QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
Diese Anmeldung basiert auf der Priorität der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-193764 , eingereicht am 19. September 2013, deren Beschreibung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist, und nimmt das Vorrecht der Priorität derselben in Anspruch.This application is based on the priority of the earlier ones Japanese Patent Application No. 2013-193764 , filed Sep. 19, 2013, the disclosure of which is incorporated herein by reference, and claims the benefit of the same.
HINTERGRUNDBACKGROUND
(Technisches Gebiet)(Technical field)
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug, die in beispielsweise Personenkraftwagen und Lastkraftwagen eingebaut ist.The present invention relates to a rotary electric machine for a vehicle installed in, for example, passenger cars and trucks.
(Verwandte Technik)(Related Technology)
Drehende elektrische Maschinen eines Typs mit einer integrierten Steuereinheit sind bekannt (siehe zum Beispiel die Patentliteratur JP-A-2011-097806 ). Eine solche drehende elektrische Maschine weist einen hinteren Träger, der an demselben eine Wechselrichterleistungsschaltung hält und fixiert, eine Steuerleiterplatte, die die Wechselrichterleistungsschaltung steuert, und einen Harzmantel, der die Steuerleiterplatte umschließt, auf. Die Steuerleiterplatte ist in dem Harzmantel, der an einem hinteren Abschnitt des hinteren Trägers angebracht ist, gehäust, wobei ein Deckel an einem oberen Abschnitt des Harzmantels befestigt ist, um einen Eintritt von Fremdstoffen in den Harzmantel zu verhindern. Die drehende elektrische Maschine weist einen Rotor, der eine Welle, deren hinteres Ende mit einem magnetischen Positionssensor versehen ist, hat, auf.Rotary electrical machines of one type with an integrated control unit are known (see, for example, the patent literature JP-A-2011-097806 ). Such a rotary electric machine has a rear bracket holding and fixing thereon an inverter power circuit, a control board controlling the inverter power circuit, and a resin shell enclosing the control board. The control circuit board is housed in the resin shell attached to a rear portion of the rear bracket, with a cover attached to an upper portion of the resin shell to prevent entry of foreign matter into the resin shell. The rotary electric machine has a rotor having a shaft whose rear end is provided with a magnetic position sensor.
Wie es im Vorhergehenden erwähnt ist, ist die Steuerleiterplatte, die in der Patentliteratur JP-A-2011-097806 offenbart ist, in einem Harzmantel gehäust. Eine Signalleitung ist daher erforderlich, um durch den Harzmantel zu gehen, um eine Verbindung zwischen dem magnetischen Positionssensor, der sich außerhalb des Harzmantels befindet, und der Steuerleiterplatte einzurichten. Dies wirft ein Problem eines Verkomplizierens der peripheren Strukturen der Steuerleiterplatte und des Harzmantels auf. Da es ferner erforderlich ist, dass die Signalleitung durch den Harzmantel geht, um eine Verbindung zwischen dem magnetischen Positionssensor und der Steuerleiterplatte einzurichten, ist es wahrscheinlich, dass ein Fremdstoff, wie zum Beispiel Wasser, durch eine Öffnungsregion für die Signalleitungsführung in den Harzmantel eintritt, und daher muss eine Maßnahme gegen den Eintritt von Fremdstoff durch beispielsweise ein Beschichten eines abdichtenden Materials auf die Öffnungsregion ergriffen werden. Die Strukturen werden daher weiter verkompliziert.As mentioned above, the control circuit board disclosed in the patent literature JP-A-2011-097806 disclosed housed in a resin jacket. A signal line is therefore required to pass through the resin jacket to establish a connection between the magnetic position sensor located outside the resin jacket and the control circuit board. This raises a problem of complicating the peripheral structures of the control circuit board and the resin shell. Further, since the signal line is required to pass through the resin jacket to establish communication between the magnetic position sensor and the control circuit board, it is likely that an impurity such as water enters the resin jacket through a signal conducting guide opening region; and therefore, a measure must be taken against the entry of foreign matter by, for example, coating a sealing material on the opening region. The structures are therefore further complicated.
Wenn der magnetische Positionssensor an der Steuerleiterplatte angebracht werden kann, kann die Führung oder dergleichen der Signalleitung vereinfacht werden oder das abdichtende Material kann weggelassen werden. Dies ist jedoch nicht wünschenswert, da in diesem Fall die Anwesenheit des Harzmantels zwischen dem magnetischen Positionssensor und der Welle den Abstand dazwischen länger macht, und somit die Genauigkeit einer Positionserfassung verschlechtert wird.If the magnetic position sensor can be mounted on the control circuit board, the guide or the like of the signal line can be simplified or the sealing material can be omitted. However, this is not desirable because in this case the presence of the resin mantle between the magnetic position sensor and the shaft makes the distance therebetween longer and thus the accuracy of position detection is degraded.
KURZFASSUNGSHORT VERSION
Ein Ausführungsbeispiel schafft eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug, die die peripheren Strukturen einer Steuerleiterplatte und eines Mantels vereinfachen kann, und verhindern kann, dass die Genauigkeit einer Drehungserfassung verschlechtert wird.An embodiment provides a rotary electric machine for a vehicle, which can simplify the peripheral structures of a control circuit board and a shell, and can prevent the accuracy of rotation detection from being deteriorated.
Als ein Aspekt des Ausführungsbeispiels weist eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug einen Rotor, der eine drehende Welle hat, wobei an einem Ende derselben ein Drehungserfassungsmagnet angeordnet ist, einen Stator, der dem Rotor gegenüberliegt, einen Rahmen, der den Rotor und den Stator häust und hält, einen Leistungswandler, der eine Wechselstromspannung, die in einer Statorwicklung des Stators induziert wird, in eine Gleichstromspannung wandelt oder eine angelegte Gleichstromspannung in eine Wechselstromspannung wandelt, um die Wechselstromspannung an die Statorwicklung anzulegen, eine Steuerleiterplatte, an der ein Drehungswinkelsensor, der dem Drehungserfassungsmagnet gegenüberliegt, und eine Steuerschaltung, die den Leistungswandler steuert, angebracht sind, und einen Leiterplattenmantel auf, der die Steuerleiterplatte häust und ein Plattenglied, das aus einem nichtmagnetischen Metall hergestellt ist, aufweist, wobei sich das Plattenglied zwischen dem Drehungswinkelsensor und dem Drehungserfassungsmagnet befindet und an dem Rahmen fixiert ist.As an aspect of the embodiment, a rotary electric machine for a vehicle includes a rotor having a rotating shaft, at one end of which a rotation detecting magnet is disposed, a stator facing the rotor, a frame housing the rotor and the stator and holds a power converter that converts an AC voltage induced in a stator winding of the stator into a DC voltage or converts an applied DC voltage to an AC voltage to apply the AC voltage to the stator winding, a control circuit board to which a rotation angle sensor connected to the stator Opposite to a rotation detecting magnet, and a control circuit that controls the power converter are mounted, and a circuit board shell, which houses the control circuit board and a plate member, which is made of a non-magnetic metal, has, wherein the plate member between the rotation angle sensor and the rotation detecting magnet and is fixed to the frame.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Es zeigen:Show it:
1 ein Diagramm, das eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt; 1 1 is a diagram illustrating a rotary electric machine for a vehicle according to an embodiment;
2 ein Diagramm, das ein MOS-(= metal oxide semiconductor = Metall-Oxid-Halbleiter)Modul darstellt; 2 a diagram illustrating a MOS (= metal oxide semiconductor) module;
3 ein Diagramm, das eine H-Brücken-Schaltung darstellt; 3 a diagram illustrating an H-bridge circuit;
4 ein Diagramm, das ein spezifisches Beispiel eines Anordnens eines Drehungswinkelsensors darstellt; 4 Fig. 10 is a diagram illustrating a specific example of arranging a rotation angle sensor;
5 eine perspektivische Ansicht der drehenden elektrischen Maschine für ein Fahrzeug, die einen Leistungswandler aufweist; 5 a perspective view of the rotary electric machine for a vehicle having a power converter;
6 eine perspektivische Explosionsansicht, die den Leistungswandler darstellt; 6 an exploded perspective view illustrating the power converter;
7 ein schematisches Diagramm, das einen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss einer Seite einer positiven Elektrode und einen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss einer Seite einer negativen Elektrode darstellt; 7 12 is a schematic diagram illustrating an input / output terminal of a positive electrode side and an input / output terminal of a negative electrode side;
8 eine Draufsicht, die einen Zustand darstellt, in dem der Leistungswandler angebracht ist; 8th a plan view illustrating a state in which the power converter is mounted;
9 eine Teilquerschnittsansicht, die einen Rahmen darstellt; 9 a partial cross-sectional view illustrating a frame;
10 eine Draufsicht, die einen Harzmantel, in dem eine Steuerleiterplatte gehaust ist, darstellt; 10 a plan view illustrating a resin jacket in which a control circuit board is housed;
11 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XI-XI von 10; 11 a cross-sectional view along a line XI-XI of 10 ;
12 eine Draufsicht, die die Form der Steuerleiterplatte darstellt; und 12 a plan view illustrating the shape of the control circuit board; and
13 eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation des Leiterplattenmantels darstellt. 13 a cross-sectional view illustrating a modification of the printed circuit board jacket.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ist im Folgenden eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine drehende elektrische Maschine 100 für ein Fahrzeug (auf die im Folgenden einfach als eine „drehende elektrische Maschine 100” Bezug genommen ist) gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt. Wie in 1 gezeugt ist, weist die drehende elektrische Maschine 100 zwei Statorwicklungen 1A und 1B, eine Feldwicklung 2, zwei MOS-(= metal oxide semiconductor = Metall-Oxid-Halbleiter)Modulgruppen 3A und 3B, einen UVW-Phasen-Treiber 4A, einen XYZ-Phasen-Treiber 4B, eine H-Brücken-Schaltung 5, einen H-Brücken-Treiber 6, einen Drehungswinkelsensor 7, eine Steuerschaltung 8, eine Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9, eine Leistungsschaltung 10, eine Diode 11 und einen Kondensator 12 auf. Die drehende elektrische Maschine 100 wird ein ISG (integrierter Starter-Generator) genannt und funktioniert sowohl als ein Motor als auch ein Generator.With reference to the accompanying drawings, a rotary electric machine for a vehicle according to an embodiment will be described below. 1 is a schematic diagram showing a rotating electrical machine 100 for a vehicle (hereinafter referred to simply as a "rotating electric machine 100 Is referenced) according to the embodiment. As in 1 is fathered, points the rotating electrical machine 100 two stator windings 1A and 1B , a field winding 2 , two MOS (metal oxide semiconductor) module groups 3A and 3B , a UVW phase driver 4A , an XYZ phase driver 4B , an H-bridge circuit 5 , an H-bridge driver 6 , a rotation angle sensor 7 , a control circuit 8th , an input / output circuit 9 , a power circuit 10 , a diode 11 and a capacitor 12 on. The rotating electric machine 100 is called an ISG (Integrated Starter Generator) and works as both a motor and a generator.
