WO2007091705A1

WO2007091705A1 - ハイブリッド車両の駆動装置

Info

Publication number: WO2007091705A1
Application number: PCT/JP2007/052449
Authority: WO
Inventors: Kazutaka Tatematsu; Ryoji Mizutani; Yasuhiro Endo
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2007-08-16
Also published as: CN101378928A; JP4274188B2; CN101378928B; DE112007000227B4; US20090014222A1; DE112007000227T5; JP2007210416A; US7896116B2

Abstract

　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（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（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の内方側面との間に形成される間隙部（５００）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。

Description

ハイブリッド車両の駆動装置技術分野

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

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つているものが多い。なるべく多くの車種に搭载することができるハイプ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 2 0 0 4— 3 4 3 8 4 5号公報およぴ特開 2 0 0 1 - 1 1 9 9 6 1号公報には、モータとイバータとを一体化したハイプリッド車両の駆動装置が開示されている。

しかしながら、特開 2 0 0 4— 3 4 3 8 4 5号公報および特開 2 0 0 1— 1 1 9 9 6 1号公報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ィ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、ハイプ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プ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プリッド車両の駆動装置を提供することである。発明の開示

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バと、ダンバ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機構と、回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットと、ダンバ、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ュニットと、回転電機およびパワー制御ュ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タトルとを含む。

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。リアタトルは、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、コァに卷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、コアに卷回されたコィノレとを含む。

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、磁性体コァに螺旋状に巻付いた導電,锒とを含む。

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卷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、導電線が螺旋状に卷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プリッド車両の駆動装置を実現することが可能となる。図面の簡単な説明

図 1は、本努明の実施の形態 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 2は、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。

図 3は、本発明の実施の形態 1に係るハイプリッド車両の駆動装置の外観を示す斜視図で'ある。

図 4は、駆動装置の平面図である。

図 5は、駆動装置を図 4の X 1方向から見た側面図である。

図 6は、図 4の V I— V I断面における断面図である。

図 7は、図 4の X 2方向から駆動装置を見た側面図である。

図 8は、図 4の V I I I一 V I I Iにおける断面図である。

図 9は、図 4の I X— I Xにおける断面を示した断面図である。

図 1 0は、リアクトルの構造の一例を示す斜視図である。

図 1 1は、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。

図 1 2は、パワーケーブルの接続部分を説明するための図である。

図 1 3は、パワーケーブルの構造を説明するための図である。

図 1 4は、図 1 3に示した構造の変形例を示した図である。

図 1 5は、図 1 2に示した構成の他の変形例を示した図である。

図 1 6は、本発明の実施の形態 2に係る駆装置の平面図である。

図 1 7は、駆動装置を図 1 6の X 1方向から見た側面図である。

図 1 8は、'図 1 6の X V I I I - X V I I I断面における断面図である。 . 図 1 9は、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斜視図である。発明を実施するための最良の形態

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に係るハイプリッド車両 1 0 0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 1 0 0は、電池ュニット 4 0と、駆動装置 2 0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 MG 1， MG 2の制御を行なうパワー制御ュニット 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、プラネタリキヤリャ、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 P S Dの 2つの回転軸がエンジン、モータジエネレータ MG 1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 P SDと一体化された減速機 RDによってモータジェネレータ MG 2 の回転は減速されて動力分割機構 P SD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 4 3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。

電池ユエ、ト 40は、ノッテリ 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 SMR 3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 SMR 2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 SMR 1および制限抵抗 Rとを含む。システムメインリレー SMR 1〜SMR 3は、制御装置 30から与えられる制御信号 S Eに応じて導通/非導通状態が制御される。

電池ュニット 40は、さらに、ノッテリ 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 I Bを検知する電流センサ 1 1どを含む。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ン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 MG 1， MG 2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エネレータ MG 2に出力する。

昇圧コンバータ 12は、一方端が端子 43に接続されるリアタトル L 1と、昇圧後の電圧 VHを出力する昇圧コンバータ 1 2の出力端子間に直列に接続される 108丁素子(31， Q2と、 108丁素子01， Q 2にそれぞれ並列に接続されるダイオード D l， D 2と、平滑用コンデンサ C 2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 1の他方端は I GBT素子 Q 1のエミッタおよび I &8丁素子(3 2のコレクタに接続される。ダイオード D 1の力ソードは I &：6丁素子(31のコレクタと接続され、ダイオード D 1のアノードは I 8丁素子<31のェミッタと接続される。ダイォード D 2のカソードは I GBT素子 Q 2のコレクタと接続され、ダイォード D 2のアノードは I GBT素子 Q 2のェ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 MG 2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 1 5, 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 I GBT素子 Q3， Q4と、 I GBT素子

Q 3, Q 4とそれぞれ並列に接続されるダイオード D 3 , D 4とを含む。ダイォ一ド D 3の力ソードは I GB T素子 Q 3のコレクタと接続され、ダイォード D 3 のアノードは I 08丁素子 3のエミッタと接続される。ダイォード D 4のカソードは I GBT素子 Q 4のコレクタと接続され、ダイオード D 4のアノードは I GBT素子 Q 4のェミッタと接続される。

