JP4160987B2

JP4160987B2 - 駆動装置

Info

Publication number: JP4160987B2
Application number: JP2006231227A
Authority: JP
Inventors: 幸蔵山口; 豊堀田; 毅原; 正幸竹中; 公也牧; 廣通安形
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Priority date: 1998-11-16
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2019-10-18
Also published as: JP2007039029A

Description

本発明は、駆動装置に関するものである。

従来、電動車両は駆動装置を備え、該駆動装置には、駆動モータ、発電機モータ、及び前記駆動装置を駆動するためのインバータ装置が配設される。そして、該インバータ装置において、ブリッジ回路によって形成される駆動モータ用インバータを駆動することによって、バッテリから供給された直流電流を３相の相電流に変換し、該各相電流を駆動モータに供給したり、また、ブリッジ回路によって形成される発電機モータ用インバータを駆動することによって、発電機モータから供給された３相の相電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給したりするようになっている。

そのために、制御装置が配設され、該制御装置によってパルス幅変調信号を発生させ、該パルス幅変調信号を前記各ブリッジ回路に対して出力し、該各ブリッジ回路のトランジスタをスイッチングするようにしている。

しかしながら、前記従来の駆動装置においては、駆動モータに駆動モータ用インバータを、発電機モータに発電機モータ用インバータをそれぞれ接続する必要があるので、駆動装置が大型化してしまう。

また、前記駆動モータ用インバータ及び発電機モータ用インバータにおいて、各ブリッジ回路のトランジスタをオン・オフさせたときに発生させられる電圧を安定させるために、各ブリッジ回路に共通の平滑用コンデンサを配設しようとすると、各トランジスタと前記駆動モータ及び発電機モータとの間を接続する各リード線が長くなり、配線が複雑になってしまう。

そして、特に、二つの異なる軸線上に駆動モータ及び発電機モータが配設される駆動装置においては、前記駆動モータ用インバータ及び発電機モータ用インバータと駆動装置ケースとを一体化する技術がなく、駆動装置が更に大型化してしまう。

本発明は、前記従来の駆動装置の問題点を解決して、小型化することができ、配線を簡素化することができる駆動装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の駆動装置においては、エンジンの出力軸と同軸の第１軸線上に配設された発電機モータと、前記第１軸線と平行に配設され、かつ、車両の進行方向における後方側において第２軸線上に配設された駆動モータと、前記発電機モータ及び駆動モータを収容する駆動装置ケースと、前記発電機モータ及び駆動モータのうちの一方を作動させるための第１のインバータと、前記発電機モータ及び駆動モータのうちの他方を作動させるための第２のインバータとを有する。

そして、前記第１、第２のインバータは、前記駆動装置ケースの上方において、発電機モータ及び駆動モータの径方向上に位置させ、各接線に対して平行な平面に沿って隣接さて、かつ、車両の進行方向における前方を下にして傾斜させて配設される。
また、前記第１、第２のインバータと駆動装置ケース内とを区画する隔壁に、車両の進行方向における前方を下にして傾斜させて配設され、かつ、媒体を車両の進行方向における前方側から後方側に向けて流すように設定された冷媒流路が形成される。
そして、該冷媒流路の後端にエア抜き穴が形成される。

本発明によれば、駆動装置においては、エンジンの出力軸と同軸の第１軸線上に配設された発電機モータと、前記第１軸線と平行に配設され、かつ、車両の進行方向における後方側において第２軸線上に配設された駆動モータと、前記発電機モータ及び駆動モータを収容する駆動装置ケースと、前記発電機モータ及び駆動モータのうちの一方を作動させるための第１のインバータと、前記発電機モータ及び駆動モータのうちの他方を作動させるための第２のインバータとを有する。

そして、前記第１、第２のインバータは、前記駆動装置ケースの上方において、発電機モータ及び駆動モータの径方向上に位置させ、各接線に対して平行な平面に沿って隣接させて、かつ、車両の進行方向における前方を下にして傾斜させて配設される。
また、前記第１、第２のインバータと駆動装置ケース内とを区画する隔壁に、車両の進行方向における前方を下にして傾斜させて配設され、かつ、媒体を車両の進行方向における前方側から後方側に向けて流すように設定された冷媒流路が形成される。
そして、該冷媒流路の後端にエア抜き穴が形成される。

この場合、ハイブリッド型車両のエンジンフードの傾きに合わせて、発電機モータが前側に、駆動モータが後側に位置するように駆動装置を配設すると、駆動装置の収まりを良くすることができる。その結果、駆動装置を小型化することができる。

しかも、インバータ装置も傾けられるので、駆動装置の重心を低くすることができる。したがって、駆動装置を安定化させることができる。また、インバータ装置とエンジンの出力軸とを近接させることができるので、出力軸を中心として働く慣性モーメントを小さくすることができる。その結果、駆動装置の耐振性を高くすることができる。