Die Statorwicklung 1A ist eine Dreiphasen-Wicklung, die aus einer U-Phasen-Wicklung, einer V-Phasen-Wicklung und einer W-Phasen-Wicklung gebildet ist und um einen Statorkern (nicht gezeigt) gewickelt ist. Die Statorwicklung 1B ist ähnlicherweise eine Dreiphasen-Wicklung, die aus einer X-Phasen-Wicklung, einer Y-Phasen-Wicklung und einer Z-Phasen-Wicklung gebildet ist und um den Statorkern gewickelt ist, um sich an einer Position zu befinden, die von der Statorwicklung 1A um einen elektrischen Winkel von 30 Grad verschoben ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel konfigurieren die zwei Statorwicklungen 1A und 1B und der Statorkern einen Stator, der sich gegenüber einem Rotor befindet. Es sei bemerkt, dass die Zahl von Phasen von jeder der Statorwicklungen 1A und 1B eine andere als drei sein kann.The stator winding 1A is a three-phase winding formed of a U-phase winding, a V-phase winding and a W-phase winding, and wound around a stator core (not shown). The stator winding 1B Similarly, a three-phase winding formed of an X-phase winding, a Y-phase winding, and a Z-phase winding is wound around the stator core so as to be in a position away from the stator winding 1A is shifted by an electrical angle of 30 degrees. In the present embodiment, the two stator windings configure 1A and 1B and the stator core has a stator located opposite a rotor. It should be noted that the number of phases of each of the stator windings 1A and 1B can be other than three.
Die Feldwicklung 2 erzeugt ein magnetisches Feld für den Rotor, der eine drehende Welle, die über einen Riemen oder ein Getriebe eine Antriebskraft in eine/von einer Antriebsmaschine eingibt/ausgibt, hat. Die Feldwicklung 2 ist um Feldpole (nicht gezeigt) gewickelt, um den Rotor zu konfigurieren.The field winding 2 generates a magnetic field for the rotor having a rotating shaft that inputs / outputs a drive force to / from a prime mover via a belt or a transmission. The field winding 2 is wound around field poles (not shown) to configure the rotor.
Die MOS-Modulgruppe 3A ist mit der Statorwicklung 1A verbunden, um als Ganzes eine Dreiphasen-Brückenschaltung zu konfigurieren. Die MOS-Modulgruppe 3A funktioniert als ein Leistungswandler 3, der eine Wechselstrom-(= alternating current = AC)Spannung, die in der Statorwicklung 1A während eines Generatorbetriebs induziert wird, in eine Gleichstrom-(= direct current = DC)Spannung wandelt, während eine Gleichstromspannung, die von einer externen Einheit (einer Hochspannungsbatterie 200) während eines Motorbetriebs angelegt wird, in eine Wechselstromspannung gewandelt wird, um die gewandelte Spannung an die Statorwicklung 1A anzulegen. Die MOS-Modulgruppe 3A weist MOS-Module 3AU, 3AV und 3AW als drei Schaltmodule, die der Zahl von Phasen der Statorwicklung 1A entsprechen, auf. Das MOS-Modul 3AU ist mit der U-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 1A in sich aufweist, verbunden. Das MOS-Modul 3AV ist mit der V-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 1A in sich aufweist, verbunden. Das MOS-Modul 3AW ist mit der W-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 1A in sich aufweist, verbunden.The MOS module group 3A is with the stator winding 1A connected to configure a three-phase bridge circuit as a whole. The MOS module group 3A works as a power converter 3 , which has an alternating current (= alternating current = AC) voltage in the stator winding 1A during a generator operation, converts to a direct current (DC) voltage while a DC voltage supplied from an external unit (a high voltage battery 200 ) is applied during a motor operation, is converted into an AC voltage to the converted voltage to the stator winding 1A to apply. The MOS module group 3A has MOS modules 3AU . 3AV and 3AW as three switching modules, that of the number of phases of the stator winding 1A match, up. The MOS module 3AU is with the U-phase winding, which is the stator winding 1A in itself, connected. The MOS module 3AV is with the V-phase winding, which is the stator winding 1A in itself, connected. The MOS module 3AW is with the W-phase winding, which is the stator winding 1A in itself, connected.
2 ist ein schematisches Diagramm, das das MOS-Modul 3AU dargestellt. Wie in 2 gezeigt ist, weist das MOS-Modul 3AU zwei MOS-Transistoren 30 und 31 und einen Strom fühlenden Widerstand 32 auf. Der MOS-Transistor 30 ist ein erstes Schaltelement eines oberen Zweigs (auf einer hohen Seite). Der MOS-Transistor 30 hat eine Source, die über einen Anschluss P mit der U-Phasen-Wicklung der Statorwicklung 1A verbunden ist, und eine Drain, die mit einem Leistungsquellenanschluss PB verbunden ist. Der Leistungsquellenanschluss PB ist mit der Hochspannungsbatterie 200 (der ersten Batterie), die eine Nennspannung von beispielsweise 48 V hat, und einem positiven Anschluss einer Hochspannungslast 210 verbunden. Der MOS-Transistor 31 ist ein zweites Schaltelement eines unteren Zweigs (auf einer niedrigen Seite). Der MOS-Transistor 31 hat eine Drain, die über den Anschluss P mit der U-Phasen-Wicklung verbunden ist, und eine Source, die über den Strom fühlenden Widerstand 32 mit einem Leistungsmasseanschluss PGND verbunden ist. Die MOS-Transistoren 30 und 31 konfigurieren eine Reihenschaltung, die zwischen dem positiven Anschluss und dem negativen Anschluss der Hochspannungsbatterie 200 angeordnet ist, wobei ein verbindender Punkt zwischen den MOS-Transistoren 30 und 31 über den Anschluss P mit der U-Phasen-Wicklung verbunden ist. Das Gate und die Source des MOS-Transistors 30, das Gate des MOS-Transistors 31 und beide Enden des Strom fühlenden Widerstands 32 sind alle mit dem UVW-Phasen-Treiber 4A verbunden. 2 is a schematic diagram showing the MOS module 3AU shown. As in 2 is shown, the MOS module 3AU two MOS transistors 30 and 31 and a current-sensing resistor 32 on. The MOS transistor 30 is a first switching element of an upper branch (on a high side). The MOS transistor 30 has a source that has a connection P with the U-phase Winding of the stator winding 1A and a drain connected to a power source terminal PB. The power source terminal PB is connected to the high voltage battery 200 (the first battery), which has a rated voltage of, for example, 48V, and a positive terminal of a high voltage load 210 connected. The MOS transistor 31 is a second switching element of a lower branch (on a low side). The MOS transistor 31 has a drain connected to the U-phase winding via the terminal P, and a source having the current-sensing resistance 32 is connected to a power ground terminal PGND. The MOS transistors 30 and 31 configure a series connection between the positive terminal and the negative terminal of the high voltage battery 200 is arranged, wherein a connecting point between the MOS transistors 30 and 31 is connected via the terminal P to the U-phase winding. The gate and the source of the MOS transistor 30 , the gate of the MOS transistor 31 and both ends of the current sensing resistor 32 are all with the UVW phase driver 4A connected.
Die MOS-Transistoren 30 und 31 sind jeweils mit einer Diode, die zwischen die Source und die Drain, um dazu parallel zu sein, geschaltet sind, versehen. Die Diode ist durch eine parasitäre Diode (Körperdiode) von jedem der MOS-Transistoren 30 und 31 realisiert. Eine Diode als eine separate Komponente kann jedoch ferner parallel geschaltet sein. Mindestens entweder der obere Zweig oder der untere Zweig kann durch Verwenden von anderen Schaltelementen als den MOS-Transistoren konfiguriert sein.The MOS transistors 30 and 31 are each provided with a diode connected between the source and the drain to be parallel thereto. The diode is through a parasitic diode (body diode) of each of the MOS transistors 30 and 31 realized. However, a diode as a separate component may also be connected in parallel. At least one of the upper branch and the lower branch may be configured by using switching elements other than the MOS transistors.
Die anderen MOS-Module 3AV, 3AW sowie die MOS-Module 3BX, 3BY und 3BZ, die später beschrieben sind, als das MOS-Modul 3AU, haben grundsätzlich die gleiche Konfiguration wie dieselbe des MOS-Moduls 3AU. Eine detaillierte Erläuterung ist daher weggelassen.The other MOS modules 3AV . 3AW as well as the MOS modules 3BX . 3BY and 3BZ which are described later as the MOS module 3AU , basically have the same configuration as the same one of the MOS module 3AU , A detailed explanation is therefore omitted.
Die MOS-Modulgruppe 3B ist mit der Statorwicklung 1B verbunden, um als Ganzes eine Dreiphasen-Brückenschaltung zu konfigurieren. Die MOS-Modulgruppe 3B funktioniert als der Leistungsgenerator 3, der eine Wechselstromspannung, die in der Statorwicklung 1B während eines Generatorbetriebs induziert wird, in eine Gleichstromspannung wandelt, während eine Gleichstromspannung, die von einer externen Einheit (der Hochspannungsbatterie 200) während eines Motorbetriebs angelegt wird, in eine Wechselstromspannung gewandelt wird, um die gewandelte Spannung an die Statorwicklung 1B anzulegen. Die MOS-Modulgruppe 3B weist MOS-Module 3BX, 3BY und 3BZ als drei Schaltmodule, die der Zahl von Phasen der Statorwicklung 1B entsprechen, auf. Das MOS-Modul 3BX ist mit der X-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 1B in sich aufweist, verbunden. Das MOS-Modul 3BY ist mit der Y-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 1B in sich aufweist, verbunden. Das MOS-Modul 3BZ ist mit der Z-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 1B in sich aufweist, verbunden.The MOS module group 3B is with the stator winding 1B connected to configure a three-phase bridge circuit as a whole. The MOS module group 3B works as the power generator 3 , which has an alternating current voltage in the stator winding 1B is induced during a generator operation, converted into a DC voltage, while a DC voltage supplied from an external unit (the high-voltage battery 200 ) is applied during a motor operation, is converted into an AC voltage to the converted voltage to the stator winding 1B to apply. The MOS module group 3B has MOS modules 3BX . 3BY and 3BZ as three switching modules, that of the number of phases of the stator winding 1B match, up. The MOS module 3BX is with the X-phase winding, which is the stator winding 1B in itself, connected. The MOS module 3BY is with the Y-phase winding, which is the stator winding 1B in itself, connected. The MOS module 3BZ is with the z-phase winding, which is the stator winding 1B in itself, connected.
