專利名稱：電動車輛的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動車輛的驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
在混合動力電動車中，已知有將搭載在車輛上的電動機或逆變器等發(fā)熱體所產(chǎn)生的熱用于空氣調(diào)節(jié)中的系統(tǒng)(例如參考專利文獻1)。例如，在進行車室內(nèi)的制暖(供暖) 時，使被發(fā)熱體加熱后的冷卻水流入到車室內(nèi)空調(diào)用熱交換器中，作為輔助的制暖用熱交換器起作用。專利文獻1 日本專利第4285四2號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，一直以來采用將電動機和逆變器等發(fā)熱體由金屬的殼體覆蓋，以向外部空氣進行散熱的結(jié)構(gòu)。因此，存在發(fā)熱體的熱被白白地散發(fā)，沒能有效地用于車室內(nèi)制暖的問題。本發(fā)明的第一方面的電動車輛的驅(qū)動裝置，具有用于對車輛進行電動驅(qū)動的設(shè)備和將從上述設(shè)備吸收的熱輸送給車室內(nèi)空氣的熱輸送單元，該電動車輛的驅(qū)動裝置具有調(diào)整從上述設(shè)備向周圍空氣的散熱量的散熱調(diào)整單元。本發(fā)明的第二方面的電動車輛的驅(qū)動裝置，在第一方面的電動車輛的驅(qū)動裝置中，上述散熱調(diào)整單元，根據(jù)上述周圍空氣的溫度或者車室內(nèi)空氣的溫度，調(diào)整向周圍空氣的散熱量。本發(fā)明的第三方面的電動車輛的驅(qū)動裝置，在第二方面的電動車輛的驅(qū)動裝置中，在將從上述設(shè)備吸收的熱輸送給車室內(nèi)空氣，對上述車室內(nèi)空氣進行供暖(制暖)的情況下，控制上述散熱調(diào)整單元，以抑制向周圍空氣的散熱量。本發(fā)明的第四方面的電動車輛的驅(qū)動裝置，在第一方面的電動車輛的驅(qū)動裝置中，上述散熱調(diào)整單元是在上述設(shè)備周圍確保空氣層的殼體，上述殼體具有能夠以電氣方式調(diào)整開口面積的通風(fēng)孔。本發(fā)明的第五方面的電動車輛的驅(qū)動裝置，在第四方面的電動車輛的驅(qū)動裝置中，上述通風(fēng)孔在沒有接通電的未通電狀態(tài)下為開口狀態(tài)。本發(fā)明的第六方面的電動車輛的驅(qū)動裝置，在第五方面的電動車輛的驅(qū)動裝置中，上述通風(fēng)孔包括用于使空氣流入到上述殼體內(nèi)部的入口側(cè)通風(fēng)孔和用于使空氣流出的出口側(cè)通風(fēng)孔，上述入口側(cè)通風(fēng)孔或上述出口側(cè)通風(fēng)孔中的任一個具有能夠通過電控制來調(diào)整通風(fēng)量的調(diào)整機構(gòu)，另一個通風(fēng)孔具有根據(jù)通風(fēng)孔前后的壓力差來以機械方式使開口面積變化的調(diào)整機構(gòu)。本發(fā)明的第七方面的電動車輛的驅(qū)動裝置，在第一方面的電動車輛的驅(qū)動裝置中，上述散熱調(diào)整單元具有用于調(diào)整流入到上述殼體的空氣的風(fēng)扇。本發(fā)明的第八方面的電動車輛的驅(qū)動裝置，在第四方面的電動車輛的驅(qū)動裝置中，用于對車輛進行電動驅(qū)動的設(shè)備，是電動機和對上述電動機進行驅(qū)動控制的逆變器，上述逆變器由上述電動機支承，或者由支承電動機的部件的同一剛體所支承，上述電動機與上述逆變器由同一殼體覆蓋。本發(fā)明的第九方面的電動車輛的驅(qū)動裝置，在第四方面的電動車輛的驅(qū)動裝置中，對車輪傳遞上述電動機的驅(qū)動扭矩的驅(qū)動軸貫通上述殼體，上述驅(qū)動軸貫通上述殼體的位置，位于驅(qū)動軸長度方向的電動機側(cè)。本發(fā)明的第十方面的電動車輛的驅(qū)動裝置，在第四方面的電動車輛的驅(qū)動裝置中，車體的一部分作為上述殼體的一部分構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，在為車室內(nèi)的空氣制暖的情況下，能夠抑制從設(shè)備向周圍空氣的散熱，高效地將從設(shè)備吸收的熱散發(fā)到車室內(nèi)空氣中，在不為車室內(nèi)的空氣制暖的情況下，能夠促進從設(shè)備到周圍空氣的散熱，高效地進行設(shè)備的冷卻。


圖1是表示散熱調(diào)整結(jié)構(gòu)的第1例的圖。
圖2是說明制暖運轉(zhuǎn)時的動作的圖。
圖3是說明制冷運轉(zhuǎn)時的動作的圖。
圖4是說明除霜運轉(zhuǎn)時的動作的圖。
圖5是表示散熱調(diào)整結(jié)構(gòu)的第2例的圖。
圖6(a)、(b)是表示散熱調(diào)整結(jié)構(gòu)的第3例的圖。
圖7是表示散熱調(diào)整結(jié)構(gòu)的第4例的圖。
圖8是表示散熱調(diào)整結(jié)構(gòu)的第5例的圖。
附圖標(biāo)記說明
1壓縮機
2室外熱交換器(散熱器)
3室外風(fēng)扇
4A空調(diào)用熱交換器
4B冷卻用熱交換器
5A、5B循環(huán)泵
6循環(huán)槽
