JP4453026B2 - インバータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、昇圧された交流電流をモータ・ジェネレータに供給するためのインバータ装置に関する。

ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）や電気自動車（Electric Vehicle）等に用いられるインバータ装置に関する技術として、例えば下記の特許文献１には、図１０に示すような回路構成を備えるインバータ装置が開示されている。このインバータ装置は、直流電源ＢＴの電圧を昇圧した後に交流に変換して２個のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の一方又は双方に供給し、又は２個のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の一方又は双方により発電した交流を直流に変換した後にその電圧を降圧して直流電源ＢＴに供給するための装置である。以下では、インバータ装置が、直流電源ＢＴの電圧を昇圧した後に交流に変換して２個のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に供給する場合を基本として説明する。よって、各回路構成部品Ｐの名称は、この場合の各回路構成部品Ｐの機能に従った名称としている。

このインバータ装置は、回路構成部品Ｐとして、昇圧前平滑用コンデンサＣ１、昇圧用のリアクトルＬ、昇圧用スイッチングユニットＳ１、昇圧後平滑用コンデンサＣ２、及び２個の３相交流モータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の各相に対応する６組の各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７を有している。これらの各回路構成部品Ｐのうち、昇圧前平滑用コンデンサＣ１、昇圧用のリアクトルＬ、及び昇圧用スイッチングユニットＳ１が、昇圧回路を構成している。また、このインバータ装置には、上記の直流電源ＢＴ及び２個のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の他、直流電源ＢＴの接続スイッチとなるリレーＲ１、Ｒ２、並びにリレーＲ１、Ｒ２、昇圧用スイッチングユニットＳ１、及び各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７の動作制御を行う制御装置ＣＮが接続されている。

ここで、昇圧前平滑用コンデンサＣ１は、直流電源ＢＴに並列に接続されている。リアクトルＬは、一方端が直流電源ＢＴの正極側に接続され、他方端が昇圧用スイッチングユニットＳ１の直列接続された２個のスイッチング素子Ｑａ１及びＱｂ１の中間点に接続されている。昇圧用スイッチングユニットＳ１は、直列接続された２個のスイッチング素子Ｑａ１及びＱｂ１と、各スイッチング素子Ｑａ１及びＱｂ１に並列接続されたダイオードＤａ１及びＤｂ１とを有して構成されている。そして、直列接続された２個のスイッチング素子Ｑａ１及びＱｂ１の一方端は図示しない正極端子を介して高圧電源ラインＬｈに接続され、他方端は図示しない負極端子を介してアースラインＬｅに接続されている。また、２個のスイッチング素子Ｑａ１及びＱｂ１の中間点は図示しない入力端子を介してリアクトルＬの他方端に接続されている。なお、スイッチング素子Ｑａ１及びＱｂ１は、トランジスタにより構成されている。昇圧後平滑用コンデンサＣ２は、昇圧用スイッチングユニットＳ１及び各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７に並列接続されている。

また、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ対応する第一Ｕ相用スイッチングユニットＳ１、第一Ｖ相用スイッチングユニットＳ２、及び第一Ｗ相用スイッチングユニットＳ３と、第二モータ・ジェネレータＭＧ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ対応する第二Ｕ相用スイッチングユニットＳ４、第二Ｖ相用スイッチングユニットＳ５、及び第二Ｗ相用スイッチングユニットＳ６とから構成される。各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７は、直列接続された２個のスイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７と、各スイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７に並列接続されたダイオードＤａ２〜Ｄａ７及びＤｂ２〜Ｄｂ７とを有して構成されている。そして、６組の各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７は、互いに並列に接続されており、いずれのユニットＳ２〜Ｓ７も、直列接続された２個のスイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７の一方端は図示しない正極端子を介して高圧電源ラインＬｈに接続され、他方端は図示しない負極端子を介してアースラインＬｅに接続されている。また、２個のスイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７の中間点は図示しない出力端子を介してモータ・ジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の各相に接続されている。なお、各スイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７は、トランジスタにより構成されている。

そして、モータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を駆動する際には、インバータ装置の各回路構成部品Ｐは以下のように動作する。すなわち、昇圧前平滑用コンデンサＣ１は、直流電源ＢＴから供給された直流電圧を平滑化してリアクトルＬに供給する。昇圧用スイッチングユニットＳ１は、制御装置ＣＮからの制御信号に応じてスイッチング素子Ｑａ１及びＱｂ１のスイッチング動作を行い、リアクトルＬに流れる電流を制御し、スイッチング素子Ｑｂ１のオン時間に応じて昇圧した直流電圧を昇圧後平滑用コンデンサＣ２に供給する。昇圧後平滑用コンデンサＣ２は、昇圧用スイッチングユニットＳ１から出力された昇圧後の直流電圧を平滑化して各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７に供給する。各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７は、制御装置ＣＮからの制御信号に応じてスイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７のスイッチング動作を行い、直流電圧を交流電圧に変換してモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の各相に供給する相電流を生成する。

一方、モータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２が発電する際には、インバータ装置の各回路構成部品Ｐは以下のように動作する。すなわち、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７は、制御装置ＣＮからの制御信号に応じてスイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７のスイッチング動作を行い、モータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換して昇圧後平滑用コンデンサＣ２に供給する。昇圧後平滑用コンデンサＣ２は、供給された直流電圧を平滑化して昇圧用スイッチングユニットＳ１に供給する。昇圧用スイッチングユニットＳ１は、制御装置ＣＮからの制御信号に応じてスイッチング素子Ｑａ１及びＱｂ１のスイッチング動作を行い、リアクトルＬに流れる電流を制御し、供給された直流電圧を降圧する。そして、降圧した直流電圧を、昇圧前平滑用コンデンサＣ１を介して直流電源ＢＴに供給して直流電源ＢＴを充電する。

