DE112008003062B4

DE112008003062B4 - Antriebsvorrichtungssteuereinheit

Info

Publication number: DE112008003062B4
Application number: DE112008003062.6T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Kakuda; Ryohei Kubo
Original assignee: Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2028-10-09
Also published as: CN101855826A; DE112008003062T5; WO2009104301A1; JP2009201257A; US8154160B2; CN101855826B; US20090213564A1; JP5099433B2

Abstract

Antriebsvorrichtungssteuereinheit (1), die eine Antriebsvorrichtung, die eine drehende Elektromaschine enthält, steuert, mit:einem Steuerungssubstrat (33) zum Steuern der Antriebsvorrichtung,einem Schaltelementmodul (31, 32), das einen Wechselrichter (3) zum Antreiben der drehenden Elektromaschine bildet,einem Glättungskondensator (34) zum Glätten einer Eingangsleistungsversorgung des Wechselrichters,einem ersten Träger (10), an dem das Schaltelementmodul befestigt ist, undeinem zweiten Träger (20), der von dem ersten Träger getragen wird und an dem der Glättungskondensator befestigt ist, wobeidas Steuerungssubstrat (33) an einer Fläche des zweiten Trägers (20) befestigt ist, die einer Fläche, an der der Glättungskondensator (34) befestigt ist, gegenüberliegt,der zweite Träger (20) einen ersten kastenförmigen Teil (21) mit einer zu dem ersten Träger hin geöffneten Öffnung (22) und einem Bodenteil (23) in Form einer annähernd flachen Platte aufweist,der Glättungskondensator (34) von der Seite des ersten Trägers aus starr in dem ersten kastenförmigen Teil aufgenommen ist unddas Steuerungssubstrat (33) direkt an einer Außenfläche des Bodenteils (23) befestigt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtungssteuereinheit zum Steuern einer Antriebsvorrichtung mit einer drehenden Elektromaschine, beispielsweise zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug und einem Hybridfahrzeug.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In der jüngsten Zeit wurde eine Antriebsvorrichtungssteuereinheit, die auf integrale Weise an einer Antriebsvorrichtung befestigt ist, als eine Steuereinheit einer Antriebsvorrichtung mit einer drehenden Elektromaschine (einem Motor und einem Generator) zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug, einem Hybridfahrzeug und dergleichen entwickelt (siehe z.B. das unten angeführte Patentdokument 1). Von solch einer Antriebsvorrichtungssteuereinheit wird in zunehmendem Maße verlangt, dass sie eine verbesserte Zuverlässigkeit aufweist, indem sie einen Widerstand gegenüber Vibrationen einer Antriebsvorrichtung gewährleistet, und dass sie eine verringerte Größe, ein verringertes Gewicht, eine verringerte Zahl von Bauteilen sowie eine verbesserte Herstellbarkeit aufweist.
Zum Erfüllen solcher Anforderungen weist eine in dem unten angeführten Patentdokument 1 beschriebene Antriebsvorrichtungssteuereinheit folgenden Aufbau auf: Diese Antriebsvorrichtungssteuereinheit ist eine Einheit, die einen Wechselrichter zum Antreiben einer drehenden Elektromaschine, die in einer Antriebsvorrichtung enthalten ist, und ein Steuerungssubstrat bzw. eine Steuerungsplatine zum Steuern der Antriebsvorrichtung aufnimmt. Die Antriebsvorrichtungssteuereinheit enthält ein Gehäuse zum Anbringen eines Schaltelementleistungsmoduls des Wechselrichters, einen Kondensatorträger zum Befestigen eines Glättungskondensators für den Wechselrichter und einen Steuerungssubstratträger zum Befestigen des Steuerungssubstrats. Der Kondensatorträger ist an dem Gehäuse befestigt, und der Steuerungssubstratträger ist an dem Kondensatorträger befestigt.
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. JP 2003- 199 363 A (Seiten 5 bis 7, 1)
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die obige Antriebsvorrichtungssteuereinheit enthält zwei Träger: Den Kondensatorträger zum Befestigen des Glättungskondensators und den Steuerungssubstratträger zum Befestigen des Steuerungssubstrats. Mit anderen Worten ist der Steuerungssubstratträger, der eine planare Substratbefestigungsfläche aufweist, getrennt von dem Kondensatorträger vorgesehen, der eine obere Fläche aufweist, die eine komplizierte konvex-konkave Form hat, die der Form des Glättungskondensators entspricht. Der Steuerungssubstratträger ist somit zum Gewährleisten einer erforderlichen Zahl von Befestigungsabschnitten des Steuerungssubstrats an geeigneten Positionen und somit zur Verbesserung des Vibrationswiderstands des Steuerungssubstrats getrennt von dem Kondensatorträger vorgesehen. Diese Träger müssen jedoch ausreichend steif sein, damit der Vibrationswiderstand gewährleistet ist. Solch eine erforderliche Steifigkeit führt zu einer Erhöhung des Gewichts der Antriebsvorrichtungssteuereinheit und der Zahl von Bauteilen.
Die DE 103 61 032 A1 offenbart eine vibrationsfeste Vorrichtung für Steuerungseinheiten von elektrischen Antriebseinheiten. In einer elektrischen Antriebseinheit, mit der ein Steuerungseinheitsabschnitt der Antriebseinheit befestigt ist und einstückig ausgeführt ist, weist der Steuerungseinheitsabschnitt Leistungseinheiten und eine Steuerungseinheit auf. Die Leistungseinheiten sind unbeweglich an der Antriebseinheit befestigt und die Steuerungseinheit ist beweglich an der Antriebseinheit über eine vibrationsfeste Stützeinrichtung gestützt. Es wird eine Steuerungsplatine in Form einer dünnen Platte vorgesehen, wodurch die Steuerungseinheit im Vibrationswiderstandsverhalten verbessert wird.
Die DE 695 23 374 T2 offenbart einen Umrichter, bei dem die Gleichrichterschaltung und die Wechselrichterschaltung des Umrichters sowie die Klemmenplatten und die Verbindungsleitungen zwischen ihnen integral in einer Modulkonstruktion realisiert sind. Es wird eine Rahmenkonstruktion in Form eines flachen Kastens als Teil des Gehäuses des Umrichters bereitgestellt, in der eine Kondensatoraufnahmekammer vorhanden ist, in die ein Kondensator austauschbar eingesetzt werden kann. Die Kondensatoraufnahmekammer ist innerhalb einer sich in der Richtung der Breite erstreckenden Seitenwand des Kondensatorkastens gebildet, während die entgegengesetzt dazu liegende Wand des Kondensatorkastens offen ist, um eine Öffnung zu bilden. Die Öffnung wird von einer Abdeckung abgedeckt. Demzufolge kann ein Kondensator durch Abnehmen der Abdeckung ausgetauscht werden, ohne dass ein Hauptgehäuse des Umrichters auseinandergebaut werden muss. Ein Steuerungssubstrat ist im oberen Teil des Kondensatorkastens untergebracht und wird durch eine Bedienkonsole-Abdeckung von oben her fest auf dem Kondensatorkasten angebracht.
Die US 2007 / 0 002 594 A1 offenbart eine Wechselrichtereinheit mit einem Kühlblock, einem Wechselrichter und einem Glättungskondensator. Die Wechselrichteinheit weist eine Abdeckung mit einer ersten Ausnehmung zum Aufnehmen des Wechselrichters und einer zweiten Ausnehmung zum Aufnehmen des Glättungskondensators auf.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtungssteuereinheit bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, jedes Bauteil zum Gewährleisten eines Vibrationswiderstands auf zuverlässige Weise zu befestigen, und die dazu in der Lage ist, die Zahl von Bauteilen zum Erzielen einer Verringerung der Größe und des Gewichts zu verringern.
Zur Lösung der obigen Aufgabe ist eine Antriebsvorrichtungssteuereinheit zum Steuern einer Antriebsvorrichtung, die eine drehende Elektromaschine enthält, gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sie enthält: Ein Steuerungssubstrat zum Steuern der Antriebsvorrichtung, ein Schaltelementmodul, das einen Wechselrichter zum Antreiben der drehenden Elektromaschine bildet, einen Glättungskondensator zum Glätten einer Eingangsleistungsversorgung des Wechselrichters, einen ersten Träger, an dem das Schaltelementmodul befestigt ist, und einen zweiten Träger, der von dem ersten Träger getragen wird und an dem der Glättungskondensator befestigt ist. Die Antriebsvorrichtungssteuereinheit ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungssubstrat an einer Fläche des zweiten Trägers befestigt ist, die einer Fläche, an der der Glättungskondensator befestigt ist, gegenüberliegt. Der zweite Träger weist einen ersten kastenförmigen Teil mit einer Öffnung, die zu dem ersten Träger hin geöffnet ist, und einem Bodenteil in Form einer annähernd flachen Platte auf. Der Glättungskondensator ist von der Seite des ersten Trägers aus starr in dem ersten kastenförmigen Teil aufgenommen, und das Steuerungssubstrat ist direkt an einer Außenfläche des Bodenteils befestigt ist.
Es sei bemerkt, dass in der vorliegenden Anmeldung der Ausdruck „drehende Elektromaschine“ als ein Konzept verwendet wird, das einen Motor (Elektromotor), einen Generator (Elektrogenerator) und einen Motorgenerator beinhaltet, der je nach Bedarf sowohl als ein Motor als auch als ein Generator arbeitet.
Gemäß dem obigen charakteristischen Aufbau ist das Steuerungssubstrat ebenfalls an dem zweiten Träger befestigt, an dem der Glättungskondensator befestigt ist. Daher ist kein gesonderter Träger zum Befestigen des Steuerungssubstrats erforderlich. Demzufolge kann die Zahl von Bauteilen im Vergleich zu dem Fall, in dem wie im Stand der Technik ein gesonderter Träger zum Befestigen des Steuerungssubstrats vorgesehen ist, verringert werden, wodurch die Verringerung der Größe und des Gewichts der Antriebsvorrichtungssteuereinheit erzielt werden kann. Ferner ist das Steuerungssubstrat an der Fläche des zweiten Trägers befestigt, die der Fläche, an der der Glättungskondensator befestigt ist, gegenüberliegt. Demzufolge kann ohne Weiteres eine erforderliche Zahl von Befestigungsabschnitten für das Steuerungssubstrat gewährleistet werden, während sowohl der Glättungskondensator als auch das Steuerungssubstrat auf zuverlässige Weise befestigt werden. Folglich kann ein Vibrationswiderstand jedes Bauteils, einschließlich des Steuerungssubstrats, gewährleistet werden.
Ferner kann gemäß diesem Aufbau, da der zweite Träger den kastenförmigen Teil aufweist, ohne Weiteres die Steifigkeit des zweiten Trägers gewährleistet werden, während das Gewicht des zweiten Trägers verringert wird. Zudem kann, da das Steuerungssubstrat an der Außenfläche des Bodenteils des kastenförmigen Teils des zweiten Trägers befestigt wird und der Bodenteil die Form einer annähernd flachen Platte hat, ohne Weiteres eine erforderliche Zahl von Befestigungsabschnitten des Steuerungssubstrats an geeigneten Positionen gewährleistet werden.
Demzufolge kann ohne Weiteres ein Vibrationswiderstand des Steuerungssubstrats gewährleistet werden. Ferner ist der Glättungskondensator in dem ersten kastenförmigen Teil des zweiten Trägers aufgenommen, und das Steuerungssubstrat ist an der Außenfläche des ersten kastenförmigen Teils befestigt. Daher kann von dem Glättungskondensator erzeugtes elektrisches Rauschen durch den zweiten Träger blockiert werden, wodurch effektiv verhindert werden kann, dass sich das elektromagnetische Rauschen auf das Steuerungssubstrat auswirkt.
Es ist ein Aufbau bevorzugt, bei dem das Steuerungssubstrat an mehreren Positionen an einem peripheren Rand des Steuerungssubstrats und an mindestens einer Position, die sich näher an einer Mitte des Steuerungssubstrats befindet als die mehreren Positionen, starr an dem Bodenteil befestigt ist.
Gemäß diesem Aufbau kann ein Biegen in der Mitte des Steuerungssubstrats unterdrückt werden, und das Steuerungssubstrat kann auf geeignete Weise starr an dem zweiten Träger befestigt werden. Demzufolge kann ein Vibrationswiderstand des Steuerungssubstrats gewährleistet werden.
Es ist ein Aufbau bevorzugt, bei dem der Glättungskondensator eine Form eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds hat und der erste kastenförmige Teil einen Innenraum mit einer der Form des Glättungskondensators entsprechenden Form eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds hat.
Gemäß diesem Aufbau kann die Form des zweiten Trägers im Vergleich zu dem Fall, in dem ein herkömmlicher zylindrischer Glättungskondensator verwendet wird, vereinfacht werden. Außerdem weist der erste kastenförmige Teil einen Innenraum auf, der der Form des Glättungskondensators entspricht, der eine Form eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds hat. Daher kann der Glättungskondensator auf geeignete Weise in dem ersten kastenförmigen Teil des zweiten Trägers aufgenommen und befestigt werden, und ein nicht benötigter Raum wird verringert, wodurch die Verringerung der Größe der Antriebsvorrichtungssteuereinheit erzielt werden kann.
Es ist ein Aufbau bevorzugt, bei dem der Glättungskondensator einen Verbindungsanschluss enthält, der aus der Öffnung nach außen vorsteht, wenn der Glättungskondensator in dem ersten kastenförmigen Teil aufgenommen ist.
