DE112009000022B4

DE112009000022B4 - Hybridantriebseinheit

Info

Publication number: DE112009000022B4
Application number: DE112009000022.3T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Kakuda; Ryohei Kubo
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2017-09-07
Anticipated expiration: 2029-02-10
Also published as: DE112009000022T5; JP5051456B2; CN101809848A; JP2009201218A; US20090206709A1; US7847450B2; CN101809848B; WO2009104491A1

Abstract

Hybridantriebsvorrichtung mit: einem Hauptkörpergehäuse (60), das in sich eine drehende Elektromaschine (MG) aufnimmt und einen Verbindungsbereich (61) aufweist, der zwischen einer Brennkraftmaschine (E) und einem Wechselrichtergehäuse (10) in axialer Richtung einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine (E) angeordnet ist und mit der Brennkraftmaschine (E) verbunden ist, wobei das Wechselrichtergehäuse (10) mit dem Hauptkörpergehäuse (60) integriert ist und in sich einen Wechselrichter (5) aufnimmt, der die drehende Elektromaschine (MG) steuert, und eine Wechselrichterlüftungsvorrichtung (80) in einem Seitenwandteil (12) des Wechselrichtergehäuses (10) an einer Seite des Verbindungsbereiches (61) derart angeordnet ist, dass eine Verbindung zwischen einer Innenseite und einer Außenseite des Wechselrichtergehäuses (10) geschaffen ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hybridantriebseinheit mit einem Hauptkörpergehäuse, das einen mit einer Brennkraftmaschine verbundenen Verbindungsbereich aufweist und in sich eine drehende Elektromaschine aufnimmt, und einem Wechselrichtergehäuse, das integral mit dem Hauptkörpergehäuse ausgebildet ist und in sich einen Wechselrichter aufnimmt, der die drehende Elektromaschine steuert.
STAND DER TECHNIK
In jüngerer Zeit gewinnen sogenannte Hybridfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine und einer drehenden Elektromaschine als Antriebsleistungsquellen für die Fahrzeuge unter dem Gesichtspunkt von beispielsweise Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Umweltschutz an Aufmerksamkeit. In einem solchen Hybridfahrzeug arbeitet die drehende Elektromaschine als ein Motor, der aus einer Batterie elektrische Leistung erhält, um eine Antriebskraft zu erzeugen. Zusätzlich zur Übertragung der Antriebskraft auf eine Antriebsmechanismusseite, um einen motorischen Antrieb zu erreichen, dient die drehende Elektromaschine zeitweilig dazu, die Batterie zu laden, in welchem Fall die Maschine eine Antriebskraft von einer Brennkraftmaschine erhält, um als ein Generator zu arbeiten. Zusätzlich führt die drehende Elektromaschine eine sogenannte Energierückgewinnung während einer Bremsung durch, wobei eine zusätzliche Trägheitskraft rückgewonnen wird, die das Fahrzeug als die elektrische Leistung hat. Die drehende Elektromaschine kann in einigen Fällen verwendet werden, um die Brennkraftmaschine anzulassen.
Ein Wechselrichter steuert den Betrieb der drehenden Elektromaschine. Die für Motoren vorgesehene Wechselrichterart wandelt eine Gleichstromleistungsquelle, die von einer Batterie geliefert wird, in eine Wechselstromleistungsquelle (U-Phase, V-Phase und W-Phase für eine Dreiphasen-Konfiguration) mittels einer Schaltaktion und führt die Wechselstromleistungsquelle zu jeder Spule. Die Art von Wechselrichter zur Verwendung mit Generatoren dagegen wandelt in jeder Spule erzeugten Wechselstrom in eine Gleichstromleistungsquelle mittels beispielsweise der Schaltaktion und versorgt die Batterie mit der Gleichstromleistungsquelle. Um dabei die an dem Fahrzeug montierte Hybridantriebseinheit so kompakt wie möglich zu halten und den Abstand zwischen dem Wechselrichter und der von ihm zu steuernden drehenden Elektromaschine so kurz wie möglich zu machen, um die Erzeugung elektromagnetischer Störungen zu verhindern, enthält eine bekannte Hybridantriebseinheit ein Hauptkörpergehäuse, das in sich die drehende Elektromaschine aufnimmt, und ein Wechselrichtergehäuse, das integral mit dem Hauptkörpergehäuse ausgebildet ist und in sich den Wechselrichter aufnimmt.
Um damit zu beginnen, der Wechselrichter enthält elektronische Komponenten, wie eine Schaltvorrichtung, eine Diode und eine Steuerschaltung. Eintritt von Feuchtigkeit in das Wechselrichtergehäuse könnte daher zu einer Beschädigung der elektrischen Schaltung durch, beispielsweise, einen Kurzschluss führen. Um dies zu vermeiden, ist das Wechselrichtergehäuse häufig flüssigkeitsdicht gebaut. Trotz des flüssigkeitsdichten Aufbaus ist es jedoch möglich, dass, wenn die Temperatur innerhalb des Wechselrichtergehäuses als Folge einer Schaltaktion des Wechselrichters zunimmt, sich Luft innerhalb des Gehäuses ausdehnt und auch nur eine kleine Luftmenge durch das Gehäuse hindurch austritt. Wenn das Gehäuse danach abgekühlt wird, zieht sich die Luft innerhalb des Gehäuses zusammen, so dass der Druck sinkt und Feuchtigkeit in das Wechselrichtergehäuse durch einen kleinen Spalt darin eintritt.
Um die Wirkung einer Ausdehnung und einer Zusammenziehung von Luft zu vermindern, enthält das Wechselrichtergehäuse daher typischerweise eine Lüftungsvorrichtung zum Vermindern eines Luftdruckunterschiedes zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wechselrichtergehäuses, indem eine Verbindung zwischen beiden geschaffen wird. Die Lüftungsvorrichtung ist grundsätzlich derart aufgebaut, dass nur Gas hindurchtreten kann und keine Feststoffe oder Flüssigkeiten. Der Aufbau ist nichtsdestoweniger nicht in der Lage, den Eintritt von Feuchtigkeit komplett zu verhindern. Daher ist es vorteilhaft, dass die Lüftungsvorrichtung, wo immer möglich, an einer niedrigen Stelle angeordnet ist, die mit geringerer Wahrscheinlichkeit in Berührung mit der Feuchtigkeit kommt.
Das Patentdokument 1 offenbart ein beispielhaftes Gehäuse, bei dem die Lage der Lüftungsvorrichtung in einem Wechselrichtergehäuse derart konstruiert ist, dass die Möglichkeit, dass Wasser ohne weiteres in das Wechselrichtergehäuse eintritt, ausgeschlossen ist. Bei einer Motorantriebseinheit gemäß dem Patentdokument 1 ist die Lüftungsvorrichtung an einer Bodenfläche des Wechselrichtergehäuses derart angeordnet, dass ein Öffnungsbereich der Lüftungsvorrichtung zur Außenseite des Gehäuses einem Nabenbereich gegenüberliegt, der konzentrisch mit einer Motorwelle an einer Seitenfläche des Hauptkörpergehäuses ausgebildet ist, das in sich einen Motor aufnimmt. Die Lüftungsvorrichtung ist durch Kombination von zwei vertikalen Pfaden gebildet, die sich vertikal erstrecken, und horizontalen Pfaden, die sich horizontal relativ zu der Bodenfläche des Wechselrichtergehäuses erstrecken. Mit anderen Worten ist in der Motorantriebseinheit gemäß Patentdokument 1 die Lüftungsvorrichtung derart aufgebaut, dass Feuchtigkeit in die Innenseite nur eintreten kann, wenn die Feuchtigkeit durch vollständig gebogene Pfade hindurchtritt, die die Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wechselrichtergehäuses schaffen. Zusätzlich ist eine Anordnung derart gemacht, dass eine Ventilation auf der Seite des Hauptkörpergehäuses zwischen der Innenseite des Hauptkörpergehäuses und der Außenseite der Motorantriebseinheit durch einen schmalen Spalt, das Wechselrichtergehäuse und die Lüftungsvorrichtung hindurch möglich ist, wobei der schmale Spalt um einen Metallstab herum ausgebildet ist, der durch die Bodenfläche des Wechselrichtergehäuses hindurchtritt und sich durch das Wechselrichtergehäuse und das Hauptkörpergehäuse hindurch erstreckt.
[Patentdokument 1]

Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. JP-A-08-65945 (Seite 4, 1 und 2)

