WO2008041761A1

WO2008041761A1 - Dispositif d'entraînement de véhicule

Info

Publication number: WO2008041761A1
Application number: PCT/JP2007/069539
Authority: WO
Inventors: Yasuhiro Endo; Ryoji Mizutani; Kazutaka Tatematsu; Tadafumi Yoshida
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2008-04-10
Also published as: CN101523703A; DE112007002339T5; US7851954B2; DE112007002339B4; JP4645602B2; CN101523703B; US20100072865A1; JP2008113540A

Description

明細書車両の駆動装置技術分野

この発明は、車両の駆動装置に関し、より特定的には、モータを駆動制御するパワー制御ュニットとモータとを 1つのケースに収めた車両の駆動装置に関する。背景技術

車両の駆動装置の一種として、モータを車両駆動力源として備えたハイプリッド車両の駆動装置においては、モータとインバータとを 1つのケースに収めて一体化することによって駆動装置の小型化を図る技術が、特開 2004— 3438 45号公報およぴ特開 2001— 1 19961号公報に開示されている。

しかしながら、特開 2004— 343845号公報および特開 2001— 1 1 9961号公報に開示されるハイプ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內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。

また、近年、効率向上のためにバッテリ電圧を昇圧するコンバータを搭载する車両の開発されている。上記の特開 2004-343845号公報および特開 2 001— 1 19961号公報には、昇圧コンバータの一体化を考慮してインバータとモータとを一体化する概念については開示されていない。昇圧コンバータを —体化するに際しては、昇圧コンバータ部分の発熱に対する考慮も必要となる。特に、部品として体格の大きいリアタトルについては、冷却するための工夫が必要となる。

さらに、昇圧コンバータおよびィンバータを構成するパヮー半導体素子においては、スィツチング動作時に発生する電力損失の違いに応じて発熱量に大小関係が生じる。したがって、昇圧コンバータを一体化するに際しては、上記リアクトルと併せて、パワー半導体素子の冷却性を確保することも必要となる。

この発明の目的は、回転電機および回転電機を駆動する電気回路群（コンパ一タ、インバータ等）を一体化した車両の駆動装置において、電気回路群の冷却性確保と装置体格の小型化とを両立することである。発明の開示

本発明による車両の駆動装置は、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、回転電機を駆動するインバータと、リアクトルを含んで構成され、電源電圧を昇圧してインバータに与えるための電圧コンバータとを含む。リアクトルは、ケースと熱の授受を行なうように配されたコアと、コアに巻回されるコイルとを含む。

上記の車両の駆動装置によれば、回転電機および回転電機駆動のためのインバータおよび電圧コンバータを一体的に収容した一体化構造の駆動装置を実現するとともに、リアタトルのコアとケースとの間で放熱を行なうことができる。したがって、一体化収容のために熱容量が大きい駆動装置のケースを放熱先として、リアタトルの冷却性を確保することができる。この結果、リアクトルの配置自由度が高まるので、装置体格の小型化を実現することができる。

好ましくは、コアは、少なくとも一部がケースに接触して熱の授受を行なうように配置される。

上記の車両の駆動装置によれば、コアとケースとを接触させることによってリァクトルとケースとの間で直接的に放熱が行なわれる。これにより、熱容量の大きいケースとを放熱先として、限られたスペースに効率的に配置されたリアクトルの放熱性を確保することができる。

好ましくは、車両の駆動装置は、リアタトルとケースとの間に設けられる間隙の少なくとも一部に配された、熱伝導性を有する絶縁部材をさらに備える。上記の車両の駆動装置によれば、リアタトルでの発熱を、絶縁部材を熱伝達剤として効率良くケースに放熱することができる。したがって、熱容量の大きいケースを放熱先として、限られたスペースに効率良く配置されたリアクトルの放熱性を高めることができる。

好ましくは、絶縁部材は、熱伝導性を有する絶縁樹脂を含む。絶縁樹脂は、リァクトルとケースとの間に設けられる間隙に充填される。

上記の車両の駆動装置によれば、リアタトルでの発熱は、リアタトルをモールドする樹脂を熱伝達剤としてケースに放熱されるため、リアクトルの放熱性をさらに高めることができる。

好ましくは、車両には内燃機関がさらに搭載される。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、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をさらに備える。ケースは、ダンパ、回転電機、および動力伝達機構を収容するように一体的に構成される。

上記の車両の駆動装置によれば、ダンバおよび動力伝達機構をさらに一体的に収容したハイプリッド車両の駆動装置に本発明を適用して、リアクトルの効率的な配置と冷却性確保とを両立し、駆動装置体格のさらなる小型化を実現することができる。

