(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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た、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、
前記リアクトルは、
少なくとも一部の部位に放熱フィンが形成されたコアと、
前記コアに巻回されるコイルとを含み、
前記コアおよび前記ケースに接触する熱伝達剤をさらに備え、
前記熱伝達剤は、前記回転電機の潤滑および冷却を行なう潤滑油である、車両の駆動装置。
【請求項２】
前記コアは、積層された複数の磁性体板により構成され、
各前記磁性体板の外形の一部の部位には凹凸形状が設けられ、
前記放熱フィンは、積層された前記凹凸形状の集合により形成される、請求項１記載の車両の駆動装置。
【請求項３】
前記コアは、圧粉磁心により構成される、請求項１記載の車両の駆動装置。
【請求項４】
前記コイルは、前記コアの前記放熱フィンが非形成の部位に巻回される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。
【請求項５】
前記車両の駆動装置は、
前記潤滑油の循環機構をさらに備え、
前記ケースには、前記循環機構による前記潤滑油の循環経路が形成され、
前記リアクトルは、前記コアが前記潤滑油と接触して熱の授受を行なうように、前記循環経路上に配置される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。
【請求項６】
前記循環機構は、
前記潤滑油に浸漬され、前記回転電機の回転に応じて回転するギヤと、
前記ギヤの掻き揚げる前記潤滑油を受けるオイルキャッチ板とを含む、請求項５に記載の車両の駆動装置。
【請求項７】
前記ケースは、前記循環経路上の下流に配置されたオイルパンを含み、
前記循環機構は、前記回転電機の回転に応じて前記オイルパンから前記潤滑油を掻き揚げて前記潤滑経路の前記リアクトルよりも上流部に送るギヤを含む、請求項５に記載の車両の駆動装置。
【請求項８】
前記ケースは、前記リアクトルを収容する第１の収容室を含み、
前記リアクトルは、前記第１の収容室において前記潤滑油に浸漬される、請求項５に記載の車両の駆動装置。
【請求項９】
前記ケースは、
前記回転電機を収容する第２の収容室と、
前記第１および第２の収容室を仕切る隔壁とをさらに含み、
前記隔壁には、前記循環経路の一部を形成する孔が設けられる、請求項８記載の車両の駆動装置。
【請求項１０】
前記第１の収容室は、前記潤滑油を貯蔵するオイルパンである、請求項８に記載の車両の駆動装置。
【請求項１１】
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パと、
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、前記ダンパ、前記回転電機、前記パワー制御ユニット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、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動装置に関し、より特定的には、リアクトルを構成部品として含む車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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ブリッド車の駆動装置において、電池の出力電圧を昇圧コンバータによって昇圧してモータ駆動に用いる構成が知られている。たとえば、特開２００３−１３４６４６号公報（特許文献１）には、リアクトルを構成要素とする昇圧コンバータを備えたハイブリッド車の駆動装置が開示されている。
【０００３】
一般にリアクトルは、インダクタンスを確保するために、磁性体で構成されたコアの周囲にコイルを巻回した構成とされる。このような構成では、リアクトルにおける電磁エネルギ変換に伴いコアが発熱する。コア発熱によるリアクトルの温度上昇により、昇圧コンバータでの電圧変換効率の低下が懸念されるため、リアクトルではコア発熱の放熱機構が必要とされる。
【０００４】
一例として、特開２００２−２１７０４０号公報（特許文献２）には、リアクトルを含む静止誘導電気機器について、コア（鉄心）の外面に熱伝導板によって形成された放熱フィンを設けることにより、鉄心の冷却効率を向上させる構成が開示されている。
【０００５】
また、車両搭載部品の小型化はどのようなタイプの車両にとっても共通の課題であるところ、ハイブリッド車両では、インバータおよびモータを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２００４−３４３８４５号公報（特許文献３）に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３４６０６号公報
【特許文献２】特開２００２−２１７０４０号公報
【特許文献３】特開２００４−３４３８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示されたリアクトル（静止誘導電気機器）の放熱機構では、コアの外面に新たにフィンを設けた放熱用熱伝導板を設けるので、リアクトルが大型化してしまう。このため、特に車両搭載性が重視される車両の駆動装置の構成部品としての昇圧コンバータへの適用には問題がある。
【０００７】
また、特許文献３に開示された、モータおよびモータ駆動のための電気回路群（インバータ）を一体化する構成では、昇圧コンバータの存在について特に言及されていない。すなわち、このような一体化構成において、リアクトルの効率的な配置および冷却性確保をどのようにして両立するかという課題の認識を欠いている。
