JP2007210416A - ハイブリッド車両の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータが一体化されて小型化されたハイブリッド車両の駆動装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両の駆動装置は、同軸上に各ロータの回転中心軸が配置されるモータジェネレータＭＧ２およびモータジェネレータＭＧ２の奥に配置されるモータジェネレータＭＧ１と、クランクシャフトの回転中心軸と同軸上にかつモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の間に配置される動力分割機構と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御を行なうパワー制御ユニットとを備える。パワー制御ユニットは、モータジェネレータＭＧ２の回転中心軸に対して一方側であって、かつ、パワー素子基板１２０の下方側面とモータジェネレータＭＧ２の外周側面とケース１０２の内方側面との間に形成される間隙部１５０に配置されたリアクトルＬ１と、モータジェネレータＭＧ２の回転中心軸に対して他方側に配置されるコンデンサＣ２とを含む。
【選択図】図６

Description

この発明は、ハイブリッド車両の駆動装置に関し、特にインバータとモータを１つのケースに収めたハイブリッド車両の駆動装置に関する。

現状のハイブリッド車は、インバータの大きな箱型ケースがあり、それがシャーシに固定されその下にモータケース（トランスアクスル）が配置されるという構成をとっているものが多い。なるべく多くの車種に搭載することができるハイブリッド車両の駆動装置について考慮すると、ケースが２個の構成であると車種ごとにその配置が最適化されることになり部品の共通化が図りにくい。

本来、組合せて動作することが必要なユニットは１つのケースに収めて一体化してしまうことが望ましい。特開２００４−３４３８４５号公報（特許文献１）および特開２００１−１１９９６１号公報（特許文献２）には、モータとインバータとを一体化したハイブリッド車両の駆動装置が開示されている。
特開２００４−３４３８４５号公報 特開２００１−１１９９６１号公報 特開平８−３３６２２６号公報

しかしながら、特開２００４−３４３８４５号公報（特許文献１）および特開２００１−１１９９６１号公報（特許文献２）に開示されるハイブリッド車両の駆動装置は、モータの上にインバータを載せただけの構造であり、高さ方向に関し車両に搭載した場合の車両重心位置について改善の余地がある。さらに、ハイブリッド車両の駆動装置を搭載するスペースの省スペース化も十分に考慮されていない。

多くの車種に搭載可能とするためには、通常の車両でエンジンに隣接配置されている自動変速機と略同等の輪郭内にインバータとモータとを配置することができることが望ましい。

このように、ハイブリッド車両の駆動装置においては、小型化・省スペース化が求められる一方、バッテリのさらなる高電圧化を避けつつモータ電流を小さく抑えるために、バッテリ電圧を昇圧コンバータによって昇圧してモータを駆動するインバータに供給する構成も検討されている。

しかしながら、モータとインバータとの一体化に加え、さらに昇圧コンバータをも一体化したハイブリッド車両の駆動装置を検討するにあたっては、昇圧コンバータに含まれるリアクトルが比較的大きな部品であるため、駆動装置の小型化・省スペース化を阻む要因となり得る。

この発明の目的は、インバータが一体化されて小型化されたハイブリッド車両の駆動装置を提供することである。

この発明のある局面によれば、ハイブリッド車両の駆動装置は、内燃機関のクランクシャフトが結合されるダンパと、ダンパの回転軸とその回転軸とが重なるように配置される回転電機と、内燃機関の発生した動力に回転電機の発生した動力を合成して駆動軸に伝達する動力伝達装置と、回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットと、ダンパ、回転電機、動力伝達機構およびパワー制御ユニットを収容するケースとを備える。パワー制御ユニットは、インバータおよび電圧コンバータの少なくとも一方のパワー素子が搭載された回路基板と、回転軸方向から投影した場合に、ケースのダンパ、回転電機、動力分割機構、および回路基板を収容する部分の投影部の車両搭載時の水平方向の寸法の内側に形成される間隙部に配置されたリアクトルとを含む。

この発明の他の局面によれば、ハイブリッド車両の駆動装置は、回転電機と、回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットと、回転電機およびパワー制御ユニットを収容するケースとを備える。パワー制御ユニットは、インバータおよび電圧コンバータの少なくとも一方のパワー素子が搭載され、回転電機の車両搭載時における上方に配置された回路基板と、回転軸方向から投影した場合に、ケースの回転電機および回路基板を収容する部分の投影部の車両搭載時の鉛直方向の寸法の内側に形成され、回路基板の下方側面、回転電機の外周側面およびケースの内方側面を外郭とする間隙部に配置されたリアクトルとを含む。

好ましくは、間隙部は、回転電機の回転中心軸に対する一方側に形成される第１の間隙部と、回転電機の回転中心軸に対する他方側に形成される第２の間隙部とを含む。リアクトルは、第１の間隙部に配置される。

好ましくは、リアクトルは、第１の間隙部に相似した形状からなるコアと、コアに巻回されたコイルとを含む。

好ましくは、リアクトルは、回転電機の固定子鉄芯から分岐され、第１の空隙部内に配設されたコアと、コアに巻回されたコイルとを含む。

好ましくは、パワー制御ユニットは、パワー素子とインバータとの間に配され、電圧変換された直流電圧を平滑化してインバータに入力するコンデンサをさらに含む。コンデンサは、第２の間隙部に配置される。

より好ましくは、コンデンサは、第２の間隙部に相似した形状からなるフィルムコンデンサである。

好ましくは、ハイブリッド車両の駆動装置は、電圧コンバータと電源とを接続するパワーケーブルをさらに備える。パワーケーブルは、パワーケーブルの芯となる磁性体コアと、磁性体コアに螺旋状に巻付いた導電線とを含む。

好ましくは、ハイブリッド車両の駆動装置は、電圧コンバータと電源とを接続する第１および第２のパワーケーブルをさらに備える。第１および第２のパワーケーブルの各々は、ケーブルの芯となる磁性体コアと、磁性体コアに螺旋状に巻付いた導電線とを含む。第１のパワーケーブルの磁性体コアと第２のパワーケーブルの磁性体コアとは、一方端同士が接続され、かつ他方端同士が接続され、環状磁路を形成する。

好ましくは、ハイブリッド車両の駆動装置は、ケースの外部に取り付けられ、電圧コンバータとパワーケーブルとを電気的に接続するための接続部材をさらに備える。接続部材は、一方端子と他方端子との間に配設された導電線と、導電線が螺旋状に巻付けられた磁性体コアとを含む。

本発明によれば、インバータに一体化されて小型化されたハイブリッド車両の駆動装置を実現することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両１００のモータジェネレータ制御に関する構成を示す回路図である。

図１を参照して、車両１００は、電池ユニット４０と、駆動装置２０と、制御装置３０と、図示しないエンジンおよび車輪とを含む。

駆動装置２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構ＰＳＤと、減速機ＲＤと、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御を行なうパワー制御ユニット２１とを備える。