V相アーム 16は、直列接続された I GBT素子 Q 5， Q6と、 I GBT素子 Q 5, Q 6とそれぞれ並列に接続されるダイオード D 5 , D 6とを含む。ダイォ一ド D 5のカソードは I 08丁素子(25のコレクタと接続され、ダイォード D 5 のアノードは I GBT素子 Q 5のェミッタと接続される。ダイオード D 6のカソードは I GBT素子 Q 6のコレクタと接続され、ダイオード D 6のアノードは I 08丁素子06のェミッタと接続される。

W相アーム 17は、直列接続された I GBT素子 Q 7， Q8と、 I GBT素子 Q 7, Q 8とそれぞれ並列に接続されるダイオード D 7， D 8とを含む。ダイォード D 7の力ソードは I GBT素子 Q 7のコレクタと接続され、ダイオード D 7 のアノードは I GBT素子 Q 7のェミッタと接続される。ダイォード D 8のカソードは I GBT素子 Q 8のコレクタと接続され、ダイオード D 8のアノードは I GBT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 MG 2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 MG 2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 I GBT素子 Q 3， Q 4の接続ノードに接続される。また V相コイルの他方端が I GBT素子 Q 5， Q 6の接続ノードに接続される。'また W相コイルの他方端が I 08丁素子07, Q 8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 MG 2に流れる電流をモータ電流値 M CRT 2として検出し、モータ電流値 MCRT 2を制御装置 30へ出力する。インバ一タ 22は、昇圧コンバータ 1 2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 MG 1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 MG 1を駆動する。

また、ィンバータ 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 MG 1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 1 2は降圧回路として動作するように制御装置 3◦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 TR 1, TR2、モータ回転数 MRNl, MR

N2、電圧 VB, VL, VH、電流 I Bの各値、モータ電流値 MCRT l, MC RT 2および起動信号 I GONを受ける。

ここで、トルク指令値 TR 1, モータ回転数 MRN 1およびモータ電流値 MC RT 1はモータジェネレータ MG 1に関するものであり、トルク指令値 TR 2，モータ回転数 MRN 2およびモータ電流値 MCRT 2はモータジェネレータ MG 2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 I B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 P WU , 降圧指示を行なう制御信号 P WDおよぴ動作禁止を指示する信号 C S DN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 MG 2を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示 PWMI 2と、モータジェネレータ MG 2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 1 2側に戻す回生指示 PWMC 2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エネレータ MG 1を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示 PWMI 1と、モータジエネレータ MG 1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 1 2側に戻す回生指示 PWMC 1とを出力する。

図 2は、図 1における動力分割機構 P S Dおよび減速機 R D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 MG 2と、モータジェネレータ MG 2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 M G 1と、減速機 R Dとエンジン 4とモータジェネレータ MG 1との間で動力分配を行なう動力分割機構 P S Dとを備える。減速機 R Dは、モータジェネレータ M G 2から動力分割機構 P S D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 5 0とモータジェネレータ MG 1のロータ 3 2 とモータジェネレータ MG 2のロータ 3 7とは同じ軸を中心に回転する。

動力分割機構 P S D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 5 0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 5 1と、クランクシャフト 5 0と同軸上を回転可能に支持されているリングギヤ 5 2と、サンギヤ 5 1とリングギヤ 5 2との間に配置され、サンギヤ 5 1の外周を自転しながら公転するピニオンギヤ 5 3と、クランクシャフト 5 0の端部に結合され各ピニオンギヤ 5 3の回転軸を支持するプラネタリキヤリャ 5 4とを含む。

動力分割機構 P S Dは、サンギヤ 5 1に結合されたサンギヤ軸と、リングギヤ 5 2に結合されたリングギヤケースおよびプラネタリキヤリャ 5 4に結合されたクランクシャフト 5 0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 7 0がリングギヤケースの外側に設けられ、リングギヤ 5 2と一体的に回転する。カウンタドライブギヤ 7 0は、動力伝達減速ギヤ R Gに接続されている。そしてカウンタドライブギヤ 7 0と動力伝達減速ギヤ R Gとの間で動力の伝達がなされる。動力伝達減速ギヤ R Gはディファレンシャルギヤ D E F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 D E Fに伝達され、動力伝達減速ギヤ R Gはディファレンシャルギャ D E Fによって駆動される。

モータジェネレータ MG 1は、回転磁界を形成するステータ 3 1と、ステータ

3 1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 3 2とを含む。ステータ 3 1は、ステータコア 3 3と、ステータコア 3 3に巻回される三相コィル 3 4とを含む。ロータ 3 2は、動力分割機構 P S Dのサンギヤ 5 1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 3 3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 MG 1は、ロータ 3 2に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイル 3 4によって形成される磁界との相互作用によりロータ 3 2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 MG 1は、永久磁石による磁界とロータ 3 2の回転との相互作用により三相コイル 3 4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 MG 2は、回転磁界を形成するステータ 3 6と、ステータ 3 6内部に酉己置され複数個の永久磁石が埋め込まれたロータ 3 7とを含む。ステータ 3 6は、ステータコア 3 8と、ステータコア 3 8に卷回される三相コイル 3 9とを含む。

