(57)【要約】【課題】コンデンサを構成部品として含むハイブリッド車両の駆動装置において、低温時にコンデンサを早期に暖機することである。【解決手段】コンデンサ収容部分と一体的に構成されたケース１０４は、シリンダブロック３０２と接触してエンジンでの発熱を受熱可能なケース部分１０５、およびウォータジャケット３５０を流れる冷却水から受熱するためのフィン３５１〜３５３を含んで構成される。これにより、低温時には、エンジンの発熱を、冷却水経由あるいは、シリンダブロック３０２から直接に伝熱することにより、コンデンサ収容部分を含む一体化ケース全体の温度上昇によって、コンデンサを暖機することができる。【選択図】図１３
2007131235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動力を発生するための回転電機と、
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、
前記回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットと、
少なくとも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、
直流リンク側および交流リンク側の間での電力変換により、前記交流リンク側に接続された前記回転電機を駆動するインバータと、
前記インバータの直流リンク側に設けられたコンデンサとを含み、
前記ケースは、前記内燃機関との間で熱を授受可能に構成された部分と、前記コンデンサとの間で熱を授受可能に構成された部分とを含む、ハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項２】
前記ケースは、前記内燃機関のシリンダ部と接触する部分を有する、請求項１記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項３】
前記ケースは、前記内燃機関の冷却経路を流れる伝熱媒体と接触するフィンを有する、請求項１記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項４】
前記ケースには、前記コンデンサを収容するケース部分と接触する伝熱媒体の循環経路を形成する循環機構が設けられ、
前記循環機構は、前記循環経路において、前記伝熱媒体を前記内燃機関のシリンダ部とさらに接触させる、請求項１記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項５】
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１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項６】
車両駆動力を発生するための回転電機と、
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、
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、
前記電圧コンバータおよび前記コンデンサの間に設けられるコンデンサと、
前記コンデンサの温度を検知する温度検知手段と、
前記電圧コンバータおよび前記インバータの動作を制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記電圧コンバータから前記インバータへ与えられる直流電圧を、前記回転電機の運転条件および前記コンデンサの温度に応じて設定する、ハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記前記温度検知手段により取得された前記コンデンサの温度が所定値以上のときに、前記回転電機の運転条件に応じて前記直流電圧の指令値を設定する手段と、
前記温度検知手段により取得された前記コンデンサの温度が前記所定値に達していないときに、前記第１の設定手段よる前記指令値よりも低電圧に前記指令値を設定する手段とを含む、請求項６記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項８】
車両駆動力を発生するための回転電機と、
前記回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットとを備え、
前記パワー制御ユニットは、
直流リンク側および交流リンク側の間での電力変換により、前記交流リンク側に接続された前記回転電機を駆動するインバータと、
前記インバータの直流リンク側に設けられたコンデンサと、
前記コンデンサの温度を検知する温度検知手段と、
前記インバータの動作を制御する制御装置とを含み、
前記インバータは、前記制御装置によるパルス幅変調制御に従った電力用半導体素子のスイッチング動作によって、前記コンデンサからの直流電力を交流電力に変換し、
前記制御装置は、前記パルス幅変調制御に用いられる搬送波の周波数を、前記コンデンサの温度に応じて変化させる、ハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項９】
前記制御装置は、
前記前記温度検知手段により取得された前記コンデンサの温度が所定値以上のときに前記搬送波の周波数を第１の周波数に設定する第１の設定手段と、
前記前記温度検知手段により取得された前記コンデンサの温度が前記所定値に達していないときに前記搬送波の周波数を前記第１の周波数より低い第２の周波数に設定する第２の設定手段手段とを含む、請求項８記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項１０】
前記回転電機および前記パワー制御ユニットを一体的に収容するケースをさらに備える、請求項６〜９のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド車両の駆動装置に関し、より特定的には、コンデンサ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】
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の一種として、充電可能な二次電池からの直流電力をインバータによって交流電力に変換して交流モータ駆動に用いる構成が知られている。たとえば、特開２００３−１３４６０６号公報（特許文献１）には、主電池の出力を昇降圧コンバータより昇圧してインバータを含む電動機ユニットへ供給する構成が開示されている。
【０００３】
このようなインバータによりモータを駆動する構成では、インバータの入力側（直流リンク側）には、直流電圧を平滑するためのコンデンサ（以下、平滑コンデンサと称する）が配置される。平滑コンデンサの配置により、直流電圧変動が抑制されてモータ制御が安定化される他、電池に急峻な入出力電流が発生することを防止して電池保護を図ることができる。
【０００４】
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、ハイブリッド車両において、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り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２）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２００４−３４３８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、特開２００３−１３４６０６号公報（特許文献１）のようなインバータによりモータを駆動する構成の駆動装置では、モータ制御動作の安定化および電池保護等のために平滑コンデンサの容量を所定以上確保する必要がある。その一方で、コンデンサ容量は、温度依存性を有し、極低温時には容量が低下することが知られている。
【０００６】