好ましくは、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パヮ一素子が搭載された回路素子基板をさらに含む。リアクト^^および回路素子基板は、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、および動力伝達機構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に収まるように、ケース内に配置される。

上記の車両の駆動装置によれば、駆動装置を車両に搭載した場合に重心を低くすることができるため、車両の走行安定性を増すことができる。

好ましくは、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パヮ一素子が搭載された回路素子基板をさらに含む。リアクトルおよび回路素子基板は、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、および動力伝達機構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に収まるように、ケース内に配置される。上記の車両の駆動装置によれば、駆動装置体格のさらなる小型化を実現することができる。

好ましくは、パワー制御ユニットは、主平面に、インバータおよび電圧コンパータのパワー素子が搭載された回路素子基板をさらに含む。回路素子基板の主平面の反対側には、パワー素子基板を冷却する冷却媒体を通流する流路が設けられる。ィンバータおよび電圧コンバータのうちの相対的に発熱量が大きい方のパヮ一素子は、流路において、インバータおよび電圧コンバータのうちの相対的に発熱量が小さい方のパワー素子よりも上流側に配設される。

上記の車両の駆動装置によれば、冷却系統の能力を高める必要なく、パワー素子を効率良く冷却することができる。その結果、冷却系統の大型化を防止でき、装置体格の小型化を実現することができる。

好ましくは、回転電機は、第 1および第 2の回転電機を含む。インバータは、第 1および第 2の回転電機にそれぞれ対応して設けられる第 1および第 2のインバータを含む。パワー制御ユニットは、主平面に、第 1および第 2のインバータおよび電圧コンバータのパワー素子が搭載された回路素子基板をさらに含む。回路素子基板の主平面の反対側には、パワー素子基板を冷却する冷却媒体を通流する流路が設けられる。第 1および第 2のィンバータおよび電圧コンバータのうちの相対的に発熱量が大きい方のパワー素子は、流路において、第 1および第 2のィンバータおよび電圧コンバータのうちの相対的に発熱量が小さい方のパワー素子よりも上流側に配設される。

好ましくは、第 1の回転電機は、車両の駆動輪に連結されるモータであり、第 2の回転電機は、内燃機関に連結される発電機である。第 1のインバータのパヮ一素子は、流路において、第 2のインバータのパワー素子よりも上流側に配設される。

上記の車両の駆動装置によれば、冷却媒体の流路において、発熱量の大きい第 1のィンバータを発熱量の小さい第 2のィンバータの上流側に配設することにより、冷却系統の能力を高める必要なく、パワー素子を効率良く冷却することがでさる。

好ましくは、電圧コンバータのパワー素子は、流路において、第 1および第 2 のィンバータのパヮ一素子よりも上流側に配設される。

上記の車両の駆動装置によれば、冷却媒体の流路において、発熱量が最も大きい電圧コンバータを第 1のィンバータおよび第 2のィンバークの上流側に配設することにより、冷却系統の能力を高める必要なく、パワー素子を効率良く冷却することができる。

好ましくは、電圧コンバータは、出力電圧を平滑化するためのコンデンサをさらに含む。回路素子基板は、少なくとも一部分がリアクトルとコンデンサとの間の領域に配置される。パワー制御ユニットは、電圧コンバータのパワー素子とリァクトルとを電気的に接続するための導線部材をさらに含む。流路は、冷却媒体の入口と出口とが設けられる。電圧コンバータのパワー素子は、第 1および第 2 のインバータのパワー素子よりも、リアクトルおよび冷却媒体の入口に近接するように酉己設される。

上記の車両の駆動装置によれば、電圧コンバータのパワー素子とリアクトルとを電気的に接続するための導線部材の配線長を短くすることができる。その結果、当該導線部材の配線インダクタンスを小さくできるため、電圧コンバータのスィッチング動作時に発生するサージ電圧を低減することができる。

本発明によれば、回転電機および回転電機を駆動するための電気回路群（コンバータ、インバータ等）を一体化収容した構造において、電気回路群の冷却性確保と装置体格の小型化とを両立することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態に係るハイプ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における部分断面を示した部分断面図である。

図 1 0は、図 9における X— X断面を示した断面図である。

図 1 1は、リアクトル部分の変形例を示すための車両の駆動装置の断面図である。

図 1 2は、パワー素子基板を冷却する冷却水の通水路を説明するための図である。

図 1 3は、パワー素子基板の冷却系統の変形例を説明するための図である。図 1 4は、図 1 3に示されるパワー素子基板の冷却構造を概念的に示したプロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