Der UVW-Phasen-Treiber 4A erzeugt Treibsignale, die in die Gates der MOS-Transistoren 30 und 31 eingegeben werden, die jedes der drei MOS-Module 3AU, 3AV und 3AW in sich aufweist, während eine Spannung über den Enden des Strom fühlenden Widerstands 32 erfasst wird. Der XYZ-Phasen-Treiber 4B erzeugt ähnlicherweise Treibsignale, die in die Gates der MOS-Transistoren 30 und 31 eingegeben werden, die jedes der drei MOS-Module 3BX, 3BY und 3BZ in sich aufweist, während eine Spannung über den Enden des Strom fühlenden Widerstands 32 erfasst wird.The UVW phase driver 4A generates drive signals in the gates of the MOS transistors 30 and 31 are entered, each of the three MOS modules 3AU . 3AV and 3AW while having a voltage across the ends of the current sensing resistor 32 is detected. The XYZ phase driver 4B Similarly, drive signals are generated in the gates of the MOS transistors 30 and 31 are entered, each of the three MOS modules 3BX . 3BY and 3BZ while having a voltage across the ends of the current sensing resistor 32 is detected.
Die H-Brücken-Schaltung 5 ist über eine Bürsteneinheit 55 (5) mit beiden Enden der Feldwicklung 2 verbunden, um als eine Erregungsschaltung, die die Feldwicklung 2 mit einem Erregungsstrom versorgt, zu dienen. 3 ist ein schematisches Diagramm, das die H-Brücken-Schaltung 5 darstellt. Wie in 3 gezeigt ist, weist die H-Brücken-Schaltung 5 zwei MOS-Transistoren 50 und 51, zwei Dioden 52 und 53 und einen Strom fühlenden Widerstand 54 auf. Der MOS-Transistor 50 auf der hohen Seite und die Diode 52 auf der niedrigen Seite sind in Reihe geschaltet, wobei ein verbindender Punkt dazwischen mit einem Ende der Feldwicklung 2 verbunden ist. Die Diode 53 auf der hohen Seite, der MOS-Transistor 51 auf der niedrigen Seite und der Strom fühlende Widerstand 54 sind ferner in Reihe geschaltet, wobei ein verbindender Punkt zwischen der Diode 53 und dem MOS-Transistor 51 mit dem anderen Ende der Feldwicklung 2 verbunden ist. Die H-Brücken-Schaltung 5 ist mit sowohl dem Leistungsquellenanschluss PB als auch dem Leistungsmasseanschluss PGND verbunden. Nach einem Einschalten der MOS-Transistoren 50 und 51 wird die Feldwicklung 2 von der H-Brücken-Schaltung 5 mit einem Erregungsstrom versorgt. Wenn einer der MOS-Transistoren 50 und 51 ausgeschaltet wird, wird die Versorgung mit dem Erregungsstrom unterbrochen, während der Erregungsstrom, der durch die Feldwicklung 2 geht, durch eine der Dioden 52 und 53 zirkulieren kann.The H-bridge circuit 5 is via a brush unit 55 ( 5 ) with both ends of the field winding 2 connected to, as an excitation circuit, the field winding 2 supplied with an excitation current to serve. 3 is a schematic diagram showing the H-bridge circuit 5 represents. As in 3 is shown has the H-bridge circuit 5 two MOS transistors 50 and 51 , two diodes 52 and 53 and a current-sensing resistor 54 on. The MOS transistor 50 on the high side and the diode 52 on the low side are connected in series, with a connecting point in between with one end of the field winding 2 connected is. The diode 53 on the high side, the MOS transistor 51 on the low side and the current-sensing resistance 54 are further connected in series, with a connecting point between the diode 53 and the MOS transistor 51 with the other end of the field winding 2 connected is. The H-bridge circuit 5 is connected to both the power source terminal PB and the power ground terminal PGND. After switching on the MOS transistors 50 and 51 becomes the field winding 2 from the H-bridge circuit 5 supplied with an excitation current. If one of the MOS transistors 50 and 51 is turned off, the supply of the excitation current is interrupted while the excitation current passing through the field winding 2 goes through one of the diodes 52 and 53 can circulate.
Der H-Brücken-Treiber 6 erzeugt Treibsignale, die in die Gates der MOS-Transistoren 50 und 51 eingegeben werden, die die H-Brücken-Schaltung in sich aufweist, während die Spannung über den Enden des Strom fühlenden Widerstands 54 erfasst wird.The H-bridge driver 6 generates drive signals in the gates of the MOS transistors 50 and 51 are input, which has the H-bridge circuit in it, while the voltage across the ends of the current-sensing resistor 54 is detected.
Der Drehungswinkelsensor 7 erfasst einen Drehungswinkel des Rotors. Der Drehungswinkelsensor 7 kann beispielsweise durch einen Permanentmagnet und eine Hall-IC konfiguriert sein. 4 ist ein Diagramm, das ein spezifisches Beispiel eines Anordnens des Drehungswinkelsensors 7 darstellt. Wie in 4 gezeigt ist, ist ein Permanentmagnet 22, der als ein Drehungserfassungsmagnet dient, an einem Ende einer drehenden Welle 21 eines Rotors 20 angeordnet. Zu der gleichen Zeit ist eine Hall-IC 23, die als der Drehungswinkelsensor 7 dient, an einer Position auf einer Steuerleiterplatte 102 angeordnet, um dem Permanentmagnet 22 gegenüberzuliegen. Die Hall-IC 23 weist Hall-Elemente, die in der Nähe der äußeren Peripherie des Permanentmagneten 22 angeordnet sind, auf, die voneinander um 90° beabstandet sind. Indem die Ausgaben dieser Hall-Elemente entnommen werden, kann ein Drehungswinkel des Rotors 20, der sich mit dem Permanentmagnet 22 dreht, erfasst werden. Der Drehungswinkelsensor 7 kann durch Verwenden einer anderen Komponente als die Hall-IC 23 (zum Beispiel eine Vorrichtung eines Effekts eines magnetischen Widerstands oder eine Vorrichtung einer magnetischen Impedanz) konfiguriert sein. Die Anordnung oder das Anbringungsverfahren des Permanentmagneten 22, der in 4 gezeigt ist, ist lediglich ein Beispiel und kann somit wie geeignet in Übereinstimmung mit den Strukturen der drehenden Welle 21 und der Peripherie derselben geändert sein.The rotation angle sensor 7 detects a rotation angle of the rotor. Of the Rotation angle sensor 7 For example, it may be configured by a permanent magnet and a Hall IC. 4 FIG. 16 is a diagram illustrating a specific example of arranging the rotation angle sensor. FIG 7 represents. As in 4 is shown is a permanent magnet 22 acting as a rotation detecting magnet at one end of a rotating shaft 21 a rotor 20 arranged. At the same time is a Hall IC 23 acting as the rotation angle sensor 7 serves, at a position on a control PCB 102 arranged to the permanent magnet 22 oppose. The Hall IC 23 has Hall elements that are close to the outer periphery of the permanent magnet 22 are arranged on, which are spaced from each other by 90 °. By taking the outputs of these Hall elements, a rotation angle of the rotor 20 that deals with the permanent magnet 22 turns, be captured. The rotation angle sensor 7 can by using a component other than the Hall IC 23 (For example, a device of a magnetic resistance effect or a device of a magnetic impedance) may be configured. The arrangement or the mounting method of the permanent magnet 22 who in 4 is merely an example and thus can be as appropriate in accordance with the structures of the rotating shaft 21 and the periphery of the same.
Die Steuerschaltung 8 führt eine Steuerung der drehenden elektrischen Maschine 100, die den Leistungswandler 3 aufweist, allgemein durch. Die Steuerschaltung 8 weist einen Analog-digital-Wandler und einen Digital-analog-Wandler, um in/von andere/anderen Komponenten Signale einzugeben/auszugeben, auf. Die Steuerschaltung 8 ist beispielsweise durch einen Mikrocomputer konfiguriert. Die Steuerschaltung 8 führt ein gegebenes Steuerprogramm zum Steuern des UVW-Phasen-Treibers 4A, des XYZ-Phasen-Treibers 4B und des H-Brücken-Treibers 6 durch, um dadurch der drehenden elektrischen Maschine 100 zu ermöglichen, als ein Generator oder ein Motor zu dienen, oder verschiedene Verfahren, wie zum Beispiel eine Erfassung und eine Mitteilung des Auftretens einer Abnormität, durchzuführen.The control circuit 8th performs a control of the rotating electrical machine 100 that the power converter 3 generally. The control circuit 8th includes an analog-to-digital converter and a digital-to-analog converter to input / output signals to / from other / other components. The control circuit 8th is configured for example by a microcomputer. The control circuit 8th performs a given control program to control the UVW phase driver 4A , the XYZ Phase Driver 4B and the H-bridge driver 6 to thereby the rotating electric machine 100 to serve as a generator or a motor, or to perform various methods such as detection and notification of the occurrence of an abnormality.
Die Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9 führt solche Aufgaben wie ein Eingeben/Ausgeben von Signalen in eine externe/von einer externen Einheit über einen Steuerkabelbaum 310 und eine Pegelwandlung der Anschlussspannung der Hochspannungsbatterie 200 und der Spannung des Leistungsmasseanschlusses PGND aus. Die Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9 dient als eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle zum Verarbeiten von eingegebenen/ausgegebenen Signalen und Spannungen. Die Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9 realisiert beispielsweise notwendige Funktionen mit einer kundenspezifischen IC.The input / output circuit 9 performs such tasks as inputting / outputting signals to an external / external unit via a control harness 310 and a level conversion of the terminal voltage of the high-voltage battery 200 and the voltage of the power ground terminal PGND. The input / output circuit 9 serves as an input / output interface for processing input / output signals and voltages. The input / output circuit 9 Realizes, for example, necessary functions with a customer-specific IC.