したがって、厳寒期の早朝等、極低温時に車両を発進させる場合には、コンデンサについても早期に暖機して容量を確保する必要がある。特に、このような極低温時にも必要なコンデンサ容量が確保できるように、平滑コンデンサの容量についてマージンを設けて高く設計する必要が生じるため、コンデンサ暖機を速やかに実行できれば、搭載される平滑コンデンサの容量低減に繋がることも期待できる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、このような平滑コンデンサの暖機の必要性について全く考慮されていない。
【０００８】
また、特許文献２には、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）を一体化する構成が開示されているが、平滑コンデンサの配置については言及されておらず、このため、このような一体的構造の中で、コンデンサ暖機のためにどのような構造とすべきかについては全く開示されていない。
【０００９】
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、コンデンサを構成部品として含むハイブリッド車両の駆動装置において、低温時にコンデンサを早期に暖機することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明によるハイブリッド車両の駆動装置は、回転電機と、動力伝達機構と、パワー制御ユニットと、ケースとを備える。回転電機は、車両駆動力を発生する。動力伝達機構は、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。パワー制御ユニットは、回転電機の制御を行なう。ケースは、少なくとも回転電機およびパワー制御ユニットを収容する。パワー制御ユニットは、直流リンク側および交流リンク側の間での電力変換により、交流リンク側に接続された回転電機を駆動するインバータと、インバータの直流リンク側に設けられたコンデンサとを含む。特に、ケースは、内燃機関との間で熱を授受可能に構成された部分と、コンデンサとの間で熱を授受可能に構成された部分とを含むように構成される。
【００１１】
上記ハイブリッド車両の駆動装置によれば、厳寒期の車両始動時等の冷却水、ケースおよびコンデンサとも低温である場合には、内燃機関での発熱をケースに伝熱することにより、内燃機関の発熱をコンデンサ収容のケース部分の温度上昇に用いて、コンデンサをより早期に暖機することが可能となる。
【００１２】
好ましくは、この発明によるハイブリッド車両の駆動装置では、ケースは、内燃機関のシリンダ部と接触する部分を有するように構成される。
【００１３】
上記ハイブリッド車両の駆動装置によれば、内燃機関のシリンダ部と直接接触するケース部分が内燃機関での発熱を受けてケース温度が上昇することにより、コンデンサ収容のケース部分の温度を上昇することができる。これにより、内燃機関の発熱をコンデンサ収容のケース部分の温度上昇に用いて、早期にコンデンサを暖機することが可能となる。
【００１４】
また好ましくは、この発明によるハイブリッド車両の駆動装置では、ケースは、内燃機関の冷却経路を流れる伝熱媒体と接触するフィンを有するように構成される。
【００１５】
上記ハイブリッド車両の駆動装置によれば、内燃機関の冷却経路を流れる伝熱媒体（代表的には冷却水）と接触するフィンにより、内燃機関始動時における内燃機関の冷却水の温度上昇をケースへ伝達できる。これにより、内燃機関の発熱をコンデンサ収容のケース部分の温度上昇に用いて、早期にコンデンサを暖機することができる。
【００１６】
あるいは好ましくは、この発明によるハイブリッド車両の駆動装置では、ケースには、コンデンサを収容するケース部分と接触する伝熱媒体の循環経路を形成する循環機構が設けられる。さらに、循環機構は、循環経路において、伝熱媒体を内燃機関のシリンダ部とさらに接触させる、
上記ハイブリッド車両の駆動装置によれば、伝熱媒体（代表的には冷却水）を介して内燃機関とコンデンサを収容するケース部分との間で熱伝達が可能となる。したがって、内燃機関の発熱をコンデンサ収容のケース部分の温度上昇に用いて、早期にコンデンサを暖機することができる。
【００１７】
さらに好ましくは、この発明によるハイブリッド車両の駆動装置は、内燃機関のクランクシャフトが結合されるダンパをさらに備える。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。
【００１８】
上記ハイブリッド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、コンデンサを早期に暖機することが可能となる。コンデンサの小型化の要求がさらに高まる、このような駆動装置では、コンデンサを早期に暖機することによって、極低温時対応のためのコンデンサの容量マージン必要分を軽減できる可能性が出てくるので、装置の小型化に寄与することができる。
【００１９】
この発明の他の構成によるハイブリッド車両の駆動装置は、回転電機と、回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットとを備える。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、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、電圧コンバータおよびコンデンサの間に設けられるコンデンサと、ンデンサの温度を検知する温度検知手段と、電圧コンバータおよびインバータの動作を制御する制御装置とを含む。制御装置は、電圧コンバータからインバータへ与えられる直流電圧を、回転電機の運転条件およびコンデンサの温度に応じて設定する。
【００２０】
好ましくは、制御装置は、第１および第２の手段を含む。第１の手段は、温度検知手段により取得されたコンデンサの温度が所定値以上のときに、回転電機の運転条件に応じて直流電圧の指令値を設定する。第２の手段は、温度検知手段により取得されたコンデンサの温度が所定値に達していないときに、第１の設定手段よる指令値よりも低電圧に指令値を設定する。
【００２１】
上記ハイブリッド車両の駆動装置によれば、コンデンサの低温時には、電圧コンバータからインバータへ与えられる直流電圧を相対的に低電圧とすることができる。このため、回転電機（モータ）の同一パワー出力に対して、コンデンサからインバータへの供給電流を大きくすることができる。この結果、コンデンサの低温時にコンデンサの温度上昇を増加させて、コンデンサを早期に暖機することが可能となる。
【００２２】
この発明の他の構成によるハイブリッド車両の駆動装置は、車両駆動力を発生するための回転電機と、回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットとを備える。パワー制御ユニットは、直流リンク側および交流リンク側の間での電力変換により交流リンク側に接続された回転電機を駆動するインバータと、インバータの直流リンク側に設けられたコンデンサと、コンデンサの温度を検知する温度検知手段と、電圧コンバータおよびインバータの動作を制御する制御装置とを含む。インバータは、制御装置によるパルス幅変調制御に従った電力用半導体素子のスイッチング動作によって、電圧コンバータからの直流電力を交流電力に変換する。さらに、制御装置は、パルス幅変調制御に用いられる搬送波の周波数を、コンデンサの温度に応じて変化させる。
【００２３】
好ましくは、制御装置は、第１および第２の設定手段を含む。第１の設定手段は、温度検知手段により取得されたコンデンサの温度が所定値以上のときに搬送波の周波数を第１の周波数に設定する。第２の設定手段は、温度検知手段により取得されたコンデンサの温度が所定値に達していないときに搬送波の周波数を第１の周波数より低い第２の周波数に設定する。
【００２４】
上記ハイブリッド車両の駆動装置によれば、コンデンサの低温時には、インバータのパルス幅変調制御に用いられる搬送波の周波数を通常時よりも低周波数に設定することができる。この結果、回転電機（モータ）の同一パワー出力に対して、インバータでの１回のスイッチング動作当りのコンデンサからインバータへの供給電流を大きくすることができる。この結果、コンデンサの低温時にコンデンサの温度上昇を増加させて、コンデンサを早期に暖機することが可能となる。