動力分割機構ＰＳＤは、基本的には、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。

動力分割機構ＰＳＤの２つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１の各回転軸にそれぞれ接続され、他の１つの回転軸は減速機ＲＤに接続される。動力分割機構ＰＳＤと一体化された減速機ＲＤによってモータジェネレータＭＧ２の回転は減速されて動力分割機構ＰＳＤに伝達される。

なお減速機の回転軸は、後に説明するように図示しない減速ギヤやディファレンシャルギヤによって車輪に結合されている。

電池ユニット４０には端子４１，４２が設けられている。また駆動装置２０には端子４３，４４が設けられている。車両１００は、さらに、端子４１と端子４３とを結ぶパワーケーブル６と、端子４２と端子４４とを結ぶパワーケーブル８とを含む。

電池ユニット４０は、バッテリＢと、バッテリＢの負極と端子４２との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ３と、バッテリＢの正極と端子４１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ２と、バッテリＢの正極と端子４１との間に直列に接続される、システムメインリレーＳＭＲ１および制限抵抗Ｒとを含む。システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、制御装置３０から与えられる制御信号ＳＥに応じて導通／非導通状態が制御される。

電池ユニット４０は、さらに、バッテリＢの端子間の電圧ＶＢを測定する電圧センサ１０と、バッテリＢに流れる電流ＩＢを検知する電流センサ１１とを含む。

バッテリＢとしては、ニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池や燃料電池などを用いることができる。また、バッテリＢに代わる蓄電装置として電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタを用いることもできる。

パワー制御ユニット２１は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ対応して設けられるインバータ２２，１４と、インバータ２２，１４に共通して設けられる昇圧コンバータ１２とを含む。

昇圧コンバータ１２は、端子４３，４４間の電圧を昇圧する。インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。

昇圧コンバータ１２は、一方端が端子４３に接続されるリアクトルＬ１と、昇圧後の電圧ＶＨを出力する昇圧コンバータ１２の出力端子間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２と、平滑用コンデンサＣ２とを含む。平滑用コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。

リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。

インバータ１４は車輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ１４は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、昇圧コンバータ１２の出力ライン間に並列に接続される。

Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子
Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。

Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続される。

Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続される。

各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ２は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中性点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続される。

電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ２として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。

インバータ２２は、昇圧コンバータ１２に対してインバータ１４と並列的に接続される。インバータ２２は、モータジェネレータＭＧ１に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。インバータ２２は、昇圧コンバータ１２から昇圧された電圧を受けてたとえばエンジンを始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。

また、インバータ２２は、エンジンのクランクシャフトから伝達される回転トルクによってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

インバータ２２の内部の構成は、図示しないがインバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰返さない。

制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨ、電流ＩＢの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動信号ＩＧＯＮを受ける。

ここで、トルク指令値ＴＲ１，モータ回転数ＭＲＮ１およびモータ電流値ＭＣＲＴ１はモータジェネレータＭＧ１に関するものであり、トルク指令値ＴＲ２，モータ回転数ＭＲＮ２およびモータ電流値ＭＣＲＴ２はモータジェネレータＭＧ２に関するものである。

また、電圧ＶＢはバッテリＢの電圧であり、電流ＩＢは、バッテリＢに流れる電流である。電圧ＶＬは昇圧コンバータ１２の昇圧前電圧であり、電圧ＶＨは昇圧コンバータ１２の昇圧後電圧である。

そして制御装置３０は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤおよび動作禁止を指示する信号ＣＳＤＮを出力する。

さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ２と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ２とを出力する。

同様に制御装置３０は、インバータ２２に対して直流電圧をモータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ１とを出力する。

図２は、図１における動力分割機構ＰＳＤおよび減速機ＲＤの詳細を説明するための模式図である。

図２を参照して、この車両駆動装置は、モータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に接続される減速機ＲＤと、減速機ＲＤで減速された回転軸の回転に応じて回転する車軸と、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１と、減速機ＲＤとエンジン４とモータジェネレータＭＧ１との間で動力分配を行なう動力分割機構ＰＳＤとを備える。減速機ＲＤは、モータジェネレータＭＧ２から動力分割機構ＰＳＤへの減速比が、たとえば２倍以上である。

エンジン４のクランクシャフト５０とモータジェネレータＭＧ１のロータ３２とモータジェネレータＭＧ２のロータ３７とは同じ軸を中心に回転する。

動力分割機構ＰＳＤは、図２に示す例ではプラネタリギヤであり、クランクシャフト５０に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸に結合されたサンギヤ５１と、クランクシャフト５０と同軸上を回転可能に支持されているリングギヤ５２と、サンギヤ５１とリングギヤ５２との間に配置され、サンギヤ５１の外周を自転しながら公転するピニオンギヤ５３と、クランクシャフト５０の端部に結合され各ピニオンギヤ５３の回転軸を支持するプラネタリキャリヤ５４とを含む。

動力分割機構ＰＳＤは、サンギヤ５１に結合されたサンギヤ軸と、リングギヤ５２に結合されたリングギヤケースおよびプラネタリキャリヤ５４に結合されたクランクシャフト５０の３軸が動力の入出力軸とされる。そしてこの３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は他の２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。

動力の取出用のカウンタドライブギヤ７０がリングギヤケースの外側に設けられ、リングギヤ５２と一体的に回転する。カウンタドライブギヤ７０は、動力伝達減速ギヤＲＧに接続されている。そしてカウンタドライブギヤ７０と動力伝達減速ギヤＲＧとの間で動力の伝達がなされる。動力伝達減速ギヤＲＧはディファレンシャルギヤＤＥＦを駆動する。また、下り坂等では車輪の回転がディファレンシャルギヤＤＥＦに伝達され、動力伝達減速ギヤＲＧはディファレンシャルギヤＤＥＦによって駆動される。

モータジェネレータＭＧ１は、回転磁界を形成するステータ３１と、ステータ３１内部に配置され複数個の永久磁石が埋め込まれているロータ３２とを含む。ステータ３１は、ステータコア３３と、ステータコア３３に巻回される三相コイル３４とを含む。ロータ３２は、動力分割機構ＰＳＤのサンギヤ５１と一体的に回転するサンギヤ軸に結合されている。ステータコア３３は、電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、図示しないケースに固定されている。

モータジェネレータＭＧ１は、ロータ３２に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイル３４によって形成される磁界との相互作用によりロータ３２を回転駆動する電動機として動作する。またモータジェネレータＭＧ１は、永久磁石による磁界とロータ３２の回転との相互作用により三相コイル３４の両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。

モータジェネレータＭＧ２は、回転磁界を形成するステータ３６と、ステータ３６内部に配置され複数個の永久磁石が埋め込まれたロータ３７とを含む。ステータ３６は、ステータコア３８と、ステータコア３８に巻回される三相コイル３９とを含む。

ロータ３７は、動力分割機構ＰＳＤのリングギヤ５２と一体的に回転するリングギヤケースに減速機ＲＤによって結合されている。ステータコア３８は、たとえば電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、図示しないケースに固定されている。