特開２００３−３０９９９７号公報（第１３−１４頁、第２５−２６頁、第２３図）

ところで、上記のようなインバータ装置の回路構成部品Ｐの中には、スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７やリアクトルＬ等のように発熱量が大きい部品も含まれているため、それらの回路構成部品Ｐを効率的に冷却することが要望される。また、上記のような回路構成を有するインバータ装置を車両等に搭載する場合には、このような回路構成部品Ｐの冷却構造を備えつつ、昇圧回路を含むインバータ装置の各回路構成部品Ｐを１つにまとめて効率的に配置することが要望される。しかしながら、現状では、このような要望を満たす昇圧回路を含んだインバータ装置の配置構成は示されていない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、昇圧回路を含むインバータ装置の各回路構成部品を効率的に冷却可能であるとともに、各回路構成部品を１つにまとめて効率的に配置することが可能なインバータ装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る、内部に冷却液の流路を有する冷却プレートの一方の面に当接させて、昇圧用のリアクトル、モータ・ジェネレータの各相の相電流を生成するための複数の各相用スイッチングユニット、前記リアクトルに接続される昇圧用スイッチングユニット、前記リアクトルによる昇圧前の電圧を平滑化する昇圧前平滑用コンデンサ、及び前記リアクトルによる昇圧後の電圧を平滑化する昇圧後平滑用コンデンサを含む複数の回路構成部品の中の一部を配置し、残りを前記冷却プレートの他方の面に当接させて配置したインバータ装置の特徴構成は、前記各相用スイッチングユニット又は前記昇圧用スイッチングユニットとしての複数のスイッチングユニットは、それぞれがほぼ同じ外形を有するとともに長方形を平面形状とする立方体形状に形成され、その平面形状の短辺方向に一列に並べて配置され、前記昇圧前平滑用コンデンサは、前記各スイッチングユニットの平面形状の長辺と略同一長さの長辺を有するとともに前記各スイッチングユニットの平面形状の短辺よりも長い短辺を有する長方形を平面形状とする立方体形状に形成され、その長辺が前記各スイッチングユニットの長辺に平行になる向きであって、前記複数のスイッチングユニットの全体に対して隣接して配置され、前記リアクトルは、前記昇圧前平滑用コンデンサの平面形状と略同一の平面形状を有するとともに、前記各スイッチングユニット及び前記昇圧前平滑用コンデンサよりも高い高さを有する立方体形状に形成され、前記昇圧前平滑用コンデンサに対して前記冷却プレートを挿んだ反対側に配置され、前記昇圧後平滑用コンデンサは、前記複数のスイッチングユニットの全体の平面形状と略同一の平面形状を有するとともに、前記リアクトルと略同一の高さを有する立方体形状に形成され、前記複数のスイッチングユニットの全体に対して前記冷却プレートを挿んだ反対側であって、前記リアクトルに隣接する位置に配置されている点にある。

この特徴構成によれば、冷却プレートの両面にそれぞれ回路構成部品を配置することにより、冷却プレートの両側の冷却面を効率的に利用して回路構成部品の冷却を行うことができる。また、全ての回路構成部品を冷却プレートの両面に１つにまとめて効率的に配置することができる。したがって、インバータ装置の全体を小型化することも容易になる。
通常、リアクトル及び昇圧後平滑用コンデンサは、容積が大きい傾向が高いために設置面からの高さも高いことが多く、各相用スイッチングユニット、昇圧用スイッチングユニット、及び昇圧前平滑用コンデンサは、容積が小さい傾向が高いために設置面からの高さも低いことが多い。したがって、この構成によれば、支持プレートのそれぞれの面に配置される回路構成部品の高さを揃えることができる。よって、インバータケースのケース側収納空間及びインバータカバーのカバー側収納空間を小さく抑えることが容易になり、装置全体を小型化することが可能となる。

また、前記冷却プレートを前記他方の面側から支持するプレート支持部と、前記冷却プレートの前記他方の面に配置されている前記回路構成部品を収納する収納空間と、該収納空間を介して前記冷却プレートに平行に設けられた隔壁により前記収納空間と隔てられ、冷却液が流れる冷却液室と、を有するインバータケースを更に備える構成とすると好適である。

この構成によれば、冷却プレートの他方の面に配置されている回路構成部品を収納空間に収納することができる。そして、インバータケースの収納空間内の回路構成部品は、冷却プレートと冷却液室を背後に有する隔壁とに挟まれることになる。したがって、収納空間内に配置された回路構成部品の冷却を効率的に行うことができる。

また、前記冷却プレートは、前記冷却液の流路の両端部近傍に、それぞれ接続用流路を介して前記冷却液室と連通する流路開口部を備える構成とすると好適である。

このように構成すれば、インバータケースの冷却液室に流れる冷却液を、冷却プレートに供給することができる。したがって、冷却プレートに冷却液を供給するための配管等を別途に設ける必要がない。

また、前記冷却プレートの一方の面側と他方の面側とを電気的に接続するためのバスバーが、前記冷却プレートを法線方向に貫通して配置されている構成とすると好適である。

この構成によれば、バスバーを、冷却プレートの外周側に迂回させて配置する必要がなくなり、冷却プレートの一方の面側と他方の面側の回路構成部品を結んで最短距離で配置することが可能となる。したがって、バスバーのインダクタンスを低減することが容易になる。

以下に、本発明の実施の形態に係るインバータ装置について図面に基づいて説明する。本実施形態においては、本発明を、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）のトランスミッションケース７０（図８参照）にインバータケース５０が取り付けられ、トランスミッションケース７０内に配置された駆動及び発電用の２個のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を動作させるためのインバータ装置に適用する場合を例として説明する。図１は、本実施形態に係るインバータ装置の全体を示すものであって、装置本体１０をインバータケース５０及びインバータカバー６０から外した状態の斜視図である。この図に示すように、本実施形態に係るインバータ装置は、装置本体１０と、この装置本体１０を収納するためのインバータケース５０及びインバータカバー６０とを有して構成されている。装置本体１０は、２個の３相交流モータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２（図４参照）を駆動するための電気回路を構成する複数の回路構成部品Ｐを一つにまとめて配置したものである。図２はこの装置本体１０の分解斜視図であり、図３は装置本体１０の制御基板ＣＮ及びそのブラケット４０を外した状態を示す斜視図である。また、図４は装置本体１０の概略の回路構成を示すとともに、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の機械的な配置構成も示す模式図である。

なお、本実施形態に係るインバータ装置の装置本体１０の電気回路の構成は、上記のとおり図１０を用いて背景技術として説明したインバータ装置の電気回路と同様である。したがって、上記背景技術に係る各回路構成部品Ｐと同じ機能を有する回路構成部品Ｐについては、同じ符号を付すこととし、重複する説明は省略する。

１．装置本体１０の全体構成
本実施形態においては、装置本体１０の各回路構成部品Ｐは、図４に示すように、直流電源ＢＴの電圧を昇圧した後に交流に変換して２個のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の一方又は双方に供給し、又は２個のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の一方又は双方により発電した交流を直流に変換した後にその電圧を降圧して直流電源ＢＴに供給するための電気回路を構成している。

そのため、図２に示すように、装置本体１０は、回路構成部品Ｐとして、昇圧前平滑用コンデンサＣ１、昇圧用のリアクトルＬ、昇圧用スイッチングユニットＳ１、昇圧後平滑用コンデンサＣ２、及び２個のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応する６組の各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７を有している。また、装置本体１０は、前記複数の回路構成部品Ｐの支持部材（支持プレート）としての冷却プレート２０と、前記複数の回路構成部品Ｐの端子間を電気的に接続するためのバスバー３０と、昇圧用スイッチングユニットＳ１及び各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７の動作制御を行うための制御基板ＣＮ及びこの制御基板ＣＮを支持するためのブラケット４０とを有している。なお、本実施形態の説明では、バスバー３０というときは、後述する各バスバー３１〜３７を包括する概念として用いることとする。

そして、装置本体１０の上記各回路構成部品Ｐは、冷却プレート２０を支持部材（支持プレート）として、その両面に当接するように配置されている。ここでは、図１〜３に示すように、冷却プレート２０の第一面２０Ａ（図１〜３における上面）側に、昇圧用スイッチングユニットＳ１、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７、及び昇圧前平滑用コンデンサＣ１が配置されている。一方、冷却プレート２０の第二面２０Ｂ（図１〜３における下面）側にリアクトルＬ及び昇圧後平滑用コンデンサＣ２が配置されている。これは、各回路構成部品Ｐの高さを揃えるように配置した結果である。すなわち、本例では、昇圧用スイッチングユニットＳ１、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７、及び昇圧前平滑用コンデンサＣ１の高さが低く、リアクトルＬ及び昇圧後平滑用コンデンサＣ２の高さが高いことから、高さの低い回路構成部品Ｐを第一面２０Ａ側に、高さの高い回路構成部品Ｐを第二面２０Ｂ側に配置している。また、昇圧用スイッチングユニットＳ１、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７、及び昇圧前平滑用コンデンサＣ１における、冷却プレート２０とは反対側（図１〜３における上側）に、ブラケット４０を介して制御基板ＣＮが配置されている。