ロータ 3 7は、動力分割機構 P S Dのリングギヤ 5 2と一体的に回転するリングギヤケースに減速機 R Dによって結合されている。ステータコア 3 8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 MG 2は、永久磁石による磁界とロータ 3 7の回転との相互作用により三相コイル 3 9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 MG 2は、永久磁石による磁界と三相コイル 3 9によって形成される磁界との相互作用によりロータ 3 7を回転駆動する電動機として動作する。

減速機 R Dは、ブラネタリギヤの回転要素の一つであるプラネタリキヤリャ 6 6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 R Dは、ロータ 3 7のシャフトに結合されたサンギヤ 6 2と、リングギヤ 5 2と一体的に回転するリングギヤ 6 8と、リングギヤ 6 8およびサンギヤ 6 2に嚙み合いサンギヤ 6 2の回転をリングギヤ 6 8に伝達するピユオンギヤ 6 4とを含む。

たとえば、サンギヤ 6 2·の歯数に対しリングギヤ 6 8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に係るハイプリッド車両の駆動装置 2 0の外観を示す斜視図である。図 4は、駆動装置 2 0の平面図である。

図 3、図 4を参照して、駆動装置 2 0のケースは、ケース 1 0 4とケース 1 0 2とに分割可能に構成されている。ケース 1 0 4は主としてモータジェネレータ MG 1を収容する部分であり、ケース 1 0 2は、主としてモータジェネレータ M G 2およびパワー制御ュニット 2 1を収容する部分である。

ケース 1 0 4にはフランジ 1 0 6が形成され、ケース 1 0 2にはフランジ 1 0 5が形成され、フランジ 1 0 6とフランジ 1 0 5とがポ /レト等で固定されることにより、ケース 1 0 4とケース 1 0 2とが一体化される。

ケース 1 0 2にはパワー制御ュニット 2 1を糸且付けるための開口部 1 0 .8が設けられている。この開口部 1 0 8の内部には、コンデンサ C 2と、パワー素子基板 1 2 0および端子台 1 1 6， 1 1 8とが収容される。コンデンサ C 2は、開口部 1 0 8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 1 2 0の下方（紙面奥方に相当）の右側部分にはリアクトルし 1が収容される。なお、この開口部 1 0 8は車両搭载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 C 2を開口部 1 0 8の内部右側部分に収容し、かつ、リアクトル 1をパワー素子基板 1 2 0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、リァクトルし 1はモータジェネレータ MG 1および MG 2の回転軸の —方側に配置され、コンデンサ C 2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 MG 2の上方には、コンデンサ C 2と隣り合う領域にパワー素子基板 1 2 0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、リアタトル L 1を、モータジェネレータ MG 1および MG 2の回転軸の一方側であって、かつ、パワー素子基板 1 2 0の下方側面、モータジェネレータ MG 2の外周側面およびケース 1 0 2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、モータどィ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、この空きスぺ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 L 1を配置することにより、ハイプ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 L 1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 1 2 0には、モータジェネレータ MG 1を制御するインバータ 2 2と、モータジェネレータ MG 2を制御するインバータ 1 4と、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3とが搭載されている。

インバータ 1 4とインバータ 2 2との間の領域には上下に重ねて酉己置された電源用バスバーが設けられている。インバータ 1 4の U相アーム 1 5、 V相アーム 1 6、 W相アーム 1 7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 MG 2のステータコイルにつながる端子台 1 1 6に向けて設けられている。同様にインバータ 2 2からも 3本のバスバーがモータジェネレータ MG 1のス.テータコイルにつながる端子台 1 1 8に向けて設けられている。

パワー素子基板 1 2 0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 1 2 0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 1 1 4と冷却水出口 1 1 2とがケース 1 0 2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 1 0 2に対し、フランジ部 1 0 6， 1 0 5を貫通させてュニォンナツト等を打ち込んで構成される。 ·

図 1の電池ユニット 4 0から端子 4 3， 4 4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し 1およびアーム部 1 3を含む昇圧コンバータ 1 2 によって昇圧されコンデンサ C 2によって平滑化されてィンバータ 1 4および 2 2に供給される。

このように昇圧'コンバータ 1 2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 2 0 0 V程度に低減しつつ、かつモータジェネレータを 5ひ 0 V 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 2 0として、インバータ 1 4， 2 2およびモータジェネレータ MG 1 MG 2に加えて、昇圧コンバータ 1 2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タトル L 1およびコンデンサ C. 2の配置場所が問題となる。図 5は、駆動装置 2 0を図 4の X 1方向から見た側面図である。

図 5を参照して、ケース 1 0 2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 1 0 9が設けられており、この開口部 1 0 9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 1 0 9の内部にはモータジェネレータ MG 2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 3 6の内部にロータ 3 7が配置されている。ロータ 3 7の中央部分には中空のシャフト 6 0が見えている。