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Anordnung, bei der die Lüftungsvorrichtung an der Unterseite des Wechselrichtergehäuses angeordnet ist und der Seitenfläche des Hauptkörpergehäuses gegenüberliegt, das in sich den Motor aufnimmt, bietet eine bessere Wasserdichtigkeitseigenschaft im Vergleich zu einer Anordnung, bei der die Lüftungsvorrichtung an einer Oberseite oder einer Seitenfläche angeordnet ist. Die Anordnung führt jedoch dazu, dass die Fläche der Unterseite größer wird, um einen Bereich aufzunehmen, der einer von der Lüftungsvorrichtung eingenommenen Fläche entspricht. Dies führt dazu, dass die gesamte Antriebseinheit größer wird.
In der JP 2004-122979 A ist eine Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Klemmengehäuse beschrieben, das integral mit einem Hauptkörpergehäuse ausgebildet ist, das einen Elektromotor aufnimmt und eine Lüftungsvorrichtung aufweist, die die Innenseite und die Außenseite des Klemmengehäuses verbindet. Die Lüftungsvorrichtung ist an einem Seitenwandbereich des Klemmengehäuses angeordnet. Ein Wechselrichtergehäuse fehlt. Der Elektromotor und das Klemmengehäuse sind parallel zueinander in der axialen Richtung der Bremskraftmaschine angeordnet.
Die JP-H-09-182352 A beschreibt eine elektromotorische Antriebsvorrichtung mit einem Hauptkörpergehäuse, das eine drehende Elektromaschine aufnimmt, und einem Wechselrichtergehäuse, das integral mit dem Hauptkörpergehäuse ausgebildet ist und einen Wechselrichter zur Steuerung der drehenden Elektromaschine aufnimmt. Eine Wechselrichterentlüftungsvorrichtung ist im Boden des Wechselrichtergehäuses ausgebildet.
Die JP 2007-166803 A beschreibt die Anordnung eines mit einem Leiterbauteil integrierten Stromsensors in einem Fahrzeugantrieb.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hybridantriebseinheit zu schaffen, bei der die Möglichkeit des Eintritts von Feuchtigkeit oder einem anderen Fremdmaterial vermindert wird, ohne dass die Abmessung der gesamten Antriebseinheit vergrößert wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Hybridantriebsvorrichtung gerichtet.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, ist die charakteristische Anordnung einer erfindungsgemäßen Hybridantriebseinheit, die ein Hauptkörpergehäuse, das einen mit einer Brennkraftmaschine verbundenen Verbindungsbereich aufweist und in sich eine drehende Elektromaschine aufnimmt und ein Wechselrichtergehäuse, das mit dem Hauptkörpergehäuse integriert ist und in sich einen Wechselrichter aufnimmt, der die drehende Elektromaschine steuert, wie folgt. Eine Wechselrichterlüftungsvorrichtung ist in einem Seitenwandbereich des Wechselrichtergehäuses an einer Seite des Verbindungsbereiches derart angeordnet, dass eine Verbindung zwischen einer Innenseite und einer Außenseite des Wechselrichtergehäuses geschaffen ist.
Man beachte, dass in der vorliegenden Erfindung „drehende Elektromaschine” in dem Sinn verwendet wird, dass Konzepte eines Motors, eines Generators und eines Motorgenerators, der die Funktion des Motors oder des Generators je nach Notwendigkeit erreicht, eingeschlossen sind.
Bei der vorstehenden charakteristischen Anordnung ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung in dem Seitenwandteil des Wechselrichtergehäuses auf der Seite des Verbindungsbereiches angeordnet, der als ein Teil dient, an den die Brennkraftmaschine relativ zu dem Hauptkörpergehäuse angeschlossen ist, so dass die Wechselrichterlüftungsvorrichtung der Brennkraftmaschine in dem Seitenwandteil des Wechselrichtergehäuses gegenüberliegt. Die Brennkraftmaschine dient daher als eine Art Schutzwand, die verhindert, dass Wasser oder ähnliches direkt auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung von der Seite der Brennkraftmaschine her spritzt. Dabei ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung an dem Seitenwandteil angeordnet und nicht an einem Bodenteil des Wechselrichtergehäuses, was die Notwendigkeit einer Vergrößerung einer Unterseitenfläche des Wechselrichtergehäuses eliminiert. Daher kann eine Hybridantriebseinheit geschaffen werden, die die Möglichkeit vermindert, dass Feuchtigkeit oder anderes Fremdmaterial eintritt, ohne dass die Abmessung der gesamten Antriebseinheit vergrößert wird.
Vorzugsweise ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung oberhalb des Verbindungsbereichs in überlappender Art angeordnet.
Mit dieser Anordnung sind das Hauptkörpergehäuse und die Brennkraftmaschine an dem Verbindungsbereich miteinander verbunden und die Wechselrichterlüftungsvorrichtung ist oberhalb davon in überlappender Art angeordnet. Das Hauptkörpergehäuse und die Brennkraftmaschine dienen daher integral als eine Art Schutzwand, mit der verhindert wird, dass Wasser oder ähnliches von einer Unterseite der Antriebseinheit auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung spritzt. Folglich kann verhindert werden, dass Spritzwasser oder ähnliches, das bei fahrendem Fahrzeug hochspritzt, von unten auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung spritzt.
Vorzugsweise ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung an einer Stelle angeordnet, die niedriger ist als die Brennkraftmaschine, und überlappt die Brennkraftmaschine in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung.
Mit dieser Anordnung ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung an einer Stelle angeordnet, die niedriger als die Brennkraftmaschine ist, und überlappt die Brennkraftmaschine in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, so dass die Wechselrichterlüftungsvorrichtung der Brennkraftmaschine in dem Seitenwandteil des Wechselrichtergehäuses sicher gegenüberliegt. Die Brennkraftmaschine dient daher als eine Art Schutzwand, die verhindert, dass Wasser oder ähnliches direkt auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung von der Seite der Brennkraftmaschine her spritzt.
Vorzugsweise enthält die Hybridantriebseinheit weiter: eine Teilwand, die einen Raum innerhalb des Wechselrichtergehäuses von einem Raum innerhalb des Hauptkörpergehäuses abtrennt; einen Verbindungskörper, der durch die Trennwand in flüssigkeitsdichter Weise durchdringt und den Wechselrichter und die drehende Elektromaschine elektrisch verbindet; und eine Hauptkörperlüftungsvorrichtung in dem Hauptkörpergehäuse an einem obersten Bereich des Raumes innerhalb des Hauptkörpergehäuses.
Bei dieser Anordnung durchdringt der Verbindungskörper die Teilwand in flüssigkeitsdichter Weise, die den Raum innerhalb des Wechselrichtergehäuses von dem Raum innerhalb des Hauptkörpergehäuses trennt, ohne eine Verbindung zwischen ihnen zu schaffen. Öl, das durch die Innenseite des Hauptkörpergehäuses zirkuliert, um beispielsweise einen Wärme erzeugenden Körper zu kühlen oder ein drehendes Bauteil zu schmieren, kann daher an einem Eintritt in das Wechselrichtergehäuse gehindert werden. Dabei durchdringt der Verbindungskörper die Teilwand, um den Wechselrichter elektrisch mit der drehenden Elektromaschine zu verbinden. Dadurch wird eine kurze Pfadlänge der elektrischen Verbindung erzielt. Die gesamte Antriebseinheit kann daher kompakt ausgebildet werden und die Erzeugung von elektromagnetischem Rauschen kann verhindert werden.
Weiter enthält der Hauptkörper die Hauptkörperlüftungsvorrichtung, der getrennt von der Wechselrichterlüftungsvorrichtung angeordnet ist. Dies hilft dabei, die Wirkung von sich ausdehnender und zusammenziehender Luft innerhalb des Hauptkörpergehäuses zu vermindern. Die Hauptkörpergehäuselüftungsvorrichtung ist in dem Hauptkörpergehäuse an dem obersten Bereich des Raums innerhalb des Hauptkörpergehäuses angeordnet. Dies vermindert die Möglichkeit, dass Feuchtigkeit oder anderes Fremdmaterial in das Hauptkörpergehäuse eindringt und verhindert, dass innerhalb des Hauptkörpergehäuses sich verteilendes Öl auf die Hauptkörperlüftungsvorrichtung spritzt.
Vorzugsweise enthält die Hybridantriebsvorrichtung weiter einen Stromsensor zum Erfassen der Stromstärke, die durch den Verbindungskörper fließt. Vorzugsweise ist der Stromsensor neben dem Seitenwandteil des Wechselrichtergehäuses an der Seite des Verbindungsbereiches angeordnet und die Wechselrichterlüftungsvorrichtung ist an einer Stelle angeordnet, die den Stromsensor in einer Höhenrichtung innerhalb des Wechselrichtergehäuses nicht überlappt.
In Bereichen um einen Öffnungsbereich der Wechselrichterlüftungsvorrichtung innerhalb des Gehäuses ist ein bestimmtes Ausmaß an Raum für Ventilation notwendig. Mit dieser Anordnung überlappen die Wechselrichterlüftungsvorrichtung und der Stromsensor in Höhenrichtung innerhalb des Wechselrichtergehäuses nicht gegenseitig. Dies eliminiert die Notwendigkeit, einen speziellen Raum zwischen dem Öffnungsbereich der Lüftungsvorrichtung und einer Seitenfläche des Stromsensors vorzusehen. Die Wechselrichterlüftungsvorrichtung kann daher vorgesehen werden, ohne dass das Wechselrichtergehäuse größer wird.
Vorzugsweise enthält das Wechselrichtergehäuse ein Anschlussteil, das an einem vorspringenden Bereich angeordnet ist, der gebildet ist, indem der Seitenwandteil auf der Seite des Verbindungsbereichs auswärts vorspringt, um den Wechselrichter mit einer Stromquelle zu verbinden. Vorzugsweise ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung neben dem vorstehenden Bereich angeordnet.
Bei dieser Anordnung ist der Verbindungsbereich, der für eine Verbindung des Wechselrichters mit der Stromquelle, die den Wechselrichter mit elektrischer Leistung versorgt, in dem vorspringenden Bereich aufgenommen und der vorspringende Bereich schließt sich an die Wechselrichterlüftungsvorrichtung derart an, dass er die Wechselrichterlüftungsvorrichtung teilweise abdeckt. Dies ermöglicht zusätzlich, zu verhindern, dass Wasser oder ähnliches auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung spritzt.
Weiter enthält die Wechselrichterlüftungsvorrichtung einen äußeren Öffnungsbereich, der in eine Richtung im Wesentlichen parallel mit dem Seitenwandteil an der Seite des Verbindungsbereiches öffnet, und eine zylindrische Wand ist derart ausgebildet, dass sie sich zu einer Stelle erstreckt, die höher als der außenseitige Öffnungsbereich in einem Bereich erstreckt, der die Wechselrichterlüftungsvorrichtung in dem Wechselrichtergehäuse umgibt.
Mit dieser Anordnung öffnet der außenseitige Öffnungsbereich in die im Wesentlichen mit dem Seitenwandteil an der Seite des Verbindungsbereiches parallelen Richtung. Sollte Wasser oder ähnliches auf die Wandoberfläche des Seitenwandteils des Wechselrichtergehäuses aus einer im Wesentlichen vertikalen Richtung spritzen, kann verhindert werden, dass das Wasser oder ähnliches direkt den außenseitigen Öffnungsbereich erreicht. Zusätzlich kann, selbst wenn Wasser oder ähnliches auf einen Bereich um die Wechselrichterlüftungsvorrichtung spritzt, die zylindrische Wand verhindern, dass Wasser oder ähnliches die Wechselrichterlüftungsvorrichtung über die Wandoberfläche des Wechselrichtergehäuses erreicht. Selbst in solchen Fällen kann daher verhindert werden, dass Wasser oder ähnliches unmittelbar in das Wechselrichtergehäuse gelangt.
Vorzugsweise enthält die zylindrische Wand einen in senkrecht abwärtiger Richtung ausgeschnittenen Bereich.
Sollte bei dieser Anordnung Wasser oder ähnliches einen Raum erreichen, der durch die Wandoberfläche des Seitenwandteils des Wechselrichtergehäuses und die Innenseite der zylindrischen Wand definiert ist, kann Wasser oder ähnliches aus dem ausgeschnittenen Bereich in senkrecht abwärtiger Richtung wirksam abgegeben werden. Damit wird erreicht, dass die Möglichkeit, dass Wasser oder ähnliches in das Wechselrichtergehäuse eindringt, weiter vermindert wird.
Bei der vorbeschriebenen Hybridantriebseinheit enthält die Wechselrichterlüftungsvorrichtung vorzugsweise ein Durchgangsloch, das in dem Seitenwandteil des Wechselrichtergehäuses vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wechselrichtergehäuses zu schaffen, und eine Lüfterkappe, die in das Durchgangsloch eingesetzt ist.
Mit dieser Anordnung kann die Wechselrichterlüftungsvorichtung ausgebildet werden, indem nur das Durchgangsloch in dem Wechselrichtergehäuse ausgebildet wird und die getrennte Lüfterkappe mit jedweder gewünschten Gestalt ausgebildet wird, und indem die Lüfterkappe in das Durchgangsloch eingesetzt wird. Auf diese Weise kann eine Wechselrichterlüftungsvorrichtung jedweder gewünschter Gestalt ausgebildet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht, die eine Antriebseinheit zeigt, in der eine Steuereinheit der Antriebseinheit integral angebracht ist.
2 ist eine Vorderansicht, die die mit einer Brennkraftmaschine verbundene Antriebseinheit zeigt.
3 ist eine axial entwickelte Querschnittsansicht der Antriebseinheit.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Steuereinheit der Antriebseinheit.
5 ist eine schematische Ansicht einer Schaltungskonfiguration der Steuereinheit der Antriebseinheit.
6 ist eine Aufsicht eines Wechselrichtergehäuses.
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Verbindungsteil zwischen einem Antriebsgehäuse und dem Wechselrichtergehäuse zeigt.
8 ist eine Querschnittsansicht einer Wechselrichterlüftungsvorrichtung.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Wechselrichtergehäuses mit der Wechselrichterlüftungsvorrichtung darin.
10 ist eine Vorderansicht einer Wechselrichterlüftungsvorrichtung entsprechend einer weiteren Ausführungsform und einer darum angeordneten zylindrischen Wand.
BESTE ARTEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren eine Hybridantriebseinheit entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Seitenansicht einer Hybridantriebseinheit 2 (nachfolgend lediglich als Antriebseinheit 2 bezeichnet), in der integral eine Steuereinheit 4 montiert ist. 2 ist eine Vorderansicht der mit einer Brennkraftmaschine E verbundenen Antriebseinheit 2. 3 ist eine axial entwickelte Querschnittsansicht der Antriebseinheit 2. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Steuereinheit 4. 5 ist eine schematische Ansicht einer Schaltungskonfiguration der Steuereinheit 4. 6 ist eine Aufsicht eines Wechselrichtergehäuses 10. 7 ist eine Querschnittsansicht eines Verbindungsteils zwischen einem Antriebseinheitsgehäuse 60 und dem Wechselrichtergehäuse 10. 8 ist eine Querschnittsansicht einer Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80. 9 ist eine perspektivische Ansicht des Wechselrichtergehäuses 10 mit der Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 darin. 10 ist eine Vorderansicht einer Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 entsprechend einer weiteren Ausführungsform und einer darum angeordneten zylindrischen Wand 85.
1. Anordnungen der Antriebseinheit
Zunächst werden Anordnungen der Antriebseinheit 2 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wie in 1 und 2 dargestellt, enthält die Antriebseinheit 2 eine Antriebseinheit 3 und die Steuereinheit 4. Die Antriebseinheit 3 enthält beispielsweise ein Planetengetriebe P als ein Leistungsverteilsystem, einen Vorgelegegetriebemechanismus T, eine Differenzialvorrichtung D, einen Motor M und einen Generator G, wie in 3 gezeigt. Die Antriebseinheit 3 arbeitet, während die Drehzahl einer von der Brennkraftmaschine E her eingegebenen Drehantriebskraft sich ändert, mit dem Motor oder dem Generator G zusammen, um die Drehantriebskraft auf ein Antriebsrad eines Fahrzeugs zu übertragen. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Motor M und der Generator G einer drehenden Elektromaschine der vorliegenden Erfindung. Weiter enthält die Steuereinheit 4 einen Wechselrichter 5, der den Betrieb des Motors M und des Generators G steuert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Antriebseinheit 2 neben der Brennkraftmaschine E beispielsweise in einem Fahrzeug mit vorne angeordneter Brennkraftmaschine, beispielsweise einem FF-Fahrzeug (Frontmaschine Frontantrieb). Wie in 1 und 2 dargestellt, ist die Antriebseinheit 2 mit der Brennkraftmaschine E über einen Verbindungsteil bzw. einen Verbindungsbereich 61 verbunden, der an dem Antriebseinheitsgehäuse 60 ausgebildet ist. Die Antriebseinheit 2 und die Brennkraftmaschine sind zwischen einem Kühler 76, der Kühlmittel oder Schmiermittel kühlt, und einer Teiler- bzw. Trennwand 77 angeordnet, die einen Motorraum, der die Brennkraftmaschine und ähnliches aufnimmt, von einem Kabinenraum trennt.
Wie in 3 dargestellt, enthält die Antriebseinheit 3 als größere Komponenten den Generator G und das Planetengetriebe P als das Leistungsverteilsystem, die auf einer ersten Achse A1 angeordnet sind, den Motor M, der auf einer zweiten Achse A2 angeordnet ist, und die Differenzialvorrichtung D, die auf einer vierten Achse A4 angeordnet ist. Zusätzlich ist der Vorgelegegetriebemechanismus T, der ein Ausgangsdrehelement des Planetengetriebes P und den Motor M antriebsmäßig mit der Differenzialvorrichtung D verbindet, auf einer dritten Achse A3 angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass das Planetengetriebe ein Planetengetriebe der Einzelplanetenbauart ist, bei der ein Sonnenrad s mit dem Generator G verbunden ist, ein Träger c mit einer Ausgangswelle 63 der Brennkraftmaschine über einen Dämpfer 62, der auf der ersten Achse A1 angeordnet ist, verbunden ist, und ein Ringrad r mit dem Vorgelegegetriebemechanismus T als ein Ausgangsdrehelement verbunden ist. Diese Komponenten der Antriebseinheit 3 sind in dem Antriebseinheitsgehäuse 60 aufgenommen. Das Antriebseinheitsgehäuse 60 der vorliegenden Ausführungsform entspricht dem Hauptkörpergehäuse der vorliegenden Erfindung.