以下の説明で明らかとなるように、本発明は、車両の駆動装置に搭載されたパヮー制御ュ-ットの構造およびその冷却系構成に向けられている。本実施の形態では、パワー制御ュニットを含む車両の駆動装置の代表例として、「回転電機」であるモータおよび内燃機関（エンジン）を車両駆動力源として備えるハイプリッド車両の駆動装置の好ましい構成についてまず説明する。以下に説明するハイプリッド車両の駆動装置は、モータ（以下、モータジェネレータとも称する）と、当該モータジェネレータを駆動するインバータおよびリアクトルを構成部品として有するコンバータを含む電気回路系とが同一ケース內に収容されて一体化された小型化に適した構成を有している。

ただし、本発明の適用は、以下に説明するような駆動装置を搭載したハイプリッド車両に限定されるものではなく、パワー制御ュニットを含む車両の駆動装置であれば、任意の構成のハイプリッド車両および電気自動車等に本発明を適用可能である点について確認的に記載しておく。 · [車両の構成要素の説明]

図 1は、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両 1 0 0のモータジエ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、駆動装置 2 0と、制御装置 3 0と、電池ュニット 4 0と、図示しないエンジンおよび車輪とを含む。

駆動装置 2 0は、モータジェネレータ MG 1， MG 2と、動力分割機構 P S D と、減速機 R D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-ット 2 1とを備える。

動力分割機構 P S Dは、基本的には、エンジン 4とモータジェネレータ MG 1 , MG 2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 4、モータジェネレータ 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 R Dに接続される。動力分割機構 P S Dと一体化された減速機 R D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 S Dに伝達される。

減速機 R Dの回転軸は、図示しない減速ギヤやディファレンシャルギヤによつて車輪に結合されている。なお、減速機 R Dは必須ではなく、モータジエネレータ MG 2の回転を減速せずに動力分割機構 P S Dに伝達する構成でもよい。

電池ユニット 4 0には端子 4 1， 4 2が設けられている。また駆動装置 2 0には端子 4 3 , 4 4が設けられている。車両 1 0 0は、さらに、端子 4 1と端子 4 3とを結ぶパワーケーブル 6と、端子 4 2と端子 4 4とを結ぶパワーケーブル 8 とを含む。

電池ユニット 4 0は、バッテリ Bと、ノッテリ Bの負極と端子 4 2との間に接続されるシステムメインリレー S MR 3と、ノッテリ Bの正極と端子 4 1との間に接続されるシステムメインリレー S MR 2と、バッテリ Bの正極と端子 4 1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に応じて導通ノ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 I Bを検知する電流センサ 1 1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 MG 1， 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に接続されるリアクトル L 1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 1〇8丁素子(31, Q2と、 10 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、平滑用のコンデンサ C 2とを含む。コンデンサ C 2 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 08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 08丁素子01のコレクタと接続され、ダイオード D 1のァノードは I G B T素子 Q 1のェミッタと接続される。ダイオード D 2の力ソードは 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 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 MG 2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 1 7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 1 5は、直列接続された I GBT素子 Q 3， 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のカソードは I GBT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 GBT素子 Q3のエミッタと接続される。ダイオード D 4のカソードは I GBT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 I 08丁素子(34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 GBT素子 Q 5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 D6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 GBT素子 Q 6のェミッタと接続される。

W相アーム 1 7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。ダイォ一ド D 7の力ソードは I GB T素子 Q 7のコレクタと接続され、ダイォード D 7 のアノードは I 08丁素子07のェミッタと接続される。ダイオード D 8のカソードは I GBT素子 Q8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 GBT素子 Q 7， 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 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 1 2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、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 MG 1で発電された電力を昇圧コンバータ 1 2 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 TR 1， TR 2、モータ回転数 MRN1， 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 G ON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 MR N 2およびモータ電流値 M C R T 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および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 MG2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 12側に戻す回生指示 PWMC 2とを出力する。 W 同様に制御装置 3 0は、ィンバータ 2 2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 P WM I 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 R Dと、減速機 R D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ユオンギヤ 5 3の回転軸を支持するブラネタリキヤリャ 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に卷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内部に配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、プ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に伝達するピニオンギヤ 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。

[一体化構造における構成要素の配置説明]