7A，7B室內(nèi)熱交換器(加熱器芯)
8室內(nèi)風(fēng)扇
9發(fā)熱體
10吐出配管
11吸入配管
12液體配管
20四通閥
21三通閥
22A、22B、23 膨脹閥
24貯液器
25J6 二通閥30旁通回路31主回路40制冷劑4IA空調(diào)用冷卻介質(zhì)4IB設(shè)備冷卻介質(zhì)50 車體50B 發(fā)動機蓋50C 間隔壁5IA電動機收容室5IB 車室52冷卻單元53電動機54逆變器55 配管56 殼體56B、56C 殼體部件56D殼體蓋57減速器58驅(qū)動軸61A、61B 通風(fēng)孔62空氣控制閥63風(fēng)壓式閘門64送風(fēng)扇65控制裝置71 風(fēng)82 滑閥84隔熱蓋90制冷循環(huán)回路9IA空調(diào)用回路9IB設(shè)備冷卻回路
具體實施例方式
下面對將本發(fā)明的電動車輛的驅(qū)動裝置應(yīng)用于電動汽車的一個實施方式進行說明。不過，本發(fā)明并不限定于電動汽車，也能夠適用于混合動力汽車、電汽化鐵路車輛、建設(shè)車輛等電動車輛。此外，該實施方式以由逆變器驅(qū)動的交流電動機為例進行說明，但本發(fā)明并不限定于交流電動機，也能夠適用于例如可控硅倫納德(thyristor Leonard)裝置等由轉(zhuǎn)換器(converter)驅(qū)動的直流電動機或者由斬波(chopper)電源驅(qū)動的脈沖電動機等所有種類的旋轉(zhuǎn)電動機(電動發(fā)電機)。
圖2是表示本發(fā)明所述的電動車輛的驅(qū)動裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖2所示的電動車輛的驅(qū)動裝置，具有流過制冷劑40的制冷循環(huán)回路90，通過空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A連接室內(nèi)熱交換器7A與制冷循環(huán)回路90的空調(diào)用回路91A，和通過設(shè)備冷卻介質(zhì)41B連接室內(nèi)熱交換器7B、發(fā)熱體9以及制冷循環(huán)回路90的設(shè)備冷卻回路91B。發(fā)熱體9例如是電動機、 逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、減速器、電池、冷卻裝置等將驅(qū)動損耗作為熱放出的設(shè)備。制冷循環(huán)回路90中，環(huán)狀地連接了對制冷劑40進行壓縮的壓縮機1、進行制冷劑 40與外部空氣的熱交換的室外熱交換器2、液體配管(液管)12以及與空調(diào)用回路91A中的空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A進行熱交換的空調(diào)用熱交換器4A。壓縮機1的吸入配管11和吐出配管10之間設(shè)有四通閥20。通過切換四通閥20，能夠?qū)⑽肱涔?1和吐出配管10中的一個連接到室外熱交換器2，并將另一個連接到空調(diào)用熱交換器4A。圖2表示制暖運轉(zhuǎn)時， 四通閥20將吐出配管10連接到空調(diào)用熱交換器4A，并將吸入配管11連接到室外熱交換器 2。進行制冷循環(huán)回路90的制冷劑40與設(shè)備冷卻介質(zhì)41B之間的熱交換的冷卻用熱交換器4B，一端連接到液體配管12，另一端通過三通閥21以可切換的方式連接到壓縮機1 的吐出配管10和吸入配管11中的任一個。液體配管12中設(shè)有貯液器(receiver) M。液體配管12中的貯液器M與室外熱交換器2之間、空調(diào)用熱交換器4A與貯液器M之間以及冷卻用熱交換器4B與貯液器對之間，設(shè)有作為流量控制單元作用的膨脹閥23、22A、22B。 此外，室外熱交換器2中配備了向外部空氣送風(fēng)用的室外風(fēng)扇3?？照{(diào)用回路91A中，環(huán)狀地依次連接了與被室內(nèi)風(fēng)扇8吹入到車室內(nèi)的空氣進行熱交換的室內(nèi)熱交換器7A、使空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A循環(huán)的循環(huán)泵5A以及空調(diào)用熱交換器 4A。設(shè)備冷卻用回路91B中，環(huán)狀地依次連接了與從室內(nèi)熱交換器7A流出的空氣進行熱交換的室內(nèi)熱交換7B，循環(huán)槽(reserver tank) 6，使設(shè)備冷卻介質(zhì)41B循環(huán)的循環(huán)泵5B， 冷卻用熱交換器4B，和電動機、逆變器、電池等發(fā)熱體9。此外，設(shè)備冷卻回路91B中設(shè)有旁路室內(nèi)熱交換器7B的兩端的旁通回路30。在旁通回路30中設(shè)有二通閥25，在經(jīng)過室內(nèi)熱交換器7B的主回路31中設(shè)有二通閥26。通過這些二通閥25、26的開閉動作，能夠任意地構(gòu)成設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的流路。(制暖運轉(zhuǎn))本實施方式中，在制暖運轉(zhuǎn)時回收發(fā)熱體9的廢熱，用于車室內(nèi)制暖。