【００２５】
さらに好ましくは、ハイブリッド車両の駆動装置は、回転電機およびパワー制御ユニットを一体的に収容するケースをさらに備えて構成される。
【００２６】
上記ハイブリッド車両の駆動装置によれば、コンデンサの小型化の要求がさらに高まる、回転電機およびパワー制御ユニットを一体的にケース内に収納する構成の駆動装置において、コンデンサを早期に暖機することができる。このため、極低温時対応のためのコンデンサの容量マージン必要分を軽減できる可能性が出てくるので、装置の小型化に寄与することができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明のハイブリッド車両の駆動装置によれば、構成部品であるコンデンサを低温時にコンデンサを早期に暖機することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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ものとする。
【００２９】
［実施の形態１］
実施の形態１では、「回転電機」であるモータジェネレータおよび当該モータジェネレータを駆動するインバータを含む電気回路群とが同一ケース内に一体的に収容された、小型化に適したハイブリッド車両の駆動装置におけるコンデンサの暖機構成について説明する。
【００３０】
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の限定されるものではなく、コンデンサを構成部品として含む車両の駆動装置であれば、実施の形態１に例示する構造の駆動装置以外にも適用可能である。
【００３１】
［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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
動力分割機構ＰＳＤは、基本的には、後で図２で示すエンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。
【００３５】
動力分割機構ＰＳＤの２つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１の各回転軸にそれぞれ接続され、他の１つの回転軸は減速機ＲＤに接続される。動力分割機構ＰＳＤと一体化された減速機ＲＤによってモータジェネレータＭＧ２の回転は減速されて動力分割機構ＰＳＤに伝達される。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、平滑コンデンサＣ２とを含む。平滑コンデンサ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。
【００４４】
なお、本実施の形態において、ＩＧＢＴ素子は、電力変換のための電力用半導体スイッチング素子（以下、パワー素子とも称する）の代表例として記載される。すなわち、ＩＧＢＴ素子に代えて、他のパワー素子を適用しても良い。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
このように、インバータ１４，２２の直流リンク側には平滑コンデンサＣ２が共通に設けられ、インバータ１４，２２の交流リンク側にはモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２がそれぞれ接続される。インバータ１４，２２は、直流リンク側および交流リンク側の間での直流／交流電力変換により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
［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。
【００７７】
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り、図４は、駆動装置２０の平面図である。
【００７８】
図３、図４を参照して、駆動装置２０のケース１０１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。
【００７９】
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とが連結されて一体化される。なお、以下の説明で明らかになるように、実施の形態１では、車両始動時に一体化されたケース１０２，１０４の温度を速やかに上昇させることにより、コンデンサＣ２を早期に暖機する。このため、ケース１０２および１０４の連結については、両者間での熱が授受され易い構造とすることが好ましい。
【００８０】
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部１０８が設けられている。さらに、開口部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が収容されている。なお、この開口部１０８は車両搭載状態においては蓋により閉じられている。また、コンデンサＣ２を右側に、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。
【００８１】
なお、ケース１０４のうちのコンデンサＣ２を収容するためのコンデンサＣ２周囲のケース部分１０２ｃは、コンデンサＣ２との間で伝熱可能な形状で構成される。具体的には、ケース部分１０２ｃおよびコンデンサＣ２の間のギャップがなるべく小さく設計される。あるいは、両者間のギャップに熱伝達体を介在させる構造としても良い。
【００８２】
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は当該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。
【００８３】
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。
【００８４】
インバータ１４とインバータ２２との間の領域には上下に重ねて配置された電源用バスバーが設けられている。インバータ１４のＵ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、Ｗ相アーム１７からはそれぞれ１本ずつのバスバーがモータジェネレータＭＧ２のステータコイルにつながる端子台１１６に向けて設けられている。同様にインバータ２２からも３本のバスバーがモータジェネレータＭＧ１のステータコイルにつながる端子台１１８に向けて設けられている。
【００８５】
パワー素子基板１２０は高温になるためこれを冷却するためにパワー素子基板１２０の下には通水路が設けられており、通水路への冷却水入口１１４と冷却水出口１１２とがケース１０２に設けられている。なお、この入口や出口などは、たとえば、ケース１０２に対し、フランジ部１０６，１０５を貫通させてユニオンナット等を打ち込んで構成される。
【００８６】
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。
【００８７】
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。ただし、昇圧コンバータ１２の配置を省略して、電池ユニット４０およびインバータ１４，２２の間（すなわち、インバータ１４，２２の直流リンク側）に平滑化コンデンサＣ２のみを配置する構成としても、バッテリ電力を用いたモータジェネレータの駆動制御そのものは可能である点を確認的に記載する。
【００８８】
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。
【００８９】
図５は、駆動装置２０を図４のＸ１方向から見た側面図である。
図５を参照して、ケース１０２にはモータジェネレータ組付け用および保守用の開口部１０９が設けられており、この開口部１０９は車両搭載状態においては蓋により閉じられている。