モータジェネレータＭＧ２は、永久磁石による磁界とロータ３７の回転との相互作用により三相コイル３９の両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。またモータジェネレータＭＧ２は、永久磁石による磁界と三相コイル３９によって形成される磁界との相互作用によりロータ３７を回転駆動する電動機として動作する。

減速機ＲＤは、プラネタリギヤの回転要素の一つであるプラネタリキャリヤ６６が車両駆動装置のケースに固定された構造により減速を行なう。すなわち、減速機ＲＤは、ロータ３７のシャフトに結合されたサンギヤ６２と、リングギヤ５２と一体的に回転するリングギヤ６８と、リングギヤ６８およびサンギヤ６２に噛み合いサンギヤ６２の回転をリングギヤ６８に伝達するピニオンギヤ６４とを含む。

たとえば、サンギヤ６２の歯数に対しリングギヤ６８の歯数を２倍以上にすることにより、減速比を２倍以上にすることができる。

図３は、この発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両の駆動装置２０の外観を示す斜視図である。

図４は、駆動装置２０の平面図である。
図３、図４を参照して、駆動装置２０のケースは、ケース１０４とケース１０２とに分割可能に構成されている。ケース１０４は主としてモータジェネレータＭＧ１を収容する部分であり、ケース１０２は、主としてモータジェネレータＭＧ２およびパワー制御ユニット２１を収容する部分である。

ケース１０４にはフランジ１０６が形成され、ケース１０２にはフランジ１０５が形成され、フランジ１０６とフランジ１０５とがボルト等で固定されることにより、ケース１０４とケース１０２とが一体化される。

ケース１０２にはパワー制御ユニット２１を組付けるための開口部１０８が設けられている。この開口部１０８の内部には、コンデンサＣ２と、パワー素子基板１２０および端子台１１６，１１８とが収容される。コンデンサＣ２は、開口部１０８の内部左側部分（車両進行方向側）に収容される。

さらに、図示は省略するが、パワー素子基板１２０の下方（紙面奥方に相当）の右側部分にはリアクトルＬ１が収容される。なお、この開口部１０８は車両搭載状態においては蓋により閉じられている。また、コンデンサＣ２を開口部１０８の内部右側部分に収容し、かつ、リアクトルＬ１をパワー素子基板１２０の下方の左側部分に収容するように入れ換えても良い。

つまり、リアクトルＬ１はモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の回転軸の一方側に配置され、コンデンサＣ２は回転軸の他方側に配置される。そして、モータジェネレータＭＧ２の上方には、コンデンサＣ２と隣り合う領域にパワー素子基板１２０が配置されている。

かかる配置構造において、この発明はさらに、リアクトルＬ１を、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の回転軸の一方側であって、かつ、パワー素子基板２０の下方側面、モータジェネレータＭＧ２の外周側面およびケース１０２の内方側面に囲まれて形成される間隙部に配置することを特徴とする。

この間隙部は、モータとインバータとを一体化したことによってケース内部に必然的に形成される空きスペースの一部に相当する。この発明は、この空きスペースを有効利用して、比較的大きな占有スペースを要するリアクトルＬ１を配置することにより、ハイブリッド車両の駆動装置の小型化および省スペース化を実現する。リアクトルＬ１の詳細な配置構造については、後に詳述する。

パワー素子基板１２０には、モータジェネレータＭＧ１を制御するインバータ２２と、モータジェネレータＭＧ２を制御するインバータ１４と、昇圧コンバータ１２のアーム部１３とが搭載されている。

インバータ１４とインバータ２２との間の領域には上下に重ねて配置された電源用バスバーが設けられている。インバータ１４のＵ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、Ｗ相アーム１７からはそれぞれ１本ずつのバスバーがモータジェネレータＭＧ２のステータコイルにつながる端子台１１６に向けて設けられている。同様にインバータ２２からも３本のバスバーがモータジェネレータＭＧ１のステータコイルにつながる端子台１１８に向けて設けられている。

パワー素子基板１２０は高温になるためこれを冷却するためにパワー素子基板１２０の下には通水路が設けられており、通水路への冷却水入口１１４と冷却水出口１１２とがケース１０２に設けられている。なお、この入口や出口などは、たとえば、ケース１０２に対し、フランジ部１０６，１０５を貫通させてユニオンナット等を打ち込んで構成される。

図１の電池ユニット４０から端子４３，４４にパワーケーブル６，８を介して与えられた電圧はリアクトルＬ１およびアーム部１３を含む昇圧コンバータ１２によって昇圧されコンデンサＣ２によって平滑化されてインバータ１４および２２に供給される。

このように昇圧コンバータ１２を用いて電池電圧を昇圧して用いることによりバッテリ電圧を２００Ｖ程度に低減しつつ、かつモータジェネレータを５００Ｖを超える高電圧で駆動することが可能となり、電力供給を小電流で行なうことにより電気損失を抑制しかつモータの高出力を実現することができる。

駆動装置２０として、インバータ１４，２２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に加えて、昇圧コンバータ１２も含めて一体化する場合には、比較的大きな部品であるリアクトルＬ１およびコンデンサＣ２の配置場所が問題となる。

図５は、駆動装置２０を図４のＸ１方向から見た側面図である。
図５を参照して、ケース１０２にはモータジェネレータ組付け用および保守用の開口部１０９が設けられており、この開口部１０９は車両搭載状態においては蓋により閉じられている。

開口部１０９の内部にはモータジェネレータＭＧ２が配置されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相のバスバーが接続されるステータ３６の内部にロータ３７が配置されている。ロータ３７の中央部分には中空のシャフト６０が見えている。

図５に示すように、ケース１０２のパワー制御ユニット２１を収容する収容室にはモータジェネレータＭＧ２のステータ３６が大きく食い込んでいるので、モータジェネレータＭＧ２の一方側にはリアクトルＬ１が配置され、かつ、他方側にはコンデンサＣ２が配置され、大型部品を効率良く収容している。

さらに、リアクトルＬ１は、モータジェネレータＭＧ２の一方側において、モータジェネレータＭＧ２の外周側面とモータジェネレータＭＧ２の上方に配置されるパワー素子基板１２０の下方側面とケース１０２の内方側面との間に形成される間隙部５００に収容される。

この間隙部５００は、ケースを回転軸方向から投影した場合に、車両駆動装置を車両に搭載したときの水平方向の寸法の内側に形成される。水平方向の寸法は、ケースのダンパ１２４、モータジェネレータＭＧ２、動力伝達減速ギヤＲＧ、ディファレンシャルギヤＤＥＦおよびパワー素子基板１２０を収容する部分の投影部によって定まる。