Die Leistungsschaltung 10 ist mit einer Niederspannungsbatterie 202 (einer zweiten Batterie), die eine Nennspannung von 12 V hat, verbunden. Die Leistungsschaltung 10 schaltet beispielsweise die Schaltelemente ein/aus und glättet die Ausgaben durch einen Kondensator, um eine Betriebsspannung von 5 V zu erzeugen. Die Betriebsspannung aktiviert den UVW-Phasen-Treiber 4A, den XYZ-Phasen-Treiber 4B, den H-Brücken-Treiber 6, den Drehungswinkelsensor 7, die Steuerschaltung 8 und die Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9.The power circuit 10 is with a low voltage battery 202 (a second battery), which has a nominal voltage of 12 V connected. The power circuit 10 for example, turns the switching elements on / off and smooths the outputs through a capacitor to produce an operating voltage of 5V. The operating voltage activates the UVW phase driver 4A , the XYZ phase driver 4B , the H-bridge driver 6 , the rotation angle sensor 7 , the control circuit 8th and the input / output circuit 9 ,
Der Kondensator 12 hat eine Funktion eines Entfernens oder Reduzierens eines Schaltrauschens, das erzeugt wird, wenn die MOS-Transistoren 30 und 31 der MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ ein-/ausgeschaltet werden, um zuzulassen, dass die drehende elektrische Maschine 100 als ein Motor dient. Obwohl ein einzelner Kondensator 12 in 1 verwendet ist, wird die Zahl der Kondensatoren 12 in der Praxis gemäß dem Betrag des Schaltrauschens zweckmäßig bestimmt. 5 ist eine perspektivische Ansicht der drehenden elektrischen Maschine 100, die den Leistungswandler 3 aufweist. Wie in 5 gezeigt ist, werden beispielsweise vier Kondensatoren 12 bei der drehenden elektrischen Maschine 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendet.The capacitor 12 has a function of removing or reducing switching noise generated when the MOS transistors 30 and 31 of the MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ be turned on / off to allow the rotating electric machine 100 serves as an engine. Although a single capacitor 12 in 1 used is the number of capacitors 12 determined in practice according to the amount of switching noise appropriate. 5 is a perspective view of the rotating electrical machine 100 that the power converter 3 having. As in 5 For example, four capacitors are shown 12 at the rotating electric machine 100 used in the present embodiment.
Der UVW-Phasen-Treiber 4A, der XYZ-Phasen-Treiber 4B, die H-Brücken-Schaltung 5, der H-Brücken-Treiber 6, der Drehungswinkelsensor 7 (außer dem Permanentmagnet, der an dem Rotor angebracht ist), die Steuerschaltung 8, die Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9 und die Leistungsschaltung 10, die im Vorhergehenden beschrieben sind, sind an einer einzigen Steuerleiterplatte 102 angebracht.The UVW phase driver 4A , the XYZ phase driver 4B , the H-bridge circuit 5 , the H-bridge driver 6 , the rotation angle sensor 7 (Except the permanent magnet, which is attached to the rotor), the control circuit 8th , the input / output circuit 9 and the power circuit 10 described above are on a single control board 102 appropriate.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die drehende elektrische Maschine 100 den Leistungsquellenanschluss BP, den Leistungsmasseanschluss PGND und einen Verbinder 400, an dem ein Steuermasseanschluss CGND, ein Steuerleistungsanschluss CB, der Steuerkabelbaum 310 und dergleichen befestigt sind, auf. Der Leistungsquellenanschluss PB ist ein Hochspannungs-Eingangs-/Ausgangs-Anschluss einer positiven Seite, mit dem die Hochspannungsbatterie 200 und die Hochspannungslast 210 über ein gegebenes Kabel verbunden sind. Der Steuerleistungsanschluss CB ist ein Niederspannungseingangsanschluss einer positiven Seite, mit dem eine Niederspannungsbatterie 202 und eine Niederspannungslast 204 über ein gegebenes Kabel verbunden sind.As in 1 is shown, the rotating electrical machine 100 the power source terminal BP, the power ground terminal PGND and a connector 400 in which a control ground terminal CGND, a control power terminal CB, the control harness 310 and the like are mounted on. The power source terminal PB is a positive side high voltage input / output terminal to which the high voltage battery 200 and the high voltage load 210 connected via a given cable. The control terminal CB is a positive-side low-voltage input terminal to which a low-voltage battery 202 and a low voltage load 204 connected via a given cable.
Der Leistungsmasseanschluss PGND ist ein erster Masseanschluss, der als ein Eingangs-/Ausgangs-Anschluss einer negativen Seite zum an Masse Legen einer Leistungssystemschaltung dient. Der Leistungsmasseanschluss PGND ist über einen an Masse legenden Kabelbaum 320, der als eine erste verbindende Leitung dient, mit einem Fahrzeugrahmen 500 verbunden. Die MOS-Modulgruppen 3A und 3B (der Leistungswandler 3) und die H-Brücken-Schaltung 5 (die Erregungsschaltung), die im Vorhergehenden beschrieben sind, konfigurieren die Leistungssystemschaltung. Die Leistungssystemschaltung weist die MOS-Transistoren 30, 31, 50 und 51 auf, die als Leistungselemente dienen, durch die ein Strom, der den Statorwicklungen 1A und 1B und der Feldwicklung 2 gemeinsam ist, geht.The power ground terminal PGND is a first ground terminal serving as a negative side input / output terminal for grounding a power system circuit. The power ground connection PGND is via a Earth laying wiring harness 320 , which serves as a first connecting line, with a vehicle frame 500 connected. The MOS module groups 3A and 3B (the power converter 3 ) and the H-bridge circuit 5 (the excitation circuit) described above configure the power system circuit. The power system circuit includes the MOS transistors 30 . 31 . 50 and 51 on, which serve as power elements, through which a current flowing to the stator windings 1A and 1B and the field winding 2 is common, goes.
Der Steuermasseanschluss CGND ist ein zweiter Masseanschluss, der von dem Leistungsmasseanschluss PGND separat vorgesehen ist, um eine Steuersystemschaltung an Masse zu legen. Der Steuermasseanschluss CGND ist über ein an Masse legendes Kabel 330 (eine zweite verbindende Leitung), das separat von dem an Masse legenden Kabelbaum 320 vorgesehen ist, an Masse gelegt. Die Diode 11 ist zwischen dem Steuermasseanschluss CGND und einem Rahmen 110 der drehenden elektrischen Maschine 100 (auf den im Folgenden als ein „ISG-Rahmen 110” Bezug genommen ist) über eine interne Verdrahtung der Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9 eingeführt. Die Diode 11 hat genauer gesagt eine Kathode, die mit einem Rahmenmasseanschluss FLMGND, der mit dem ISG-Rahmen 110 verbunden ist, verbunden ist. Der UVW-Phasen-Treiber 4A, der XYZ-Phasen-Treiber 4B, der H-Brücken-Treiber 6, der Drehungswinkelsensor 7, die Steuerschaltung 9, die Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9 und dergleichen, die im Vorhergehenden beschrieben sind, konfigurieren die Steuersystemschaltung. Der Bestimmungsort eines Verbindens des an Masse legenden Kabels 330 ist eine Position, die ein Massepotenzial (0 V) hat, das auf der Fahrzeugseite zur Verfügung gestellt wird und keine Spannungsvariation hat. In 1 kann, obwohl die Diode 11 außerhalb der Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9 vorgesehen ist, die Diode 11 an der Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9 angebracht sein.The control ground terminal CGND is a second ground terminal provided separately from the power ground terminal PGND to ground a control system circuit. The control ground terminal CGND is over a grounding cable 330 (a second connecting wire) separate from the grounded wire harness 320 is provided, grounded. The diode 11 is between the control ground terminal CGND and a frame 110 the rotating electric machine 100 (hereinafter referred to as an "ISG framework 110 Reference is made to an internal wiring of the input / output circuit 9 introduced. The diode 11 More specifically, it has a cathode with a frame ground connection FLMGND, which comes with the ISG frame 110 connected is connected. The UVW phase driver 4A , the XYZ phase driver 4B , the H-bridge driver 6 , the rotation angle sensor 7 , the control circuit 9 , the input / output circuit 9 and the like described above configure the control system circuit. The destination of a connection of the grounded cable 330 is a position that has a ground potential (0 V) provided on the vehicle side and has no voltage variation. In 1 can, though the diode 11 outside the input / output circuit 9 is provided, the diode 11 at the input / output circuit 9 to be appropriate.
Der Verbinder 400 wird zum Verbinden des Steuerkabelbaums 310 und des an Masse legenden Kabels 330 sowie anderer Kabel mit anderen Anschlüssen als dem Leistungsquellenanschluss PB und dem Leistungsmasseanschluss PGND (zum Beispiel mit dem Steuermasseanschluss CGND und dem Steuerleistungsanschluss CB) verwendet.The connector 400 is used to connect the control harness 310 and grounded cable 330 and other cables having terminals other than the power source terminal PB and the power ground terminal PGND (for example, the control ground terminal CGND and the control power terminal CB).
Der ISG-Rahmen 110 der drehenden elektrischen Maschine 100 ist ein Leiter, der aus beispielsweise einem Aluminiumdruckguss gebildet ist. Der ISG-Rahmen 110 ist mittels Bolzen an einem Antriebsmaschinen-(E/G-)Block 510 fixiert. Der E/G-Block 510 ist über den an Masse legenden Kabelbaum 322 mit dem Fahrzeugrahmen 500 verbunden.The ISG framework 110 the rotating electric machine 100 is a conductor made of, for example, an aluminum die-cast. The ISG framework 110 is by means of bolts on a prime mover (E / G) block 510 fixed. The E / G block 510 is above the grounded harness 322 with the vehicle frame 500 connected.
Die drehende elektrische Maschine 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist konfiguriert, wie es soweit beschrieben ist. Die Beschreibung im Folgenden betrifft eine Struktur des Leistungswandlers 3 und eine Struktur des Leiterplattenmantels 80, der die Steuerleiterplatte 102 haust (10 und 11).The rotating electric machine 100 The present embodiment is configured as described so far. The description below refers to a structure of the power converter 3 and a structure of the circuit board jacket 80 that the control board 102 pets ( 10 and 11 ).
