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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wechselrichter-Steuereinrichtung, die eine mehrschichtige Leiterplatte mit einem laminierten Aufbau und einen auf der Leiterplatte montierten Wechselrichter umfasst.
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Stand der Technik
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Eine Wechselrichter-Steuereinrichtung mit mehrschichtiger Leiterplatte gemäß dem Oberbegriff der beigefügten Ansprüche ist insbesondere aus der Druckschrift
JP 2004 187484 A bekannt. In der bekannten Wechselrichter-Steuereinrichtung ist eine Verdrahtung zwischen einem Wechselrichter und einem Kondensator durch laminierte Sammelschienen oder ähnliches vorgesehen, die sich parallel zueinander erstrecken und sich einander nähern, um die durch die Verdrahtung und eine Erdungsleitung eingenommene Fläche zu reduzieren, damit die Größe der gesamten Wechselrichter-Steuereinrichtung reduziert werden kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Problemstellung der Erfindung
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Bei der oben genannten bekannten Wechselrichter-Steuereinrichtung wird jedoch ein Schutz der Vorrichtung während eines Kurzschlusses der laminierten Sammelschienen nicht bedacht, sodass bei einer praktischen Anwendung der Anordnung der oben genannten Verdrahtung mit den laminierten Sammelschienen auf eine Leiterplatte die Möglichkeit besteht, dass ein Kurzschluss der laminierten Sammelschienen das Problem einer Überhitzung verursacht.
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Die vorliegende Erfindung nimmt auf das vorstehend geschilderte technische Problem Bezug, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Wechselrichter-Steuereinrichtung vorzusehen, die eine mehrschichtige Leiterplatte und einen auf der Leiterplatte montierten Wechselrichter umfasst, wobei eine durch einen Kurzschluss von laminierten Teilen der mehrschichtigen Leiterplatte verursachte Überhitzung unterdrückt werden kann.
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Problemlösung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Wechselrichter-Steuereinrichtung vorgesehen, die eine mehrschichtige Leiterplatte und einen auf der Leiterplatte montierten Wechselrichter umfasst, wobei wenigstens ein Verdrahtungsteil einer Stromleitung, der auf einer stromabwärts gelegenen Seite einer Stromunterbrechungseinrichtung angeordnet ist, und wenigstens ein Verdrahtungsteil einer Erdungsleitung, der auf einer stromaufwärts gelegenen Seite einer Überstromerfassungseinrichtung angeordnet ist, derart platziert sind, dass sie in benachbarten und in der Laminierungsrichtung der mehrschichtigen Leiterplatte beabstandeten Schichten einander zugewandt sind.
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Zusätzlich zu der oben genannten Anordnung kann die Wechselrichter-Steuereinrichtung eine derartige Anordnung verwenden, dass wenigstens ein Verdrahtungsteil einer Stromleitung, der auf einer stromabwärts gelegenen Seite einer Überstromerfassungseinrichtung angeordnet ist, und wenigstens ein Verdrahtungsteil einer Erdungsleitung, der auf einer stromabwärts gelegenen Seite eines Wechselrichters angeordnet ist, derart platziert sind, dass sie in benachbarten und in der Laminierungsrichtung der mehrschichtigen Leiterplatte beabstandeten Schichten einander zugewandt sind.
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Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind wenigstens ein Verdrahtungsteil einer Stromleitung, der auf einer stromabwärts gelegenen Seite einer Stromunterbrechungseinrichtung angeordnet ist, und wenigstens ein Teil einer Erdungsleitung, der auf einer stromaufwärts gelegenen Seite einer Überstromerfassungseinrichtung angeordnet ist, derart angeordnet, dass sie einen an einem Wechselrichter erzeugten Überstrom erfassen und eine Stromversorgung unterbrechen können, sodass das Auftreten einer Überhitzung an den einander zugewandten Teilen (laminierter Teil) der Verdrahtungen vermieden werden kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, auf die eine Wechselrichter-Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
- 2 ist eine vertikale Querschnittansicht der Bremsvorrichtung von 1.