２．スイッチングユニットの構成及び配置
次に、昇圧用スイッチングユニットＳ１及び各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７の構成及びその配置について説明する。図４に示すように、昇圧用スイッチングユニットＳ１は、一方端が直流電源ＢＴの正極側に接続されたリアクトルＬの他方端に接続され、リアクトルＬに流れる電流のスイッチングを行うためのユニットである。また、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれの相電流を生成するための第一Ｕ相用スイッチングユニットＳ２、第一Ｖ相用スイッチングユニットＳ３、及び第一Ｗ相用スイッチングユニットＳ４と、第二モータ・ジェネレータＭＧ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれの相電流を生成するための第二Ｕ相用スイッチングユニットＳ５、第二Ｖ相用スイッチングユニットＳ６、及び第二Ｗ相用スイッチングユニットＳ７とから構成される。

図５は、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の内部構成を示す概略模式図である。本実施形態においては、昇圧用スイッチングユニットＳ１及び各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７は、いずれも同様の構成を有している。すなわち、図５に括弧が付されていない符号で示すように、昇圧用スイッチングユニットＳ１は、一組（ここでは２個）のスイッチング素子Ｑａ１及びＱｂ１と、各スイッチング素子Ｑａ１及びＱｂ１に並列接続されたダイオードＤａ１及びＤｂ１と、スイッチング素子Ｑａ１及びダイオードＤａ１に接続された正極端子Ｔｐ１と、スイッチング素子Ｑｂ１及びダイオードＤｂ１に接続された負極端子Ｔｎ１と、リアクトルＬ（図４参照）に接続される入力端子Ｔｉと、を備えている。また、図５に括弧内の符号で示すように、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７は、一組（ここでは２個）のスイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７と、各スイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７に並列接続されたダイオードＤａ２〜Ｄａ７及びＤｂ２〜Ｄｂ７と、スイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びダイオードＤａ２〜Ｄａ７に接続された正極端子Ｔｐ２〜Ｔｐ７と、スイッチング素子Ｑｂ２〜Ｑｂ７及びダイオードＤｂ２〜Ｄｂ７に接続された負極端子Ｔｎ２〜Ｔｎ７と、モータ・ジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の各相に接続される出力端子Ｔｏ２〜Ｔｏ７と、を備えている。ここで、スイッチング素子Ｑａ１〜Ｑａ７及びＱｂ１〜Ｑｂ７は、トランジスタにより構成されている。

ここでは、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７について、並列接続されるスイッチング素子Ｑａ１〜Ｑａ７とダイオードＤａ１〜Ｄａ７とが第一の導体板７６ａ上に配置され、同じく並列接続されるスイッチング素子Ｑｂ１〜Ｑｂ７とダイオードＤｂ１〜Ｄｂ７とが第二の導体板７６ｂ上に配置されている。そして、正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７は、第一の導体板７６ａに接続され、スイッチング素子Ｑａ１〜Ｑａ７の配置位置近傍に配置されている。また、負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７は、スイッチング素子Ｑｂ１〜Ｑｂ７及びダイオードＤｂ１〜Ｄｂ７に接続され、スイッチング素子Ｑｂ１〜Ｑｂ７の配置位置近傍に配置されている。また、入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏ２〜Ｔｏ７は、第二の導体板７６ｂに接続され、正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７とを結ぶ方向の負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７側の延長上に配置されている。なお、図５では明らかでないが、これら正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７、負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７、並びに入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏ２〜Ｔｏ７は、後述するように、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７を構成するパッケージの上面Ｓ１ａ〜Ｓ７ａ（図４参照）に配置されている。

本実施形態においては、図２〜４に示すように、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７は、それぞれ物理的に独立して形成されている。すなわち、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７は、各ユニット毎に、それを構成する上記の素子や端子等を樹脂成形により所定形状にパッケージングしたものとしている。ここでは、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７のパッケージは、いずれもほぼ同じ外形を有しており、一対のスイッチング素子Ｑａ１とＱｂ１、Ｑａ２とＱｂ２、・・・Ｑａ７とＱｂ７を結ぶ方向が長辺方向である長方形を平面形状とする立方体形状に形成されている。そして、正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７及び負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７は、いずれも各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７を構成するパッケージの同じ側の上面Ｓ１ａ〜Ｓ７ａ（スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の一側面、図２及び図３における上面であって図４に示される面）に配置されている。また、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７について、正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７とを結ぶ方向が、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７についての一対のスイッチング素子Ｑａ１とＱｂ１、Ｑａ２とＱｂ２、・・・Ｑａ７とＱｂ７を結ぶ方向、すなわちパッケージの上面Ｓ１ａ〜Ｓ７ａの長辺方向と平行に配置されている。更に、正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７が各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７のパッケージの長辺方向一方側（図４における上側）に配置され、負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７が他方側（図４における下側）に配置されている。なお、ここでは、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７について、正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７及び負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７は、パッケージの上面Ｓ１ａ〜Ｓ７ａの短辺方向中央よりも一方側（図４における左側）にずらして配置されているが、この方向の配置については任意に定めることができる。

入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏ２〜Ｔｏ７についても、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７を構成するパッケージの上面Ｓ１ａ〜Ｓ７ａに配置されている。また、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７について、入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏ２〜Ｔｏ７は、正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７とを結ぶ方向の負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７側、すなわち、一対のスイッチング素子Ｑａ１とＱｂ１、Ｑａ２とＱｂ２、・・・Ｑａ７とＱｂ７を結ぶ方向のスイッチング素子Ｑｂ１〜Ｑｂ７側の延長上に配置されている。また、図２及び図３に示すように、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７を構成するパッケージの上面Ｓ１ａ〜Ｓ７ａには、制御入力端子Ｔｃが突出するように配置されている。各制御入力端子Ｔｃの図示しない基端部は、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７内の各スイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７に接続されている。一方、制御入力端子Ｔｃの先端部は、ブラケット４０に形成された端子挿通孔４１に挿通されて制御基板ＣＮに接続されている。そして、この制御入力端子Ｔｃを介して送られる制御基板ＣＮからの制御信号（バイアス）により各スイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７が動作する。なお、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７を構成するパッケージの下面は、冷却プレート２０の第一面２０Ａに当接するように配置されている。