なお、図５では、モータジェネレータＭＧ２およびパワー素子基板１２０を収容する部分の投影部の車両搭載時の水平方向の寸法の内側に形成される間隙部５００に、リアクトルＬ１を配置する構成としたが、これ以外にも、ダンパ１２４、動力伝達減速ギヤＲＧおよびディファレンシャルギヤＤＥＦを収容する部分のいずれかに形成される間隙部にリアクトルＬ１を収容する構成としても良い。

さらに、間隙部５００は、ケースを回転軸方向から投影した場合に、ケースのパワー素子基板１２０およびモータジェネレータＭＧ２を収容する部分の投影部の車両搭載時の鉛直方向の寸法の内側に形成される。なお、パワー素子基板１２０は、ケースのパワー素子基板１２０を収容する部分の投影部の車両搭載時の高さが、残りのケースの空間、すなわち、ダンパ１２４、モータジェネレータＭＧ２、減速ギヤＲＤおよびディファレンシャルギヤＤＥＦを収容する部分の車両搭載時の高さを少なくとも超えないように、配置されている。これによれば、パワー制御ユニット２１を構成するパワー素子基板１２０、リアクトルＬ１およびコンデンサＣ２は、ディファレンシャルギヤＤＥＦを収容するケース部分の外縁とダンパ１２４を収容するケース部分の外縁とで定まる鉛直方向の寸法の内側に配置されていることがわかる。

そして、間隙部５００は、平面状からなるパワー素子基板１２０の下方側面と円弧状からなるモータジェネレータＭＧ２の外周側面の一部分とケース１０２の内方側面とを外郭として形成されており、略三角形状を有する。

そこで、この発明は、リアクトルＬ１を、図５に示すように、この間隙部５００に相似した略三角形状からなるコアを有するように構成する。このような構成とすることにより、リアクトルＬ１を、間隙部５００に効率良く収容することができる。

このように、車両搭載時の水平方向において、ケースのパワー制御ユニット２１を収容する部分の投影部の位置が残りのケースの空間、すなわち、ダンパ１２４、モータジェネレータＭＧ２、動力伝達減速ギヤＲＧおよびディファレンシャルギヤＤＥＦを収容する部分の投影部の内側に位置するように、ケースが構成されパワー制御ユニット２１が配置される。これにより、コンパクトなハイブリッド車両の駆動装置が実現される。

また、車両搭載時の鉛直方向において、ケースのパワー制御ユニット２１を収容する部分の投影部の高さが、残りのケースの空間の投影部の高さを少なくとも越えないように、ケースが構成されパワー制御ユニット２１が配置される。これにより、車両の重心を低くすることができ、走行安定性を増すことができる。

図６は、図４のＶＩ−ＶＩ断面における断面図である。
図６を参照して、モータジェネレータＭＧ２の断面およびパワー制御ユニット２１を収容する収容室の断面が示されている。

このハイブリッド車両の駆動装置は、同軸上に各ロータの回転中心軸が配置されるモータジェネレータＭＧ２およびＭＧ２の奥に配置されるモータジェネレータＭＧ１と、クランクシャフトの回転中心軸と同軸上にかつモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の間に配置される動力分割機構と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御を行なうパワー制御ユニット２１とを備える。

パワー制御ユニット２１は、モータジェネレータＭＧ２の回転中心軸に対し、少なくとも一方側にリアクトルＬ１が他方側に平滑用コンデンサＣ２が分割配置される。特に、リアクトルＬ１は、上述したように、パワー素子基板１２０の下方側面とモータジェネレータＭＧ２の外周側面とケース１０２の内方側面との間に形成される間隙部５００に配置され、略三角形状を有している。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構ＰＳＤ、およびパワー制御ユニット２１は、金属製のケースに収容されて一体化されている。

モータジェネレータＭＧ２の潤滑油がパワー素子基板１２０側に漏れ出ないようにケース１０２には２つの空間を仕切る仕切り壁部２００が設けられている。この仕切り壁部２００の上面部分にはパワー素子基板１２０を冷却するための水路１２２が設けられ、この水路１２２は先に説明した冷却水入口１１４および冷却水出口１１２と連通している。

端子４４からはバスバー１２８によってマイナス側の電源電位がパワー素子基板１２０に伝達される。また、端子４３からは図示しないが他のバスバーによってリアクトルＬ１に対して正の電源電位が伝達される。

なお、このパワー制御ユニット２１を収容する収容室には減速ギヤの回転軸１３０を支持する部分が食い込んでいる。

モータジェネレータＭＧ２の断面部分について説明すると、ステータ３６の内周には、ロータ３７、ケースの隔壁２０２およびロータの中空のシャフト６０が配置されている。

図７は、図４のＸ２方向から駆動装置２０を見た側面図である。図７において、パワー素子基板の上部にパワー素子を制御する制御基板１２１が配置されている。

図８は、図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。
図７、図８を参照して、エンジンのクランクシャフト５０はダンパ１２４に接続され、ダンパ１２４の出力軸は動力分割機構ＰＳＤに接続される。

エンジンが配置される側からはダンパ１２４、モータジェネレータＭＧ１、動力分割機構ＰＳＤ、減速機ＲＤおよびモータジェネレータＭＧ２の順で、同一の回転軸上に並んでこれらが配置されている。モータジェネレータＭＧ１のロータ３２のシャフトは中空であり、この中空部分にダンパ１２４からの出力軸が貫通している。

モータジェネレータＭＧ１のロータ３２のシャフトは、動力分割機構ＰＳＤ側にサンギヤ５１とスプライン嵌合されている。ダンパ１２４のシャフトは、プラネタリキャリヤ５４と結合されている。プラネタリキャリヤ５４は、ピニオンギヤ５３の回転軸をダンパ１２４のシャフトの周りに回転自在に支持する。ピニオンギヤ５３は、サンギヤ５１およびリングギヤケースの内周に形成された図２のリングギヤ５２と噛み合う。

またモータジェネレータＭＧ２のシャフト６０の減速機ＲＤ側は、サンギヤ６２とスプライン嵌合されている。減速機ＲＤのプラネタリキャリヤ６６は、ケース１０２の隔壁２０２に固定されている。プラネタリキャリヤ６６は、ピニオンギヤ６４の回転軸を支持する。ピニオンギヤ６４は、サンギヤ６２およびリングギヤケースの内周に形成された図２のリングギヤ６８と噛み合う。

図８を見ればわかるように、モータジェネレータＭＧ１およびダンパ１２４はケース１０４の図右方向の開口部１１１から組付けることができ、モータジェネレータＭＧ２はケース１０２の左方向の開口部１０９から組付けることができ、減速機ＲＤおよび動力分割機構ＰＳＤはフランジ１０５，１０６の合わせ面から組付けることができる。

ケース１０２の開口部１０９は、潤滑油が漏れないように蓋７１および液状ガスケット等で密閉される。ケース１０４の開口部１１１の奥には蓋７２が設けられ、モータジェネレータＭＧ１を収容する空間は潤滑油が漏れないように液状ガスケット等やオイルシール８１によって密閉される。