Die Steuereinheit 4 ist integral an einem oberen Bereich der Antriebseinheit 3 angebracht. Genauer ist, wie in 1 dargestellt, das Wechselrichtergehäuse 10 der Steuereinheit 4 an einer geneigten oberen Oberfläche 60a des Antriebseinheitsgehäuses 60 fixiert und befestigt, die derart angeordnet ist, dass sie einen Außendurchmesser des Motors M und des Generators G deutlich berührt, was dazu führt, dass die Steuereinheit 4 mit der Antriebseinheit 3 integriert ist. Zusätzlich hat, um an der Antriebseinheit 3 geneigt montiert zu sein, die Steuereinheit 4 einen Deckel 39 mit im Wesentlichen trapezoidaler Gestalt mit einer Breite (eine Länge in einer Richtung parallel zu der oberen Oberfläche 60a), die mit größerem Abstand weg von dem Antriebseinheitsgehäuse 60 abnimmt, wenn die Antriebseinheit 2 von der Seite des Verbindungsbereiches 61 zwischen dem Antriebseinheitsgehäuse 60 und der Brennkraftmaschine E gesehen wird. Weiter ist der Deckel 39 derart ausgebildet, dass eine erste Seitenfläche von ihm sich im Wesentlichen horizontal erstreckt, während sich eine zweite Seitenfläche von ihm im Wesentlichen vertikal erstreckt, und zwar in einem Zustand, in dem die Steuereinheit 4 an der Antriebseinheit 3 montiert ist. Auf diese Weise hat die gesamte Antriebseinheit 2, die die Antriebseinheit 3 mit der Steuereinheit 3 integriert, einen kompakten Umriss mit kleinen Vorsprüngen nach oben und seitwärts (nach rechts gemäß 1).
Wie in 3 dargestellt, ist eine Oberwand 16 an einem Anschlussbereich zwischen dem Antriebseinheitsgehäuse 60 der Antriebseinheit 3 und dem Wechselrichtergehäuse 10 der Steuereinheit 4 angeordnet. Zusätzlich ist eine Kühlstruktur zum Kühlen von Schaltvorrichtungsmodulen 31, 32, des Motors M, des Generators G und ähnlichem angeordnet.
Die Kühlstruktur enthält einen Hydraulikfluidströmungspfad Ro und einen Kühlmittelströmungspfad Rc. Ein Hydraulikfluid, das durch die Innenseite der Antriebseinheit 3 zirkuliert, strömt durch den Hydraulikfluidströmungspfad Ro. Ein Kühlmittel, wie Kühlwasser oder Kühlmedium, strömt durch den Kühlmittelströmungspfad Rc. Zwischen diesen erfolgt ein Wärmeaustausch. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Hydraulikfluidströmungspfad Ro als ein Raum mit Rippen 64 an einer Oberseite der Oberwand 16 ausgebildet. Eine Wärmeübertragungswand 65 ist weiter derart montiert, dass sie eine Öffnungsoberfläche des Raums abdeckt. Die Wärmeübertragungswand 65 hat an ihren beiden Seiten Wärmeübertragungsrippen 66, und ein Wärmeaustausch erfolgt zwischen dem Hydraulikfluid in dem Hydraulikfluidströmungspfad Ro und dem Kühlmittel in dem Kühlmittelströmungspfad Rc. Zusätzlich wird der Kühlmittelströmungspfad Rc durch ein flach geformtes Abstandsbauteil 15, das an einer Unterseite eines Bodenteils 11 des Wechselrichtergehäuses 10 befestigt ist, in obere und untere zwei Stufen unterteilt. Die mittels des Abstandsbauteils 15 an der Seite des Wechselrichtergehäuses 10 abgeteilte Stufe ist als ein Oberstufenkühlmittelströmungspfad Rc1 definiert, während die von dem Abstandsbauteil 15 an der Seite der Oberwand 16 abgetrennte Stufe als ein Unterstufenströmungsmittelpfad Rc2 definiert ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Oberstufenkühlmittelströmungspfad Rc1 als ein Raum zwischen Kühlrippen 13, die integral mit dem Bodenteil 11 des Wechselrichtergehäuses 10 ausgebildet sind, ausgebildet ist, und dass das Abstandsbauteil 15 derart angeordnet ist, dass es eine Öffnungsfläche des Raums abdeckt. Zusätzlich ist der Unterstufenkühlmittelströmungspfad Rc2 als ein Raum zwischen dem Abstandsbauteil 15 und der Wärmeübertragungswand 65 und einem umgebenden Raum ausgebildet.
Das Hydraulikfluid, das durch die Innenseite der Antriebseinheit 2 zirkuliert ist, wird warm und tauscht, während es durch den Hydraulikfluidströmungspfad Ro strömt, mit dem Kühlmittel, das durch den Unterstufenkühlmittelströmungspfad Rc2 strömt, über die Wärmeübertragungswand 65 Wärme aus und wird dadurch gekühlt. Wie später beschrieben werden wird, erzeugen die Schaltvorrichtungsmodule 31, 32, die den Wechselrichter 5 bilden, eine große Wärmemenge, weil ein starker Strom durch sie hindurch fließt. Die Schaltvorrichtungsmodule 31, 32 sind daher derart angeordnet, dass sie in Berührung mit einer Oberseite des Bodenteils 11 des Wechselrichtergehäuses 10 sind. Die Schaltvorrichtungsmodule 31, 32 tauschen daher mit dem Kühlmittel, das zwischen den Kühlrippen 13 des Oberstufenkühlmittelströmungspfads Rc1 strömt, über die Kühlrippen 13, die an dem Bodenteil 11 des Wechselrichtergehäuses 10 ausgebildet sind, Wärme aus und werden dadurch gekühlt. Um einen solchen Wärmeaustausch durchzuführen, sollte das Wechselrichtergehäuse 10, das die Kühlrippen 13 aufweist, und die Wärmeübertragungswand 65 vorzugsweise aus Aluminium oder einem anderen gut Wärme leitenden Material hergestellt sein. Das Abstandsbauteil 15 dagegen sollte vorzugsweise aus einem schlecht Wärme leitenden Material hergestellt sein, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Oberstufenkühlmittelströmungspfad Rc1 und dem Unterstufenkühlmittelströmungspfad Rc2 zu verhindern.
Die Oberwand 16 ist derart angeordnet, dass sie in Berührung mit einer Verbindungsfläche des unteren Teils 11 des Wechselrichtergehäuses 10 und der oberen Oberfläche 60a des Antriebseinheitsgehäuses 60 ist. Ein von der Oberwand 16 und dem Antriebseinheitsgehäuse 60 umgebener Raum ist als Innenraum des Antriebseinheitsgehäuses ausgebildet. Zusätzlich ist ein Raum zwischen dem unteren Teil 11 des Wechselrichtergehäuses 10 und dem Deckel 39 als ein Innenraum des Wechselrichtergehäuses ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben der untere Teil 11 des Wechselrichtergehäuses 10 und die Oberwand 16 einen Öffnungsbereich, der eine Verbindung zwischen dem Antriebseinheitsgehäuseinnenraum und dem Wechselrichtergehäuseinnenraum bildet. Ein Verbindungskörper 17 dringt durch den Öffnungsbereich hindurch (siehe 7). Ein Raum zwischen dem Öffnungsbereich der Oberwand 16 und dem Verbindungskörper 17 wird mittels eines Isolierbauteils 18 und eines Dichtungsbauteils 19 flüssigkeitsdicht gemacht, wie im Detail später beschrieben. Somit sind der Wechselrichtergehäuseinnenraum und der Antriebseinheitsgehäuseinnenraum voneinander mit dem unteren Teil 11 des Wechselrichtergehäuses 10 und der Oberwand 16 als Grenzen voneinander getrennt. Somit entsprechen bei der vorliegenden Ausführungsform der untere Teil 11 des Wechselrichtergehäuses 10 und die Oberwand 16 einer Trennwand gemäß der vorliegenden Erfindung. Es sei darauf hingewiesen, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Oberwand 16 einen Teil der Antriebseinheit 3 bildet und die obere Oberfläche der Oberwand 16 als die obere Oberfläche 60a des Antriebseinheitsgehäuses 60 dient.
Das Antriebseinheitsgehäuse 60 enthält eine Hauptkörperlüftungsvorrichtung 90. Die Hauptkörperlüftungsvorrichtung 90 ist getrennt von der Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 vorgesehen, die später beschrieben wird. Die Hauptkörperlüftungsvorrichtung 90 schafft eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Antriebseinheitsgehäuses 60, wodurch eine Funktion erzielt wird, dass ein Luftdruckunterschied des atmosphärischen Druckes zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses vermindert wird. Wie in 1 dargestellt, ist die Hauptgehäuselüftungsvorrichtung 90 an dem Antriebseinheitsgehäuse 60 an dem obersten Bereich des Raumes innerhalb des Antriebseinheitsgehäuses 60 angeordnet. Dies erlaubt, dass die Hauptkörperlüftungsvorrichtung 90 einem Spritzen von beispielsweise Wasser an der Außenseite des Antriebseinheitsgehäuses 60 weniger ausgesetzt ist. Die Anordnung ermöglicht weiter, dass die Hauptgehäuselüftungsvorrichtung 90 weniger einem Spritzen von Öl ausgesetzt ist, das beispielsweise, um den Motor M und andere Wärme erzeugenden Bauteile zu kühlen, oder das Planetengetriebe P und andere drehende Bauteile zu schmieren, zirkuliert.
Weiter ist die Hauptkörperlüftungsvorrichtung 90 an einer Stelle angeordnet, an der die Hauptkörperlüftungsvorrichtung 90 eine äußere Umfangsseite eines Spulenendes des Motors M in Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs (Links-Rechts-Richtung in 1) überlappt, obwohl nicht in der Figur gezeigt. Die Hauptkörperlüftungsvorrichtung 90, die an der Stelle angeordnet ist, an der die Hauptkörperlüftungsvorrichtung 90 die äußere Umfangsseite des Spulenendes des Motors M als ein stationäres Bauteil überlappt, hilft dabei, zu verhindern, dass Öl, das infolge einer Drehung der Drehbauteile der Antriebseinheit 2 einschließlich des Planetengetriebes P umherspritzt, direkt über die Hauptkörperlüftungsvorrichtung 90 spritzt. Deshalb besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass Öl aus der Hauptkörperlüftungsvorrichtung 90 herausleckt.
Zusätzlich enthält die Antriebseinheit 2 den Verbindungskörper 17, der durch die Oberwand 16 hindurchdringt. Wie vorstehend beschrieben, trennt die Oberwand 16 den Wechselrichtergehäuseinnenraum von dem Antriebsgehäuseinnenraum. Die Zwischenanordnung des Verbindungskörpers 17 ermöglicht jedoch, dass die Schaltvorrichtungsmodule 31, 32 und der Motor M und der Generator G elektrisch miteinander verbunden werden.
2. Allgemeine schematische Anordnungen der Steuereinheit der Antriebseinheit
Nachfolgend werden die allgemeinen schematischen Anordnungen der Steuereinheit 4 beschrieben. Wenn nicht anderweitig in der nachfolgenden Beschreibung spezifiziert, bedeutet „Ober-” eine Seite der Steuereinheit 4 an der Seite des Deckels 39 (Oberseite in 4) und „Unter-” bedeutet eine Seite der Steuereinheit 4 auf der Seite des Wechselrichtergehäuses 10 (Unterseite in 4). Wie in 4 dargestellt, enthält die Steuereinheit 4 das erste Schaltvorrichtungsmodul 31, das zweite Schaltvorrichtungsmodul 32, eine Steuerplatine 33, einen Glättungskondensator 34, das Wechselrichtergehäuse 10 und eine Tragkonsole 20. Genauer bilden das erste Schaltvorrichtungsmodul 31 und das zweite Schaltvorrichtungsmodul 32 den Wechselrichter zum Treiben (Steuern) des Motors M und des Generators G. Die Steuerplatine 33 steuert den Wechselrichter 5. Der Glättungskondensator 34 glättet eine Eingangsleistungsquelle des Wechselrichters 5. Die Schaltvorrichtungsmodule 31, 32 sind an dem Wechselrichtergehäuse 10 befestigt. Die Tragkonsole 20 wird von dem Wechselrichtergehäuse 10 getragen und hat eine erste Seite (Oberseite), auf der die Steuerplatine 33 befestigt ist, und eine zweite Seite (Unterseite), auf der der Glättungskondensator 34 befestigt ist.
Die Steuereinheit 4 enthält weiter eine Erhöhungsschalteinheit 41, die eine Erhöhungsschaltvorrichtung 8 (siehe 5), einen Erhöhungskondensator 42 und eine Erhöhungsdrossel 43 enthält. Diese Komponenten bilden eine Erhöhungseinheit 9, die eine Leistungsversorgungsspannung erhöht. Wie später erläutert, ist die Erhöhungsschalteinheit 41 integral in dem zweiten Schaltvorrichtungsmodul 32 enthalten. Folglich ist die Erhöhungsschalteinheit 41 an der gleichen Fläche wie die Schaltvorrichtungsmodule 31, 32 in dem Wechselrichtergehäuse 10 befestigt. Zusätzlich ist die Drossel 43 an dem Wechselrichtergehäuse 10 befestigt und der Erhöhungskondensator 42 ist an der Tragkonsole 20 befestigt. Weiter enthält die Steuereinheit 4 ein Rauschfilter 35 zum Unterdrücken von Leistungsversorgungsrauschen. Der Rauschfilter 35 ist an der Tragkonsole 20 an einer Stelle neben dem Erhöhungskondensator 42 befestigt.
Man beachte, dass das Wechselrichtergehäuse 10 den Bodenteil 11 (siehe 3) und einen Seitenwandteil 12 enthält, der in einem stehenden Zustand vorgesehen ist, so dass er einen Umfangsbereich des Bodenteils 11 umgibt und dadurch einen Kasten mit einer offenen Oberseite bildet, die an der Seite der Tragkonsole 20 ist. Das Wechselrichtergehäuse 10 besteht aus Aluminium oder einem anderen metallischen Material und ist beispielsweise durch Druckgießen hergestellt. Man beachte, dass der Bodenteil 11 flach ist und eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt hat (siehe 6) und das Wechselrichtergehäuse 10 kastenförmig ist, im Wesentlichen ähnlich einem rechteckigen Paralellepiped mit einer offenen Oberseite. An einer äußeren Umfangsoberfläche des Seitenwandteils 12 ist eine Mehrzahl von Rippen gebildet, um die Wärmeableitung auf das Wechselrichtergehäuse 10 zu verbessern und ein vermindertes Gewicht und größere Steifigkeit des Wechselrichtergehäuses 10 zu erreichen. Wie in 1 dargestellt, ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 in dem Seitenwandteil 12 an der der Brennkraftmaschine E gegenüberliegenden Seite angeordnet. Die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 schafft eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wechselrichtergehäuses 10, wodurch die Funktion erreicht wird, dass der Luftdruckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses herabgesetzt ist. Die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 wird später im Detail beschrieben.
Das erste Schaltvorrichtungsmodul 31, das zweite Schaltvorrichtungsmodul 32 und die Reaktanz bzw. Drossel 43 sind in dem Wechselrichtergehäuse 10 aufgenommen und befestigt. Dabei sind das erste Schaltvorrichtungsmodul 31, das zweite Schaltvorrichtungsmodul 32 und die Drossel 43 derart angeordnet, dass sie in Berührung mit dem Bodenteil 11 sind (siehe 3). Zusätzlich sind ein erster Stromsensor 44 und ein zweiter Stromsensor 45 ebenfalls in dem Wechselrichtergehäuse 10 aufgenommen. Der erste Stromsensor 45 erfasst die Stärke des Stroms, der von dem ersten Schaltvorrichtungsmodul 31 zu dem Motor M fließt. Der zweite Stromsensor 45 erfasst die Stärke des Stroms, der von dem zweiten Schaltvorrichtungsmodul 32 zu dem Generator G fließt. Zusätzlich ist eine Mehrzahl von Montageteilen 14 zur Montage der Tragkonsole 20 längs der inneren Umfangsfläche des Seitenwandteils 12 in dem Wechselrichtergehäuse 10 angeordnet. Die Tragkonsole 20 ist an den Montageteilen 14 festgelegt und befestigt und darauf gehalten.
Die Tragkonsole 20 enthält einen ersten kastenförmigen Teil 21, der an einer Unterseite auf der Seite des Wechselrichtergehäuses 10 angeordnet ist. Der erste kastenförmige Teil 21 ist nach unten offen. Die Tragkonsole 20 besteht aus Aluminium oder einem anderen metallischen Material und ist beispielsweise mittels Druckguss hergestellt. Der Glättungskondensator 34 ist an der Innenseite des ersten kastenförmigen Teils 21 der Tragkonsole 20 aufgenommen und befestigt. Der Glättungskondensator 34 ist im Wesentlichen ähnlich einem rechteckigen Parallelepiped gestaltet und hat ein Anschlussstück 34a, das in einem Zustand, in dem der Glättungskondensator 34 in dem ersten kastenförmigen Teil 21 aufgenommen ist, außerhalb des ersten kastenförmigen Teils 21 vorsteht. Die Steuerplatine 33 ist an einer Außenseite des ersten kastenförmigen Teils 21 an der Seite des Deckels 39 befestigt. Die Tragkonsole 20 enthält weiter einen zweiten kastenförmigen Teil 26, der neben dem ersten kastenförmigen Teil 21 angeordnet ist. Der zweite kastenförmige Teil 26 ist nach oben offen (zur Seite des Deckels 39) in einer zu der Richtung, in der der erste kastenförmige Teil 21 offen ist, entgegengesetzten Richtung. Der Erhöhungskondensator 42 ist in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufgenommen und befestigt. Zusätzlich ist der Rauschfilter 35 neben dem Aufwärtskondensator 42 in der Tragkonsole 20 an einer dem ersten kastenförmigen Teil 21 gegenüberliegenden Seite befestigt.
Die Tragkonsole 20 hat in einer Längsrichtung eine erste Seite, an der ein erster Leitungsträger 36 befestigt ist, und eine zweite Seite, an der ein zweiter Leitungsträger 37 befestigt ist, wobei der erste Leitungsträger 36 und der zweite Leitungsträger 37 neben der Steuerplatine 33 angeordnet sind. Kabel 38 zum Anschluss der Steuerplatine sind an einer Oberseite des ersten Leitungsträgers 36 und des zweiten Leitungsträgers 37 befestigt. Die Schaltvorrichtungsmodule 31, 32, der Glättungskondensator 34, der Aufwärtskondensator 42, die Drossel 43, die Stromsensoren 44, 45 und ähnliches sind elektrisch miteinander über eine Mehrzahl von Sammelschienen 46 verbunden, die jeweils vorbestimmte Anschlüsse jeder dieser Komponenten anschließen, um eine elektrische Schaltung (siehe 5) zu bilden, die später beschrieben wird.
Der Deckel 39 ist an einer Oberseite des Wechselrichtergehäuses 10 befestigt, genauer an einer oberen Stirnfläche 12a des Seitenwandteils 12. Dies macht einen Innenraum, der in dem Wechselrichtergehäuse 10 und dem Deckel 39 bedeckt ist, flüssigkeitsdicht, so dass Eintritt von Feuchtigkeit in die Innenseite des Wechselrichtergehäuses 10 verhindert werden kann und die Innenseite des Wechselrichtergehäuses 10 und die verschiedenen an der Haltekonsole 20 befestigten Bauteile geschützt werden können. Man beachte, dass der Deckel 39 an dem Wechselrichtergehäuse 10 wie folgt befestigt ist. Genauer sind Schraubbolzen als Befestigungsbauteile durch Befestigungslöcher hindurchgeführt, die in einem flanschartigen Umfangsrandbereich 39a ausgebildet sind, der an einem unteren Ende des Deckels 39 relativ zu einer Mehrzahl von Schraubbolzenlöchern ausgebildet ist, die längs der oberen Stirnfläche 12a des Seitenwandteils 12 ausgebildet sind, und festgelegt und befestigt.
3. Anordnungen der elektrischen Schaltung der Steuereinheit der Antriebseinheit