そして、インバータ装置と駆動装置ケース内とを区画する隔壁に形成される媒体流路が、ハイブリッド型車両の進行方向における前方が低く、後方が高くなるので、媒体をハイブリッド型車両の進行方向における前方側から後方側に向けて流すように設定すると、媒体流路内に溜まった空気を、媒体の流れと共に後方側に送ることができる。したがって、媒体流路の最も高い位置である後端にエア抜き穴を形成するだけで、媒体流路内のエア抜きを容易に行うことができる。また、別のエア抜き構造を配設する必要がなくなる。

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、この場合、エンジン、駆動モータ及び発電機モータを備えた車両、すなわち、ハイブリッド型車両について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における駆動装置の断面図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン及び駆動装置の概念図、図３は本発明の第１の実施の形態における駆動装置の第１の概略図、図４は本発明の第１の実施の形態における駆動装置の第２の概略図、図５は本発明の第１の実施の形態における駆動装置の要部断面図、図６は本発明の第１の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。

図において、１１は第１軸線ＳＨ１上に配設されたエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は前記第１軸線ＳＨ１上に配設され、前記エンジン１１を駆動することによって発生させられた回転を出力する出力軸、１３は前記第１軸線ＳＨ１上に配設され、前記出力軸１２を介して入力されたトルクを分配する差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は前記第１軸線ＳＨ１上に配設され、前記プラネタリギヤユニット１３においてトルクが分配された後の回転が出力される連結部材としての出力軸、１５は前記第１軸線ＳＨ１上に配設され、前記出力軸１４に固定された第１ギヤとしてのカウンタドライブギヤ、１６は前記第１軸線ＳＨ１上に配設され、伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３と連結された発電機モータ（Ｇ）である。なお、前記出力軸１４は、スリーブ形状を有し、前記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記カウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３よりエンジン１１側に配設される。

前記プラネタリギヤユニット１３は、第１の要素としてのサンギヤＳ、該サンギヤＳと噛（し）合するピニオンＰ、該ピニオンＰと噛合する第２の要素としてのリングギヤＲ、及び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の要素としてのキャリヤＣＲから成る。

また、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を介して発電機モータ１６と、リングギヤＲは出力軸１４を介してカウンタドライブギヤ１５と、キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。

そして、前記発電機モータ１６は前記伝達軸１７に固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステータ２２に巻装されたコイル２３から成る。前記発電機モータ１６は、伝達軸１７を介して入力される回転によって電力を発生させる。前記コイル２３は、図示されないバッテリに接続され、該バッテリに電流を供給する。

また、２５は前記エンジン１１の出力軸１２と同軸の第１軸線ＳＨ１と平行な第２軸線ＳＨ２上に配設され、前記バッテリに接続され、該バッテリから電流が供給されて回転を発生させる駆動モータ（Ｍ）、２６は前記第２軸線ＳＨ２上に配設され、前記駆動モータ２５の回転を出力する出力軸、２７は前記第２軸線ＳＨ２上に配設され、前記出力軸２６に固定された第２ギヤとしての出力ギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸２６に固定され、回転自在に配設されたロータ３７、該ロータ３７の周囲に配設されたステータ３８、及び該ステータ３８に巻装されたコイル３９から成る。

そして、前記エンジン１１の回転と同じ方向に図示されない駆動輪を回転させるために、前記第１軸線ＳＨ１及び第２軸線ＳＨ２と平行な第３軸線ＳＨ３上にカウンタシャフト３１が配設され、該カウンタシャフト３１に第３ギヤとしてのカウンタドリブンギヤ３２が固定される。また、該カウンタドリブンギヤ３２と前記カウンタドライブギヤ１５とが、及びカウンタドリブンギヤ３２と出力ギヤ２７とがそれぞれ噛合させられ、前記カウンタドライブギヤ１５の回転、及び出力ギヤ２７の回転が反転されてカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。

さらに、前記カウンタシャフト３１には前記カウンタドリブンギヤ３２より歯数が少ない第４ギヤとしてのピニオンドライブギヤ３３が固定される。

そして、前記第１軸線ＳＨ１、第２軸線ＳＨ２及び第３軸線ＳＨ３と平行な第４軸線ＳＨ４上に第５ギヤとしての大リングギヤ３５が配設され、該大リングギヤ３５と前記ピニオンドライブギヤ３３とが噛合させられる。また、前記大リングギヤ３５にディファレンシャル装置３６が固定され、大リングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、前記駆動輪に伝達される。なお、図２及び４において、カウンタドリブンギヤ３２及びピニオンドライブギヤ３３は、説明の便宜上、互いに位置が逆になっている。また、プラネタリギヤユニット１３、発電機モータ１６、駆動モータ２５、ディファレンシャル装置３６、及び他のギヤ等によってトルク伝達機構が構成される。なお、前記エンジン１１と出力軸１２との間には、図４に示されるように、フライホイール９１及びダンパ９２が配設される。