そして、図２〜４に示すように、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７は、上面Ｓ１ａ〜Ｓ７ａを同一方向に揃えるとともに、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７とを結ぶ方向（一対のスイッチング素子Ｑａ１とＱｂ１、Ｑａ２とＱｂ２、・・・Ｑａ７とＱｂ７を結ぶ方向）に対して直交する方向に一列に並べて配置している。これにより、平面形状が長方形の立方体形状である各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７を、そのパッケージの短辺方向に並べて配置されることになるので、７個のスイッチングユニットＳ１〜Ｓ７を、全長を小さく抑え、コンパクトにまとめて配置することができる。また、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７及び負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７は、これらを結ぶ方向に対して直交する方向に一列に並べて配置されることになる。したがって、後述するように、正極主バスバー３１及び負極主バスバー３２を、直線的で単純な配置形状とすることが可能となる。なお、ここで「直交」は、厳密な意味での直交である必要はなく、略直交までも含まれるものとする。

３．その他の回路構成部品Ｐの構成及び配置
次に、装置本体１０のその他の回路構成部品Ｐの構成及びその配置について説明する。図２及び図３に示すように、昇圧前平滑用コンデンサＣ１は、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の平面形状の長辺と略同一長さの長辺を有するとともに各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の平面形状の短辺よりも長い短辺を有する長方形を平面形状とし、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７よりも僅かに高い高さを有する立方体形状に形成されている。この昇圧前平滑用コンデンサＣ１は、昇圧用スイッチングユニットＳ１の第一Ｕ相用スイッチングユニットＳ２とは反対側に隣接して、昇圧前平滑用コンデンサＣ１の長辺が各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の長辺と平行になる向きで配置されている。すなわち、昇圧前平滑用コンデンサＣ１は、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７とを結ぶ方向に対して直交する方向に、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７と並べて配置されている。また、昇圧前平滑用コンデンサＣ１は、正極側入力端子Ｃ１ａ、負極側入力端子Ｃ１ｂ、正極側出力端子Ｃ１ｃ、及び負極側出力端子Ｃ１ｄを有している。そして、正極側入力端子Ｃ１ａと正極側出力端子Ｃ１ｃ、及び負極側入力端子Ｃ１ｂと負極側出力端子Ｃ１ｄは、それぞれ内部で電気的に接続されており、これらの間にコンデンサが接続されている。

昇圧用のリアクトルＬは、昇圧前平滑用コンデンサＣ１の平面形状と略同一の平面形状を有するとともに、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７及び昇圧前平滑用コンデンサＣ１よりも高い高さを有する立方体形状に形成されている。このリアクトルＬは、昇圧前平滑用コンデンサＣ１に対して冷却プレート２０を挿んだ反対側（冷却プレート２０の第二面２０Ｂ側）に配置されている。また、リアクトルＬは、第一端子Ｌａ及び第二端子Ｌｂを有している。そして、これら第一端子Ｌａと第二端子Ｌｂとの間に鉄芯を有するコイルが接続されている。なお、ここでは、第一端子Ｌａは第一垂直バスバー３４ａと一体的に形成されており、第二端子Ｌｂは第二垂直バスバー３４ｂと一体的に形成されている。

昇圧後平滑用コンデンサＣ２は、７個のスイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の全体の平面形状と略同一の平面形状を有するとともに、リアクトルＬと略同一の高さを有する立方体形状に形成されている。この昇圧後平滑用コンデンサＣ２は、７個のスイッチングユニットＳ１〜Ｓ７に対して冷却プレート２０を挿んだ反対側（冷却プレート２０の第二面２０Ｂ側）であって、リアクトルＬに隣接する位置に配置されている。また、昇圧後平滑用コンデンサＣ２は、正極側端子Ｃ２ａ及び負極側端子Ｃ２ｂを有している。そして、正極側端子Ｃ２ａと負極側端子Ｃ２ｂとの間にコンデンサが接続されている。なお、ここでは、正極側端子Ｃ２ａは第三垂直バスバー３５ａと一体的に形成されており、負極側端子Ｃ２ｂは第四垂直バスバー３５ｂと一体的に形成されている。

４．回路構成部品Ｐの電気的接続（バスバー３０の構成）
図２に示すように、バスバー３０は、正極主バスバー３１（正極バスバー）、負極主バスバー３２（負極バスバー）、正極入力バスバー３３ａ、負極入力バスバー３３ｂ、第一垂直バスバー３４ａ、第二垂直バスバー３４ｂ、第三垂直バスバー３５ａ、第四垂直バスバー３５ｂ、連結バスバー３６、及び６本の出力バスバー３７を有して構成されている。

図３に示すように、正極入力バスバー３３ａは、基端が昇圧前平滑用コンデンサＣ１の正極側入力端子Ｃ１ａに接続され、負極入力バスバー３３ｂは、基端が昇圧前平滑用コンデンサＣ１の負極側入力端子Ｃ１ｂに接続される。また図示は省略するが、正極入力バスバー３３ａの先端は直流電源ＢＴの正極側に接続され、負極入力バスバー３３ｂの先端は直流電源ＢＴの負極側に接続される（図４参照）。

第一垂直バスバー３４ａ、第二垂直バスバー３４ｂ、第三垂直バスバー３５ａ、及び第四垂直バスバー３５ｂは、いずれも冷却プレート２０の法線方向（冷却プレート２０に垂直な方向）に沿って直線的に配置されている。ここでは、これら第一から第四垂直バスバー３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂの形状は、いずれも一定幅の帯状としている。そして、第一から第四垂直バスバー３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂは、冷却プレート２０に形成されたバスバー挿通孔２２に挿通されることにより、冷却プレート２０を法線方向に貫通して配置されている。これにより、第一から第四垂直バスバー３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂは、冷却プレート２０の第一面２０Ａ側と第二面２０Ｂ側とを電気的に接続している。

すなわち、第一垂直バスバー３４ａは、リアクトルＬの第一端子Ｌａと一体的に形成されており、先端が昇圧前平滑用コンデンサＣ１の正極側出力端子Ｃ１ｃに接続されている。第二垂直バスバー３４ｂは、リアクトルＬの第二端子Ｌｂと一体的に形成されており、先端が連結バスバー３６の先端に接続されている。連結バスバー３６は、冷却プレート２０の第一面２０Ａ側において冷却プレート２０に平行に配置されており、基端は昇圧用スイッチングユニットＳ１の入力端子Ｔｉに接続されている。すなわち、連結バスバー３６は、リアクトルＬから延びる第二垂直バスバー３４ｂと昇圧用スイッチングユニットＳ１の入力端子Ｔｉとを連結している。第三垂直バスバー３５ａは、昇圧後平滑用コンデンサＣ２の正極側端子Ｃ２ａと一体的に形成されており、先端が後述する正極主バスバー３１の入力端部３１ｂに接続されている。第四垂直バスバー３５ｂは、昇圧後平滑用コンデンサＣ２の負極側端子Ｃ２ｂと一体的に形成されており、先端が昇圧前平滑用コンデンサＣ１の負極側出力端子Ｃ１ｄ及び後述する負極主バスバー３２の入力端部３２ｂに接続されている。

正極主バスバー３１及び負極主バスバー３２は、共に各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７との間に、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７における正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７とを結ぶ方向に対して直交する方向に沿って延びるように配置されている。そして、正極主バスバー３１は、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の各正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７に接続され、負極主バスバー３２は、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の各負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７に接続される。なお、ここで「直交」は、厳密な意味での直交である必要はなく、略直交までも含まれるものとする。