図 5に示すように、ケース 1 0 2のパワー制御ユニット 2 1を収容する収容室にはモータジェネレータ MG 2のステータ 3 6が大きく食い込んでいるので、モータジェネレータ MG 2の一方側にはリアタトル L 1が配置され、かつ、他方側にはコンデンサ C 2が配置され、大型部品を効率良く収容している。

さらに、リアタトル L 1は、モータジェネレータ MG 2の一方側において、モータジェネレータ MG 2の外周側面とモータジェネレータ MG 2の上方に配置されるパワー素子基板 1 2 0の下方ィ則面とケース 1 0 2の内方側面との間に形成される間隙部 5 0 0に収容される。

この間隙部 5 0 0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 1 2 4、モータジェネレータ MG 2、動力伝達減速ギヤ R G、ディファレンシャルギヤ D E Fおよびパワー素子基板 1 2 0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 MG 2およびパワー素子基板 1 2 0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 5 0 0に、リアクトル L 1を配置する構成としたが、これ以外にも、ダンバ 1 2 4、ずれかに形成される間隙部にリアクトル L 1を収容する構成としても良い。

さらに、間隙部 5 0 0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 1 2 0およびモータジェネレータ MG 2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 1 2 0は、ケースのパワー素子基板 1 2 0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 1 2 4、モータジェネレータ MG 2、減速ギヤ R Dおよびディファレンシャルギヤ D E Fを収容する部分の車両搭载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、パヮ一制御ュニット 2 1を構成するパワー素子基板 1 2 0、リアクトル L 1およびコンデンサ C 2は、ディファレンシャルギヤ D E Fを収容するケース部分の外縁とダンパ 1 2 4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 5 0 0は、平面伏からなるパヮ一素子基板 1 2 0の下方側面と円弧状からなるモータジェネレータ MG 2の外周側面の一部分とケース 1 0 2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、リアタト/レ L 1を、図 5に示すように、この間隙部 5 0 0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、リアタトル L 1を、間隙部 5 0 0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 2 1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 1 2 4、モータジェネレータ MG 2、動力伝達減速ギヤ R Gおよびディファレンシャルギヤ D E F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ュュット 2 1が配置される。これにより、コンパクトなハイブリツ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 2 1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 2 1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 V I—V I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 MG 2の断面およびパワー制御ニット 2 1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 MG 2および MG 2の奥に配置されるモータジエネレータ MG 1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 MG 1および MG 2の間に配置される動力分割機構と、モータジェネレータ MG 1 , MG 2の制御を行なうパワー制御ュニット 2 1とを備える。パワー制御ュニット 2 1は、モータジェネレータ MG 2の回転中心軸に対し、少なくとも一方側にリアタトル L 1が他方側に平滑用コンデンサ C 2が分割配置される。特に、リアタトル L 1は、上述したように、パワー素子基板 1 2 0の下方側面とモータジェネレータ MG 2の外周側面とケース 1 0 2の内方側面との間に形成される間隙部 5 0 0に配置され、略三角形状を有している。モータジエネレータ MG 1 , MG 2、動力分割機構 P S D、およびパワー制御ュニット 2 1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 MG 2の潤滑油がパワー素子基板 1 2 0側に漏れ出ないようにケース 1 0 2には 2つの空間を仕切る仕切り壁部 2 0 0が設けられている。この仕切り壁部 2 0 0の上面部分にはパワー素子基板 1 2 0を冷却するための水路 1 2 2が設けられ、この水路 1 2 2は先に説明した冷却水入口 1 1 4および冷却水出口 1 1 2と連通している。

端子 4 4からはバスバー 1 2 8によってマイナス側の電源電位がパワー素子基板 1 2 0に伝達される。また、端子 4 3からは図示しないが他のバスバーによつてリアクトルし 1に対して正の電源電位が伝達される。'

なお、このパワー制御ュニット 2 1を収容する収容室には減速ギヤの回転軸 1 3 0を支持する部分が食い込んでいる。

モータジェネレータ MG 2の断面部分について説明すると、ステータ 3 6の内周には、口タ 3 7、ケースの隔壁 2 0 2およびロータの中空のシャフト 6 0が配置されている。

図 7は、図 4の X 2方向から駆動装置 2 0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 1 2 1が配置されている。図 8は、図 4の V I I I— V I I I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 5 0はダンバ 1 2 4に接続され、ダンパ 1 2 4の出力軸は動力分割機構 P S Dに接続される。

エンジンが配置される側からはダンパ 1 2 4、モータジェネレータ MG 1、動力分割機構 P S D、減速機 R Dおよびモータジェネレータ MG 2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 MG 1のロータ 3 2のシャフトは中空であり、この中空部分にダンパ 1 2 4からの出力軸が貫通している。