- 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Wechselrichter-Steuereinrichtung von 1.
- 4 ist eine Vorderansicht der Wechselrichter-Steuereinrichtung von 1, wobei eine Abdeckung entfernt ist.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatteneinheit von 3, die von einer Vorderflächenseite der Einheit gezeigt ist.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht der Leiterplatteneinheit von 3, die von einer Rückflächenseite der Einheit gezeigt ist.
- 7 ist eine schematische Ansicht einer Schaltkonfiguration, die in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- 8 ist eine Draufsicht auf ein Verdrahtungsmuster einer ersten Schicht der Leiterplatte von 5, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
- 9 ist eine Draufsicht auf ein Verdrahtungsmuster einer zweiten Schicht der Leiterplatte von 5, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
- 10 ist eine Draufsicht auf ein Verdrahtungsmuster einer dritten Schicht der Leiterplatte von 5, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
- 11 ist eine Draufsicht auf ein Verdrahtungsmuster einer vierten Schicht der Leiterplatte von 5, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
- 12 ist eine schematische Ansicht einer Schaltkonfiguration, die in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Wechselrichter-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die folgende Beschreibung verschiedener Ausführungsformen betrifft eine Motorsteuereinrichtung einer elektrischen Bremsverstärkungsvorrichtung, die in einem Kraftfahrzeug montiert ist und auf die die Wechselrichter-Steuereinrichtung der Erfindung praktisch angewendet ist.
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1 bis 11 sind Zeichnungen, die eine erste Ausführungsform einer Wechselrichter-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 1 eine perspektivische Ansicht des gesamten Aufbaus einer Bremsverstärkungsvorrichtung 1 ist, auf die eine Motorsteuereinrichtung 10 in Entsprechung zu der Wechselrichter-Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet ist, und 2 eine vertikale Querschnittansicht der Bremsverstärkungsvorrichtung 1 ist.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, wird die Bremsverstärkungsvorrichtung 1 durch einen dreiphasigen Wechselstrom betrieben und umfasst vor allem eine elektrische Stellgliedeinheit 2, die eine Hydraulikdrucksteuerung eines Bremsfluids ausführt, und eine Motorsteuereinrichtung 10, die einen weiter unten beschriebenen Elektromotor 7, der einen Teil der elektrischen Stellgliedeinheit 2 bildet, in Entsprechung zu einer Bremsbetätigung eines Fahrers und einer Fahrzeugbetriebsbedingung antreibt und steuert, wobei die Bremsverstärkungsvorrichtung 1 an einem Armaturenbrett (nicht gezeigt) mittels einer Vielzahl von Stiftschrauben 4 montiert ist, die von einem hinteren Endteil der elektrischen Stellgliedeinheit 2 vorstehen.
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Die elektrische Stellgliedeinheit 2 umfasst einen Hauptzylinder 6 als eine Hydraulikdruck-Erzeugungseinrichtung, die einen Bremsfluiddruck in Entsprechung zu einer Axialbewegung eines Kolbenglieds (nicht gezeigt) erzeugt, das axial beweglich in einem Zylinderaufnahmeteil 5a eines Stellgliedgehäuses 5 aufgenommen ist, einen Elektromotor 7, der in einem Motoraufnahmeteil 5b in dem Zylinderaufnahmeteil 5a des Stellgliedgehäuses 5 installiert ist und für das oben genannte Kolbenglied eine Bewegungskraft vorsieht, eine Kraftübertragungseinrichtung (nicht gezeigt), die die Ausgabekraft des Elektromotors 7 zu dem Kolbenglied überträgt, wobei sie die Drehausgabekraft des Motors zu einer Linearbewegungskraft wandelt, und einen Reservoirtank 8, in dem das Bremsfluid zum Erzeugen des Bremsfluiddrucks gespeichert ist.
