JP2004215343A

JP2004215343A - 電動駆動装置制御ユニット部の防振グランド装置

Info

Publication number: JP2004215343A
Application number: JP2002379427A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takenaka; 正幸竹中; Kiyotaka Koga; 清隆古賀; Yasumasa Furusawa; 康正古澤
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】電動駆動装置に制御ユニットを防振支持し、無配線で接地する。
【解決手段】電動機を備える駆動装置の制御ユニット１を駆動装置に取付けて一体化した電動駆動装置において、制御ユニットの基台１１を緩衝部材５３，５４を持つ防振支持手段５を介して駆動装置に支持し、防振支持手段に導電性部材からなる接地手段５１，５２組込んだ。これにより制御ユニットは最短距離で駆動装置に防振支持かつ接地され、耐震性が高く、低インピーダンスの放射ノイズを抑えた防振グランドが実現される。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機を動力とする駆動装置の制御ユニット部に関し、特に、電気自動車用駆動装置やハイブリッド車用駆動装置に用いる制御ユニット部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電動機（本明細書において、モータと、モータとしても作動させる発電機を総称して電動機という）を収容する駆動装置ケース上に、電動機の制御のためのインバータと、インバータと駆動装置を統括制御する制御装置とからなる制御ユニット部を搭載した電動駆動装置が開発されてきている。こうした制御ユニット部を一体化した駆動装置を車両、特にそのエンジンルーム内に搭載する場合、一意に一体化するとは言え、インバータ周辺には様々な搭載上の制約が発生する。例えば、車両前後方向にはクラッシャブルゾーンを確保する必要があり、左右方向にはサイドメンバーが存在する等といった制約がそれに当る。そこで、インバータ等を含む制御ユニット部を、駆動装置から比較的制約の少ない車両上方向に延ばした形態で配設した駆動装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１１９８９８号公報
【０００４】
この駆動装置の制御ユニット部は、駆動装置ケースの頂部に固定する有底矩形筒状のインバータケースの底壁にインバータのスイッチング素子パワーモジュールを固定し、ケースフレームの筒状胴部の中間に張出させた取付部に、インバータに付随する平滑コンデンサをブラケットを介して固定し、更に、胴部頂壁に制御基板を固定した構造とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術における制御ユニット部の駆動装置に対する一体化のための位置付けは、それ自体適切なものではあるが、この一体化構造を電気自動車に適用することを考えた場合、制御ユニット部は車両走行時の振動を受けることから、一般に薄板構造となる制御基板の耐震性が懸念される。また、この一体化構造をハイブリッド車に適用することを考えた場合、制御基板は更にエンジン振動にも曝されることになるので、耐震性の懸念は一層深刻になる。
【０００６】
更に、制御基板を制御ユニット部の最上部に配置する構成は、ケースフレームの構造上、最上方の部品に対する支持部を胴部の周りにしか設けることができないため、曲げ剛性の低い制御基板が、その周縁部のみでフレームに固定される構造となり、この構造では振動等で中央部が撓み易いため、制御に悪影響を与える膜振動の発生の可能性が懸念される。
【０００７】
そこで、こうした問題点を解決すべく、制御基板を防振支持手段を介してケースフレームに支持する構成が着想されるが、このように制御基板をケースフレームに対して浮かせた構造では、一般に防振部材がゴム等の非導電材で構成されるため、支持部で制御基板とフレームが電気的に絶縁されることから、別途、制御基板のケースフレームへの接地のためのグランド配線を必要とする。こうした構造は、グランド配線自体やその結線作業のための余分なスペース、更にはそのための工数を要するばかりでなく、グランド線のインピーダンスが大きいと、パワーモジュールのスイッチングにより発生するノイズの高周波分を吸収することができず、制御基板から車両配線に接続されるケーブルを通してノイズが放射され、インバータの放射ノイズが大きくなる。そこで、グランド線を多重並行に接続する方法もないではないが、こうした方法も、グランド配線自体やその結線作業のための余分なスペース、更にはそのための工数を要することから、有効とは言い難い。