該情況下， 在制暖負(fù)荷較小時，不利用制冷循環(huán)回路90，僅利用發(fā)熱體9的廢熱進行制暖，在僅靠發(fā)熱體9的廢熱不能滿足制暖負(fù)荷的情況下，一并使用制冷循環(huán)回路90。在僅利用發(fā)熱體9的廢熱進行制暖的情況下，啟動循環(huán)泵5B和室內(nèi)風(fēng)扇8，并打開二通閥26，向室內(nèi)熱交換器7B導(dǎo)入設(shè)備冷卻介質(zhì)41B。由于設(shè)備冷卻介質(zhì)41B被發(fā)熱體9 加熱，所以通過在室內(nèi)熱交換器7B中對吹入室內(nèi)的空氣散熱，設(shè)備冷卻介質(zhì)41B被冷卻，而吹入室內(nèi)的空氣被加熱。另一方面，在僅靠來自發(fā)熱體9的廢熱不能滿足制暖負(fù)荷的情況下，一并使用制冷循環(huán)回路90。在該情況下，如實線所示切換三通閥20，將壓縮機1的吐出配管10連接到空調(diào)用熱交換器4A，并將吸入配管11連接到室外熱交換器2。即，形成空調(diào)用熱交換器4A 作為冷凝器、室外熱交換器2作為蒸發(fā)器的循環(huán)。
被壓縮機1壓縮后的制冷劑40，通過在空調(diào)用熱交換器4A中向空調(diào)用冷卻介質(zhì) 41A散熱而冷凝液化。之后，在被膨脹閥23減壓后，通過在室外熱交換器2中與室外空氣進行熱交換而蒸發(fā)、氣化，然后返回壓縮機1中。此外，膨脹閥22A為全開，膨脹閥22B為全閉，冷卻用熱交換器4B不使用。通過啟動循環(huán)泵5A，在空調(diào)用熱交換器4A中獲得制冷劑40的凝結(jié)熱而升溫的空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A流入室內(nèi)熱交換器7A中，在室內(nèi)熱交換器7A中向吹入室內(nèi)的空氣散熱。 被室內(nèi)熱交換器7A加熱后的空氣，在配置于空氣流的下游側(cè)的室內(nèi)熱交換器7B中，從被發(fā)熱體9加熱后的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B獲得熱量，進一步升溫，然后吹入到室內(nèi)空間。這樣，構(gòu)成了吹入室內(nèi)的空氣在被制冷循環(huán)回路90加熱后，進一步地被發(fā)熱體9 的廢熱加熱的結(jié)構(gòu)。因此，能夠保持從室內(nèi)熱交換器7A吹入的空氣溫度低于從室內(nèi)熱交換器7B吹入室內(nèi)的空氣溫度。即，通過將來自發(fā)熱體9的廢熱用于制暖，能夠構(gòu)成能量消耗較少的空調(diào)裝置。(除霜運轉(zhuǎn))而在將室外熱交換器2作為蒸發(fā)器持續(xù)運轉(zhuǎn)時，則可能會在熱交換器的表面生成霜，因此需要進行使霜融化的除霜運轉(zhuǎn)。在除霜運轉(zhuǎn)時，如圖4的實線所示地切換四通閥20 和三通閥21。接著，將膨脹閥22A全閉，形成室外熱交換器2作為冷凝器、冷卻用熱交換器 4B作為蒸發(fā)器的循環(huán)。另一方面，關(guān)閉二通閥沈，截斷向主回路31的流動，使設(shè)備冷卻介質(zhì)41B流向旁通回路30。在將空調(diào)用熱交換器4A用作蒸發(fā)器時，向車室內(nèi)吹入的空氣溫度容易變低。因此，通過將來自發(fā)熱體9的廢熱用作熱源，來防止車室內(nèi)溫度降低。此外，在將吹入車室內(nèi)的空氣作為熱源的情況下，存在熱量不足、除霜時間變長的可能性，而由于能夠?qū)⑦B接了發(fā)熱體9、保持較高溫度的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B用作除霜用的熱源，所以能夠確保除霜用的熱源，獲得能夠縮短除霜時間的好處。此外，在除霜運轉(zhuǎn)中通過抑制室內(nèi)風(fēng)扇8的風(fēng)量或者使其停止，能夠抑制吹入溫度的低下。(制冷運轉(zhuǎn))圖3是說明制冷運轉(zhuǎn)時的動作的圖。在此，制冷運轉(zhuǎn)是將室外熱交換器2用作冷凝器，將空調(diào)用熱交換器4A和冷卻用熱交換器4B用作蒸發(fā)器，能夠?qū)⒖照{(diào)用回路91A和設(shè)備冷卻回路91B —起冷卻的運轉(zhuǎn)模式，使四通閥20為實線所示的狀態(tài)。被壓縮機1壓縮后的制冷劑40通過在室外熱交換器2散熱而液化后，通過貯液器 M分流為流向空調(diào)用熱交換器4A的制冷劑和流向冷卻用熱交換器4B的制冷劑。流向空調(diào)用熱交換器4A的制冷劑被減壓單元(膨脹閥22A)減壓，變成低溫、低壓，通過在空調(diào)用熱交換器4A中從空調(diào)用回路91A的空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A中吸熱而蒸發(fā)，然后通過四通閥20回到壓縮機1中。另一方面，流向冷卻用熱交換器4B的制冷劑被減壓單元(膨脹閥22B)減壓，變成低溫、低壓，通過在冷卻用熱交換器4B中從設(shè)備冷卻回路91B的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B 中吸熱而蒸發(fā)，然后通過三通閥21回到壓縮機1中。