モータジェネレータＭＧ１のロータ３２のシャフトは、蓋７２との間に設けられたボールベアリング７８および隔壁２０３との間に設けられたボールベアリング７７によって回転自在に支持されている。ロータ３２のシャフトは中空であり、ダンパ１２４のシャフトがその内部を貫通している。ロータ３２のシャフトとダンパ１２４のシャフトの間にはニードルベアリング７９，８０が設けられている。

モータジェネレータＭＧ２のロータ３７のシャフトは、蓋７１との間に設けられたボールベアリング７３および隔壁２０２との間に設けられたボールベアリング７４によって回転自在に支持されている。

減速機ＲＤのリングギヤと動力分割機構ＰＳＤのリングギヤがともに内周に刻まれたリングギヤケースは、隔壁２０２との間に設けられたボールベアリング７５および隔壁２０３との間に設けられたボールベアリング７６によって、回転自在に支持されている。

パワー制御ユニット２１を収容する収容室とモータジェネレータＭＧ２を収容する収容室とはケース１０２の隔壁２０２で隔てられているが、その一部は端子台１１６が挿入される貫通孔でつながっている。この端子台１１６にはモータジェネレータＭＧ２のステータコイルのバスバーが一方側に接続され、インバータ１４のバスバーが他方側に接続される。そしてこれらのバスバーを電気的に接続可能なように、端子台１１６の内部には導電性部材が通されている。つまり端子台１１６は、モータジェネレータＭＧ２側からの潤滑油分を通さないでかつ電気を通すように構成されている。

同様に、端子台１１８によって、パワー制御ユニット２１が収容される空間とモータジェネレータＭＧ１が収容される空間とが、電気を通しかつ潤滑油分を通さない状態で接続されている。

図９は、図４のＩＸ−ＩＸにおける断面を示した断面図である。
図９を参照して、パワー制御ユニット２１を収容する収容室においてはリアクトルＬ１の断面が示されている。リアクトルＬ１は、たとえば電磁鋼板が積層されたコア２１０にコイル２１２が巻回された構造を有する。なお、リアクトルＬ１は、パワー素子基板１２０の下方側面と紙面奥方に配置されるモータジェネレータＭＧ２（図示せず）の外周側面との間に形成される略三角形状の間隙部に収容されている。そのため、コア２１０は、空隙部の形状に合わせて、略三角形状を有する。

そしてリアクトルＬ１に近接して、図６で示された動力伝達減速ギヤＲＧの回転軸１３０が配置され、動力伝達減速ギヤＲＧのカウンタドリブンギヤ１３２が中央部に示される。このカウンタドリブンギヤ１３２は図２のカウンタドライブギヤ７０と噛み合う。そしてこのカウンタドリブンギヤ１３２の同軸上にファイナルドライブギヤ１３３が設けられ、これに噛み合うファイナルドリブンギヤであるディファレンシャルギヤＤＥＦがその下方に示されている。

［リアクトルＬ１の説明］
図１０は、リアクトルＬ１の構造の一例を示す斜視図である。

図１０を参照して、リアクトルＬ１は、略三角形状を有するコア２１０と、コア２１０の３つの直線部分にそれぞれに巻回されたコイル２１２とからなる。

コア２１０は、たとえば、図５および図６で示した間隙部５００の形状に基づいて設定された略三角形状の板状体を電磁鋼板から打ち抜き、この板状体を複数個積層することによって形成される。

なお、リアクトルＬ１の構造については、パワー素子基板１２０の下方側面とモータジェネレータＭＧ２の外周側面との間に形成される間隙部５００にリアクトルＬ１が効率良く収まるように、コア２１０を間隙部５００の相似形である略三角形状とすることを例として説明したが、間隙部５００に収まる形状であれば必ずしも略三角形状に限定されないことは明らかである。

さらに、リアクトルＬ１に、以下の変更例で説明する構造を適用することによっても、リアクトルＬ１を間隙部５００に効率良く収容することが可能となる。

［変更例１］
図１１は、リアクトルＬ１の構造の他の例を説明するための断面図である。なお、図１１は、図６に示す断面図のうちの本変更例１に係る変更部分を拡大して示したものである。

図１１を参照して、本変更例１によるリアクトルＬ１は、コア２１０がモータジェネレータＭＧ２のステータコア３８の一部分を拡張することにより形成されることを特徴とする。

具体的には、モータジェネレータＭＧ２のステータ３６は、上述したように、ロータ３７の外周側に配置され、ステータコア３８と、ステータコア３８に巻回される三相コイル３９とを含む。

本変更例１では、このステータコア３８の一部分を分岐させて、パワー素子基板１２０の下方側面とモータジェネレータＭＧ２の外周側面とケース１０２の内方側面との間の間隙部５００に配設させることにより、当該部分をリアクトルＬ１のコア２１０として機能させる。そして、当該部分にコイル２１２を巻回することによりリアクトルＬ１を形成する。

なお、本変更例１によれば、ステータコア３８は、回転軸方向において、通常の環状の一部分が突出した断面を有することになるが、当該断面と同形の電磁鋼板を積層することにより容易に形成することができる。

リアクトルＬ１をこのような構造とすることにより、先の実施の形態１と同様に、ケース内に形成された空きスペースを有効に利用してリアクトルＬ１を効率良く収容することが出来る。この結果、ハイブリッド車両の駆動装置の小型化・省スペース化が実現される。

［変更例２］
以上に述べたように、リアクトルＬ１をケース内部に形成される空きスペースを利用して配置することにより、コンパクトなハイブリッド車両の駆動装置を実現することができる。

ここで、リアクトルＬ１をより一層小型化できれば、リアクトルＬ１の占有スペースを削減でき、更なる駆動装置のコンパクト化を促進することが可能となる。

そこで、以下の変更例では、駆動装置２０と電池ユニット４０との間に配設されるパワーケーブル６，８にリアクトル機能を付加し、リアクトルＬ１のリアクタンスの一部をパワーケーブル６，８に負担させることを特徴とする。

これによれば、昇圧コンバータ１２の実質的なリアクトルは、駆動装置２０に含まれるリアクトルＬ１と、パワーケーブル６，８のリアクトル成分とにより構成されることとなる。そのため、リアクトルＬ１を、パワーケーブル６，８にリアクトル機能を付加しない場合と比べて、よりリアクタンスの低いもので構成することができる。この結果、リアクトルＬ１がより小型化されることから、駆動装置２０の更なる小型化、省スペース化を図ることができる。

図１２は、パワーケーブル６，８の接続部分を説明するための図である。
図１３は、パワーケーブル６，８の構造を説明するための図である。

図１２、図１３を参照して、車両においてモータ駆動システムは、電池ユニット４０と、バッテリＢからの直流電圧を昇圧する昇圧コンバータと、昇圧コンバータから昇圧された電圧を受けてモータを駆動するインバータと、電池ユニット４０と昇圧コンバータとを接続するパワーケーブル６，８とを備える。