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Die Bremsverstärkungsvorrichtung 1 mit dem oben beschriebenen Aufbau wird derart betrieben, dass, wenn bei einer Bremsbetätigung durch einen Fahrer eine Drückstange 9, die sich koaxial entlang des oben genannten Kolbens durch ein Bremspedal (nicht gezeigt) erstreckt, in einer Axialrichtung gedrückt wird, der Elektromotor 7 basierend auf einem von der Motorsteuereinrichtung 10 in Entsprechung zu der Hubgröße der Drückstange 9 und einer Fahrzeugbetriebsbedingung angelegten Erregungsstrom betrieben und gesteuert wird, sodass der Hydraulikdruck des Bremsfluids gesteuert wird.
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3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Motorsteuereinrichtung 10, und 4 ist eine Vorderansicht der Motorsteuereinrichtung mit entfernter Abdeckung 13.
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Wie in 3 und 4 gezeigt, weist die Motorsteuereinrichtung 10 einen derartigen Aufbau auf, dass in einem ECU-Gehäuse 11, dessen Bodenwand 12a teilweise mit dem Stellgliedgehäuse integriert ist, eine flache Leiterplatte 20 installiert ist, auf der verschiedene elektronische Teile wie etwa ein Mikrocomputer 21 für das Berechnen einer Antriebsbetätigungsgröße des Elektromotors 7, eine Vielzahl von Schaltelementen 22 als Wechselrichter für das Betreiben des Elektromotors 7 usw. vorgesehen sind.
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Das ECU-Gehäuse 11 umfasst ein mit einem Boden versehendes prismatisches Metallgehäuse 12, das integriert mit dem Stellgliedgehäuse 5 gegossen ist und einen offenen Teil aufweist, der sich zu einer Seite des Stellgliedgehäuses 5 öffnet, und eine Metallabdeckung 13, die als ein allgemein flaches Abdeckungsglied dient und den offenen Teil des Gehäuses 12 bedeckt. Die Abdeckung 13 ist an dem Gehäuse 12 mittels einer Vielzahl von Schrauben S1 fixiert und mit einem Verbindungsteil zwischen dem Gehäuse 12 und der Abdeckung 13 verbunden, wobei dazwischen ein bekanntes Dichtungsglied 14 als eine flüssige Dichtung angewendet wird. Es ist weiterhin zu beachten, dass das Gehäuse 12 durch ein sogenanntes Aluminiumdruckgussverfahren erzeugt wird und dass die Abdeckung 13 durch das Anwenden eines Pressformens auf eine Metallplatte erzeugt wird.
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An einer Bodenwandfläche des Gehäuses 12 sind blockartige, rechteckige Wärmestrahlungszapfen 15 an einer Montagefläche A1 des Mikrocomputers 21 und einer Montagefläche A2 der oben genannten Schaltelemente 22 zugewandten Positionen ausgebildet, sodass die Wärmestrahlungszapfen eine Wärmestrahlung der elektronischen Teile 21 und 22 bewerkstelligen. An jedem der Wärmestrahlungszapfen 15 ist ein wärmeleitendes Glied 16 angeordnet. Bei der Montage werden die Montageflächen A1 und A2 (siehe 6) der oben genannten Leiterplatte 20 (Rückseite 20b) in einen Kontakt mit den wärmeleitenden Gliedern 16 gebracht, sodass die durch die elektronischen Teile 21 und 22 erzeugte Wärme zu dem Gehäuse 12 und dem mit dem Gehäuse 12 integrierten Stellgliedgehäuse 5 gestrahlt bzw. übertragen werden können.
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Es ist zu beachten, dass eine Außenfläche 12c des Gehäuses 12 mit einer Vielzahl von Wärmestrahlungsrippen 17 ausgebildet ist, durch welche die Wärmestrahlung effektiv bewerkstelligt wird. Es ist weiterhin zu beachten, dass die Wärmestrahlung auch derart bewerkstelligt werden kann, dass die Schaltelemente 22 in einen direkten Kontakt zu den Wärmestrahlungszapfen 15 gebracht werden und keine wärmeleitenden Glieder 16 verwendet werden. Als das wärmeleitende Glied 16 kann ein flüssiges Schmiermittel zusätzlich zu einem elastischen Schichtglied aus Silikon oder ähnlichem verwendet werden. Außerdem ist es wünschenswert, dass das wärmeleitende Glied 16 eine dielektrische Eigenschaft aufweist.