【０００８】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、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）を一体化した車両の駆動装置において、リアクトルの冷却性を確保することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による車両の駆動装置は、回転電機と、パワー制御ユニットと、ケースと、熱伝達剤とを備える。パワー制御ユニットは、回転電機の制御を行なうように構成される。ケースは、回転電機およびパワー制御ユニットを収容するように構成される。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、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。電圧コンバータは、リアクトルを含んで構成される。リアクトルは、少なくとも一部の部位に放熱フィンが形成されたコアと、コアに巻回されるコイルとを含む。熱伝達剤は、コアおよびケースに接触する。
【００１０】
上記車両の駆動装置によれば、回転電機（モータジェネレータ）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、リアクトルのコアに放熱フィンを形成し、かつ、このコアとケースとの間で熱伝達剤を介した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、放熱フィンにより放熱性を高めたリアクトルの冷却能力を確保することができる。この結果、リアクトルが限られたスペースに配置される上記一体化構造の駆動装置において、リアクトル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。
【００１１】
好ましくは、本発明による車両の駆動装置では、コアは、積層された複数の磁性体板により構成される。さらに、各磁性体板の外形の一部の部位には凹凸形状が設けられ、
放熱フィンは、積層された凹凸形状の集合により形成される。
【００１２】
上記車両の駆動装置によれば、磁性体板の積層構造によって、放熱性を高めるための放熱フィンが形成されたコアを実現することができる。
【００１３】
また好ましくは、本発明による車両の駆動装置では、コアは、圧粉磁心により構成される。
【００１４】
上記車両の駆動装置によれば、コアを圧粉磁心により構成することにより、放熱フィンの形状自由度が高まるので、リアクトルコアの高い放熱性を確保することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、本発明による車両の駆動装置では、コイルは、コアの放熱フィンが非形成の部位に巻回される。
【００１６】
上記車両の駆動装置によれば、リアクトルのコイル巻回部位では放熱フィンが非形成とされるので、コイル巻回作業の作業性を高めることができる。また、リアクトル構造を小型化することが可能となる。
【００１７】
あるいは好ましくは、本発明による車両の駆動装置では、熱伝達剤は、回転電機の潤滑および冷却を行なう潤滑油であり、制御装置は、潤滑油の循環機構をさらに備える。さらに、ケースには、循環機構による潤滑油の循環経路が形成され、リアクトルは、コアが潤滑油と接触して熱の授受を行なうように、循環経路上に配置される。
【００１８】
特にこのような構成では、ケースは、循環経路上の下流に配置されたオイルパンを含み、循環機構は、回転電機の回転に応じてオイルパンから潤滑油を汲み上げて潤滑経路のリアクトルよりも上流部に送るギヤを含む。あるいは、ケースは、循環経路上の下流に配置されたオイルパンを含み、循環機構は、回転電機の回転に応じてオイルパンから潤滑油を汲み上げて潤滑経路のリアクトルよりも上流部に送るギヤを含む。
【００１９】
上記車両の駆動装置によれば、放熱フィンの形成によりリアクトルコアの放熱性を高めることによって、回転電機の潤滑油を冷媒として、すなわち、リアクトルコア冷却用の冷媒（たとえば冷却水等）を新たに設けることなく、駆動装置体格の大型化を回避してリアクトルの冷却能力を確保できる。
【００２０】
さらに好ましくは、本発明による車両の駆動装置では、ケースはリアクトルを収容する第１の収容室を含み、リアクトルは第１の収容室において潤滑油に浸漬される。特にこのような構成では、ケースは、回転電機を収容する第２の収容室と、第１および第２の収容室を仕切る隔壁とをさらに含み、隔壁には、循環経路の一部を形成する孔が設けられる。あるいは、第１の収容室は、潤滑油を貯蔵するオイルパンとされる。
【００２１】
上記車両の駆動装置によれば、第１の収容室内で潤滑油にリアクトルを浸漬させて、リアクトルの冷却能力を高めることができる。
【００２２】
また好ましくは、車両には内燃機関がさらに搭載され、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、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。さらに、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。
【００２３】
上記車両の駆動装置によれば、ダンパおよび動力伝達機構をさらに一体的に収容したハイブリッド車両の駆動装置に本発明を適用して、リアクトルの冷却能力を確保することができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明による車両の駆動装置によれば、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、リアクトルの冷却性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