この場合、発電機モータ１６と駆動モータ２５とは互いに平行な軸線上に配設されるので、第１軸線ＳＨ１と第２軸線ＳＨ２との間における減速比を自由に設定することができる。したがって、前記トルク伝達機構の設計の自由度を高くすることができる。その結果、駆動モータ２５及び発電機モータ１６を最高の条件下で駆動することが可能になる。

ところで、１０は熱伝導性が良好な金属によって形成された駆動装置ケースであり、該駆動装置ケース１０内に前記駆動モータ２５及び発電機モータ１６を収容する駆動モータ・発電機モータ収容室１０ａが形成される。また、前記プラネタリギヤユニット１３、発電機モータ１６、駆動モータ２５及びディファレンシャル装置３６の各要素、後述される駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４の各インバータ、並びに後述されるヒートシンクによって駆動装置が構成される。

該駆動装置ケース１０の上端部に形成された頂壁４９の上に制御装置ケースとしてのインバータケース４６が配設され、前記頂壁４９及びインバータケース４６によってインバータ・制御基板収容室６０が形成されるとともに、該インバータ・制御基板収容室６０に、前記駆動装置を駆動するためのインバータ装置５０、及び制御基板５７ａ、５７ｂが配設され、該制御基板５７ａ、５７ｂ上に各種の電子部品等が取り付けられる。なお、前記インバータケース４６は金属によって形成される。また、前記制御基板５７ａ、５７ｂ及び電子部品等によって制御装置５１が構成される。

前記インバータ装置５０は、頂壁４９にカバー６１を介して取り付けられ、図示されないブリッジ回路によって駆動モータ用インバータ部として形成される駆動モータ用インバータ５３、図示されない他のブリッジ回路によって発電機モータ用インバータ部として形成される発電機モータ用インバータ５４、並びに前記駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４に共通に配設された平滑用コンデンサ５５から成る。なお、前記駆動モータ用インバータ５３によって、発電機モータ１６を作動させるための第１のインバータが、発電機モータ用インバータ５４によって、駆動モータ２５を作動させるための第２のインバータが構成される。

そして、前記平滑用コンデンサ５５は、端部を突出させて、かつ、一部を前記駆動モータ２５及び発電機モータ１６の共通の接線より内側に位置させて駆動モータ・発電機モータ収容室１０ａに配設され、図示されない電源の電圧、すなわち、電源電圧を平滑化し、駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４における各ブリッジ回路のスイッチング素子としてのトランジスタをオン・オフさせたときに発生させられる電圧を安定させる。また、前記駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４は、互いに分離させて、かつ、互いに隣接させて配設され、前記駆動モータ２５及び発電機モータ１６の径方向に位置させて駆動装置ケース１０に取り付けられる。すなわち、前記駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４は、前記駆動モータ２５及び発電機モータ１６の各接線に対して平行な平面に沿って延在させられる。したがって、駆動装置の軸方向寸法を小さくすることができるので、幅方向における寸法が制約されるハイブリッド型車両、特にＦＦ（フロントドライブ・フロントアクスル）式のハイブリッド型車両に対する駆動装置の搭載性を向上させることができる。

また、前記頂壁４９及びカバー６１によって、駆動装置ケース１０の開口部を密閉する放熱用のヒートシンクが構成され、該ヒートシンクによって、駆動装置ケース１０とインバータケース４６との間において隔壁の一部が構成される。そして、前記駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４によって発電機モータ・駆動モータ用のインバータが構成される。

この場合、インバータ装置５０は、ヒートシンク上に搭載され、取付部材として機能するカバー６１に取り付けられるので、インバータ装置５０をサブアッセンブリとして駆動装置ケース１０に組み付けることができる。したがって、インバータ装置５０の組付工程を独立化することができるだけでなく、インバータ装置５０を駆動装置ケース１０に組み付ける前に動作確認することができる。

しかも、前記頂壁４９によって隔壁の一部が形成されるので、駆動モータ・発電機モータ収容室１０ａとインバータ・制御基板収容室６０とを区画するために特別の壁材を使用する必要がない。したがって、駆動装置を軽量化することができる。

そして、前記インバータ装置５０において、前記駆動モータ用インバータ５３を駆動することによって、前記バッテリから供給された直流電流を３相の相電流に変換し、該各相電流を駆動モータ２５に供給したり、発電機モータ用インバータ５４を駆動することによって、発電機モータ１６から供給された３相の相電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給したりすることができる。