端子４１と端子４３との間に接続されるパワーケーブル６は、パワーケーブルの芯となる磁性体コア３０２と、磁性体コア３０２に螺旋状に巻付いた導電線３０４と、磁性体３０２および導電線３０４を被覆する被覆３１０とを含む。

導電線３０４は、被覆導電線であり、導電性の芯線３０８にエナメル等の絶縁性の被膜３０６を施したものである。また、磁性体コア３０２としては、たとえば鉄製のワイヤなどを用いることが可能である。

なお、端子４２と端子４４との間に接続されるパワーケーブル８についても、パワーケーブル６と同様の構成からなる。

このような構成とすることにより、駆動装置２０の筐体の外部およびエンジン室の外部に昇圧コンバータで使用するリアクトルの一部を出すことができる。すなわち、昇圧コンバータのリアクトルは、パワーケーブル６，８のリアクトル成分と、駆動装置２０内部のリアクトルＬ１Ａとで構成されることになる。この場合、リアクトルＬ１Ａは、図１３のパワーケーブル６，８を使用しない場合に対して、リアクタンスが低い、より小型のもので構成することができる。

なお、パワーケーブル６，８のリアクトル成分のリアクタンスは、図１３に示す構造を適用する部分の配線長を調整することにより所望の値に設定することができる。この場合、パワーケーブル６，８のうちの図１３の構造が適用されない部分については、通常のパワーケーブルと同様の構造が適用される。

［変更例３］
図１４は、図１３に示した構造の変形例を示した図である。

図１４に示した構造は、端子４３（または４４）とパワーケーブル６（または８）とを接続するためのコネクタ３１２にリアクトル機能を付加したものである。本構造において、パワーケーブル６，８は、図１３に示した構造とは異なり、通常のパワーケーブルと同様の構造からなる。

図１４において、コネクタ３１２は、パワーケーブル６（または８）が結合された状態において端子４３（または４４）とパワーケーブル６（または８）とを導通させるための導電線３０４と、磁性体コア３０２とを含む。導電線３０４は、磁性体コア３０２に螺旋状に巻付けられている。

このような構成とすることにより、昇圧コンバータで使用するリアクトルの一部を、駆動装置２０の筐体の外部に出すことができる。そのため、駆動装置２０内部のリアクトルを、リアクタンスが低い小型のもので構成することができる。

さらに、コネクタ３１２にリアクトルの機能を付加したことによって、筐体外部に設けられたリアクトルが駆動装置２０と一体的に組み付けられることになるため、部品の共通化を図ることができる。

［変更例４］
図１５は、図１２に示した構成の他の変形例を示した図である。

図１５に示した構成は、図１２に示した構成においてパワーケーブル８に代えてパワーケーブル３１８を含む。パワーケーブル３１８は、図１３に示したパワーケーブル６と同様の構成を有する。

そして、図１５に示した構成においては、パワーケーブル６の磁性体コアとパワーケーブル３１８の磁性体コアとは電池ユニット４０側の一方端同士が接続され、かつ駆動装置２０側の他方端同士が接続されており、これにより環状の磁路３２２を形成している。このようにすることにより、パワーケーブルによるリアクトルのインダクタンスがさらに大きくなり、昇圧コンバータ部分のリアクトルをより小型のリアクトルで構成することが可能となる。

以上説明したように、この発明の実施の形態１によれば、パワー素子基板とモータジェネレータとの間に形成される空きスペースを利用して昇圧コンバータのリアクトルを配置することにより、パワー制御ユニット部分の高さを抑えつつ、かつコンパクトに配置することができる。この結果、エンジンルーム内の省スペース化を図ることができる。

また、ハイブリッド車両の駆動装置を車両に搭載した場合に重心を低く保つことが可能となり、従来に比べて車両の走行性能を向上させることが可能となる。

さらに、本構成において、駆動装置と電池ユニットとを接続するパワーケーブルにリアクトル機能を付加することにより、昇圧コンバータのリアクトルの一部を筐体外部に出すことができるため、駆動装置内部のリアクトルを小型化することができる。この結果、筐体内部を占めるリアクトルの占有スペースを低減して、駆動装置の更なる小型化および省スペース化を図ることができる。

［実施の形態２］
先の実施の形態１は、リアクトルＬ１を、駆動装置を収容するケース内部に形成される空きスペースに配置することにより、コンパクトなハイブリッド車両の駆動装置を実現するものであった。

本発明の実施の形態２では、さらに、リアクトルＬ１と同様に大きな占有スペースを占めるコンデンサＣ２についても、ケース内部の空きスペースを利用して配置することにより、更なる小型化・省スペース化を図ることを特徴とする。

なお、本実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動装置は、先の実施の形態１に係るハイブリッド車両の駆動装置に対して、コンデンサＣ２の配置構造のみが異なるため、共通する部分についての詳細な説明は繰り返さない。

図１６は、本発明の実施の形態２に係る駆動装置２０Ａの平面図である。
図１６を参照して、駆動装置２０Ａのケースは、ケース１０４とケース１０２Ａとに分割可能に構成されている。ケース１０４は主としてモータジェネレータＭＧ１を収容する部分であり、ケース１０２Ａは、主としてモータジェネレータＭＧ２およびパワー制御ユニットを収容する部分である。

ケース１０２Ａにはパワー制御ユニットを組付けるための開口部１０８Ａが設けられている。この開口部１０８Ａにはパワー素子基板１２０と端子台１１６，１１８とが収容される。そして、パワー素子基板１２０の下方において、左側部分（車両進行方向側）にはコンデンサＣ２が収容され、右側部分にはリアクトルＬ１が収容されている（ともに図示せず）。なお、この開口部１０８Ａは車両搭載状態においては蓋により閉じられている。また、コンデンサＣ２を右側に、リアクトルＬ１を左側に収容するように入れ換えても良い。

つまり、リアクトルＬ１はモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の回転軸の一方側に配置され、コンデンサＣ２は回転軸の他方側に配置される。そして、コンデンサＣ２およびリアクトルＬ１の上方にはパワー素子基板１２０が配置されている。

そして、この発明の実施の形態２は、リアクトルＬ１が、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の回転軸の一方側であって、かつ、パワー素子基板１２０の下方側面とモータジェネレータＭＧ２の外周側面との間に形成される間隙部に配置され、かつ、コンデンサＣ２が、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の回転軸の他方側であって、かつ、パワー素子基板１２０の下方側面とモータジェネレータＭＧ２の外周側面との間に形成される間隙部に配置されることを特徴とする。

なお、リアクトルＬ１の配置構造については、先の実施の形態１で述べたのと同様である。以下に、コンデンサＣ２の詳細な配置構造について説明する。

図１７は、駆動装置２０Ａを図１６のＸ１方向から見た側面図である。
図１７を参照して、ケース１０２Ａにはモータジェネレータ組付け用および保守用の開口部１０９が設けられており、この開口部１０９は車両搭載状態においては蓋により閉じられている。