當(dāng)對設(shè)在空調(diào)用回路91A中的循環(huán)泵5A進行驅(qū)動時，被空調(diào)用熱交換器4A冷卻的空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A供給到室內(nèi)熱交換器7A。并且，當(dāng)驅(qū)動室內(nèi)風(fēng)扇8時，在室內(nèi)熱交換器7A中進行熱交換而被冷卻的空氣吹入到車室內(nèi)。此外，當(dāng)對設(shè)在設(shè)備冷卻回路91B中的循環(huán)泵5B進行驅(qū)動時，被發(fā)熱體9加熱的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B通過冷卻用熱交換器4B中的熱交換而被冷卻。此外，制冷運轉(zhuǎn)時，關(guān)閉主回路31的二通閥沈，使溫度高的設(shè)備冷卻介質(zhì) 41B在旁通回路30中流動。這樣，由于能夠?qū)⒖照{(diào)用熱交換器4A和冷卻用熱交換器4B兩者用作蒸發(fā)器，能夠同時實現(xiàn)車室內(nèi)制冷和發(fā)熱體9的冷卻。進一步地，因為將空調(diào)用熱交換器4A和冷卻用熱交換器4B相對于壓縮機1的吸入配管11并聯(lián)地連接，并在各自的制冷劑回路中設(shè)置膨脹閥22A、22B，所以能夠分別地任意改變流向空調(diào)用熱交換器4A和冷卻用熱交換器4B的制冷劑流量。結(jié)果是，能夠?qū)⒃O(shè)備冷卻介質(zhì)41B的溫度和空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A的溫度分別控制在任意的期望溫度。因此，即使在為了進行制冷而充分地降低空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A的溫度的情況下，通過抑制流向冷卻用熱交換器4B的制冷劑流量，也能夠?qū)⑦B接了發(fā)熱體9的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的溫度保持得較高。而在圖2所示的設(shè)備冷卻回路91B中，在冬季等外部氣溫較低，要進行制暖的情況下，高效地將發(fā)熱體9的廢熱用于制暖中。因此，需要盡量抑制從溫度較高的發(fā)熱體9向周圍逃逸的熱和從發(fā)熱體9到室內(nèi)熱交換器7B之間的制冷劑用配管向周圍逃逸的熱。另一方面，在夏季等外部氣溫較高的情況下，為了使發(fā)熱體9的溫度不至過高，需要使發(fā)熱體9 向周圍高效地散熱，以冷卻發(fā)熱體9。因此，下面針對根據(jù)外部氣溫等環(huán)境來調(diào)整發(fā)熱體9 和制冷劑用配管向周圍的散熱的結(jié)構(gòu)進行說明。第1散熱抑制結(jié)構(gòu)圖1是表示散熱調(diào)整結(jié)構(gòu)的第1例的圖，表示適用于電動汽車的情況。圖1示意性地表示在車體50的前部搭載了驅(qū)動用電動機53時各設(shè)備的配置。車體50的空間51A 為相當(dāng)于現(xiàn)有的發(fā)動機汽車的發(fā)動機室的空間。下面將該空間51A稱為電動機收容室，將空間51B稱為車室。圖2所示的各設(shè)備中，將除了室內(nèi)熱交換器7A、7B和室內(nèi)風(fēng)扇8之外的其它設(shè)備配置在圖1的電動機收容室51A中。圖1中表示了這些作為主要設(shè)備的電動機53、用于驅(qū)動控制電動機53的逆變器M、增大電動機53的力矩的減速器57、將來自減速器的力矩傳遞到車輪的驅(qū)動軸58、冷卻單元52、室外熱交換器2、室外風(fēng)扇3。電動機53和逆變器M 由減速器57所支承，減速器57通過未圖示的安裝結(jié)構(gòu)支承于車體50。這樣，通過使逆變器 54由與支承電動機53的部件相同的剛體(減速器57)支承，能夠?qū)㈦妱訖C53和逆變器M 靠近配置，能夠如后文所述由同一殼體覆蓋。因此，向周圍空氣的散熱能夠一起管理。此外， 通過將電動機53、逆變器M、減速器等設(shè)備靠近配置，或者采用一體裝箱(一體包裝)的結(jié)構(gòu)，能夠減少散熱面積，抑制向周圍空氣的散熱。此外，配管55的長度也能夠縮短，能夠抑制向周圍空氣的散熱。冷卻單元52中也包含了設(shè)在圖2所示的制冷循環(huán)回路90中的設(shè)備(壓縮機1，熱交換器4A、4B，閥20、21等)和設(shè)在回路91A、91B中的循環(huán)泵5A、5B等。圖1所示的室內(nèi)熱交換器7A、7B和室內(nèi)風(fēng)扇8配置在車室51B中。此外，圖1中省略了室內(nèi)熱交換器7A和室內(nèi)風(fēng)扇8的圖示。圖1中，電動機53、逆變器M、減速器57對應(yīng)于圖2的發(fā)熱體9，通過流通設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的配管55連接。如圖1所示，室外熱交換器2和室外風(fēng)扇3配置在電動機收容室51A的最前部(圖中左側(cè))，以能夠高效率地進行與外部空氣的熱交換。此外，冷卻單元52和電動機53、逆變器M等配置在室外熱交換器2和室外風(fēng)扇3的后方。