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5 ist eine perspektivische Ansicht der Leiterplatte 20, die von einer oberen Fläche 20a (Seite der Abdeckung 13) gezeigt ist. Und 6 ist eine perspektivische Ansicht der Leiterplatte 20, die von einer unteren Fläche 20b (Seite der Bodenwand 12a des Gehäuses 12) gezeigt ist.
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Die Leiterplatte 20 ist eine sogenannte mehrschichtige Leiterplatte (mit vier Schichten in dieser Ausführungsform). Wie in 5 und 6 gezeigt, weist die Leiterplatte 20 einen derartigen Aufbau auf, dass eine Basisplatte aus einem nicht-leitenden Kunstharzmaterial wie etwa Glasepoxidharz an seinen oberen und unteren Flächen und/oder darin eine Vielzahl von Leitermustern, nämlich erste bis vierte Verdrahtungsmuster P1 bis P4 (siehe 8 bis 11) aufweist, die derart geschichtet und angeordnet sind, dass sie eine Wechselrichterschaltung bilden, wobei die Leiterplatte in dem Gehäuse 12 aufgenommen wird und mittels einer Vielzahl von Schrauben S2, die sich durch Verbindungslöcher 20c in einem Umfangsteil und in einem mittleren Teil der Leiterplatte erstrecken und in Befestigungsteile 12b an dem Gehäuse 12 geschraubt werden, befestigt wird.
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Wie in 5 gezeigt, ist an einem Endteil der oberen Fläche 20a, die eine Teilemontagefläche der oben genannten Leiterplatte 20 bildet, ein Steckverbinder 23, der am Senden oder Empfangen von Signalen und Strom zu einer externen elektronischen Vorrichtung (nicht gezeigt) beteiligt ist, montiert, sind an einem mittleren Teil der oberen Fläche 20a der Mikrocomputer 21 und das Halbleiterrelais 24 als Stromunterbrechungseinrichtungen montiert und sind an dem anderen Endteil der oberen Fläche die Schaltelemente 22 montiert. Es ist zu beachten, dass der Steckverbinder 23 durch ein in der Abdeckung 13 ausgebildetes Steckverbinderaufnahmeloch 13a nach außen hin freiliegt. Durch das Bezugszeichen 25 in 5 wird eine normale Drosselspule angegeben, die als ein Rauschfilterteil dient. Durch das Bezugszeichen 26 wird ein Glättungskondensator angegeben. Und durch das Bezugszeichen 27 wird ein Nebenschlusswiderstand angegeben, der als eine Überstromerfassungseinrichtung dient.
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Der Nebenschlusswiderstand 27 erfasst einen Überstrom in Bezug auf die Spannung auf der Seite der Schaltelemente 22, die an der stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet ist, und auf die Spannung auf der Erdungsseite, die die stromabwärts gelegene Seite ist. Insbesondere wird jede der Spannungen durch eine Verstärkerschaltung (nicht gezeigt) verstärkt und wird der Überstrom durch einen Überstrom-Erfassungsteil 28 basierend auf dem verstärkten Signal erfasst. Die oben genannten „stromaufwärts gelegene Seite und stromabwärts gelegene Seite“ sind als die „stromaufwärts gelegene Seite und die stromabwärts gelegene Seite in Bezug auf die Richtung, in der ein Strom fließt“ zu verstehen, wobei also die mit einer Stromquelle verbundene Seite der stromaufwärts gelegenen Seite entspricht und die mit der Erde verbundene Seite der stromabwärts gelegenen Seite entspricht.