モータジェネレータ MG 1のロータ 3 2のシャフトは、動力分割機構 P S D側にサンギヤ 5 1とスプライン嵌合されている。ダンパ 1 2 4のシャフトは、プラネタリキヤリャ 5 4と結合されている。プラネタリキヤリャ 5 4は、ピニオンギャ 5 3の回転軸をダンパ 1 2 4のシャフトの周りに回転自在に支持する。ピニォンギヤ 5 3は、サンギヤ 5 1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 5 2と B歯み合う。

またモータジェネレータ MG 2のシャフト 6 0の減速機 R D側は、サンギヤ 6 2とスプライン嵌合されている。減速機 R Dのプラネタリキヤリャ 6 6は、ケース 1 0 2の隔壁 2 0 2に固定されている。プラネタリキヤリャ 6 6は、ピニオンギヤ 6 4の回転軸を支持する。ピニオンギヤ 6 4は、サンギヤ 6 2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 6 8と嚙み合う。

図 8を見ればわかるように、モータジェネレータ MG 1およびダンパ 1 2 4はケース 1 0 4の図右方向の開口部 1 1 1から組付けることができ、モータジエネレータ MG 2はケース 1 0 2の左方向の開口部 1 0 9から組付けることができ、減速機 R Dおよび動力分割機構 P S Dはフランジ 1 0 5 , 1 0 6の合わせ面から組付けることができる。

ケース 1 0 2の開口部 1 0 9は、潤滑油が漏れないように蓋 7 1および液状ガスケット等で密閉される。ケース 1 0 4の開口部 1 1 1の奥には蓋 7 2が設けられ、モータジヱネレータ MG 1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ゃオイルシール 8 1によって密閉される。

モータジェネレータ MG 1のロータ 3 2のシャフトは、蓋 7 2との間に設けられたボールベアリング 7 8および隔壁 2 0 3との間に設けられたポールベアリング 7 7によって回転自在に支持されている。ロータ 3 2のシャフトは中空であり、ダンパ 1 2 4のシャフトがその内部を貫通している。ロータ 3 2のシャフトとダンパ 1 2 4のシャフトの間にはニードノレべァリング 7 9， 8 0が設けられている。モータジェネレータ MG 2のロータ 3 7のシャフトは、蓋 7 1との間に設けられたボールベアリング 7 3および隔壁 2 0 2との間に設けられたポールベアリング 7 4によって回転自在に支持されている。減速機 R Dのリングギヤと動力分割機構 P S D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 2 0 2との間に設けられたボールベアリング 7 5および隔壁 2 0 3との間に設けられたポールべァリング 7 6によって、回転自在に支持されている。

パワー制御ュニット 2 1を収容する収容室とモータジェネレータ MG 2を収容する収容室とはケース 1 0 2の隔壁 2 0 2で隔てられているが、その一部は端子台 1 1 6が挿入される貫通孔でつながつている。この端子台 1 1 6にはモータジエネレータ MG 2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 1 4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 1 1 6の内部には導電性部材が通されている。つまり端子台 1 1 6は、モータジェネレータ MG 2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 1 1 8によって、パワー制御ュニット 2 1が収容される空間とモータジェネレータ MG 1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を参照して、パワー制御ュニット 2 1を収容する収容室においてはリアクトル L 1の断面が示されている。リアクトル L 1は、たとえば電磁鋼板が積層されたコア 2 1' 0にコイル 2 1 2が卷回された構造を有する。なお、リアタトル L 1は、パワー素子基板 1 2 0の下方側面と紙面奥方に配置されるモータジエネレータ MG 2 (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 2 1 0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 L 1に近接して、図 6で示された動力伝達減速ギヤ R Gの回転軸 1 3 0が配置され、動力伝達減速ギヤ R Gのカウンタドリブンギヤ 1 3 2が中央部に示される。このカウンタドリブンギヤ 1 3 2は図 2のカウンタドライブギヤ 7 0と嚙み合う。そしてこのカウンタドリブンギヤ 1 3 2の同軸上にフアイナルドライブギヤ 1 3 3が設けられ、これに嚙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 D E Fがその下方に示されている。 [リアクトル L Iの説明]

図 1 0は、リアタトル L 1の構造の一例を示す斜視図である。

図 1 0を参照して、リアタトル L 1は、略三角形状を有するゴァ 2 1 0と、コァ 2 1 0の 3つの直線部分にそれぞれに卷回されたコイル 2 1 2とからなる。コア 2 1 0は、たとえば、図 5および図 6で示した間隙部 5 0 0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、リァクトル 1の構造については、パワー素子基板 1 2 0の下方側面とモータジェネレータ MG 2の外周側面との間に形成される間隙部 5 0 0にリアクトル L 1が効率良く収まるように、コア 2 1 0を間隙部 5 0 0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 5 0 0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、リアタトル L 1に、以下の変更例で説明する構造を適用することにつても、リァクトル L 1を間隙部 5 0 0に効率良く収容することが可能となる。

[変更例 1 ]