一般地，電動機53和逆變器M由于采用從金屬制的設(shè)備殼體向周圍空氣散熱的結(jié)構(gòu)，因此，熱量根據(jù)設(shè)備殼體與周圍空氣的溫度差，以及設(shè)備殼體周圍的空氣流速而散發(fā)。如果冷卻單元52、電動機53、逆變器M、配管55等配置在室外熱交換器2的后方， 則車輛行駛或室外風(fēng)扇3帶來的風(fēng)71在通過室外熱交換器2后，吹到配置在其后方的冷卻單元52、電動機53、逆變器M、配管55等上。在冷卻單元52 —并使用制冷循環(huán)回路90進行制暖運轉(zhuǎn)的情況下，來自室外熱交換器2的冷風(fēng)吹到這些設(shè)備上，增加了從設(shè)備向周圍空氣的散熱。即，來自發(fā)熱體9能夠用于室內(nèi)的制暖的熱量減少。另一方面，在冷卻單元52 進行制冷運轉(zhuǎn)的情況下，來自室外熱交換器2的暖風(fēng)吹到這些設(shè)備上。在制冷運轉(zhuǎn)的情況下，由于外部空氣溫度較高，需要促進從發(fā)熱體9向周圍空氣的散熱，可能會因暖風(fēng)導(dǎo)致發(fā)熱體9的冷卻能力降低。因此，在第1散熱抑制結(jié)構(gòu)中，將作為發(fā)熱體的電動機53、逆變器M、減速器57、 溫度較高的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B流過的配管55收納在能夠調(diào)整向周圍空氣的散熱的殼體56 中，以能夠調(diào)整從發(fā)熱體向電動機收容室51A中的空氣的散熱量。殼體56中配備了用于調(diào)整向周圍空氣的散熱的通風(fēng)孔61A和通風(fēng)孔61B。通風(fēng)孔61A配置在殼體56的車輛前方側(cè)，通過通風(fēng)孔61A導(dǎo)入周圍空氣的外部空氣。通風(fēng)孔61B配置在殼體56的車輛后方側(cè)， 通過通風(fēng)孔6IB從殼體56排出空氣。通風(fēng)孔61A中配備了能夠通過電控制(電氣控制)來調(diào)整通風(fēng)量的調(diào)整機構(gòu)，控制電動機53、逆變器M、配管55、減速器57向空氣的散熱量。該通風(fēng)量調(diào)整機構(gòu)例如為能夠以電氣方式控制角度的空氣控制閥62，在想抑制殼體56與周圍環(huán)境之間的空氣進出時， 向?qū)⒖諝饪刂崎y62關(guān)閉的方向控制，在想促進空氣進出時向?qū)⒖諝饪刂崎y62開啟的方向控制?？諝饪刂崎y62由彈簧等旋轉(zhuǎn)支承，以在未接通驅(qū)動電流的情況下為開閥狀態(tài)(閥門打開狀態(tài))。作為空氣控制閥62的具體的結(jié)構(gòu)例，可以使用發(fā)動機的節(jié)流閥、用于的建筑物的換氣扇的電氣式閘門等結(jié)構(gòu)。通風(fēng)孔61A呈圖1所示的導(dǎo)管形狀，采用從遠離發(fā)熱體9的車輛前方導(dǎo)入空氣的結(jié)構(gòu)。由此，能夠從電動機收容室51A的外部取入較低溫的空氣，能夠有效地冷卻發(fā)熱體9。通風(fēng)孔6IB中具有開口面積根據(jù)通風(fēng)孔61B的出入口的壓力差而以機械方式變化的開口調(diào)整機構(gòu)。開口調(diào)整機構(gòu)例如為風(fēng)壓式閘門63，殼體56內(nèi)的空氣壓力比周圍空氣的外部空氣壓力高時開口，排出殼體56內(nèi)的空氣。這樣，通過在殼體56的一個通風(fēng)孔采用根據(jù)通風(fēng)孔前后的壓力差而以機械方式開閉的開口調(diào)整機構(gòu)，能夠無需另外設(shè)置空氣控制閥 62，提供簡單的散熱調(diào)整單元。通風(fēng)孔61A中還具有用于對導(dǎo)入到殼體56中的空氣進行壓送控制的送風(fēng)扇64。 送風(fēng)扇64根據(jù)電動機53、逆變器M應(yīng)向外部空氣散發(fā)的熱量，或作為制暖時應(yīng)回收的熱量來調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)。控制裝置65通過未圖示的電線與冷卻單元52、逆變器54、空氣控制閥62、送風(fēng)扇 64電氣地連接。該控制裝置65基于冷卻單元52、電動機53、逆變器M的驅(qū)動狀態(tài)，和/或車輛速度、周圍空氣的溫度、車室內(nèi)空氣的溫度等信息，計算應(yīng)當(dāng)通過通風(fēng)孔61A和通風(fēng)孔 61B的風(fēng)量，控制空氣控制閥62和送風(fēng)扇64的驅(qū)動狀態(tài)?？刂蒲b置65在周圍空氣溫度較低，需要提高車室內(nèi)空氣溫度的情況下，或者駕駛員執(zhí)行制暖運轉(zhuǎn)的操作的情況下，開始冷卻單元52的制暖運轉(zhuǎn)。制暖運轉(zhuǎn)時，如上所述回收發(fā)熱體9的廢熱，用于車室內(nèi)制暖。為了抑制從發(fā)熱體9向周圍空氣的散熱，將盡量多的發(fā)熱用于室內(nèi)制暖，控制裝置65關(guān)閉空氣控制閥62，停止或降低送風(fēng)扇64的旋轉(zhuǎn)。由此， 殼體56中空氣向電動機收容室51A中的空氣的熱轉(zhuǎn)移被限制于經(jīng)由殼體56的熱傳導(dǎo)，電動機53、逆變器M、配管55、減速器57不會總暴露在行駛風(fēng)71中，能夠獲得抑制了向周圍空氣的散熱的效果。