Gemäß diesem Aufbau ist es nicht notwendig, zum Bereitstellen einer Verdrahtung des Verbindungsanschlusses des Glättungskondensators einen Schlitz oder dergleichen in dem zweiten Träger auszubilden. Demzufolge kann die Form des zweiten Trägers weiter vereinfacht werden.
Es ist ein Aufbau bevorzugt, bei dem die Antriebsvorrichtungssteuereinheit ferner eine Spannungserhöhungsvorrichtung zum Erhöhen einer Leistungsversorgungsspannung enthält, wobei die Spannungserhöhungsvorrichtung ein Spannungserhöhungsschaltelement, einen Spannungserhöhungskondensator und eine Reaktanzspule aufweist, das Spannungserhöhungsschaltelement an einer selben Fläche des ersten Trägers wie das Schaltelementmodul befestigt ist, die Reaktanzspule an dem ersten Träger befestigt ist und der Spannungserhöhungskondensator an dem zweiten Träger befestigt ist.
Gemäß diesem Aufbau ist in dem Fall, in dem die Antriebsvorrichtungssteuereinheit die Spannungserhöhungsvorrichtung enthält, das Spannungserhöhungsschaltelement, das eine große Wärmemenge erzeugt, an der gleichen Fläche wie das Schaltelementmodul befestigt, das eine große Wärmemenge erzeugt. Daher können das Spannungserhöhungsschaltelement und das Schaltelementmodul ohne weiteres durch einen gemeinsamen Kühlkreis gekühlt werden. Außerdem ermöglicht die Verwendung solch eines gemeinsamen Kühlkreises eine Verringerung der Größe und des Gewichts der Antriebsvorrichtungssteuereinheit. Da die relativ schwere Reaktanzspule an dem ersten Träger befestigt ist und der Spannungserhöhungskondensator, der leichter als die Reaktanzspule ist, an dem zweiten Träger befestigt ist, kann die Last, die der zweite Träger tragen muss, verringert werden, und der Schwerpunkt kann in Richtung des ersten Trägers verschoben werden. Demzufolge kann der Vibrationswiderstand der Antriebsvorrichtungssteuereinheit verbessert werden.
Es ist ein Aufbau bevorzugt, bei dem der zweite Träger einen zweiten kastenförmigen Teil aufweist, der benachbart zu dem ersten kastenförmigen Teil vorgesehen ist und der in einer zu der Öffnungsrichtung des ersten kastenförmigen Teils entgegengesetzten Richtung geöffnet ist, und der Spannungserhöhungskondensator starr in dem zweiten kastenförmigen Teil aufgenommen ist.
Gemäß diesem Aufbau kann die Größe des jeweiligen kastenförmigen Teils im Vergleich zu dem Fall, in dem sowohl der Glättungskondensator als auch der Spannungserhöhungskondensator in einem einzigen kastenförmigen Teil aufgenommen sind, verringert werden. Zudem dient eine Wand, die den ersten kastenförmigen Teil und den zweiten kastenförmigen Teil voneinander trennt, zur Verstärkung des zweiten Trägers. Demzufolge kann ohne Weiteres eine Verringerung des Gewichts erzielt werden, während die Steifigkeit des zweiten Trägers gewährleistet ist.
Es ist ein Aufbau bevorzugt, bei dem die Antriebsvorrichtungssteuereinheit ferner ein Rauschfilter zum Entfernen eines Leistungsversorgungsrauschens enthält und das Rauschfilter an einer dem Spannungserhöhungskondensator gegenüberliegenden Seite des ersten kastenförmigen Teils befestigt ist.
Gemäß diesem Aufbau ist der Spannungserhöhungskondensator, der schwerer als das Rauschfilter ist, auf der Seite des ersten kastenförmigen Teils mit einer hohen Steifigkeit befestigt. Demzufolge kann ein Biegen des zweiten Trägers in der Nähe des zweiten kastenförmigen Teils unterdrückt werden, und eine Vibration des Rauschfilters und des Spannungserhöhungskondensators kann verringert werden. Folglich kann ein Vibrationswiderstand des Rauschfilters und des Spannungserhöhungskondensators verbessert werden.
Es ist ein Aufbau bevorzugt, bei dem die Antriebsvorrichtungssteuereinheit ferner ein Abdeckteil enthält, das zum Abdecken der Öffnung des zweiten kastenförmigen Teils an dem zweiten Träger befestigt ist, und ein Kabel, das mit dem Steuerungssubstrat verbunden ist, an dem Abdeckteil befestigt ist.
Gemäß diesem Aufbau kann von dem in dem zweiten kastenförmigen Teil aufgenommenen Spannungserhöhungskondensator erzeugtes elektromagnetisches Rauschen durch das Abdeckteil und den zweiten Träger blockiert werden. Daher kann verhindert werden, dass sich das elektromagnetische Rauschen auf das Steuerungssubstrat und das mit dem Steuerungssubstrat verbundene Kabel auswirkt. Ferner kann, da die Abdeckung ebenfalls als eine Halterung für das mit dem Steuerungssubstrat verbundene Kabel dient, die Zahl von Bauteilen verringert werden, wodurch die Verringerung der Größe und des Gewichts der Antriebsvorrichtungssteuereinheit erzielt werden kann.
Das Kabel verbindet beispielsweise das Steuerungssubstrat mit dem Schaltelementmodul, einem Sensor zum Detektieren eines Betriebszustands der drehenden Elektromaschine oder jedem Teil eines Fahrzeugs, das die Antriebsvorrichtung enthält.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Antriebsvorrichtungssteuereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand der Antriebsvorrichtungssteuereinheit zeigt, in dem eine Abdeckung entfernt ist.
3 ist eine Seitenansicht einer Antriebsvorrichtung, an der die Antriebsvorrichtungssteuereinheit auf integrale Weise befestigt ist.
4 ist eine Querschnittsansicht der Antriebsvorrichtung in einer axialen Richtung.
5 ist eine schematische Darstellung, die einen Schaltungsaufbau der Antriebsvorrichtungssteuereinheit zeigt.
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Hauptteil der Antriebsvorrichtungssteuereinheit zeigt.
7 ist eine perspektivisch Explosionsansicht, die den Hauptteil der Antriebsvorrichtungssteuereinheit aus einer unterschiedlichen Richtung als in der 6 zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Oberseite einer Traghalterung zeigt.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Unterseite der Traghalterung und einen darin befestigten Glättungskondensator zeigt.
10 ist ein Diagramm, das eine Anordnung von Bauteilen auf einem Steuerungssubstrat zeigt.
11 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Anordnung von Bauteilen hinsichtlich der Traghalterung zeigt.
12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Anordnung von Bauteilen hinsichtlich einer Traghalterung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESTE AUSFÜHRUNGSWEISEN DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Als Erstes wird eine erste Ausführungsform beschrieben. Hierin wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die vorliegende Erfindung auf eine Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 zum Steuern einer Antriebsvorrichtung 2 für ein Hybridfahrzeug angewandt wird.
1. Aufbau der Antriebsvorrichtung
Als Erstes wird ein Aufbau der Antriebsvorrichtung 2 für ein Hybridfahrzeug beschrieben, die von der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 der vorliegenden Ausführungsform gesteuert werden soll. Wie in 4 gezeigt, enthält die Antriebsvorrichtung 2 hauptsächlich einen Generator G und einen Planetengetriebemechanismus P als eine Leistungsübertragungseinrichtung, die an einer ersten Welle A1 angebracht sind, einen Motor M, der an einer zweiten Welle A2 angebracht ist, und eine Differentialvorrichtung D, die an einer vierten Welle A4 angebracht ist. Ein Vorgelegeradmechanismus T zum antriebsmäßigen Verbinden eines Ausgangsdrehelements des Planetengetriebemechanismus P und des Motors M mit der Differentialvorrichtung D ist an einer dritten Welle A3 angebracht. Der Planetengetriebemechanismus P ist hierin ein Einzelplanetengetriebemechanismus. Ein Sonnenrad s ist mit dem Generator G verbunden, ein Träger c ist über einen an der ersten Welle A1 angebrachten Dämpfer 61 mit einer Ausgangswelle 62 eines Verbrennungsmotors verbunden, und ein Hohlrad r ist ein Ausgangsdrehelement und ist antriebsmäßig mit dem Vorgelegeradmechanismus T verbunden. Jeder Aufbau der Antriebsvorrichtung 2 ist in einem Antriebsvorrichtungsgehäuse 60 aufgenommen. Bei der vorliegenden Ausführungsform entsprechen der Motor M und der Generator G den drehenden Elektromaschinen der vorliegenden Erfindung.
Die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 ist auf integrale Weise an der Oberseite der Antriebsvorrichtung 2 angebracht. Genauer ist, wie in 3 gezeigt, ein Gehäuserahmen 10, der einem ersten Träger der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 entspricht, starr an einer geneigten oberen Fläche 60a des Antriebsvorrichtungsgehäuses 60 befestigt. Die obere Fläche 60a des Antriebsvorrichtungsgehäuses 60 ist hierin so geneigt, dass sie im Wesentlichen die jeweiligen Außendurchmesser des Motors M und des Generators G berührt. Die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 ist somit auf integrale Weise an dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 60 angebracht. Zusätzlich zum Anbringen der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 an der Antriebsvorrichtung 2 in einem geneigten Zustand weist eine Abdeckung 39 der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 in einer Seitenansicht der Antriebsvorrichtung 2 von der Seite, auf der sie mit dem Motor verbunden ist, annähernd eine Trapezform auf, und die Breite (die Länge in einer Richtung parallel zu der oberen Fläche 60a) der Trapezform nimmt ab, wenn der Abstand zu dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 60 zunimmt. Die Abdeckung 39 der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 ist so ausgebildet, dass sich eine Seite der Abdeckung 39 annähernd horizontal erstreckt und sich die andere Seite derselben annähernd vertikal erstreckt, wenn die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 an die Antriebsvorrichtung 2 angebracht ist. Der gesamte Aufbau der Antriebsvorrichtung 2, die die auf integrale Weise an derselben befestigte Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 aufweist, weist daher eine kleine äußere Form auf, die weniger in einer Richtung nach oben und in einer lateralen Richtung (in 3 nach rechts) vorsteht.
Wie in 4 gezeigt, ist an einer Verbindung zwischen der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 und der Antriebsvorrichtung 2 ein Kühlaufbau zum Kühlen von Schaltelementmodulen 31, 32, des Motors M, des Generators G und dergleichen vorgesehen. Dieser Kühlaufbau weist einen Hydraulikfluiddurchflussweg 65, in dem ein Hydraulikfluid strömt, das in der Antriebsvorrichtung 2 zirkuliert, und einen Kühlmitteldurchflussweg 16 auf, in dem ein Kühlmittel wie Kühlwasser und ein Kühlfluid strömt. Der Kühlaufbau führt einen Wärmeaustausch zwischen dem Hydraulikfluiddurchflussweg 65 und dem Kühlmitteldurchflussweg 16 durch. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Hydraulikfluiddurchflussweg 65 als ein Raum mit Rippen 63 an der oberen Fläche des Antriebsvorrichtungsgehäuses 60 ausgebildet. Eine Wärmeübertragungswand 64 ist so angebracht, dass sie eine Öffnungsfläche des Hydraulikfluiddurchflusswegs 65 abdeckt. Die Wärmeübertragungswand 64 weist an ihren beiden Flächen Wärmeübertragungsrippen auf und führt einen Wärmeaustausch zwischen dem Hydraulikfluid in dem Hydraulikfluiddurchflussweg 65 und dem Kühlmittel in dem Kühlmitteldurchflussweg 16 durch. Der Kühlmitteldurchflussweg 16 ist durch ein wie eine flache Platte ausgebildetes Trennelement 15, das an einer Bodenfläche eines Bodenteils 11 des Gehäuserahmens 10 angebracht ist, in zwei Stufen unterteilt, d.h. eine obere und eine untere Stufe. Die Stufe, die sich auf der Seite des Gehäuserahmens 10 des Trennelements 15 befindet, ist ein Kühlmitteldurchflussweg 16A einer oberen Stufe, und die Stufe, die sich auf der Seite des Antriebsvorrichtungsgehäuses 60 des Trennelements 15 befindet, ist ein Kühlmitteldurchflussweg 16B einer unteren Stufe. Der Kühlmitteldurchflussweg 16 der oberen Stufe ist als ein Raum zwischen Kühlrippen 13 ausgebildet, die einstückig in dem Bodenteil 11 des Gehäuserahmens 10 ausgebildet sind. Das Trennelement 15 ist so angebracht, dass es eine Öffnungsfläche des Raums abdeckt. Der Kühlmitteldurchflussweg 16B der unteren Stufe ist als ein Raum zwischen dem Trennelement 15 und der Wärmeübertragungswand 64 und um das Trennelement 15 und die Wärmeübertragungswand 64 ausgebildet.