また、前記隔壁及びヒートシンクは、一つの平面上に形成され、前記駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４に対して共用されるので、駆動装置を小型化することができる。

この場合、前記駆動モータ用インバータ５３と発電機モータ用インバータ５４とが一体にされてインバータ装置５０が形成されるとともに、該インバータ装置５０と駆動モータ２５及び発電機モータ１６とが一体にされるので、前記駆動モータ２５に駆動モータ用インバータ５３を、発電機モータ１６に発電機モータ用インバータ５４をそれぞれ別々に接続する必要がなくなる。したがって、駆動装置を小型化することができる。

また、前記頂壁４９の上面には溝が形成され、該溝をカバー６１によって覆うことにより、媒体流路５６が形成される。前記カバー６１は、熱伝導性が良好な金属によって形成される。そして、前記媒体流路５６と図示されない放熱器との間が連結され、前記媒体流路５６に媒体としての図示されない冷却水が流される。前記頂壁４９の熱を受けて温度が上昇した冷却水は、前記放熱器に送られ、該放熱器によって冷却される。

したがって、インバータ装置５０及び制御装置５１を直接、かつ、十分に冷却することができるだけでなく、駆動装置ケース１０を冷却し、駆動モータ・発電機モータ収容室１０ａを流れる図示されない油を冷却することによって、駆動モータ２５及び発電機モータ１６を冷却することもできる。この場合、共通の媒体流路５６を流れる冷却水によって、駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４を冷却することができるので、媒体流路５６を簡素化することができ、駆動装置を小型化することができる。また、駆動装置ケース１０を冷却することによって、駆動モータ・発電機モータ収容室１０ａを流れる油を冷却することができるので、オイルクーラが不要になるとともに、油路を簡素化することができる。

なお、前記発電機モータ１６のステータ２２は、両端が駆動装置ケース１０に固定された２本のピン８５によって支持され、ステータ２２の外周面２２ａと駆動装置ケース１０との間に空間８６が形成される。同様に、前記駆動モータ２５のステータ３８も、両端が駆動装置ケース１０に固定された２本のピン８７によって支持され、ステータ３８の外周面３８ａと駆動装置ケース１０との間に空間８８が形成される。したがって、前記空間８６、８８に油を供給することによって、発電機モータ１６及び駆動モータ２５を冷却することができる。

また、前記頂壁４９のほぼ中央には、前記平滑用コンデンサ５５を収容するために発電機モータ１６側に突出させて有底の凹部４９ａが形成され、前記カバー６１のほぼ中央には、前記凹部４９ａの上部開口と対応させて平滑用コンデンサ５５を貫通させるための穴６１ａが形成される。このように、前記平滑用コンデンサ５５は、頂壁４９より発電機モータ１６側に端部を突出させて凹部４９ａに収容され、一部が発電機モータ１６及び駆動モータ２５の共通の接線より内側に位置させられるので、駆動モータ・発電機モータ収容室１０ａのデッドスペースを小さくすることができ、駆動装置を小型化することができる。

前記駆動モータ用インバータ５３、発電機モータ用インバータ５４及び平滑用コンデンサ５５の上には、所定の間隔を置いて主配線基板６２が配設される。該主配線基板６２は、前記平滑用コンデンサ５５の上に位置し、平滑用コンデンサ５５と前記バッテリとの間を端子７１、７２を介して接続する共通の配線基板部６３、前記駆動モータ用インバータ５３の上に位置し、前記配線基板部６３と駆動モータ用インバータ５３との間を接続するモータ用の配線基板部６４、及び前記発電機モータ用インバータ５４の上に位置し、前記配線基板部６３と発電機モータ用インバータ５４との間を接続するジェネレータ用の配線基板部６５から成る。

この場合、主配線基板６２がほぼ直線状に延在させられるので、主配線基板６２を短くすることができる。したがって、Ｌ成分を小さくすることができる。しかも、駆動モータ２５及び発電機モータ１６は平滑用コンデンサ５５を介して接続されるので、駆動モータ２５と発電機モータ１６との間における電力の供給を平滑化することができる。

前記駆動モータ用インバータ５３の出力端子６６Ｕ、６６Ｖ、６６Ｗと駆動モータ２５の端子６８Ｕ、６８Ｖ、６８Ｗとの間に出力バスバー６７Ｕ、６７Ｖ、６７Ｗが接続されるとともに、前記発電機モータ用インバータ５４の入力端子８１Ｕ、８１Ｖ、８１Ｗと発電機モータ１６の端子８３Ｕ、８３Ｖ、８３Ｗとの間に入力バスバー８２Ｕ、８２Ｖ、８２Ｗが接続される。そして、前記駆動モータ２５を駆動モータ用インバータ５３と接続するために、第１のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MWと前記端子６８Ｕ、６８Ｖ、６８Ｗとが連結され、前記発電機モータ１６を発電機モータ用インバータ５４と接続するために、第２のリード線Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWと前記端子８３Ｕ、８３Ｖ、８３Ｗとが連結される。