開口部１０９の内部にはモータジェネレータＭＧ２が配置されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相のバスバーが接続されるステータ３６の内部にロータ３７が配置されている。ロータ３７の中央部分には中空のシャフト６０が見えている。

図１７に示すように、ケース１０２のパワー制御ユニット２１を収容する収容室にはモータジェネレータＭＧ２のステータ３６が大きく食い込んでいるので、モータジェネレータＭＧ２の一方側にはリアクトルＬ１が配置され、かつ、他方側にはコンデンサＣ２が配置され、大型部品を効率良く収容している。

詳細には、リアクトルＬ１は、モータジェネレータＭＧ２の一方側において、モータジェネレータＭＧ２の外周側面とモータジェネレータＭＧ２の上方に配置されるパワー素子基板１２０の下方側面との間に形成される間隙部５００に収容される。

さらに、コンデンサＣ２は、モータジェネレータＭＧ２の他方側において、モータジェネレータＭＧ２の外周側面とモータジェネレータＭＧ２の上方に配置されるパワー素子基板１２０の下方側面との間に形成される間隙部５０１に収容される。

このとき、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に対して両側に形成される間隙部５００，５０１は、ケース１０２Ａを回転軸方向から投影した場合に、ケース１０２Ａのダンパ１２４、モータジェネレータＭＧ２、動力伝達減速ギヤＲＧ、ディファレンシャルギヤＤＥＦおよびパワー素子基板１２０を収容する部分の投影部の車両搭載時の水平方向の寸法の内側にそれぞれ形成される。また、間隙部５００，５０１は、ケース１０２Ａを回転軸方向から投影した場合に、ケース１０２Ａのパワー素子基板１２０およびモータジェネレータＭＧ２を収容する部分の投影部の車両搭載時の鉛直方向の寸法の内側に形成される。

そして、間隙部５００，５０１はそれぞれ、平面状からなるパワー素子基板１２０の下方側面と円弧状からなるモータジェネレータＭＧ２の外周側面の一部分とケース１０２Ａの内方側面とを外郭として形成されており、略三角形状を有する。

そこで、この発明の実施の形態２は、図１７に示すように、コンデンサＣ２を、リアクトルＬ１と同様に、この間隙部５０１に相似した略三角形状を有するように構成する。

このような構成とすることにより、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、減速機ＲＤおよび動力分割機構ＰＳＤに加えて、動力伝達減速ギヤＲＧおよびディファレンシャルギヤＤＥＦを配置した状態で、周辺の空きスペースを利用してパワー制御ユニット２１の構成要素であるパワー素子基板１２０、リアクトルＬ１およびコンデンサＣ２が配置される。この結果、高さを低く抑えつつコンパクトなハイブリッド車両の駆動装置を実現することができる。

また、図５のモータジェネレータＭＧ２に対し、片側の空きスペースを利用するだけでなく、両側の空きスペースにリアクトルＬ１とコンデンサＣ２とをそれぞれ効率良く配置することにより、モータジェネレータＭＧ２に対する重さのバランスが良くなるとともに、更なる省スペース化を図ることができる。

図１８は、図１６のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面における断面図である。
図１８を参照して、モータジェネレータＭＧ２の断面およびパワー制御ユニット２１を収容する収容室の断面が示されている。

図１８に示した構成は、図６に示した構成に対して、コンデンサＣ２の配置構造のみが異なる。よって、共通する部分についての詳細な説明は省略する。

詳細には、図１８において、コンデンサＣ２は、モータジェネレータＭＧ２とパワー素子基板１２０とを仕切るための仕切り壁部２００に新たに設けられた収容部２０１に配置される。

収容部２０１は、モータジェネレータＭＧ２の回転中心軸に対し、リアクトルＬ１と反対側に設けられる。収容室２０１は、パワー素子基板１２０の下方側面とモータジェネレータＭＧ２の外周側面との間に形成される空きスペースを利用して形成される。収容室２０１は、当該空きスペースの形状に相似した略三角形状を有する。

そして、この略三角形状の収容部２０１には、コンデンサＣ２が収容される。コンデンサＣ２は、収容部２０１に収まるように略三角形状の構造を有する。

図１９は、本発明の実施の形態２に従うコンデンサＣ２の構造の一例を示す一部切欠斜視図である。

図１９を参照して、コンデンサＣ２は、たとえばアルミニウムの酸化被膜を誘電体としたアルミ電解コンデンサからなる。アルミ電解コンデンサは、周知のように、有機高分子を誘電体としたフィルムコンデンサと比較して、その粗面化によって拡大された電極面積によって小型でも大きな静電容量を有することを特徴としている。そのため、駆動装置において、昇圧コンバータ１２の出力側に発生する電圧サージを吸収可能なように比較的大きな容量が必要とされる平滑用のコンデンサＣ２に適している。

詳細には、コンデンサＣ２は、略三角形状に形成された筐体４０８を外装部材とし、アルミ陽極箔４０２、電解紙４０４およびアルミ陰極箔４０６を単一の積層単位として、この積層単位が巻回された構造を有する。

アルミ陽極箔４０２は、高純度のアルミニウム箔をエッチングによって粗面化して表面積を拡大した後、陽極酸化（化成処理）によって酸化アルミニウム皮膜が形成される。

アルミ陰極箔４０６は、アルミニウム箔を粗面化して形成される。アルミ陰極箔４０６は、外部端子と電解液とが電気的に接触する役割を果たす。

電解紙４０４は、両極箔の接触を防止するとともに、含浸された電解液を保持する役割を果たす。

外部端子４１０，４１２は、一方端が対応する電極に接続され、他方端が筐体４０８外部に引き出されている。

そして、図１９に示すように、アルミ陽極箔４０２〜電解紙４０４〜アルミ陰極箔４０４の順に積層されると、これを単一の積層単位として略三角形状に巻回されることによりコンデンサＣ２が形成される。

なお、このとき積層単位が巻回される形状は、パワー素子基板１２０とモータジェネレータＭＧ２との間に形成される間隙部５０１に収まるような形状であれば良く、必ずしも略三角形状に限定されるものではないことは明らかである。

また、本発明の実施の形態２に適用されるコンデンサＣ２は、アルミ電解コンデンサに限定されず、その形状を空隙部の形状に合わせて自在に変更可能なものであれば適応可能である。

以上説明したように、本発明の実施の形態２によれば、ともに比較的大きな部品からなる昇圧コンバータのリアクトルおよび平滑用のコンデンサを、駆動装置を収容するケース内部に形成される空きスペースを利用してそれぞれ収容することにより、駆動装置のより一層の小型化および省スペース化を図ることができる。これにより、ハイブリッド車両の駆動装置を車両に搭載した場合に重心を低く保つことが可能となり、従来に比べて車両の走行性能を向上させることが可能となる。さらに、エンジンルーム内の更なる省スペース化を図ることができる。