Im Folgenden werden Anordnungen der elektrischen Schaltung der Steuereinheit 4 beschrieben. Die Steuereinheit 4 steuert den Motor M und den Generator G der Antriebseinheit. Man beachte, dass der Motor M und der Generator G drehende Elektromaschinen sind, die mit Dreiphasenwechselstrom betrieben werden. Wie in 5 dargestellt, hat die Steuereinheit 4 als Schaltungskomponenten, die die elektrische Schaltung bilden, das erste Schaltvorrichtungsmodul 31, das zweite Schaltvorrichtungsmodul 32, die Steuerplatine 33, den Glättungskondensator 34, den Rauschfilter 35, einen Entladungswiderstand 55, den Erhöhungskondensator 42, die Drossel 43, den ersten Stromsensor 44 und den zweiten Stromsensor 45. Eine Batterie als Leistungsquelle ist mit der Steuereinheit 4 verbunden. Das Rauschfilter 35, das hier nicht im Detail beschrieben wird, hat die Funktion, Leistungsquellenrauschen der Batterie zu unterdrücken. Beim Erhöhen der Spannung der Batterie 50 wandelt die Steuereinheit 4 die Gleichspannung der Batterie 71 in Dreiphasenwechselstrom mit einer vorbestimmten Frequenz und führt den resultierenden Dreiphasenwechselstrom dem Motor zu, um den Antriebszustand des Motors M zu steuern. Weiter steuert die Steuereinheit 4 den Antriebszustand des Generators G und wandelt den vom Generator G erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom und führt den Gleichstrom der Batterie 71 zu, um die Batterie 71 zu laden; oder die Steuereinheit 4 rückwandelt den gewandelten Gleichstrom in den Dreiphasenwechselstrom mit vorbestimmter Frequenz und führt den Wechselstrom dem Motor M zu. Man beachte, dass der Motor M einen Motordrehsensor 72 und der Generator G einen Generatordrehsensor 73 aufweisen. Die Signale, die die erfassten Drehzahlen anzeigen, werden zur Steuerplatine 33 ausgegeben.
Das erste Schaltvorrichtungsmodul 31 hat eine erste Wandler- bzw. Wechselrichtereinheit 51 zum Treiben des Motors und eine erste in sie eingebaute Steuerschaltung 53. Das erste Schaltvorrichtungsmodul 51 ist ein einstückiges Formteil aus einem Kunststoff, das beispielsweise die erste Wechselrichtereinheit 51, Vorrichtungen und Platinen, die die erste Steuerschaltung 53 bilden, und Anschlüsse, die das vorstehend Genannte mit der Außenseite verbinden, integriert. Das zweite Schaltvorrichtungsmodul 32 enthält die Erhöhungsschalteinheit 41 zum Erhöhen der Leistungsquellenspannung, eine zweite Wechselrichtereinheit 52 zum Antreiben des Generators G und eine zweite in sie eingebaute Steuerschaltung 54. Das zweite Schaltvorrichtungsmodul 32 ist ein einstückiges Formteil aus einem Harz, das beispielsweise die Erhöhungsschalteinheit 41, die zweite Wechselrichtereinheit 52, Vorrichtungen und Platinen, die die zweite Steuerschaltung 54 bilden, und Anschlüsse zum Verbinden des Vorstehenden mit der Außenseite integriert. In der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die erste Wechselrichtereinheit 51 und die zweite Wechselrichtereinheit 52 dem Wechselrichter 5 zum Treiben der drehenden Elektromaschine (der Motor M und der Generator G) in der vorliegenden Erfindung. Entsprechend bilden die Schaltvorrichtungsmodule 31, 32, in die die genannten Komponenten eingebaut sind, den Wechselrichter 5.
Die erste Wechselrichtereinheit 51 enthält als eine erste Wechselrichterschaltvorrichtung 6 einen Satz von einer ersten Oberarmvorrichtung 6A und einer ersten Unterarmvorrichtung 6B, die in Reihe geschaltet sind. Zwei Sätze von vier ersten Wechselrichterschaltungen 6 sind dabei für jede Phase (drei Phasen aus U-Phase, V-Phase und W-Phase) des Motors M vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate) als die erste Wechselrichterschaltvorrichtung 6 verwendet. Ein Emitter der ersten Oberarmvorrichtung 6A und ein Kollektor der ersten Unterarmvorrichtung 6B jedes Satzes sind mit Spulen jeder Phase (nicht dargestellt) des Motors M verbunden. Zusätzlich ist ein Kollektor jeder ersten Oberarmvorrichtung 6A mit einer Hochspannungsversorgungsleitung Lh verbunden, der von der später zu beschreibenden Erhöhungseinheit 9 erhöhte elektrische Leistung zugeführt wird. Ein Emitter jeder ersten Unterarmvorrichtung 6B ist mit einer Masseleitung Lg verbunden, die mit einer negativen Klemme der Batterie 71 verbunden ist. Weiter ist eine Freilaufdiode 56 parallel zu jeder der ersten Wechselrichterschaltvorrichtung 6 geschaltet. Diese Freilaufdioden 56 sind auch in der ersten Wechselrichtereinheit 51 enthalten. Zusätzlich zu dem IGBT kann ein Leistungstransistor unterschiedlicher Bauart, beispielsweise der Bipolarbauart, der Feldeffektbauart und einer MOS-Bauart, für die erste Wechselrichterschaltvorrichtung 6 verwendet werden.
Die erste Wechselrichtereinheit 51 ist elektrisch mit der Steuerplatine 33 über die erste Steuerschaltung 53 verbunden. Die Mehrzahl von ersten Wechselrichterschaltvorrichtungen 6 wird entsprechend einem Motorgatesignal gesteuert, das von der in der Steuerplatine 33 enthaltenen Motorsteuereinheit MCU ausgegeben wird. Die von der Erhöhungseinheit 9 erhöhte elektrische Gleichspannung wird dann in den Dreiphasenwechselstrom mit vorbestimmter Frequenz und Stromstärke umgewandelt und die resultierende elektrische Wechselstromleistung wird dann dem Motor M zugeführt. Dies treibt den Motor M mit einem vorbestimmten Ausgangsmoment und -drehzahl an. Der zwischen der ersten Wechselrichtereinheit 51 und dem Motor M angeordnete erste Stromsensor 44 erfasst die Stärke des Stroms, der zwischen der ersten Wechselrichtereinheit 51 und der Spule jeder Phase des Motors M fließt. Der von dem ersten Stromsensor 44 erfasste Wert wird zur in der Steuerplatine 33 enthaltenen Motorsteuereinheit MCU geschickt.
Die zweite Wechselrichtereinheit 52 enthält als zweite Wechselrichterschaltvorrichtung 7 einen Satz einer zweiten Oberarmvorrichtung 7A und einer zweiten Unterarmvorrichtung 7B, die in Reihe miteinander verbunden sind. Ein Satz der beiden zweiten Wechselrichterschaltvorrichtungen 7 ist hierbei für jede Phase (drei Phasen aus U-Phase, V-Phase und W-Phase) des Generators G vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform wird der IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate) als die zweiten Wechselrichterschaltvorrichtungen 7 verwendet. Ein Emitter der zweiten Oberarmvorrichtung 7A und ein Kollektor der zweiten Unterarmvorrichtung 7B jedes Satzes sind mit Spulen jeder Phase (nicht dargestellt) des Generators G verbunden. Zusätzlich ist ein Kollektor jeder zweiten Oberarmvorrichtung 7A mit der Hochspannungsversorgungsleitung Lh verbunden. Ein Emitter jeder zweiten Unterarmvorrichtung 7B ist mit der Masseleitung Lg verbunden, die mit der negativen Klemme der Batterie 71 verbunden ist. Weiter ist eine Freilaufdiode 57 parallel zu jeder zweiten Wechselrichterschaltvorrichtung 7 verbunden. Diese Freilaufdioden 57 sind auch in der zweiten Wechselrichtereinheit 52 enthalten. Zusätzlich zu dem IGBT kann ein Leistungstransistor unterschiedlicher Bauart, wie Bipolarbauart, Feldeffektbauart und MOS-Bauart für die zweite Wechselrichterschaltvorrichtung 7 verwendet werden.
Die zweite Wechselrichtereinheit 52 ist elektrisch mit der Steuerplatine 33 über die zweite Steuerschaltung 54 verbunden. Die Mehrzahl zweiter Wechselrichterschaltungen 7 wird entsprechend einem Generatorgatesignal betrieben, das von der Generatorsteuereinheit GCU ausgegeben wird, die in der Steuerplatine 33 enthalten ist. Dies bewirkt, dass die zweite Wechselrichtereinheit 52 die elektrische Dreiphasenwechselstromleistung, die vom Generator G erzeugt wird, in elektrische Gleichstromleistung umwandelt und die elektrische Gleichstromleistung der Batterie 57 oder der ersten Wechselrichtereinheit 51 zuführt. Dabei steuert die zweite Wechselrichtereinheit 52 die Drehzahl und das Ausgangsdrehmoment des Generators G, indem die Stärke des Stroms, der durch die Spule jeder Phase des Generators G fließt, gesteuert wird. Der zweite Stromsensor 45, der zwischen der zweiten Wechselrichtereinheit 52 und dem Generator G angeordnet ist, erfasst die Stärke des zwischen der zweiten Wechselrichtereinheit 52 und der Spule jeder Phase des Generators G fließenden Stroms. Der von dem zweiten Stromsensor 45 erfasste Wert wird zu der Generatorsteuereinheit GCU übertragen, die in der Steuerplatine 33 enthalten ist.
Die Erhöhungsschalteinheit 41 enthält als die Erhöhungsschaltvorrichtung 8 einen Satz von einer Erhöhungsoberarmvorrichtung 8A und einer Erhöhungsunterarmvorrichtung 8B, die miteinander in Reihe verbunden sind. Zwei Sätze von vier Erhöhungsschaltvorrichtungen 8 sind hierbei vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform wird der IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate) als die Erhöhungsschaltvorrichtungen 8 verwendet. Ein Emitter der Erhöhungsoberarmvorrichtung 8A und ein Kollektor der Erhöhungsunterarmvorrichtung 8B jedes Satzes sind mit einer positiven Klemme der Batterie 71 über die Drossel 43 verbunden. Zusätzlich ist ein Kollektor jeder Erhöhungsoberarmvorrichtung 8A mit der Hochspannungsenergieversorgungsleitung Lh verbunden, der von der Erhöhungseinheit 9 erhöhte elektrische Leistung zugeführt wird. Ein Emitter jeder Erhöhungsunterarmvorrichtung 8B ist mit der Masseleitung Lg verbunden, die mit der negativen Klemme der Batterie 71 verbunden ist. Weiter ist eine Freilaufdiode 47 parallel mit jeder Erhöhungsschaltvorrichtung 8 verbunden. Diese Freilaufdioden 47 sind auch in der Erhöhungsschaltvorrichtung 41 enthalten. Zusätzlich zu dem IGBT kann ein Leistungstransistor unterschiedlicher Bauart, beispielsweise der Bipolarbauart, Feldeffektbauart und MOS-Bauart für die Erhöhungsschaltvorrichtungen 8 verwendet werden.
Die Erhöhungsschalteinheit 41 ist elektrisch mit der Steuerplatine 33 über die zweite Steuerschaltung 54 verbunden. Die Mehrzahl von Erhöhungsschaltvorrichtungen 8 wird entsprechend einem Erhöhungsgatesignal betrieben, das von einer Getriebesteuereinheit TCU ausgegeben wird, die in der Steuerplatine 33 enthalten ist. Dies bewirkt, dass die Erhöhungsschalteinheit 41 die Spannung der Batterie 71 auf eine vorbestimmte Spannung erhöht und die erhöhte Spannung dem ersten Wechselrichter 52 zuführt. Wenn die elektrische Leistung von dem Generator G empfangen werden soll, vermindert dagegen die Mehrzahl von Erhöhungsschaltvorrichtungen 8 die von dem Generator G erzeugte Spannung auf eine vorbestimmte Spannung und führt die verminderte Spannung der Batterie 71 zu. Der Erhöhungskondensator 42 ist parallel mit der Batterie 71 über das Rauschfilter 35 verbunden. Der Erhöhungskondensator 42 führt die Funktion der Glättung der Spannung der Batterie 71 und der Zufuhr der geglätteten Gleichspannung zu der Erhöhungsschalteinheit 41 durch. Entsprechend wird die Erhöhungseinheit 9 aus der Erhöhungsschalteinheit 41 mit der Erhöhungsschaltvorrichtung 8, dem Erhöhungskondensator 42 und der Drossel 43 gebildet.
Der Glättungskondensator 34 ist zwischen der Hochspannungsenergieversorgungsleitung Lh, der die von der Erhöhungseinheit 9 erhöhte elektrische Leistung zugeführt wird, und der Masseleitung Lg verbunden, die mit der negativen Klemme der Batterie 71 verbunden ist. Der Glättungskondensator 34 führt die Funktion der Glättung der von der Erhöhungseinheit 9 erhöhten Gleichspannung und der Zufuhr der geglätteten Gleichspannung hauptsächlich zu der ersten Wechselrichtereinheit 51 durch. Der Entladungswiderstand 55 ist parallel mit dem Glättungskondensator 34 verbunden. Der Entladewiderstand 55 führt die Funktion der Entladung einer in dem Glättungskondensator 34 gespeicherten elektrischen Ladung während beispielsweise abgeschalteter Leistung durch.
Die Steuerplatine 33 ist eine Platine, auf der eine Steuerschaltung zum Steuern wenigstens des Wechselrichters 5 ausgebildet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuerschaltung derart ausgebildet, dass sie zusätzlich zu der ersten Wechselrichtereinheit 51 und der zweiten Wechselrichtereinheit 52 als der Wechselrichter 5 die Erhöhungsschalteinrichtung 41 steuert. Folglich steuert die Steuerplatine 33 die Antriebseinheit 3 als Ganzes. Aus Sicht einer funktionalen Einheit enthält die Steuerplatine 33 die Getriebesteuereinheit TCU, die Motorsteuereinheit MCU und die Generatorsteuereinheit GCU. Die Getriebesteuereinheit TCU ist eine Steuereinheit zum Steuern der gesamten Antriebseinheit 2. Dabei werden ein erfasster Wert, der die Leistungsversorgungsspannung vor Erhöhung durch die Erhöhungseinheit 9 (Vorerhöhungsspannung) und ein Erfassungswert, der die Spannung nach der Erhöhung (Nacherhöhungsspannung) darstellt, der Getriebesteuereinheit TCU über die erste Steuerschaltung 53 zugeführt. Weiter tauscht die Getriebesteuereinheit TCU Information unterschiedlicher Art, wie beispielsweise das Ausmaß der Betätigung eines Leistungsstellgliedes, das Ausmaß der Betätigung einer Bremse und die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer Steuereinheit auf der Seite des Fahrzeugs mit der Antriebseinheit 2 über ein Verbindungsmittel, wie einen CAN (Steuerbereichsnetzwerk) aus. Basierend auf Information dieser Art erzeugt die Getriebesteuereinheit TCU einen Betriebsbefehl für jede von Motorsteuereinheit MCU und Getriebesteuereinheit GCU und gibt diesen aus. Weiter erzeugt die Getriebesteuereinheit TCU ein Erhöhungsgatesignal als ein Treibersignal, das jede der Erhöhungsschaltvorrichtungen 8 der Erhöhungsschalteinheit 41 treibt und gibt das Signal an die zweite Steuerschaltung 54 aus.
Der Betriebsbefehl, der von der Getriebesteuereinheit GCU an die Motorsteuereinheit MCU und die Generatorsteuereinheit GCU ausgegeben ist, ist ein Befehlswert, der die Drehzahl oder das Ausgangsdrehmoment des Motors M und des Generators G darstellt. Zusätzlich werden der von dem ersten Stromsensor 44 erfasste Wert, der die Stärke des zwischen der ersten Wechselrichtereinheit 51 und der Spule jeder Phase des Motors M fließenden Stroms anzeigt, und der von dem Motordrehsensor 52 erfasste Wert, der die Drehzahl des Motors M darstellt, der Motorsteuereinheit MCU eingegeben. Basierend auf diesen erfassten Werten und dem Betriebsbefehl aus der Getriebesteuereinheit TCU erzeugt die Motorsteuereinheit MCU ein Motorgatesignal als ein Treibersignal, das jede der ersten Wechselrichterschaltvorrichtungen 6 der ersten Wechselrichtereinheit 51 treibt und gibt das Signal an die erste Steuerschaltung 53 aus. Ähnlich werden der von dem zweiten Stromsensor 45 erfasste Wert, der die Stärke des zwischen der zweiten Wechselrichtereinheit 52 und der Spule jeder Phase des Generators G fließenden Stroms angibt, und der von dem Generatordrehsensor 53 erfasste Wert, der die Drehzahl des Generators G angibt, der Generatorsteuereinheit ECU eingegeben. Basierend auf diesen erfassten Werten und dem Betriebsbefehl aus der Getriebesteuereinheit TCU erzeugt die Generatorsteuereinheit GCU ein Generatorgatesignal als ein Treibersignal, das jede der zweiten Wechselrichterschaltvorrichtungen 7 der zweiten Wechselrichtereinheit 52 treibt und gibt das Signal an die zweite Steuerschaltung 54 aus.
4. Beschreibung der Wechselrichterlüftungsvorrichtung
Die Wechselrichterlüfungsvorrichtung 80, die eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wechselrichtergehäuses 10 schafft, ist in dem Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10 an der Seite des Verbindungsbereiches 61 zwischen dem Antriebseinheitsgehäuse 60 und der Brennkraftmaschine E angeordnet. Die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 schafft eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wechselrichtergehäuses 10, wodurch sie die Funktion ausführt, den Luftdruckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses zu vermindern. Wie bereits erläutert, ist das Wechselrichtergehäuse 10 der Steuereinheit 4 an der geneigten Oberseite 60a des Antriebseinheitsgehäuses 60 festgelegt und befestigt, die derart angeordnet ist, dass sie im Wesentlichen den außenseitigen Durchmesser des Motors M und des Generators G berührt, was dazu führt, dass die Steuereinheit 4 mit der Antriebseinheit 3 integriert ist. Man beachte, dass, wie in 1 dargestellt, das Wechselrichtergehäuse 10 der Steuereinheit 4 hinsichtlich seiner Länge länger ist als der Verbindungsbereich 61 in der Fahrzeug-Vorwärts-Rückwärts-Richtung (Links-Rechts-Richtung gemäß 1). Folglich bestehen zwei Bereiche; genauer ist ein Bereich vorhanden, in dem sich der Verbindungsbereich 61 und das Wechselrichtergehäuse 10 vertikal in der Fahrzeug-Vorwärts-Rückwärts-Richtung überlappen und es besteht ein Bereich, in dem die beiden sich nicht überlappen. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 in dem Bereich angeordnet, in dem der Verbindungsbereich 61 und das Wechselrichtergehäuse 10 sich in Fahrzeug-Vorwärts-Rückwärts-Richtung nicht überlappen. Mit anderen Worten ist die Wechselrichterlüfungsvorrichtung 80 in einem Bereich des Wechselrichtergehäuses 10 oberhalb des Verbindungsbereichs 61 angeordnet und sandwichartig zwischen zwei senkrechten Ebenen angeordnet, die in Berührung mit einer Außenumfangsfläche des Verbindungsbereiches 61 angeordnet (die in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung mit der Brennkraftmaschine überlappt). Zusätzlich ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 an einer Stelle niedriger als die Brennkraftmaschine E angeordnet.
Man beachte, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs die axiale Richtung der ersten Achse A1 (siehe 3) der Antriebseinheit 2 bedeutet, die konzentrisch mit der Ausgangswelle 63 der Brennkraftmaschine E ist, und die Fahrzeugvorwärts-Rückwärts-Richtung eine Richtung bedeutet, die orthogonal zu der ersten Achse A1 in einer horizontalen Ebene ist, die die erste Achse A1 enthält. Weiter bedeutet die vertikale Richtung des Fahrzeugs eine Richtung, die orthogonal zu der ersten Achse A1 in einer senkrechten Ebene ist, die die erste Achse A1 enthält.