なお、前記第１、第２のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MW、Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWは、いずれも、駆動モータ２５及び発電機モータ１６の軸方向における一端側、本実施の形態においては、エンジン１１を駆動装置ケース１０に取り付けるためのエンジン取付面側から取り出される。

そして、前記出力ギヤ２７の外径は、駆動モータ２５の外径より極めて小さいので、出力ギヤ２７の外径と駆動モータ２５の外径との差によって駆動モータ・発電機モータ収容室１０ａに形成されるデッドスペースを利用することができる。すなわち、出力ギヤ２７、カウンタドリブンギヤ３２、ピニオンドライブギヤ３３及び大リングギヤ３５によって、駆動モータ２５の動力をディファレンシャル装置３６に伝達するギヤ列が構成されるが、該ギヤ列の軸方向長さの範囲内における径方向外方にデッドスペースが形成される。そこで、該デッドスペースに出力バスバー６７Ｕ、６７Ｖ、６７Ｗ及び端子８３Ｕ、８３Ｖ、８３Ｗを配設することによって、前記デッドスペースを有効に利用することができる。

したがって、第１のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MWと前記端子６８Ｕ、６８Ｖ、６８Ｗとを連結する作業と、第２のリード線Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWと前記端子８３Ｕ、８３Ｖ、８３Ｗとを連結する作業とを同じ側で行うことができるので、作業を簡素化することができる。その結果、駆動モータ２５及び発電機モータ１６の組付性を向上させることができる。しかも、前記第１、第２のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MW、Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWがエンジン取付面側から取り出され、前記デッドスペースにおいて出力バスバー６７Ｕ、６７Ｖ、６７Ｗ及び端子８３Ｕ、８３Ｖ、８３Ｗに接続されるので、駆動モータ・発電機モータ収容室１０ａのデッドスペースを小さくすることができ、駆動装置を小型化することができる。また、第１、第２のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MW、Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWが駆動装置ケース１０のリヤカバー１０ｂ側から取り出されないので、リヤカバー１０ｂを突出させることなく、平坦（たん）に形成することができる。したがって、駆動装置をハイブリッド型車両に搭載したときに、ハイブリッド型車両のサイドメンバとリヤカバー１０ｂとが干渉するのを防止することができる。

そして、前記制御装置５１の図示されない駆動モータ用ベースドライブ回路によってパルス幅変調信号を発生させ、該パルス幅変調信号を前記駆動モータ用インバータ５３の各ブリッジ回路の各トランジスタに入力し、該各トランジスタをスイッチングすることによって、前記バッテリから平滑用コンデンサ５５を介して供給された直流電流が各トランジスタのエミッタ・コレクタ間を流れる間に交流電流としての相電流に変換され、該相電流が前記各出力端子６６Ｕ、６６Ｖ、６６Ｗから出力バスバー６７Ｕ、６７Ｖ、６７Ｗに出力される。したがって、前記駆動モータ２５を駆動することによって、前記駆動輪を回転させ、ハイブリッド型車両を走行させることができる。

また、前記制御装置５１の図示されない発電機モータ用ベースドライブ回路によってパルス幅変調信号を発生させ、該パルス幅変調信号を前記発電機モータ用インバータ５４の各ブリッジ回路の各トランジスタに入力し、各トランジスタをスイッチングすることによって、前記発電機モータ１６により発生させられた相電流は、入力バスバー８２Ｕ、８２Ｖ、８２Ｗを介して各入力端子８１Ｕ、８１Ｖ、８１Ｗに入力され、各トランジスタのエミッタ・コレクタ間を流れる間に直流電流に変換される。

前記頂壁４９は、駆動モータ・発電機モータ収容室１０ａの駆動モータ２５側において高く、発電機モータ１６側において低くなるように、すなわち、ハイブリッド型車両の進行方向における前方（図１における右方）を下にして傾斜させられるとともに、駆動モータ２５の上方に駆動モータ用インバータ５３が、発電機モータ１６の上方に発電機モータ用インバータ５４がそれぞれ配設される。そして、駆動モータ用インバータ５３における各ブリッジ回路の各トランジスタと前記駆動モータ２５との間が出力バスバー６７Ｕ、６７Ｖ、６７Ｗによって、発電機モータ用インバータ５４における各ブリッジ回路の各トランジスタと前記発電機モータ１６との間が入力バスバー８２Ｕ、８２Ｖ、８２Ｗによってそれぞれ接続される。したがって、出力バスバー６７Ｕ、６７Ｖ、６７Ｗ及び入力バスバー８２Ｕ、８２Ｖ、８２Ｗを短くすることができるので、配線を簡素化することができ、駆動装置のコストを低くすることができるとともに、電力消費量を少なくすることができる。しかも、駆動装置を軽量化することができる。