【００９０】
開口部１０９の内部にはモータジェネレータＭＧ２が配置されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相のバスバーが接続されるステータ３６の内部にロータ３７が配置されている。ロータ３７の中央部分には中空のシャフト６０が見えている。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
モータジェネレータＭＧ２の潤滑油がパワー素子基板１２０側に漏れ出ないようにケース１０２には２つの空間を仕切る仕切り壁部２００が設けられている。この仕切り壁部２００の上面部分にはパワー素子基板１２０を冷却するための水路１２２が設けられ、この水路１２２は先に説明した冷却水入口１１４および冷却水出口１１２と連通している。
【００９５】
なお、この冷却水路１２２は、コンデンサＣ２を収容するケース部分１０２ｃの少なくとも一部と接触する水路部分１２２♯を含むように構成される。後程詳細に説明するように、冷却水路１２２を含むＨＶ系冷却経路と、エンジン４の冷却経路とを統合することにより、車両始動時に、水路部分１２２♯を流れる冷却水については、エンジン４からの受熱により速やかに温度が上昇される。
【００９６】
なお、端子４４からはバスバー１２８によってマイナス側の電源電位がパワー素子基板１２０に伝達される。また端子４３からは図示しないが他のバスバーによってリアクトルＬ１に対して正の電源電位が伝達される。また、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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
図８は、図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。
図７、図８を参照して、エンジンのクランクシャフト５０はダンパ１２４に接続され、ダンパ１２４の出力軸は動力分割機構ＰＳＤに接続される。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
図８を見ればわかるように、モータジェネレータＭＧ１およびダンパ１２４はケース１０４の図右方向の開口部１１１から組付けることができ、モータジェネレータＭＧ２はケース１０２の左方向の開口部１０９から組付けることができ、減速機ＲＤおよび動力分割機構ＰＳＤはフランジ１０５，１０６の合わせ面から組付けることができる。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
減速機ＲＤのリングギヤと動力分割機構ＰＳＤのリングギヤがともに内周に刻まれたリングギヤケースは、隔壁２０２との間に設けられたボールベアリング７５および隔壁２０３との間に設けられたボールベアリング７６によって、回転自在に支持されている。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
図９は、図４のＩＸ−ＩＸにおける断面を示した断面図である。
図９を参照して、パワー制御ユニット２１を収容する収容室においてはリアクトルＬ１の断面が示されている。リアクトルＬ１は、たとえば電磁鋼板が積層されたコアにコイルが巻回された構造を有する。
【０１１１】
そしてリアクトル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。このカウンタドリブンギヤ１３２は図２のカウンタドライブギヤ７０と噛み合う。そしてこのカウンタドリブンギヤ１３２の同軸上にファイナルドライブギヤ１３３が設けられ、これに噛み合うファイナルドリブンギヤであるディファレンシャルギヤＤＥＦがその下方に示されている。
【０１１２】
図１０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。
【０１１３】
図１０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。
【０１１４】
図１０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。
【０１１５】
また図１０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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
図１１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。
【０１１９】
図１１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。
【０１２０】
つまり、図１０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１１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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
そして、図１０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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
［ハイブリッド車両の冷却系構成およびコンデンサ暖機機構］
図１２は、本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両の冷却系構成を説明するブロック図である。本実施の形態では、ハイブリッド車両の冷却系における「伝熱媒体」として冷却水が例示される。
【０１２７】
図１２を参照して、本実施の形態によるハイブリッド車両の冷却系は、エンジン４を適正温度に維持するための伝熱媒体（冷却水）が通過するエンジン冷却経路３０４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するパワー制御ユニット２１を適正温度に維持するための伝熱媒体（冷却水）が通過するＨＶ冷却経路３０５と、ラジエータ３０８と、冷却水を供給するウォータポンプ３４０と、ウォータポンプ３４０とエンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５との間に設けられた流量調整機構３６０と、ウォータポンプ３４０および流量調整機構３６０を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）３８０とを含んで構成される。
【０１２８】
ウォータポンプ３４０は、吐出量を可変制御可能な電動機式ポンプで構成され、ＥＣＵ３８０の指示に従った吐出量および吐出圧力で冷却水を吐出する。
【０１２９】
流量調整機構３６０は、ウォータポンプ３４０の吐出側と接続された配管３４５と、エンジン冷却経路３０４の上流側およびＨＶ冷却経路３０５の上流側との間に設けられ、ウォータポンプ３４０から吐出された冷却水をエンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５の間で分配する。流量調整機構３６０による両冷却経路間での分配比率は、ＥＣＵ３８０の指示に基づき、０％（全量エンジン冷却経路３０４へ供給）〜１００％（全量ＨＶ冷却経路３０５へ供給）の間で可変に調整可能である。
【０１３０】
ＥＣＵ３８０は、ハイブリッド車両１００の運転状態に応じて、ウォータポンプ３４０の動作（作動・停止および吐出流量）および流量調整機構３６０の動作を指示する。このハイブリッド車両１００の運転状態には、エンジン４の運転状態（回転数の実績／指令値）やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態（トルク指令値、電流指令値・電流検出値等の制御装置３０と同等の情報）が含まれ、ＥＣＵ３８０にはこれらの運転状態を示す情報が入力される。あるいは、エンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５に適宜設けられた水温センサ（図示せず）によって検知される冷却水温度を反映して、ウォータポンプ３４０および流量調整機構３６０の動作を指示する構成としてもよい。