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リアクトル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、リアクトルを構成部品として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ブ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ブ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内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。
【００２７】
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ブリッド車両に限定されるものではなく、リアクトルを構成部品として含む車両の駆動装置であれば、任意の構成のハイブ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。
【００２８】
［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。
【００２９】
図１を参照して、車両１００は、駆動装置２０と、制御装置３０と、電池ユニット４０と、図示しないエンジンおよび車輪とを含む。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
動力分割機構ＰＳＤの２つの回転軸がエンジン、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。
【００３３】
減速機の回転軸は、図示しない減速ギヤやディファレンシャルギヤによって車輪に結合されている。なお、減速機は必須ではなく、モータジェネレータＭＧ２の回転を減速せずに動力分割機構ＰＳＤに伝達する構成でもよい。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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３１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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
［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イ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。
【００７２】
図３は、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。
【００７３】
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を収容する部分である。
【００７４】
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。
【００７５】
ケース１０２にはパワー制御ユニットを組付けるための開口１０８が設けられている。この開口１０８の内部左側部分（車両進行方向側）にはコンデンサＣ２が収容され、中央部分にはパワー素子基板１２０と端子台１１６，１１８とが収容され、右側部分にはリアクトルＬ１とが収容されている。なお、この開口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。
【００７６】
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ている。そしてコンデンサＣ２とリアクトルＬ１との間の領域にパワー素子基板１２０が配置されている。パワー素子基板１２０の下方にはモータジェネレータＭＧ２が配置されている。
【００７７】
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、昇圧コンバータのアーム部１３とが搭載されている。
【００７８】
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のステータコイルとの接続用端子台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のステータコイルとの接続用端子台１１８に向けて設けられている。モータジェネレータＭＧ２のステータコイル側の端子台１１８と端子台１１６との間は、パワーケーブ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、モータジェネレータＭＧ１のステータコイルに対しても端子台が設けられている。
【００７９】
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。
【００８０】
図１の電池ユニット４０から端子４３，４４にパワーケーブル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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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１０９が設けられており、この開口１０９は車両搭載状態においては蓋により閉じられている。
【００８４】
開口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。
【００８５】
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が配置され他方側にはコンデンサＣ２が配置され、大型部品を効率よく収容している。このため、コンパクトなハイブリッド車両の駆動装置が実現できている。
【００８６】
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。
【００８７】
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。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構、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。