ところで、前述されたように、前記駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４は、互いに隣接させて配設される。そして、駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４は、前記第１のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MWと駆動モータ用インバータ５３とを接続し、かつ、前記第２のリード線Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWと発電機モータ用インバータ５４とを接続したときの第１、第２のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MW、Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWの長さの和が、前記第１のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MWと発電機モータ用インバータ５４とを接続し、かつ、前記第２のリード線Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWと駆動モータ用インバータ５３とを接続したときの第１、第２のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MW、Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWの長さの和より短くなる位置（以下「リード線長さ短縮位置」という。）において、前記駆動装置ケース１０に取り付けられる。

この場合、第１のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MWの長さは、ステータ３８のステータコイル３９のコイルエンドにおいて第１のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MWが取り出される取出部２５ａから端子６８Ｕ、６８Ｖ、６８Ｗまでの距離であり、第２のリード線Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWの長さは、ステータ２２のステータコイルのコイルエンドにおいて第２のリード線Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWが取り出される取出部１６ａから端子８３Ｕ、８３Ｖ、８３Ｗまでの距離である。

このように、前記駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４がリード線長さ短縮位置に配設されるので、配線をその分簡素化することができ、駆動装置のコストを低くすることができるとともに、電力消費量を少なくすることができる。しかも、駆動装置を軽量化することができる。

また、前記駆動装置ケース１０及びインバータケース４６は、金属によって形成され、電磁的にシールドされた筐（きょう）体を形成する。したがって、前記駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４を作動させるのに伴って、筐体内に電磁波が発生しても、電磁波が駆動装置ケース１０外に漏れるのを防止することができる。また、前記第１、第２のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MW、Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWは、いずれも電磁シールド線から成るので、第１、第２のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MW、Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWに相電流が流れても、電磁波が発生するのを防止することができる。その結果、図示されないエンジン制御装置、自動変速機制御装置、補機等に電磁波による影響が加わって誤作動等の電磁波障害をもたらすのを防止することができる。

そして、前記駆動モータ２５及び発電機モータ１６が駆動モータ・発電機モータ収容室１０ａに収容され、かつ、前記駆動モータ用インバータ５３及び発電機モータ用インバータ５４がリード線長さ短縮位置に配設されるので、第１、第２のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MW、Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWが駆動装置ケース１０外に露出することがない。したがって、たとえ、第１、第２のリード線Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MW、Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GWに相電流が流れるのに伴ってわずかに電磁波が発生しても、電磁波が駆動装置ケース１０外に漏れるのを防止することができる。

なお、本実施の形態においては、第１のインバータは駆動モータ用インバータ５３であり、第２のインバータは発電機モータ用インバータ５４であるが、第１のインバータを発電機モータ用インバータとし、第２のインバータを駆動モータ用インバータとすることもできる。

また、頂壁４９が傾斜させられるので、インバータケース４６も頂壁４９に対応して傾斜させられる。したがって、ハイブリッド型車両のエンジンフード（ボンネット）の傾きに合わせて、発電機モータ１６が前側（図１における右側）に、駆動モータ２５が後側（図１における左側）に位置するように駆動装置を配設すると、駆動装置の収まりを良くすることができる。その結果、駆動装置を小型化することができる。

しかも、頂壁４９に対応させてインバータ装置５０も傾けられるので、駆動装置の重心を低くすることができる。したがって、駆動装置を安定化させることができる。また、インバータ装置５０と出力軸１２とを近接させることができるので、出力軸１２を中心として働く慣性モーメントを小さくすることができる。その結果、駆動装置の耐振性を高くすることができる。

そして、前記媒体流路５６は、ハイブリッド型車両の進行方向における前方が低く、後方（図１における左方）が高くなるので、冷却水をハイブリッド型車両の進行方向における前方側（図１における右方側）から後方側（図１における左方側）に向けて向けて流すように設定すると、媒体流路５６内に溜（た）まった空気を、冷却水の流れと共に後方側に送ることができる。したがって、媒体流路５６の後端（図１における左端）にエア抜き穴を形成するだけで、媒体流路５６内のエア抜きを容易に行うことができる。また、別のエア抜き構造を配設する必要がなくなる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。

図７は本発明の第２の実施の形態における駆動装置の断面図、図８は本発明の第２の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。