In der FF-Anordnung mit der Antriebseinheit 2 und der Brennkraftmaschine E nebeneinander in der Fahrzeug-Links-Rechts-Richtung angeordnet, wie in der vorliegenden Ausführungsform, ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 daher in einem Raum angeordnet, der in den Vorwärts-Rückwärts-, Links-Rechts- und Aufwärts-Abwärts-Richtungen umgeben ist. Mit anderen Worten ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 in einem Raum angeordnet, der von dem Kühler 76 und der Trennwand 77 in der Fahrzeug-Vorwärts-Rückwärts-Richtung (Links-Rechts-Richtung der 1), dem Wechselrichtergehäuse 10 und der Brennkraftmaschine E in der Fahrzeug-Links-Rechts-Richtung (Links-Rechts-Richtung in 2) und dem Verbindungsbereich 61 und einer Fahrzeugmotorhaube (nicht dargestellt) in der vertikalen Fahrzeugrichtung (vertikale Richtung in 1 und 2) umgeben ist. Verständlicherweise wird die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 nicht direkt mit Wasser oder ähnlichem von der Seite des Kühlers 76, der Trennwand 77 und der Motorhaube bespritzt.
Weiter dienen bei der vorliegenden Ausführungsform die Brennkraftmaschine und die Steuereinheit 4 als eine Art von Schutzwand, von denen jede verhindert, dass Wasser oder ähnliches direkt auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 von der Seite der Brennkraftmaschine E und der Steuereinheit 4 spritzt. Genauer wird verhindert, dass Wasser oder ähnliches aus der Fahrzeug-Links-Rechts-Richtung auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 spritzt. Ähnlich dienen das Antriebseinheitsgehäuse 60 und die Brennkraftmaschine E integral als eine Art Schutzwand, die verhindert, dass Wasser oder ähnliches von der Seite der Antriebseinheit 2 auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 spritzt. Mit anderen Worten wird Wasser oder ähnliches daran gehindert, von der Unterseite des Fahrzeugs auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 zu spritzen. Das Wasser oder ähnliches, das auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 spritzt, wenn das Fahrzeug fährt, kommt hauptsächlich von unten als Sprühwasser, das hochspritzt. Die Anordnung, bei der die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 oberhalb und in überlappender Weise bezüglich des Verbindungsbereiches 61 angeordnet ist, kann dies verhindern. Auf diese Weise ermöglicht die Anordnung der Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 in einem Raum, der in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, der Links-Rechts-Richtung und der Aufwärts-Abwärts-Richtung umgeben ist, dass Wasser oder ähnliches im Wesentlichen verlässlich daran gehindert wird, auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 zu spritzen.
Wie in 2 und 6 gezeigt, enthält das Wechselrichtergehäuse 10 einen vorspringenden Bereich 96, der durch Vorspringen des Seitenwandteils 12 and der Seite des Verbindungsbereiches 61 nach außen gebildet ist. Das Wechselrichtergehäuse 10 ist in Aufsicht im Wesentlichen wie ein Rechteck geformt. Sei ein klar ausgeschnittenes Rechteck angenommen, wie in 6 durch die doppelt gestrichelte Linie dargestellt, dann hat das Wechselrichtergehäuse 10 eine auswärts vorspringende Gestalt derart, dass eine der vier Ecken fehlt und die längste Seite (die längste Seite) einer im Wesentlichen dreieckigen Form, die die fehlende Ecke bildet, mit einer der vier Seiten des Rechtecks zusammenfällt. Mit anderen Worten ist der vorspringende Bereich 96 in einem Bereich ausgebildet, der ursprünglich als eine Ecke vorgesehen war. In Aufsicht bleibt die von dem Wechselrichtergehäuse 10 besetzte Fläche im Wesentlichen konstant, unabhängig davon, ob der vorstehende Bereich 96 da ist. Der vorspringende Bereich 96 enthält einen in ihm angeordneten Anschlussteil 95. Der Anschlussteil 95 ist mit der Batterie 71 als Energieversorgung und den Schaltvorrichtungsmodulen 31, 32 als der Wechselrichter 5 verbunden. Die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 ist neben dem vorstehenden Bereich 96 angeordnet. Der Ausdruck „neben” angeordnet wird hier in der Bedeutung verwendet, dass der vorspringende Bereich 96 an einer Stelle angeordnet ist, an der der vorspringende Bereich 96 zumindest die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 bedeckt. Genauer ist der vorspringende Bereich 96 an einer Stelle angeordnet, die innerhalb eines Bereiches liegt, der mit einem Basisbereich 96a beginnt, der bezüglich des Wechselrichtergehäuses 10 an einer Grenze von ihm angeordnet ist, und mit der Länge der längsten Seite endet. Da die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 neben dem vorspringenden Bereich 96 auf diese Weise angeordnet ist, kann der vorspringende Bereich 96 die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 von oben hinten des Fahrzeugs abdecken, so dass Wasser oder ähnliches zusätzlich daran gehindert werden kann, auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung zu spritzen.
Die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 ist bezüglich der Steuereinheit 4 an dem Seitenwandteil 12 und nicht dem Bodenteil 11 (siehe 3) des Wechselrichtergehäuses 10 angeordnet, wie in 1 und 4 gezeigt. Dies beseitigt die Notwendigkeit, eine Bodenfläche des Bodenteils 11 des Wechselrichtergehäuses 10 zu vergrößern, um die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 zu bilden. Die Antriebseinheit 2 kann daher derart vorgesehen werden, dass die Möglichkeit des Eindringens von Wasser oder ähnlichem Fremdmaterial vermindert wird, ohne dass das gesamte System vergrößert wird.
Zusätzlich ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 an einer Stelle angeordnet, die in Längsrichtung des Wechselrichtergehäuses 10 den ersten Stromsensor 44 überlappt. 7 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die den Verbindungsbereich zwischen dem Antriebseinheitsgehäuse 60 und dem Wechselrichtergehäuse 10 an der Stelle zeigt, an der die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 angeordnet ist. Der erste Stromsensor 44 ist innerhalb des Wechselrichtergehäuses 10 angeordnet, wobei er die Stärke des Stroms erfasst, der von dem ersten Schaltvorrichtungsmodul, der den Wechselrichter 5 bildet, zu dem Motor M fließt. Die Antriebseinheit 2 enthält die Oberwand 16, die den Wechselrichtergehäuseinnenraum von dem Antriebseinheitsgehäuseinnenraum trennt. Die Zwischenanordnung des Verbindungskörpers 17, der die Oberwand 16 durchdringt, ermöglicht jedoch, dass das erste Schaltvorrichtungsmodul 31 und der Motor M elektrisch miteinander verbunden werden. Mit anderen Worten ist das erste Schaltvorrichtungsmodul 31 mit dem Verbindungskörper 17 über die Sammelschienen 46 verbunden und der Motor M ist mit dem Verbindungskörper 17 über eine Verdrahtung (nicht dargestellt) und einen Kupplungskörper 67 (siehe 7) verbunden, der im Wesentlichen parallel mit der ersten Achse A1 an einem Außenumfangsbereich des Ringrades r des Planetengetriebes P angeordnet ist. Dies führt dazu, dass das erste Schaltvorrichtungsmodul 31, das den Wechselrichter 5 bildet, elektrisch mit dem Motor M verbunden ist.
Als leitendes Material wird beispielsweise Kupfer als das Material verwendet, das den Verbindungskörper 17 in Form beispielsweise eines leitenden Stabes, einer leitenden Platte oder eines leitenden Kabels ausgibt. In dem in der Figur dargestellten Beispiel wird ein zylindrischer leitender Stab verwendet. Dabei fließt der Strom, der von dem ersten Schaltvorrichtungsmodul 31 zu dem Motor M fließt, durch den Verbindungskörper 17 und der erste Stromsensor 44 erfasst die Stärke des Stroms, der durch den Verbindungskörper 17 fließt, um dadurch die Stärke des Stroms festzustellen, der von dem ersten Schaltvorrichtungsmodul 31 zu dem Motor M strömt. Das Isolierbauteil 18 ist längs eines Außenumfangs nahe einem Bereich der Oberwand 16 angeordnet, durch den der Verbindungskörper 17 hindurchdringt. Das Isolierbauteil 18 verhindert das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen dem Verbindungskörper 17 und der Oberwand 16. Zusätzlich ist ein Dichtungsbauteil 19, beispielsweise ein O-Ring, zwischen dem Isolierbauteil 18 und der Oberwand 16 angeordnet. Das Isolierbauteil 19 macht einen Raum zwischen dem Isolierbauteil 18 und der Oberwand 16 flüssigkeitsdicht. Dies stellt sicher, dass der Innenraum innerhalb des Wechselrichtergehäuses 10 und der Innenraum innerhalb des Antriebseinheitsgehäuses 60 voneinander getrennt sind, ohne dass sie miteinander kommunizieren. Das Öl, das durch die Innenseite des Antriebseinheitsgehäuses 60 zirkuliert, um beispielsweise den Motor M und andere Wärme erzeugenden Körper zu kühlen und das Planetengetriebe P und andere drehende Bauteile zu schmieren, kann daher daran gehindert werden, in das Wechselrichtergehäuse 10 einzudringen.
Der erste Stromsensor 44 ist neben dem Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10 an der Seite des Verbindungsbereiches 61 angeordnet. Weiter ist die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 an einer Stelle angeordnet, die den ersten Stromsensor 44 in einer Höhenrichtung innerhalb des Wechselrichtergehäuses 10 nicht überlappt. Man beachte, dass die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 in der vorliegenden Ausführungsform derart aufgebaut ist, dass sie ein Durchgangsloch 82 und eine Lüfterkappe enthält, wie im Detail später beschrieben. Das Durchgangsloch 82 ist in dem Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10 angeordnet, um eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wechselrichtergehäuses 10 zu schaffen. Die Lüfterkappe 83 ist in das Durchgangsloch 82 eingesetzt. Entsprechend bedeutet die Aussage dass „die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 den ersten Stromsensor 44 nicht überlappt”, dass ein Teil der Lüfterkappe 83, der einwärts des Wechselrichtergehäuses 82 von dem Durchgangsloch 82 hervorsteht, eine Oberseite 44a oder eine Unterseite 44b des ersten Stromsensors 44 nicht überlappt. Man beachte, dass kein Problem besteht, selbst wenn ein Bereich der Lüfterkappe 83, der aus dem Durchgangsloch 82 nach außerhalb des Wechselrichtergehäuses 82 vorsteht, die Oberseite 44a oder die Unterseite 44b des ersten Stromsensors 44 überlappt.
Ein bestimmtes Ausmaß an Raum für die Ventilation ist in Bereichen um den Öffnungsbereich der Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 innerhalb des Wechselrichtergehäuses 10 erforderlich. In der vorliegenden Ausführungsform jedoch ist ein Außenumfang einer jeglichen von Sperrzungen 83c (siehe 8) der Lüfterkappe 83 an einer Stelle höher als die Oberseite 44a des ersten Stromsensors 44 angeordnet. Entsprechend überlappen die Lüftungsvorrichtung 80 und der erste Stromsensor 44 in Höhenrichtung innerhalb des Wechselrichtergehäuses 10 nicht. Dies beseitigt die Notwendigkeit, einen Raum speziell für die Ventilation zwischen dem Öffnungsbereich der Wechselrichterlüftervorrichtung 80 und einer Seitenfläche des ersten Stromsensors 44 vorzusehen. Die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 kann daher ohne Vergrößerung des Wechselrichtergehäuses 10 vorgesehen werden.
5. Struktur der Wechselrichterlüftervorrichtung
Wie in 8 dargestellt, enthält die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 einen außenseitigen Öffnungsbereich 81, der in eine Richtung im Wesentlichen parallel mit dem Seitenwandbereich 12 an der Seite des Verbindungsbereiches 81 öffnet, der als die Verbindung zwischen dem Antriebseinheitsgehäuse 60 und der Brennkraftmaschine E dient. Zusätzlich enthält in der vorliegenden Ausführungsform die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 ein Durchgangsloch 82, das in dem Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10 vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wechselrichtergehäuses 10 zu schaffen, und die Lüfterkappe 83, die in das Durchgangsloch 82 eingesetzt ist.
Die Lüfterkappe 83 besteht beispielsweise aus ABS-Harz oder einem anderen Harzmaterial. Die Lüfterkappe 83 ist derart aufgebaut, dass sie einen Hauptkörperbereich 83a, einen Deckelbereich 83b, eine Sperrzunge 83c, einen Bereich 83d mit großem Durchmesser, einen Verbindungspfad 83e und einen wasserdichten Ventilationsfilm 83f aufweist. Der Hauptkörperbereich 93a hat zylindrische Gestalt und ist in das Durchgangsloch 82 eingesetzt, so dass er das Wechselrichtergehäuse 10 durchdringt. Der Deckelbereich 83b ist an einem Ende des Hauptkörperbereichs 83a außerhalb des Wechselrichtergehäuses 10 im Wesentlichen senkrecht relativ zu einer zentralen Achse des Hauptkörperbereiches 83a angeordnet. Die Sperrzunge 83c ist an einem Ende des Hauptkörperbereiches 83a dem Deckelbereich 83b gegenüberliegend angeordnet. Der Sperrstift 83c hat einen rückwärts abgebogenen Bereich, der an einer Innenwand des Wechselrichtergehäuses 10 anliegt, um ein Freikommen der Lüfterkappe 83 zu verhindern. Der Bereich 83d mit großem Durchmesser ist ein dickwandiger Bereich des Hauptkörpers 83a, der an der Seite des Deckelbereiches 83b des Hauptkörperbereiches 83a angeordnet ist. Der Bereich 83d mit großem Durchmesser ist derart ausgebildet, dass er den gleichen Innendurchmesser wie und einen größeren Außendurchmesser als der Hauptkörperbereich 83a hat. Der Bereich mit großem Durchmesser 83d ist an seiner äußeren Umfangsfläche mit dem außenseitigen Öffnungsbereich 81 ausgebildet. Man beachte, dass der außenseitige Öffnungsbereich 81 an einer Mehrzahl von Bereichen in Umfangsrichtung des Bereiches 83d mit großem Durchmesser angeordnet ist.
Der Verbindungspfad 83e ist in einer radialen Richtung des Bereiches 83d mit großem Durchmesser angeordnet und bildet eine Verbindung zwischen einem Hohlraum des Hauptkörperbereiches 83a und dem außenseitigen Öffnungsbereich 81, der an der äußeren Umfangsfläche des Bereiches 83d mit großem Durchmesser ausgebildet ist. Im Ergebnis öffnet sich die Lüfterkappe 83, die die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 bildet, in eine Richtung im Wesentlichen parallel mit dem Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10. Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Verbindungspfad 83e wie ein Labyrinth gebildet ist, das ebenfalls verhindert, dass Wasser oder ähnliches ohne Weiteres in das Wechselrichtergehäuse 10 eindringt. Der wasserdichte Ventilationsfilm 83f erlaubt, dass nur Gas durch ihn hindurchtritt, jedoch keine Flüssigkeit, und ist ein poröser Film, der beispielsweise unter Verwendung eines Tetrafluorethylenharzes hergestellt ist. Der wasserdichte Ventilationsfilm 83f ist an einer Grenze zwischen dem Hauptkörperbereich 83a und dem Verbindungspfad 83e angeordnet. Der Einbau des wasserdichten Ventilationsfilms 83f verhindert, dass Wasser oder ähnliches in das Wechselrichtergehäuse 10 eindringt, selbst wenn das Wasser oder ähnliches eine Innenseite des Verbindungspfades 83e erreicht.
Die Lüfterkappe 83 ist in das Durchgangsloch 82 des Wechselrichtergehäuses 10 mit ihrer mit der Sperrzunge 83c ausgebildeten Seite zuerst eingesetzt. Der Hauptkörperbereich 83a der Lüfterkappe 83 ist an seiner Einsatzseite mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung ausgebildeten Schlitzen ausgebildet. Dies macht den Hauptkörperbereich 33a elastisch verformbar, so dass er in das Durchgangsloch 82 eingesetzt werden kann. Ein Dichtungsbauteil 84, wie ein O-Ring, ist zwischen einer Ausgangswandfläche des Seitenwandteils 12 des Wechselrichtergehäuses 10 und einer Seitenwandfläche des Bereiches 83d mit großem Durchmesser der Lüfterkappe 83 auf der Seite des Wechselrichtergehäuses 10 angeordnet. Dies verhindert, dass Wasser oder ähnliches in das Wechselrichtergehäuse durch einen Spalt zwischen dem Durchgangsloch 82 und der Lüfterkappe 83 eindringt. Der Aufbau der Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 mit dem in dem Wechselrichtergehäuse 10 ausgebildeten Durchgangsloch 82 und der in es wie beschrieben eingesetzten Lüfterkappe 83 ermöglicht, dass die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 jedwede gewünschte Form hat, die in einfacher Weise ausgebildet werden kann, indem die Lüfterkappe 83 mit jedweder gewünschten Form aus beispielsweise einem Harzmaterial ausgebildet wird und die Lüfterkappe 83 in das Durchgangsloch 82 eingesetzt wird.
Zusätzlich ist die zylindrische Wand 85 um die Lüfterkappe 83 herum außerhalb des Seitenwandteils 12 des Wechselrichtergehäuses 10 angeordnet. Die zylindrische Wand 85 ist derart ausgebildet, dass sie sich zu einer Stelle höher als der außenseitige Öffnungsbereich 81 erstreckt. Man beachte, dass, wie vorstehend beschrieben, die Lüfterkappe 83, die die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 bildet, in der Richtung im Wesentlichen parallel mit dem Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10 offen ist. Bei solchen Anordnungen muss Gas oder ähnliches, das durch die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 in das Wechselrichtergehäuse 10 strömen soll, zeitweilig einen Raum erreichen, der durch den Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10 und eine Innenseite der mit ihm angeordneten zylindrischen Wand 85 erreichen, bevor es den äußeren Öffnungsbereich 12 erreicht, der sich in eine Richtung im Wesentlichen parallel mit dem Seitenwandteil 12 öffnet. Sollte Wasser oder ähnliches in einen Bereich um die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 spritzen, kann das Wasser oder ähnliches daher daran gehindert werden, direkt in das Wechselrichtergehäuse 10 zu gelangen.
Wie in 9 dargestellt, ist ein Rippenbereich 97, der mit einem Durchgangsloch 98 ausgebildet ist, unterhalb der zylindrischen Wand 85 angeordnet. Ein Befestigungsschraubbolzen zum gegenseitigen Befestigen des Antriebseinheitsgehäuses 60 und des Wechselrichtergehäuses 10 tritt durch das Durchgangsloch 98 hindurch. Der Rippenbereich 97 ist mit einer Höhe ausgebildet, die höher als oder im Wesentlichen gleich hoch wie die Höhe der zylindrischen Wand 85 von der Wandoberfläche des Seitenwandteils 12 ist. Folglich kann der Rippenbereich 97 ebenfalls verhindern, dass Wasser oder ähnliches von der Unterseite des Fahrzeugs auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 spritzt.
6. Weitere Ausführungsformen