【０１３１】
図２０および図２１には、流量調整機構３６０の構成例が示される。
図２０には、ロータリ式の流量調整弁を用いた構成例が示される。なお、同様の構成は、特開２００２−２７６３６４号公報にも開示されている。また、図２１には、エンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５の入側にそれぞれ独立して流量調整弁を設けた構成例が示される。
【０１３２】
図２０を参照して、流量調整機構３６０は、モータ３６２によってそれぞれが回動可能に構成された第１ロータリ弁３６４および第２ロータリ弁３６５を含む。
【０１３３】
電動式のウォータポンプ３４０は、ＥＣＵ３８０からの吐出量指令値ＦＬに従って冷却水を配管３５５に出力する。図１３に示した流量調整機構３６０では、ＥＣＵ３８０からの流量比率指示Ｆｋ１，Ｆｋ２に従って、第１ロータリ弁３６４および第２ロータリ弁３６５の位置調整が行なわれる。これにより、ウォータポンプ３４０から配管３５５に吐出された冷却水が、エンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５に分配される比率を可変制御することができる。
【０１３４】
図２１を参照して、流量調整機構３６０は、エンジン冷却経路３０４に設けられた流量調整弁３６６と、ＨＶ冷却経路３０５に設けられた流量調整弁３６７とを含む。ウォータポンプ３４０は、図２０に示したのと同様に、ＥＣＵ３８０からの吐出量指令値ＦＬに従って冷却水を配管３５５に出力する。これにより、ウォータポンプ３４０から配管３５５に吐出された冷却水が、エンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５に分配される比率を可変制御することができる。
【０１３５】
なお、ＥＣＵ３８０からの指示に従って、ウォータポンプ３４０から吐出された冷却水をエンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５の間で可変比率で分配可能であれば、流量調整機構３６０は任意に構成可能であり、図２０および図２１に示した構成例に限定されるものではない。
【０１３６】
再び図１２を参照して、エンジン冷却経路３０４は、シリンダブロック３０２およびシリンダヘッド３００に設けられた冷却水路（図示せず）と、シリンダヘッド３００を通過した冷却水をラジエータ３０８をバイパスさせてウォータポンプ３４０へ戻すためのバイパス流路３２６とを含む。
【０１３７】
さらに、シリンダヘッド３００を通過した冷却水をラジエータ３０８へ導くためのリターン冷却水路３２０が、エンジン冷却経路３０４の下流に設けられる。
【０１３８】
サーモスタット弁３０６は、ラジエータ３０８を通過して放熱された冷却水が供給される冷却水路３２２および上記バイパス流路３２６と、ウォータポンプ３４０の吸入側との間に設けられる。
【０１３９】
エンジン４の暖機がまだ不十分である場合には、サーモスタット弁３０６は、ラジエータ３０８からの冷却水路３２２よりもバイパス流路３２６を選択する。これにより、ウォータポンプ３４０から吐出された冷却水は、シリンダブロック３０２、シリンダヘッド３００を経由してバイパス流路３２６からウォータポンプ３４０の吸入側へ戻る。
【０１４０】
なお極寒時においては、スロットルボデー３１０に設けられた温水通路に、シリンダヘッド３００からの温水通路３２８より温水が供給され、温水通路３３０を経由してウォータポンプ３４０の吸入側へこの温水が戻される。またシリンダヘッド３００を通過して暖まった冷却水は温水通路３２８，３３０によってヒータ３１２にも導かれる。これにより車室内の暖房にもエンジンからの熱が使用される。
【０１４１】
一方エンジンの暖機が十分な状態では、サーモスタット弁３０６は、バイパス流路３２６に代えて、ラジエータ３０８からの冷却水路３２２を選択する。これにより、ウォータポンプ３４０から吐出された冷却水は、シリンダブロック３０２、シリンダヘッド３００、リターン冷却水路３２０、ラジエータ３０８および冷却水路３２２の順番で流れ、ウォータポンプ３４０の吸入側に戻される。
【０１４２】
このようなエンジン冷却経路３０４での冷却水の循環によって、エンジン４のシリンダブロック３０２は適温に保たれている。特に、極寒でのエンジン始動時には、冷却水温度が適温まで速やかに上昇するように、冷却水経路が選択される。
【０１４３】
ＨＶ冷却経路３０５は、インバータを含むパワー制御ユニット２１を冷却するための冷却水路１２２（図６）を含む。すなわち、ウォータポンプ３４０から供給された冷却水は、図３等に示された冷却水入口１１４へ導かれ、さらに、冷却水路１２２の通過後には図３等に示された冷却水出口１１２を介してリターン冷却水路３２０へ導かれる。すなわち、リターン冷却水路３２０は、エンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５をそれぞれ通過した冷却水がウォータポンプ３４０の吸入側へ導かれるように構成される。
【０１４４】
両冷却経路を統合することにより、極寒でのエンジン始動時には、ＨＶ冷却経路３０５に含まれる水路部分１２２♯（図６）を流れる冷却水についても、冷却水温度が適温まで速やかに上昇する。
【０１４５】
さらに、リターン冷却水路３２０でのエンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５の統合個所３２５よりも後段にラジエータ３０８を配置する構成とすることにより、エンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５でラジエータ３０８を共有することができる。ラジエータの共有化により、ハイブリッド車両の冷却系の小型化が可能となる。なお、ウォータポンプ３４０の吸入側での温度をより確実に下げるために、エンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５のそれぞれに独立にラジエータを設ける構成とすることも可能である。
【０１４６】
図１３は、図１２におけるモータジェネレータＭＧ１／ＭＧ２とシリンダブロック３０２との接続部分の断面を示した図である。
【０１４７】
図１３を参照して、シリンダブロック３０２およびシリンダヘッド３００によって形成された燃焼室の上部には点火プラグ３６０が設けられる。またシリンダ内をピストン３５８が上下に往復運動を行ないピストンの上下運動はコンロッド３５６によってクランクシャフト３５４に伝達され回転運動に変化される。クランクシャフト３５４はその端部がダンパ１２４に結合される。
【０１４８】
ピストン３５８が上下運動を行なうシリンダの脇には、ウォータジャケット３５０が設けられている。このウォータジャケット３５０は、図１２におけるエンジン冷却経路３０４中のシリンダブロック３０２およびシリンダヘッド３００に設けられた冷却水路に含まれる。ウォータジャケット３５０には冷却水が通水されピストンが上下動する燃焼室部分のシリンダを冷却している。
【０１４９】
モータジェネレータＭＧ１のケース１０４とシリンダブロック３０２との結合部分にはフィン３５１〜３５３が設けられており、このフィン３５１〜３５３はシリンダブロック３０２の外壁を貫通しウォータジャケット３５０に差し込まれている。フィン３５１〜３５３の差込部分周辺は、Ｏリングや液状ガスケット等のシール部材によって冷却水の漏れが防止される。
【０１５０】
これにより、ケース１０４およびウォータジャケット３５０の内部を流れる冷却水（すなわち、エンジン冷却経路３０４の冷却水）との間でフィン３５１〜３５３を介して熱を授受することができる。したがって、厳寒期の車両始動時等の冷却水およびケースとも低温である場合には、エンジン始動による発熱を冷却水およびフィン３５１〜３５３を介した伝熱により、一体化されたケース１０２，１０４の温度上昇に用いることができる。