図 1 1は、リアタトル L 1の構造の他の例を説明するための断面図である。なお、図 1 1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 1 1を参照して、本変更例 1によるリアクトノレ L 1は、コア 2 1 0がモータジェネレータ MG 2のステータコア 3 8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 MG 2のステータ 3 6は、上述したように、ロータ 3 7の外周側に配置され、ステータコア 3 8と、ステータコア 3 .8に巻回される三相コイル 3 9とを含む。

本変更例 1では、このステータコア 3 8の一部分を分岐させて、パワー素子基板 1 2 0の下方側面とモータジェネレータ MG 2の外周側面とケース 1 0 2の内方側面との間の間隙部 5 0 0に配設させることにより、当該部分をリアクトル L

1のコア 2 1 0として機能させる。そして、当該部分にコイル 2 1 2を卷回することによりリアクトル L 1を形成する。なお、本変更例 1によれば、ステ一タコア 3 8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 L 1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ノレ L 1を¾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 L 1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、リアタトル L 1をより一層小型化できれば、リアタトル L 1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 2 0と電池ュニット 4 0との間に配設されるパワーケーブル 6 , 8にリアタトル機能を付加し、' リアタトル L 1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 1 2の実質的なリアクトルは、駆動装置 2 0に含まれるリアタトル L 1と、パワーケーブル 6 , 8のリアタトル成分とにより構成されることとなる。そのため、リアタトル L 1を、パワーケーブル 6， 8にリァクトル機能を付加しない場合と比べて、よりリァ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 L 1がより小型化されることから、 .駆動装置 2 0の更なる小型化、省スペース化を図ることができる。

図 1 2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 1 3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 1 2、図 1 3を参照して、車両においてモータ駆動システムは、電池ュニット 4 0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、昇圧コンパ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、電池ュニット 4 0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 4 1と端子 4 3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 3 0 2と、磁性体コア 3 0 2に螺旋状に卷付いた導電線 3 0 4と、磁性体 3 0 2および導電線 3 0 4を被覆する被覆 3 1 0とを含む。

導電線 3 0 4は、被覆導電線であり、導電性の芯線 3 0 8にエナメル等の絶縁性の被膜 3 0 6を施したものである。また、磁性体コア 3 0 2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 4 2と端子 4 4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 2 0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のリアタトル成分と、駆動装置 2 0内部のリアタトル L 1 Aとで構成されることになる。この場合、リアタトル L 1 Aは、図 1 3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/ J、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のリアタトル成分のリアクタンスは、図 1 3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戸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 1 3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 1 4は、 '図 1 3に示した構造の変更例を示した図である。

図 1 4に示した構造は、端子 4 3 (または 4 4 ) 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 3 1 2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 1 3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 1 4において、コネクタ 3 1 2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 4 3 (または 4 4 ) 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 3 0 4と、磁性体コア 3 0 2とを含む。導電線 3 0 4は、磁性体コア 3 0 2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 2 0の筐体の外部に出すことができる。そのため、駆動装置 2 0 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 3 1 2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 2 0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 1 5は、図 1 2に示した構成の他の変更例を示した図である。

図 1 5に示した構成は、図 1 2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 3 1 8を含む。 /ヽ°ヮ一ケーブル 3 1 8は、図 1 3に示したパヮ一ケーブル 6と同様の構成を有する。

そして、図 1 5に示した構成においては、パワーケーブル 6の磁性体コアとパヮーケープノレ 3 1 8の磁性体コアとは電池ュニット 4 0側の一方端同士が接続され、力っ駆動装置 2 0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 3 2 2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ぺ一ス化を図ることができる。

また、ハイプ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プ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タ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タ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、リァクトノレ L 1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、リアタトル L 1と同様に大きな占有スぺースを占めるコンデンサ C 2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、更なる小型ィ匕 ·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 に係るハイプリッド車両の駆動装置に対して、コンデンサ C 2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 1 6は、本発明の実施の形態 2に係る駆動装置 2 0 Aの平面図である.。図 1 6を参照して、駆動装置 2 O Aのケースは、ケース 1 0 4とケース 1 0 2 Aとに分割可能に構成されている。ケース 1 0 4は主としてモータジェネレータ MG 1を収容する部分であり、ケース 1 0 2 Aは、主としてモータジェネレータ MG 2およびパワー制御ュニットを収容する部分である。

ケース 1 0 2 Aにはパワー制御ュニットを組付けるための開口部 1 0 8 Aが設けられている。この開口部 1 0 8 Aにはパワー素子基板 1 2 0と端子台 1 1 6， 1 1 8とが収容される。そして、ハ°ヮ一素子基板 1 2 0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 C 2が収容され、右側部分にはリアタトル L 1が収容されている（ともに図示せず）。なお、この開口部 1 0 8 A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 C 2を右側に、リァクトノレ L 1を左側に収容するように入れ換えても良い。

つまり、リアクトルし 1はモータジエネレ^"タ MG 1および MG 2の回転軸の一方側に配置され、コンデンサ C 2は回転軸の他方側に配置される。そして、コンデンサ C 2およびリァクトルし 1の上方にはパワー素子基板 1 2 0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 L 1力モータジェネレータ MG 1および MG 2の回転軸の一方側であって、かつ、パワー素子基板 1 2 0の下方側面とモータジェネレータ M G 2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 C 2が、モータジェネレータ MG 1および MG 2の回転軸の他方側であって、かつ、パワー素子基板 1 2 0の下方側面とモータジエネレータ MG 2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 L 1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 C 2の詳細な配置構造について説明する。