Das während der Zirkulation in der Antriebsvorrichtung 2 auf eine hohe Temperatur erwärmte Hydraulikfluid wird in dem Hydraulikfluiddurchflussweg 65 durch Austausch von Wärme mit dem Kühlmittel, das in dem Kühlmitteldurchflussweg 16 der unteren Stufe strömt, über die Wärmeübertragungswand 64 gekühlt. Wie im Folgenden beschrieben, erzeugen die Schaltelemente 31, 32 eine große Wärmemenge, da ein großer Strom durch die Schaltelementmodule 31, 32 fließt. Die Schaltelemente 31, 32 sind daher in Kontakt mit einer oberen Fläche des Bodenteils 11 des Gehäuserahmens 10 angebracht. Die Schaltelementmodule 31, 32 werden durch einen Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel, das durch den Kühlmitteldurchflussweg 16 der oberen Stufe strömt, über die Kühlrippen 13, die in dem Bodenteil 11 des Gehäuserahmens 10 ausgebildet sind, gekühlt. Zum Durchführen eines solchen Wärmeaustauschs sind der Gehäuserahmen 10, der die Kühlrippen 13 enthält, und die Wärmeübertragungswand 64 vorzugsweise aus einem Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit wie Aluminium ausgebildet. Das Trennelement 15 andererseits ist vorzugsweise aus einem Material mit einer niedrigen thermischen Leitfähigkeit ausgebildet, damit ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmitteldurchflussweg 16 der oberen Stufe und dem Kühlmitteldurchflussweg 16 der unteren Stufe unterdrückt wird.
2. Schematischer Gesamtaufbau der Antriebsvorrichtungssteuereinheit
Nun wird ein schematischer Gesamtaufbau der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 beschrieben. Es sei bemerkt, dass in der folgenden Beschreibung der Ausdruck „oben“ oder „obere“ die der Abdeckung 39 entsprechende Seite der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 (die obere Seite in den 1, 2, 4, 6 bis 8 und 11) angibt und der Ausdruck „unten“ oder „untere“ die dem Gehäuserahmen 10 entsprechende Seite der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 (die untere Seite in den 1, 2, 4, 6 bis 8 und 11) angibt, sofern nichts anderes angegeben ist. Wie in den 1 und 2 gezeigt, enthält die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 ein Steuerungssubstrat 33 zum Steuern der Antriebsvorrichtung 2, das erste Schaltelementmodul 31 und das zweite Schaltelementmodul 32, die einen Wechselrichter 3 zum Antreiben (Steuern) des Motors M und des Generators G bilden, einen Glättungskondensator 34 zum Glätten einer Eingangsleistungsversorgung des Wechselrichters 3, den Gehäuserahmen 10 als den ersten Träger, an dem die Schaltelementmodule 31, 32 befestigt sind, und die Traghalterung 20 als einen zweiten Träger, der von dem Gehäuserahmen 10 getragen wird und an dessen einer Fläche (oberer Fläche) das Steuerungssubstrat 33 befestigt ist und an dessen anderer Fläche (unterer Fläche) der Glättungskondensator 34 befestigt ist.
Die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 enthält ferner eine spannungserhöhende Schalteinheit 41, die Spannungserhöhungsschaltelemente 8 enthält (siehe 5), einen Spannungserhöhungswiderstand 42 und eine Reaktanzspule 43. Die spannungserhöhende Schalteinheit 41, der Spannungserhöhungskondensator 42 und die Reaktanzspule 43 bilden eine Spannungserhöhungsvorrichtung 4 zum Erhöhen einer Leistungsversorgungspannung. Die spannungserhöhende Schalteinheit 41 ist integral in dem zweiten Schaltelementmodul 32 aufgenommen, was später beschrieben wird. Die spannungserhöhende Schalteinheit 41 ist somit an derselben Fläche des Gehäuserahmens 10 befestigt, an der die Schaltelementmodule 31, 32 befestigt sind. Die Reaktanzspule 43 ist an dem Gehäuserahmen 10 befestigt, und der Spannungserhöhungskondensator 42 ist an der Traghalterung 20 befestigt. Die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 enthält ferner ein Rauschfilter 35 zum Entfernen eines Leistungsversorgungsrauschens. Das Rauschfilter 35 ist an einer Position an der Traghalterung 20 befestigt, die benachbart zu dem Spannungserhöhungskondensator 42 ist.
Der Gehäuserahmen 10 weist den Bodenteil 11 (siehe 4) und einen peripheren Wandabschnitt 12 auf, der so angeordnet ist, dass er einen peripheren Rand des Bodenteils 11 umgibt. Der Gehäuserahmen 10 hat eine Kastenform, deren obere Fläche, die eine Fläche auf der Seite der Traghalterung 20 ist, geöffnet ist. Der Gehäuserahmen 10 besteht aus einem metallischen Material wie Aluminium und ist durch Druckgießen oder dergleichen hergestellt. Der Bodenteil 11 weist hierin eine annähernd rechtwinklige planare Form auf, und der Gehäuserahmen 10 weist eine Kastenform eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds auf, dessen obere Fläche geöffnet ist. Es sei bemerkt, dass zum Erhöhen einer Wärmeableitungseigenschaft des Gehäuserahmens 10 und zum Erzielen eines verringerten Gewichts und einer erhöhten Steifigkeit mehrere Rippen an einer Außenumfangsfläche des peripheren Wandteils 12 ausgebildet sind. Das erste Schaltelementmodul 31, das zweite Schaltelementmodul 32 und die Reaktanzspule 43 sind starr in dem Gehäuserahmen 10 aufgenommen. Das erste Schaltelementmodul 31, das zweite Schaltelementmodul 32 und die Reaktanzspule 43 sind in Kontakt mit dem Bodenteil 11 angebracht (siehe 4). Ein erster Stromsensor 44 zum Detektieren der Größe eines Stroms, der von dem ersten Schaltelement 31 zu dem Motor M fließt, und ein zweiter Stromsensor 45 zum Detektieren der Größe eines Stroms, der von dem zweiten Schaltelementmodul 32 zu dem Generator G fließt, sind ebenfalls in dem Gehäuserahmen 10 aufgenommen. Mehrere Montage-/Befestigungsabschnitte 14 zum Befestigen der Traghalterung 20 sind entlang einer Innenumfangsfläche des peripheren Wandabschnitts 12 des Gehäuserahmens 10 vorgesehen. Die Traghalterung 20 ist starr an den Montage-/Befestigungsabschnitten 14 befestigt und wird so von den Montage-/Befestigungsabschnitten 14 getragen.
Die Traghalterung 20 weist einen ersten kastenförmigen Teil 21 (siehe 8 und 9), der eine Öffnung 22 aufweist, die an einer Bodenfläche des ersten kastenförmigen Teils 21, d.h. an einer Fläche auf der Seite des Gehäuserahmens 10 (nach unten) geöffnet ist, einen Bodenteil 23, der die Form einer annähernd flachen Platte hat, und einen peripheren Wandabschnitt 24 auf, der so angeordnet ist, dass er einen peripheren Rand des Bodenteils 23 umgibt. Diese Traghalterung 20 ist aus einem metallischen Material wie Aluminium hergestellt und durch Druckgie-ßen oder dergleichen hergestellt. Der Glättungskondensator 34 ist starr in dem ersten kastenförmigen Teil 21 der Traghalterung 20 aufgenommen. Wie in den 1, 7 und 9 gezeigt, weist der Glättungskondensator 34 die Form eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds auf und enthält Verbindungsanschlüsse 34a, die aus der Öffnung 22 nach außen vorstehen, wenn der Glättungskondensator 34 in dem ersten kastenförmigen Teil 21 aufgenommen ist. Das Steuerungssubstrat 33 ist an einer Außenfläche 23a des Bodenteils 23 des ersten kastenförmigen Teils 21 befestigt. Wie in 8 gezeigt, weist die Traghalterung 20 einen zweiten kastenförmigen Teil 26 auf, der benachbart zu dem ersten kastenförmigen Teil 21 angeordnet ist. Der zweite kastenförmige Teil 26 weist eine Öffnung 26a auf, die an einer oberen Fläche des zweiten kastenförmigen Teils 26 in der zu der Öffnungsrichtung des ersten kastenförmigen Teils 21 entgegengesetzten Richtung (nach oben) geöffnet ist. Der Spannungserhöhungskondensator 42 ist starr in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufgenommen. Das Rauschfilter 35 ist an der dem Spannungserhöhungskondensator 42 gegenüberliegenden Seite des ersten kastenförmigen Teils 21 an der Traghalterung 20 befestigt.
Wie in 1 gezeigt, ist eine erste Verdrahtungshalterung 36 in einer Längsrichtung der Traghalterung 20 auf einer Seite befestigt, und eine zweite Verdrahtungshalterung 37 ist in der Längsrichtung der Traghalterung 20 auf der anderen Seite befestigt, so dass die erste Verdrahtungshalterung 36 und die zweite Verdrahtungshalterung 37 benachbart zu dem Steuerungssubstrat 33 angeordnet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht die erste Verdrahtungshalterung 36 einem Abdeckteil der vorliegenden Erfindung. Kabel 38, die mit dem Steuerungssubstrat 33 verbunden sind, sind unter Verwendung von Klemmelementen 58 an jeweiligen oberen Flächen der ersten Verdrahtungshalterung 36 und der zweiten Verdrahtungshalterung 37 befestigt (siehe 6 und 7). Die Schaltelementmodule 31, 32, der Glättungskondensator 34, der Spannungserhöhungskondensator 42, die Reaktanzspule 43, die Stromsensoren 44, 45 und dergleichen sind durch mehrere Stromschienen 46 elektrisch verbunden, die zum Ausbilden einer elektrischen Schaltung vorbestimmte Anschlüsse der Bauteile miteinander verbinden (siehe 5), was im Folgenden beschrieben wird.
Die Abdeckung 39 ist an der oberen Fläche des Gehäuserahmens 10, genauer, an einer oberen Endfläche 12a des peripheren Wandabschnitts 12, befestigt. Demzufolge weist der von dem Gehäuserahmen 10 und der Abdeckung 39 abgedeckte Innenraum einen fluiddichten Aufbau auf, und jedes in dem Gehäuserahmen 10 befestigte und an der Traghalterung 20 befestigte Bauteil kann geschützt werden. Es sei bemerkt, dass in einem flanschartigen peripheren Rand 39a an einem unteren Ende der Abdeckung 39 Befestigungslöcher ausgebildet sind, und entlang der oberen Endfläche 12a des peripheren Wandabschnitts 12 des Gehäuserahmens 10 mehrere Schraubenlöcher ausgebildet sind. Die Abdeckung 39 wird durch Einführen von Schrauben als Befestigungselemente in die Befestigungslöcher der Abdeckung 39 und danach Festziehen der Schrauben in den mehreren Schraubenlöchern des Gehäuserahmens 10 an dem Gehäuserahmen 10 befestigt.
3. Aufbau der elektrischen Schaltung der Antriebsvorrichtungssteuereinheit
Nun wird ein Aufbau der elektrischen Schaltung der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 beschrieben. Die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 steuert den Motor M und den Generator G der Antriebsvorrichtung 2. Der Motor M und der Generator G sind hierin drehende Elektromaschinen, die mittels Dreiphasenwechselstrom angetrieben werden. Wie in 5 gezeigt, enthält die Steuereinheit 1 das erste Schaltelementmodul 31, das zweite Schaltelementmodul 32, das Steuerungssubstrat 33, den Glättungskondensator 34, das Rauschfilter 35, einen Entladewiderstand 55, den Spannungserhöhungskondensator 42, die Reaktanzspule 43, den ersten Stromsensor 44 und den zweiten Stromsensor 45 als Schaltungskomponenten der elektrischen Schaltung. Eine Batterie 50 ist als eine Leistungsversorgung mit der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 verbunden. Wenngleich hierin eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus des Rauschfilters 35 weggelassen wird, dient das Rauschfilter 35 dazu, ein Leistungsversorgungsrauschen zu entfernen. Die Steuereinheit 1 für eine Antriebsvorrichtung erhöht eine Spannung der Batterie 50 und wandelt einen Gleichstrom der Batterie 50 zu einem Dreiphasenwechselstrom mit einer vorbestimmten Frequenz um. Die Steuereinheit 1 für eine Antriebsvorrichtung führt dem Motor M den Dreiphasenwechselstrom zum Steuern des Antriebszustands des Motors M zu. Die Steuereinheit 1 für eine Antriebsvorrichtung steuert ferner den Antriebszustand des Generators G und wandelt einen von dem Generator G erzeugten Wechselstrom zu einem Gleichstrom um. Die Antriebssteuerungssteuereinheit 1 führt den Wechselstrom der Batterie 50 zum Speichern von elektrischer Leistung zu. Alternativ wandelt die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 nach einer Umwandlung des von dem Generator G erzeugten Wechselstroms zu einem Gleichstrom den Gleichstrom weiter zu einem Dreiphasenwechselstrom mit einer vorbestimmten Frequenz um und führt den Dreiphasenwechselstrom dem Motor M zu. Es sei bemerkt, dass zum Ausgeben eines einen Detektionswert der jeweiligen Drehzahl angebenden Signals zu dem Steuerungssubstrat 33 der Motor M einen Motordrehsensor 48 enthält und der Generator G einen Generatordrehsensor 49 enthält.
Das erste Schaltelementmodul 31 enthält eine erste Wechselrichtereinheit 51 zum Antreiben des Motors M und eine erste Steuerschaltung 53. Das erste Schaltelementmodul 31 wird durch einstückiges Harzformen jeweiliger Elemente und Substrate der ersten Wechselrichtereinheit 51 und der ersten Steuerschaltung 53, von Anschlüssen zum Verbinden der Elemente und der Substrate mit dem Äußeren und dergleichen ausgebildet. Das zweite Schaltelementmodul 32 enthält die spannungserhöhende Schalteinheit 41 zum Erhöhen einer Leistungsversorgungsspannung, eine zweite Wechselrichtereinheit 52 zum Antreiben des Generators G und eine zweite Steuerschaltung 54. Das zweite Schaltelementmodul 32 wird durch einstückiges Harzformen jeweiliger Elemente und Substrate der spannungserhöhenden Schalteinheit 41, der zweiten Wechselrichtereinheit 52 und der zweiten Steuerschaltung 54, von Anschlüssen zum Verbinden der Elemente und der Substrate mit dem Äußeren und dergleichen ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die erste Wechselrichtereinheit 51 und die zweite Wechselrichtereinheit 52 dem Wechselrichter 3 zum Antreiben der drehenden Elektromaschinen (des Motors M und des Generators G) der vorliegenden Erfindung. Die Schaltelementmodule 31, 32, die jeweils die erste Wechselrichtereinheit 51 und die zweite Wechselrichtereinheit 52 enthalten, bilden daher den Wechselrichter 3.