因此，制暖運轉(zhuǎn)時能夠增加可從發(fā)熱體9回收的熱量，能夠減少消耗在制暖上的電力?？刂蒲b置65在周圍空氣溫度較高，需要降低車室內(nèi)空氣溫度的情況下，或者駕駛員執(zhí)行制冷運轉(zhuǎn)的操作的情況下，開始冷卻單元52的制冷運轉(zhuǎn)。在制冷運轉(zhuǎn)時，不需要將發(fā)熱體9的廢熱用于制暖。然而，在周圍空氣高溫的情況下，需要利用行駛風(fēng)71或向周圍空氣的散熱，來高效地進行冷卻。因此，為了促進從發(fā)熱體9到周圍空氣的散熱，減少用于消耗在設(shè)備冷卻上的冷卻單元52的電力，控制裝置65打開空氣控制閥62，將送風(fēng)扇64旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。使送風(fēng)扇64的旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)應(yīng)當(dāng)向周圍空氣散發(fā)的熱量而相應(yīng)變化。由此，空氣在殼體56中流通，能夠獲得促進電動機53、逆變器M、配管55、減速器57向周圍空氣的散熱的效果。因此，在制冷運轉(zhuǎn)時，能夠高效地冷卻發(fā)熱體9，減少制冷和設(shè)備冷卻中消耗的電力。在外部空氣溫度對駕駛員適宜，不需要調(diào)整車室內(nèi)空氣溫度的情況下，控制裝置 65根據(jù)發(fā)熱體9的狀態(tài)控制空氣控制閥62和送風(fēng)扇64。在無需特地抑制發(fā)熱體9向空氣的散熱的情況下，使空氣控制閥62為開閥狀態(tài)，并停止送風(fēng)扇64，在抑制空氣控制閥62和送風(fēng)扇64的耗電的同時，確保作為自然風(fēng)冷的設(shè)備冷卻能力。此外，空氣控制閥62由于采用不通電時開閥(常開)的結(jié)構(gòu)，即使在控制裝置65 或空氣控制閥62發(fā)生電氣故障的情況下，也確保了發(fā)熱體9向周圍空氣的散熱。該狀態(tài)下， 雖然能夠用于制暖的發(fā)熱量減少，但能避免因發(fā)熱體9的溫度過度上升而導(dǎo)致行駛性能降低。另一方面，即使在不需要調(diào)整車室內(nèi)空氣溫度的情況下，也在為了減少減速器57 的齒輪損耗而想促進減速器57的潤滑油的溫度上升的情況下，關(guān)閉空氣控制閥62，并將送風(fēng)扇64控制成停止?fàn)顟B(tài)。由此，能夠抑制減速器57向周圍空氣的散熱量，能夠在短時間內(nèi)使減速器57的潤滑油溫度上升。這樣，通過設(shè)置能夠調(diào)整內(nèi)部風(fēng)量的殼體56，能夠根據(jù)外部氣溫等環(huán)境調(diào)整發(fā)熱體9和制冷劑用配管向周圍的散熱。作為殼體56的材料優(yōu)選隔熱性能優(yōu)良的材料，但也可以為金屬。此外，通過使殼體56為兩層壁，則即使是金屬材料也能夠得到足夠的隔熱效果。此外，圖1中為了實現(xiàn)車室內(nèi)制暖功能，以配備了制冷循環(huán)回路90的冷卻單元52 作為構(gòu)成要素，而作為制暖功能的單元，可以是在現(xiàn)有的汽油發(fā)動機汽車中也常用的散熱器(radiator)、水泵、室內(nèi)熱交換器(加熱器芯，heater core)構(gòu)成的制暖單元。即，通過殼體56的效果，能夠在制暖時促進加熱器水溫上升，在不需要制暖時促進向周圍空氣的散熱。此外，在圖1中，將電動機53、逆變器M、配管55和減速器57整體收納在一個殼體56中，但也可以將每個設(shè)備用隔熱材料的殼體包圍。此外，冷卻單元52、未圖示的DC/DC 轉(zhuǎn)換器、充電器等發(fā)熱的設(shè)備也可以收納在與殼體56具有相同功能的殼體中。
圖5是表示散熱調(diào)整結(jié)構(gòu)的第2例的圖，與圖1的第1例同樣地表示適用于電動汽車的情況。此外，省略與圖1的第1例相同的結(jié)構(gòu)和動作的說明。圖5中殼體56的一部分與車體50的一部分共通。在車體的發(fā)動機罩50B的下表面配置有殼體部件56B，作為殼體56的一個部件來構(gòu)成。此外，電動機收容室51A和車室 51B的間隔壁50C也作為殼體56的一個部件56C來構(gòu)成。該殼體部件56C由間隔壁50C和貼在其上的隔熱材料構(gòu)成。此外，在發(fā)熱體9的下表面(下面)設(shè)置有隔熱性能優(yōu)秀的殼體蓋56D。殼體56由上述殼體部件56B、56C和殼體蓋56D構(gòu)成。這樣，通過使殼體56的一部分與車體50的一部分共通，能夠不會使殼體56的形狀因配合發(fā)熱體的凹凸形狀而復(fù)雜化，從而以比較簡單的形狀的殼體部件和殼體蓋構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的驅(qū)動裝置。此外， 如果能夠?qū)んw56的一部分與車體50的一部分共通，能夠減少安裝在發(fā)熱體上的殼體部件的重量。此外，安裝在車體50上的殼體部件56B、56C不易受來自電動機或減速器的振動的影響，因此能夠構(gòu)成可靠度高的殼體56。圖5的空氣控制閥62具有通過旋轉(zhuǎn)多級風(fēng)門(flap)來使通風(fēng)量變化的散熱調(diào)整單元。