DE112009002491T5

DE112009002491T5 - Fahrzeugmotorantriebssystem

Info

Publication number: DE112009002491T5
Application number: DE112009002491T
Authority: DE
Inventors: Fumito Kurata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: CN102171062A; JP4780170B2; CN102171062B; DE112009002491B4; WO2010038132A2; JP2010087261A; WO2010038132A3; US20110180336A1

Abstract

Ein Fahrzeugmotorantriebssystem (10) weist einen Motor (12), der an einem ungefederten Fahrzeugkörper montiert ist, und bei elektrischer Stromversorgung eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rads erzeugt, einen Inverter (34), der an einem gefederten Fahrzeugkörper montiert ist, einen elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Wechselstrom wandelt und dann den Motor (12) mit dem elektrischen Strom versorgt, und einen abgeschirmten Draht (36) als ein Stromkabel, das den Motor (12) elektrisch mit dem Inverter (34) verbindet, auf. Eine Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts (36) ist an einer Stelle nahe einem Verbindungsabschnitt, an dem ein Motorgehäuse (18), das den Motor (12) beinhaltet, mit einem Querlenker verbunden ist, und/oder einer Stelle nahe einem Befestigungsabschnitt, an dem ein Nabenlager (28) in dem Motorgehäuse (18) montiert ist, geerdet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugmotorantriebssystem, genauer gesagt ein Fahrzeugmotorantriebssystem, das einen abgeschirmten Draht als ein Stromkabel verwendet, das einen Motor, der an einem ungefederten Fahrzeugkörper montiert ist und durch elektrische Stromversorgung eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rads erzeugt, und einen Inverter, der an einem gefederten Fahrzeugkörper montiert ist, elektrischen Gleichstrom in elektrischen Wechselstrom umwandelt und den Motor mit dem Strom versorgt, elektrisch verbindet.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Ein Fahrzeugmotorantriebssystem ist beispielsweise in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 2006-80215 A beschrieben. Das Fahrzeugmotorantriebssystem weist einen Motor, einen Inverter und abgeschirmte Drähte auf. Der Motor erzeugt durch elektrische Stromversorgung eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rads. Der Inverter wandelt einen elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Wechselstrom um und versorgt den Motor mit dem Strom. Die abgeschirmten Drähte dienen als Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet. Bei dem obigen System ist eine Abschirmschicht von jedem abgeschirmten Draht über einen Hochfrequenzreaktor an einem Invertergehäuse geerdet. Das Invertergehäuse beinhaltet den Inverter. Das Invertergehäuse ist mit einem Fahrzeugkörper verbunden. Der Hochfrequenzreaktor absorbiert die in jedem abgeschirmten Draht erzeugten Hochfrequenzpotenzialschwankungen. Dies unterdrückt eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen, das in jedem abgeschirmten Draht erzeugt wird, auf den Fahrzeugkörper bzw. die Fahrzeugkarosserie.
Der Hochfrequenzreaktor ist jedoch im Allgemeinen teuer und weist eine Form auf, bei der ein Leiter um einen Kern gewickelt ist, wodurch der Bauraum zunimmt. Darüber hinaus gibt es ein Strahlungsrauschen, welches von dem Reaktor selbst abgegeben wird, so dass eine Abschirmung vorgesehen werden muss, die den Reaktor abdeckt. In dieser Hinsicht führt die Unterdrückung einer Ausbreitung von dem in jedem abgeschirmten Draht erzeugten Hochfrequenzrauschen auf den Fahrzeugkörper zu einer Erhöhung der Kosten sowie einem größeren und komplizierteren Aufbau.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt ein Fahrzeugmotorantriebssystem bereit, das eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen auf einen Fahrzeugkörper mit einem einfachen und kostengünstigen Aufbau unterdrücken kann.
Ein erster Aspekt der Erfindung stellt ein Fahrzeugmotorantriebssystem bereit. Das Fahrzeugmotorantriebssystem weist auf: einen Motor, der an einem ungefederten Fahrzeugkörper montiert ist und durch elektrische Stromversorgung eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rades erzeugt; einen Inverter, der an einem gefederten Fahrzeugkörper montiert ist, elektrischen Gleichstrom in elektrischen Wechselstrom umwandelt und anschließend den Motor mit dem elektrischen Strom versorgt; und einen abgeschirmten Draht als ein Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet. Eine Abschirmschicht des abgeschirmten Drahtes ist an einer Stelle nahe einem Verbindungsabschnitt, an dem ein Motorgehäuse, das den Motor beinhaltet, mit einem Querlenker verbunden ist, und/oder einer Stelle nahe einem Befestigungsabschnitt, an dem ein Nabenlager in dem Motorgehäuse montiert ist, geerdet.
Gemäß dem obigen Aspekt ist die Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts als das Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet, an der Stelle nahe dem Verbindungsabschnitt, an dem das Motorgehäuse mit dem Querlenker verbunden ist, und/oder der Stelle nahe dem Befestigungsabschnitt, an dem das Nabenlager in dem Motorgehäuse montiert ist, geerdet. Bei der obigen Konfiguration wird ein in dem abgeschirmten Draht erzeugtes Hochfrequenzrauschen durch den elektrischen Widerstand einer Querlenkerbuchse oder eines Reifens abgeschwächt. Somit wird eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens auf den Fahrzeugkörper unterdrückt, indem lediglich ein Erdungspunkt, an dem die Abschirmschicht an dem Motorgehäuse geerdet ist, besonders festgelegt wird. Deshalb kann gemäß dem obigen Aspekt eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen auf den Fahrzeugkörper mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden.
Darüber hinaus kann bei dem Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß dem ersten Aspekt der Motor ein Dreiphasenwechselstrommotor sein, die Anzahl der abgeschirmten Drähte drei sein, die drei abgeschirmten Drähte unabhängig jeweils für die drei Phasen des Dreiphasenwechselstrommotors vorgesehen sein, motorseitige Enden der Abschirmschichten von zwei der drei abgeschirmten Drähte miteinander verbunden sein, ein inverterseitiges Ende der Abschirmschicht von einem der beiden abgeschirmten Drähte, deren motorseitigen Enden der Abschirmschichten verbunden sind, und die Abschirmschicht des verbleibenden der drei abgeschirmten Drähte miteinander verbunden sein und das motorseitige Ende der Abschirmschicht des verbleibenden einen abgeschirmten Drahts unabhängig von den motorseitigen Enden der anderen Abschirmschichten an der Stelle nahe dem Verbindungsabschnitt, an dem das Motorgehäuse mit dem Querlenker verbunden ist, und/oder der Stelle nahe dem Befestigungsabschnitt, an dem die Nabenlagerung in dem Motorgehäuse montiert ist, geerdet sein.
Gemäß dem obigen Aspekt sind die drei abgeschirmten Drähte parallel zueinander zwischen dem Motor und dem Inverter angeordnet und deren Abschirmschichten in Reihe verbunden. Wenn bei dem obigen Aufbau ein Rauschen von einer außerhalb der abgeschirmten Drähte vorhandenen Rauschquelle jeden der drei abgeschirmten Drähte überlagert, fließt in jedem abgeschirmten Draht zwischen dem Motor und dem Inverter ein Rauschstrom in dieselbe Richtung. Dann heben sich die Rauschströme, die durch zwei abgeschirmte Drähte fließen, einander auf, um das Rauschen, das die Stromkabel von außerhalb erhalten haben, auf ein Drittel zu reduzieren. Deshalb wird im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der drei abgeschirmte Drähte lediglich nebeneinander zwischen dem Motor und dem Inverter angeordnet sind, eine Ausbreitung eines außerhalb erzeugten Rauschens auf den Fahrzeugkörper unterdrückt. Dabei wird die Ausbreitung von Rauschen auf den Fahrzeugkörper unterdrückt, indem lediglich eine Verbindung der Enden der Abschirmschichten der drei abgeschirmten Drähte besonders festgelegt wird. Somit kann gemäß dem obigen Aspekt eine Ausbreitung von Rauschen auf den Fahrzeugkörper mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung stellt ein Fahrzeugmotorantriebssystem bereit. Das Fahrzeugmotorantriebssystem weist auf: einen Motor, der an einem ungefederten Fahrzeugkörper montiert ist und durch elektrische Stromversorgung eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rades erzeugt; einen Inverter, der an einem gefederten Fahrzeugkörper montiert ist, elektrischen Gleichstrom in elektrischen Wechselstrom umwandelt und den Motor mit dem elektrischen Strom versorgt; und einen abgeschirmten Draht als ein Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet. Eine Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts ist über eine Relaisleitung an einem Querlenker, einem Stabilisator und/oder einem Aufhängungsteil geerdet, an deren beiden Enden jeweils Buchsen vorgesehen sind.
Gemäß dem obigen Aspekt ist die Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts als das Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet, über die Relaisleitung an dem Querlenker, dem Stabilisator und/oder dem Aufhängungsteil geerdet, an deren beiden Enden jeweils Buchsen vorgesehen sind. Bei dem obigen Aufbau breitet sich in dem abgeschirmten Draht erzeugtes Hochfrequenzrauschen über die Relaisleitung auf den Querlenker, den Stabilisator und/oder das Aufhängungsteil aus; jedoch wird das Hochfrequenzrauschen durch den elektrischen Widerstand der Buchsen abgeschwächt, so dass eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens auf das Motorgehäuse oder den Fahrzeugkörper unterdrückt wird. Dabei wird die Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen unterdrückt, indem lediglich ein Erdungspunkt der Abschirmschicht besonders festgelegt wird. Somit kann gemäß dem obigen Aspekt eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen auf das Motorgehäuse oder den Fahrzeugkörper mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden.
Darüber hinaus kann bei dem Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß dem zweiten Aspekt die Relaisleitung an einer mittleren Stelle zwischen dem Motor und dem Inverter angeordnet sein und die Relaisleitung kann einen abgeschirmten Draht, der den Motor mit der Relaisleitung elektrisch verbindet, mit einem abgeschirmten Draht, der den Inverter mit der Relaisleitung elektrisch verbindet, verbinden bzw. zusammenschalten.
Ein dritter Aspekt der Erfindung stellt ein Fahrzeugmotorantriebssystem bereit. Das Fahrzeugmotorantriebssystem weist auf: einen Motor, der an einem ungefederten Fahrzeugkörper montiert ist und durch elektrische Stromversorgung eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rads erzeugt; ein Inverter, der an einem gefederten Fahrzeugkörper montiert ist, einen elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Wechselstrom umwandelt und den Motor mit dem elektrischen Strom versorgt; und einen abgeschirmten Draht als ein Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet. Das Fahrzeugmotorantriebssystem weist ein Gummiteil auf, das ein Teil einer Befestigung zum Befestigen eines Endes des abgeschirmten Drahts an einem Motorgehäuse, welches den Motor beinhaltet, ist, mit einer Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts verbunden ist und eine Leitfähigkeit kleiner oder gleich einem vorbestimmten Volumenwiderstand hat. Die Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts ist über das Gummiteil an dem Motorgehäuse geerdet.