次に、モータジェネレータを駆動するィンバータおよびコンバータを一体的に収容する駆動装置での各構成要素の配置について説明する。

図 3は、本発明の実施の形態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、馬区動装置 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およびパワー制御ユニット 2 1を収容する部分である。なお、ケースは、ァルミなどの金属材料ゃ耐高温環境および耐潤滑油を備える樹脂材料などで構成することができる。

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とがボル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を組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、中央部分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、右側部分にはリアタトル L 1が収容されている。なお、この開口部 1 0 8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、リアクトル 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 L 1はモータジェネレータ 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とリアクトル L 1との間の領域にパワー素子基板 1 2 0が配置されている。パワー素子基板 1 2 0の下方にはモータジェネレータ MG 2が配置されている。

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配置された電源用バスバーが設けられている。インパータ 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。同様にィンバータ 2 2からも 3本のバスバーがモータジエネレータ 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。モータジェネレータ M G 2のステータコイル側の端子台 1 1 8と端子台 1 1 6との間は、パワーケープルあるいはバスバーにより接続される。図示を省略しているが、モータジエネレータ MG 1のステータコイルに対しても端子台が設けられている。

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 1 0 6 , 1 0 5を貫通させてユニオンナツト等を打ち込んで構成される。

図 1の電池ユエット 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 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インバータ 1 4および 2 2に供給さる。

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 0 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ァクトル 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。このため、コンパクトなハイプリッド車両の駆動装置が実現できている。

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ユニット

2 1を収容する収容室の断面が示されている。

このハイプ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 M G 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が他方側に平滑用のコンデンサ C 2が分割配置される。モータジェネレータ MG 1 , MG 2、動力分割機構 P S D、およびパヮー制御ュニット 2 1は、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隔壁 2 0 0が設けられている。この隔壁 2 0 0の上面部分にはパワー素子基板 1 2 0を冷却するための通水路 1 2 2が設けられ、この通水路 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 L 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のコィル 3 9の卷回部分がステータ内周側に見えており、さらにその内周には、ロータ 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が見えている。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はダンパ 1 2 4に接続され、ダンバ 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バ 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バ 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と嚙み合う。

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^f則は、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。ピユオンギヤ 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から理解されるように、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から糸且付けることができ、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、モータジェネレータ 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ノレベアリング 7 8および隔壁 2 0 3との間に設けられたボールベアリング 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-一ドルベアリング 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ポールベアリング 7 3および隔壁 2 0 2との間に設けられたボールベアリング 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ボールベアリング 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っている。この端子台 1 1 6にはモータジエネレータ MG 2のステータコィ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レ、状態で接続されている。

図 9は、図 4の I X— I Xにおける部分断面を示した部分断面図である。さらに、図 1 0は、図 9における X— X断面を示した断面図である。

図 9および図 1 0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。

さらに、図 1 0に示されるように、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の力ゥンタドリブンギヤ 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の同軸上にファ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。

なお、動力分割機構 P S Dと、動力分割機構 P S Dからのトルクが伝達される減速ギヤ R Gと、減速ギヤ R Gと嚙み合い車輪にトルクを伝達するディファレンシャルギヤ D E Fとは、全体として、エンジンの発生した動力にモータジエネレ —タ MG 1， M G 2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」に相当する。

また、減速ギヤ R Gおよびディファレンシャルギヤ D E Fはいずれも、動力分割機構 P S Dからのトルクが伝達される「動力伝達ギヤ」に相当する。しかし、減速ギヤ R Gおよびディファレンシャルギヤ D E Fは必須ではなく、本願発明は、減速ギヤ R Gの無い構成や、ディファレンシャルギヤ D E Fが駆動装置に一体化されない後輪駆動の構成の車両にも適用が可能である。

さらに、本願発明は、エンジンの加速時等にモータでアシストするようなパラレルハイプリッドにも適用が可能であり、またモータを駆動装置に 1つしか一体化させていない構成にも適用が可能である。 [リアクトル L 1の配置の説明]

図 9および図 1 0を参照して、リアタトル L 1は、コア 2 1 0の少なくとも一部が、パワー制御ュニット 2 1を収容する収容室を形成するケース 1 0 2の隔壁に接触するように配置される。

このような配置としたことにより、コア 2 1 0とケース 1 0 2との間では直接的に熱交換を行なうことが可能となる。上記一体化構造の駆動装置では、モータジェネレータ MG 2と、モータジェネレータ MG 2の制御を行なうインバータぉよび昇圧コンバータを収容するケース 1 0 2の熱容量が大きくなる。したがって、この熱容量の大きいケース 1 0 2を放熱先として、コア 2 1 0での発熱が放熱される冷却系を構成することができる。その結果、リアタトル L 1の温度上昇を抑えて昇圧コンバータの効率低下を回避することができる。