Die erste Wechselrichterschaltung 51 enthält eine Gruppe aus einem ersten oberen Armelement 6A und einem ersten unteren Armelement 6B, die in Reihe geschaltet sind, als erste Wechselrichterschaltelemente 6. Die erste Wechselrichterschaltung 51 enthält hierin zwei Gruppen von ersten Wechselrichterschaltelementen 6, d.h. vier erste Wechselrichterschaltelemente, für jede Phase des Motors M (drei Phasen: U-Phase, V-Phase und W-Phase). Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) für die ersten Wechselrichterschaltelemente 6 verwendet. Ein Emitter des ersten oberen Armelements 6A und ein Kollektor des ersten unteren Armelements 6B jeder Gruppe sind mit einer nicht gezeigten Spule der jeweiligen Phase des Motors M verbunden. Die jeweiligen Kollektoren der ersten oberen Armelemente 6A sind mit einer Hochspannungsleistungsversorgungleitung Lh verbunden, der wie im Folgenden beschrieben durch die Spannungserhöhungsvorrichtung 4 erhöhte elektrische Leistung zugeführt wird. Die jeweiligen Emitter der ersten unteren Armelemente 6B sind mit einer Masseleitung Lg verbunden, die mit einem negativen Elektrodenanschluss der Batterie 50 verbunden ist. Freilaufdioden 56 sind parallel zu den jeweiligen ersten Wechselrichterschaltelementen 6 geschaltet. Diese Freilaufdioden 56 sind ebenfalls in der ersten Wechselrichtereinheit 51 enthalten. Es sei bemerkt, dass anstelle der IGBT Leistungstransistoren mit verschiedenem Aufbau, wie Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren und MOS-Leistungstransistoren, als die ersten Wechselrichterschaltelemente 6 verwendet werden können.
Die erste Wechselrichtereinheit 51 ist über die erste Steuerschaltung 53 elektrisch mit dem Steuerungssubstrat 33 verbunden. Mehrere erste Wechselrichterschaltelemente 6 arbeiten gemäß einem Motor-Gatesignal, das von einer Motorsteuereinheit MCU ausgegeben wird, die in dem Steuerungssubstrat 33 enthalten ist. Die erste Wechselrichtereinheit 51 wandelt somit eine durch die Vorrichtung 4 zur Spannungserhöhung erhöhte Gleichstrom-(DC)-Leistung in eine Dreiphasen-Wechselstrom-(AC)-Leistung mit einer vorbestimmten Frequenz und einem vorbestimmten Stromwert um und führt die Dreiphasen-AC-Leistung dem Motor M zu. Demzufolge wird der Motor M bei einem vorbestimmten Drehmoment und einer vorbestimmten Drehzahl angetrieben. Die Strommenge, die zwischen der ersten Wechselrichtereinheit 51 und der Spule jeder Phase des Motors M fließt, wird durch den ersten Stromsensor 44 detektiert, der zwischen der ersten Wechselrichtereinheit 51 und dem Motor M vorgesehen ist. Der Detektionswert des ersten Stromsensors 44 wird der in dem Steuerungssubstrat 33 enthaltenen Steuereinheit MCU zugeführt.
Die zweite Wechselrichtereinheit 52 enthält eine Gruppe aus einem zweiten oberen Armelement 7A und einem zweiten unteren Armelement 7B, die in Reihe geschaltet sind, als zweite Wechselrichterschaltelemente 7. Die zweite Wechselrichtereinheit 52 enthält hierin eine Gruppe von zweiten Wechselrichterschaltelementen 7, d.h. zwei Wechselrichterschaltelemente 7, für jede Phase des Generators G (drei Phasen: U-Phase, V-Phase und W-Phase). Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) für die zweiten Wechselrichterschaltelemente 7 verwendet. Ein Emitter des zweiten oberen Armelements 7A und ein Kollektor des zweiten unteren Armelements 7B jeder Gruppe sind mit einer nicht gezeigten Spule der jeweiligen Phase des Generators G verbunden. Die jeweiligen Kollektoren der zweiten oberen Armelemente 7A sind mit der Hochspannungsleistungsversorgungleitung Lh verbunden. Die jeweiligen Emitter der zweiten unteren Armelemente 7B sind mit der Masseleitung Lg verbunden, die mit dem negativen Elektrodenanschluss der Batterie 50 verbunden ist. Freilaufdioden 57 sind parallel zu den jeweiligen zweiten Wechselrichterschaltelementen 7 geschaltet. Diese Freilaufdioden 57 sind ebenfalls in der zweiten Wechselrichtereinheit 52 enthalten. Es sei bemerkt, dass anstelle der IGBT Leistungstransistoren mit verschiedenem Aufbau, wie Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren und MOS-Leistungstransistoren, als die zweiten Wechselrichterschaltelemente 7 verwendet werden können.
Die zweite Wechselrichtereinheit 52 ist über die zweite Steuerungsschaltung 54 elektrisch mit dem Steuerungssubstrat 33 verbunden. Mehrere zweite Wechselrichterschaltelemente 7 arbeiten gemäß einem Generator-Gatesignal, das von einer Generatorsteuereinheit GCU ausgegeben wird, die in dem Steuerungssubstrat 33 enthalten ist. Die zweite Wechselrichtereinheit 52 wandelt so eine von dem Generator G erzeugte Dreiphasen-AC-Leistung in eine DC-Leistung um und führt die DC-Leistung der Batterie 50 oder der ersten Wechselrichtereinheit 51 zu. Die zweite Wechselrichtereinheit 52 steuert die Drehzahl und das Ausgangsdrehmoment des Generators G durch Steuern eines Werts eines Stroms, der durch die Spule jeder Phase des Generators G fließt. Die Strommenge, die zwischen der zweiten Wechselrichtereinheit 52 und der Spule jeder Phase des Generators G fließt, wird durch den zweiten Stromsensor 45 detektiert, der zwischen der zweiten Wechselrichtereinheit 52 und dem Generator G vorgesehen ist. Der Detektionswert des zweiten Stromsensors 45 wird der in dem Steuerungssubstrat 33 enthaltenen Generatorsteuereinheit GCU zugeführt.
Die spannungserhöhende Schalteinheit 41 enthält eine Gruppe aus einem spannungserhöhenden oberen Armelement 8A und einem spannungserhöhenden unteren Armelement 8B, die in Reihe geschaltet sind, als Spannungserhöhungsschaltelemente 8. Die spannungserhöhende Schalteinheit 41 enthält hierin zwei Gruppen von Spannungserhöhungsschaltelementen 8, d.h. vier Spannungserhöhungsschaltelemente 8. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) für die Spannungserhöhungsschaltelemente 8 verwendet. Ein Emitter des spannungserhöhenden oberen Armelements 8A und ein Kollektor des spannungserhöhenden unteren Armelements 8B jeder Gruppe sind über die Reaktanzspule 43 mit einem positiven Elektrodenanschluss der Batterie 50 verbunden. Die jeweiligen Kollektoren der spannungserhöhenden oberen Armelemente 8A sind mit der Hochspannungsleistungsversorgungleitung Lh verbunden, der durch die Spannungserhöhungsvorrichtung 4 erhöhte elektrische Leistung zugeführt wird. Die jeweiligen Emitter der spannungserhöhenden unteren Armelemente 8B sind mit der Masseleitung Lg verbunden, die mit dem negativen Elektrodenanschluss der Batterie 50 verbunden ist. Freilaufdioden 47 sind parallel zu den jeweiligen Spannungserhöhungsschaltelementen 8 geschaltet. Diese Freilaufdioden 47 sind ebenfalls in der spannungserhöhenden Schalteinheit 41 enthalten. Es sei bemerkt, dass anstelle der IGBT Leistungstransistoren mit unterschiedlichem Aufbau, wie Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren und MOS-Leistungstransisoren, als die Spannungserhöhungsschaltelemente 8 verwendet werden können.
Die spannungserhöhende Schalteinheit 41 ist über die zweite Steuerschaltung 54 elektrisch mit dem Steuerungssubstrat 33 verbunden. Mehrere Spannungserhöhungsschaltelemente 8 arbeiten gemäß einem Spannungserhöhungs-Gatesignal, das von einer Transaxle- bzw. Getriebesteuereinheit TCU ausgegeben wird, die in dem Steuerungssubstrat 33 enthalten ist. Die spannungserhöhende Schalteinheit 41 erhöht somit eine Spannung der Batterie 50 auf eine vorbestimmte Spannung und führt die vorbestimmte Spannung der ersten Wechselrichtereinheit 51 zu. In dem Fall, in dem die spannungserhöhende Schalteinheit 41 von dem Generator G elektrische Leistung erhält, erniedrigen die mehreren Spannungserhöhungsschaltelemente 8 eine von dem Generator G erzeugte Spannung auf eine vorbestimmte Spannung und führen die vorbestimmte Spannung der Batterie 50 zu. Der Spannungserhöhungskondensator 42 ist über das Rauschfilter 35 parallel zu der Batterie 50 geschaltet. Der Spannungserhöhungskondensator 42 dient dazu, die Spannung der Batterie 50 zum Zuführen der geglätteten DC-Spannung zu der spannungserhöhenden Schalteinheit 41 zu glätten. Die spannungserhöhende Schalteinheit 41, die die Spannungserhöhungsschaltelemente 8 enthält, der Spannungserhöhungskondensator 42 und die Reaktanzspule 43 bilden so die Spannungserhöhungsvorrichtung 4.
Der Glättungskondensator 34 ist zwischen der Hochspannungsleistungsversorgungsleitung Lh, der von der Spannungserhöhungsschaltung 4 erhöhte elektrische Leistung zugeführt wird, und der Masseleitung Lg, die mit dem negativen Elektrodenanschluss der Batterie 50 verbunden ist, angeschlossen. Der Glättungskondensator 34 dient zum Glätten der von der Spannungserhöhungsvorrichtung 4 erhöhten DC-Spannung zum Zuführen der geglätteten DC-Spannung zu hauptsächlich der ersten Wechselrichtereinheit 51. Der Entladewiderstand 55 ist parallel zu dem Glättungskondensator 34 geschaltet. Der Entladewiderstand 55 dient zum Entladen von in dem Glättungskondensator 34 gespeicherten Ladungen, wenn die Leistungsversorgung aus ist oder dergleichen.
Das Steuerungssubstrat 33 ist ein Substrat, auf dem eine Steuerschaltung zum Steuern der Antriebsvorrichtung 2 ausgebildet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das Steuerungssubstrat 33 eine Steuerschaltung zum Steuern der ersten Wechselrichtereinheit 51 und der zweiten Wechselrichtereinheit 52 auf, die als der Wechselrichter 3 vorgesehen sind. Das Steuerungssubstrat 33 steuert so über die Wechselrichtereinheit 51, 52 das Antreiben des Motors M und des Generators G. Das Steuerungssubstrat 33 weist ferner eine Steuerschaltung zum Steuern der spannungserhöhenden Schalteinheit 41 auf. Das Steuerungssubstrat 33 enthält für die jeweiligen Funktionen die Getriebesteuereinheit TCU, die Motorsteuereinheit MCU und die Generatorsteuereinheit GCU. Die Getriebesteuereinheit TCU ist eine Steuereinheit zum allgemeinen Steuern der Antriebsvorrichtung 2. Ein Detektionswert einer Leistungsversorgungsspannung (einer Spannung vor einer Erhöhung) vor einer Erhöhung durch die Spannungserhöhungsvorrichtung 4 und ein Detektionswert einer Spannung (erhöhten Spannung) nach einer Erhöhung durch die Spannungserhöhungsvorrichtung 4 werden über die erste Steuerschaltung 53 an die Getriebesteuereinheit TCU angelegt. Die Getriebesteuereinheit TCU erhält ferner über Kommunikationsmittel wie ein Steuerbereichsnetz (CAN) verschiedene Arten von Informationen, beispielsweise ein Ausmaß einer Betätigung eines Gaspedals, ein Ausmaß einer Betätigung einer Bremse und eine Fahrzeuggeschwindigkeit, von einer fahrzeugseitigen Steuerungsvorrichtung, die die Antriebseinheit 2 enthält, und gibt diese zu derselben aus. Basierend auf den Informationen erzeugt die Getriebesteuereinheit TCU jeweilige Betriebsanweisungen für die Motorsteuereinheit MCU und die Generatorsteuereinheit GCU und gibt die Betriebsanweisungen aus. Die Getriebesteuereinheit TCU erzeugt ein Spannungserhöhung-Gatesignal als ein Ansteuersignal zum Ansteuern jedes spannungserhöhenden Schaltelements 8 der spannungserhöhenden Schalteinheit 41 und gibt das Spannungserhöhungs-Gatesignal zu der zweiten Steuerschaltung 54 aus.