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Leistungswandler 3 darstellt. Wie in 6 gezeigt ist, ist der Leistungswandler 3 die zwei MOS-Modulgruppen 3A und 3B aufweisend einstückig konfiguriert. Der Leistungswandler 3 ist durch die MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ, einen Anschlussblock 300, von dem ein Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 300 einer Seite einer positiven Elektrode und ein Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 310 einer Seite einer negativen Elektrode vorspringen, und sechs dazwischenliegende Anschlussblöcke 309, die oberhalb der jeweiligen MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ, jedoch unterhalb des Anschlussblocks 308, wie es in der Fig. zu sehen ist, angeordnet sind, konfiguriert. Der Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 300 einer Seite einer positiven Elektrode und der Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 301 einer Seite einer negativen Elektrode haben unterschiedliche Formen (zum Beispiel Bolzen, die unterschiedliche Durchmesser haben). Die perspektivische Explosionsansicht des Leistungswandlers 3, der in 6 dargestellt ist, und die perspektivische Ansicht der drehenden elektrischen Maschine 100, die in 5 dargestellt ist, zeigen jeweils einen Zustand mit der Entfernung von beispielsweise der Steuerleiterplatte 102, an der die Steuerschaltung 8, die Eingabe-/Ausgabe-Schaltung 9 und dergleichen angebracht sind, dem Leiterplattenmantel 80, der die Steuerleiterplatte 102 häust, und dem hinteren Deckel, der den Leistungswandler 3, die Steuerleiterplatte 102 und dergleichen bedeckt. 6 is an exploded perspective view showing the power converter 3 represents. As in 6 is shown is the power converter 3 the two MOS module groups 3A and 3B having integrally configured. The power converter 3 is through the MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ , a connection block 300 from which an input / output port 300 one side of a positive electrode and an input / output terminal 310 projecting from one side of a negative electrode, and six intervening terminal blocks 309 that are above the respective MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ but below the terminal block 308 , as can be seen in the Fig, are arranged configured. The input / output port 300 one side of a positive electrode and the input / output port 301 one side of a negative electrode have different shapes (for example, bolts having different diameters). The exploded perspective view of the power converter 3 who in 6 is shown, and the perspective view of the rotating electrical machine 100 , in the 5 are each shown a state with the removal of, for example, the control circuit board 102 at the control circuit 8th , the input / output circuit 9 and the like, the circuit board jacket 80 that the control board 102 häust, and the rear lid, which is the power converter 3 , the control board 102 and the like covered.
Der Anschlussblock 308, der durch Einlegeteilformen gebildet wird, weist eine Sammelschiene 302 einer Seite einer positiven Elektrode und eine Sammelschiene 303 einer Seite einer negativen Elektrode (7) auf. Die Sammelschiene 302 einer Seite einer positiven Elektrode ist eine plattenförmige Verdrahtungsschicht, mit der der Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 300 einer Seite einer positiven Elektrode verbunden ist. Die Sammelschiene 303 einer Seite einer negativen Elektrode ist eine plattenförmige Verdrahtungsschicht, mit der der Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 301 einer Seite einer negativen Elektrode verbunden ist. Die Sammelschiene 302 einer Seite einer positiven Elektrode und die Sammelschiene 303 einer Seite einer negativen Elektrode sind einander zugewandt, dazwischen ein Harzmaterial, das den Anschlussblock 308 konfiguriert, einschiebend, gestapelt. 5 zeigt teilweise den Anschlussblock 308 in einem Zustand, halbwegs hinausgebrochen zu sein, wobei die Sammelschiene 302 einer Seite einer positiven Elektrode und die Sammelschiene 303 einer Seite einer negativen Elektrode in dem hinausgebrochenen Teil (Abschnitt A) freigelegt sind.The connection block 308 , which is formed by Einlegeteilformen has a bus 302 one side of a positive electrode and a bus bar 303 one side of a negative electrode ( 7 ) on. The busbar 302 One side of a positive electrode is a plate-shaped wiring layer to which the input / output terminal 300 one side of a positive electrode is connected. The busbar 303 One side of a negative electrode is a plate-shaped wiring layer to which the input / output terminal 301 one side of a negative electrode is connected. The busbar 302 one side of a positive electrode and the busbar 303 One side of a negative electrode face each other with a resin material interposing the terminal block 308 configured, inserted, stacked. 5 partially shows the terminal block 308 in a state of being half way out, with the busbar 302 one side of a positive electrode and the busbar 303 one side of a negative electrode in the broken-out part (section A) are exposed.
Wie es in 7 gezeigt ist, hat die Sammelschiene 302 einer Seite einer positiven Elektrode zwei Äste 302A und 302B, die sich in zwei Richtungen, den Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 300 einer Seite einer positiven Elektrode dazwischen schiebend, erstrecken. Die zwei Äste 302A und 302B sind um die Mitte zwischen dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 300 einer Seite einer positiven Elektrode und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 301 einer Seite einer negativen Elektrode symmetrisch (liniensymmetrisch). 8 ist eine Draufsicht, die einen Zustand darstellt, bei dem der Leistungswandler 3 an der drehenden elektrischen Maschine 100 angebracht ist. Wie in 8 gezeigt ist, sind die Leistungsanschlüsse (der Leistungsquellenanschluss PB) der MOS-Module 3AU, 3AV und 3AW in im Wesentlichen regelmäßigen Intervallen mit dem Ast 302A verbunden. Die Leistungsanschlüsse (der Leistungsquellenanschluss PB) der MOS-Module 3BX, 3BY und 3BZ sind in im Wesentlichen regelmäßigen Intervallen mit dem Ast 302B verbunden. Die Sammelschiene 303 einer Seite einer negativen Elektrode hat zwei Äste 303A und 303B, die sich in zwei Richtungen, den Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 301 einer Seite einer negativen Elektrode einschiebend, erstrecken. Die zwei Äste 303A und 303B sind um die Mitte zwischen dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 300 einer Seite einer positiven Elektrode und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 301 einer Seite einer negativen Elektrode symmetrisch (liniensymmetrisch). Die Masseanschlüsse (der Leistungsmasseanschluss PGND) der MOS-Module 3AU, 3AV und 3AW sind in im Wesentlichen regelmäßigen Intervallen mit dem Ast 303A verbunden. Die Masseanschlüsse (der Leistungsmasseanschluss PGND) der MOS-Module 3BX, 3BY und 3BZ sind in im Wesentlichen regelmäßigen Intervallen mit dem Ast 303B verbunden.As it is in 7 shown has the busbar 302 one side of a positive electrode two branches 302A and 302B extending in two directions, the input / output port 300 sliding one side of a positive electrode in between. The two branches 302A and 302B are around the middle between the input / output port 300 one side of a positive electrode and the input / output port 301 one side of a negative electrode symmetric (line symmetric). 8th FIG. 11 is a plan view illustrating a state in which the power converter. FIG 3 at the rotating electric machine 100 is appropriate. As in 8th 12, the power terminals (power source terminal PB) of the MOS modules are shown 3AU . 3AV and 3AW at essentially regular intervals with the branch 302A connected. The power terminals (the power source terminal PB) of the MOS modules 3BX . 3BY and 3BZ are at essentially regular intervals with the branch 302B connected. The busbar 303 One side of a negative electrode has two branches 303A and 303B extending in two directions, the input / output port 301 einschiebend a side of a negative electrode extend. The two branches 303A and 303B are around the middle between the input / output port 300 one side of a positive electrode and the input / output port 301 one side of a negative electrode symmetric (line symmetric). The ground connections (the power ground connection PGND) of the MOS modules 3AU . 3AV and 3AW are at essentially regular intervals with the branch 303A connected. The ground connections (the power ground connection PGND) of the MOS modules 3BX . 3BY and 3BZ are at essentially regular intervals with the branch 303B connected.
Um eine Wärmeleitfähigkeit zu verbessern, ist es wünschenswert, ein Schmiermittel G1 (6), das eine gute Wärmeleitfähigkeit hat, in einen Spalt zwischen der unteren Oberfläche von jedem der MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ und dem Rahmen 40 zu füllen. Die Sammelschiene 302 einer Seite einer positiven Elektrode und die Sammelschiene 303 einer Seite einer negativen Elektrode (Anschlussblock 308) sind mit den oberen Oberflächen der MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ in einem Zustand in Berührung, in dem dieselben gegen dieselben gedrückt werden, und werden somit ferner als Wärmestrahlungsglieder, die Wärme der MOS-Transistoren 30 und 31, die die einzelnen MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ in sich aufweisen, strahlen, verwendet. Um jedoch die Wärmestrahlungseigenschaften der Wärmestrahlungsglieder zu steigern, ist es beispielsweise wünschenswert, die Wärmeleitfähigkeit der MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ sowie der Harzform, die den Anschlussblock 308 bildet, zu steigern, oder Schmiermittel G2 (6), das eine gute Wärmeleitfähigkeit hat, in einen Spalt zwischen jedem der MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ und dem Anschlussblock 308 zu füllen. 6 zeigt durch Schraffieren die Positionen eines Füllens der Schmiermittel G1 und G2 das MOS-Modul 3BX anvisierend. Es sei jedoch bemerkt, dass die Schmiermittel G1 und G2 ähnlich andere MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ anvisierend ebenfalls eingefüllt sind, die Füllpositionen jedoch nicht in 6 gezeigt sind. Beide Schmiermittel G1 und G2 müssen jedoch ferner nicht notwendigerweise die MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ anvisierend eingefüllt sein, es kann jedoch eines dieser Schmiermittel G1 und G2 diese MOS-Module anvisierend eingefüllt sein. Die Schmiermittel G1 und/oder G2 müssen ferner nicht notwendigerweise alle MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ anvisierend eingefüllt sein, es kann jedoch die Zahl der MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ, die als Ziele eines Füllens der Schmiermittel dienen, reduziert sein, wobei beispielsweise die Gleichmäßigkeit der Wärmestrahlungseigenschaften berücksichtigt wird.In order to improve a thermal conductivity, it is desirable to use a lubricant G1 ( 6 ), which has good thermal conductivity, into a gap between the lower surface of each of the MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ and the frame 40 to fill. The busbar 302 one side of a positive electrode and the busbar 303 one side of a negative electrode (terminal block 308 ) are connected to the upper surfaces of the MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ in a state in which they are pressed against the same, and thus further as heat radiating members, the heat of the MOS transistors 30 and 31 containing the individual MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ have in themselves, radiate, used. However, for example, in order to enhance the heat radiation characteristics of the heat radiating members, it is desirable to improve the thermal conductivity of the MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ as well as the resin mold, the terminal block 308 forms, increase, or lubricant G2 ( 6 ), which has good thermal conductivity, into a gap between each of the MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ and the terminal block 308 to fill. 6 shows by hatching the positions of filling the lubricant G1 and G2 the MOS module 3BX anvisierend. It should be noted, however, that the lubricants G1 and G2 are similar to other MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ sighting are also filled, but the filling positions are not in 6 are shown. Furthermore, both lubricants G1 and G2 need not necessarily be the MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ sighting be filled, however, it may be one of these lubricants G1 and G2 these MOS modules sighting filled. Furthermore, the lubricants G1 and / or G2 do not necessarily have to be all MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ However, it may be the number of MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ , which serve as targets of filling of the lubricants, can be reduced, taking into account, for example, the uniformity of the heat radiation properties.
