supply line and ground line of inverter IPMs 278A and 278B. The collector of NPN transistor 274A is connected to the power supply line, and the emitter of NPN transistor 274B is connected to the ground line. In addition, diodes 276A and 276B that flow current from the emitter side to the collector side are connected between the collectors and emitters of the NPN transistors 274A and 274B.

リアクトル２８０のコイル２８０４Ａは、一方端が走行用バッテリ２２０の電源ラインに接続され、他方端がＮＰＮトランジスタ２７４Ａ，２７４Ｂの中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタ２７４ＡのエミッタとＮＰＮトランジスタ２７４Ｂのコレクタとの間に接続される。なお、リアクトル２８０および昇圧用ＩＰＭ２７２は、昇圧コンバータ６００を構成する。 The coil 2804A of the reactor 280 has one end connected to the power supply line of the traveling battery 220 and the other end between the NPN transistors 274A and 274B, that is, between the emitter of the NPN transistor 274A and the collector of the NPN transistor 274B. Connected. Reactor 280 and boosting IPM 272 constitute boosting converter 600.

昇圧コンバータ６００は、ＥＣＵ（図示せず）によってＮＰＮトランジスタ２７４Ａ，２７４Ｂがオン／オフされ、走行用バッテリから供給された直流電圧を昇圧してコンデンサ５００に供給する。 In step-up converter 600, NPN transistors 274 A and 274 B are turned on / off by an ECU (not shown), and the DC voltage supplied from the traveling battery is stepped up and supplied to capacitor 500.

また、昇圧コンバータ６００は、モータ駆動回路が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、ＭＧ（１）２１０およびＭＧ（２）２２０によって発電され、インバータ用ＩＰＭ２７８Ａ，２７８Ｂによって変換された直流電圧を降圧して走行用バッテリへ供給する。 Boost converter 600 generates DC voltage generated by MG (1) 210 and MG (2) 220 and converted by inverter IPMs 278A and 278B during regenerative braking of a hybrid vehicle or electric vehicle equipped with a motor drive circuit. Is stepped down and supplied to the running battery.

コンデンサ５００は、昇圧コンバータ６００から供給された直流電力の電圧を平滑化し、その平滑化された直流電力をインバータ用ＩＰＭ２７８Ａ，２７８Ｂへ供給する。 Capacitor 500 smoothes the voltage of the DC power supplied from boost converter 600, and supplies the smoothed DC power to inverter IPMs 278A and 278B.

インバータ用ＩＰＭ２７８Ａ，２７８Ｂは、６つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）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つのダイオードとを含む。インバータ用ＩＰＭ２７８Ａ，２７８Ｂは、ＥＣＵからの制御信号に基づいて各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）することにより、走行用バッテリから供給された電流を、直流電流から交流電流に変換し、ＭＧ（１）２１０と、ＭＧ（２）２２０とに供給する。なお、インバータ用ＩＰＭ２７８Ａ，２７８ＢおよびＩＧＢＴには、周知の技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。 Inverter IPMs 278A and 278B include six IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) and six diodes connected in parallel to each IGBT so that current flows from the emitter side to the collector side of the IGBT. The inverter IPMs 278A and 278B convert the current supplied from the traveling battery from direct current to alternating current by turning on / off (energizing / cutoff) the gate of each IGBT based on a control signal from the ECU. , MG (1) 210 and MG (2) 220. In addition, since it is sufficient to use a well-known technique for inverter IPMs 278A, 278B and IGBT, further detailed description will not be repeated here.

以上のような構造に基づく、本実施の形態に係るモータユニット２００の作用について説明する。 The operation of motor unit 200 according to the present embodiment based on the above structure will be described.

走行用バッテリからの電力が、モータユニット２００を密閉するハウジング２０２の外周面に設けられたコネクタ３２０に供給される。コネクタ３２０は、水没防止のために、ハウジング２０２の上側の外周面に設けられる。一方、ＩＰＭ２７０は、車両への搭載スペースの制約により、モータ収容部２０４の下側に設けられる。そのため、コネクタ３２０とＩＰＭ２７０とは離れた位置に設けられ、コネクタ３２０とＩＰＭ２７０とを接続する配線が必要になる。 Electric power from the traveling battery is supplied to a connector 320 provided on the outer peripheral surface of the housing 202 that seals the motor unit 200. The connector 320 is provided on the outer peripheral surface on the upper side of the housing 202 to prevent submersion. On the other hand, the IPM 270 is provided on the lower side of the motor housing portion 204 due to restrictions on the mounting space on the vehicle. For this reason, the connector 320 and the IPM 270 are provided at positions separated from each other, and wiring for connecting the connector 320 and the IPM 270 is required.