【０１５１】
また、ケース１０４には、エンジン４のシリンダ部分、代表的にはシリンダブロック３０２と接触することにより、エンジンによるシリンダ部分での温度上昇を直接的に受熱可能なケース部分１０４ｅが設けられている。ケース部分１０２およびシリンダブロック３０２の接触面についても、両者間のギャップに熱伝達体を介在させる等、熱が授受され易い構造とすることが好ましい。
【０１５２】
これにより、冷却水およびケースとも低温である場合には、エンジンによる発熱を、シリンダブロック３０２を介した伝熱により、一体化されたケース１０２，１０４の温度上昇に用いることができる。
【０１５３】
以上説明したように、厳寒期の車両始動時等の冷却水およびケースとも低温である場合には、エンジンの発熱を、冷却水経由あるいはシリンダブロック３０２から直接に、一体化されたケース１０２，１０４の温度上昇に用いることができる。この結果、コンデンサを収容するケース部分１０２ｃを含む一体化ケース全体の温度上昇により、コンデンサを暖機することができる。
【０１５４】
また、図１２で説明したように、エンジン冷却経路３０４およびＨＶ冷却経路３０５を統合した冷却系構成とすることにより、コンデンサが低温となる厳寒期の車両始動時にも、ＨＶ冷却経路３０５中の冷却水、すなわち、水路部分１２２♯（図６）を流れてケース部分１０２ｃと接触する冷却水についても、冷却水温が適温まで速やかに上昇する。これにより、冷却水からの受熱によって、コンデンサを収容するケース部分１０２ｃが温度上昇することにより、コンデンサを暖機することができる。
【０１５５】
以上のように、実施の形態１によるハイブリッド車両の駆動装置では、厳寒期の車両始動時等の冷却水、ケースおよびコンデンサとも低温である場合には、エンジン４での発熱を冷却水経由あるいは、シリンダブロック３０２から直接に、一体化されたケースに伝熱することにより、コンデンサ収容のケース部分１０２ｃの温度を早期に上昇させて、コンデンサＣ２をより早期に暖機することが可能となる。
【０１５６】
また、図５，図６等に示すように、本発明の実施の形態１による一体化構造の駆動装置では、モータジェネレータＭＧ２およびコンデンサＣ２は、ケース１０２を介して近接して配置される。したがって、車両始動時に、モータジェネレータＭＧ２の運転に伴う発熱がコンデンサ収容のケース部分１０２ｃに伝達され易い構造となっている。このため、モータジェネレータＭＧ２での発熱についても効率的に利用して、コンデンサを暖機することができる。
【０１５７】
なお、車両運転継続により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびパワー制御ユニット２１（特に、パワー素子基板１２０）での発熱が増大した場合には、各冷却経路での一体化により熱容量が大きく、かつ、フィン３５１〜３５３を介して冷却水により冷却されるケース１０２，１０４を、車両始動時とは反対に放熱先として用いることができる。これにより、ケース１０２，１０４に収容された各部品の過高温を防止できる。
【０１５８】
［実施の形態２］
実施の形態２では、図１に示した電気回路構成を有するハイブリッド車両駆動装置において、インバータおよびコンバータ制御によって始動時にコンデンサを早期に暖機するための構成について説明する。すなわち、実施の形態２に係る構成では、実施の形態１で示した一体化構造は必須ではない。
【０１５９】
図１４は、実施の形態２に係るハイブリッド車両の制御装置におけるコンデンサ暖機制御構成を説明するブロック図である。
【０１６０】
図１４を参照して、既に説明したように、昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧ＶＨは、平滑コンデンサＣ２で蓄えられ、かつ平滑されて、インバータ１４，２２によりモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられる。
【０１６１】
制御装置３０は、直流電圧ＶＨの電圧指令値ＶＨ♯を生成する電圧指令生成部３０ａと、直流電圧ＶＨが電圧指令値ＶＨ♯に追従するように昇圧コンバータ１２の制御信号ＰＷＵ，ＰＷＤを生成するデューティ制御部３０ｂとを含む。制御信号ＰＷＵ，ＰＷＤにより、昇圧コンバータ１２中のＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２のデューティ（オン／オフ期間比）が制御される。
【０１６２】
デューティ制御部３０ｂは、たとえば、電圧センサ１０によって検出されるバッテリ電圧ＶＢと電圧指令値ＶＨ♯の比（ＶＨ♯／ＶＢ）を反映した制御と、直流電圧ＶＨのセンサ検出値（電圧センサＣＶＨ）および電圧指令値ＶＨ♯の偏差に応じたフィードバック制御とに基づき制御信号ＰＷＵ，ＰＷＤを生成する。
【０１６３】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２では、回転数や出力トルクが増加すると誘起電圧が高くなり、その必要電圧が高くなる。直流電圧ＶＨは、このモータ必要電圧（誘起電圧）よりも高く設定する必要がある。このような点を考慮して、電圧指令生成部３０ａは、基本的には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の条件（トルク・回転数等）に応じて、インバータ１４，２２へ入力される直流電圧ＶＨの電圧指令値ＶＨ♯を生成する。
【０１６４】
さらに、実施の形態２では、電圧指令生成部３０ａは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の条件に加えて、コンデンサＣ２の温度（コンデンサ温度）を考慮して電圧指令値ＶＨ♯を生成する。
【０１６５】
図１５には、図１４に示した電圧指令生成部３０ａによる電圧指令値ＶＨ♯の設定を説明するフローチャートである。
【０１６６】
図１５を参照して、制御装置３０は、ステップＳ１００では、電圧指令生成部３０ａによって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転条件（モータ条件）に応じて電圧指令値ＶＨ♯を生成する。具体的には、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回転数および出力トルクに応じて、モータを高効率に運転できるように、直流電圧ＶＨ、すなわちモータジェネレータ駆動用の交流電圧振幅の電圧指令値ＶＨ♯が決定される。
【０１６７】
さらに、制御装置３０は、ステップＳ１１０により、コンデンサ温度Ｔｃを取得する。コンデンサ温度Ｔｃは、平滑コンデンサＣ２に直接温度センサを設置することによっても検知可能であるし、外気温および／またはバッテリ電流ＩＢの積算値等によって推定することも可能である。
【０１６８】
制御装置３０は、ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０で取得されたコンデンサ温度Ｔｃと所定の判定温度Ｔｊとの比較に基づき、コンデンサ暖機が必要であるかどうかを判定する。
【０１６９】
制御装置３０は、コンデンサ温度が判定温度に達しておらず（Ｔｃ＜Ｔｊ）でありコンデンサ暖機が必要であると判定される場合（ステップＳ１２０におけるＹＥＳ判定時）には、電圧指令生成部３０ａにより電圧指令値ＶＨ♯を通常時（ステップＳ１００による設定時）よりも低く設定して、デューティ制御部３０ｂへ送出する（ステップＳ１３０）。
【０１７０】
一方、コンデンサ温度が判定温度以上でありコンデンサ暖機が必要ない場合（ステップＳ１２０におけるＮＯ判定時）には、制御装置３０は、ステップＳ１２０をスキップして、ステップＳ１００で電圧指令生成部３０ａが設定した電圧指令値ＶＨ♯をデューティ制御部３０ｂへ送出する。
【０１７１】