正極主バスバー３１は、本体部３１ａと、入力端部３１ｂと、枝部３１ｃとを有して構成されている。本体部３１ａは、直線的な一定幅の帯状に形成されている。そして、本体部３１ａは、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７についての正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７とを結ぶ方向に対して直交する方向に沿って延びるように配置される。この本体部３１ａの長さは、一方端に配置されるスイッチングユニットである昇圧用スイッチングユニットＳ１の正極端子Ｔｐ１と負極端子Ｔｎ１とを結ぶ線と、他方端に配置される第二Ｗ相用スイッチングユニットＳ７の正極端子Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ７とを結ぶ線との間の距離より長く形成する。入力端部３１ｂは、本体部３１ａの一方の端部（ここでは昇圧用スイッチングユニットＳ１側の端部）に形成されている。この入力端部３１ｂは、ここでは、スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７が配置される側とは反対側（図２及び図３における上側）に折り曲げて形成されている。そして、この入力端部３１ｂに、昇圧用スイッチングユニットＳ１と昇圧前平滑用コンデンサＣ１との隙間付近に配される第三垂直バスバー３５ａの先端部が接続されている。枝部３１ｃは、本体部３１ａと、各正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７とを接続するための部分である。そのため、枝部３１ｃは、本体部３１ａに対して正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７が配置されている側に、正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７の数と同数（ここでは７個）、本体部３１ａから突出して形成されている。ここでは、本体部３１ａと各正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７とをほぼ最短距離で接続するため、本体部３１ａに直交する方向（正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７とを結ぶ方向）に突出するように形成されている。また、枝部３１ｃの正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と接続される先端部は、スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７が配置される側とは反対側（図２及び図３における上側）に僅かに折り曲げられて形成されている。

負極主バスバー３２は、正極主バスバー３１と同様に、本体部３２ａと、入力端部３２ｂと、枝部３２ｃとを有して構成されている。これら本体部３２ａ、入力端部３２ｂ、及び枝部３２ｃの構成は、正極主バスバー３１の本体部３１ａ、入力端部３１ｂ、及び枝部３１ｃの構成と同様である。但し、ここでは、負極主バスバー３２の入力端部３２ｂは折り曲げて形成されていない。また、枝部３２ｃは、本体部３２ａに対して負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７が配置されている側に、負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７の数と同数（ここでは７個）、本体部３２ａから突出して形成されている。ここで、負極主バスバー３２の枝部３２ｃの形状は、正極主バスバー３１の枝部３１ｃと対象な形状としている。したがって、負極主バスバー３２の枝部３２ｃの長さと、正極主バスバー３１の枝部３１ｃの長さとは等しくなっている。したがって、正極バスバー及び負極バスバーに供給される電流又は電圧が変動した場合であっても、各スイッチングユニットについての正極端子及び負極端子に対して電流又は電圧の変動がほぼ同時に伝達されるようにできる。よって、各スイッチングユニットについての正極端子と負極端子とで供給される電流又は電圧に差が生じることを抑制できる。

また、正極主バスバー３１の本体部３１ａと、負極主バスバー３２の本体部３２ａとは、重ね合わせて配置されている。このように配置することにより、正極主バスバー３１の本体部３１ａ及び負極主バスバー３２の本体部３２ａをそれぞれ反対方向に流れる平行な電流の影響により、本体部３１ａ及び本体部３２ａの周りに発生する磁界を相殺することができ、正極主バスバー３１及び負極主バスバー３２のインダクタンスを低減することができる。なお、本実施形態においては、正極主バスバー３１の本体部３１ａと、負極主バスバー３２の本体部３２ａとが全体的に重なるように配置しているが、これらの一部のみが重なるように配置してもよい。

６本の出力バスバー３７は、それぞれ基端が各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７の出力端子Ｔｏ２〜Ｔｏ７に接続される。また、６本の出力バスバー３７の先端は、それぞれモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に接続される。ここでは、各出力バスバー３７の形状は、いずれも一定幅の帯状としている。そして、各出力バスバー３７は、正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ７と負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ７とを結ぶ方向に沿って配置されている。この際、各出力バスバー３７の先端側は、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７のパッケージの長辺方向の一方の端面から突出するように配置されている。なお、この出力バスバー３７と、モータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２との接続部の構成については、図８に基づいて後に説明する。

５．冷却プレート２０の構成
図６は、冷却プレート２０の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。この図に示すように、冷却プレート２０は、内部に冷却液の流路となる冷却流路２１を有する平板状に形成されている。冷却流路２１は、冷却プレート２０の両面に配置される回路構成部品Ｐを効率的に冷却できるように、後述するバスバー挿通孔２２を回避しつつ、冷却プレート２０の回路構成部品Ｐが配置される領域の略全体に配されている。ここでは、冷却流路２１は、略Ｕ字状に循環する流路を形成している。また、冷却流路２１は、その流路の両端部に、後述するインバータケース５０に設けられた接続用流路５３（図７参照）の端部に接続され、この接続用流路５３を介してインバータケース５０の冷却液室５２（図１参照）と連通する流路開口部２１ａを有している。後述するように、冷却プレート２０は、第一面２０Ａがインバータケース５０に対向して支持されるので、流路開口部２１ａは、第一面２０Ａに設けられている。そして、冷却プレート２０の第一面２０Ａ又は第二面２０Ｂに当接するように、上記各回路構成部品Ｐが配置されている。これにより、各回路構成部品Ｐは、冷却流路２１内を流れる冷却液との間で熱交換して冷却される。なお、本実施形態に係る回路構成部品Ｐの中で、最も発熱量が大きいのは昇圧用スイッチングユニットＳ１及び各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７であり、次に発熱量が大きいのはリアクトルＬである。昇圧前平滑用コンデンサＣ１及び昇圧後平滑用コンデンサＣ２はほとんど発熱しないが、熱に弱いので同様に冷却される。

また、本実施形態においては、冷却プレート２０の外形は、後述するインバータケース５０の一方側端面５０Ａ（図７参照）の外周形状と略同一形状に形成されている。そして、冷却プレート２０の外周部分には、インバータケース５０の一方側端面５０Ａの形状に合わせて複数の膨出部が形成されており、主としてこの膨出部に、締結部材としてのボルト７１を挿通するための複数の締結用孔２３が形成されている。各締結用孔２３は、後述するインバータケース５０の雌ねじ部５５ａ（図７参照）の位置に対応して配置されている。また、冷却プレート２０には、上記のとおり、第一から第四垂直バスバー３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂが挿通される４個のバスバー挿通孔２２が、冷却プレート２０の法線方向に貫通するように設けられている。これらの４個のバスバー挿通孔２２の配置は、リアクトルＬ又は昇圧後平滑用コンデンサＣ２の端子と一体的に形成された第一から第四垂直バスバー３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂの配置に合わせたものとなっている。また、各バスバー挿通孔２２の形状は、ここでは、第一から第四垂直バスバー３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂの断面形状に合わせて、スリット状に形成されている。