なお、図 9および図 1 0で示したリアタトル L 1の配置において、コイル 2 1 2に関しては、ケース 1 0 2と非接触となるように配置することによって、コィル 2 1 2とケース 1 0 2との間の電気的絶縁を確保している。

このように本発明の実施の形態によれば、熱容量の大きいケース 1 0 2を放熱先としてリアタトル L 1の冷却性を確保することができる。そのため、リアタトル L 1をパワー素子基板 1 2 0の冷却系の近傍に配置すること、あるいは、リアクトル冷却用の冷媒を新たに設けることによる配置上の制約を解消することが可能となり、リアクトル L 1の配置の自由度を高めることができる。

その結果、モータジェネレータおよびモータジェネレータ駆動のためのインバータおよび昇圧コンバータを一体化した車両の駆動装置において、限られたスぺースにリアクトル L 1を効率的に配置することが可能となるため、装置体格を小型化することができる。すなわち、本発明による車両の駆動装置によれば、リアクトル L 1の冷却性確保と装置体格の小型化とを両立させることができる。

さらに、この発明によれば、ケースを回転軸方向から投影した場合に、ケースのリアクトルし 1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、動力伝達減速ギャ R Gおよびディファレンシャルギヤ D E Fを収容する部分の高さを少なくとも超えないように、ケースが構成されリアタトル L 1が配置される。特に、本実施の形態では、パワー制御ュニット 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のいずれもが、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バ 1 2 4を収容するケース部分の外縁とで定まる車両駆動装置の鉛直方向の寸法の内側に配置される。これにより、車両の重心を低くすることができ、車両の走行安定性を増すことができる。

また、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とを収容する部分の投影部の位置が残りのケースの空間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 2 1が配置される。これにより、車両駆動装置の体格を小さくしている。

[変形例]

また、リアクトル L 1部分については、図 1 1に示す変形例とすることも可能である。

図 1 1には、リアクトル部分の変形例を示すための車両の駆動装置の断面図が示される。

図 1 1を参照して、リアタトル L 1は、図 9および図 1 0で示した構成と比較して、熱伝導性を有する絶縁部材 2 1 4でモールドされている点が異なる。詳細には、リアタトル L 1は、図 9および図 1 0で示したのと同様に、コア 2 1 0の一部がケース 1 0 2と接触するように配置される。そして、リアクトル L 1とケース 1 0 2との間に形成される間隙には絶縁部材 2 1 4が設けられる。絶縁部材 2 1 4の材料としては、例えば絶縁性と高い熱伝導性とを兼ね備えるエポキシ樹脂などを用いることができる。なお、絶縁部材 2 1 4に樹脂を用いた場合、リアクトル L 1と隔壁 2 0 2との間隙を埋めるように樹脂が充填される。また、別の例として、例えばグリースなどでリアクトル 1とケース 1 0 2との間隙を埋めてリアクトル L 1の熱をケース 1 0 2に伝達して放熱するような構造としても良い。

本変形例では、リァクトル 1と隔壁 1 0 2との間に熱伝導性の絶縁部材 2 1 4を介在させたことにより、リアタトル L 1の熱は、コア 2 1 0からケース 1 0 2に直接的に伝達して放熱されるとともに、絶 ί彖部材 2 1 4を熱伝達剤としてケース 1 0 2に伝達して放熱されることになる。すなわち、熱容量の大きいケース 1 0 2を放熱先として、リアクトル 1の熱を効率良く放熱することができる。したがって、本変更例によれば、図 9および図 1 0で示した構成と比較して、リァクトル L 1の放熱性をより一層高めることができる。

このように本変形例においても、ケース内に形成された空きスペースを有効に利用して配置されたリアクトル L 1の冷却性を確保することができる。その結果、リアクトル L 1の温度上昇を抑えながら、駆動装置の体格の小型化を実現することができる。

さらに、リアクトル L 1を、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車両駆動装置の鉛直方向の寸法の内側に配置することによって、車両の重心を低くすることができ、車両の走行安定性を増すことができる。

[パワー素子基板 1 2 0の冷却系統の説明]

図 1 2は、パワー素子基板 1 2 0を冷却する冷却水の通水路を説明するための図である。

図 1 2を参照して、図 4のパワー素子基板 1 2 0を取外した状態が示されている。冷却水入口 1 1 4から冷却水が矢印 1 4 1〜 1 4 7に示す向きで流れ、冷却水出口 1 1 2から排出され、冷却水は車両前方に配置されるラジェータ（図示せず）に送出される。この矢印 1 4 1〜1 4 7で示すように冷却水が流れるようにケース 1 0 2の表面またはパワー素子基板 1 2 0の裏面に'はリブまたはフィンが設けられている。