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Es ist weiterhin zu beachten, dass der Überstromerfassungsteil 28 als ein Funktionsteil des Mikrocomputers 21 vorgesehen ist. Falls gewünscht, kann der Überstromerfassungsteil 28 auch durch ein anderes Rechenelement als den Mikrocomputer 21 gebildet werden. Zum Beispiel kann der Überstromerfassungsteil auch als eine auf der Leiterplatte 20 angeordnete Erfassungsschaltung vorgesehen sein.
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Die Leiterplatte 20 umfasst Steuerschaltelemente einschließlich des Mikrocomputers 21 für das Berechnen der Antriebsbetriebsgröße des Elektromotors 7, Antriebsschaltelemente einschließlich der Vielzahl von Schaltelementen 22 als Wechselrichter für das Betreiben des Elektromotors 7 und Rauschfilterelemente einschließlich der normalen Drosselspule 25 und des Glättungskondensators 26.
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Wie in 6 gezeigt, ist an der unteren Fläche 20b der Leiterplatte 20 ein Motorverbindungsteil 29 vorgesehen, der elektrisch mit dem Elektromotor 7 verbunden ist. Dieser Motorverbindungsteil 29 ist derart aufgebaut, dass er die elektrische Verbindung mit dem Elektromotor 7 über eine Verdrahtung (nicht gezeigt) herstellt, die sich durch eine Öffnung 12d in der Bodenwand 12a des Gehäuses 12 erstreckt. In 6 wird durch das Bezugszeichen A1 die Montagefläche des Mikrocomputers 21 angegeben (d.h. der Bereich der unteren Fläche 20b, der der Montagefläche der oberen Fläche 20a entspricht, an welcher der Mikrocomputer 21 tatsächlich montiert ist), und wird durch das Bezugszeichen A2 die Montagefläche der Schaltelemente 22 angegeben (d.h. der Bereich der unteren Fläche 20b, der der Montagefläche der oberen Fläche 20a entspricht, an welcher die Schaltelemente 22 tatsächlich montiert sind). Wie weiter oben genannt, sind die Montageflächen A1 und A2 mit den Wärmestrahlungszapfen 15 über die wärmeleitenden Glieder 16 in Kontakt gebracht, sodass die durch den Mikrocomputer 21, die Schaltelemente 22 und die dazu benachbarten Teile erzeugte Wärme zu den Wärmestrahlungszapfen 15 übertragen wird und die Wärme schließlich von dem Gehäuse 12 nach außen gestrahlt wird oder die Wärme von dem Gehäuse 12 zu dem Stellgliedgehäuse 5 übertragen und schließlich von dem Stellgliedgehäuse 5 nach außen gestrahlt wird.
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7 ist eine schematische Ansicht einer Schaltkonfiguration, die durch die Leiterplatte 20 verwendet wird. Es ist zu beachten, dass die durch dickere Pfeile in der Zeichnung wiedergegebenen Verdrahtungsmuster (P2, P3) einen laminierten Teil bilden, in dem verschiedene Verdrahtungsschichten (benachbarte Schichten) derart angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind, während die durch dünnere Pfeile in der Zeichnung wiedergegebenen Verdrahtungsmuster (P1, P4) einen nicht-laminierten Teil bilden, in dem die Verdrahtungsschichten in den benachbarten Schichten nicht einander gegenüberliegend angeordnet sind. 8 ist eine Draufsicht auf eine erste Schicht (Oberflächenschicht) der Leiterplatte 20 und zeigt ein Verdrahtungsmuster der ersten Schicht. 9 ist eine Draufsicht auf eine zweite Schicht der Leiterplatte 20 und zeigt ein Verdrahtungsmuster der zweiten Schicht. 10 ist eine Draufsicht auf eine dritte Schicht der Leiterplatte 20 und zeigt ein Verdrahtungsmuster der dritten Schicht. Und 4 ist eine Draufsicht auf eine vierte Schicht der Leiterplatte 20 und zeigt ein Verdrahtungsmuster der vierten Schicht.