Gemäß dem obigen Aspekt ist ein Ende des abgeschirmten Drahts als das Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet, unter Verwendung eines Gummiteils, das einen Leitfähigkeit kleiner oder gleich einem vorbestimmten Volumenwiderstand hat, an dem Motorgehäuse befestigt und die Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts ist über das Gummiteil an dem Motorgehäuse geerdet. In dem obigen Aufbau ist der abgeschirmte Draht zwischen dem Motor und dem Inverter flexibel verbunden. Deshalb wird die Lebensdauer des abgeschirmten Drahts sichergestellt, selbst wenn eine Relativbewegung zwischen dem gefederten Fahrzeugkörper und dem ungefederten Fahrzeugkörper auftritt. Darüber hinaus wird durch den elektrischen Widerstand des leitfähigen Gummiteils das in dem abgeschirmten Draht erzeugte Hochfrequenzrauschen abgeschwächt, wenn sich das Hochfrequenzrauschen sich auf das Motorgehäuse ausbreitet. Somit kann eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens auf den Fahrzeugkörper unterdrückt werden.
Dabei wird eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens auf den Fahrzeugkörper unterdrückt, indem lediglich die Abschirmschicht über das leitfähige Gummiteil am Motorgehäuse geerdet wird. Deshalb kann gemäß dem obigen Aspekt eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen auf den Fahrzeugkörper mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden.
Ferner kann in dem Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß dem dritten Aspekt der vorbestimmte Volumenwiderstand etwa 1 × 10^–5 Ωm sein.
Ferner kann in dem Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß dem dritten Aspekt das Gummiteil ein Silikongummi sein.
Ferner kann in dem Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß dem ersten bis dritten Aspekt eine Querlenkerbuchse, die an einem Verbindungsabschnitt vorgesehen ist, an welchem der ungefederte Fahrzeugkörper mit dem gefederten Fahrzeugkörper verbunden ist, ein Gummiteil als Teil der Querlenkerbuchse haben und das Gummiteil kann eine Leitfähigkeit kleiner oder gleich einem vorbestimmten Volumenwiderstand haben.
Gemäß dem obigen Aspekt ist die Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts über das Gummiteil der Querlenkerbuchse mit dem gefederten Fahrzeugkörper verbunden. Bei dem obigen Aufbau wird in dem abgeschirmten Draht erzeugtes Hochfrequenzrauschen durch das Gummiteil abgeschwächt, wenn es sich über die Querlenkerbuchse auf den gefederten Fahrzeugkörper ausbreitet. Dabei wird ein Ausbreiten von Hochfrequenzrauschen auf den Fahrzeugkörper unterdrückt, indem das leitfähige Gummiteil für die Querlenkerbuchse vorgesehen wird. Somit kann gemäß dem obigen Aspekt eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen auf den Fahrzeugkörper mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden.
Darüber hinaus kann in dem Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß dem obigen Aspekt der vorbestimmte Volumenwiderstand etwa 1 × 10^–5 Ωm sein.
Ferner kann in dem Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß dem obigen Aspekt das Gummiteil ein Silikongummi sein.
Ein vierter Aspekt der Erfindung stellt ein Fahrzeugmotorantriebssystem bereit. Das Fahrzeugmotorantriebssystem weist auf: einen Motor, der an einem ungefederten Fahrzeugkörper montiert ist und durch elektrische Stromzufuhr eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rades erzeugt; einen Inverter, der an einem gefederten Fahrzeugkörper montiert ist, einen elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Wechselstrom umwandelt und anschließend den Motor mit dem elektrischen Strom versorgt; einen abgeschirmten Stromversorgungsdraht als ein Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet; Sensoren, die in einem Motorgehäuse, das den Motor beinhaltet, angeordnet sind; eine Steuereinrichtung, die an dem gefederten Fahrzeugkörper montiert ist; und einen abgeschirmten Signaldraht als eine Signalleitung, die die Sensoren mit der Steuereinrichtung elektrisch verbindet. Eine Abschirmschicht des abgeschirmten Stromversorgungsdrahts ist an einer Stelle nahe einem Verbindungsabschnitt, an dem das Motorgehäuse mit einem Querlenker verbunden ist, und/oder einer Stelle nahe einem Befestigungsabschnitt, an dem eine Nabenlagerung in dem Motorgehäuse montiert ist, geerdet. Die Abschirmschicht des abgeschirmten Signaldrahtes ist an dem gefederten Fahrzeugkörper geerdet.
Gemäß dem obigen Aspekt ist die Abschirmschicht des abgeschirmten Stromversorgungsdrahts als das Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet, an einer Stelle nahe dem Verbindungsabschnitt, an dem das Motorgehäuse mit dem Querlenker verbunden ist, und/oder einer Stelle nahe einem Befestigungsabschnitt, an dem die Nebenlagerung in dem Motorgehäuse montiert ist, geerdet. Ferner ist die Abschirmschicht des abgeschirmten Signaldrahts als die Signalleitung, die die Sensoren in dem Motorgehäuse mit der Steuereinrichtung am gefederten Fahrzeugkörper elektrisch verbindet, an dem gefederten Fahrzeugkörper geerdet, jedoch nicht an der Motorgehäuseseite geerdet. Bei dem obigen Aufbau wird ein in dem abgeschirmten Stromversorgungsdraht erzeugtes Hochfrequenzrauschen durch den elektrischen Widerstand der Randaufhängungsbuchse oder des Reifens abgeschwächt und es ist schwer, dass das Hochfrequenzrauschen über das Motorgehäuse an den abgeschirmten Signaldraht übertragen wird. Somit wird eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens auf den Fahrzeugkörper oder den abgeschirmten Signaldraht unterdrückt. Dabei wird die Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen unterdrückt, indem lediglich Erdungspunkte der Abschirmschichten des abgeschirmten Stromversorgungsdrahts und des abgeschirmten Signaldrahts besonders festgelegt werden. Somit kann gemäß dem obigen Aspekt eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens, das in dem abgeschirmten Stromversorgungsdraht erzeugt wird, auf den Fahrzeugkörper oder den abgeschirmten Signaldraht mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden. Ferner kann in dem Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß dem vierten Aspekt ein inverterseitiges Ende des abgeschirmten Stromversorgungsdrahts von dem gefederten Fahrzeugkörper isoliert sein und kann ein motorseitiges Ende des abgeschirmten Signaldrahts von dem ungefederten Fahrzeugkörper isoliert sein.
Ferner kann das Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß dem vierten Aspekt ein Isolierteil aufweisen, das die Sensoren abdeckt, um die Sensoren elektrisch von dem Motorgehäuse zu isolieren.
Bei dem obigen Aspekt sind die Sensoren wegen des Isolierteils elektrisch von dem Motorgehäuse isoliert. Somit wird eine Ausbreitung von einem in dem abgeschirmten Stromversorgungsdraht erzeugten Hochfrequenzrauschen über das Motorgehäuse auf den abgeschirmten Signaldraht zuverlässig verhindert.
Gemäß den Aspekten der Erfindung kann eine Ausbreitung eines Hochfrequenzrauschens auf den Fahrzeugkörper m mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorangehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet werden. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines relevanten Abschnitts eines Fahrzeugs, das mit einem Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist
2 eine Konfigurationsansicht des Fahrzeugmotorantriebsystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Querschnittsansicht eines Anschlussblockgehäuses, mit welchem abgeschirmte Drähte des Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung verbunden sind;
4A und 4B Konfigurationsansichten eines Querlenkers des Fahrzeugmotorantriebssystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
5 eine Konfigurationsansicht eines Fahrzeugmotorantriebssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
6A und 6B Querschnittsansichten von Anschlussblockgehäusen, mit welchen abgeschirmte Drähte des Fahrzeugmotorantriebsystems gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung verbunden sind;
7 eine Konfigurationsansicht eines Fahrzeugmotorantriebssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
8 eine Querschnittsansicht eines Relaisgehäuses, mit welchem abgeschirmte Drähte des Fahrzeugmotorantriebssystems gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung verbunden sind;
9A und 9B perspektivische Ansichten des gesamten Fahrzeugmotorantriebssystems gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
10 eine Konfigurationsansicht eines Fahrzeugmotorantriebsystems gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
11 eine Querschnittsansicht eines Anschlussblockgehäuses, mit welchem abgeschirmte Drähte des Fahrzeugmotorantriebssystems gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung verbunden sind;
12 eine Konfigurationsansicht eines Fahrzeugmotorantriebssystems gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
13 eine Konfigurationsansicht eines Fahrzeugmotorantriebssystems gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung; und
14 eine Querschnittsansicht eines relevanten Abschnitts des, Fahrzeugmotorantriebssystems gemäß der alternativen Ausführungsform der Erfindung.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine Querschnittsansicht eines relevanten Abschnitts eines Fahrzeugs, das mit einem Fahrzeugmotorantriebssystem 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist. 2 ist eine Konfigurationsansicht des Fahrzeugmotorantriebssystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform. 3 ist eine Querschnittsansicht eines Anschlussblockgehäuses, mit welchem abgeschirmte Drähte des Fahrzeugmotorantriebssystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform verbunden sind. 4A und 4B sind Konfigurationsansichten eines Querlenkers des Fahrzeugmotorantriebssystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Es ist zu beachten, dass 4A eine perspektivische Ansicht des Querlenkers zeigt und 4B eine Querschnittsansicht einer Querlenkerbuchse zeigt.
Das Fahrzeugmotorantriebssystem 10 ist zum Beispiel an ein Elektrofahrzeug oder dergleichen montiert. Das Fahrzeugmotorantriebssystem 10 wandelt einen elektrischen Gleichstrom von einer fahrzeugeigenen Stromquelle mithilfe eines Inverters in einen elektrischen Wechselstrom um, versorgt einen fahrzeugeigenen Motor mit dem elektrischen Strom und treibt den Motor an. Wie in der 1 gezeigt weist das Fahrzeugmotorantriebssystem 10 einen Motor 12 auf. Der Motor 12 ist ein Antriebsmotor, der für jedes Antriebsrad 14 eines Fahrzeugs vorgesehen ist. Der Motor 12 ist ein elektrischer Antriebsmotor, der bei elektrischer Stromzufuhr eine Antriebsleistung zum Antreiben eines entsprechenden der Antriebsrads 14 erzeugt, und ist ein Radmotor, der innerhalb eines Rades von jedem Antriebsrad 14 vorgesehen ist.