図 1 7は、駆動装置 2 O Aを図 1 6の X 1方向から見た側面図である。

図 1 7を参照して、ケース 1 0 2 A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 1 0 9が設けられており、この開口部 1 0 9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 1 0 9の内部にはモータジェネレータ MG 2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 3 6の内部にロータ 3 7が配置されている。ロータ 3 7の中央部分には中空のシャフト 6 0が見えている。

図 1 7に示すように、ケース 1 0 2のパワー制御ュニット 2 1を収容する収容室にはモータジェネレータ MG 2のステータ 3 6が大きく食い込んでいるので、モータジェネレータ MG 2の一方側にはリアタトル L 1が配置され、かつ、他方側にはコンデンサ C 2が配置され、大型部品を効率良く収容している。.

詳細には、リアタトル L 1は、モータジェネレータ MG 2の一方側において、モータジェネレータ MG 2の外周側面とモータジェネレータ MG 2の上方に配置されるパワー素子基板 1 2 0の下方側面との間に形成される間隙部 5 0 0に収容される。 '

さらに、コンデンサ C 2は、モータジェネレータ MG 2の他方側において、モータジェネレータ MG 2の外周側面とモータジェネレータ MG 2の上方に配置されるパワー素子基板 1 2 0の下方 ffijj面との間に形成される間隙部 5 0 1に収容される。

このとき、モータジエネレータ MG 2の回転軸に対して両側に形成される間隙部 5 0 0， 5 0 1は、ケース 1 0 2 Aを回転軸方向から投影した場合に、ケース 1 0 2 Aのダンバ 1 2 4、モータジェネレータ MG 2、動力伝達減速ギヤ R G、ディファレンシャルギヤ D E Fおよびパワー素子基板 1 2 0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 5 0 0， 5 0 1は、ケース 1 0 2 Aを回転軸方向から投影した場合に、ケース 1 0 2 Aのパワー素子基板 1 2 0およびモータジェネレータ MG 2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 5 0 0， 5 0 1はそれぞれ、平面状からなるパワー素子基板 1 2 0の下方側面と円弧状からなるモータジェネレータ MG 2の外周側面の一部分とケース 1 0 2 A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 1 7に示すように、コンデンサ C 2を、リアクトル L 1と同様に、この間隙:部 5 0 1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 MG 1， MG 2、減速機 R Dおよび動力分割機構 P S Dに加えて、動力伝達減速ギヤ R Gおよびディファレンシャルギヤ D E Fを配置した状態で、周辺の空きスペースを利用してパヮ一制御ュニット 2 1の構成要素であるパワー素子基板 1 2 0、リアクトル L 1およびコンデンサ C 2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プ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 MG 2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 1とコンデンサ C 2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 MG 2に対する重さのバランスが良ぐなるとともに、更なる省スペース化を図ることができる。

図 1 8は、図 1 6の X V I I I - X V I I I断面における断面図である。

図 1 8を参照して、モータジェネレータ MG 2の断面およびパワー制御ュニット 2 1を収容する収容室の断面が示されている。

図 1 8に示した構成は、図 6に示した構成に対して、コンデンサ C 2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 1 8において、コンデンサ C 2は、モータジェネレータ MG 2とパワー素子基板 1 2 0とを仕切るための仕切り壁部 2 0 0に新たに設けられた収容部 2 0 1に配置される。

収容部 2 0 1は、モータジェネレータ MG 2の回転中心軸に対し、リアクトノレ L 1と反対側に設けられる。収容室 2 0 1は、パワー素子基板 1 2 0の下方側面とモータジェネレータ MG 2の外周側面との間に形成される空きスぺースを利用して形成される。収容室 2 0 1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 2 0 1には、コンデンサ C 2が収容される。コンデンサ C 2は、収容部 2 0 1に収まるように略三角形状の構造を有する。図 1 9は、本発明の実施の形態 2に従うコンデンサ C 2の構造の一例を示す一部切欠斜視図である。

図 1 9を参照して、コンデンサ C 2は、たとえばアルミニウムの酸化被膜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、その粗面化によつて拡大された電極面積によつ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、馬区動装置において、昇圧コンバータ 1 2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 C 2に適している。

詳細には、コンデンサ C 2は、略三角形状に形成された筐体 4 0 8を外装部材とし、アルミ陽極箔 4 0 2、電解紙 4 0 4およびアルミ陰極箔 4 0 6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 4 0 2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、陽極酸ィヒ（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 4 0 6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 4 0 6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 4 0 4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 4 1 0 , 4 1 2は、一方端が対応する電極に接続され、他方端が筐体 4 0 8外部に引き出されている。

そして、図 1 9に示すように、アルミ陽極箔 4 0 2〜電解紙 4 0 4〜アルミ陰極箔 4 0 4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卷回されることによりコンデンサ C 2が形成される。なお、このとき積層単位が卷回される形状は、パワー素子基板' 1 2 0とモータジエネレータ MG 2との間に形成される間隙部 5 0 1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 C 2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、本努明の実施の形態 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ょぴ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、ハイプ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 f列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請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲內でのすベての変更が含まれることが意図される。産業上の利用可能性

この発明は、ハイブリッド車両の駆動装置に適用することができる。 .