【００８８】
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つの空間を仕切る隔壁２００が設けられている。この隔壁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。
【００８９】
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。
【００９０】
なおこのパワー制御ユニット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。
【００９１】
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のコイル３９の巻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３７、ケースの隔壁２０２およびロータの中空シャフト６０が見えている。
【００９２】
すなわち、車両の駆動装置は、モータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２の制御を行なうパワー制御ユニット２１と、モータジェネレータＭＧ２およびパワー制御ユニット２１を収容するケースとを備える。パワー制御ユニット２１は、モータジェネレータＭＧ２を駆動する第１のインバータと、リアクトルＬ１を含んで構成されて電源電圧を昇圧して第１のインバータに与える電圧コンバータとを含む。
【００９３】
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。
【００９４】
図８は、図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。
図７および図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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
またモータジェネレータＭＧ２のロータシャフト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。
【００９８】
図８から理解されるように、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。
【００９９】
ケース１０２の開口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１１１の奥には蓋７２が設けられ、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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
減速機ＲＤのリングギヤおよび動力分割機構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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
同様に、端子台１１８によって、パワー制御ユニット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。
【０１０５】
図９は、図４のＩＸ−ＩＸにおける部分断面を示した部分断面図である。さらに、図１０は、図９におけるＸ−Ｘ断面を示した断面図である。
【０１０６】
図９および図１０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。なお、本実施の形態においては、リアクトルＬ１は、後程詳細に説明するように、放熱性の高い構造とされる。
【０１０７】
さらに、図１０に示されるように、リアクトルＬ１に近接して、図６で示された減速ギヤＲＧの回転軸１３０が配置され、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。減速ギヤＲＧの回転軸１３０はボールベアリング２２０，２２２によって回転自在に支持されている。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。
【０１０８】
図１１は、ケースを回転軸方向から投影した場合に、ケース輪郭と内部に収容される部品とを示した図である。
【０１０９】
図１１において、車両の駆動装置のケース内部に、内燃機関のクランクシャフトが結合されるダンパ１２４と、ダンパ１２４の回転軸とその回転軸が重なるように配置されるロータおよびロータの周囲に配置されるステータを有するモータジェネレータＭＧ２と、ダンパ１２４からのトルクおよびモータジェネレータＭＧ２からのトルクを受ける動力分割機構ＰＳＤと、ダンパ１２４の回転軸と略平行にずれた回転軸を有し、動力分割機構ＰＳＤからのトルクが伝達される減速ギヤＲＧと、ダンパ１２４の回転軸と略平行にずれた回転軸を有し、減速ギヤＲＧと噛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ＤＥＦと、モータジェネレータＭＧ２の制御を行なう基板１２０、リアクトルＬ１およびコンデンサＣ２を含むパワー制御ユニット２１とが示されている。ケースは、ダンパ１２４、モータジェネレータＭＧ２、減速ギヤＲＧ、ディファレンシャルギヤＤＥＦおよびパワー制御ユニット２１を収容する。
【０１１０】
図１１に示されるケースを回転軸方向から投影した投影図において、車両駆動装置を車両に搭載したときの水平方向の寸法はＸ３である。そして、寸法Ｘ３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１０４の外縁とで両端が定まっている。したがって、パワー制御ユニットを構成するコンデンサＣ２、基板１２０およびリアクトルＬ１は、寸法Ｘ３の内側にあることがわかる。
【０１１１】