Die Betriebsanweisungen, die von der Getriebesteuereinheit TCU zu der Motorsteuereinheit MCU und der Generatorsteuereinheit GCU ausgegeben werden, sind Anweisungswerte für die Drehzahl und das Ausgangsdrehmoment des Motors M und des Generators G. Die Strommenge, die zwischen der ersten Wechselrichtereinheit 51 und der Spule jeder Phase des Motors M fließt, wird durch den ersten Stromsensor 44 detektiert, und die Drehzahl des Motors M wird durch den Motordrehsensor 48 detektiert. Diese Detektionswerte werden an die Motorsteuereinheit MCU angelegt. Basierend auf diesen Detektionswerten und der Betriebsanweisung von der Getriebesteuereinheit TCU erzeugt die Motorsteuereinheit MCU ein Motor-Gatesignal als ein Ansteuersignal zum Ansteuern der ersten Wechselrichterschaltelemente 6 der ersten Wechselrichtereinheit 51 und gibt das Motor-Gatesignal zu der ersten Steuereinheit 53 aus. Auf ähnliche Weise wird die Strommenge, die zwischen der zweiten Wechselrichtereinheit 52 und der Spule jeder Phase des Generators G fließt, durch den zweiten Stromsensor 45 detektiert, und die Drehzahl des Generators G wird durch den Generatordrehsensor 49 detektiert. Diese Detektionswerte werden an die Generatorsteuereinheit GCU angelegt. Basierend auf diesen Detektionswerten und der Betriebsanweisung von der Getriebesteuereinheit TCU erzeugt die Generatorsteuereinheit GCU ein Generator-Gatesignal als ein Ansteuersignal zum Ansteuern der zweiten Wechselrichterschaltelemente 7 der zweiten Wechselrichtereinheit 52 und gibt das Generator-Gatesignal zu der zweiten Steuerschaltung 54 aus.
4. Detaillierter Aufbau eines Hauptteils der Antriebsvorrichtungssteuereinheit
Als Nächstes wird ein detaillierter Aufbau eines Hauptteils der Antriebssteuerungssteuereinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wie in den 1, 6 und 7 gezeigt, enthält die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 die Traghalterung 20 als den zweiten Träger. Die Traghalterung 20 wird von dem Gehäuserahmen 10 als dem ersten Träger getragen und weist den daran befestigten Glättungskondensator 34 auf. Das Steuerungssubstrat 33 ist an der Fläche (der oberen Fläche auf der Seite der Abdeckung 39) der Traghalterung 20 befestigt, die der Fläche (der unteren Fläche auf der Seite des Gehäuserahmens 10) gegenüberliegt, an der der Glättungskondensator 34 befestigt ist. Die Steuereinheit 1 für eine Antriebsvorrichtung ist durch eine Anordnung der Bauteile, wie des Glättungskondensators 34 und des Steuerungssubstrats 33, in Bezug auf die Traghalterung 20 gekennzeichnet. Im Folgenden wird der Aufbau der um die Traghalterung 20 vorgesehenen Teile im Detail beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, wird die Traghalterung 20 von dem Gehäuserahmen 10 getragen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind mehrere Montage-/Befestigungsabschnitte 14 (bei dem dargestellten Beispiel sechs) entlang der Innenfläche des peripheren Wandabschnitts 12 des Gehäuserahmens 10 vorgesehen. Die Montage-/Befestigungsabschnitte 14 haben eine zylindrische Form mit einem in der axialen Mitte ausgebildeten Schraubenloch und sind so ausgebildet, dass sie in Kontakt mit der Innenfläche des peripheren Wandabschnitts 12 vorgesehen sind. Jeweilige Befestigungsflächen (obere Flächen) der Montage-/Befestigungsabschnitte 14 befinden sich an einer Position, die etwas unterhalb der oberen Endfläche 12a des peripheren Wandabschnitts 12 liegt. Andererseits sind Befestigungsabschnitte 25 jeweils an mehreren Positionen (bei dem dargestellten Beispiel sechs) an einem peripheren Rand der Traghalterung 20 so vorgesehen, dass sie den Positionen der Montage-/Befestigungsabschnitte 14 des Gehäuserahmens 10 entsprechen. Die Befestigungsabschnitte 25 haben die Form eines runden Vorsprungs mit einem in der Mitte ausgebildeten Schraubeneinführloch und sind so ausgebildet, dass sie etwas von dem peripheren Rand der Traghalterung 20 vorstehen. Die Traghalterung 20 wird jeweils durch Einführen von Schrauben in die Schraubeneinführlöcher der Befestigungsabschnitte 25 und danach Festziehen der Schrauben in den Schraubenlöchern der Montage-Befestigungsabschnitte 14 an den Befestigunsabschnitten 25 starr an dem Gehäuserahmen 10 angebracht.
Wie in den 8 und 9 gezeigt, weist die Traghalterung 20 den ersten kastenförmigen Teil 21, der zu dem Gehäuserahmen 10 hin (zu der Bodenfläche hin) geöffnet ist, und den zweiten kastenförmigen Teil 26 auf, der benachbart zu dem ersten kastenförmigen Teil 21 auf einer Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20 vorgesehen ist und der zu der Abdeckung 39 hin (zu der oberen Fläche hin) in der zu der Öffnungsrichtung des ersten kastenförmigen Teils 21 entgegengesetzten Richtung geöffnet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist, wie in 7 gezeigt, die Traghalterung 20 ferner einen dritten kastenförmigen Teil 29 auf, der benachbart zu dem ersten kastenförmigen Teil 21 auf der anderen Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20 vorgesehen ist und der zu der Abdeckung 39 hin (zu der oberen Fläche hin) in der zu der Öffnungsrichtung des ersten kastenförmigen Teils 21 entgegengesetzten Richtung geöffnet ist. Der erste kastenförmige Teil 21 weist die Öffnung 22, die zu dem Gehäuserahmen 10 hin (zu der Bodenfläche hin) geöffnet ist, den Bodenteil 23, der die Form einer annähernd flachen Platte hat, und den peripheren Wandabschnitt 24 auf, der so vorgesehen ist, dass er den peripheren Rand des Bodenteils 23 umgibt. Der Bodenteil 23 weist hierin eine annähernd rechtwinklige planare Form auf. Der erste kastenförmige Teil 21 weist daher eine Kastenform eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds auf, das an seiner Bodenfläche geöffnet ist. Wie in 9 gezeigt, weist der erste kastenförmige Teil 21 einen Innenraum mit einer Kastenform eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds auf, der von dem peripheren Wandabschnitt 24 umgeben ist. Der periphere Wandabschnitt 24 weist einen ersten Trennwandabschnitt 24a, der auf einer Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20 vorgesehen ist und ebenfalls als eine Trennwand dient, die den ersten kastenförmigen Teil 21 und den zweiten kastenförmigen Teil 26 voneinander trennt, einen zweiten Trennwandabschnitt 24b auf der anderen Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20, der ebenfalls als eine Trennwand dient, die den ersten kastenförmigen Teil 21 und den dritten kastenförmigen Teil 28 voneinander trennt, einen ersten Seitenwandabschnitt 24c, der auf einer Seite in einer Breitenrichtung der Traghalterung 20 vorgesehen ist, und einen zweiten Seitenwandabschnitt 24d auf, der auf der anderen Seite in der Breitenrichtung der Traghalterung 20 vorgesehen ist.
In der Traghalterung 20 sind entlang des den ersten kastenförmigen Teil 21 begrenzenden peripheren Wandabschnitts 24 mehrere Kondensatorbefestigungsabschnitte 21a (bei dem dargestellten Beispiel acht) zum Befestigen des Glättungskondensators 34 vorgesehen. Zwei Kondensatorbefestigungsabschnitte 21a sind in jeder Wand des peripheren Wandabschnitts 24 vorgesehen. Die Kondensatorbefestigungsabschnitte 21a, die entlang des ersten Trennwandabschnitts 24a und des zweiten Trennwandabschnitts 24b ausgebildet sind, unterscheiden sich vom Aufbau her von den Kondensatorbefestigungsabschnitten 21a, die entlang des ersten Seitenwandabschnitts 24c und des zweiten Seitenwandabschnitts 24d ausgebildet sind. Mit anderen Worten, wie in 9, gezeigt weisen die Kondensatorbefestigungsabschnitte 21a, die entlang des ersten Trennwandabschnitts 24a und des zweiten Trennwandabschnitts 24b ausgebildet sind, eine zylindrische Form mit einem in der axialen Mitte ausgebildeten Schraubenloch auf und sind so ausgebildet, dass sie in Kontakt mit der Innenfläche des ersten Trennwandabschnitts 24a oder des zweiten Trennwandabschnitts 24b vorgesehen sind. Die Kondensatorbefestigungsabschnitte 21 a, die entlang des ersten Seitenwandabschnitts 24c und des zweiten Seitenwandabschnitts 24d ausgebildet sind, weisen die Form eines runden Vorsprungs mit einem in der Mitte ausgebildeten Schraubenloch auf und sind so ausgebildet, dass sie lateral (in der Breitenrichtung der Traghalterung 20) etwas von dem ersten Seitenwandabschnitt 24c oder dem zweiten Seitenwandabschnitt 24d vorstehen. Diese Kondensatorbefestigungsabschnitte 21a sind so vorgesehen, dass sich eine Befestigungsfläche (Bodenfläche) jedes Kondensatorbefestigungsabschnitts 21 a, an dem der Glättungskondensator 34 befestigt wird, an einer Position befindet, die etwas höher als eine untere Endfläche 24e jedes peripheren Wandabschnitts 24 liegt, d.h. an einer Position, die sich näher an der Bodenfläche 23 (einer unteren Position in 9) befindet als die untere Endfläche 24e des peripheren Wandabschnitts 24.
Wie in den 6, 7 und 9 gezeigt, ist der Glättungskondensator 34 von der Seite des Gehäuserahmens 10 (der unteren Seite) der Traghalterung 20 aus starr in dem ersten kastenförmigen Teil 21 aufgenommen. Der Glättungskondensator 34 weist die Form eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds auf. Der erste kastenförmige Teil 21 weist wie vorher beschrieben einen Innenraum mit der Form eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds auf, so dass er den Glättungskondensator 34 auf geeignete Weise aufnimmt. Der Innenraum ist so dimensioniert, dass er der Form des Glättungskondensators 34 entspricht. Der Glättungskondensator 34 weist an seinem peripheren Rand an mehreren Positionen (bei dem dargestellten Beispiel acht) Befestigungsabschnitte 34b auf, so dass die Befestigungsabschnitte 34b entsprechend den Positionen der Kondensatorbefestigungsabschnitte 21a des ersten kastenförmigen Teils 21 angeordnet sind. Jeder Befestigungsabschnitt 34b weist die Form eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds auf, das sich lateral von einer entsprechenden Seitenwand des Glättungskondensators 34 erstreckt, und weist in der Mitte ein Einführloch auf. Der Glättungskondensator 34 wird jeweils durch Einführen von Schrauben in die Schraubeneinführlöcher der Befestigungsabschnitte 34b und danach Festziehen der Schrauben in den Schraubenlöchern der Kondensatorbefestigungsabschnitte 21a an den Befestigungsabschnitten 34b starr an der Traghalterung 20 angebracht. Der Glättungskondensator 34 enthält die Verbindungsanschlüsse 34a, die aus der Öffnung 22 nach außen vorstehen, wenn der Glättungskondensator 34 in dem ersten kastenförmigen Teil 21 aufgenommen ist. Die Verbindungsanschlüsse 34a sind so vorgesehen, dass sie aus der Öffnung 22 in einer lateralen Richtung der Traghalterung 20 parallel zu der Bodenfläche des Glättungskondensators 34 vorstehen. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Verbindungsanschlüsse 34a in einer Breitenrichtung des Glättungskondensators 34 lediglich auf einer Seite vorgesehen. Zum Ermöglichen, dass die Verbindungsanschlüsse 34a von der Traghalterung 20 vorstehen können, befindet sich der zweite Seitenwandabschnitt 24d, der auf der Seite des Verbindungsanschlusses 34a des peripheren Wandabschnitts 24 vorgesehen ist, an einer Position, die etwas höher (in 9 niedriger) als die der unteren Endfläche 24e liegt, an Positionen, die wie die Kondensatorbefestigungsabschnitte 21a den Verbindungsanschlüssen 34a entsprechen.