なお、パヮ一素子基板 1 2 0は水密性を保っため液状ガスケットなどが塗布され、そしてねじ穴 1 5 1〜1 5 9を用いてねじ止めされる。

なお、図 1 2では、パワー素子基板 1 2 0を水密性の蓋をした場合を説明した力例えば冷却水入口 1 1 4と冷却水出口 1 1 2とを結び矢印 1 4 1〜 1 4 7に示す流路が設けられた配管を内部に埋設しておいてもよい。 '

このような冷却水の流路を有する冷却系統を、図 4に示したパワー素子基板 1 2 0に適用することによって、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3およびインバータ 1 4， 2 2は、冷却水の流路において直列に配設された構成となる。これにより、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3およびインバータ 1 4， 2 2の冷却系統を共通化することができ、車両における冷却システムの小型化が図られる。さらに、本実施の形態によれば、このような配設構成において、昇圧コンパ一タ 1 2のアーム部 1 3は、冷却水入口 1 1 4から見てインバータ 1 4， 2 2の上流側に配設されている。

このような配設構成とするのは、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3の発熱量

1 インバータ 1 4およびインバータ 2 2の発熱量よりも大きいため、冷却水入口 1 1 4から見て昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3およびインバータ 1 4 , 2 2の順に上流側から配設し、パワー素子基板 1 2 0を効率的に冷却するためである。

詳細には、パワー素子基板 1 2 0において、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1

3およびインバータ 1 4， 2 2の間には、スィツチング動作時に発生する電力損失の違いに起因して発熱量に大小関係が生じる。特に、昇圧コンバータ 1 2のァーム部 1 3は、パワー素子のスィツチング周波数がィンバータ 1 4， 2 2よりも高い分、インバータ 1 4 , 2 2と比べて、パワー素子のターンオンまたはターンオフ時に発生するスイッチング損失が大きくなる。そのため、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3は、インバータ 1 4， 2 2よりも発熱量が大きい傾向にある。このとき冷却水の流路において、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3がィンバータ 1 4， 2 2よりも下流側に配設されていれば、インバータ 1 4， 2 2との熱交換により温度が高くなつた冷却水がアーム部 1 3に供給されるため、高温のァーム部 1 3の冷却性を確保することが困難となる。

これに対して、本実施の形態によれば、アーム部 1 3をインバータ 1 4 , 2 2 よりも上流側に配設することによって、低温の冷却水がアーム部 1 3に供給されるため、アーム部 1 3の冷却性を確保できる。なお、発熱量が大きいアーム部 1 3と熱交換を行なった後の冷却水がインバータ 1 4， 2 2に供給されることになるが、発熱量が小さく比較的低温となるィンバータ 1 4， 2 2に対しては冷却个生が損なわれることがない。したがって、冷却水の流量を増加するといつた冷却系統の能力を高める必要なく、パワー素子基板 1 2 0を効率的に冷却することができる。その結果、冷却系統の大型化を防止することができるため、駆動装置の体格の小型化に有効である。 [変形例]

図 1 3は、パワー素子基板 1 2 0の冷却系統の変形例を説明するための図である。

図 1 3を参照して、図 4のパワー素子基板 1 2 0が模式的に示されている。ノ、。ヮー素子基板 1 2 0は、上述したようにコンデンサ C 2とリアタトル L 1との間の領域に配置されている。そして、パワー素子基板 1 2 0には、モータジエネレータ 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。なお、パワー素子基板 1 2 0の下方には、図 1 2で示した冷却水の流路が設けられている。

本変形例では、パワー素子基板 1 2 0において、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3が冷却水の流路の最上流に配設され、インバータ 1 4が当該流路の下流側に配設され、インバータ 2 2が当該流路の最下流に配設される。図 1 4には、図 1 3に示されるパワー素子基板の冷却構造が概念的に示される。

図 1 4を参照して、ラジェータ 4 0 0の第 1ポートとパワー素子基板 1 2 0との間に冷媒路 4 0 2が設けられ、パワー素子基板 1 2 0とウォーターポンプ 4 0 8との間に冷媒路 4 0 4が設けられ、ウォーターポンプ 4 0 8とラジェータ 4 0 0の第 2ポートとの間に冷媒路 4 0 6が設けられる。なお、冷媒路 4 0 2および 4 0 4は、図 1 3に示した冷却水入口 1 1 4および冷却水出口 1 1 2にそれぞれ結合されている。