また図１１において、車両駆動装置を車両に搭載したときの鉛直方向（高さ方向）の寸法はＹ３である。この寸法Ｙ３の下端は、ケースのディファレンシャルギヤＤＥＦを収容する部分の外縁で定まっている。また、寸法Ｙ３の上端は、ケースのダンパ１２４を収容する部分の外縁で定まっている。したがって、パワー制御ユニット２１を構成するコンデンサＣ２、基板１２０およびリアクトルＬ１は、寸法Ｙ３の内側に配置されていることがわかる。
【０１１２】
ケースを回転軸方向から投影した場合に、ケースのパワー制御ユニット２１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車両搭載時の高さを少なくとも超えないように、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。
【０１１３】
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、車両駆動装置の体格を小さくしている。
【０１１４】
図１２は、ケースを回転軸方向と直交し、かつ鉛直方向に直交する方向から投影した場合に、ケース輪郭と内部に収容される部品とを示した図である。
【０１１５】
図１２を参照して、車両搭載時の鉛直方向に直交する方向の寸法Ｘ３も両端が、ケースのモータジェネレータＭＧ２を収容する部分の蓋の外縁とケースのダンパ１２４を収容する部分の外縁とで定まり、パワー制御ユニットを構成するコンデンサＣ２、基板１２０およびリアクトルＬ１は、寸法Ｚ３の内側にあることがわかる。
【０１１６】
つまり、図１１で説明したように鉛直方向（高さ方向）の寸法Ｙ３がダンパ１２４、モータジェネレータＭＧ２、減速ギヤＲＧおよびディファレンシャルギヤＤＥＦを収容する部分によって定まる。また、図１２において基板１２０、リアクトルＬ１およびコンデンサＣ２を含むパワー制御ユニット２１を収容する部分は、回転軸方向と直交し、かつ車両搭載時の鉛直方向に直交する方向から投影した場合に、その投影部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に含まれるように設けられる。
【０１１７】
このように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、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を配置している。これにより、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。
【０１１８】
特に、図１１に示すようにモータジェネレータＭＧ２に対し、片側の空きスペースを使用するだけでなく、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、さらなる省スペース化を図ることができる。
【０１１９】
なお、動力分割機構ＰＳＤと、動力分割機構ＰＳＤからのトルクが伝達される減速ギヤＲＧと、減速ギヤＲＧと噛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ＤＥＦとは、全体として、エンジンの発生した動力にモータジェネレータＭＧ１，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」に相当する。また、減速ギヤＲＧおよびディファレンシャルギヤＤＥＦはいずれも、動力分割機構ＰＳＤ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ＲＧおよびディファレンシャルギヤＤＥＦは必須ではなく、本願発明は、減速ギヤＲＧの無い構成や、ディファレンシャルギヤＤＥＦ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。
【０１２０】
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ブ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。
【０１２１】
［放熱性の高いリアクトル構造］
本実施の形態では、昇圧コンバータの構成部品であるリアクトルＬ１は、上述した一体化構成の駆動装置での効率的配置に加えて、冷却性を確保するために放熱性の高い構造とする必要がある。
【０１２２】
図１３は、本発明の実施の形態に従うリアクトルコア構造の第１の例を示す図である。図１３（ａ）には、リアクトルＬ１の平面図が示され、図１３（ｂ）には、リアクトルＬ１の側面図が示される。
【０１２３】
図１３（ａ），（ｂ）に示されるリアクトルＬ１は、放熱面積を確保するための放熱フィン３０５が形成されたコア３１０（以下、リアクトルコアとも称する）と、コア３１０に巻回されたコイル３２０とを含む。リアクトルコア３１０は、磁性体板の積層構造で形成される。放熱フィン３０５をコア３１０よりも低温の冷媒と接触させることにより、コア３１０の発熱を放出して、リアクトルＬ１の温度上昇を抑制することができる。
【０１２４】
図１４は、図１３（ａ），（ｂ）に示したリアクトルコアを構成する磁性体板３００の形状を説明する平面図である。
【０１２５】
図１４を参照して、磁性体板３００は、電磁鋼板等の板状の磁性体をプレス等で打抜くことによって所定形状に成形される。この際に、磁性体板３００の外周の一部部位には、凹凸形状３０５♯が設けられる。
【０１２６】
磁性体板３００を積層時には凹凸形状３０５♯の集合により、図１３（ａ），（ｂ）の放熱フィン３０５が構成される。なお、リアクトルコア３１０の全面に放熱フィン３０５を設けることも可能ではあるが、コイル３２０を巻回する領域では放熱フィン３０５を非形成とすることが好ましい。
【０１２７】
すなわち、図１４に示した凹凸形状３０５♯が非形成とされる領域３０６は、コイル３２０が巻回される領域に対応して設けられる。このように、コイルが巻回される部位において放熱フィン３０５を非形成とすることにより、コイル巻回作業の作業性を高めることができる。また、リアクトル構造を小型化することが可能となる。
【０１２８】
図１５は、リアクトルコア構造の第２の例を示す図である。図１５（ａ）は第２の例に従うリアクトルＬ１の正面図であり、図１５（ｂ）は側面図である。