Wie in den 6 bis 8 gezeigt, weist der Bodenteil 23 des ersten kastenförmigen Teils 21 der Traghalterung 20 die Form einer flachen Platte mit einer annähernd rechtwinkligen planaren Form auf. Die Außenfläche 23a auf der Seite der Abdeckung 39 des Bodenteils 23 dient als eine Substratbefestigungsfläche zum Befestigen des Steuerungssubstrats 33 an derselben und weist mehrere Substratbefestigungsabschnitte 23b auf. Die Außenfläche 23a des Bodenteils 23 des ersten kastenförmigen Teils 21 weist eine größere Fläche als die der planaren Form des Steuerungssubstrats 33 auf. Bevorzugt weist die Außenfläche 23a die Substratbefestigungsabschnitte 23b auf, die an mehreren Positionen an einem peripheren Rand des Steuerungssubstrats 33 und an mindestens einer Position vorgesehen sind, die näher an der Mitte des Steuerungssubstrats 33 liegt als die mehreren Positionen. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Substratbefestigungsabschnitte 23b in einer Längsrichtung des Steuerungssubstrats 33, d.h. in der Längsrichtung der Traghalterung 20, in vier Reihen und in einer Breitenrichtung des Steuerungssubstrats 33, d.h. in der Breitenrichtung der Traghalterung 20, in drei Reihen vorgesehen. Daher sind die Substratbefestigungsabschnitte 23b insgesamt an zwölf Positionen vorgesehen, d.h. zehn Positionen an dem peripheren Rand des Steuerungssubstrats 33 und zwei Positionen, die sich näher an der Mitte des Steuerungssubstrats 33 befinden als die zehn Positionen. Zum Erzielen einer verbesserten Wärmeableitungseigenschaft, eines verringerten Gewichts und einer verbesserten Steifigkeit sind an der Außenfläche 23a des Bodenteils 23 mehrere Rippen 23c so ausgebildet, dass sie sich in der Längsrichtung und der Breitenrichtung der Traghalterung 20 erstrecken. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Substratbefestigungsabschnitte 23b an Kreuzungen der Rippen 23c vorgesehen. Die Substratbefestigungsabschnitte 23b weisen im Wesentlichen die Form eines runden Vorsprungs mit einem Schraubenloch in der Mitte auf. Es sei bemerkt, dass bei dem dargestellten Beispiel ein Teil der Traghalterung 20 einen Aufbau aufweist, bei dem zwei Schraubenlöcher zweier Substratbefestigungsabschnitte 23b zusammen in einem plattformartigen Abschnitt 23e ausgebildet sind. Von den Rippen 23c werden diejenigen, die sich an Positionen befinden, die den Substratbefestigungsabschnitten 23b und dem peripheren Rand des Steuerungssubstrats 33 entsprechen, als Tragrippen 23d verwendet. Die Höhe der Tragrippen 23d von dem Bodenteil 23 ist höher als die der Rippen 23c, die sich an den anderen Positionen befinden. Die mehreren Substratbefestigungsabschnitte 23b und Tragrippen 23d weisen jeweilige obere Endflächen auf, die in Kontakt mit einer Bodenfläche des Steuerungssubstrats 33 sind und so dazu dienen, das Steuerungssubstrat 33 von unten zu tragen.
Wie in den 6 und 7 gezeigt, ist das Steuerungssubstrat 33 an der Außenfläche 23a, d.h. der Fläche auf der Seite der Abdeckung 39, des Bodenteils 23 des ersten kastenförmigen Teils 21 in der Traghalterung 20 befestigt. Wie vorher beschrieben, ist der Glättungskondensator 34 von der Seite des Gehäuserahmens 10 (der unteren Seite) der Traghalterung 20 aus in dem ersten kastenförmigen Teil 21 aufgenommen. Das Steuerungssubstrat 33 ist daher an der Fläche befestigt, die der Fläche gegenüberliegt, an der der Glättungskondensator 34 befestigt ist, wobei die Traghalterung 20 zwischen denselben angeordnet ist. Das Steuerungssubstrat 33 weist einen wie eine flache Platte ausgebildeten Substrathauptkörper 33a und Verbinder 33c auf, die auf einer Vorderfläche 33b (oberen Fläche) des Substrathauptkörpers 33a vorgesehen sind, sowie verschiedene elektronische Teile (siehe 10), die auf der Vorderfläche 33b und einer Rückfläche (unteren Fläche) des Substrathauptkörpers 33a vorgesehen sind. Mehrere Verbinder 33c sind entlang der Ränder auf einer Seite und der anderen Seite in der Längsrichtung des Steuerungssubstrats 33 (der Längsrichtung der Traghalterung 20) vorgesehen. Der Substrathauptkörper 33a des Steuerungssubstrats 33 weist Befestigungsabschnitte 33d auf, die an mehreren Positionen an einem peripheren Rand des Substrathauptkörpers 33a und mindestens einer Position vorgesehen sind, die sich näher an der Mitte des Substrathauptkörpers 33a befindet als die mehreren Positionen. Die Befestigungsabschnitte 33d sind so entsprechend den Positionen der Substratbefestigungsabschnitte 23b der Traghalterung 20 vorgesehen. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Befestigungsabschnitte 33d wie die Substratbefestigungsabschnitte 23b in der Längsrichtung des Steuerungssubstrats 33, d.h. in der Längsrichtung der Traghalterung 20, in vier Reihen und in der Breitenrichtung des Steuerungssubstrats 33, d.h. in der Breitenrichtung der Traghalterung 20, in drei Reihen vorgesehen. Die Befestigungsabschnitte 33d sind daher insgesamt an zwölf Positionen vorgesehen, d.h. an zehn Positionen an dem peripheren Rand des Steuerungssubstrats 33 und an zwei Positionen, die sich näher an der Mitte des Steuerungssubstrats 33 befinden als die zehn Positionen. Jeder Befestigungsabschnitt 33d ist aus einem Schraubeneinführloch gebildet, das in dem Substrathauptkörper 33a ausgebildet ist. Das Steuerungssubstrat 33 wird jeweils durch Einführen von Schrauben in die Schraubeneinführlöcher der Befestigungsabschnitte 33d und danach Festziehen der Schrauben in den Schraubenlöchern der Substratbefestigungsabschnitte 23b an den Befestigungsabschnitten 33d starr an der Traghalterung 20 befestigt. Das Vorsehen der Befestigungsabschnitte 33d nicht nur in dem peripheren Rand des Steuerungssubstrats 33, sondern ebenfalls in dem mittleren Bereich des Steuerungssubstrats 33, unterdrückt ein Biegen in dem mittleren Bereich des Steuerungssubstrats 33, wodurch der Vibrationswiderstand des Steuerungssubstrats 33 gewährleistet werden kann.
Wie in 10 gezeigt, sind verschiedene Elektronikteile auf der Fläche des Substrathauptkörpers 33a des Steuerungssubstrats 33 angeordnet. Von den mehreren Elektronikteilen sind schwere Teile 33e, die ein vorbestimmtes Gewicht aufweisen oder überschreiten, in der Nähe der Befestigungsabschnitte 33d vorgesehen. Solche schweren Teile 33e beinhalten beispielsweise einen Transformator und einen Kondensator. Dieser Aufbau ermöglicht, dass das Gewicht der schweren Teile 33e von den Substratbefestigungsabschnitten 23b getragen werden kann, an denen die Befestigungsabschnitte 33d starr befestigt sind. Dies unterdrückt ein Biegen der Substratfläche 33 an den Positionen, an denen die schweren Teile 33e vorgesehen sind, wodurch der Vibrationswiderstand des Steuerungswiderstands 33 verbessert werden kann.
Wie in 8 gezeigt, ist der zweite kastenförmige Teil 26 der Traghalterung 20 ein kastenförmiger Teil, der benachbart zu dem ersten kastenförmigen Teil 21 vorgesehen ist und der zu der Abdeckung 39 hin (zu der oberen Fläche hin) in der zu der Öffnungsrichtung des ersten kastenförmigen Teils 21 entgegengesetzten Richtung geöffnet ist. Der zweite kastenförmige Teil 26 weist die Öffnung 26a, die zu der Abdeckung 39 hin (zu der oberen Fläche hin) geöffnet ist, einen Bodenteil 26b mit einer Form einer annähernd flachen Platte und einen peripheren Wandabschnitt 26c auf, der so vorgesehen ist, dass er einen peripheren Rand des Bodenteils 26b umgibt. Die Öffnung 26a ist an einer oberen Fläche geöffnet, die leicht geneigt ist, so dass eine Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20 tiefer liegt. Der Bodenteil 26b weist eine annähernd rechtwinklige planare Form auf. Der zweite kastenförmige Teil 26 weist daher eine Kastenform auf, deren geneigte obere Fläche geöffnet ist, und weist einen Innenraum auf, der von dem peripheren Wandabschnitt 26c umgeben ist. Der periphere Wandabschnitt 26c wird mit der ersten Trennwand 24a auf der anderen Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20 geteilt. Der periphere Wandabschnitt 26c weist eine Trennwand, die eine Filterbefestigungsfläche 27, die später beschrieben wird, und den zweiten kastenförmigen Teil 26 auf einer Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20 voneinander trennt, und Seitenwände auf, die auf beiden Seiten in der Breitenrichtung der Traghalterung 20 vorgesehen sind und eine geneigte obere Fläche aufweisen.
Wie in 6 und 7 gezeigt, ist der Spannungserhöhungskondensator 42 starr in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufgenommen. Wie in 8 gezeigt, weist der zweite kastenförmige Teil 26 daher einen Kondensatorbefestigungsabschnitt 26d zum Befestigen des Spannungserhöhungskondensators 42 auf. Hierin sind mehrere Kondensatorbefestigungsabschnitte 26d vorgesehen. Genauer sind insgesamt drei Kondensatorbefestigungsabschnitte 26d vorgesehen, d.h. einer in dem Bodenteil 26b des zweiten kastenförmigen Teils 26 und einer in jeder der zwei Seitenwände des peripheren Wandabschnitts 26c. Jeder Kondensatorbefestigungsabschnitt 26d weist eine Form eines runden Vorsprungs mit einem in der Mitte ausgebildeten Schraubenloch auf. Der Spannungserhöhungskondensator 42 weist eine Form eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds auf, die in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufgenommen ist. Der Spannungserhöhungskondensator 42 weist Befestigungsabschnitte 42a auf, die an mehreren Positionen (bei dem dargestellten Beispiel drei) so vorgesehen sind, dass sie jeweils den Positionen der Kondensatorbefestigungsabschnitte 26c des zweiten kastenförmigen Teils 26 entsprechen. Jeder Befestigungsabschnitt 42a weist ein Schraubeneinfuhrloch auf. Der Spannungserhöhungskondensator 42 wird jeweils durch Einführen von Schrauben in die Schraubeneinführlöcher der Befestigungsabschnitte 42a und danach Festziehen der Schrauben in den Schraubenlöchem der Kondensatorbefestigungsabschnitte 26d an den Befestigungsabschnitten 42a starr an der Traghalterung 20 befestigt.
Wie in 8 gezeigt, weist die Traghalterung 20 die Filterbefestigungsfläche 27 zum Befestigen des Rauschfilters 35 an derselben auf. Die Filterbefestigungsfläche 27 ist benachbart zu dem zweiten kastenförmigen Teil 26 auf einer Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20 vorgesehen. Die Filterbefestigungsfläche 27 weist eine Form einer annähernd flachen Platte auf, die sich von dem zweiten kastenförmigen Teil 26 zu einer Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20 erstreckt. Das Rauschfilter 35 ist somit an der dem in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufgenommenen Spannungserhöhungskondensator 42 gegenüberliegenden Seite an dem ersten kastenförmigen Teil 21 befestigt. Die Filterbefestigungsfläche 27 weist Filterbefestigungsabschnitte 27a zum Befestigen des Rauschfilters 35 auf. Die Filterbefestigungsabschnitte 27a werden hierin von Schraubenlöchern gebildet, die jeweils an mehreren Positionen (bei dem dargestellten Beispiel drei) der Filterbefestigungsfläche 27 ausgebildet sind. Wie in 6 gezeigt, weist das Rauschfilter 35 Befestigungsabschnitte 35a auf, die an mehreren Positionen (bei dem dargestellten Beispiel drei) so vorgesehen sind, dass sie jeweils den Positionen der Filterbefestigungsabschnitte 27a entsprechen. Jeder Befestigungsabschnitt 35a weist ein Schraubeneinführloch auf. Das Rauschfilter 35 wird jeweils durch Einführen von Schrauben in die Schraubeneinführlöcher der Befestigungsabschnitte 35a und danach Festziehen der Schrauben in den Schraubenlöchern der Filterbefestigungsabschnitte 27a an den Befestigungsabschnitten 35a starr an der Traghalterung 20 befestigt.
Wie in 7 gezeigt, ist der dritte kastenförmige Teil 28 der Traghalterung 20 ein kastenförmiger Teil, der benachbart zu dem ersten kastenförmigen Teil 21 auf der dem zweiten kastenförmigen Teil 26 gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist und der in der zu der Öffnungsrichtung des ersten kastenförmigen Teils 21 entgegengesetzten Richtung zu der Abdeckung 39 hin (zu der oberen Fläche hin) geöffnet ist. Der dritte kastenförmige Teil 28 weist eine Öffnung, die zu der Abdeckung 39 hin (zu der oberen Fläche hin) geöffnet ist, einen Bodenteil 28b mit einer Form einer annähernd flachen Platte und einen peripheren Wandabschnitt 28c auf, der so vorgesehen ist, dass er den Bodenteil 28b umgibt. Bei dem dargestellten Beispiel weist der dritte kastenförmige Teil 28 einen Innenraum mit einer Form eines annähernd dreieckigen Prismas auf. Die Öffnung 28a ist daher an einer oberen Fläche geöffnet, die leicht geneigt ist, so dass die andere Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20 niedriger wird. Der Bodenteil 28b weist eine annähernd rechtwinklige planare Form auf. Der periphere Wandabschnitt 28c wird mit der zweiten Trennwand 24b auf einer Seite in der Längsrichtung der Traghalterung 20 geteilt. Der periphere Wandabschnitt 28c weist annähernd dreieckige Seitenwände auf, die auf beiden Seiten der Breitenrichtung der Traghalterung 20 vorgesehen sind und eine geneigte obere Fläche aufweisen. Der Entladewiderstand 55 ist starr in dem dritten kastenförmigen Teil 28 aufgenommen.