また、本実施の形態においては、ハイブリッド車両に本願発明を適用した例を説明したが、本願発明はこれに限定されず、たとえば電気自動車や燃料電池自動車等にも適用することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両のモータジェネレータ制御に関する構成を示す回路図である。 図１における動力分割機構および減速機の詳細を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動装置の外観を示す斜視図である。 駆動装置の平面図である。 駆動装置を図４のＸ１方向から見た側面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ断面における断面図である。 図４のＸ２方向から駆動装置を見た側面図である。 図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。 図４のＩＸ−ＩＸにおける断面を示した断面図である。 リアクトルの構造の一例を示す斜視図である。 リアクトルの構造の他の例を説明するための断面図である。 パワーケーブルの接続部分を説明するための図である。 パワーケーブルの構造を説明するための図である。 図１３に示した構造の変形例を示した図である。 図１２に示した構成の他の変形例を示した図である。 本発明の実施の形態２に係る駆動装置の平面図である。 駆動装置を図１６のＸ１方向から見た側面図である。 図１６のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面における断面図である。 本発明の実施の形態２に従うコンデンサの構造の一例を示す一部切欠斜視図である。

符号の説明

４ エンジン、６，８，３１８ パワーケーブル、１０ 電圧センサ、１１ 電流センサ、１２ 昇圧コンバータ、１３ アーム部、１４，２２ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２０ 駆動装置、２１ パワー制御ユニット、２４ 電流センサ、３０ 制御装置、３１，３６ ステータ、３２，３７ ロータ、３３，３８ ステータコア、３４，３９ 三相コイル、４０ 電池ユニット、４１〜４４ 端子、５０ クランクシャフト、５１，６２ サンギヤ、５２，６８ リングギヤ、５３，６４ ピニオンギヤ、５４，６６ プラネタリキャリヤ、６０ シャフト、７０ カウンタドライブギヤ、７１，７２ 蓋、７３〜７８ ボールベアリング、７９，８０ ニードルベアリング、８１ オイルシール、１００ ハイブリッド車両、１０２，１０２Ａ，１０４ ケース、１０５，１０６ フランジ、１０８，１０９，１１１ 開口部、１１２ 冷却水出口、１１４ 冷却水入口、１１６，１１８ 端子台、１２０ パワー素子基板、１２１ 制御基板、１２２ 水路、１２４ ダンパ、１２８ バスバー、１３０ 回転軸、１３２，１３２Ａ カウンタドリブンギヤ、１３３ ファイナルドライブギヤ、２００ 壁部、２０１ 収容部、２０２，２０３ 隔壁、３０２ 磁性体コア、３０４ 導電線、３０６ 被膜、３０８ 芯線、３１０ 被覆、３１２ コネクタ、３２２ 磁路、４０２ アルミ陽極箔、４０４ 電解紙、４０６ アルミ陰極箔、４０８ 筐体、４１０，４１２ 外部端子、Ｂ バッテリ、Ｃ２ コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、ＤＥＦ ディファレンシャルギヤ、Ｌ１ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＰＳＤ 動力分割機構、Ｑ１〜Ｑ８ ＩＧＢＴ素子、Ｒ 制限抵抗、ＲＤ 減速機、ＲＧ 動力伝達減速ギヤ、ＳＭＲ１〜ＳＭＲ３ システムメインリレー。

Claims (10)

1. 内燃機関のクランクシャフトが結合されるダンパと、
   前記ダンパの回転軸とその回転軸とが重なるように配置される回転電機と、
   前記内燃機関の発生した動力に前記回転電機の発生した動力を合成して駆動軸に伝達する動力伝達装置と、
   前記回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットと、
   前記ダンパ、前記回転電機、前記動力伝達機構および前記パワー制御ユニットを収容するケースとを備え、
   前記パワー制御ユニットは、
   インバータおよび電圧コンバータの少なくとも一方のパワー素子が搭載された回路基板と、
   前記回転軸方向から投影した場合に、前記ケースの前記ダンパ、前記回転電機、前記動力分割機構、および前記回路基板を収容する部分の投影部の車両搭載時の水平方向の寸法の内側に形成される間隙部に配置されたリアクトルとを含む、ハイブリッド車両の駆動装置。
2. 回転電機と、
   前記回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットと、
   前記回転電機および前記パワー制御ユニットを収容するケースとを備え、
   前記パワー制御ユニットは、
   インバータおよび電圧コンバータの少なくとも一方のパワー素子が搭載され、前記回転電機の車両搭載時における上方に配置された回路基板と、
   前記回転軸方向から投影した場合に、前記ケースの前記回転電機および前記回路基板を収容する部分の投影部の車両搭載時の鉛直方向の寸法の内側に形成され、前記回路基板の下方側面、前記回転電機の外周側面および前記ケースの内方側面を外郭とする間隙部に配置されたリアクトルとを含む、ハイブリッド車両の駆動装置。
3. 前記間隙部は、
   前記回転電機の回転中心軸に対する一方側に形成される第１の間隙部と、
   前記回転電機の回転中心軸に対する他方側に形成される第２の間隙部とを含み、
   前記リアクトルは、前記第１の間隙部に配置される、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
4. 前記リアクトルは、
   前記第１の間隙部に相似した形状からなるコアと、
   前記コアに巻回されたコイルとを含む、請求項３に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
5. 前記リアクトルは、
   前記回転電機の固定子鉄芯から分岐され、前記第１の空隙部内に配設されたコアと、
   前記コアに巻回されたコイルとを含む、請求項３に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
6. 前記パワー制御ユニットは、前記パワー素子と前記インバータとの間に配され、前記電圧変換された直流電圧を平滑化して前記インバータに入力するコンデンサをさらに含み、
   前記コンデンサは、前記第２の間隙部に配置される、請求項３に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
7. 前記コンデンサは、前記第２の間隙部に相似した形状からなるフィルムコンデンサである、請求項６に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
8. 前記電圧コンバータと前記電源とを接続するパワーケーブルをさらに備え、
   前記パワーケーブルは、
   前記パワーケーブルの芯となる磁性体コアと、
   前記磁性体コアに螺旋状に巻付いた導電線とを含む、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
9. 前記電圧コンバータと前記電源とを接続する第１および第２のパワーケーブルをさらに備え、
   前記第１および第２のパワーケーブルの各々は、
   ケーブルの芯となる磁性体コアと、
   前記磁性体コアに螺旋状に巻付いた導電線とを含み、
   前記第１のパワーケーブルの磁性体コアと前記第２のパワーケーブルの磁性体コアとは、一方端同士が接続され、かつ他方端同士が接続され、環状磁路を形成する、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
10. 前記ケースの外部に取り付けられ、前記電圧コンバータとパワーケーブルとを電気的に接続するための接続部材をさらに備え、
    前記接続部材は、
    一方端子と他方端子との間に配設された導電線と、
    前記導電線が螺旋状に巻付けられた磁性体コアとを含む、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動装置。

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