【０１２９】
図１５（ａ），（ｂ）を参照して、コア３１０では、突起状の放熱フィン３０５が表面に連続的に設けられることにより放熱面積が確保される。なお、コア３１０のうちのコイルが巻回される領域３２０♯には、突起状の放熱フィン３０５は非形成とされる。
【０１３０】
このような形状の放熱フィン３０５は、金属磁性粉末（たとえば、モリブデン等を主成分とした細かい磁性体粒子）を圧縮成型したダストコア（圧粉磁心）によって、コア３１０を構成することにより実現可能となる。なお、ダストコアの磁性体材料については、要求される磁気的特性やコストを考慮して適宜選択することが可能である。あるいは、金属磁性粉末および樹脂を混合し、成型および熱硬化によってダストコアを構成することも可能である。
【０１３１】
図１６および図１７には、リアクトルコア構造の第３の例が示される。なお、図１７は、図１６におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。
【０１３２】
図１６および図１７を参照して、コア３１０には、図１３と同様に側方の外周面に沿って設けられた凹凸状の放熱フィン３０５に加えて、図１５と同様に突起状の放熱フィン３０７を上下面にさらに設けることにより、放熱性を高めている。
【０１３３】
さらに、図１８および図１９には、リアクトルコア構造の第４の例が示される。なお、図１９は、図１８におけるＸＩＸ−ＸＩＸ断面図である。
【０１３４】
図１８および図１９を参照して、コア３１０は、その上面および下面において、溝３３０を設けることにより放熱面積を確保するための凹凸形状を形成する。すなわち、溝３３０に挟まれた領域により、放熱フィン３０５が形成される。なお、コイルが巻回される領域３２０♯についてはこのような放熱フィンは形成されない。
【０１３５】
このような構成としても、放熱性の高いリアクトルコアを実現することができる。蒸気のように、コア３１０をダストコアで構成することにより、放熱フィンの形状自由度が高まるので、リアクトルコアの高い放熱性を確保することができる。
【０１３６】
図２０は、図１５〜図１９で説明したダストコアによるリアクトルコアの成形方法の一例を示す図である。
【０１３７】
図２０を参照して、固定されたダイ４１０および、図２０で上下方向に移動可能なパンチ４２０の間の領域に、磁性体粒子（金属磁性粉末）４００が封入される。このとき、ダイ４１０および／またはパンチ４２０には、放熱フィン３０５の形状に合致した凹凸形状が設けられる。たとえば図２０では、パンチ４２０に、図１８に示した溝３３０を形成するための凸部４３０が設けられている。パンチ４２０を操作して、このようなダイ４１０およびパンチ４２０によって磁性体粒子４００を圧縮成形することにより、任意の形状の放熱フィン３０５を有するリアクトルコア３１０を作製することができる。すなわち、リアクトルコア３１０に設けられるフィン３０５の形状は、ダイ４１０および／またはパンチ４２０に設けられる凹凸形状により任意に設計することができる。
【０１３８】
この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、限られたスペースに効率的に配置されたリアクトルコアの放熱性を高めることができる。
【０１３９】
特に、上記一体化構造の駆動装置では、モータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２の制御を行なうインバータおよび昇圧コンバータ（電圧コンバータ）とを一体的に収容するケースの熱容量が大きくなる。このため、リアクトルコアの放熱フィンと接触する冷媒と上記ケースとの間で熱を授受するように冷却系を構成することにより、リアクトル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。
【０１４０】
［リアクトルコアへの冷媒供給構成］
以下では、本実施の形態による駆動装置におけるリアクトルコアへの冷媒供給構成について説明する。
【０１４１】
再び図４を参照して、ケース１０２にはリアクトルＬ１に冷却用の潤滑油を導くためのオイル通路２１０がさらに設けられている。オイル通路２１０は図２のカウンタドリブンギヤ１３２によってはね上げられた潤滑油をカウンタドリブンギヤ１３２側からリアクトルＬ１側に導く。
【０１４２】
また、再び図６を参照して、回転軸１３０の上部にオイル通路２１０の断面が見えている。すなわち、モータジェネレータＭＧ２およびパワー制御ユニット２１（インバータおよび昇圧コンバータ）とを一体化してケースに収容した駆動装置において、リアクトルＬ１およびケースに接触するモータジェネレータの潤滑油（以下、単に潤滑油と称する）を熱伝達剤として、リアクトルＬ１の熱が放熱される。ケースには、オイル通路２１０をその一部とする潤滑油の循環経路が形成され、リアクトルＬ１は、循環経路上に配置される。以下、この潤滑油の循環経路について、さらに詳細に説明する。
【０１４３】
再び図８を参照して、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のステータ下部にはオイルパンが設けられている。図８には、車両停止時においてしばらく静止状態であった場合のオイルレベルＬＶＳと、走行時において潤滑油が各部を潤滑している場合のオイルレベルＬＶＤが示されている。
【０１４４】
さらに、再び図９を参照して、リアクトルＬ１を収容する第１の収容室であるオイル室２１６は蓋２１２で他の電子部材が収容される空間とは仕切られている。オイル通路２１０からオイル室２１６に流れ込んだ潤滑油はリアクトルＬ１を冷却し矢印Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に示すように流れオイル抜き孔２１４から減速ギヤＲＧ側に戻される。
【０１４５】
図２１には、ディファレンシャルギヤＤＥＦおよび減速ギヤＲＧによって潤滑油が掻き揚げられる方向が示される。
【０１４６】