Der Rahmen 40 hat eine Funktion eines Häusens und Haltens des Rotors 20 und des Stators 2. Wie in 5 und 6 gezeigt ist, ist der Rahmen 40 durch drei geteilte Teile, die ein hinterer Teil 40A, ein mittlerer Teil 40B und ein vorderer Teil 40C sind, konfiguriert. Der mittlere Teil 40B ist ein zylindrisches Glied, das den Stator umschließt. 9 ist eine Teilquerschnittsansicht, die den Rahmen 40 darstellt. Wie in 9 gezeigt ist, weist der mittlere Teil 40B darin eine Aussparung 41A auf, die einen Kühlmittelkanal 41 konfiguriert. Der hintere Teil 40A ist ein scheibenförmiges Glied, das ein axiales Ende, das heißt eine hintere Seite (eine von der Riemenscheibe abgewandte Seite) des mittleren Teils 40B bedeckt. Der Kühlmittelkanal 41 des mittleren Teils 40B ist in diesem axialen Ende 40B des mittleren Teils offen, wobei O-Ringe 42 auf beiden Seiten der Öffnung angeordnet sind, um eine Luftdichtheit zu sichern. Der hintere Teil 40A ist an dem mittleren Teil 40B angebracht, wobei derselbe mit den O-Ringen 42 in Berührung ist, um die Öffnung der Aussparung 41A hermetisch zu verschließen und um dadurch den Kühlmittelkanal 41 zu bilden. Der hintere Teil 40A hat eine axiale Endfläche, die von dem mittleren Teil 40B abgewandt ist und an der der Leistungswandler 3 in einem Zustand angebracht ist, in dem die unteren Oberflächen der MOS-Module 3AU, 3AV, 3AW, 3BX, 3BY und 3BZ mit der axialen Endfläche in Berührung sind.The frame 40 has a function of housing and holding the rotor 20 and the stator 2 , As in 5 and 6 is shown is the frame 40 divided by three parts, which is a back part 40A , a middle part 40B and a front part 40C are configured. The middle part 40B is a cylindrical member that encloses the stator. 9 is a partial cross-sectional view showing the frame 40 represents. As in 9 is shown, the middle part 40B in it a recess 41A on that a coolant channel 41 configured. The back part 40A is a disk-shaped member having an axial end, that is, a rear side (a side facing away from the pulley) of the middle part 40B covered. The coolant channel 41 of the middle part 40B is in this axial end 40B the middle part open, with O-rings 42 are arranged on both sides of the opening to ensure airtightness. The back part 40A is at the middle part 40B attached, with the same with the O-rings 42 is in contact with the opening of the recess 41A hermetically seal and thereby the coolant channel 41 to build. The back part 40A has an axial end surface, that of the middle part 40B turned away and at the the power converter 3 mounted in a state in which the bottom surfaces of the MOS modules 3AU . 3AV . 3AW . 3BX . 3BY and 3BZ are in contact with the axial end surface.
Der Kühlmittelkanal 41 hat einen C-förmigen transversalen Querschnitt. Ein Abschnitt des hinteren Teils 40A, der einem Ende der C-Form entspricht, ist mit einem Kühlmitteleinlass 41B (5 und 6) versehen, während ein Abschnitt des hinteren Teils 40A, der dem anderen Ende der C-Form entspricht, mit einem Kühlmittelauslass 41C (5 und 6) versehen ist. Der Kühlmitteleinlass 41B und der Kühlmittelauslass 41C sind mit Kühlmittelrohren 41D (9) zum Laden und Entladen eines Kühlmittels verbunden. Der Rahmen 40 wird durch Leiten eines Kühlmittels durch den Kühlmittelkanal 41, der auf diese Weise konfiguriert ist, gekühlt. The coolant channel 41 has a C-shaped transverse cross-section. A section of the rear part 40A , which corresponds to one end of the C-shape, is with a coolant inlet 41B ( 5 and 6 ), while a portion of the rear part 40A , which corresponds to the other end of the C-shape, with a coolant outlet 41C ( 5 and 6 ) is provided. The coolant inlet 41B and the coolant outlet 41C are with coolant tubes 41D ( 9 ) connected to charge and discharge a coolant. The frame 40 is performed by passing a coolant through the coolant channel 41 which is configured in this way, cooled.
Der Leistungswandler 3, der in 5 gezeigt ist, hat einen obersten Abschnitt, in dem der Leiterplattenmantel 80, der nicht in 5 gezeigt ist, angeordnet ist, um die Steuerleiterplatte 102 darin aufzunehmen. 10 ist eine Draufsicht, die den Leiterplattenmantel 8 darstellt, und 11 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XI-XI von 10. Wie in 10 und 11 gezeigt ist, ist die Steuerleiterplatte 102 in dem Leiterplattenmantel 80 aufgenommen. Der Leiterplattenmantel 80 weist ein Gehäuse 82, das einen äußeren peripheren Abschnitt 82A hat, in dem die Steuerleiterplatte 102 angebracht ist, und einen Deckel 84, der eine Öffnung des Gehäuses 82 über ein abdichtendes Material 82 bedeckt, auf. 10 zeigt einen Zustand, bevor das abdichtende Material 83 und der Deckel 84 an dem Leiterplattenmantel 80 vorgesehen werden.The power converter 3 who in 5 is shown has a top portion in which the circuit board jacket 80 who is not in 5 is shown, is arranged to the control circuit board 102 to record in it. 10 is a plan view of the PCB shell 8th represents, and 11 is a cross-sectional view along a line XI-XI of 10 , As in 10 and 11 is shown is the control board 102 in the circuit board jacket 80 added. The PCB jacket 80 has a housing 82 that has an outer peripheral section 82A has, in which the control board 102 attached, and a lid 84 that has an opening of the housing 82 about a sealing material 82 covered, up. 10 shows a condition before the sealing material 83 and the lid 84 on the circuit board jacket 80 be provided.
Das Gehäuse 82 weist vier fixierende Abschnitte 82B, die relativ zu dem äußeren peripheren Abschnitt 82A radial innen angeordnet sind, auf. Das Gehäuse 82 ist an dem hinteren Teil 40A des Rahmens 40 über die vier fixierenden Abschnitte 82B fixiert. Die vier fixierenden Abschnitte 82B sind hinsichtlich der drehenden Welle 21 symmetrisch angeordnet. Jeder der fixierenden Abschnitte 82B ist mit einem Einführungsloch 82C, durch das eine Schraube, die als ein fixierendes Glied dient, eingeführt wird, versehen. Der hintere Teil 40A des Rahmens 40 hat vier Anbringungspfosten 44 (5, 6 und 8), die entlang der drehenden Welle 21 des Rotors 20 nach hinten vorspringen. Die vier Anbringungspfosten 44 sind bei Positionen angeordnet, die den jeweiligen vier fixierenden Abschnitten 82B, die im Vorhergehenden erwähnt sind, entsprechen. Schrauben sind in die jeweiligen Einführungslöcher 82C, die in den fixierenden Abschnitten 82B gebildet sind, eingeführt und angezogen, um die fixierenden Abschnitte 82B mit den jeweiligen Anbringungspfosten 44 zu verbinden, um dadurch den Leiterplattenmantel 80 in seiner Gesamtheit an dem hinteren Teil 40A zu fixieren.The housing 82 has four fixing sections 82B which are relative to the outer peripheral portion 82A are arranged radially inward on. The housing 82 is at the back part 40A of the frame 40 over the four fixing sections 82B fixed. The four fixing sections 82B are with regard to the rotating shaft 21 arranged symmetrically. Each of the fixing sections 82B is with an introduction hole 82C through which a screw serving as a fixing member is inserted. The back part 40A of the frame 40 has four mounting posts 44 ( 5 . 6 and 8th ), along the rotating shaft 21 of the rotor 20 to project to the rear. The four mounting posts 44 are arranged at positions corresponding to the respective four fixing sections 82B mentioned above. Screws are in the respective insertion holes 82C that are in the fixing sections 82B are formed, inserted and tightened to the fixing sections 82B with the respective mounting posts 44 connect to thereby the circuit board jacket 80 in its entirety at the rear part 40A to fix.
12 ist eine Draufsicht, die die Form der Steuerleiterplatte 102 darstellt. Wie in 12 gezeigt ist, hat die Steuerleiterplatte 102 eine polygonale Form (zum Beispiel nahe einer achteckigen Form), die entlang der Kontur des Leiterplattenmantels 80 verläuft. Die Steuerleiterplatte 102 hat an vier Positionen, die den jeweiligen vier fixierenden Abschnitten 82B des Leiterplattenmantels 80 (Gehäuses 82) entsprechen, Ausschnitte 80A. Die Ausschnitte 80A erstrecken sich von dem Umkreis der Steuerleiterplatte radial nach innen, um als Durchgangslochabschnitte zu dienen. Es sei bemerkt, dass die Ausschnitte 80A durch Durchgangslöcher, wie zum Beispiel Durchgangslochabschnitte, in Übereinstimmung mit der Form der fixierenden Abschnitte 82B ersetzt sein können. 12 is a plan view showing the shape of the control circuit board 102 represents. As in 12 shown has the control board 102 a polygonal shape (for example, near an octagonal shape) along the contour of the printed circuit board mantle 80 runs. The control board 102 has four positions that correspond to the four fixing sections 82B of the PCB jacket 80 (housing 82 ), excerpts 80A , The cutouts 80A extend radially inward from the periphery of the control circuit board to serve as through-hole sections. It should be noted that the cutouts 80A through through holes, such as through hole portions, in accordance with the shape of the fixing portions 82B can be replaced.
Der Deckel 84, der an dem Gehäuse 82 angebracht ist, um den äußeren peripheren Abschnitt 82A des Gehäuses 82 über das abdichtende Material 83 zu verschließen, bedeckt gesamt die Steuerleiterplatte 102 einschließlich der vier fixierenden Abschnitte 82B. Wie in 11 gezeigt ist, hat der äußere periphere Abschnitt 82A, der den Deckel 84 berührt, einen Endabschnitt, der mit einer V-förmigen Nut für die Erhöhung des abdichtenden Bereichs und die Vereinfachung der Positionierung des Deckels 84 versehen ist. Wenn abdichtende Eigenschaften einfach sichergestellt werden sollen, kann der Endabschnitt abgeflacht sein, anstatt mit der V-förmigen Nut versehen zu sein.The lid 84 which is attached to the housing 82 attached to the outer peripheral portion 82A of the housing 82 about the sealing material 83 to close completely covers the control circuit board 102 including the four fixing sections 82B , As in 11 is shown has the outer peripheral portion 82A that the lid 84 touched, an end portion provided with a V-shaped groove for increasing the sealing area and simplify the positioning of the lid 84 is provided. If sealing properties are to be easily ensured, the end portion may be flattened instead of being provided with the V-shaped groove.