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Wie in 7 und 8 gezeigt, umfasst in der Leiterplatte 20 eine Stromleitung Lp, die eine Stromzufuhr von einem Stromanschluss 29a zu den Schaltelementen 22 leistet, das erste Verdrahtungsmuster P1, durch das ein Stromleitungsabschnitt von dem Stromanschluss 29a zu den Halbleiterrelais 24 gebildet wird, und das zweite Verdrahtungsmuster P2, durch das ein Stromleitungsabschnitt von den Halbleiterrelais 24 zu den Schaltelementen 22 gebildet wird. Und eine Erdungsleitung Le von den Schaltelementen 24 zu einem Erdungsanschluss 29b umfasst das dritte Verdrahtungsmuster P3, durch das ein Erdungsleitungsabschnitt von den Schaltelementen 22 zu dem Nebenschlusswiderstand 27 gebildet wird, und das vierte Verdrahtungsmuster P4, durch das ein Erdungsleitungsabschnitt von dem Nebenschlusswiderstand 27 zu dem Erdungsanschluss 29b gebildet wird.
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In der Leiterplatte 20 mit dem oben beschriebenen Aufbau sind wie in 7 bis 11 gezeigt in den oben genannten Verdrahtungsmustern P1 bis P4 das zweite Verdrahtungsmuster P2 und das dritte Verdrahtungsmuster P3 jeweils in benachbarten Schichten (d.h. in den ersten und zweiten Schichten in dieser Ausführungsform) in einer Laminierungsrichtung der Leiterplatte 20 derart angeordnet, dass sie einander durch ein Isolationsglied (nicht gezeigt) zugewandt sind, während das erste Verdrahtungsmuster P1 und das vierte Verdrahtungsmuster P4, das erste Verdrahtungsmuster P1 und das dritte Verdrahtungsmuster P3 und das zweite Verdrahtungsmuster P2 und das vierte Verdrahtungsmuster P4 jeweils in entsprechenden benachbarten Schichten in der Laminierungsrichtung der Leiterplatte 20 derart angeordnet sind, dass sie einander nicht zugewandt sind.
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Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, dass in der Leiterplatte 20 für die Motorsteuereinrichtung 10 der ersten Ausführungsform das zweite Verdrahtungsmuster P2, das stromabwärts von den Halbleiterrelais 24 platziert ist, und das dritte Verdrahtungsmuster P3, das stromaufwärts von dem Nebenschlusswiderstand 27 platziert ist, in den benachbarten Schichten derart angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind, sodass auch dann, wenn gegenüberliegende Teile (Laminatteile) dieser Verdrahtungsmuster P2 und P3 einen Kurzschluss erleiden, ein dadurch erzeugter Überstrom durch den Nebenschlusswiderstand 27 erfasst werden kann, um das Halbleiterrelais 27 dazu zu veranlassen, eine Stromzufuhr zu den Verdrahtungsmustern P2 und P3 und auch zu den Schaltelementen 22 zu stoppen, damit eine Überhitzung des zweiten Verdrahtungsmusters P2 und des dritten Verdrahtungsmusters P3 unterdrückt oder vermieden werden kann.
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An dem ersten Verdrahtungsmuster P1, das einem Bereich entspricht, in dem keine Stromunterbrechung erhalten werden kann, weil der Bereich stromaufwärts von dem Halbleiterrelais 24 platziert ist, und an dem vierten Verdrahtungsmuster P4, das einem Bereich entspricht, in dem der Überstrom nicht erfasst werden kann, weil der Bereich stromabwärts von dem Nebenschlusswiderstand 27 platziert ist, kann die oben genannte nicht-gegenüberliegende Anordnung in Bezug auf andere Verdrahtungsmuster eine Überhitzung an diesen ersten und vierten Verdrahtungsmustern P1 und P4 unterdrücken oder vermeiden, wenn der oben genannte Kurzschluss auftritt.