Jeder Motor 12 ist in einem Motorgehäuse 18 aufgenommen, das ein leitendes Metallgehäuse ist. Das Motorgehäuse 18 ist über Kugelgelenke 20 und 22 mit Querlenker 24 und 26 gekoppelt und über ein Nebenlager 28 mit dem Rad 16 des Antriebsrads 14 verbunden. Die einen Enden der Querlenker 24 und 26 sind über Kugelgelenke 20 und 22 mit dem Antriebsrad 14 gekoppelt und die anderen Enden sind schwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie 30 befestigt, welche einen gefederten Fahrzeugkörper darstellt. Der Querlenker 26 ist ferner mit der Fahrzeugkarosserie 30 über eine Feder 32 gekoppelt. Das Motorgehäuse 18, das heißt der Motor 18 und das Antriebsrad 14, ist an der Fahrzeugkarosserie 30 aufgehängt. Der Motor 12 ist an dem ungefederten Fahrzeugkörper montiert.
Der Motor 12 ist ein Dreiphasenwechselstrommotor gebildet aus einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase. Ein Inverter 34, der ein Stromwandler ist, ist über abgeschirmte Drähte 36, die als Stromkabel dienen, mit dem Motor 12 elektrisch verbunden. Der Inverter 34 wandelt einen von einer Fahrzeugstromquelle, wie zum Beispiel einer fahrzeugeigenen Batterie, zugeführten elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Dreiphasenwechselstrom um und versorgt den Motor 12 mit dem elektrischen Strom. Der Inverter 34 ist in einem Invertergehäuse 38 untergebracht, welches ein leitendes Metallgehäuse ist. Das Invertergehäuse 38 ist mit Schrauben oder dergleichen an der Fahrzeugkarosserie 30, die den gefederten Fahrzeugkörper darstellt, befestigt und an der Fahrzeugkarosserie 30 geerdet. Der Inverter 34 ist an der Fahrzeugkarosserie 30 montiert, die den gefederten Fahrzeugkörper darstellt.
Die abgeschirmten Drähte 36 sind Stromkabel, die entsprechend der drei Phasen unabhängig vorgesehen sind und in denen elektrischer Strom jeder Phase von dem Inverter 34 zum Motor 12 fließt. Die abgeschirmten Drähte 36 sind flexibel und können einer Relativbewegung zwischen dem Inverter 34 und dem Motor 12 (d. h. zwischen dem gefederten Fahrzeugkörper und dem ungefederten Fahrzeugkörper) folgen. Jeder abgeschirmte Draht 36 weist einen Kerndraht 40, ein zylindrisches Isolierelement 42 und eine Abschirmschicht 34 auf. Das Isolierelement 42 bedeckt den Kerndraht 40. Die Abschirmschicht 40 bedeckt die Außenumfangsseite des Isolierelements 42. Die Abschirmschicht 44 ist aus einem leitenden Metall gebildet und ist zum Beispiel gebildet, indem dünne Metalldrähte um die Außenumfangsseite des Isolierelements 42 geflochten werden. Die Abschirmschicht 44 hat die Funktion, die von dem Kerndraht 40 nach außen abgegebenen elektromagnetischen Wellen abzuschirmen.
Die inverterseitigen Enden der dreiabgeschirmten Drähte 36 sind mittels einer Kabelhalterung an dem Invertergehäuse 38 befestigt und durch das Isolierelement 48 von dem Invertergehäuse 38 isoliert. Die inverterseitigen Enden der Kerndrähte 40 der drei abgeschirmten Drähte 36 sind mit entsprechenden Inverteranschlüssen in dem Invertergehäuse 38 verbunden. Diese Anschlüsse sind mit Kabeln verbunden, die mit dem Inverter 34 in dem Invertergehäuse 38 verbunden sind.
Ferner sind die motorseitigen Enden der drei abgeschirmten Drähte 36 durch eine Kabelhalterung 52 an einem leitenden Metallanschlussblockgehäuse 50 befestigt und durch Isolierelemente 42 und 56 von dem Anschlussblockgehäuse 50 isoliert. Das Anschlussblockgehäuse 50 ist einstückig an dem Motorgehäuse 18 befestigt. Die motorseitigen Enden der Kerndrähte 40 der drei abgeschirmten Drähte 36 sind mit entsprechenden Stromschienen 54 verbunden, die an einem Isolator 58 in dem Anschlussblockgehäuse 50 vorgesehen sind. Diese Stromschienen 54 sind an ihren motorseitigen Anschlüssen 54a mit Kabeln verbunden, die mit dem Motor 12 in dem Motorgehäuse 18 verbunden sind. Ferner sind die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 44 der drei abgeschirmten Drähte 36 in dem Anschlussblockgehäuse 50 elektrisch miteinander verbunden.
Die inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 44 der drei abgeschirmten Drähte 36 sind von dem Invertergehäuse 38 isoliert und die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 44 sind von dem Anschlussblockgehäuse 50 isoliert. Andererseits sind die Abschirmschichten 44 nahe von Verbindungsabschnitten, die mit den Querlenkern 24 und 26 des Motorgehäuses 18 gekoppelt sind, geerdet und nahe dem Befestigungsabschnitt, an dem das Nabenlager 28 vorgesehen ist, geerdet.
Ferner sind Querlenkerbuchsen 60 zwischen dem Motorgehäuse 18 des Antriebsrades 14 und der Fahrzeugkarosserie 30 vorgesehen. Die Querlenkerbuchsen 60 sind an Verbindungsabschnitten zwischen den Querlenkern 24 und 26 und dem Motorgehäuse 18 und zwischen den Querlenkern 24 und 26 und der Fahrzeugkarosserie 30 (d. h. an Verbindungsabschnitten zwischen dem ungefederten Fahrzeugkörper und dem gefederten Fahrzeugkörper) angebracht. Jede Querlenkerbuchse 60 ist zum Beispiel eine innere und äußere zylindrische Buchse. Jede Querlenkerbuchse 60 weist einen äußeren Zylinder 62, einen inneren Zylinder 64 und ein Gummiteil 66 auf. Der äußere Zylinder 62 ist mit dem Querlenker 24 oder 26, der als der ungefederte Fahrzeugkörper dient, gekoppelt. Der innere Zylinder 64 ist mit der Fahrzeugkarosserie 30, die als der gefederte Fahrzeugkörper dient. Das Gummiteil 66 ist zwischen dem äußeren Zylinder 62 und dem inneren Zylinder 64 vorgesehen und dient als ein Dämpfungselement zwischen dem ungefederten Fahrzeugkörper und dem gefederten Fahrzeugkörper. Die Querlenkerbuchsen 60 sind in Befestigungslöcher 68, die für jeden der Querlenker 24 und 26 vorgesehen sind, eingepresst.
Ein leitender Gummi (Silikongummi oder dergleichen als Material), der Karbon enthält, wird als Material für zumindest einen Teil des Gummiteils 66 verwendet. Der leitende Gummi hat eine Leitfähigkeit kleiner oder gleich einem vorbestimmten Volumenwiderstand (z. B. 1 × 10^–5 Ωm). Somit hat das Gummiteil 66 die Funktion, den Querlenker 24 oder 26 zuverlässig mit der Fahrzeugkarosserie 30 oder dem Motorgehäuse 18 elektrisch zu verbinden.
In dem so aufgebauten Fahrzeugmotorantriebssystem 10 sind die inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 44 der drei abgeschirmten Drähte 36 durch das Isolierelement 48 von dem Invertergehäuse 38 isoliert. Darüber hinaus sind motorseitige Enden der Abschirmschichten 44 miteinander verbunden und durch das Isolierelement 56 von dem Anschlussblockgehäuse 50 isoliert. Die Abschirmschichten 44 sind nahe von Verbindungsabschnitten, an denen das Motorgehäuse 18 mit den Querlenkern 24 und 26 gekoppelt ist, geerdet und nahe dem Befestigungsabschnitt, an dem das Nabenlager 28 vorgesehen ist, geerdet.
Mit der Konfiguration, bei der die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 44 der abgeschirmten Drähte 36 nahe den Verbindungsabschnitten, an denen das Motorgehäuse 18 mit den Querlenkern 24 und 26 gekoppelt ist, geerdet sind, fließt das Hochfrequenzrauschen, wenn starkes Hochfrequenzrauschen in den abgeschirmten Drähten 36, die Antriebsstromkabel sind, erzeugt wird, von den Abschirmschichten 44 in die Nähe der Verbindungsabschnitte, an denen das Motorgehäuse 18 mit den Querlenkern 24 und 26 gekoppelt ist, und fließt dann von den Querlenkern 24 und 26 über die Querlenkerbuchsen 60 zur Fahrzeugkarosserie 30. Das heißt, um das in den abgeschirmten Drähten 36 erzeugte starke Hochfrequenzrauschen zur Fahrzeugkarosserie 30 zu übertragen, muss das Hochfrequenzrauschen durch die Querlenkerbuchsen 60 fließen.
Die Querlenkerbuchsen 60 sind an Verbindungsabschnitten zwischen den Querlenkern 24 und 26 und der Fahrzeugkarosserie 30 vorgesehen, um wie oben beschrieben eine Relativbewegung zwischen beiden zu erlauben. Während das Fahrzeug fährt, sind deshalb die elektrischen Widerstände an den Verbindungsabschnitten zwischen den Querlenkern 24 und 26 und der Fahrzeugkarosserie 30 relativ hoch. Somit kann mit der oben beschriebenen Konfiguration zum Zeitpunkt, wenn in den abgeschirmten Drähten 36 erzeugtes Hochfrequenzrauschen von den Abschirmschichten 44 über das Motorgehäuse 18 und die Querlenker 24 und 26 zur Fahrzeugkarosserie 30 fließt, das Hochfrequenzrauschen durch den elektrischen Widerstand jeder Querlenkerbuchse 60 abgeschwächt werden. Somit kann eine Ausbreitung vor des Hochfrequenzrauschens auf die Fahrzeugkarosserie 30 unterdrückt werden und ferner verhindert werden, dass das Hochfrequenzrauschen auf eine andere elektrische Komponente, die an der Fahrzeugkarosserie 30 geerdet ist, übertragen wird.