この場合、発電機モータ１６のステータ２２は、両端が焼嵌（ば）めによって駆動装置ケース１０に固定され、ステータ２２の外周面２２ａと駆動装置ケース１０との間に空間は形成されない。同様に、駆動モータ２５のステータ３８も、両端が焼嵌めによって駆動装置ケース１０に固定され、ステータ３８の外周面３８ａと駆動装置ケース１０との間に空間は形成されない。

また、前記駆動装置ケース１０の上端部１１０のほぼ中央には、発電機モータ１６側に端部を突出させて平滑用コンデンサ５５を収容するための有底の凹部１１１が形成される。前記平滑用コンデンサ５５は、一部が駆動モータ２５及び発電機モータ１６の共通の接線より内側に位置させられる。そして、上端部１１０の上面には、前記凹部１１１に隣接させて溝が形成され、該溝をカバー１６１、１６２によって覆うことにより、媒体流路１５６、１５７が形成される。前記カバー１６１、１６２は、熱伝導性が良好な金属によって形成される。なお、前記上端部１１０及びカバー１６１、１６２によって、駆動装置ケース１０の開口部を密閉する放熱用のヒートシンクが構成され、該ヒートシンクによって、駆動装置ケース１０と制御装置ケースとしてのインバータケース４６との間に配設される隔壁の一部が構成される。

したがって、媒体流路１５６、１５７内を流れる図示されない冷却水によって、インバータ装置５０を冷却することができるだけでなく、駆動装置ケース１０を介して発電機モータ１６及び駆動モータ２５を冷却することができる。なお、本実施の形態において、前記媒体流路１５６、１５７は、図示されない連絡流路によって接続され、同じ冷却水が流されるようになっているが、各媒体流路を独立に形成し、それぞれ別に冷却水を流すこともできる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。

図９は本発明の第３の実施の形態における駆動装置の断面図、図１０は本発明の第３の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。

この場合、駆動装置ケース１０の上面の前端部（図７における右端部）には、発電機モータ１６側に端部を突出させて平滑用コンデンサ５５を収容するための有底の凹部２１１が形成される。前記平滑用コンデンサ５５は、一部が駆動モータ２５及び発電機モータ１６の共通の接線より内側に位置させられる。そして、駆動装置ケース１０の上面の中央部から後端部（図７における左端部）にかけて開口２４８が形成され、該開口２４８を覆うようにして放熱用のヒートシンク２４７が取り付けられる。該ヒートシンク２４７は、平板状の媒体流路ブロック２４９及びカバー２６１から成り、駆動装置ケース１０を密閉するとともに、前記凹部２１１が形成された前端部及びヒートシンク２４７によって、制御装置ケースとしてのインバータケース４６との間に配設される隔壁の一部が構成される。そして、前記媒体流路ブロック２４９に溝が形成され、該溝を前記カバー２６１によって覆うことにより、媒体流路２５６が形成される。前記カバー２６１は、熱伝導性が良好な金属によって形成される。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。

図１１は本発明の第４の実施の形態における駆動装置の断面図、図１２は本発明の第４の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。

この場合、発電機モータ１６のステータ２２は、両端が焼嵌めによって駆動装置ケース１０に固定され、ステータ２２の外周面２２ａと駆動装置ケース１０との間に空間は形成されない。同様に、駆動モータ２５のステータ３８も、両端が焼嵌めによって駆動装置ケース１０に固定され、ステータ３８の外周面３８ａと駆動装置ケース１０との間に空間は形成されない。

また、前記駆動装置ケース１０の上端部１１０の後端部（図９における左端部）には、端部を突出させて平滑用コンデンサ５５を収容するための有底の凹部３１１が形成される。そして、前記上端部１１０の上面には、溝が形成され、該溝をカバー６１によって覆うことにより、媒体流路５６が形成される。前記カバー６１は、熱伝導性が良好な金属によって形成される。なお、前記上端部１１０及びカバー６１によって、駆動装置ケース１０の開口部を密閉する放熱用のヒートシンクが構成され、該ヒートシンクによって、駆動装置ケース１０と制御装置ケースとしてのインバータケース４６との間に配設される隔壁の一部が構成される。

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。

図１３は本発明の第５の実施の形態における駆動装置の断面図、図１４は本発明の第５の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。

この場合、駆動装置ケース１０の上面の前端部（図１１における右端部）には、制御装置５１を収容するための有底の凹部４１１が形成される。そして、駆動装置ケース１０の頂壁４９の中央部から後端部（図１１における左端部）にかけて溝が形成され、該溝をカバー６１によって覆うことにより、媒体流路５６が形成される。前記カバー６１は、熱伝導性が良好な金属によって形成される。なお、前記頂壁４９及びカバー６１によって放熱用のヒートシンクが構成され、該ヒートシンクによって、駆動装置ケース１０と制御装置ケースとしてのインバータケース４６との間に配設される隔壁の一部が構成される。また、前記制御装置５１の制御基板５７ａ、５７ｂは凹部４１１内においてほぼ鉛直に配設される。