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Wie oben genannt, kann in der Leiterplatte 20, die eine mehrschichtige Leiterplatte ist, auf der die verschiedenen Schaltelemente 22 montiert sind, ein laminierter Aufbau verwendet werden, der eine Überhitzung unterdrücken oder vermeiden kann, die durch einen Kurzschluss zwischen den einander gegenüberliegenden und benachbarten Teilen verursacht werden würde, sodass also eine Miniaturisierung der Motorsteuereinrichtung 10 erzielt wird.
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Weiterhin ist aufgrund der Verwendung des laminierten Aufbaus eine Rauschreduktion zu erwarten.
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12 zeigt eine zweite Ausführungsform der Wechselrichter-Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung, die eine Leiterplatte 30 verwendet, die sich von der Leiterplatte 20 der ersten Ausführungsform durch die Anordnung von Montageteilen und den Aufbau von Verdrahtungsmustern unterscheidet. Wie in dem Fall von 7 bilden die durch dickere Pfeile in der Zeichnung wiedergegebenen Verdrahtungsmuster (P2, P3) einen laminierten Teil, in dem verschiedene Verdrahtungsschichten derart angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegen oder einander zugewandt sind, und bilden die durch dünnere Pfeile in der Zeichnung wiedergegebenen Verdrahtungsmuster (P1, P4) einen nicht-laminierten Teil, in dem die Verdrahtungsschichten in den benachbarten Schichten derart angeordnet sind, dass sie nicht einander gegenüberliegen und nicht einander zugewandt sind. Im Folgenden werden nur die Komponenten beschrieben, die sich von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform unterscheiden, während gleiche Komponenten wie in der ersten Ausführungsform durch gleiche Bezugszeichen angegeben werden und hier auf eine wiederholte ausführliche Beschreibung der gleichen Komponenten verzichtet wird.
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In der Leiterplatte 30 dieser zweiten Ausführungsform ist der Nebenschlusswiderstand 27, der als die Überstromerfassungseinrichtung dient, an der Stromleitung Lp angeordnet. Die Stromleitung Lp umfasst ein erstes Verdrahtungsmuster P1, durch den ein Stromleitungsabschnitt von dem Stromanschluss 29a zu dem Halbleiterrelais 24 gebildet wird, ein zweites Verdrahtungsmuster P2, durch das ein Stromleitungsabschnitt von dem Halbleiterrelais 24 zu dem Nebenschlusswiderstand 27 gebildet wird, und ein drittes Verdrahtungsmuster P3, durch das ein Stromleitungsabschnitt von dem Nebenschlusswiderstand 27 zu den Schaltelementen 22 gebildet wird. Und die Erdungsleitung Le von den Schaltelementen 22 zu dem Erdungsanschluss 29b umfasst ein viertes Verdrahtungsmuster P4.
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Wie aus der Zeichnung deutlich wird, sind in der Leiterplatte 30 in den oben genannten Verdrahtungsmustern P1 bis P4 das dritte Verdrahtungsmuster P3 und das vierte Verdrahtungsmuster P4 jeweils in benachbarten Schichten in einer Laminierungsrichtung der Leiterplatte 30 derart angeordnet, dass sie einander mit dazwischen einem Isolationsglied (nicht gezeigt) gegenüberliegen oder zugewandt sind, während das erste Verdrahtungsmuster P1 und das vierte Verdrahtungsmuster P4 sowie das zweite Verdrahtungsmuster P2 und das vierte Verdrahtungsmuster P4 jeweils in entsprechenden benachbarten Schichten in der Laminierungsrichtung der Leiterplatte 30 derart angeordnet sind, dass sie nicht einander gegenüberliegen und nicht einander zugewandt sind.