Wenn ferner bei der Konfiguration, bei der motorseitige Enden der Abschirmschichten 44 der abgeschirmten Drähte 36 nahe dem Befestigungsabschnitt, an dem das Nabenlager 28 in dem Motorgehäuse 18 vorgesehen ist, geerdet sind, starkes Hochfrequenzrauschen in den abgeschirmten Drähten 36, die Antriebsstromkabel sind, erzeugt wird, fließt das Hochfrequenzrauschen von den Abschirmschichten 44 in die Nähe des Nabenlagerbefestigungsabschnitts des Motorgehäuses 18 und anschließend von dem Nabenlager 28 über einen Gummireifenabschnitt des Antriebsrads 14 zu einer Straßenoberfläche. Somit kann mit der obigen Konfiguration Hochfrequenzrauschen, welches in den abgeschirmten Drähten 36 erzeugt wird, auf eine Straßenoberfläche, übertragen werden, während das Hochfrequenzrauschen durch den elektrischen Widerstand des Gummireifenabschnitts des Antriebsrads 14 abgeschwächt wird. In Anbetracht dessen kann deshalb auch eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens auf die Fahrzeugkarosserie 30 unterdrückt werden.
Auf diese Weise wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Drähten 36 erzeugt wird, auf die Fahrzeugkarosserie 30 unterdrückt, indem die Abschirmschichten 44 der abgeschirmten Drähte 36 wie oben beschrieben geerdet werden. Genauer gesagt legt diese Konfiguration speziell einen Erdungspunkt der Abschirmschichten 44 am Motorgehäuse 18 nahe den Verbindungsabschnitten, an denen die Abschirmschichten 44 mit den Querlenkern 24 und 26 verbunden sind, und nahe dem Befestigungsabschnitt, an dem das Nebenlager 28 vorgesehen ist, fest. Somit wird eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen auf die Fahrzeugkarosserie 30 auf ausreichende Weise unterdrückt, indem lediglich der Erdungspunkt der Abschirmschichten 44 am Motorgehäuse 18 wie oben beschrieben besonders festgelegt wird. Somit sind teure und komplexe Mittel, wie zum Beispiel ein Hochfrequenzreaktor, nicht notwendig. Somit kann mit dem Fahrzeugmotorantriebssystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Drähten 36 erzeugt wird, auf die Fahrzeugkarosserie 30 mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden.
Es ist zu beachten, dass wie oben beschrieben in der vorliegenden Ausführungsform jede der Querlenkerbuchsen 60 das Gummiteil 66 hat, das als ein Dämpfungselement zwischen dem ungefederten Fahrzeugkörper und dem gefederten Fahrzeugkörper dient, und der leitfähige Gummi, der eine Leitfähigkeit kleiner oder gleich einem vorbestimmten Volumenwiderstand (z. B. 1 × 10^–5 Ωm) hat, als Material für zumindest einen Teil des Gummiteils 66 verwendet wird. Deshalb können mit dem Fahrzeugmotorantriebssystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Querlenker 24 und 26 mit der Fahrzeugkarosserie 30 auf zuverlässige Weise elektrisch verbunden werden, während ein Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Drähten 36 erzeugt wird, mithilfe der Gummiteile 66 der Querlenkerbuchsen 60 abgeschwächt wird.
Ferner nimmt bei der Konfiguration, bei der die Abschirmschichten 44 der abgeschirmten Drähte 36 nahe den Querlenkerverbindungsabschnitten des Motorgehäuses 18 und nahe dem Nabenlagerbefestigungsabschnitt wie oben beschrieben geerdet sind, in dem Prozess, in dem Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Drähten 36 erzeugt wird, von den Abschirmschichten 44 zur Fahrzeugkarosserie 30 oder zu einer Straßenoberfläche fließt, die Länge eines Pfades, über welchen das Hochfrequenzrauschen an das Motorgehäuse 18 übertragen wird, selbst ab. Somit kann mit der obigen Konfiguration der Einfluss des Hochfrequenzrauschens, das in den abgeschirmten Drähten 36 erzeugt wird, auf einen Sensor, der selbst in dem Motorgehäuse 18 vorhanden ist, und einer Motorsignalleitung, die den Sensor mit einer externen Steuereinrichtung verbindet, unterdrückt werden. Deshalb kann mit dem Fahrzeugmotorantriebssystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens, das in den abgeschirmten Drähten 36 erzeugt wird, auf die Fahrzeugkarosserie 30 unterdrückt werden, ohne dabei einen großen Einfluss auf das Innere des Motorgehäuses 18 und auf die Motorsignalleitung auszuüben.
5 ist eine Konfigurationsansicht eines Fahrzeugmotorantriebssystems 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 6A und 6B sind Querschnittsansichten von Anschlussblockgehäusen, mit welchen abgeschirmte Drähte des Fahrzeugmotorantriebssystems 100 gemäß der zweiten Ausführungsform verbunden sind. Es ist zu beachten, dass 6A eine Querschnittsansicht eines Anschlussblockgehäuses zeigt, mit welchem die motorseitigen Enden der abgeschirmten Drähte verbunden sind, und 6B einer Querschnittsansicht eines Anschlussblockgehäuses zeigt, mit welchen die inverterseitigen Enden der abgeschirmten Drähte verbunden sind. Ferner bezeichnen in der 5, 6A und 6B gleiche Bezugszeichen Komponenten, die ähnlich denen der in der 1 bis 3 gezeigten Konfiguration sind, und deren Beschreibung wird weggelassen oder vereinfacht.
Wie in der 5 gezeigt weist das Fahrzeugmotorantriebssystem 100 abgeschirmte Drähte 102 als Stromkabel auf, die den Motor 12 mit dem Inverter 34 verbinden. Die abgeschirmten Drähte 102 sind Stromkabel, die entsprechend der drei Phasen unabhängig voneinander vorgesehen sind und in denen elektrischer Strom jeder Phase von dem Inverter 34 zum Motor 12 fließt. Die abgeschirmten Drähte 102 sind flexibel und können eine Relativbewegung zwischen dem Inverter 34 und dem Motor 12 (d. h. zwischen dem gefederten Fahrzeugkörper und dem ungefederten Fahrzeugkörper) zulassen.
Jeder abgeschirmte Draht 102 weist einen Kerndraht 40, ein zylindrisches Isolierelement 42 und eine Abschirmschicht 104 auf. Das Isolierelement 42 bedeckt den Kerndraht 40. Die Abschirmschicht 104 bedeckt die Außenumfangsseite des Isolierelements 42. Die Abschirmschicht 104 wird durch ein leitendes Material gebildet und ist zum Beispiel gebildet, indem dünne Metalldrähte um die Außenumfangsseite des Isolierelements 42 geflochten werden. Die Abschirmschicht 104 hat die Funktion, von dem Kerndraht 40 nach außen abgegebene elektromagnetische Wellen abzuschirmen.
Darüber hinaus sind die motorseitigen Enden der drei abgeschirmten Drähte 102 durch eine Kabelhalterung 52 an einem Anschlussblockgehäuse 50 befestigt und durch Isolierelemente 42 und 56 von dem Anschlussblockgehäuse 50 isoliert. Das Anschlussblockgehäuse 50 ist einstückig an dem Motorgehäuse 18 befestigt. Die motorseitigen Enden der Kerndrähte 40 der drei abgeschirmten Drähte 102 sind mit entsprechenden Stromschienen 54 verbunden, die an einem Isolator 58 in dem Anschlussblockgehäuse 50 vorgesehen sind.
Die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 104 von zwei der drei abgeschirmten Schichten 102 (z. B. die abgeschirmten U-Phasen- und V-Phasen-Drähte, die in der 6A und 6B gezeigt sind) sind in dem Anschlussblockgehäuse 50 miteinander elektrisch verbunden. Im Folgenden wird der Verbindungsabschnitt, an dem die zwei abgeschirmten Drähte 102 miteinander verbunden sind, als Kopplungsabschnitt 106 bezeichnet. Es ist zu beachten, dass das motorseitige Ende der Abschirmschicht 104 des verbleibenden abgeschirmten Drahtes 102 (z. B. der abgeschirmte W-Phasen-Draht) nicht mit den Abschirmschichten 104 der beiden anderen abgeschirmten Drähte 102 elektrisch verbunden ist.
Ferner sind die inverterseitigen Enden der drei abgeschirmten Drähte 102 durch eine Kabelhalterung 108 an dem Invertergehäuse 38 befestigt und durch die Isolierelemente 42 und 48 von dem Invertergehäuse 38 isoliert. Die inverterseitigen Enden der Kerndrähte 40 der drei abgeschirmten Drähte 102 sind mit entsprechenden Inverteranschlüssen 110 in dem Invertergehäuse 38 verbunden. Diese Anschlüsse 110 sind mit Kabeln verbunden, die mit dem Inverter 34 in dem Invertergehäuse 38 verbunden sind.
Das inverterseitige Ende der Abschirmschicht 104 von irgendeinem (z. B. dem abgeschirmten V-Phasen-Draht) der beiden abgeschirmten Drähte 102 (z. B. die in den 6A und 6B gezeigten abgeschirmten U-Phasen- und V-Phasen-Drähte), deren motorseitige Enden elektrisch miteinander verbunden sind, von den drei abgeschirmten Drähten 102 ist mit dem inverterseitigen Ende der Abschirmschicht 104 des verbleibenden abgeschirmten Drahts 102 (z. B. dem abgeschirmten W-Phasen-Draht) in dem Invertergehäuse 38 elektrisch verbunden. Im Folgenden wird der Verbindungsabschnitt, an dem die oben genannten zwei abgeschirmten Drähte 102 miteinander verbunden sind, als Kopplungsabschnitt 112 bezeichnet. Es ist zu beachten, dass das inverterseitige Ende der Abschirmschicht 104 des anderen der beiden oben beschriebenen abgeschirmten Drähte 102 (z. B. der abgeschirmte U-Phasen-Draht), deren motorseitige Enden der Abschirmschichten 104 elektrisch miteinander verbunden sind, nicht mit den inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 104 der anderen beiden abgeschirmten Drähte 102 elektrisch verbunden ist.
Die inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 104 der drei abgeschirmten Drähte 102 sind von dem Invertergehäuse 38 isoliert und die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 104 sind von dem Anschlussblockgehäuse 50 isoliert. Andererseits sind die Abschirmschichten 104 nahe der Verbindungsabschnitte, an denen das Motorgehäuse 18 mit den Querlenkern 24 und 26 gekoppelt ist, geerdet und nahe dem Befestigungsabschnitt, an dem das Nebenlager 28 vorgesehen ist, geerdet.
In dem so konfigurierten Fahrzeugmotorantriebssystem 100 sind die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 104 der drei abgeschirmten Drähte 102 durch das Isolierelement 56 von dem Anschlussblockgehäuse 50 isoliert und die motorseitigen Enden von zwei der Abschirmschichten 104 der abgeschirmten Drähte 102 durch den Kopplungsabschnitt 106 miteinander verbunden, während die inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 104 der abgeschirmten Drähte 102 durch das Isolierelement 58 von dem Invertergehäuse 38 isoliert sind und das inverterseitige Ende der verbleibenden einen Phasenabschirmschicht 104 des abgeschirmten Drahts 102 und das inverterseitige Ende einer der beiden Abschirmschichten 104 der abgeschirmten Drähte 102, die durch den Kopplungsabschnitt 106 verbunden sind, sind durch einen Kopplungsabschnitt 112 miteinander verbunden. Dann ist das motorseitige Ende der Abschirmschicht 104 des verbleibenden einen abgeschirmten Drahts 102 nahe der Querlenkerverbindungsabschnitte des Motorgehäuses 18 geerdet und nahe dem Nabenlagerbefestigungsabschnitt geerdet.