そして、第１のインバータとしての駆動モータ用インバータ５３及び第２のインバータとしての発電機モータ用インバータ５４の上には、所定の間隔を置いて主配線基板４６２が配設される。該主配線基板４６２は、鉛直方向に延び、平滑用コンデンサ５５と図示されないバッテリとの間を端子７１、７２を介して接続する共通の配線基板部４６３、前記駆動モータ用インバータ５３の上に位置し、配線基板部４６３と駆動モータ用インバータ５３との間を接続するモータ用の配線基板部４６４、及び前記発電機モータ用インバータ５４の上に位置し、前記配線基板部４６３と発電機モータ用インバータ５４との間を接続するジェネレータ用の配線基板部４６５から成る。前記各平滑用コンデンサ５５は、配線基板部４６４、４６５の上方において前記配線基板部４６３に取り付けられる。

次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。

図１５は本発明の第６の実施の形態における駆動装置の断面図、図１６は本発明の第６の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。

この場合、駆動装置ケース１０の上面の後端部（図１３における左端部）には、制御装置５１を収容するための有底の凹部５１１が形成される。そして、駆動装置ケース１０の上端部１１０の中央部から前端部（図１３における右端部）にかけて溝が形成され、該溝をカバー６１によって覆うことにより、媒体流路５６が形成される。前記カバー６１は、熱伝導性が良好な金属によって形成される。なお、１１０及びカバー６１によって、駆動装置ケース１０の開口部を密閉する放熱用のヒートシンクが構成され、該ヒートシンクによって、駆動装置ケース１０と制御装置ケースとしてのインバータケース４６との間に配設される隔壁の一部が構成される。また、前記制御装置５１の制御基板５７ａ、５７ｂは凹部５１１内において傾斜させて配設される。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態における駆動装置の断面図である。本発明の第１の実施の形態におけるエンジン及び駆動装置の概念図である。本発明の第１の実施の形態における駆動装置の第１の概略図である。本発明の第１の実施の形態における駆動装置の第２の概略図である。本発明の第１の実施の形態における駆動装置の要部断面図である。本発明の第１の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。本発明の第２の実施の形態における駆動装置の断面図である。本発明の第２の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。本発明の第３の実施の形態における駆動装置の断面図である。本発明の第３の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。本発明の第４の実施の形態における駆動装置の断面図である。本発明の第４の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。本発明の第５の実施の形態における駆動装置の断面図である。本発明の第５の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。本発明の第６の実施の形態における駆動装置の断面図である。本発明の第６の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。

符号の説明

１０駆動装置ケース
１３プラネタリギヤユニット
１６発電機モータ
２５駆動モータ
２７出力ギヤ
３２カウンタドリブンギヤ
３３ピニオンドライブギヤ
３５大リングギヤ
３６ディファレンシャル装置
４９頂壁
４９ａ、１１１、２１１、３１１凹部
５３駆動モータ用インバータ
５４発電機モータ用インバータ
５５平滑用コンデンサ
６１、１６１、１６２カバー
１１０上端部
２４７ヒートシンク
Ｌ_MU、Ｌ_MV、Ｌ_MW、Ｌ_GU、Ｌ_GV、Ｌ_GW 第１、第２のリード線
ＳＨ１第１軸線
ＳＨ２第２軸線

Claims

エンジンの出力軸と同軸の第１軸線上に配設された発電機モータと、前記第１軸線と平行に配設され、かつ、車両の進行方向における後方側において第２軸線上に配設された駆動モータと、前記発電機モータ及び駆動モータを収容する駆動装置ケースと、前記発電機モータ及び駆動モータのうちの一方を作動させるための第１のインバータと、前記発電機モータ及び駆動モータのうちの他方を作動させるための第２のインバータとを有するとともに、前記第１、第２のインバータは、前記駆動装置ケースの上方において、発電機モータ及び駆動モータの径方向上に位置させ、各接線に対して平行な平面に沿って隣接させて、かつ、車両の進行方向における前方を下にして傾斜させて配設され、前記第１、第２のインバータと駆動装置ケース内とを区画する隔壁に、車両の進行方向における前方を下にして傾斜させて配設され、かつ、媒体を車両の進行方向における前方側から後方側に向けて流すように設定された冷媒流路が形成され、該冷媒流路の後端にエア抜き穴が形成されることを特徴とする駆動装置。
前記第１、第２のインバータは、それぞれ発電機モータ用インバータ及び駆動モータ用インバータである請求項１に記載の駆動装置。
前記第１、第２のインバータは、それぞれ駆動モータ用インバータ及び発電機モータ用インバータである請求項１に記載の駆動装置。