図２１を参照して、オイルパンに貯蔵されている潤滑油は矢印Ｆ８，Ｆ９に示すようにディファレンシャルギヤＤＥＦの回転に応じて減速ギヤＲＧに向けてはね上げられる。そしてさらに潤滑油は減速ギヤＲＧの回転に応じて矢印Ｆ１０〜Ｆ１２に示すようにさらに上に掻き揚げられる。
【０１４７】
再び図１０を参照して、減速ギヤＲＧの回転により掻き揚げられた潤滑油は、矢印Ｆ５，Ｆ６に示すようにオイル通路２１０内部を流れてオイル室２１６に流入して、主にリアクトルコア３１０を浸漬することによりリアクトルＬ１を冷却する。さらに、潤滑油は、オイル抜き孔２１４から矢印Ｆ７に示すように減速ギヤＲＧを収容する空間に向けて流出する。
【０１４８】
なお、流量を制限するオリフィスの役目を果たす程度にオイル抜き孔２１４の径を小さくしておけば、潤滑油がオイル室２１６に流入する状況においてリアクトルＬ１を潤滑油に浸漬状態に保つことも可能である。
【０１４９】
なお、本実施の形態では、リアクトルの熱を放熱するために流動性のある潤滑油を利用しているが、オイル抜き孔を設けずに潤滑油にリアクトルを浸漬させてリアクトルの熱をケースに伝達するようにしても良い。さらに別の例として、たとえば、流動性が低いグリースなどでケース内のリアクトルとケースとの間の隙間を埋めてリアクトルの熱をケースに伝達して放熱するような構造にしても良い。これらの場合では、潤滑油やグリースは、リアクトルからケースに熱を伝達する「熱伝達剤」に該当する。
【０１５０】
図２２には、図９のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩにおける部分断面が示される。さらに、図２３には、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩにおける部分断面が示される。
【０１５１】
図２２および図２３を参照して、減速ギヤＲＧのカウンタドリブンギヤ１３２によって掻き揚げられた潤滑油は、矢印Ｆ１７，Ｆ１８およびＦ１４，Ｆ１３に示すように上部に向けて掻き揚げられる。これをオイルキャッチ板２２４によって受止めるように構成しておけば、掻き揚げられたオイルの一部を矢印Ｆ１５，Ｆ１６に示すようにリアクトルＬ１が収容されるオイル室２１６に向けて効果的に導くことができる。
【０１５２】
なお、リアクトルＬ１部分については、図２４に示すような構成とすることも可能である。
【０１５３】
図２４を参照して、リアクトルＬ１は、図２０に示した構成と比較して、絶縁樹脂でモールドされ、かつ、このモールド部分２２５の上端をオイル室２１６の蓋を兼用するフランジ形状とする点が異なる。この絶縁樹脂のフランジ形状の蓋には、図示しないがリアクトルをバスバーに接続するための端子が設けられている。リアクトルＬ１の他の部分については図２０と同様の構成であるので説明は繰返さない。このような構成とすることにより、リアクトルＬ１の組付けが楽になるとともに、部品点数を削減することができる。
【０１５４】
［変形例］
また、昇圧コンバータの構成部品であるリアクトルの配置個所について、図２５に示す変形例とすることも可能である。
【０１５５】
図２５には、リアクトル配置の変形例を説明するための車両の駆動装置の断面図が示される。
【０１５６】
図２５を参照して、リアクトル配置の変形例においては、リアクトルＬ１Ａは、モータジェネレータＭＧ２の下部のオイルパン内に配置される。そして、図２１に示したようにディファレンシャルギヤＤＥＦおよび減速ギヤＲＧによって掻き揚げられた潤滑油が、リアクトルＬ１Ａに対して矢印Ｆ１９，Ｆ２０に示すように滴下されるようなオイル経路を隔壁２００に設けておく。これによりリアクトルＬ１Ａにおける発熱は潤滑油を介して放熱される。
【０１５７】
なお、コンデンサＣ２がリアクトルＬ１Ａと干渉したり、また隔壁２００にオイル経路を設けるのに邪魔になったりする場合には、実施の形態１においてリアクトルを置いておいた部分にコンデンサを移してもよい。たとえばコンデンサＣ２に代えてコンデンサＣ２Ａを配置することができる。
【０１５８】
図２５に示すリアクトル配置としても、昇圧コンバータおよびインバータと一体化された駆動装置が実現できる。そして、一体化した場合でも昇圧コンバータのリアクトルの発熱を良好に放熱することができ、昇圧コンバータの効率低下を避けることができる。
【０１５９】
また、潤滑油の循環機構として、図２６に示す変形例とすることも可能である。
図２６に示す構成は、これまで説明した実施の形態に示した構成において、オイルをギヤで掻き揚げる構成に換えて、オイル溜から潤滑油を汲み上げてリアクトルＬ１の冷却のために供給するオイルポンプを備えている。
【０１６０】
図２６を参照して、このオイル循環経路の例では、トロコイド式のオイルポンプ４００を設けてケース底部のオイル溜から潤滑油を汲み上げてオイル通路４０７に送出する。オイル通路４０７の出口は、潤滑油の潤滑経路において基板１２０を含むパワー制御ユニットよりも上流部に位置する。
【０１６１】
オイルポンプ４００は、ディファレンシャルギヤＤＥＦに噛み合う駆動ギヤ４０２と、駆動ギヤ４０２と軸が結合され共に回転するインナーロータ４０４と、インナーロータ４０４と内側の歯が噛み合うアウターロータ４０６とを含む。
【０１６２】
オイル通路４０７の出口はリアクトルＬ１に冷却用の潤滑油を導くためのオイル通路２１０およびオイル室２１６と通じている。オイル通路２１０からオイル室２１６に流れ込んだ潤滑油はリアクトルＬ１を冷却し矢印Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に示すように流れオイル抜き孔２１４から減速ギヤＲＧ側に戻される。図２６に示した変形例により潤滑油を循環させる構成としても、これまで説明したのと同様のリアクトル冷却効果を得ることができる。
【０１６３】
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、限られたスペースに効率的に配置されたリアクトルコアの放熱性を高めることができる。さらに、リアクトルコアの放熱フィンと接触する冷媒（熱伝達剤）が、一体化収容のための熱容量の大きいケースとも接触するように冷却系を構成することにより、リアクトル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。