Wenn eine Rauschquelle außerhalb der abgeschirmten Drähte 102, die Antriebsstromkabel sind, ein Rauschen erzeugt, überlagert das Rauschen die drei abgeschirmten Drähte 102 und dann fließt in den Abschirmschichten 104 ein Rauschstrom zwischen den Motor 2 und den Inverter 34 in dieselbe Richtung.
Jedoch ist bei der Konfiguration, bei der die Abschirmschichten 104 der drei abgeschirmten Drähte 102 wie oben beschrieben verbunden sind, die Gesamtlänge, über welche die Abschirmschichten 104 der drei abgeschirmten Drähte 102 elektrisch durchgängig sind, 1½ Runden zwischen dem Motor 102 und dem Inverter 34. Wenn bei der obigen Konfiguration ein Rauschen von einer externen Rauschquelle jeden der drei abgeschirmten Drähte 102 überlagert, heben sich Rauschströme, die durch zwei der drei abgeschirmten Drähte 102 fließen (zumindest einschließlich dem abgeschirmten Draht 102, dessen motorseitiges Ende der Abschirmschicht 104 mit dem motorseitigen Ende der Abschirmschicht 104 des anderen abgeschirmten Drahts 102 verbunden ist und dessen inverterseitiges Ende der Abschirmschicht 104 mit dem inverterseitigen Ende der Abschirmschicht 104 des anderen abgeschirmten Drahts 102 verbunden ist), um ein von der externen Rauschquelle durch die drei abgeschirmten Drähte 102 erhaltenes Rauschen insgesamt auf 1/3 zu reduzieren.
Somit kann mit der Konfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der die drei abgeschirmten Drähte 102 lediglich nebeneinander zwischen dem Motor 12 und dem Inverter 34 angeordnet sind (genauer gesagt einer Konfiguration mit keiner versetzten Verbindung an den inverterseitigen Enden und den motorseitigen Enden der Abschirmschichten 104 im Gegensatz zur vorliegenden Ausführungsform), eine Ausbreitung von Rauschen, welches außerhalb erzeugt wird, über die abgeschirmten Drähte 102 auf die Fahrzeugkarosserie 30 unterdrückt werden. Somit kann verhindert werden, dass das Rauschen über die abgeschirmten Drähte 102 auf eine andere elektrische Komponente, die an der Fahrzeugkarosserie 30 geerdet ist, übertragen wird.
Auf diese Weise wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbreitung von Rauschen, das von einer externen Rauschquelle erzeugt wird, über die abgeschirmten Drähte 102 auf die Fahrzeugkarosserie 30 unterdrückt, indem die Abschirmschichten 104 der drei abgeschirmten Drähte 102 wie oben beschrieben verbunden und geerdet werden. Genauer gesagt verbindet diese Konfiguration die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 104 von zwei der abgeschirmten Drähte 102 miteinander und verbindet das inverterseitige Ende der Abschirmschicht 104 des verbleibenden einen abgeschirmten Drahts 102 mit dem inverterseitigen Ende der Abschirmschicht 104 von irgendeinem der anderen abgeschirmten Drähte 102 und erdet die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 104 der abgeschirmten Drähte 102 nahe der Verbindungsabschnitte, an denen das Motorgehäuse 18 mit den Querlenkern 24 und 26 verbunden ist, und nahe dem Befestigungsabschnitt, an dem das Nabenlager 28 montiert ist. Somit wird eine Ausbreitung eines außerhalb erzeugten Rauschens auf die Fahrzeugkarosserie 30 auf ausreichende Weise unterdrückt, indem lediglich eine Verbindung und Erdung der Abschirmschichten 104 der drei abgeschirmten Drähte 102 wie oben beschrieben besonders festgelegt wird. Somit sind teure und komplexe Mittel, wie zum Beispiel ein Hochfrequenzreaktor, nicht notwendig. Somit kann mit dem Fahrzeugmotorantriebssystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbreitung von einem Rauschen, das von einer externen Rauschquelle erzeugt wird, über die abgeschirmten Drähte 102 auf die Fahrzeugkarosserie 30 mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden.
Es ist zu beachten, dass bei der vorliegenden Ausführungsform ein von einer externen Rauschquelle erhaltenes Rauschen wie oben beschrieben auf 1/3 reduziert wird und das Rauschen zu den Abschirmschichten 104 fließt, von den Abschirmschichten 104 in die Nähe der Verbindungsabschnitte fließt, an denen das Motorgehäuse 18 mit den Querlenker 24 und 26 verbunden ist, und anschließend von den Querlenkern 24 und 26 über die Drahtaufhängungsbuchsen 60 zur Fahrzeugkarosserie 30 fließt, während das Rauschen von den Abschirmschichten 104 in die Nähe des Nabenlagerbefestigungsabschnitts des Motorgehäuses 18 und anschließend von dem Nebenlager 18 über den Gummireifenabschnitt des Antriebsrads 14 zu einer Straßenoberfläche fließt.
Somit kann mit der Konfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform zum Zeitpunkt, wenn ein Rauschen von einer externen Rauschquelle von den Abschirmschichten 104 über das Motorgehäuse 18 und den Querlenkern 24 und 26 zur Fahrzeugkarosserie 30 fließt, das Rauschen durch den elektrischen Widerstand jeder Querlenkerbuchse 60 abgeschwächt werden. Ferner kann ein Rauschen von einer externen Rauschquelle auf eine Straßenoberfläche übertragen werden, während das Rauschen durch den elektrischen Widerstand des Gummireifenabschnitts des Antriebsrads 14 abgeschwächt wird. Somit kann in dieser Hinsicht ebenfalls eine Ausbreitung von Rauschen von einer externen Rauschquelle auf die Fahrzeugkarosserie 30 unterdrückt werden.
7 ist eine Konfigurationsansicht eines Fahrzeugmotorantriebssystems 200 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. 8 ist eine Querschnittsansicht eines Relaisgehäuses, mit welchem abgeschirmte Drähte des Fahrzeugmotorantriebssystems 200 gemäß der dritten Ausführungsform verbunden sind. 9A und 9B sind perspektivische Ansichten des gesamten Fahrzeugmotorantiebssystems gemäß der dritten Ausführungsform. Es ist zu beachten, dass die 9A und die 9B jeweils perspektivische Ansichten von Beispielen des Fahrzeugmotorantriebssystems 200 zeigen. Darüber hinaus bezeichnen in den 7 bis 9B gleiche Bezugszeichen Komponenten, die denen der in der 1 bis 3 gezeigten Konfiguration ähnlich sind und deren Beschreibung wird weggelassen oder vereinfacht.
Wie in der 7 gezeigt weist das Fahrzeugmotorantriebssystem 200 abgeschirmte Drähte 202 als Stromkabel, die den Motor 12 mit dem Inverter 34 verbinden, auf. Die abgeschirmten Drähte 202 sind Stromkabel, die gemäß den drei Phasen unabhängig voneinander vorgesehen sind und in denen elektrischer Strom jeder Phase von dem Inverter 34 zum Motor 12 fließt. Die abgeschirmten Drähte 202 sind flexibel und können Relativbewegung zwischen dem Inverter 34 und dem Motor 12 (d. h. zwischen dem gefederten Fahrzeugkörper und dem ungefederten Fahrzeugkörper) zulassen.
Jeder abgeschirmte Draht 202 weist einen Kerndraht 204, ein zylindrisches Isolierelement 206 und eine Abschirmschicht 208 auf. Das Isolierelement 206 bedeckt den Kerndraht 204. Die Abschirmschicht 208 bedeckt die Außenumfangsseite des Isolierelements 206. Die Abschirmschicht 208 wird von einem leitenden Metall gebildet und ist zum Beispiel gebildet, indem dünne Metalldrähte um die äußere Umfangsseite des Isolierelements 206 geflochten werden. Die Abschirmschicht 208 hat die Funktion, von dem Kerndraht 204 nach außen abgegebene elektromagnetische Wellen abzuschirmen.
Die abgeschirmten Drähte 202 werden an ihren Mittelpunkten durch ein Relaisgehäuse 210, das als ein leitender Metallleiter dient, zusammengeschaltet bzw. verbunden. Das heißt, jeder abgeschirmte Draht 202 wird durch einen abgeschirmten Draht 202INV, der mit dem Inverter 34 verbunden ist, und einen abgeschirmten Draht 202MOT, der mit dem Motor 12 verbunden ist, gebildet. Die motorseitigen Enden der drei abgeschirmten Drähte 202INV sind durch eine Kabelhalterung 212 an dem Relaisgehäuse 210 befestigt und die inverterseitigen Enden der drei abgeschirmten Drähte 202MOT sind durch eine Kabelhalterung 214 an dem Relaisgehäuse 210 befestigt.
Die motorseitigen Enden der Kerndrähte 204 der drei abgeschirmten Drähte 202INV sind durch das Isolierelement 206 von dem Relaisgehäuse 210 isoliert, während sie mit entsprechenden Stromschienen 218 verbunden sind, die an einem Isolator 26 in dem Relaisgehäuse 210 vorgesehen sind. Darüber hinaus sind inverterseitige Enden der Kerndrähte 204 der drei abgeschirmten Drähte 202MOT durch das Isolierelement 206 von dem Relaisgehäuse 210 isoliert, während sie mit entsprechenden Stromschienen 218 in dem Relaisgehäuse 210 verbunden sind. Der inverterseitige Anschluss 218a jeder Stromschiene 218 ist mit einem entsprechenden der Kerndrähte 204 der abgeschirmten Drähte 202INV verbunden und der motorseitige Anschluss 218b jeder Stromschiene 218 ist mit einem entsprechenden der Kerndrähte 204 der abgeschirmten Drähte 202MOT verbunden.
Ferner sind motorseitige Enden der Abschirmschichten 208 der drei abgeschirmten Drähte 202INV mit dem Relaisgehäuse 210 und der Kabelhalterung 212 verbunden. Die inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 208 der drei abgeschirmten Drähte 202MOT sind mit dem Relaisgehäuse 210 und der Kabelhalterung 214 verbunden. Das heißt, die Abschirmschichten 208 aller drei abgeschirmten Drähte 202 sind mit dem Relaisgehäuse 210 verbunden.