(1) Die vorstehende Ausführungsform wurde für einen beispielhaften Fall beschrieben, in dem die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 oberhalb des Verbindungsbereiches 61 angeordnet ist, mit anderen Worten, in dem Bereich des Wechselrichtergehäuses 10, in dem das Wechselrichtergehäuse 10 und der Verbindungsbereich 61 sich vertikal in der Fahrzeug-Vorwärts-Rückwärts-Richtung überlappen. Die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 kann jedoch in dem Bereich des Wechselrichtergehäuses 10 angeordnet sein, in den sich das Wechselrichtergehäuse 10 und der Verbindungsbereich 61 nicht vertikal in der Fahrzeug-Vorwärts-Rückwärts-Richtung überlappen, da ein Schutz durch die Brennkraftmaschine E möglich ist, solange die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 zumindest in dem Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10 auf der Seite des Verbindungsbereiches 61 angeordnet ist.
(2) Die vorstehende Ausführungsform wurde für den beispielhaften Fall beschrieben, in dem die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 an einer Stelle angeordnet ist, die den ersten Stromsensor 44 in der Längsrichtung des Wechselrichtergehäuses 10 überlappt. Die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 kann jedoch an einer Stelle in der Längsrichtung des Wechselrichtergehäuses 10 angeordnet sein, an der die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 den zweiten Stromsensor 45 überlappt, der die Stärke des Stroms erfasst, der von dem zweiten Schaltvorrichtungsmodul 32, der den Wechselrichter 5 bildet, zu dem Generator G fließt.
(3) Die vorstehende Ausführungsform wurde für einen beispielhaften Fall beschrieben, in dem der Außenumfang jeder der Sperrzungen 88c der Lüfterkappe 83 an einer Stelle angeordnet ist, die höher als die Oberseite 44a des ersten Stromsensors 44 ist. Der Außenumfang der Sperrzungen 83c der Lüfterkappe 83 muss jedoch nur an jedwelcher Stelle angeordnet sein, an der der Außenumfang nicht den ersten Stromsensor 44 überlappt. Beispielsweise kann der Außenumfang jeder der Sperrzonen 83c der Lüfterkappe 83 an einer Stelle unterhalb der Unterseite 44b des ersten Stromsensors 44 angeordnet sein.