このような構成とすることにより、コンデンサ暖機の必要時には、直流電圧ＶＨを相対的に下げることによって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２による同一パワー出力に対する、平滑コンデンサＣ２からインバータ１４，２２への供給電流を大きくすることができる。これにより、コンデンサ低温時には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２での同一パワー出力に対する平滑コンデンサＣ２の温度上昇を増加させて、平滑コンデンサＣ２を早期に暖機することが可能となる。
【０１７２】
［実施の形態２の変形例］
実施の形態２の変形例では、インバータ制御によってコンデンサ暖機を図る方式について説明する。
【０１７３】
図１６は、各インバータ１４，２２の制御構成を説明するブロック図である。
図１６を参照して、電流制御ブロック３０ｃは、電流指令生成部４１０と、座標変換部４２０，４５０と、回転数演算部４３０と、ＰＩ演算部４４０と、ＰＷＭ信号生成部４６０とを含む。なお、電流制御ブロック３０ｃは、制御装置３０に予め記憶されたプログラムを所定周期で実行することにより実現される制御装置３０の機能ブロックを示すものである。電流制御ブロック３０ｃは、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対応して設けられる。
【０１７４】
電流指令生成部４１０は、予め作成されたテーブル等に従って、モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）のトルク指令値ＴＲ１（ＴＲ２）に応じて、電流指令値ＩｄｃｏｍおよびＩｑｃｏｍを生成する。
【０１７５】
座標変換部４２０は、モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）に設けられた回転角センサ４２８によって検出されるモータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）の回転角θを用いた座標変換（３相→２相）により、電流センサ２４によって検出されたモータ電流ＭＣＲＴ（ｉｖ，ｉｗ，ｉｕ＝−（ｉｖ＋ｉｗ））を基に、ｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑを算出する。回転数演算部４３０は、回転角センサ４２８からの出力に基づいて、モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）の回転数Ｎｍｔを演算する。
【０１７６】
ＰＩ演算部４４０には、ｄ軸電流の指令値に対する偏差ΔＩｄ（ΔＩｄ＝Ｉｄｃｏｍ−ｉｄ）およびｑ軸電流の指令値に対する偏差ΔＩｑ（ΔＩｑ＝Ｉｑｃｏｍ−ｉｑ）が入力される。ＰＩ演算部４４０は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄおよびｑ軸電流偏差ΔＩｑのそれぞれについて、所定ゲインによるＰＩ演算を行なって制御偏差を求め、この制御偏差に応じたｄ軸電圧指令値Ｖｄ♯およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ♯を生成する。
【０１７７】
座標変換部４５０は、モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）の回転角θを用いた座標変換（２相→３相）によって、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ♯およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ♯をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する。なお、ｄ軸，ｑ軸電圧指令値Ｖｄ♯，Ｖｑ♯から各相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗへの変換には、直流電圧ＶＨも反映される。
【０１７８】
ＰＷＭ信号生成部４６０は、各相における電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと所定の搬送波との比較に基づいて、図１に示した、インバータ１４（２２）の制御信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１（ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ２）を生成する。
【０１７９】
インバータ１４（２２）が、電流制御ブロック３０ｃによって生成された制御信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１（ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ２）に従ってスイッチング制御されることにより、モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）に対してトルク指令値ＴＲ１（ＴＲ２）に従ったトルクを出力するための交流電圧が印加される。
【０１８０】
図１７には、ＰＷＭ信号生成部４６０でのパルス幅変調（ＰＷＭ）制御を説明する波形図が示される。
【０１８１】
ＰＷＭ制御は、一定周期ごとに方形波出力電圧のパルス幅を変化させることによって、周期ごとの出力電圧平均値を変化させる制御方式である。一般的には、一定周期を搬送波の周期に対応する複数のスイッチング周期に分割し、スイチング周期ごとに電力用半導体スイッチング素子のオン・オフ制御を行なうことにより、上記のパルス幅変調制御が行なわれる。
【０１８２】
図１７を参照して、ＰＷＭ信号生成部４６０では、座標変換部４５０からの各相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに従う信号波４８０が、所定周波数の搬送波４７０と比較される。そして、搬送波電圧が信号波電圧よりも高い区間と、信号波電圧が搬送波電圧よりも高い区間との間で、インバータ１４（２２）の各相アームでのＩＧＢＴ素子のオン・オフを切換えることにより、各相のインバータ出力電圧として、方形波電圧の集合としての交流電圧をモータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）へ供給することができる。この交流電圧の基本波成分は、図１７中に点線で示される。すなわち、搬送波４７０の周波数は、インバータ１４（２２）のスイッチング周波数に相当する。
【０１８３】
ここで、実施の形態の変形例２によるコンデンサ暖機制御のため、各インバータ１４（２２）でのＰＷＭ制御に用いられる搬送波４７０は、コンデンサ暖機時とそれ以外の通常時とで異なる周波数に設定される。
【０１８４】
図１８には、図１６に示したインバータ制御構成での搬送波発生機構の一例を説明するブロック図が示される。
【０１８５】
図１８を参照して、搬送波発生機構５００は、周波数ｆａの搬送波を生成する発振器５１０と、周波数ｆｂ（ｆｂ＜ｆａ）の搬送波を生成する発振器５２０と、切換スイッチ５３０とを含む。切換スイッチ５３０は、コンデンサ暖機信号に応じて、発振器５１０，５２０の一方をＰＷＭ信号生成部４６０と接続する。
【０１８６】
コンデンサ暖機信号がオフされる通常時には、切換スイッチ５３０はＩ側に制御されて、周波数ｆａの搬送波４８０がＰＷＭ信号生成部４６０へ送出される。
【０１８７】
これに対して、コンデンサ暖機信号のオン時には、切換スイッチ５３０はＩＩ側に制御されて、低周波数（周波数ｆｂ）の搬送波４８０がＰＷＭ信号生成部４６０へ送出される。
【０１８８】
図１９は、実施の形態２の変形例に従う、ハイブリッド車両の制御装置におけるコンデンサ暖機制御を説明するフローチャートである。
【０１８９】
図１９を参照して、制御装置３０は、ステップＳ２００によりコンデンサ温度Ｔｃを取得し、さらに、ステップＳ２１０によりコンデンサ温度Ｔｃに基づきコンデンサ暖機が必要であるかどうかを判定する。なお、ステップＳ２００およびＳ２１０での処理は、図１５のステップＳ１００およびＳ１１０での処理と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１９０】