Wie in den 1, 2 und 6 gezeigt, ist die erste Verdrahtungshalterung 36 als ein Abdeckteil so an der Traghalterung 20 befestigt, dass sie die Öffnung 22 des zweiten kastenförmigen Teils 26 abdeckt. Die erste Verdrahtungshalterung 36 ist aus einem metallischen Material wie Aluminium hergestellt und durch eine Blechbearbeitung oder dergleichen hergestellt. Die erste Verdrahtungshalterung 36 weist eine Plattenform auf, die annähernd die gleiche Breite wie die der Traghalterung 20 aufweist. Die erste Verdrahtungshalterung 36 ist so geformt, dass sie die jeweiligen oberen Flächen des Spannungserhöhungskondensators 42, der in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufgenommen ist, und des Rauschfilters 35, das benachbart zu dem Spannungserhöhungskondensator 42 angebracht ist, vollständig abdeckt. Die erste Verdrahtungshalterung 36 bildet so eine Fläche aus, die entlang der Form der jeweiligen oberen Flächen des Spannungserhöhungskondensators 42 und des Rauschfilters 35 so geneigt ist, dass sie sich in der Richtung zu dem Gehäuserahmen 10 hin (in einer Richtung nach unten) zu dem Ende der Traghalterung 20 hin erstreckt. Vorzugsweise weist die erste Verdrahtungshalterung 36 eine Form auf, die keine Öffnung aufweist, oder eine Form, die eine kleine Zahl von Öffnungen aufweist, zum Blockieren eines von dem Spannungserhöhungskondensator 42 und dem Rauschfilter 35 erzeugten elektromagnetischen Rauschens und somit zum Verhindern, dass sich das elektromagnetische Rauschen auf das Steuerungssubstrat 33 und mit dem Steuerungssubstrat 33 verbundene Kabel auswirkt.
Die erste Verdrahtungshalterung 36 enthält Befestigungsabschnitte 36a, die an ihrem einen Ende einer Längsrichtung der ersten Verdrahtungshalterung 36 (der Längsrichtung der Traghalterung 20) an zwei Positionen vorgesehen sind, und Befestigungsabschnitte 36b, die an dem anderen Ende in der Längsrichtung der ersten Verdrahtungshalterung 36 an zwei Positionen vorgesehen sind. Die erste Verdrahtungshalterung 36 enthält ferner Befestigungsabschnitte 36c, die in einem Mittelteil in der Längsrichtung der ersten Verdrahtungshalterung 36 an zwei Positionen vorgesehen sind. Die Befestigungsabschnitte 36a, die auf einer Seite in der Längsrichtung vorgesehen sind, sind starr an Halterungsbefestigungsabschnitten 43a (siehe 1) befestigt, die jeweils an der Reaktanzspule 43 vorgesehen sind. Die Befestigungsabschnitte 36b, die auf der anderen Seite in der Längsrichtung vorgesehen sind, und die Befestigungsabschnitte 36c, die in dem Mittelteil der Längsrichtung vorgesehen sind, sind jeweils starr an Halterungsbefestigungsabschnitten 26e angebracht, die entlang des peripheren Wandabschnitts 26c des zweiten kastenförmigen Teils 26 der Traghalterung 20 vorgesehen sind. Jeder Befestigungsabschnitt 36a bis 36c weist ein Schraubeneinführloch auf, und jeder Halterungsbefestigungsabschnitt 43a, 26e weist ein Schraubenloch auf. Wie in 2 gezeigt, wird die erste Verdrahtungshalterung 36 jeweils durch Einführen von Schrauben in die Schraubeneinführlöcher der Befestigungsabschnitte 36a bis 36c und danach Festziehen der Schrauben in den Schraubenlöchern der Schraubenbefestigungsabschnitte 43a, 26e starr an der Traghalterung 20 und dem Gehäuserahmen 10 angebracht.
Wie in den 2 und 7 gezeigt, ist die zweite Verdrahtungshalterung 37 benachbart zu dem Steuerungssubstrat 33 auf der der ersten Verdrahtungshalterung 36 gegenüberliegenden Seite vorgesehen und so an der Traghalterung 20 befestigt, dass sie den dritten kastenförmigen Teil 28 abdeckt. Ähnlich zu der ersten Verdrahtungshalterung 36 ist die zweite Verdrahtungshalterung 37 aus einem metallischen Material wie Aluminium hergestellt und durch eine Blechbearbeitung oder dergleichen hergestellt. Die zweite Verdrahtungshalterung 37 weist eine Plattenform auf, die annähernd die gleiche Breite wie die der Traghalterung 20 aufweist, und ist so geformt, dass sie die obere Fläche des dritten kastenförmigen Teils 28 abdeckt. Die zweite Verdrahtungshalterung 37 bildet so eine Fläche, die entlang der Form der oberen Fläche des dritten kastenförmigen Teils 28 so geneigt ist, dass sie sich in der Richtung zu dem Gehäuserahmen 10 hin (in einer Richtung nach unten) zu dem Ende der Traghalterung 20 hin erstreckt. Es sei bemerkt, dass von dem in dem dritten kastenförmigen Teil 28 aufgenommenen Entladewiderstand 55 kaum elektromagnetisches Rauschen erzeugt wird. Im Gegensatz zu der ersten Verdrahtungshalterung 36 braucht daher die zweite Verdrahtungshalterung 37 kein elektromagnetisches Rauschen zu blockieren. Demzufolge ist in der zweiten Verdrahtungshalterung 37 zum Verringern des Gewichts eine Öffnung 37a ausgebildet.
Die zweite Verdrahtungshalterung 37 enthält Befestigungsabschnitte 37b, die an ihrem einen Ende in einer Längsrichtung der zweiten Verdrahtungshalterung 37 (der Längsrichtung der Traghalterung 20) an zwei Positionen vorgesehen sind, und Befestigungsabschnitte 37c, die an dem anderen Ende in der Längsrichtung der ersten Verdrahtungshalterung 36 an zwei Positionen vorgesehen sind. Die Befestigungsabschnitte 37b, 37c sind jeweils starr an Halterungsbefestigungsabschnitten 28a befestigt, die in dem dritten kastenförmigen Teil 28 vorgesehen sind. Jeder Befestigungsabschnitt 37b, 37c weist ein Schraubeneinfuhrloch auf, und jeder Halterungsbefestigungsabschnitt 28a weist ein Schraubenloch auf. Die zweite Verdrahtungshalterung 37 wird jeweils durch Einführen von Schrauben in die Schraubeneinführlöcher der Befestigungsabschnitte 37b, 37c und danach Festziehen der Schrauben in den Schraubenlöchern der Halterungsbefestigungsabschnitte 28a starr an der Traghalterung 20 befestigt.
Die Kabel 38, die mit dem Steuerungssubstrat 33 verbunden sind, sind an der ersten Verdrahtungshalterung 36 und der zweiten Verdrahtungshalterung 37 befestigt. Die Klemmelemente 58 sind an mehreren Positionen an den entsprechenden oberen Flächen der ersten Verdrahtungshalterung 36 und der zweiten Verdrahtungshalterung 37 befestigt. Jedes Kabel 38 ist durch ein entsprechendes Klemmelement 58 an der ersten Verdrahtungshalterung 36 oder der zweiten Verdrahtungshalterung 37 befestigt. Die Kabel 38 sind hierin Verdrahtungskabel zum elektrischen Verbinden jedes Bauteils, beispielsweise der Antriebsvorrichtungssteuerungseinheit 1, der Antriebsvorrichtung 2, an der die Antriebsvorrichtungssteuerungseinheit 1 angebracht ist, und eines Fahrzeugs, an dem die Antriebsvorrichtung 2 angebracht ist, mit dem Steuerungssubstrat 33. Jedes Kabel 38 weist daher ein Ende auf, das mit einem entsprechenden Verbinder 33c des Steuerungssubstrats 33 verbunden ist. Wenngleich dies in der Figur nicht gezeigt ist, ist das andere Ende jedes Kabels 38 über beispielsweise die Stromsensoren 44, 45, die Drehsensoren 72, 73 und einen Spulentemperatursensor zum Detektieren eines Betriebszustands der Schaltelementmodule 31, 32, des Motors M und des Generators G und Kommunikationsmittel wie ein Steuerbereichsnetz (CAN) mit einer fahrzeugseitigen Steuerungsvorrichtung oder dergleichen verbunden. Das Unterdrücken des Einflusses von elektromagnetischem Rauschen ist insbesondere für Kabel 38 erforderlich, die ein elektrisches Signal empfangen und ausgeben, das verschiedene Arten von Informationen anzeigt. Es sei bemerkt, dass ein Leistungsversorgungskabel, das zum Zufuhren von elektrischer Leistung zu dem Steuerungssubstrat 33 mit der Batterie 50 verbunden ist, ebenfalls in den Kabeln 38 enthalten ist.
Mit dem obigen Aufbau ist jedes Teil in Bezug auf die Traghalterung 20 wie in einer schematischen Querschnittsansicht in 11 gezeigt angeordnet. Genauer ist der Glättungskondensator 34 starr in dem ersten kastenförmigen Teil 21 aufgenommen, der zu dem Gehäuserahmen 10 hin (zu der Bodenfläche hin) geöffnet ist. Das Steuerungssubstrat 33 ist an der Außenfläche 23a auf der Seite der Abdeckung 39 des Bodenteils 23 des ersten kastenförmigen Teils 21 befestigt. Das Steuerungssubstrat 33 ist somit an der Fläche befestigt, die der Fläche gegenüberliegt, an der der Glättungskondensator 34 befestigt ist, wobei die Traghalterung 20 zwischen denselben angeordnet ist. Der Spannungserhöhungskondensator 42 ist starr in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufgenommen, der benachbart zu dem ersten kastenförmigen Teil 21 angeordnet ist und der zu der Abdeckung 39 hin (zu der oberen Fläche hin) in der zu der Öffnungsrichtung des ersten kastenförmigen Teils 21 entgegengesetzten Richtung geöffnet. Das Rauschfilter 35 ist an der Filterbefestigungsfläche 27 befestigt, die auf der dem ersten kastenförmigen Teil 21 gegenüberliegenden Seite benachbart zu dem zweiten kastenförmigen Teil 26 vorgesehen ist. Die erste Verdrahtungshalterung 36 ist starr befestigt, so dass sie die jeweiligen oberen Flächen des Spannungserhöhungskondensators 42 und des Rauschfilters 35 vollständig abdeckt. Die Kabel 38, von denen jedes ein Ende aufweist, das mit dem Steuerungssubstrat 33 verbunden ist, sind an der oberen Fläche der ersten Verdrahtungshalterung 36 befestigt. Der Entladewiderstand 55 ist starr in dem dritten kastenförmigen Teil 28 aufgenommen, der benachbart zu dem ersten kastenförmigen Teil 21 auf der dem zweiten kastenförmigen Teil 26 gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist und der zu der Abdeckung 39 hin (zu der oberen Fläche hin) in der zu der Öffnungsrichtung des ersten kastenförmigen Teils 21 entgegengesetzten Richtung geöffnet ist. Die zweite Verdrahtungshalterung 37 ist starr befestigt, so dass sie die obere Fläche des dritten kastenförmigen Teils 28 vollständig abdeckt. Die Kabel 38, von denen jedes ein Ende aufweist, das mit dem Steuerungssubstrat 33 verbunden ist, sind an der oberen Fläche der zweiten Verdrahtungshalterung 37 befestigt.
Wie vorher beschrieben ist, da die Traghalterung 20 so aufgebaut ist, dass sie den ersten kastenförmigen Teil 21 und den zweiten kastenförmigen Teil 26 enthält, die in zueinander unterschiedlichen Richtungen geöffnet sind, jeder kastenförmige Teil hinsichtlich der Größe verkleinert, und die Trennwand, die die zwei kastenförmigen Abschnitte voneinander trennt, dient zur Verstärkung der Traghalterung 20. So wird eine Verringerung des Gewichts der Traghalterung 20 erzielt, während die Steifigkeit gewährleistet wird. Die Außenfläche 23a der Bodenfläche 23 des ersten kastenförmigen Teils 21, der den Glättungskondensator 34 aufnimmt, der größer als andere Schaltungskomponenten der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 ist, weist eine Form einer annähernd flachen Platte mit einer größeren Fläche als die planare Form des Steuerungssubstrats 33 auf. Da das Steuerungssubstrat 33 so aufgebaut ist, dass es an der Au-ßenfläche 23a des Bodenteils 23 des ersten kastenförmigen Teils 21 befestigt ist, kann eine erforderliche Zahl von Befestigungsabschnitten des Steuerungssubstrats 33 an geeigneten Positionen gewährleistet werden. Folglich wird der Vibrationswiderstand des Steuerungssubstrats 33 gewährleistet. Außerdem blockiert, da der Glättungskondensator 34 in dem ersten kastenförmigen Teil 21 aufgenommen ist und das Steuerungssubstrat 33 an der Außenfläche 23a des Bodenteils 23 auf der dem Glättungskondensator 34 gegenüberliegenden Seite befestigt ist, die Traghalterung 20 von dem Glättungskondensator 34 erzeugtes elektromagnetisches Rauschen, wodurch verhindert wird, dass sich das elektromagnetische Rauschen auf das Steuerungssubstrat 33 auswirkt.