由此，能夠?qū)⑼L(fēng)孔61A的開口面積確保得較大，能夠利用更多的風(fēng)量來更有效地冷卻發(fā)熱體9。此外，空氣控制閥62的風(fēng)門具有在受到來自車輛前方的壓力時風(fēng)門向打開方向旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。由此，即使在控制裝置65或空氣控制閥62發(fā)生電氣故障時，在行駛中也能夠確保發(fā)熱體9向周圍空氣的散熱。在該狀態(tài)下雖然能夠用于制暖的發(fā)熱量減少，但能夠避免因發(fā)熱體9的溫度過度上升而導(dǎo)致行駛性能降低。圖6是表示散熱調(diào)整結(jié)構(gòu)的第3例的圖。其中省略與上述結(jié)構(gòu)例相同的結(jié)構(gòu)和動作的說明。在圖6的空氣控制閥62，狹縫狀地配置了多個通風(fēng)孔61A，并具有控制該狹縫的開閉的滑閥82。由此，能夠確保通風(fēng)孔61A的開口面積較大，能夠利用更多的風(fēng)量來更有效地冷卻發(fā)熱體9。此外，由于通過的空氣的壓力難以作用在滑閥82的動作方向(圖6的上下方向)上，所以能夠用比較小的動力驅(qū)動滑閥82。此外，在本例中，說明了采用平移結(jié)構(gòu)的滑閥82，但滑閥也可以是旋轉(zhuǎn)的滑閥82。此外，圖6的電動機53、逆變器M、減速器57共用金屬殼體，構(gòu)成一體的結(jié)構(gòu)。艮口， 逆變器M由電動機53和減速器57支承，或者由與支承電動機53的部件相同的剛體所支承，并且電動機和逆變器由同一殼體覆蓋。由此，能夠減小用于隔熱的殼體56，能夠提供小型的驅(qū)動裝置。此外，圖6的驅(qū)動軸58，并不是在驅(qū)動軸的長度方向的車輪側(cè)而是在長度方向的電動機側(cè)(減速器側(cè))58A貫通殼體56。驅(qū)動軸58中，驅(qū)動軸的車輪側(cè)會由于車輪的振動或車輪的轉(zhuǎn)向而大幅度擺動。即驅(qū)動軸58的減速器側(cè)58A的擺動范圍較小。因此，通過在驅(qū)動軸58的比長度方向的中心位置更靠減速器側(cè)58A的位置處貫通殼體56 ( S卩，驅(qū)動軸貫通殼體的位置位于驅(qū)動軸長度方向的減速器側(cè))，能夠減小驅(qū)動軸貫通部的殼體56的孔， 能夠提供隔熱性能較高的殼體56。S卩，通過減小殼體56的貫通孔，能夠抑制空氣泄漏量，能夠抑制殼體56的散熱。圖7是表示散熱調(diào)整結(jié)構(gòu)的第4例的圖。圖7是從車輛前方觀察驅(qū)動裝置的圖。 其中，省略了與上述結(jié)構(gòu)例相同的結(jié)構(gòu)和動作。圖7的驅(qū)動軸58與圖6的第3例一樣，并不是在驅(qū)動軸的長度方向的車輪側(cè)而是在長度方向的電動機側(cè)(減速器側(cè))58A貫通殼體56。驅(qū)動軸58雖然會由于車輪的振動或車輪的轉(zhuǎn)向而發(fā)生擺動，但驅(qū)動軸58的減速器側(cè)58A的擺動較小。因此，通過在驅(qū)動軸58 的減速器側(cè)58A貫通殼體56，能夠減小驅(qū)動軸貫通部的殼體56的孔，能夠提供隔熱性能較高的殼體56。即，通過減小殼體56的貫通孔，能夠抑制空氣泄漏量，能夠抑制來自殼體56 的散熱。此外，圖7的殼體56并非包圍逆變器M的整體，而是僅包圍逆變器M的下部。此外，逆變器M的上部被隔熱性優(yōu)良的隔熱蓋84覆蓋。在逆變器M中散熱量較多的部位為逆變器M的下部的情況下，若如上所述僅將逆變器M的下部用殼體56圍住，就能夠充分地回收來自發(fā)熱體9的熱量，能夠減少消耗在制暖上的電力。此外，通過利用隔熱性優(yōu)良的隔熱蓋84覆蓋逆變器M的上部，即使是較少的熱量，也能夠抑制從逆變器M的上部散熱。 此時，如果逆變器M的上部的散熱較少，則即使不通過散熱調(diào)整單元調(diào)整逆變器M上部的散熱，也能夠充分地冷卻逆變器M的整體。圖8是表示散熱調(diào)整單元的第5例的圖。圖8的驅(qū)動裝置是表示設(shè)置在車輛的后輪軸上的例子。此外，圖8是不使用具有制冷循環(huán)回路90的冷卻單元52作為構(gòu)成要素，而由室外熱交換器(散熱器，radiator) 2, 室外風(fēng)扇3、水泵、室內(nèi)熱交換器(加熱器芯，heater core) 7B構(gòu)成的制暖單元的例子。冷卻單元52中具有用于切換水泵和流路的控制閥。冷卻單元52通常使冷卻水向發(fā)熱體9和散熱器(室外熱交換器2、室外風(fēng)扇3)循環(huán)(圖8的a方向和b方向)。在進行制暖運轉(zhuǎn)時，也使圖8的流路c導(dǎo)通，將來自發(fā)熱體 9的熱通過室內(nèi)熱交換器7B供給到室內(nèi)。另外，此時在冷卻水的溫度低到不需要利用散熱器(室外熱交換器2、室外風(fēng)扇幻進行冷卻的程度時，關(guān)閉向散熱器(室外熱交換器2、室外風(fēng)扇幻的循環(huán)，使冷卻水在發(fā)熱體9和室內(nèi)熱交換器7B之間循環(huán)(圖8的a方向和c 方向)。圖8的殼體也與圖5的殼體一樣，殼體56的一部分與車體50的一部分共通，能夠減輕安裝在發(fā)熱體上的殼體部件的重量。此外，驅(qū)動散熱器風(fēng)扇3帶來的風(fēng)量也能夠兼用作殼體56的送風(fēng)扇64。