さらに、制御装置３０は、コンデンサ暖機が不要である場合（ステップＳ２１０でのＮＯ判定時）には、ステップＳ２３０により、コンデンサ暖機信号をオフして、通常周波数ｆａのＰＷＭ搬送波を使用してモータ制御を実行する。この通常周波数ｆａは、スイッチング損失や騒音発生等を考慮して定められる。
【０１９１】
一方、コンデンサ暖機が必要である場合（ステップＳ２１０におけるＹＥＳ判定時）には、制御装置３０は、ステップＳ２２０により、コンデンサ暖機信号をオンして、通常時よりも低周波数のＰＷＭ搬送波（周波数ｆｂ）のＰＷＭ搬送波を使用してモータ制御を実行する。
【０１９２】
ＰＷＭ搬送波の周波数を低下させることにより、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２による同一パワー出力に対して、インバータ１４（２２）での１回のスイッチング動作当りの平滑コンデンサＣ２からインバータ１４（２２）への供給電流を大きくすることができる。これにより、コンデンサ低温時には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２での同一パワー出力に対する平滑コンデンサＣ２の温度上昇を増加させて、平滑コンデンサＣ２を早期に暖機することが可能となる。
【０１９３】
なお、本実施の形態では、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が昇圧コンバータを含む構成例を示したが、昇圧コンバータの配置を省略して電池ユニット４０（バッテリＢ）の出力電圧がインバータ１４，２２に与えられる構成としても、インバータの入力電圧（モータジェネレータの力行動作時）および出力電圧（モータジェネレータの回生動作時）の平滑化のためならびに電池保護のために、インバータの直流リンク側に平滑コンデンサＣ２を配置する必要がある。したがって、昇圧コンバータの配置が省略された構成においても、本願発明の適用が可能である点を確認的に記載する。詳細には、これまで説明した実施の形態のうち、昇圧コンバータの制御に係る実施の形態２を除く、実施の形態１および実施の形態２の変形例については、昇圧コンバータの配置が省略された構成に適用可能である。
【０１９４】
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】
【０１９５】
【図１】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。
【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１に係るハイブリッド車両の駆動装置２０の外観を示す斜視図である。
【図４】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における断面を示した断面図である。
【図１０】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１１】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１２】本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両の冷却系構成を説明するブロック図である。
【図１３】図１２におけるモータジェネレータおよびシリンダブロックの接続部分の断面を示した図である。
【図１４】実施の形態２に係るハイブリッド車両の制御装置におけるコンデンサ暖機制御構成を説明するブロック図である。
【図１５】図１４に示した電圧指令生成部による電圧指令値の設定を説明するフローチャートである。
【図１６】図１に示した各インバータの制御構成を説明するブロック図である。
【図１７】図１６に示したインバータ制御構成でのパルス幅変調（ＰＷＭ）制御を説明する波形図である。
【図１８】図１６に示したインバータ制御構成での搬送波発生機構の一例を説明するブロック図である。
【図１９】実施の形態２の変形例に従う、ハイブリッド車両の制御装置におけるコンデンサ暖機制御を説明するフローチャートである。
【図２０】図１２に示した流量調整機構の第１の構成例を説明する図である。
【図２１】図１２に示した流量調整機構の第２の構成例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１９６】
４  エンジン、６，８  パワーケーブル、１０  電圧センサ、１１  電流センサ、１２  昇圧コンバータ、１３  アーム部、１４，２２  インバータ、１５  Ｕ相アーム、１６  Ｖ相アーム、１７  Ｗ相アーム、２０  駆動装置、２１  パワー制御ユニット、２４  電流センサ、３０  制御装置、３０ａ  電圧指令値生成部、３０ｂ  デューティ制御部、３０ｃ  電流制御ブロック、３１，３６  ステータ、３２，３７  ロータ、３３，３８  ステータコア、３４，３９  コイル、４０  電池ユニット、４１〜４４  端子、５０  クランクシャフト、５１，６２  サンギヤ、５２，６８  リングギヤ、５３，６４  ピニオンギヤ、５４，６６  プラネタリキャリヤ、６０  シャフト、７０  カウンタドライブギヤ、７１，７２  蓋、７３〜７８  ボールベアリング、７９，８０  ニードルベアリング、８１  オイルシール、１００  ハイブリッド車両、１０２，１０４  ケース、１０２ｃ  ケース部分（コンデンサ収容部）、１０２ｅ  ケース部分（エンジン接触部分）、１０５，１０６  フランジ、１０８，１０９，１１１  開口部、１１２  冷却水出口、１１４  冷却水入口、１１６，１１８  端子台、１２０  パワー素子基板、１２２  冷却水路、１２２♯  水路部分（コンデンサ収容部）、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  壁部、２０２  隔壁、３０４  エンジン冷却経路、３０５  ＨＶ冷却経路、３０６  サーモスタット弁、３０８  ラジエータ、３１０  スロットルボデー、３１２  ヒータ、３２０  リターン冷却水路、３２５  統合個所（冷却経路）、３２６  バイパス流路、３２８，３３０  温水通路、３４０  ウォータポンプ、３５０  ウォータジャケット、３５１〜３５３  フィン、３５４  クランクシャフト、３５６  コンロッド、３５８  ピストン、３６０  点火プラグ、４１０  電流指令生成部、４２０，４５０  座標変換部、４２８  回転角センサ、４３０  回転数演算部、４４０  ＰＩ演算部、４６０  ＰＷＭ信号生成部、４７０  搬送波、４８０  信号波、５００  搬送波発生機構、５１０，５２０  発振器、５３０  切換スイッチ、Ｂ  バッテリ、Ｃ２  コンデンサ、ＣＶＨ  電圧センサ、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、ＤＥＦ  ディファレンシャルギヤ、Ｌ１  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＰＳＤ  動力分割機構、Ｑ１〜Ｑ８  ＩＧＢＴ素子、Ｒ  制限抵抗、ＲＤ  減速機、ＲＧ  減速ギヤ、ＳＭＲ１〜ＳＭＲ３  システムメインリレーＴｃ  コンデンサ温度、Ｔｊ  判定温度、ＶＨ  直流電圧（インバータ入力電圧）、ＶＨ♯  電圧指令値、ΔＩｄ  ｄ軸電流偏差、ΔＩｑ  ｑ軸電流偏差。
【図１】
2007131235.tif 000003
【図２】
2007131235.tif 000004
【図３】
2007131235.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007131235.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007131235.tif 000009
【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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