Die inverterseitigen Enden der drei abgeschirmten Drähte 202INV sind durch eine Kabelhalterung an dem Invertergehäuse 38 befestigt und durch das Isolierelement 48 von dem Invertergehäuse 38 isoliert. Die inverterseitigen Enden der Kerndrähte 204 der drei abgeschirmten Drähte 202INV mit entsprechenden Inverteranschlüssen verbunden, die mit Kabeln verbunden sind, die mit dem Inverter 34 in dem Invertergehäuse 38 verbunden sind.
Ferner sind die motorseitigen Enden der drei abgeschirmten Drähte 202MOT durch eine Kabelhalterung an dem Motorgehäuse 18 befestigt und durch ein Isolierelement 220 von dem Motorgehäuse 18 isoliert. Die motorseitigen Enden der Kerndrähte 204 der drei abgeschirmten Drähte 202MOT sind mit entsprechenden Motoranschlüssen verbunden, die mit Kabeln verbunden sind, die mit dem Motor 12 in dem Motorgehäuse 18 verbunden sind.
Wie in der 9A und der 9B gezeigt ist das Relaisgehäuse 210 fest an dem oberen Querlenker 24 montiert. Das Relaisgehäuse 214 ist fest an einem Mittelabschnitt des Querlenkers 24 montiert, mit welchem die Querlenkerbuchsen 222a und 222b verbunden sind. Die Querlenkerbuchse 222a befindet sich an einem Abschnitt, an dem der Querlenker 24 mit der Fahrzeugkarosserie 30 verbunden ist. Ferner befindet sich die Querlenkerbuchse 222b an einem Abschnitt, an dem der Querlenker 24 mit dem Motorgehäuse 18 verbunden ist. Es ist zu beachten, dass zumindest die Querlenkerbuchse 222a das Gummiteil 66 haben kann, das wie in dem Fall der oben beschriebenen Querlenkerbuchse 60 teilweise einen leitenden Gummi als Material verwendet. Dadurch kann der Querlenker 24 mit der Fahrzeugkarosserie 30 auf zuverlässige Weise elektrisch verbunden werden.
Es ist zu beachten, dass das Relaisgehäuse 210 fest an dem unteren Querlenker 26 befestigt sein kann. Auch in diesem Fall ist das Relaisgehäuse 210 fest an einem Mittelabschnitt des Querlenkers 26 befestigt, an dessen beiden Enden jeweils Buchsen ausgebildet sind.
Bei dem so konfigurierten Fahrzeugmotorantriebssystem 200 sind die inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 208 der drei abgeschirmten Drähte 202 durch das Isolierelement 48 von dem Invertergehäuse 38 isoliert und die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 208 durch das Isolierelement 202 von dem Motorgehäuse 18 isoliert. Andererseits sind die Abschirmschichten 208 mit dem Relaisgehäuse 210 zwischen dem Motor 12 und dem Inverter 34 verbunden und über das Relaisgehäuse 210 an den Querlenker 24 geerdet, an dessen beiden Enden die Querlenkerbuchsen 222a und 222b ausgebildet sind.
Wenn bei der obigen Konfiguration ein starkes Hochfrequenzrauschen in den abgeschirmten Drähten 202, die Antriebsstromkabel sind, erzeugt wird, fließt das Hochfrequenzrauschen nicht direkt zum Invertergehäuse 38 oder dem Motorgehäuse 18, sondern das Hochfrequenzrauschen fließt von den Abschirmschichten 208 über das Relaisgehäuse 210 zum Querlenker 24 und anschließend von dem Querlenker 24 über die Querlenkerbuchse 222a oder 222b zur Fahrzeugkarosserie 30 oder dem Motorgehäuse 18. Das heißt, um das in den abgeschirmten Drähten 202 erzeugte Hochfrequenzrauschen zur Fahrzeugkarosserie 30 oder dem Motorgehäuse 18 zu übertragen, muss das Hochfrequenzrauschen durch die Querlenkerbuchse 222a oder 222b fließen.
Die Querlenkerbuchsen 222a oder 222b sind an dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Querlenker 24 und der Fahrzeugkarosserie 30 und an dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Querlenker 24 und dem Motorgehäuse 18 vorgesehen, um eine Relativbewegung zwischen beiden zu erlauben. Während das Fahrzeug fährt sind deshalb die elektrischen Widerstände an den Verbindungsabschnitten zwischen dem Querlenker 24 und der Fahrzeugkarosserie 30 und zwischen dem Querlenker 24 und dem Motorgehäuse 18 relativ hoch. Somit kann mit der oben beschriebenen Konfiguration zu dem Zeitpunkt, wenn Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Drähten 202 erzeugt wird, von den Abschirmschichten 208 über das Relaisgehäuse 210 und dem Querlenker 24 zur Fahrzeugkarosserie 30 oder zum Motorgehäuse 18 fließt, das Hochfrequenzrauschen durch den elektrischen Widerstand der Querlenkerbuchse 222a oder 222b abgeschwächt werden. Somit kann eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens auf die Fahrzeugkarosserie 30 oder das Motorgehäuse 18 unterdrückt werden und es kann ebenfalls verhindert werden, dass das Hochfrequenzrauschen an eine andere elektrische Komponente, die an der Fahrzeugkarosserie 30 geerdet ist, an einen Sensor, der sich in dem Motorgehäuse 18 befindet, oder an eine Motorsignalleitung, die den Sensor mit einer elektronischen Steuereinrichtung verbindet, übertragen wird.
Auf diese Weise wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Drähten 202 erzeugt wird, auf die Fahrzeugkarosserie 30 oder das Motorgehäuse 18 unterdrückt, indem die Abschirmschicht 208 der abgeschirmten Drähte 202 wie oben beschrieben isoliert und geerdet werden. Genauer gesagt isoliert diese Konfiguration die Abschirmschichten 208 von dem Motorgehäuse 18 und dem Invertergehäuse 38, während die Abschirmschichten 208 an deren Mittelpunkten über das Relaisgehäuse 210 an dem Querlenker 24 geerdet werden, an dessen beiden Enden die Querlenkerbuchsen 222a und 222b vorgesehen sind. Somit wird eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen auf die Fahrzeugkarosserie 30 oder das Motorgehäuse 18 auf ausreichende Weise unterdrückt, indem lediglich die Isolierung und Erdung der Abschirmschichten 208 wie oben beschrieben besonders festgelegt werden. Somit sind teure und komplexe Mittel, wie zum Beispiel ein Hochfrequenzreaktor, nicht notwendig. Deshalb kann mit dem Fahrzeugmotorantriebssystem 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Drähten 202 erzeugt wird, auf die Fahrzeugkarosserie 30 oder das Motorgehäuse 18 mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden.
Es ist zu beachten, dass bei der obigen dritten Ausführungsform das Relaisgehäuse 210 einem „Relaisleiter” gemäß einem Aspekt der Erfindung entspricht.
Im übrigen sind bei der obigen dritten Ausführungsform die Abschirmschichten 208 der abgeschirmten Drähte 202 über das Relaisgehäuse 210 an dem Querlenker 24 geerdet, an dessen beiden Enden die Querlenkerbuchsen 222a und 222b vorgesehen sind; stattdessen können die Abschirmschichten 208 an einem Stabilisator oder einem Aufhängungsteil, an dessen beiden Enden Buchsen vorgesehen sind, geerdet sein.
10 ist eine Konfigurationsansicht eines Fahrzeugmotorantriebssystems 300 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. 11 ist eine Querschnittsansicht eines Anschlussblockgehäuses, mit welchem abgeschirmte Drähte des Fahrzeugmotorantriebssystem 300 gemäß der vierten Ausführungsform verbunden sind. Es ist zu beachten, dass in der 10 und der 11 gleiche Bezugszeichen Komponenten bezeichnen, die denen der in der 2 und 3 gezeigten Konfiguration ähnlich sind, und deren Beschreibung weggelassen oder vereinfacht wird.
Wie in der 10 gezeigt weist das Fahrzeugmotorantriebssystem 300 abgeschirmte Drähte 302 als Stromkabel auf, die den Motor 12 mit dem Inverter 34 verbinden. Die abgeschirmten Drähte 302 sind Stromkabel, die entsprechend der drei Phasen unabhängig voneinander vorgesehen sind und in denen elektrischer Strom jeder Phase von dem Inverter 34 zum Motor 12 fließt. Die abgeschirmten Drähte 302 sind flexibel und können eine Relativbewegung zwischen dem Inverter 34 und dem Motor 12 (d. h. zwischen dem gefederten Fahrzeugkörper und dem ungefederten Fahrzeugkörper) zulassen.
Jeder abgeschirmte Draht 302 weist einen Kerndraht 40, ein zylindrisches Isolierelement 42 und eine Abschirmschicht 304 auf. Das Isolierelement 42 bedeckt den Kerndraht 40. Die Abschirmschicht 304 bedeckt die Außenumfangsseite des Isolierelements 42. Die Abschirmschicht 304 wird durch ein leitendes Metall gebildet und ist zum Beispiel gebildet, indem dünne Metalldrähte um die Außenumfangsseite des Isolierelements 42 geflochten werden. Die Abschirmschicht 304 hat die Funktion, von dem Kerndraht 40 nach außen abgegebene elektromagnetische Wellen abzuschirmen.
Die inverterseitigen Enden der drei abgeschirmten Drähte 302 sind mit einer Kabelhalterung an dem Invertergehäuse 38 befestigt und durch das Isolierelement 48 von dem Invertergehäuse 38 isoliert. Die inverterseitigen Enden der Kerndrähte 40 der drei abgeschirmten Drähte 302 sind mit entsprechenden Inverteranschlüssen in dem Invertergehäuse 38 verbunden.
Ferner sind motorseitige Enden der drei abgeschirmten Drähte 302 durch die Kabelhalterung 52 an dem Anschlussblockgehäuse 50 befestigt. Die motorseitigen Enden der Kerndrähte 40 der drei abgeschirmten Drähte 302 sind durch das Isolierelement 42 von dem Anschlussblockgehäuse 50 isoliert und mit entsprechenden Stromschienen 54 in dem Anschlussblockgehäuse 50 verbunden. Die Außenumfänge der Abschirmschichten 304 der drei abgeschirmten Drähte 302 sind mit dem Isolierelement 306 bedeckt und die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 304 sind über das Gummiteil 308 mit der Kabelhalterung 52 und dem Anschlussblockgehäuse 50 in Kontakt. Das Gummiteil 308 hat eine Elastizität, um eine Biegung der abgeschirmten Drähte 302 zuzulassen, und fungiert als ein Teil einer Befestigung, die die motorseitigen Enden der abgeschirmten Drähte 302 an dem Anschlussblockgehäuse 50 befestigt (d. h. dem Motorgehäuse 18).