Das Gehäuse 82 weist Trennwände 82D, die um die jeweiligen fixierenden Abschnitte 82B gebildet sind und durch die jeweiligen Ausschnitte 80A gehen, die als Durchgangslochabschnitte dienen, die in der Steuerleiterplatte 102 gebildet sind, auf. Die Trennwände 82D haben jeweils ein Inneres, in dem sich der entsprechende der fixierenden Abschnitte 82B, der ein Einführungsloch 82C aufweist, gesamt befindet. Wie in 11 gezeigt ist, ist ein Endabschnitt jeder Trennwand 82D über das abdichtende Material 83 mit dem Deckel 84 in Berührung. Der interne Raum radial nach außen relativ zu der Trennwand 82D ist von dem Anbringungsraum der Steuerleiterplatte 102 durch die Trennwand 82D getrennt.The housing 82 has partitions 82D around the respective fixing sections 82B are formed and through the respective cutouts 80A which serve as through-hole sections in the control circuit board 102 are formed on. The partitions 82D each have an interior in which is the corresponding one of the fixing sections 82B , the introductory hole 82C has, total located. As in 11 is an end portion of each partition wall 82D about the sealing material 83 with the lid 84 in touch. The internal space radially outward relative to the partition 82D is from the mounting space of the control board 102 through the partition 82D separated.
Das Gehäuse 82 ist mit einem dünnen Plattenglied 82E einstückig gebildet, das aus einem nichtmagnetischen Metall hergestellt ist und das durch Einlegeteilformen gebildet ist und sich zwischen der Hall-IC 23 (dem Drehungswinkelsensor 7), die an der Steuerleiterplatte 102 angebracht ist, und dem Permanentmagnet 22 befindet, der als ein Drehungserfassungsmagnet dient, der an einem Ende der Drehwelle 21 des Rotors 20 fixiert ist. Außer dem dünnen Plattenglied 82E, das aus einem metallischen Material hergestellt ist, ist das Gehäuse 82 aus einem Harzmaterial, das als ein isolierendes Material dient, gebildet. Das metallische Material, das für das dünne Plattenglied 82E verwendet wird, kann beispielsweise Aluminium, Kupfer oder dergleichen, das eine gute Wärmeleitfähigkeit hat, sein. Das dünne Plattenglied 82E ist außerhalb (das heißt an der Unterseite bei dem in 11 gezeigten Beispiel) des Leiterplattenmantels 80 freigelegt. Das dünne Plattenglied 82E hat Endabschnitte, die in den jeweiligen vier fixierenden Abschnitten 82B (11) eingebettet sind.The housing 82 is with a thin plate member 82E formed integrally, which is made of a non-magnetic metal and which is formed by Einlegeteilformen and between the Hall IC 23 (the rotation angle sensor 7 ) attached to the control board 102 is attached, and the permanent magnet 22 serving as a rotation detecting magnet disposed at one end of the rotating shaft 21 of the rotor 20 is fixed. Except the thin plate member 82E made of a metallic material is the housing 82 made of a resin material serving as an insulating material. The metallic material used for the thin plate member 82E For example, aluminum, copper or the like which has good thermal conductivity may be used. The thin one plate member 82E is outside (ie at the bottom at the in 11 shown example) of the circuit board jacket 80 exposed. The thin plate member 82E has end sections in each of the four fixing sections 82B ( 11 ) are embedded.
Das dünne Plattenglied 82E, das aus einem metallischen Material hergestellt ist, hat eine gute Wärmeleitfähigkeit und soll somit einen Berührungsabschnitt 82F aufweisen, der einen Abschnitt der Steuerleiterplatte 102 (zum Beispiel einen Bereich, in dem irgendeine der Steuerschaltung 8, der H-Brücken-Schaltung 5, der Leistungsschaltung 10 und der Diode 5, die eine große Menge an Wärme erzeugen, angebracht ist) berührt (13). Der Berührungsabschnitt 82F ist durch teilweises Vorspringen eines flachen Abschnitts des dünnen Plattenglieds 82E gebildet. Der Berührungsabschnitt 82F muss nicht notwendigerweise mit dem dünnen Plattenglied 82E einstückig gebildet sein. Stattdessen kann der Berührungsabschnitt 82F, der aus einem metallischen Material hergestellt ist, separat von dem dünnen Plattenglied 82E vorgesehen sein und mit dem dünnen Plattenglied 82E schraubbar oder mittels eines Haftmittels kombiniert sein. Eine Strahlerrippe 82G (13) kann alternativ einstückig oder separat von dem dünnen Plattenglied 82E an einer Position abgewandt von dem Berührungsabschnitt 82F hinsichtlich des dünnen Plattenglieds 82E angeordnet sein, um die Wärmestrahlungseigenschaften weiter zu verbessern.The thin plate member 82E , which is made of a metallic material, has a good thermal conductivity and thus should a contact portion 82F comprising a portion of the control circuit board 102 (For example, an area where any of the control circuit 8th , the H-bridge circuit 5 , the power circuit 10 and the diode 5 that produces a large amount of heat is attached) ( 13 ). The contact section 82F is by partially protruding a flat portion of the thin plate member 82E educated. The contact section 82F does not necessarily have to with the thin plate member 82E be formed in one piece. Instead, the touch section 82F made of a metallic material, separate from the thin plate member 82E be provided and with the thin plate member 82E be screwed or combined by means of an adhesive. A radiator rib 82G ( 13 ) may alternatively be integral or separate from the thin plate member 82E at a position away from the contact portion 82F with respect to the thin plate member 82E be arranged to further improve the heat radiation properties.
Auf diese Weise ist bei der drehenden elektrischen Maschine 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Drehungswinkelsensor 7 (die Hall-IC 23) an der Steuerleiterplatte 102 angebracht, um die Notwendigkeit einer Führung der Signalleitung, die aus dem Drehungswinkelsensor 7 hinausgezogen ist, durch den Leiterplattenmantel 80 zu eliminieren. Die peripheren Strukturen der Steuerleiterplatte 102 und des Leiterplattenmantels 80 können dementsprechend vereinfacht werden. Mindestens ein Teil des Leiterplattenmantels 80 ist ferner aus dem dünnen Plattenglied 82E aus einem nichtmagnetischen Metall hergestellt, durch den zugelassen ist, dass der Permanentmagnet 22, der als ein Drehungserfassungsmagnet dient, dem Drehungswinkelsensor 7 (der Hall-IC 23) zugewandt ist. Der Abstand zwischen dem Permanentmagnet 22 und dem Drehungswinkelsensor 7 (der Hall-IC 23) kann dementsprechend reduziert werden, wodurch verhindert wird, dass die Genauigkeit einer Drehungserfassung verschlechtert wird. Eine Verwendung eines nichtmagnetischen Materials als das dünne Plattenglied 82E kann ferner die Dicke des dünnen Plattenglieds 82E reduzieren, und das dünne Plattenglied 82E mit der reduzierten Dicke kann gut die Stärke des Leiterplattenmantels 80 sichern.This is the case with the rotating electrical machine 100 of the present embodiment, the rotation angle sensor 7 (the Hall IC 23 ) on the control board 102 attached to the need to guide the signal line coming from the angle of rotation sensor 7 is pulled out through the PCB shell 80 to eliminate. The peripheral structures of the control circuit board 102 and the circuit board jacket 80 can be simplified accordingly. At least a part of the PCB jacket 80 is also made of the thin plate member 82E Made of a non-magnetic metal that is allowed by the permanent magnet 22 serving as a rotation detecting magnet, the rotation angle sensor 7 (the Hall IC 23 ) is facing. The distance between the permanent magnet 22 and the rotation angle sensor 7 (the Hall IC 23 ) can be reduced accordingly, thereby preventing the accuracy of rotation detection from being deteriorated. Use of a non-magnetic material as the thin plate member 82E Further, the thickness of the thin plate member 82E reduce, and the thin plate member 82E with the reduced thickness can be good the strength of the PCB shell 80 to back up.
Das dünne Plattenglied 82E, das außerhalb des Leiterplattenmantels 80 freigelegt ist, fördert die Wärmestrahlung von der Steuerschaltung 8 und dergleichen, die an der Steuerleiterplatte 102 angebracht ist, die in dem Leiterplattenmantel 80 gehäust ist, wodurch die Kühlleistung verbessert wird.The thin plate member 82E that outside the PCB jacket 80 is exposed, promotes heat radiation from the control circuit 8th and the like attached to the control board 102 mounted in the circuit board jacket 80 is housed, whereby the cooling performance is improved.
Wenn das dünne Plattenglied 82E den Berührungsabschnitt 82F hat, der die Steuerleiterplatte 102 berührt, kann die Wärme, die durch die Steuerschaltung 8 oder dergleichen, die an der Steuerleiterplatte 102 angebracht ist, erzeugt wird, über den Berührungsabschnitt 82F effizient aus dem Leiterplattenmantel 80 gestrahlt werden. Der Berührungsabschnitt 82F ist durch Vorspringen eines Teils eines flachen Abschnitts des dünnen Plattenglieds 82E gebildet. Ein Vorsprung ist andererseits an einer Position, die der Steuerschaltung 8 oder dergleichen, die eine große Menge an Wärme erzeugt, entspricht, vorgesehen. Durch Bringen des Teils des dünnen Plattenglieds 82E in eine Berührung mit dem Vorsprung kann der Effekt einer Wärmestrahlung weiter gesteigert werden.When the thin plate member 82E the contact section 82F that has the control board 102 Touched, the heat can pass through the control circuit 8th or the like attached to the control circuit board 102 is attached is generated via the contact portion 82F efficient from the circuit board jacket 80 be blasted. The contact section 82F is by protruding a part of a flat portion of the thin plate member 82E educated. On the other hand, a projection is at a position that of the control circuit 8th or the like, which generates a large amount of heat, is provided. By bringing the part of the thin plate member 82E in contact with the projection, the effect of thermal radiation can be further increased.