Weiter kann die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 an einer Stelle in der Längsrichtung des Wechselrichtergehäuses 10 angeordnet sein, an der die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 weder den ersten Stromsensor 44 noch den zweiten Stromsensor 44 überlappt. In diesem Fall kann die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 an jedwelcher Höhe des Wechselrichtergehäuses 10 sein.

(4) Die vorstehende Ausführungsform wurde für den beispielhaften Fall beschrieben, in dem die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 derart aufgebaut ist, dass sie das Durchgangsloch 82 enthält, das in dem Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10 angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wechselrichtergehäuses 10 zu schaffen, und die Lüfterkappe 83, die in das Durchgangsloch 82 eingesetzt ist. Die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 kann jedoch integral in dem Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10 ausgebildet sein.
(5) Die vorstehende Ausführungsform wurde für einen beispielhaften Fall beschrieben, bei dem die zylindrische Wand 85 vorgesehen ist, die den gesamten Umfang der Lüfterkappe 83 umgibt. Vorzugsweise enthält die zylindrische Wand 85 jedoch einen in einer senkrecht abwärtigen Richtung, wie in 10 dargestellt, ausgeschnittenen Bereich 86. Der ausgeschnittene Bereich 86 unterstützt wirksam die Abgabe von Wasser oder ähnlichem in senkrecht abwärtiger Richtung für den Fall, dass Wasser oder ähnliches einen Raum erreicht, der von dem Seitenwandteil 12 des Wechselrichtergehäuses 10 und der Innenseite der mit ihm angeordneten zylindrischen Wand 85 definiert ist. Dies vermindert weiter die Möglichkeit, dass Wasser oder ähnliches in das Wechselrichtergehäuse 10 gelangt. Man beachte, dass, solange die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 oberhalb des Verbindungsbereiches 61 (2) in der vorstehenden Ausführungsform angeordnet ist, das Antriebseinheitsgehäuse 60 und die Brennkraftmaschine E integral in der senkrecht abwärtigen Richtung vorhanden sind, in der der ausgeschnittene Bereich 86 ausgebildet ist. Dies verhindert, dass Wasser oder ähnliches von der Unterseite des Fahrzeugs spritzt, so dass ein solcher ausgeschnittener Bereich 86 nicht notwendigerweise zu einem Nachteil bezüglich einer verstärkten Leichtigkeit, mit der die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 mit Wasser oder ähnlichem bespritzt wird. Zusätzlich ist der Rippenbereich derart angeordnet, dass er den ausgeschnittenen Bereich 86 abdeckt. Der Rippenbereich 97 kann daher verhindern, dass Wasser oder ähnliches von der Seite des ausgeschnittenen Bereiches 86 her auf die Wechselrichterlüftungsvorrichtung 80 spritzt.
(6) Die vorstehende Ausführungsform wurde für einen beispielhaften Fall beschrieben, bei dem der Raum zwischen dem Isolierbauteil 18, das an dem Außenumfang des Verbindungskörpers 17 angeordnet ist, und der Oberwand 16 flüssigkeitsdicht ist. Solange der Wechselrichtergehäuseinnenraum und der Antriebseinheitsinnenraum voneinander flüssigkeitsdicht getrennt sind, kann der Raum zwischen dem an dem Außenumfang des Verbindungskörpers 17 angeordneten Isolierbauteil 18 und dem Unterteil 11 des Wechselrichtergehäuses 10 flüssigkeitsdicht gehalten werden. Alternativ kann der Raum zwischen dem an dem Außenumfang des Verbindungskörpers 17 angeordneten Isolierbauteil und dem Unterteil 11 des Wechselrichtergehäuses 10 und der Raum zwischen dem an dem Außenumfang des Verbindungskörpers 17 angeordneten Isolierbauteil 18 und der Oberwand 16 flüssigkeitsdicht gehalten werden.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist vorteilhafter Weise für die Verwendung in einer Hybridantriebseinheit geeignet, die ein Hauptkörpergehäuse enthält, das einen mit einer Brennkraftmaschine verbundenen Verbindungsbereich hat und in sich eine drehende Elektromaschine aufnimmt, und ein Wechselrichtergehäuse enthält, das integral mit dem Hauptkörpergehäuse ausgebildet ist und in sich einen Wechselrichter enthält, der die drehende Elektromaschine steuert.
Übersetzung der Zeichnungen
Fig. 1