そこで、走行用バッテリの電圧を昇圧する昇圧コンバータ６００の一部を構成するリアクトル２８０が、モータ収容部２０４に収容さるとともに、コネクタ３２０とＩＰＭ２７０とに接続される。これにより、コネクタ３２０とＩＰＭ２７０とを接続する専用の配線を低減することができる。 Therefore, reactor 280 that constitutes a part of boost converter 600 that boosts the voltage of the battery for traveling is housed in motor housing portion 204 and connected to connector 320 and IPM 270. As a result, a dedicated wiring for connecting the connector 320 and the IPM 270 can be reduced.

さらに、リアクトル２８０は、ＭＧ（１）２１０、ＭＧ（２）２２０および動力分割機構２３０と同一室内（モータ収容部２０４）に収容される。そのため、リアクトル２８０をＭＧ（１）２１０、ＭＧ（２）２２０および動力分割機構２３０と別々に収容する場合と比べて、ハウジング２０２をより小型化して、モータユニット２００をより小型化することができる。 Reactor 280 is housed in the same room (motor housing section 204) as MG (1) 210, MG (2) 220, and power split mechanism 230. Therefore, compared with the case where reactor 280 is housed separately from MG (1) 210, MG (2) 220, and power split mechanism 230, housing 202 can be made smaller and motor unit 200 can be made smaller. .

さらに、ＭＧ（１）２１０、ＭＧ（２）２２０、動力分割機構２３０、およびリアクトル２８０が、モータ収容部２０４に充填された共通の冷却油により冷却される。そのため、リアクトル２８０専用の冷却装置を設ける必要がなく、モータユニット２００をより小型化することができる。 Furthermore, MG (1) 210, MG (2) 220, power split mechanism 230, and reactor 280 are cooled by common cooling oil charged in motor housing portion 204. Therefore, there is no need to provide a dedicated cooling device for reactor 280, and motor unit 200 can be further downsized.

さらに、リアクトル２８０は、円環状に形成されたコア２８０２と、コア２８０２に巻き付けられたコイル２８０４Ａ，２８０４Ｂとで構成される。リアクトル２８０は、内側の空洞部分にＭＧ（２）２２０の回転軸２２２が通るように、支持部２８２によりハウジング２０２の内壁に固定される。これにより、ＭＧ（２）２２０の回転軸２２２とリアクトル２８０との干渉を抑制するとともに、リアクトル２８０をＭＧ（２）２２０に隣接した位置に設けることができ、モータユニット２００をより小型化することができる。 Furthermore, the reactor 280 includes a core 2802 formed in an annular shape and coils 2804A and 2804B wound around the core 2802. Reactor 280 is fixed to the inner wall of housing 202 by support portion 282 so that rotation shaft 222 of MG (2) 220 passes through the inner cavity portion. Thereby, while suppressing interference with the rotating shaft 222 of MG (2) 220 and the reactor 280, the reactor 280 can be provided in the position adjacent to MG (2) 220, and the motor unit 200 is reduced more in size. Can do.

以上のように、本実施の形態に係るモータユニットによれば、ハウジングの上側に設けられたコネクタと、ハウジングの下側に設けられたＩＰＭとが、リアクトルによって接続される。そのため、コネクタとＩＰＭとを接続する専用の配線を低減することができる。 As described above, according to the motor unit according to the present embodiment, the connector provided on the upper side of the housing and the IPM provided on the lower side of the housing are connected by the reactor. Therefore, it is possible to reduce dedicated wiring for connecting the connector and the IPM.