Der Leiterplattenmantel 80 hat die fixierenden Abschnitte 82B, die aus einem isolierenden Material hergestellt sind, die mit dem dünnen Plattenglied 82E einstückig gebildet und an dem Rahmen 4 (dem hinteren Teil 4A) fixiert sind. Das dünne Plattenglied 82E, das der Leiterplattenmantel 80 in sich aufweist, ist somit an dem Rahmen 4 in einem elektrisch isolierten Zustand fixiert. Durch Einbetten des dünnen Plattenglieds 82E, das aus einem Metall hergestellt ist, in den fixierenden Abschnitten 82B wird insbesondere die Stärke der fixierenden Abschnitte 82B gesteigert. Der Leiterplattenmantel 80 kann dementsprechend an dem Rahmen 4 stabil fixiert werden.The PCB jacket 80 has the fixing sections 82B which are made of an insulating material with the thin plate member 82E formed integrally and on the frame 4 (the back part 4A ) are fixed. The thin plate member 82E , the circuit board jacket 80 in itself, is thus on the frame 4 fixed in an electrically insulated state. By embedding the thin plate member 82E , which is made of a metal, in the fixing sections 82B in particular, the strength of the fixing sections 82B increased. The PCB jacket 80 can be attached to the frame accordingly 4 be stably fixed.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht als auf das vorhergehende Ausführungsbeispiel begrenzt aufgefasst werden, kann jedoch innerhalb eines Schutzbereichs, der von dem Geist der vorliegenden Erfindung nicht abweicht, verschieden modifiziert sein. Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die drehende elektrische Maschine 100, die als ein ISG (integrierter Starter-Generator) in Betrieb ist, beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch beispielsweise auf eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug, die lediglich einen Motorbetrieb oder einen Generatorbetrieb durchführt, angewendet sein.The present invention should not be construed as being limited to the foregoing embodiment, but may be variously modified within a scope not departing from the spirit of the present invention. In the foregoing embodiment, the rotary electric machine is 100 which operates as an ISG (Integrated Starter Generator). However, the present invention may be applied to, for example, a rotary electric machine for a vehicle that performs only a motor operation or a generator operation.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist gesichert, dass die drehende elektrische Maschine 100 die zwei Statorwicklungen 1A und 1B und die zwei MOS-Modulgruppen 3A und 3B aufweist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch ferner auf eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug, die eine Statorwicklung und eine MOS-Modulgruppe aufweist, oder auf eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug, die drei oder mehr Statorwicklungen und MOS-Modulgruppen aufweist, angewendet sein.In the foregoing embodiment, it is ensured that the rotary electric machine 100 the two stator windings 1A and 1B and the two MOS module groups 3A and 3B having. However, the present invention may further be applied to a rotary electric machine for a vehicle having a stator winding and a MOS module group, or to a rotary electric Machine for a vehicle having three or more stator windings and MOS module groups applied.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind die drei MOS-Module 3AU, 3AV und 3AW und die drei MOS-Module 3BX, 3BY und 3BZ verstreut und jeweils links und rechts der drehenden elektrischen Maschine 100 hinsichtlich der Mitte zwischen dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 300 einer Seite einer positiven Elektrode und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 301 einer Seite einer negativen Elektrode angeordnet. Eine andere Zahl der MOS-Module kann alternativ links und rechts verstreut und angeordnet sein, oder die MOS-Module können entweder links oder rechts angeordnet sein.In the foregoing embodiment, the three MOS modules are 3AU . 3AV and 3AW and the three MOS modules 3BX . 3BY and 3BZ scattered and left and right of the rotating electrical machine 100 in terms of the center between the input / output terminal 300 one side of a positive electrode and the input / output port 301 one side of a negative electrode. Alternatively, a different number of the MOS modules may be scattered and arranged left and right, or the MOS modules may be arranged either left or right.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist das dünne Plattenglied 82E angeordnet, um sich im Wesentlichen durch das ganze Gehäuse 82 hindurch auszudehnen. Das dünne Plattenglied 82E kann alternativ in einem Bereich angeordnet sein, der lediglich der Hall-IC 23 entspricht. Die vier fixierenden Abschnitte 82B bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind ferner mit dem Deckel 84 bedeckt. Ausschnitte (oder Löcher) können alternativ in dem Deckel 84 an Positionen gebildet sein, die den jeweiligen fixierenden Abschnitten 82B entsprechen, sodass die fixierenden Abschnitte 82B durch den Deckel 84 bedeckt sind.In the foregoing embodiment, the thin plate member is 82E Arranged to move essentially through the whole enclosure 82 to stretch through. The thin plate member 82E Alternatively, it may be arranged in a region which is merely the Hall IC 23 equivalent. The four fixing sections 82B in the previous embodiment are further with the lid 84 covered. Cutouts (or holes) may alternatively be in the lid 84 be formed at positions corresponding to the respective fixing sections 82B match, so the fixing sections 82B through the lid 84 are covered.
Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Drehungswinkelsensor an einer Steuerleiterplatte angebracht, um die Notwendigkeit einer Führung einer Signalleitung, die aus dem Drehungswinkelsensor hinausgezogen ist, durch einen Leiterplattenmantel zu eliminieren. Die peripheren Strukturen der Steuerleiterplatte und des Leiterplattenmantels sind dementsprechend vereinfacht. Mindestens ein Abschnitt des Leiterplattenmantels ist ferner aus einem dünnen Plattenglied eines nichtmagnetischen Metalls gebildet, durch den zugelassen wird, dass ein Drehungserfassungsmagnet dem Drehungswinkelsensor zugewandt ist. Der Abstand zwischen dem Drehungserfassungsmagnet und dem Drehungswinkelsensor wird dementsprechend reduziert, um dadurch zu verhindern, dass die Genauigkeit einer Drehungserfassung verschlechtert wird. Die Verwendung eines nichtmagnetischen Metalls für das dünne Plattenglied kann zusätzlich die Dicke des dünnen Plattenglieds reduzieren, und das dünne Plattenglied mit der reduzierten Dicke kann gut die Stärke des Leiterplattenmantels sichern.As described above, according to the present embodiment, a rotation angle sensor is attached to a control circuit board to eliminate the necessity of guiding a signal line drawn out of the rotation angle sensor through a circuit board jacket. The peripheral structures of the control circuit board and the circuit board jacket are accordingly simplified. At least a portion of the circuit board jacket is further formed of a thin plate member of a non-magnetic metal by which a rotation detecting magnet is allowed to face the rotation angle sensor. The distance between the rotation detecting magnet and the rotation angle sensor is accordingly reduced, thereby preventing the accuracy of rotation detection from being deteriorated. In addition, the use of a non-magnetic metal for the thin plate member can reduce the thickness of the thin plate member, and the thin plate member having the reduced thickness can well secure the strength of the circuit board jacket.
Aspekte der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind im Folgenden zusammengefasst.Aspects of the embodiments described above are summarized below.
Als ein Aspekt des Ausführungsbeispiels weist eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug einen Rotor (20), der eine drehende Welle (21) hat, wobei an einem Ende derselben ein Drehungserfassungsmagnet (22) angeordnet ist, einen Stator, der dem Rotor gegenüberliegt, einen Rahmen (40), der den Rotor und den Stator häust und hält, einen Leistungswandler (3), der eine Wechselstromspannung, die in einer Statorwicklung (1A, 1B) des Stators induziert wird, in eine Gleichstromspannung wandelt oder eine angelegte Gleichstromspannung in eine Wechselstromspannung wandelt, um die Wechselstromspannung an die Statorwicklung anzulegen, eine Steuerleiterplatte (102), an der ein Drehungswinkelsensor (7, 23), der dem Drehungserfassungsmagnet gegenüberliegt, und eine Steuerschaltung (8), die den Leistungswandler steuert, angebracht sind, und einen Leiterplattenmantel (80), der die Steuerleiterplatte haust und ein Plattenglied (82E), das aus einem nichtmagnetischen Metall hergestellt ist, aufweist, wobei sich das Plattenglied zwischen dem Drehungswinkelsensor und dem Drehungserfassungsmagnet befindet, und der an dem Rahmen fixiert ist, auf.As an aspect of the embodiment, a rotary electric machine for a vehicle has a rotor ( 20 ), which has a rotating shaft ( 21 ), at one end of which a rotation detecting magnet ( 22 ) is arranged, a stator, which faces the rotor, a frame ( 40 ), which houses and holds the rotor and the stator, a power converter ( 3 ), which is an AC voltage that is in a stator winding ( 1A . 1B ) of the stator, converts it into a DC voltage, or converts an applied DC voltage to an AC voltage to apply the AC voltage to the stator winding; 102 ), at which a rotation angle sensor ( 7 . 23 ) facing the rotation detecting magnet, and a control circuit ( 8th ), which controls the power converter, and a printed circuit board jacket ( 80 ) housing the control board and a plate member ( 82E ) made of a non-magnetic metal, wherein the plate member is located between the rotation angle sensor and the rotation detecting magnet, and fixed to the frame.
Der Drehungswinkelsensor ist an der Steuerleiterplatte angebracht, um die Notwendigkeit einer Führung einer Signalleitung, die aus dem Drehungswinkelsensor hinausgezogen ist, durch den Leiterplattenmantel zu eliminieren. Die peripheren Strukturen der Steuerleiterplatte und des Leiterplattenmantels sind dementsprechend vereinfacht. Mindestens ein Abschnitt des Leiterplattenmantels ist ferner aus einem dünnen Plattenglied eines nichtmagnetischen Metalls gebildet, durch den zugelassen wird, dass ein Drehungserfassungsmagnet dem Drehungswinkelsensor zugewandt ist. Der Abstand zwischen dem Drehungserfassungsmagnet und dem Drehungswinkelsensor ist dementsprechend reduziert, um dadurch zu verhindern, dass eine Genauigkeit einer Drehungserfassung verschlechtert wird. Eine Verwendung des nichtmagnetischen Metalls als das dünne Plattenglied kann zusätzlich die Dicke des dünnen Plattenglieds reduzieren, und das dünne Plattenglied mit der reduzierten Dicke kann gut die Stärke des Leiterplattenmantels sichern.The rotation angle sensor is attached to the control circuit board to eliminate the need to guide a signal line drawn out of the rotation angle sensor through the circuit board jacket. The peripheral structures of the control circuit board and the circuit board jacket are accordingly simplified. At least a portion of the circuit board jacket is further formed of a thin plate member of a non-magnetic metal by which a rotation detecting magnet is allowed to face the rotation angle sensor. The distance between the rotation detecting magnet and the rotation angle sensor is accordingly reduced to thereby prevent accuracy of rotation detection from being deteriorated. In addition, use of the non-magnetic metal as the thin plate member may reduce the thickness of the thin plate member, and the thin plate member having the reduced thickness may well secure the strength of the circuit board jacket.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2013-193764 [0001] JP 2013-193764 [0001]
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JP 2011-097806 A [0003, 0004] JP 2011-097806 A [0003, 0004]