Das Rauschfilter 35 ist benachbart zu dem Spannungserhöhungskondensator 42 angebracht, der in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufgenommen ist, so dass es sich auf der dem Spannungserhöhungskondensator 42 gegenüberliegenden Seite des ersten kastenförmigen Teils 21 befindet. Der Spannungserhöhungskondensator 42, der schwerer als das Rauschfilter 35 ist, ist so auf der Seite des ersten kastenförmigen Teils 21 mit einer hohen Steifigkeit angebracht. Dieser Aufbau unterdrückt ein Biegen der Traghalterung 20 in der Nähe des zweiten kastenförmigen Teils 26 und verringert die Vibration des Rauschfilters 35 und des Spannungserhöhungskondensators 42, wodurch der Vibrationswiderstand des Rauschfilters 35 und des Spannungserhöhungskondensators 42 verbessert wird. Ferner ist die erste Verdrahtungshalterung 36 so angebracht, dass sie die jeweiligen oberen Flächen des Spannungserhöhungskondensators 42 und des Rauschfilters 35 vollständig abdeckt, und die Kabel 38, die mit dem Steuerungssubstrat 33 verbunden sind, sind an der oberen Fläche der ersten Verdrahtungshalterung 36 befestigt. Die erste Verdrahtungshalterung 36 und die Traghalterung 20 blockieren somit ein von dem Rauschfilter 35 und dem Spannungserhöhungskondensator 42 erzeugtes elektromagnetisches Rauschen, wodurch verhindert wird, dass sich das elektromagnetische Rauschen auf das Steuerungssubstrat 33 und die Kabel 38 auswirkt. Da die erste Verdrahtungshalterung 36 sowohl als eine Abschirmung zum Blockieren des elektromagnetischen Rauschens als auch als eine Halterung zum Befestigen der Kabel 38 dient, wird die Zahl von Bauteilen verringert, wodurch die Verringerung der Größe und des Gewichts der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 erzielt wird. Es sei bemerkt, dass wie vorher beschrieben von dem Entladewiderstand 55 kaum elektromagnetisches Rauschen erzeugt wird. Demzufolge ist es nicht notwendig, dass die zweite Verdrahtungshalterung 37 das elektromagnetische Rauschen blockiert, und daher dient sie lediglich als eine Halterung zum Befestigen der Kabel 38.
5. Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Anordnung jedes Teils in Bezug auf eine Traghalterung 20 einer Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Bei dem in der Figur gezeigten Beispiel ist ein Glättungskondensator 34 starr in einem ersten kastenförmigen Teil 21 aufgenommen, der zu dem Gehäuserahmen 10 hin (zu der Bodenfläche hin) geöffnet ist. Ein Steuerungssubstrat 33 ist an einer Außenfläche 23a befestigt, die sich auf der Seite der Abdeckung 39 eines Bodenteils 23 des ersten kastenförmigen Teils 21 befindet. Das Steuerungssubstrat 33 ist daher an der Oberfläche befestigt, die der Oberfläche gegenüberliegt, an der der Glättungskondensator 34 befestigt ist, wobei die Traghalterung 20 zwischen denselben angeordnet ist. Dieser Aufbau ist der gleiche wie bei der obigen Ausführungsform. Ein zweiter kastenförmiger Teil 26 der Traghalterung 20 unterscheidet sich jedoch von dem der vorhergehenden Ausführungsform. Genauer weist die Traghalterung 20 den zweiten kastenförmigen Teil 26 auf, der benachbart zu dem ersten kastenförmigen Teil 21 angeordnet ist. Wie der erste kastenförmige Teil 21 ist der zweite kastenförmige Teil 26 zu dem Gehäuserahmen 10 hin (zu der Bodenfläche hin) geöffnet. Ein Spannungserhöhungskondensator 42 ist starr in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufgenommen. Bei diesem Beispiel sind ein Rauschfilter 35 und ein Entladewiderstand 55 ebenfalls starr in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufgenommen.
Bei diesem Aufbau sind der Glättungskondensator 34, der Spannungserhöhungskondensator 42 und das Rauschfilter 35 an der dem Gehäuserahmen 10 zugewandten Seite (der der Bodenfläche zugewandten Seite) der Traghalterung 20 befestigt, und das Steuerungssubstrat 33 und die Kabel 38 sind an der Oberfläche befestigt, die der Oberfläche gegenüberliegt, an der der Glättungskondensator 34 und dergleichen befestigt sind, wobei die Traghalterung 20 zwischen denselben angeordnet ist. Demzufolge blockiert lediglich die Traghalterung 20 von dem Glättungskondensator 34, dem Spannungserhöhungskondensator 42 und dem Rauschfilter 35 erzeugtes elektromagnetisches Rauschen, wodurch verhindert wird, dass sich das elektromagnetische Rauschen auf das Steuerungssubstrat 33 und die Kabel 38 auswirkt. Da kein Bauteil wie die erste Verdrahtungshalterung 36 zum Blockieren des elektromagnetischen Rauschens erforderlich ist, kann die Zahl von Bauteilen verringert werden. Demzufolge kann die Verringerung der Größe und des Gewichts der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 erzielt werden.
In diesem Fall sind die Kabel 38 über Klemmelemente 58 direkt an der Traghalterung 20 befestigt. Bei diesem Beispiel dient eine erste Trennwand 24a als eine Trennwand, die den ersten kastenförmigen Teil 21 und den zweiten kastenförmigen Teil 26 voneinander trennt, zum Verstärken der Traghalterung 20. Es sei bemerkt, dass ein Aufbau, der die erste Trennwand 24a nicht aufweist, ebenfalls möglich ist. Wenngleich im Vorhergehenden im Wesentlichen die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben worden sind, kann jeder Aufbau, der nicht beschrieben worden ist, insbesondere der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform sein.
6. Andere Ausführungsformen

(1) Bei den vorhergehenden Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Traghalterung 20 als der zweite Träger einen ersten kastenförmigen Teil 21 mit der Öffnung 22 aufweist, die zu dem Gehäuserahmen 10 als dem ersten Träger hin geöffnet ist, und der Glättungskondensator 34 starr in dem ersten kastenförmigen Teil 21 aufgenommen ist. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt, und die Form der Traghalterung 20 kann auf geeignete Weise modifiziert werden. Demzufolge kann beispielsweise die Traghalterung 20 eine Form haben, die keinen kastenförmigen Teil aufweist, beispielsweise eine Form einer flachen Platte, und sowohl der Glättungskondensator 34 als auch das Steuerungssubstrat 33 können jeweils auf zueinander gegenüberliegenden Flächen befestigt werden. Dieser Aufbau ist ebenfalls eine der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
(2) Bei den vorhergehenden Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem der Glättungskondensator 34 eine Form eines im Wesentlichen rechtwinkligen Parallelepipeds hat. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Der Glättungskondensator 34 kann eine andere Form, beispielsweise eine zylindrische Form, aufweisen. In diesem Fall muss die Traghalterung 20 eine Form haben, die der Form des Glättungskondensators 34 entspricht. Vorzugsweise weist die Traghalterung 20 auf der Fläche, die der Fläche gegenüberliegt, auf der der Glättungskondensator 34 befestigt ist, eine planare Form auf, so dass das Steuerungssubstrat 33 daran befestigt werden kann.
(3) Bei den vorhergehenden Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Antriebssteuerungssteuereinheit 1 die Spannungserhöhungsvorrichtung 4 zum Erhöhen einer Leistungsversorgungsspannung enthält. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Ein Aufbau, der die Spannungserhöhungsvorrichtung 4 nicht enthält, ist ebenfalls eine der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall kann, da der Spannungserhöhungskondensator 42 nicht erforderlich ist, die Traghalterung 20 verwendet werden, die den zweiten kastenförmigen Teil 26 nicht enthält.
(4) Bei den vorhergehenden Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem das Rauschfilter 35 an der Filterbefestigungsfläche 27 befestigt ist, die benachbart zu dem zweiten kastenförmigen Teil 26 vorgesehen ist. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist ein Aufbau, der sowohl das Rauschfilter 35 als auch den Spannungserhöhungskondensator 42 starr in dem zweiten kastenförmigen Teil 26 aufnimmt, ebenfalls eine der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
(5) Bei den vorhergehenden Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Antriebsvorrichtung zwei drehende Elektromaschinen, d.h. den Motor M und den Generator G, enthält. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Zahl von in der Antriebsvorrichtung enthaltenen drehenden Elektromaschinen und die jeweiligen Funktionen der drehenden Elektromaschinen können je nach Bedarf modifiziert werden. Beispielsweise ist eine Antriebsvorrichtung, die einen oder mehrere Motorgeneratoren, die je nach Bedarf sowohl Funktionen des Motors als auch des Generators haben, oder eine Antriebsvorrichtung, die lediglich einen Motor M oder einen Generator G enthält, ebenfalls eine der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
(6) Bei den vorhergehenden Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die vorliegende Erfindung auf eine Antriebsvorrichtungssteuereinheit 1 zum Steuern einer Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug angewandt wird. Ein Anwendungsbereich der vorliegenden Verbindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf bevorzugte Weise auf Steuereinheiten für verschiedene Arten von Antriebsvorrichtungen angewandt werden, die eine drehende Elektromaschine aufweisen, beispielsweise zur Verwendung mit einem Elektrofahrzeug.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann auf bevorzugte Weise beispielsweise in einer Antriebsvorrichtungssteuereinheit zum Steuern einer Antriebsvorrichtung verwendet werden, die eine drehende Elektromaschine zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug, einem Hybridfahrzeug und dergleichen enthält.

Claims

Antriebsvorrichtungssteuereinheit (1), die eine Antriebsvorrichtung, die eine drehende Elektromaschine enthält, steuert, mit: einem Steuerungssubstrat (33) zum Steuern der Antriebsvorrichtung, einem Schaltelementmodul (31, 32), das einen Wechselrichter (3) zum Antreiben der drehenden Elektromaschine bildet, einem Glättungskondensator (34) zum Glätten einer Eingangsleistungsversorgung des Wechselrichters, einem ersten Träger (10), an dem das Schaltelementmodul befestigt ist, und einem zweiten Träger (20), der von dem ersten Träger getragen wird und an dem der Glättungskondensator befestigt ist, wobei das Steuerungssubstrat (33) an einer Fläche des zweiten Trägers (20) befestigt ist, die einer Fläche, an der der Glättungskondensator (34) befestigt ist, gegenüberliegt, der zweite Träger (20) einen ersten kastenförmigen Teil (21) mit einer zu dem ersten Träger hin geöffneten Öffnung (22) und einem Bodenteil (23) in Form einer annähernd flachen Platte aufweist, der Glättungskondensator (34) von der Seite des ersten Trägers aus starr in dem ersten kastenförmigen Teil aufgenommen ist und das Steuerungssubstrat (33) direkt an einer Außenfläche des Bodenteils (23) befestigt ist.
Antriebsvorrichtungssteuereinheit nach Anspruch 1, bei der das Steuerungssubstrat (33) an mehreren Positionen an einem peripheren Rand des Steuerungssubstrats und an mindestens einer Position, die näher an einer Mitte des Steuerungssubstrats liegt als die mehreren Positionen, starr an dem Bodenteil (23) befestigt ist.
Antriebsvorrichtungssteuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Glättungskondensator (34) eine Form eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds aufweist und der erste kastenförmige Teil (21) einen Innenraum mit einer Form eines annähernd rechtwinkligen Parallelepipeds aufweist, die der Form des Glättungskondensators entspricht.
Antriebsvorrichtungssteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Glättungskondensator (34) einen Verbindungsanschluss (34a) enthält, der aus der Öffnung nach außen vorsteht, wenn der Glättungskondensator in dem ersten kastenförmigen Teil (21) aufgenommen ist.
Antriebsvorrichtungssteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit einer Spannungserhöhungsvorrichtung (4) zum Erhöhen einer Leistungsversorgungsspannung, wobei die Spannungserhöhungsvorrichtung ein Spannungserhöhungsschaltelement (8), einen Spannungserhöhungskondensator (42) und eine Reaktanzspule (43) aufweist, das Spannungserhöhungsschaltelement (8) an einer selben Fläche des ersten Trägers (10) wie das Schaltelementmodul (31, 32) befestigt ist, die Reaktanzspule (43) an dem ersten Träger (10) befestigt ist und der Spannungserhöhungskondensator (42) an dem zweiten Träger (20) befestigt ist.
Antriebsvorrichtungssteuereinheit nach Anspruch 5, bei der der zweite Träger (20) einen zweiten kastenförmigen Teil (26) aufweist, der benachbart zu dem ersten kastenförmigen Teil (21) vorgesehen ist und der in einer zu der Öffnungsrichtung des ersten kastenförmigen Teils entgegengesetzten Richtung geöffnet ist, und der Spannungserhöhungskondensator (42) starr in dem zweiten kastenförmigen Teil (26) aufgenommen ist.
Antriebsvorrichtungssteuereinheit nach Anspruch 6, ferner mit einem Rauschfilter (35) zum Entfernen eines Leistungsversorgungsrauschens, wobei das Rauschfilter an einer dem Spannungserhöhungskondensator (42) gegenüberliegenden Seite des ersten kastenförmigen Teils (21) befestigt ist.
Antriebsvorrichtungssteuereinheit nach Anspruch 6 oder 7, ferner mit einem Abdeckteil (39), das zum Abdecken der Öffnung des zweiten kastenförmigen Teils (26) an dem zweiten Träger (20) befestigt ist, wobei ein Kabel (38), das mit dem Steuerungssubstrat (33) verbunden ist, an dem Abdeckteil (39) befestigt ist.
Antriebsvorrichtungssteuereinheit nach Anspruch 8, bei der das Kabel (38) das Steuerungssubstrat (33) mit dem Schaltelementmodul (31, 32), einem Sensor zum Detektieren eines Betriebszustands der drehenden Elektromaschine oder jedem Bauteil eines Fahrzeugs, das die Antriebsvorrichtung enthält, verbindet.