冷却プレート２０には、図１及び図７に示すように、第一面２０Ａ側に配置されている６本の出力バスバー３７の先端部近傍の領域に、第二面２０Ｂ側と連通して開口する第一連通開口部２４が形成されている。この第一連通開口部２４は、出力バスバー３７の先端部とモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）との電気的接続を、冷却プレート２０の第二面２０Ｂ側から外すことを可能にするための開口部である。ここでは、第一連通開口部２４の形状は、後述するインバータケース５０の接続開口空間５７の一方側端面５０Ａでの開口部形状と同一形状としている。また、第一面２０Ａ側に配置されている正極入力バスバー３３ａ及び負極入力バスバー３３ｂの先端部近傍の領域にも、第二面２０Ｂ側と連通して開口する第二連通開口部２５が形成されている。この第二連通開口部２５は、正極入力バスバー３３ａ及び負極入力バスバー３３ｂの先端部と直流電源ＢＴとの電気的接続を、冷却プレート２０の第二面２０Ｂ側から外すことを可能にするための開口部である。なお、これら第一連通開口部２４及び第二連通開口部２５の役割については、後に詳細に説明する。

５．制御基板ＣＮ及びブラケット４０
制御基板ＣＮは、昇圧用スイッチングユニットＳ１及び各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７の動作制御を行う。本実施形態においては、制御基板ＣＮは、ブラケット４０を介して、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７及び昇圧前平滑用コンデンサＣ１における、冷却プレート２０とは反対側（図１〜３における上側）に支持されている。この制御基板ＣＮには、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７の上面Ｓ１ａ〜Ｓ７ａ上に突出して設けられた複数の制御入力端子Ｔｃの先端部が接続されている。これらの制御入力端子Ｔｃを挿通するために、ブラケット４０における各制御入力端子Ｔｃに対応する位置には端子挿通孔４１が形成されている。制御基板ＣＮは、この制御入力端子Ｔｃを介して各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７内のスイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７に制御信号（バイアス）を出力し、スイッチング素子Ｑａ２〜Ｑａ７及びＱｂ２〜Ｑｂ７の動作制御を行う。

６．インバータケース５０及びインバータカバー６０
次に、装置本体１０を収納するためのインバータケース５０及びインバータカバー６０について説明する。図７は、インバータケース５０及びインバータカバー６０による装置本体１０の収納状態を示す図である。この図７及び図８は、図１〜３とは上下関係が逆に描かれている。

図１、図７及び図８に示すように、インバータケース５０は、平面視が概略長方形状の外周に沿って立設された周壁５５と、一方側（図１における下側、図７及び図８における上側）に開口部を有するケース側収納空間５１と、このケース側収納空間５１と隔壁５４により隔てられ、他方側（図１における上側、図７及び図８における下側）に開口部を有する冷却液室５２とを有する箱状に形成されている。図７に示すように、ケース側収納空間５１は、周壁５５と隔壁５４とにより区画され、隔壁５４の一方側に形成された略立方体形状の空間となっている。インバータケース５０の周壁５５の一方側端面５０Ａ（プレート支持部）には、ボルト７１が締結される雌ねじ部５５ａが形成されている。そして、ケース側収納空間５１の開口部の周囲におけるインバータケース５０の周壁５５の一方側端面５０Ａに、冷却プレート２０の他方側面である第一面２０Ａの外周部分が載置されて支持される。この際、冷却プレート２０は、締結用孔２３に挿通されて雌ねじ部５５ａに締結されるボルト７１により、後述するインバータカバー６０とともに、インバータケース５０に固定される。

インバータケース５０に冷却プレート２０が支持された状態では、ケース側収納空間５１内に、冷却プレート２０の第一面２０Ａに配置された昇圧用スイッチングユニットＳ１、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７、及び昇圧前平滑用コンデンサＣ１、並びにブラケット４０を介してスイッチングユニットＳ１〜Ｓ７上に配置された制御基板ＣＮが収納される。よって、ケース側収納空間５１は、これらが収納可能な大きさ及び形状を備えるように形成されている。また、上記のとおり、冷却プレート２０の外周形状は、インバータケース５０の一方側端面５０Ａの外周形状と略同一形状に形成されている。そして、この冷却プレート２０の外周部分と、インバータケース５０の周壁５５の一方側端面５０Ａとの間は、シール材等により防水される。

また、ケース側収納空間５１の内部における、冷却プレート２０の流路開口部２１ａが設けられた位置に対応する位置には、接続用流路５３を構成する円筒部５３ａが立設されている。この円筒部５３ａの一方側端面は、インバータケース５０の周壁５５の一方側端面５０Ａと同一平面状に配置されている。したがって、冷却プレート２０を周壁５５の一方側端面５０Ａに載置した状態で、冷却プレート２０の第一面２０Ａに設けられた流路開口部２１ａが接続用流路５３に接続されることになる。図１に示すように、この接続用流路５３は、隔壁５４を貫通して冷却液室５２に連通している。

図１に示すように、冷却液室５２は、周壁５５と隔壁５４とにより区画され、隔壁５４の他方側に形成された略立方体形状の空間となっている。冷却液室５２の開口部の周囲におけるインバータケース５０の周壁５５の他方側端面５０Ｂは、図８に示すように、ミッションケース７０に載置されて取り付けられる。冷却液室５２は、ミッションケース７０に設けられた冷却液の流路と連通しており、冷却液室５２内に冷却液が流れるように構成されている。また、インバータケース５０は、図７及び図８に示すように、周壁５５の外周側（ケース外周側）に、ミッションケース７０への取付部としてのフランジ部５８を有している。このフランジ部５８には、締結部材としてのボルト７２を挿通するための複数の締結用孔５８ａが形成されている。インバータケース５０は、この締結用孔５８ａに挿通されたボルト７２によりミッションケース７０に一体的に締結される。

また、図１及び図７に示すように、インバータケース５０は、ケース側収納空間５１内に、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７の出力端子Ｔｏ２〜Ｔｏ７に接続された６本の出力バスバー３７が配されるバスバー配置溝５６と、６本の出力バスバー３７の先端部近傍の領域において、周壁５５に沿ってインバータケース５０の一方側端面５０Ａから他方側端面５０Ｂまで一方側端面５０Ａの法線方向に貫通して開口する接続開口空間５７とを有している。バスバー配置溝５６は、各出力バスバー３７の配置に合わせて設けられ、ケース側収納空間５１と接続開口空間５７とをつなぐ断面コの字状の６本の溝である。接続開口空間５７は、ここでは、６本の出力バスバー３７の先端部近傍の領域をつないで一つの空間として形成している。図８に示すように、この接続開口空間５７内には、モータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）にそれぞれ電気的に接続された６本のモータ接続端子７７が、ミッションケース７０側から延設されて配置されている。ここでは、各出力バスバー３７の先端部にボルト挿通孔が設けられており、このボルト挿通孔に挿通された締結部材としてのボルト７３により、各出力バスバー３７の先端部がモータ接続端子７７の先端部（図８における上端部）に接続されている。よって、本実施形態においては、２個のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２がインバータ装置による電力供給対象である。そして、これらのモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を収納するミッションケース７０が、電力供給対象が収納される本体ケースとなる。また、ここでは、各出力バスバー３７の先端部及び各モータ接続端子７７の先端部が、回路構成部品Ｐと電力供給対象との接続端子となる。