【０１６４】
特に、リアクトルコアの放熱性を高めることにより、モータジェネレータ（回転電機）の潤滑油を冷媒として、すなわち、リアクトルコア冷却用の冷媒（たとえば冷却水等）を新たに設けることなく、駆動装置の体格の大型化を回避してリアクトルの温度上昇を抑えることが可能となる。
【０１６５】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明の実施の形態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】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３】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２０の外観を示す斜視図である。
【図４】駆動装置２０の平面図である。
【図５】駆動装置２０を図４のＸ１方向から見た側面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ断面における断面図である。
【図７】図４のＸ２方向から駆動装置２０を見た側面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。
【図９】図４のＩＸ−ＩＸにおける部分断面を示した部分断面図である。
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ断面を示した断面図である。
【図１１】ケースを回転軸方向から投影した場合に、ケース輪郭と内部に収容される部品とを示した図である。
【図１２】ケースを回転軸方向と直交し、かつ鉛直方向に直交する方向から投影した場合に、ケース輪郭と内部に収容される部品とを示した図である。
【図１３】本発明の実施の形態に従うリアクトルコア構造の第１の例を示す図である。
【図１４】図１３に示したリアクトルコアを構成する磁性体板の形状を説明する平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態に従うリアクトルコア構造の第２の例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に従うリアクトルコア構造の第３の例を示す図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態に従うリアクトルコア構造の第４の例を示す図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ断面図である。
【図２０】図１５〜図１９で説明したダストコアによるリアクトルコアの成形方法の一例を示す図である。
【図２１】ディファレンシャルギヤＤＥＦおよび減速ギヤＲＧによって潤滑油が掻き揚げられる方向を示した図である。
【図２２】図９のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩにおける部分断面を示した部分断面図である。
【図２３】図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩにおける部分断面を示した部分断面図である。
【図２４】リアクトル部分の変形例を示した図である。
【図２５】リアクトル配置の他の例を説明するための車両の駆動装置の断面を示した図である。
【図２６】潤滑油の循環機構の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１６７】
４  エンジン、６，８  パワーケーブル、１０  電圧センサ、１１，２４  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、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、４１，４２，４３，４４  端子、５０  クランクシャフト、５１，６２  サンギヤ、５２  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、６８  リングギヤ、７０  カウンタドライブギヤ、７１，７２，２１２  蓋、７３，７４，７５，７６，７７，７８  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、１０２，１０４  ケース、１０５，１０６  フランジ、１０８，１０９，１１１  開口、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  カウンタドリブンギヤ、１３３  ファイナルドライブギヤ、２００，２０２，２０３  隔壁、２１０，４０７  オイル通路、２１４  オイル抜き孔、２１６  オイル室、２２０，２２２  ボールベアリング、２２４  オイルキャッチ板、３００  磁性体板、３０５，３０７  放熱用フィン、３０５♯  凹凸形状、３１０  リアクトルコア、３２０  コイル、３０６，３２０♯  コイル巻回領域、３３０  溝、４００  磁性体粒子、４１０  ダイ、４２０  パンチ、４３０  凸部（パンチ）、Ｂ  バッテリ、Ｃ２，Ｃ２Ａ  コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、ＤＥＦ  ディファレンシャルギヤ、Ｆ１〜Ｆ２０  潤滑油経路、Ｌ１，Ｌ１Ａ  リアクトル、ＬＶＤ  オイルレベル（走行時）、ＬＶＳ  オイルレベル（静止状態時）、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  減速ギヤ、ＳＭＲ１〜ＳＭＲ３  システムメインリレー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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