Ein leitender Gummi (Silikongummi oder dergleichen als Material), der Karbon enthält, wird als Material für das Gummiteil 308 verwendet. Der leitende Gummi hat eine Leitfähigkeit kleiner oder gleich einem vorbestimmten Volumenwiderstand (z. B. 1 × 10^–5 Ωm) und hat einen Volumenwiderstand kleiner als der Volumenwiderstand des auf der Inverterseite angeordneten Isolierelements 48. Das Gummiteil 308 hat die Funktion, die Abschirmschichten 304 der abgeschirmten Drähte 302 zuverlässig mit dem Motorgehäuse 18 elektrisch zu verbinden.
In dem so konfigurierten Fahrzeugmotorantriebssystem 300 sind die inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 304 der drei abgeschirmten Drähte 302 durch das Isolierelement 48 von dem Invertergehäuse 38 isoliert und die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 304 über das Gummiteil 308 an dem Anschlussblockgehäuse 50 (d. h. dem Motorgehäuse 18) geerdet.
Das Gummiteil 208 hat eine wie oben beschriebene Elastizität. Somit wird mit der obigen Konfiguration eine Biegung der abgeschirmten Drähte 302 zugelassen. Deshalb kann eine Flexibilität der elektrischen Verbindung zwischen dem Inverter 34 und dem Motor 12 sichergestellt werden, indem eine Relativbewegung zwischen dem gefederten Fahrzeugkörper und dem ungefederten Fahrzeugkörper erlaubt wird. Somit kann die Lebensdauer der abgeschirmten Drähte 302 verbessert werden. Ferner hat das Gummiteil 308 eine Leitfähigkeit mit einem wie oben beschrieben relativ niedrigen Volumenwiderstand. Somit können mit der obigen Konfiguration die Abschirmschichten 304 zuverlässig mit dem Motorgehäuse 18 elektrisch verbunden werden, während, wenn starkes Hochfrequenzrauschen in den abgeschirmten Drähten 302, die Antriebsstromkabel sind, erzeugt wird, das an das Motorgehäuse 18 übertragene Hochfrequenzrauschen abgeschwächt werden kann.
Das von den abgeschirmten Drähten 302 auf das Motorgehäuse 18 übertragene Hochfrequenzrauschen fließt über die Querlenkerbuchsen 60 zur Fahrzeugkarosserie 30 und anschließend über die Nabenlagerung 28 an eine Straßenoberfläche. Somit wird das Hochfrequenzrauschen zum Zeitpunkt abgeschwächt, wenn das Hochfrequenzrauschen die Fahrzeugkarosserie 30 erreicht, und ein Teil des Hochfrequenzrauschens wird an eine Straßenoberfläche übertragen. Somit kann eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens, das in den abgeschirmten Drähten 302 erzeugt wird, auf die Fahrzeugkarosserie 30 unterdrückt werden.
Auf diese Weise wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Drähten 302 erzeugt wird, auf die Fahrzeugkarosserie 30 unterdrückt, indem die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 304 der abgeschirmten Drähte 302 über das Gummiteil 308 wie oben beschrieben mit dem Motorgehäuse 18 verbunden werden. Somit wird eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens auf die Fahrzeugkarosserie 30 auf ausreichende Weise unterdrückt, indem lediglich eine Verbindung der Abschirmschichten 304 mit dem Motorgehäuse 18 wie oben beschrieben besonders festgelegt wird. Somit werden keine teuren und komplexen Mittel, wie zum Beispiel ein Hochfrequenzreaktor, benötigt. Somit kann mit dem Fahrzeugmotorantriebssystem 300 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine flexible elektrische Verbindung zwischen dem Inverter 34 und dem Motor 12 und die Lebensdauer der abgeschirmten Drähte 302 sichergestellt werden, während eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Drähten 202 erzeugt wird, auf die Fahrzeugkarosserie 30 mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt wird.
12 ist eine Konfigurationsansicht eines Fahrzeugmotorantriebssystems 400 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Ferner bezeichnen in der 12 ähnliche Bezugszeichen Komponenten, die denen der in der 1 bis 3 gezeigten Konfiguration ähnlich sind und deren Beschreibung weggelassen oder vereinfacht wird.
Wie in der 12 gezeigt weist das Fahrzeugmotorantriebssystem 400 abgeschirmte Drähte 36 als Stromkabel und abgeschirmte Drähte 402 als Signalkabel auf. Die abgeschirmten Drähte 36 verbinden den Motor 12 mit dem Inverter 34. Im Folgenden werden die als Stromkabel dienenden abgeschirmten Drähte 36 als abgeschirmte Stromversorgungsdrähte 36 und die als Signalkabel dienenden abgeschirmten Drähte 402 als abgeschirmte Signaldrähte 402 bezeichnet.
Die abgeschirmten Signaldrähte 402 sind Signalkabel, die einen Resolver 404, der in dem Motorgehäuse 18 vorgesehen ist, mit dem Inverter 34 verbinden. Die drei abgeschirmten Signaldrähte 402 sind gemäß den jeweiligen Phasen des Resolvers 404 unabhängig voneinander vorgesehen. Die abgeschirmten Signaldrähte 402 tauschen Signale mit einer niedrigeren Spannung als die der abgeschirmten Stromversorgungsdrähte 36 zwischen dem Resolver 404 und dem Inverter 34 aus. Die abgeschirmten Signaldrähte 402 sind flexibel und können eine Relativbewegung zwischen dem Inverter 34 und dem Resolver 404 (d. h. zwischen dem gefederten Fahrzeugkörper und dem ungefederten Fahrzeugkörper) zulassen.
Jeder abgeschirmte Signaldraht 402 weist eine Signalleitung 406, ein zylindrisches Isolierelement und eine Abschirmschicht 408 auf. Das Isolierelement bedeckt die Signalleitung 406. Die Abschirmschicht 408 bedeckt die Außenumfangsseite des Isolierelements. Die Abschirmschicht 408 ist aus einem leitenden Metall gebildet und ist zum Beispiel gebildet, indem dünne Metalldrähte um die Außenumfangsseite des Isolierelements 42 geflochten werden. Die Abschirmschicht 408 hat die Funktion, von der Signalleitung 406 nach außen abgegebene elektromagnetische Wellen abzuschirmen.
Die motorseitigen Enden der drei abgeschirmten Signalleitungen 402 sind durch eine Kabelhalterung an dem Motorgehäuse 18 befestigt und durch Isolierelement 410 von dem Motorgehäuse 18 isoliert. Die motorseitigen Enden der Signalleitungen 406 der drei abgeschirmten Signaldrähte 402 sind mit dem Resolver 404 in dem Motorgehäuse 18 verbunden.
Ferner sind die inverterseitigen Enden der drei abgeschirmten Signalleitungen 402 durch eine Kabelhalterung mit an dem Invertergehäuse 38 befestigt. Die inverterseitigen Enden der Signalleitungen 406 der drei abgeschirmten Signaldrähte 402 sind durch ein Isolierelement von dem Invertergehäuse 38 isoliert und mit dem Inverter 34 in dem Invertergehäuse 38 verbunden. Die inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 408 der drei abgeschirmten Signaldrähte 402 sind in dem Invertergehäuse 38 elektrisch miteinander verbunden und an dem Invertergehäuse 38 geerdet (an einer Stelle, die von dem Verbindungsabschnitt, an dem das Invertergehäuse 38 mit der Fahrzeugkarosserie 30 verbunden ist, soweit wie möglich entfernt ist).
In dem so konfigurierten Fahrzeugmotorantriebssystem 400 sind die inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 44 der drei abgeschirmten Stromversorgungsdrähte 36 durch das Isolierelement 48 von dem Invertergehäuse 38 isoliert. Ferner sind die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 44 miteinander verbunden und durch das Isolierelement 56 von dem Anschlussblockgehäuse 50 isoliert. Die Abschirmschichten 44 sind nahe den Verbindungsabschnitten, an dem das Motorgehäuse 18 mit den Querlenkern 24 und 26 gekoppelt ist, geerdet und sind nahe dem Befestigungsabschnitt, an dem das Nabenlager vorgesehen ist, geerdet. Mit der obigen Konfiguration kann eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Stromversorgungsdrähten 36 erzeugt wird, auf die Fahrzeugkarosserie 30 unterdrückt werden und es kann verhindert werden, dass Hochfrequenzrauschen auf eine andere elektrische Komponente, die an der Fahrzeugkarosserie 30 geerdet ist, übertragen wird.
Darüber hinaus sind in dem so konfigurierten Fahrzeugmotorantriebssystem 400 die motorseitigen Enden der Abschirmschichten 408 der abgeschirmten Signaldrähte 402 durch das Isolierelement 410 von dem Motorgehäuse 18 isoliert. Darüber hinaus sind die inverterseitigen Enden der Abschirmschichten 408 miteinander verbunden und an dem Invertergehäuse 38 geendet. Das heißt, die Abschirmschichten 44 der abgeschirmten Stromversorgungsdrähte 36 sind an dem Motorgehäuse 18 geerdet und die Abschirmschichten 408 der abgeschirmten Signaldrähte 402 sind von dem Motorgehäuse 18 isoliert. Darüber hinaus sind die Abschirmschichten 44 der abgeschirmten Stromversorgungsdrähte 36 von dem Invertergehäuse 38 isoliert und die Abschirmschichten 408 der abgeschirmten Signaldrähte 402 an dem Invertergehäuse 38 geerdet.
Wenn bei der obigen Konfiguration Hochfrequenzrauschen in den abgeschirmten Stromversorgungsdrähten 36, die eine relativ hohe Spannung aushalten, erzeugt wird, ist es selbst dann, wenn Hochfrequenzrauschen an das Motorgehäuse 18 übertragen wird, schwer, das Hochfrequenzrauschen über das Motorgehäuse 18 an die abgeschirmten Signaldrähte 402 (sowohl die Signalleitungen 406 als auch die Abschirmschichten 408) zu übertragen. Auch wenn über das Motorgehäuse 18 und die Querlenkerbuchsen 60 das Hochfrequenzrauschen an die Fahrzeugkarosserie 30 übertragen wird, wird das Hochfrequenzrauschen bis dorthin um eine große Menge abgeschwächt, so dass es ähnlich schwer ist, dass das Hochfrequenzrauschen über das Invertergehäuse 38 an die abgeschirmten Signaldrähte 402 übertragen wird. Somit kann mit der vorliegenden Ausführungsform der Einfluss des Hochfrequenzrauschens, das in den abgeschirmten Stromversorgungsdrähten 36 erzeugt wird, auf die Signalleitungen 406 und die Abschirmschichten 408 der abgeschirmten Signaldrähte 402 unterdrückt werden.