図１、図７及び図８に示すように、インバータカバー６０は、カバー本体６１と、このカバー本体６１から分離可能な補助カバー６２とを有して構成されている。カバー本体６１は、他方側（図１における上側、図７及び図８における下側）に開口部を有する略立方体形状のカバー側収納空間６１ａを内部に形成する箱状の部材である。このカバー本体６１の他方側端部には、冷却プレート２０と平行な方向に拡張されたフランジ部６１ｂが形成されている。このフランジ部６１ｂには、ボルト７１が挿通される締結用孔６１ｃが設けられている。各締結用孔６１ｃは、冷却プレート２０の締結用孔２３及びインバータケース５０の雌ねじ部５５ａの位置に対応して配置されている。そして、図８にも示すように、カバー本体６１は、冷却プレート２０の一方側面である第二面２０Ｂ上に載置されて支持される。この際、カバー本体６１は、締結用孔６１ｃ及び冷却プレート２０の締結用孔２３に挿通されて雌ねじ部５５ａに締結されるボルト７１により、冷却プレート２０とともに、インバータケース５０に固定される。

冷却プレート２０の第二面２０Ｂ上にカバー本体６１が載置された状態では、カバー側収納空間６１ａ内に、冷却プレート２０の第二面２０Ｂに配置されたリアクトルＬ及び昇圧後平滑用コンデンサＣ２が収納される。よって、カバー側収納空間６１ａは、これらが収納可能な大きさ及び形状を備えるように形成されている。そして、カバー本体６１のフランジ部６１ｂと冷却プレート２０との間は、シール材等により防水される。

図１及び図７に示すように、補助カバー６２は、カバー本体６１に隣接して配置され、カバー本体６１から分離可能に構成されたインバータカバー６０の一部である。この補助カバー６２は、冷却プレート２０の第一連通開口部２４の一方側（第二面２０Ｂ側）を覆うことにより、６本の出力バスバー３７の先端部近傍及び６本のモータ接続端子７７の先端部が配置されたインバータケース５０の接続開口空間５７の一方側を覆うカバーである。ここでは、補助カバー６２は、冷却プレート２０の第一連通開口部２４の形状に合致する形状の膨出部６２ａと、この膨出部６２ａの周囲において冷却プレート２０と平行な方向に拡張されたフランジ部６２ｂが形成されている。このフランジ部６２ｂには、ボルト７１が挿通される締結用孔６２ｃが設けられている。各挿通孔６２ｃは、冷却プレート２０の締結用孔２３及びインバータケース５０の雌ねじ部５５ａの位置に対応して配置されている。そして、図８にも示すように、補助カバー６２は、冷却プレート２０の一方側面である第二面２０Ｂ上における、第一連通開口部２４の周囲に載置されて支持される。この際、補助カバー６２は、カバー本体６１と同様に、締結用孔６１ｃ及び冷却プレート２０の締結用孔２３に挿通されて雌ねじ部５５ａに締結されるボルト７１により、冷却プレート２０とともに、インバータケース５０に固定される。

冷却プレート２０の第二面２０Ｂ上に補助カバー６２が載置された状態では、冷却プレート２０の第一連通開口部２４、及びこれに連通するインバータケース５０の接続開口空間５７の一方側が補助カバー６２により覆われる。そして、補助カバー６２のフランジ部６２ｂと冷却プレート２０との間は、シール材等により防水される。

７．インバータ装置のミッションケース７０からの分離
上記のとおり、インバータケース５０の接続開口空間５７内に６本の出力バスバー３７の先端部近傍が配置されている。また、図８に示すように、この接続開口空間５７内には、モータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の各相にそれぞれ電気的に接続された６本のモータ接続端子７７が、ミッションケース７０側から延設されて配置されている。そして、モータ接続端子７７の先端部に、各出力バスバー３７の先端部がボルト７３により接続されている。一方、補助カバー６２は、冷却プレート２０の第一連通開口部２４の一方側（第二面２０Ｂ側）を覆うことにより、６本の出力バスバー３７の先端部近傍が配置されたインバータケース５０の接続開口空間５７の一方側を覆うように設けられている。したがって、各出力バスバー３７の先端部と６本のモータ接続端子７７との接続部は、補助カバー６２を冷却プレート２０から分離した状態で、その接続を分離可能に露出するように設けられている。すなわち、図９に示すように、補助カバー６２を取り外した状態では、接続開口空間５７の内部にあるボルト７３は、冷却プレート２０の一方側（第二面２０Ｂ側）から工具を挿入可能な状態で露出する。よって、冷却プレート２０の第一連通開口部２４の一方側（第二面２０Ｂ側）から、工具を挿入してボルト７３を外すことにより、容易に出力バスバー３７とモータ接続端子７７との接続を外すことができる。これにより、インバータ装置は、ミッションケース７０に対して、インバータケース５０の外周側のボルト７２により締結されているのみとなる。

また、インバータケース５０は、図７及び図８に示すように、周壁５５の外周側（ケース外周側）のフランジ部５８に設けられた複数の締結用孔５８ａに挿通されたボルト７２により、ミッションケース７０に一体的に締結されている。すなわち、このインバータケース５０をミッションケース７０に固定しているボルト７２は、常にインバータケース５０の外側に露出した状態となっている。したがって、上記のとおり、補助カバー６２を取り外して出力バスバー３７とモータ接続端子７７との接続を外しておけば、インバータケース５０は、冷却プレート２０及びインバータカバー６０のカバー本体６１を支持した状態のままで、ミッションケース７０から容易に分離することができる。このため、本実施形態に係るインバータ装置は、回路構成部品Ｐを含む内部の構成を分解することなく、一体的な状態のままでミッションケース７０から分離することができる。したがって、インバータ装置の交換等の作業を非常に容易に行うことができる。

８．その他の実施形態
（１）上記実施形態においては、各スイッチングユニットＳ１〜Ｓ７がそれぞれ物理的に独立して形成されている場合について説明した。しかし、本発明におけるスイッチングユニットは、各ユニットが物理的に独立したものに限定されない。したがって、例えば、全てのスイッチングユニットＳ１〜Ｓ７が樹脂成形等により一体的に形成し、或いは各モータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に対応する３個等の複数のスイッチングユニットを一組として樹脂成形等により一体的に形成することも、好適な実施形態の一つである。

（２）上記実施形態においては、冷却プレート２０の第一面２０Ａ側に、昇圧用スイッチングユニットＳ１、各相用スイッチングユニットＳ２〜Ｓ７、及び昇圧前平滑用コンデンサＣ１を配置し、第二面２０Ｂ側にリアクトルＬ及び昇圧後平滑用コンデンサＣ２を配置する場合を例として説明した。しかし、この各回路構成部品Ｐの配置は一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

（３）上記実施形態においては、冷却プレート２０の外形は、インバータケース５０の一方側端面５０Ａの外周形状と略同一形状に形成されている場合について説明した。しかし、冷却プレート２０の外形はこれに限定されるものではなく、インバータケース５０の一方側端面５０Ａの外周形状より大きい形状、すなわち冷却プレート２０の外周部分がインバータケース５０の周壁５５の外周よりも外方に突出する形状とすることも可能である。また逆に、冷却プレート２０の外周部分がインバータケース５０の一方側端面５０Ａの外周より内方に位置するような冷却プレート２０の外形とすることも可能である。但し、この場合においても、冷却プレート２０の外周部分の少なくとも一部がインバータケース５０の一方側端面５０Ａに載置されて支持される構成とすると好適である。なお、このような構成とする場合には、インバータカバー６０がインバータケース５０の一方側端面５０Ａ上に直接に載置される部分もできるので、その部分では、インバータケース５０の一方側端面５０Ａとインバータカバー６０との間をシール材等により防水する。