ウォーターポンプ 4 0 8は、不凍液などの冷却水を循環させるためのポンプであって、図に示される矢印の方向に冷却水を循環させる。ラジェータ 4 0 0は、パワー素子基板 1 2 0を経由してきた冷却水を冷却する。

そして、パワー素子基板 1 2 0においては、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3、インバータ 1 4およびインバータ 2 2力図示しない流路において直列に接続されている。さらに、ラジェータ 4 0 0からみて上流側から昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3、インバータ 1 4およびインバータ 2 2の順に酉己設されている , このような配設構成は、上述したように昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3の発熱量が相対的に大きいことに加えて、インパータ 1 4およびインバータ 2 2の間で発熱量が異なることを考慮したものである。

詳細には、本実施の形態では、モータジェネレータ MG 1は主に発電用途に用いられ、モータジェネレータ MG 2は主に車両駆動力発生用に用いられるため、モータジェネレータ MG 1の駆動電流よりもモータジェネレータ MG 2の,駆動電流が高くなる傾向がある。そのため、インバータ 1 4は、パワー素子を流れる電流がインバータ 2 2よりも高い分、インバータ 2 2と比べて、パワー素子のオン状態またはオフ状態時に発生する定常損失が大きくなる。すなわち、インバータ 1 4は、インバータ 2 2よりも発熱量が大きくなり、その結果、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3およびインバータ 1 4 , 2 2の間には、昇圧コンバータ 1 2 のアーム部 1 3の発熱量が最も大きく、インバータ 2 2の発熱量が最も小さくなるという関係が成り立つ。

そこで、本変形例では、発熱量の大きい昇圧コンバータ 1 2、インバータ 1 4 およびィンバータ 2 2の順に上流側から配設することによって、冷却系統の能力を高める必要なく、パワー素子基板 1 2 0をより効率的に冷却することができる。その結果、冷却系統の大型化を防止することができるため、駆動装置の体格の小型化により一層有効である。

なお、本変形例では、冷却水入口 1 1 4からみて上流側から昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3、インバ一タ 1 4およびインバータ 2 2の順に配設する場合について説明したが、配設する順序は当該場合に限定されず、発熱量が大きいものから順に配設する構成とすればよレ、。

また、本実施の形態およびその変形例によれば、モータジェネレータ M G 1側に流路の冷却水入口 1 1 4および冷却水出口 1 1 2を設けることにより、コンデンサ C 2およびリアクトル L 1をパワー素子基板 1 2 0の両側に配置しても、冷却水の入出力経路を確保することができる。なお、モータジェネレータ MG 1の反対側に設けることも可能ではあるが、ハイプリッド車両の駆動装置をエンジンルームに配置した場合には、ボディが近接しているので作業性が悪レ、ためモータジェネレータ MG 1側に流路の冷却水入口 1 1 4および冷却水出口 1 1 2を設けるのが好ましい。

なお、リァクトル L 1を、昇圧コンバータ 1 2のアーム部 1 3に近接するように配置することによって、アーム部 1 3とリアクトル L 1とを電気的に接続するための導線部材（例えば、図 1 3のバスバー 3 0 0， 3 0 2 ) の配線長を短くすることができる。その結果、当該導線部材の配線インダクタンスを小さくできるため、アーム部 1 3のスイッチング動作時に発生するサージ電圧を低減することができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、モータジェネレータおよぴモータジェネレータ駆動のためのインバータおよび昇圧コンバータを一体的に収容した駆動装置を実現するとともに、一体化構造においても、限られたスぺースに効率的に配置されたリアクトルの放熱性を高めることができる。

また、インバータおよび昇圧コンバータを構成するパワー素子を一体的に搭載したパワー素子基板において、冷却系統の能力を高めることなく、冷却性を確保することが可能となる。

その結果、電気回路群の冷却性の確保と駆動装置体格の小型化との両立が実現される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であつ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、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内でのすべ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、回転電機および回転電機を駆動する電気回路群（コンバータ、ィンバータ等）を一体化した車両の駆動装置に利用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 回転電機と、