Claims

請求の

1. 内燃機関（4) のクランクシャフトが結合されるダンバ（124) と、前記ダンパ（124) 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 (MG 1, MG 2) と、

前記内燃機関（4) の発生した動力に前記回転電機 (MG2) の発生した動力を合成して駆動軸に伝達する動力伝達機構 (P SD, RG, DEF) と、

前記回転電機の制御を行なうパヮ一制御ュニット（21) と、

前記ダンパ（124) 、前記回転電機 (MG2) 、前記動力伝達機構（P SD， RG, DEF) および前記パワー制御ユニット（21) を収容するケース（10

2, 104) とを備え、

前記パワー制御ユニット（21) は、

インバータ（14) および電圧コンバータ（12) の少なくとも一方のパワー素子が搭載された回路基板（120) と、

前記回転軸方向から投影した場合に、前記ケース（102， 104) の前記ダンパ（124) 、前記回転電機 (MG2) 、前記動力分割機構 (P SD, RG, DEF) 、および前記回路基板 (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) に配置されたリアクトル (L 1) とを含む、ハイブリッド車両の駆動装置。

2. 回転電機 (MG 2) と、

前記回転電機 (MG2) の制御を行なうパワー制御ユニット（21) と、 . 前記回転電機 (MG2) および前記パヮ一制御ユニット（21) を収容するケース（102， 104) とを備え、

前記パワー制御ユニット（21) は、

インバータ（14) および電圧コンバータ（1 2) 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 (MG2) の車両搭載時における上方に配置された回路基板（1 20) と、

前記回転軸方向から投影した場合に、前記ケース（102, 104) の前記回転電機 (MG2) および前記回路基板（120) 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（120) の下方側面、前記回転電機 (MG2) の外周側面および前記ケース（102， 104) の内方側面を外郭とする間隙部に配置されたリアタトル（L 1) とを含む、ハイブリツド車両の駆動装置。

3. 前記間隙部は、

前記回転電機（MG2) 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（500) と、

前記回転電機 (MG2) 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（501) とを含み、

前記リアクトル（L 1) は、前記第 1の間隙部に配置される、請求の範囲 1または請求の範囲 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（L 1) は、

前記第 1の間隙部（500) に相似した形状からなるコア（'210) と、前記コア（210) に卷回されたコイル（212) とを含む、請求の範囲 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（L 1) は、

前記回転電機 (MG2) の固定子鉄芯（38) から分岐され、前記第 1の空隙部（500) 内に配設されたコア（210) と、

前記コア（210) に卷回されたコイル（21 2) とを含む、請求の範囲 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（2 1) は、前記パワー素子と俞記インバータ（1 4) との間に配され、電圧変換された直流電圧を平滑化して前記インバータ（1 4) に入力するコンデンサ (C 2) をさらに含み、

前記コンデンサ (C 2) は、前記第 2の間隙部（501) に配置される、請求の範囲 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（C 2) は、前記第 2の間隙部（501) に相似した形状からなるフィルムコンデンサである、請求の範囲 6に記載のハイプリッド車両の駆動装置。；

8. 前記電圧コンバータ（12) と電源 (B) とを接続するパワーケーブル（6, 8) をさらに備え、

前記パワーケーブル（6, 8) は、

前記パワーケーブル（6, 8) の芯となる磁性体コア（302) と、

前記磁性体コア（302) に螺旋状に巻付いた導電線（304) とを含む、請求の範囲 1または請求の範囲 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（1 2) と電源（B) とを接続する第 1およぴ第 2のパヮーケーブル (6， 8) をさらに備え、

前記第 1および第 2のパワーケーブル（6, 8) の各々は、

ケーブルの芯となる磁性体コア（302) と、

前記磁性体コア（302) に螺旋状に卷付いた導電線（304) とを含み、前記第 1のパワーケーブル（6) の磁性体コア（302) と前記第 2のパワーケーブル（8) の磁性体コア（302) 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、請求の範囲 1または請求の範囲 2に記載のハイプリッド車両の駆動装置。

10. 前記ケース（102， 104) の外部に取り付けられ、前記電圧コンバータ（1 2) とパワーケーブル（6， 8) とを電気的に接続するための接続部材 (3 12) をさらに備え、

前記接続部材（3 12) は、

一方端子と他方端子との間に配設された導電線（304) と、

前記導電線 (304) が螺旋状に卷付けられた磁性体コア（302) とを含む、請求の範囲 1または請求の範囲 2に記載のハイブリッド車両の駆動装置。 .