Vorwärts-Rückwärts-Richtung

Fig. 2

Links-Rechts-Richtung

Fig. 5

erste Steuerschaltung
Vorerhöhungsspannung
Nacherhöhungsspannung
Motorgatesignal
Steuerplatine
fahrzeugseitige Steuereinheit
Erhöhungsgatesignal
Generatorgatesignal
zweite Steuerschaltung

Claims

Hybridantriebsvorrichtung mit: einem Hauptkörpergehäuse (60), das in sich eine drehende Elektromaschine (MG) aufnimmt und einen Verbindungsbereich (61) aufweist, der zwischen einer Brennkraftmaschine (E) und einem Wechselrichtergehäuse (10) in axialer Richtung einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine (E) angeordnet ist und mit der Brennkraftmaschine (E) verbunden ist, wobei das Wechselrichtergehäuse (10) mit dem Hauptkörpergehäuse (60) integriert ist und in sich einen Wechselrichter (5) aufnimmt, der die drehende Elektromaschine (MG) steuert, und eine Wechselrichterlüftungsvorrichtung (80) in einem Seitenwandteil (12) des Wechselrichtergehäuses (10) an einer Seite des Verbindungsbereiches (61) derart angeordnet ist, dass eine Verbindung zwischen einer Innenseite und einer Außenseite des Wechselrichtergehäuses (10) geschaffen ist.
Hybridantriebseinheit nach Anspruch 1, wobei die Wechselrichterlüftungsvorrichtung (80) oberhalb des Verbindungsbereiches (61) in überlappender Weise angeordnet ist.
Hybridantriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wechselrichterlüftungsvorrichtung (80) an einer Stelle angeordnet ist, die niedriger als die Brennkraftmaschine (E) ist und die Brennkraftmaschine in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung überlappt.
Hybridantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter enthaltend: eine Trennwand (11, 16), die einen Raum innerhalb des Wechselrichtergehäuses (10) von einem Raum innerhalb des Hauptkörpergehäuses (60) trennt; einen Verbindungskörper (17), der die Trennwand (11, 16) in flüssigkeitsdichter Weise durchdringt und den Wechselrichter (5) und die drehende Elektromaschine (MG) elektrisch verbindet; und eine Hauptkörperlüftungsvorrichtung (90), die an dem Hauptkörpergehäuse (60) an einem obersten Bereich des Raumes innerhalb des Hauptkörpergehäuses (60) angeordnet ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 4, weiter enthaltend: einen Stromsensor (44) zum Erfassen der Stärke des durch den Verbindungskörper (17) fließenden Stroms, wobei der Stromsensor (44) neben dem Seitenwandteil (12) des Wechselrichtergehäuses (10) an der Seite des Verbindungsbereiches (61) angeordnet ist; und die Wechselrichterlüftungsvorrichtung (80) an einer Stelle angeordnet ist, die den Stromsensor (44) in Höhenrichtung innerhalb des Wechselrichtergehäuses (10) nicht überlappt.
Hybridantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Wechselrichtergehäuse (10) ein Anschlussteil (95) zum Verbinden des Wechselrichters mit einer Leistungsquelle enthält, das an einem vorspringenden Bereich (96) angeordnet ist, der dadurch gebildet ist, dass der Seitenwandteil (12) an der Seite des Verbindungsbereiches (61) nach außen vorspringt, und die Wechselrichterlüftungsvorrichtung (80) neben dem vorspringenden Bereich (96) angeordnet ist.
Hybridantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Wechselrichterlüftungsvorrichtung (80) einen äußeren Öffnungsbereich (81) enthält, der in eine Richtung öffnet, die im Wesentlichen parallel mit dem Seitenwandteil (12) auf der Seite des Verbindungsbereiches (61) ist, und eine zylindrische Wand (85) derart angeordnet ist, dass sie sich zu einer Stelle höher als der äußere Öffnungsbereich in einem Bereich, der die Wechselrichterlüftungsvorrichtung (80) in dem Wechselrichtergehäuse (10) umgibt, erstreckt.
Hybridantriebseinheit nach Anspruch 7, wobei die zylindrische Wand (85) einen senkrecht in abwärtiger Richtung ausgeschnittenen Bereich (86) enthält.
Hybridantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Wechselrichterlüftungsvorrichtung (80) ein Durchgangsloch (82) enthält, das in der Seitenwand (12) des Wechselrichtergehäuses (10) angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wechselrichtergehäuses zu schaffen, und eine in das Durchgangsloch eingesetzte Lüfterkappe (83) enthält.