前記回転電機の制御を行なうパワー制御ュニットと、

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、前記パワー制御ュ-ットは、

前記回転電機を駆動するインバータと、

リアクトルを含んで構成され、電源電圧を昇圧して前記インバータに与えるための電圧コンバータとを含み、

前記リアタトルは、

前記ケースと熱の授受を行なうように配されたコアと、

前記コアに卷回されるコイルとを含む、車両の駆動装置。

2 . 前記コアは、少なくとも一部が前記ケースに接触して熱の授受を行なうように配置される、請求の範囲 1に記載の車両の駆動装置。

3 . 前記リアタトルと前記ケースとの間に設けられる間隙の少なくとも一部に配された、熱伝導性を有する絶縁部材をさらに備える、請求の範囲 2に記載の車両の駆動装置。

4 . 前記絶縁部材は、熱伝導性を有する絶縁樹脂を含み、

前記絶縁樹脂は、前記リアクトルと前記ケースとの間に設けられる間隙に充填される、請求の範囲 3に記載の車両の駆動装置。

5 . 前記車両には内燃機関がさらに搭載され、

前記駆動装置は、

前記内燃機関のクランクシャフトが結合されるダンバと、

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機構とをさらに備え、

前記ケースは、前記ダンバ、前記回転電機、および前記動力伝達機構を収容するように一体的に構成される、請求の範囲 1から請求の範囲 4のいずれか 1項に記載の車両の駆動装置。

6 . 前記パワー制御ユニットは、前記インバータおよび前記電圧コンバータのパヮー素子が搭載された回路素子基板をさらに含み、

前記リアクトルおよび前記回路素子基板は、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、および前記動力伝達機構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に収まるように、前記ケース内に配置される、請求の範囲 5に記載の車両の駆動装置。

7 . 前記パワー制御ユニットは、前記インバータおよび前記電圧コンバータのパヮー素子が搭載された回路素子基板をさらに含み、

前記リアクトルおよび前記回路素子基板は、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、および前記動力伝達機構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に収まるように、前記ケース内に配置される、請求の範囲 5に記載の車両の駆動装置。

8 . 前記パワー制御ユニットは、主平面に、前記インバータおよび前記電圧コンバータのパヮ一素子が搭載された回路素子基板をさらに含み、

前記回路素子基板の主平面の反対側には、前記パワー素子基板を冷却する冷却媒体を通流する流路が設けられ、

前記ィンバータおよび前記電圧コンバータのうちの相対的に発熱量が大きい方のパワー素子は、前記流路において、前記インバータおよび前記電圧コンバータのうちの相対的に発熱量が小さい方のパワー素子よりも上流側に配設される、請求の範囲 1に記載の車両の駆動装置。

9 . 前記回転電機は、第 1および第 2の回転電機を含み、

前記ィンバータは、前記第 1および第 2の回転電機にそれぞれ対応して設けられる第 1および第 2のィンバータを含み、

前記パワー制御ユニットは、主平面に、前記第 1および第 2のインバータおよび前記電圧コンバータのパヮ一素子が搭載された回路素子基板をさらに含み、前記回路素子基板の主平面の反対側には、前記パワー素子基板を冷却する冷却媒体を通流する流路が設けられ、

前記第 1および第 2のィンバータおよび前記電圧コンバータのうちの相対的に発熱量が大きい方のパワー素子は、前記流路において、前記第 1および第 2のィンバータおよび前記電圧コンバータのうちの相対的に発熱量が小さい方のパヮ一素子よりも上流側に配設される、請求の範囲 1に記載の車両の駆動装置。

1 0 . 前記第 1の回転電機は、前記車両の駆動輪に連結されるモータであり、前記第 2の回転電機は、前記内燃機関に連結される発電機であり、

前記第 1のインバータのパワー素子は、前記流路において、前記第 2のインバータのパヮ一素子よりも上流側に配設される、請求の範囲 9に記載の車両の駆動装置。

1 1 . 前記電圧コンバータのパワー素子は、前記流路において、前記第 1および第 2のィンバータのパワー素子よりも上流側に配設される、請求の範囲 1 0に記載の車両の駆動装置。

1 2 . 前記電圧コンバータは、出力電圧を平滑化するためのコンデンサをさらに含み、

前記回路素子基板は、少なくとも一部分が前記リアクトルと前記コンデンサとの間の領域に配置され、

前記パワー制御ュニットは、前記電圧コンバータのパワー素子と前記リアクトルとを電気的に接続するための導線部材をさらに含み、

前記流路は、前記冷却媒体の入口と出口とが設けられ、

前記電圧コンバータのパワー素子は、前記第 1および第 2のィンバータのパヮ一素子よりも、前記リアクトルおよび前記冷却媒体の入口に近接するように配設される、請求の範囲 1 1に記載の車両の駆動装置。