Auf diese Weise werden in der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Stromversorgungsdrähten 36 erzeugt wird, auf die Fahrzeugkarosserie 30 und auf die abgeschirmten Signaldrähte 402 unterdrückt, indem die Abschirmschichten 44 und 408 der abgeschirmten Drähte 36 und 402 isoliert und geerdet werden. Somit wird eine Ausbreitung des Hochfrequenzrauschens auf die Fahrzeugkarosserie 30 oder auf die abgeschirmten Signaldrähte 402 auf ausreichende Weise unterdrückt, indem die Erdungspunkte der Abschirmschichten 44 und 408 der abgeschirmten Drähte 36 und 402 am Motorgehäuse 18 und am Invertergehäuse 38 wie oben beschrieben besonders festgelegt werden. Somit werden teure und komplexe Mittel, wie zum Beispiel ein Hochfrequenzreaktor, nicht benötigt. Somit kann mit dem Fahrzeugmotorantriebssystem 400 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbreitung von Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Stromversorgungsdrähten 36 erzeugt wird, sowohl auf die Fahrzeugkarosserie 30 als auch auf die abgeschirmten Signaldrähte 402 mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration unterdrückt werden.
Es ist zu beachten, dass in der obigen fünften Ausführungsform die Abschirmschichten 44 der abgeschirmten Stromversorgungsdrähte 36 an dem Motorgehäuse 18 geerdet werden, sodass ein Rauschanteil zum Motorgehäuse 18 fließen kann und anschließend der Rauschanteil nahe dem Verbindungspunkt, an dem die Signalleitungen 406 mit dem Resolver 404 oder dem Resolver 404 selbst verbunden sind, überlagert wird.
Dann kann wie in den 13 und 14 gezeigt ein Isolierelement 500 vorgesehen sein, um den Resolver 404 und die abgeschirmten Signaldrähte 402 in dem Motorgehäuse 18 abzudecken. Mit der obigen Konfiguration können die abgeschirmten Signaldrähte 402 und der Resolver 404 von einem anderen Abschnitt des Motorgehäuses 18 elektrisch isoliert werden und die Abschirmschichten 408 der abgeschirmten Signaldrähte 402 können auf ein Erdpotenzial gleich dem der Fahrzeugkarosserie 30 eingestellt werden. Somit können der Resolver 404 und seine Umgebung in dem Motorgehäuse 18 von den Abschirmschichten 44 der abgeschirmten Stromversorgungsdrähte 36 elektrisch entfernt angeordnet sein. Somit kann der Resolver 404 und seine Umgebung in einen Zustand gebracht werden, in dem das elektrische Rauschen kleiner als das des Motorgehäuses 18 selbst ist. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass Hochfrequenzrauschen, das in den abgeschirmten Stromversorgungsdrähten 402 erzeugt wird, den Resolver 404 und seine Umgebung beeinflusst und somit kann ein stabiler Betrieb des Resolvers 404 sichergestellt werden. Es ist zu beachten, dass dies nicht auf die Konfiguration beschränkt ist, bei der der Resolver 404 und die abgeschirmten Signaldrähte 402 mit dem einstückigen Isolierelement 405 bedeckt sind; stattdessen können der Resolver 404 und die abgeschirmten Signaldrähte 402 mit jeweils separaten Isolierelementen abgedeckt werden.
Es ist zu beachten, dass in dieser alternativen Ausführungsform der Resolver 404 und die Signalleitung 406 als „Sensoren” gemäß einem Aspekt der Erfindung erachtet werden können.
Darüber hinaus ist in der obigen fünften Ausführungsform der Resolver 404 in dem Motorgehäuse 18 als Sensoren vorgesehen und die abgeschirmten Signaldrähte 402 sind vorgesehen, um den Resolver 404 mit dem Inverter 34 zu verbinden; stattdessen ist es ebenfalls möglich, dass ein Temperatursensor oder dergleichen in dem Motorgehäuse 18 vorgesehen ist und ein abgeschirmter Signaldraht, der den Temperatursensor mit dem Inverter 34 verbindet, vorgesehen ist.
Während die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist selbstverständlich die Erfindung nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen und Aufbauten begrenzt. Im Gegensatz beabsichtigt die Erfindung, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Während verschiedene Elemente der beispielhaften Ausführungsformen in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt worden sind, welche allesamt beispielhaft sind, sind andere Kombination und Konfigurationen einschließlich mehrerer, weniger oder nur einzelner Elemente ebenfalls innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006-80215 A [0002]

Claims

Fahrzeugmotorantriebssystem, das einen Motor, der an einem ungefederten Fahrzeugkörper angebracht ist und der bei elektrischer Stromversorgung eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rades erzeugt, einen Inverter, der an einem gefederten Fahrzeugkörper angebracht ist, einen elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Wechselstrom umwandelt und dann den Motor mit dem elektrischen Strom versorgt, und einen abgeschirmten Draht als ein Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts an einer Stelle nahe einem Verbindungsabschnitt, an dem ein Motorgehäuse, das den Motor beinhaltet, mit einem Querlenker verbunden ist, und/oder einer Stelle nahe einem Befestigungsabschnitt, an dem ein Nabenlager indem Motorgehäuse montiert ist, geerdet ist.
Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß Anspruch 1, wobei der Motor ein Dreiphasenwechselstrommotor ist, die Anzahl der abgeschirmten Drähte drei ist und die drei abgeschirmten Drähte jeweils unabhängig für drei Phasen des Dreiphasenwechselstrommotors vorgesehen sind, motorseitige Enden der Abschirmschichten von zwei der drei abgeschirmten Drähte miteinander verbunden sind, inverterseitige Enden der Abschirmschicht eines der beiden abgeschirmten Drähte, deren motorseitigen Enden der Abschirmschichten verbunden sind, und die Abschirmschicht des verbleibenden einen abgeschirmten Drahts der drei abgeschirmten Drähte miteinander verbunden sind, und das motorseitige Ende der Abschirmschicht des verbleibenden einen abgeschirmten Drahts unabhängig von dem motorseitigen Ende der anderen Abschirmschichten an der Stelle nahe dem Verbindungsabschnitt, an dem das Motorgehäuse mit dem Querlenker verbunden ist und/oder der Stelle nahe dem Befestigungsabschnitt, an dem das Nabenlager in dem Motorgehäuse montiert ist, geerdet ist.
Fahrzeugmotorantriebssystem, das einen Motor, der an einem ungefederten Fahrzeugkörper angebracht ist und bei elektrischer Stromversorgung eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rades erzeugt, einen Inverter, der an einem gefederten Fahrzeugkörper angebracht ist, einen elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Wechselstrom umwandelt und dann den Motor mit dem elektrischen Strom versorgt, und einen abgeschirmten Draht als ein Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts über einen Relaisleiter mit einem Querlenker, einem Stabilisator und/oder einem Aufhängungsteil geerdet ist, an deren beiden Enden jeweils Buchsen vorgesehen sind.
Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß Anspruch 3, wobei der Relaisleiter an einer mittleren Stelle zwischen dem Motor und dem Inverter angeordnet ist, und der Relaisleiter einen abgeschirmten Draht, der den Motor mit dem Relaisleiter elektrisch verbindet, mit einem abgeschirmten Draht, der den Inverter mit dem Relaisleiter elektrisch verbindet, zusammenschaltet.
Fahrzeugmotorantriebssystem, das einen Motor, der an einem ungefederten Fahrzeugkörper angebracht ist und bei elektrischer Stromversorgung eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rades erzeugt, einen Inverter, der an einem gefederten Fahrzeugkörper angebracht ist, einen elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Wechselstrom umwandelt und dann den Motor mit dem elektrischen Strom versorgt, und einen abgeschirmten Draht als ein Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet, aufweist, gekennzeichnet durch: ein Gummiteil, das ein Teil einer Befestigung zum Befestigen eines Endes des abgeschirmten Drahts an ein Motorgehäuse, das den Motor beinhaltet, das mit einer Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts verbunden ist und das eine Leitfähigkeit kleiner oder gleich einem vorbestimmten Volumenwiderstand hat, wobei die Abschirmschicht des abgeschirmten Drahts über das Gummiteil an dem Motorgehäuse geerdet ist.
Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß Anspruch 5, wobei der vorbestimmte Volumenwiderstand etwa 1 × 10^–5 Ωm ist.
Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das Gummiteil ein Silikongummi ist.
Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Querlenkerbuchse, die an einem Verbindungsabschnitt, an dem der ungefederte Fahrzeugkörper mit dem gefederten Fahrzeugkörper verbunden ist, vorgesehen ist, ein Gummiteil als Teil der Querlenkerbuchse hat und das Gummiteil eine Leitfähigkeit kleiner oder gleich einem vorbestimmten Volumenwiderstand hat.
Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß Anspruch 8, wobei der vorbestimmte Volumenwiderstand etwa 1 × 10^–5 Ωm ist.
Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei das Gummiteil ein Silikongummi ist.
Fahrzeugmotorantriebssystem, das einen Motor, der an einem ungefederten Fahrzeugkörper angebracht ist und bei elektrischer Stromversorgung eine Antriebsleistung zum Drehen eines Rades erzeugt, einen Inverter, der an einem gefederten Fahrzeugkörper angebracht ist, einen elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Wechselstrom umwandelt und den Motor mit dem elektrischen Strom versorgt, einen abgeschirmten Stromversorgungsdraht, als ein Stromkabel, das den Motor mit dem Inverter elektrisch verbindet, Sensoren, die in einem Motorgehäuse angeordnet sind, das den Motor beinhaltet, eine Steuereinrichtung, die an dem gefederten Fahrzeugkörper angebracht ist, und einen abgeschirmten Signaldraht als eine Signalleitung, die die Sensoren mit der Steuereinrichtung elektrisch verbindet, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abschirmschicht des abgeschirmten Stromversorgungsdrahts an einer Stelle nahe einem Verbindungsabschnitt, an dem das Motorgehäuse mit einem Querlenker verbunden ist, und/oder einer Stelle nahe einem Befestigungsabschnitts, an dem ein Nebenlager in dem Motorgehäuse montiert ist, geerdet ist, und die Abschirmschicht des abgeschirmten Signaldrahts an dem gefederten Fahrzeugkörper geerdet ist.
Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß Anspruch 11, wobei ein inverterseitiges Ende des abgeschirmten Stromversorgungsdrahts von dem gefederten Fahrzeugkörper isoliert ist und ein motorseitiges Ende des abgeschirmten Signaldrahts von dem ungefederten Fahrzeugkörper isoliert ist.
Fahrzeugmotorantriebssystem gemäß Anspruch 11 oder 12, das ferner ein Isolierelement aufweist, das die Sensoren bedeckt, um die Sensoren von dem Motorgehäuse elektrisch zu isolieren.