（４）上記実施形態においては、２個のモータ・ジェネレータＭＧ１及びＭＧ２を動作させるためのインバータ装置を例として説明した。しかし、モータ・ジェネレータの数は適宜変更が可能である。したがって、本発明を１個のモータ・ジェネレータの動作のためのインバータ装置に適用することも好適な実施形態の一つである。この場合、各相用スイッチングユニットは３個となる。また、本発明を３個以上のモータ・ジェネレータの動作のためのインバータ装置に適用することも好適な実施形態の一つである。

（５）上記実施形態においては、出力バスバー３７の先端部が、冷却プレート２０の第一面２０Ａ側にあるインバータケース５０のケース側収納空間５１の一部である接続開口空間５７内に配置されている場合を例として説明した。しかし、出力バスバー３７の配置はこれに限定されるものではない。したがって、例えば冷却プレート２０の第一面２０Ａ側の回路構成部品Ｐと第二面２０Ｂ側の回路構成部品Ｐとを入れ替えて、出力バスバー３７の先端部が、冷却プレート２０の第二面２０Ｂ側にあるカバー側収納空間６１ａ内に配置される構成とすることも好適な実施形態の一つである。この場合、ミッションケース７０側から延設されるモータ接続端子７７は、インバータケース５０の接続開口空間５７及び冷却プレート２０の第一連通開口部２４内を通って、その先端部がカバー側収納空間６１ａ内となるように設けられる。そして、インバータカバー６０は、出力バスバー３７の先端部近傍を覆う補助カバー６２をカバー本体６１から分離可能に設けることも可能であるが、このような補助カバー６２を設けない一体的なインバータカバー６０とすることも可能である。

本発明の実施形態に係るインバータ装置の全体を示す分解斜視図 本発明の実施形態に係る装置本体の分解斜視図 本発明の実施形態に係る装置本体の斜視図 本発明の実施形態に係る装置本体の概略の回路構成を示す模式図 本発明の実施形態に係るスイッチングユニットの内部構成を示す概略模式図 本発明の実施形態に係る冷却プレートの構成を示す図 本発明の実施形態に係るインバータケース及びインバータカバーによる装置本体の収納状態を示す図 本発明の実施形態に係るインバータ装置の縦断面図 本発明の実施形態に係るインバータ装置の補助カバーを分離した状態の平面図 背景技術に係るインバータ装置の回路構成を示す図

符号の説明

１０：装置本体
２０：冷却プレート（支持プレート）
２０Ａ：第一面（他方側面）
２０Ｂ：第二面（一方側面）
２１：冷却流路
２１ａ：流路開口部
２４：第一連通開口部（連通開口部）
３０：バスバー
３１：正極主バスバー（正極バスバー）
３１ａ：正極主バスバーの本体部
３１ｃ：正極主バスバーの枝部
３２：負極主バスバー（負極バスバー）
３２ａ：負極主バスバーの本体部
３２ｃ：負極主バスバーの枝部
３７：出力バスバー（接続端子）
５０：インバータケース
５０Ａ：一方側端面（プレート支持部）
５１：ケース側収納空間
５２：冷却液室
５３：接続用流路
５４：隔壁
５８：フランジ部（取付部）
６０：インバータカバー
６１：カバー本体
６１ａ：カバー側収納空間
６２：補助カバー
７０：トランスミッションケース（本体ケース）
７７：モータ接続端子（接続端子）
ＭＧ１、ＭＧ２：モータ・ジェネレータ（電力供給対象）
Ｐ：回路構成部品
Ｌ：リアクトル
Ｃ１：昇圧前平滑用コンデンサ
Ｃ２：昇圧後平滑用コンデンサ
Ｓ１：昇圧用スイッチングユニット
Ｓ２〜Ｓ７：各相用スイッチングユニット
Ｓ１ａ〜Ｓ７ａ：上面（一側面）
Ｑａ１〜Ｑａ７、Ｑｂ１〜Ｑｂ７：スイッチング素子
Ｔｐ１〜Ｔｐ７：正極端子
Ｔｎ１〜Ｔｎ７：負極端子
Ｔｉ：入力端子
Ｔｏ２〜Ｔｏ７：出力端子

Claims (4)

1. 内部に冷却液の流路を有する冷却プレートの一方の面に当接させて、昇圧用のリアクトル、モータ・ジェネレータの各相の相電流を生成するための複数の各相用スイッチングユニット、前記リアクトルに接続される昇圧用スイッチングユニット、前記リアクトルによる昇圧前の電圧を平滑化する昇圧前平滑用コンデンサ、及び前記リアクトルによる昇圧後の電圧を平滑化する昇圧後平滑用コンデンサを含む複数の回路構成部品の中の一部を配置し、残りを前記冷却プレートの他方の面に当接させて配置したインバータ装置であって、
   前記各相用スイッチングユニット又は前記昇圧用スイッチングユニットとしての複数のスイッチングユニットは、それぞれがほぼ同じ外形を有するとともに長方形を平面形状とする立方体形状に形成され、その平面形状の短辺方向に一列に並べて配置され、
   前記昇圧前平滑用コンデンサは、前記各スイッチングユニットの平面形状の長辺と略同一長さの長辺を有するとともに前記各スイッチングユニットの平面形状の短辺よりも長い短辺を有する長方形を平面形状とする立方体形状に形成され、その長辺が前記各スイッチングユニットの長辺に平行になる向きであって、前記複数のスイッチングユニットの全体に対して隣接して配置され、
   前記リアクトルは、前記昇圧前平滑用コンデンサの平面形状と略同一の平面形状を有するとともに、前記各スイッチングユニット及び前記昇圧前平滑用コンデンサよりも高い高さを有する立方体形状に形成され、前記昇圧前平滑用コンデンサに対して前記冷却プレートを挿んだ反対側に配置され、
   前記昇圧後平滑用コンデンサは、前記複数のスイッチングユニットの全体の平面形状と略同一の平面形状を有するとともに、前記リアクトルと略同一の高さを有する立方体形状に形成され、前記複数のスイッチングユニットの全体に対して前記冷却プレートを挿んだ反対側であって、前記リアクトルに隣接する位置に配置されているインバータ装置。
2. 前記冷却プレートを前記他方の面側から支持するプレート支持部と、前記冷却プレートの前記他方の面に配置されている前記回路構成部品を収納する収納空間と、該収納空間を介して前記冷却プレートに平行に設けられた隔壁により前記収納空間と隔てられ、冷却液が流れる冷却液室と、を有するインバータケースを更に備える請求項１に記載のインバータ装置。
3. 前記冷却プレートは、前記冷却液の流路の両端部近傍に、それぞれ接続用流路を介して前記冷却液室と連通する流路開口部を備える請求項２に記載のインバータ装置。
4. 前記冷却プレートの一方の面側と他方の面側とを電気的に接続するためのバスバーが、前記冷却プレートを法線方向に貫通して配置されている請求項１から３の何れか一項に記載のインバータ装置。

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