なお、本実施の形態においては、リアクトル２８０が、ＭＧ（１）２１０、ＭＧ（２）２２０および動力分割機構２３０と同一室内（モータ収容部２０４）に収容される場合について説明したが、本発明に係るモータユニットは、これに限定されない。たとえば、リアクトル２８０が、ＭＧ（２）２２０のみと同一室内に収容される場合や、専用の室内に収容される場合であっても、本発明に係るモータユニットは適用できる。 In the present embodiment, the case where reactor 280 is housed in the same room (motor housing section 204) as MG (1) 210, MG (2) 220, and power split mechanism 230 has been described. The motor unit according to is not limited to this. For example, the motor unit according to the present invention can be applied even when reactor 280 is housed in the same room as MG (2) 220 alone or in a dedicated room.

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.

本発明の実施の形態に係るモータユニットが搭載される車両の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the vehicle by which the motor unit which concerns on embodiment of this invention is mounted. 本発明の実施の形態に係るモータユニットの断面を示す図（その１）である。It is FIG. (1) which shows the cross section of the motor unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータユニットの断面を示す図（その２）である。It is FIG. (2) which shows the cross section of the motor unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータユニットの内部に収容されるリアクトルを示す図である。It is a figure which shows the reactor accommodated in the inside of the motor unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータユニットの内部に収容されるＩＰＭおよびリアクトルを含む電源回路を示す図である。It is a figure which shows the power supply circuit containing IPM and the reactor which are accommodated in the inside of the motor unit which concerns on embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１００エンジン、２００モータユニット、２０２ハウジング、２０４モータ収容部、２０６ＩＰＭ収容部、２０８蓋、２１０ＭＧ（１）、２２０ＭＧ（２）、２２２回転軸、２２４ベアリング、２３０動力分割機構、２３２サンギヤ、２３４ピニオンギヤ、２３６キャリア、２３８リングギヤ、２４０入力軸、２４２出力軸、２５０減速機、２６０流路、２７０ＩＰＭ、２７２昇圧用ＩＰＭ、２７４Ａ，２７４ＢＮＰＮトランジスタ、２７６Ａ，２７６Ｂダイオード、２７８Ａ，２７８Ｂインバータ用ＩＰＭ、２８０リアクトル、２８４Ａ，２８４Ｂ，２８６Ａ，２８６Ｂ電線、３００ドライブシャフト、３１０駆動輪、３２０コネクタ、３３０電力線、４００ラジエータ、４１０，４２０循環路、５００コンデンサ、６００昇圧コンバータ、２８０２コア、２８０４Ａ，２８０４Ｂコイル。 100 Engine, 200 Motor unit, 202 Housing, 204 Motor housing portion, 206 IPM housing portion, 208 Lid, 210 MG (1), 220 MG (2), 222 Rotating shaft, 224 Bearing, 230 Power split mechanism, 232 Sun gear, 234 pinion gear, 236 carrier, 238 ring gear, 240 input shaft, 242 output shaft, 250 speed reducer, 260 flow path, 270 IPM, 272 boost IPM, 274A, 274B NPN transistor, 276A, 276B diode, 278A, 278B inverter IPM 280 Reactor, 284A, 284B, 286A, 286B Electric wire, 300 Drive shaft, 310 Drive wheel, 320 Connector, 330 Power line, 400 Radiator, 410, 420 Circulation Path, 500 capacitor, 600 boost converter, 2802 core, 2804A, 2804B coil.

Claims

A motor unit in which a motor that operates by receiving power supply from a power storage mechanism and an inverter for driving the motor are housed in a housing, and a power line from the power storage mechanism is connected to an outer peripheral surface of the housing Possible connectors are provided,
The motor unit is
An inverter housed in the housing and electrically connected between the motor and the connector;
A motor unit including a reactor housed in the housing and electrically connected between the inverter and the connector.

The motor unit according to claim 1, wherein the reactor forms part of a booster circuit that boosts the voltage of the power storage mechanism in cooperation with a switching element.

The motor unit according to claim 1, wherein the reactor is cooled by a coolant for cooling the motor.

The reactor according to claim 1, wherein the reactor has an annular shape configured by winding an electric wire, and is provided so that a rotating shaft of the motor passes through a hollow portion formed inside the annular shape. The motor unit according to any one of the above.

The motor unit according to claim 1, wherein the inverter is housed in the housing on a side different from a side on which the connector is provided.

The connector is provided above the motor,
The motor unit according to claim 5, wherein the inverter is housed in the housing below the motor.