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Aus den vorstehenden Erläuterungen wird deutlich, dass in der Motorsteuereinrichtung 10 (Leiterplatte 30) der zweiten Ausführungsform die dritten und vierten Verdrahtungsmuster P3 und P4, die einem Bereich stromabwärts von dem Nebenschlusswiderstand 27 entsprechen, in dem ein an den dritten und vierten Verdrahtungsmustern P3 und P4 erzeugter Überstrom erfasst wird, um die Stromzufuhr zu stoppen, in den benachbarten Schichten derart angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegen oder einander zugewandt sind, sodass auch dann, wenn die gegenüberliegenden Teile (laminierten Teile) dieser zwei Verdrahtungsmuster P3 und P4 einen Kurzschluss erleiden, der an den dritten und vierten Verdrahtungsmustern P3 und P4 erzeugte Überstrom durch den Nebenschlusswiderstand 27 erfasst wird und die Stromzufuhr zu den Schaltelementen 22 durch die Halbleiterrelais 24 gestoppt wird.
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In dem ersten Verdrahtungsmuster P1, das einem Bereich stromaufwärts von den Halbleiterrelais 24 entspricht, wo keine Unterbrechung der Stromzufuhr vorgesehen werden kann, und in dem zweiten Verdrahtungsmuster P2, das einem Bereich stromaufwärts von dem Nebenschlusswiderstand 27 entspricht, wo keine Erfassung des Überstroms vorgenommen werden kann, kann das Auftreten einer durch einen Kurzschluss verursachten Überhitzung an den ersten und zweiten Verdrahtungsmustern P1 und P2 durch die nicht-gegenüberliegende Anordnung in Bezug auf andere Verdrahtungsmustern unterdrückt oder vermieden werden.
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Wie weiter oben beschrieben kann auch bei der Motorsteuereinrichtung 10 (Leiterplatte 30) dieser zweiten Ausführungsform wie in der weiter oben beschriebenen ersten Ausführungsform in einer mehrschichtigen Leiterplatte, an der die Schaltelemente 22 montiert sind, ein laminierter Aufbau verwendet werden, der eine Überhitzung, die durch einen Kurzschluss zwischen einander gegenüberliegenden Teilen verursacht werden würde, unterdrücken oder vermeiden, sodass eine Miniaturisierung der Motorsteuereinrichtung 10 erzielt wird.
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Weiterhin ist aufgrund der Verwendung des laminierten Aufbaus eine Rauschreduktion zu erwarten.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Aufbauten der Ausführungsformen beschränkt. die Anzahl der Laminierungen der Leiterplatte 20 und 30 und die Anzahl und Anordnung der Verdrahtungsmuster der auf den Leiterplatten 20 und 30 montierten elektronischen Teile können frei in Entsprechung zu der Spezifikation der Motorsteuereinrichtung 10 innerhalb des Erfindungsumfangs geändert oder variiert werden.
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Weiterhin ist, was die benachbarte und gegenüberliegende Anordnung (Laminierung) angeht, eine Anordnung, bei der wie in der ersten Ausführungsform die stromabwärts gelegene Seite des Halbleiterrelais 14 und die stromaufwärts gelegene Seite des Nebenschlusswiderstands 27 einander gegenüberliegend oder einander zugewandt angeordnet sind, nicht durchgehend erforderlich. Auch wenn nur Teile der stromabwärts und stromaufwärts gelegenen Seiten einander gegenüberliegend oder einander zugewandt angeordnet sind, kann eine Überhitzung, die durch einen Kurzschluss in dem laminierten Aufbau verursacht werden würde, vermieden werden, was den speziellen Betriebseffekt der vorliegenden Erfindung ausmacht. Also ist es auch in der zweiten Ausführungsform wie oben beispielhaft beschrieben nicht erforderlich, dass die stromabwärts gelegene Seite des Nebenschlusswiderstands 27 und die stromabwärts gelegene Seite der Schaltelemente 22 vollständig einander gegenüberliegen oder einander zugewandt sind. Das heißt, dass auch dann, wenn nur einige Teile auf der stromabwärts gelegenen Seite und der anderen stromabwärts gelegenen Seite einander gegenüberliegend oder einander zugewandt angeordnet sind, eine Überhitzung, die durch einen Kurzschluss in dem laminierten Aufbau verursacht werden würde, vermieden werden kann, was den speziellen Betriebseffekt der vorliegenden Erfindung ausmacht.