由此，能夠減少風(fēng)扇的個數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)小型的、低成本的驅(qū)動裝置。如上所述，本實施方式的電動車輛的驅(qū)動裝置具有設(shè)備冷卻回路91B，該回路使設(shè)備冷卻介質(zhì)41B在作為用于對車輛進行電動驅(qū)動的設(shè)備的電動機53、逆變器M等與室內(nèi)熱交換器7B之間循環(huán)，將從設(shè)備吸收的熱從室內(nèi)熱交換器7B散發(fā)到車室內(nèi)空氣中。并且，設(shè)置由覆蓋設(shè)備的隔熱材料形成的可調(diào)整風(fēng)量的殼體56，來作為抑制設(shè)備向周圍空氣散熱的散熱調(diào)整單元。通過設(shè)置上述的散熱調(diào)整單元，在對車室內(nèi)空氣進行制暖的情況下，能夠抑制設(shè)備向周圍空氣的散熱，將從設(shè)備吸收的熱有效地散發(fā)到車室內(nèi)空氣中，在不對車室內(nèi)空氣進行制暖的情況下，能夠促進從設(shè)備向周圍空氣的散熱，有效地進行設(shè)備的冷卻。上述各實施方式可以各自單獨使用，或者也可以組合使用。因為可單獨獲得各實施方式中的效果，也可獲得疊加的效果。此外，在不喪失本發(fā)明的特征的前提下，本發(fā)明并不限定于上述實施方式。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛的驅(qū)動裝置，具有用于對車輛進行電動驅(qū)動的設(shè)備和將從所述設(shè)備吸收的熱輸送給車室內(nèi)空氣的熱輸送單元，其特征在于具有調(diào)整從所述設(shè)備向周圍空氣的散熱量的散熱調(diào)整單元。
2.如權(quán)利要求1所述的電動車輛的驅(qū)動裝置，其特征在于所述散熱調(diào)整單元，根據(jù)所述周圍空氣的溫度或者車室內(nèi)空氣的溫度，調(diào)整向周圍空氣的散熱量。
3.如權(quán)利要求2所述的電動車輛的驅(qū)動裝置，其特征在于在將從所述設(shè)備吸收的熱輸送給車室內(nèi)空氣，對所述車室內(nèi)空氣進行供暖的情況下， 控制所述散熱調(diào)整單元，以抑制向周圍空氣的散熱量。
4.如權(quán)利要求1所述的電動車輛的驅(qū)動裝置，其特征在于所述散熱調(diào)整單元是在所述設(shè)備周圍確?？諝鈱拥臍んw，所述殼體具有能夠以電氣方式調(diào)整開口面積的通風(fēng)孔。
5.如權(quán)利要求4所述的電動車輛的驅(qū)動裝置，其特征在于所述通風(fēng)孔在沒有接通電的未通電狀態(tài)下為開口狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的電動車輛的驅(qū)動裝置，其特征在于所述通風(fēng)孔包括用于使空氣流入到所述殼體內(nèi)部的入口側(cè)通風(fēng)孔和用于使空氣流出的出口側(cè)通風(fēng)孔，所述入口側(cè)通風(fēng)孔或所述出口側(cè)通風(fēng)孔中的任一個具有能夠通過電控制來調(diào)整通風(fēng)量的調(diào)整機構(gòu)，另一個通風(fēng)孔具有根據(jù)通風(fēng)孔前后的壓力差來以機械方式使開口面積變化的調(diào)整機構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的電動車輛的驅(qū)動裝置，其特征在于所述散熱調(diào)整單元具有用于調(diào)整流入到所述殼體的空氣的風(fēng)扇。
8.如權(quán)利要求4所述的電動車輛的驅(qū)動裝置，其特征在于用于對車輛進行電動驅(qū)動的設(shè)備，是電動機和對所述電動機進行驅(qū)動控制的逆變器， 所述逆變器由所述電動機支承，或者由支承電動機的部件的同一剛體所支承，所述電動機與所述逆變器由同一殼體覆蓋。
9.如權(quán)利要求4所述的電動車輛的驅(qū)動裝置，其特征在于對車輪傳遞所述電動機的驅(qū)動扭矩的驅(qū)動軸貫通所述殼體，所述驅(qū)動軸貫通所述殼體的位置，位于驅(qū)動軸長度方向的電動機側(cè)。
10.如權(quán)利要求4所述的電動車輛的驅(qū)動裝置，其特征在于車體的一部分作為所述殼體的一部分構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供電動車輛的驅(qū)動裝置，調(diào)整用于對車輛進行電動驅(qū)動的設(shè)備向周圍空氣的散熱，使從設(shè)備吸收的熱向車室內(nèi)空氣的排放可變化。本發(fā)明的電動車輛的驅(qū)動裝置，具有用于對車輛進行電動驅(qū)動的設(shè)備和將從上述設(shè)備吸收的熱向車室內(nèi)空氣排出的設(shè)備冷卻裝置，其特征在于，具有調(diào)整從上述設(shè)備向周圍空氣的散熱的散熱調(diào)整單元。
文檔編號B60H1/06GK102398494SQ20111024071
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者今西裕人, 關(guān)谷禎夫, 尾坂忠史, 橫山篤 申請人:株式會社日立制作所