【０００８】
本発明は、こうした事情に鑑み案出されたもので、制御ユニット部の少なくとも一部を駆動装置に対して防振支持した構造において、インピーダンスを低く抑えながら、実質上配置スペースを要しない防振支持グランド装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、電動機を備える駆動装置の制御ユニット部を駆動装置に取付けて一体化した電動駆動装置において、前記制御ユニット部の少なくとも一部のユニットは、防振支持手段を介して駆動装置に支持され、前記防振支持手段に導電性部材からなる接地手段が組込まれた電動駆動装置制御ユニット部の防振グランド装置を特徴とする。
【００１０】
上記の構成において、前記接地手段は、前記一部のユニットに接続された第１の導通部材と、前記駆動装置に接続された第２の導通部材からなり、第１の導通部材と第２の導通部材は、相互に弾接して軸方向可動に嵌り合う構成とするのが有効である。この場合の前記防振支持手段は、前記第１の導通部材を挟持する第１及び第２の緩衝部材を備える構成を採るのが有効である。具体的には、前記一部のユニットは、前記駆動装置を制御する制御基板を基台に接地状態に支持してなる制御ユニットであり、前記第２の導通部材は、前記防振支持手段を駆動装置に締結する固定手段により駆動装置に圧接され、前記第１の導通部材は、防振支持手段の駆動装置への締結による前記第１の緩衝部材の弾性力により基台に圧接された構成とされる。更に、上記いずれかの構成において、前記一部のユニットは、前記駆動装置に接地状態に固定されたパワーユニットに防振支持され、該パワーユニットを介して駆動装置に支持された制御ユニットとされる。あるいは、前記制御ユニット部は、パワーユニットと制御ユニットを一体化してなり、制御ユニット部全体が防振支持手段を介して駆動装置に支持された構成とされる。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１に記載の構成では、制御ユニット部を構成する少なくとも一部のユニットを、防振支持手段で支持しながら、該防振支持手段に組込んだ導通部材で駆動装置に接地させることができる。これにより、ユニットの防振支持と併せて、別途の配線を必要とせず、支持手段と同数の多数箇所かつ最短の経路によりインピーダンスを低く抑えた接地を成立させることができる。また、通常の接地構造として想起されるような、インピーダンス低減のために多数のグランド線を並列に両端ボルト止めでユニットと駆動装置に固定するような複雑な接地構造が不要となるため、ユニットの駆動装置への組付け性が向上する。
【００１２】
次に、請求項２に記載の構成では、防振支持手段による振動吸収時のユニットと駆動装置の位相差を、ユニットに接続された第１の導通部材と駆動装置に接続された第２の導通部材の嵌め合い部で吸収させ、かつ、第１の導通部材と第２の導通部材との導通を、それらの弾接により確実に維持することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の構成では、防振支持手段が、第１の導通部材を第１の緩衝部材と第２の緩衝部材とで挟持する構造であるため、第１の導通部材を緩衝部材に嵌め込み又は埋め込む等の工数を要する加工を廃した単純な部品の組合せにより防振支持手段を構成することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の構成では、制御ユニット部を構成する他の部品に比べて薄板状であることで撓みやすく、振動が加わる場合の共振で膜振動を生じやすい制御基板を、基台の剛性を利用して高剛性化することができるため、制御ユニットの耐震性を向上させることができる。また、制御ユニットが振動した場合でも、制御基板への振動の伝播を緩衝部材で減衰させることができるため、上記の理由で振動に弱い制御基板を保護することで、制御ユニット部全体の耐震性を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の構成では、制御ユニット部が振動した場合でも、制御基板への振動の伝播を緩衝部材で減衰させることができるため、上記の理由で振動に弱い制御基板を保護することができる。しかも、制御ユニット部全体を防振支持とする構成に比べて、制御ユニットのみの防振支持でばね上重量を軽くすることができるため、小さなばね定数の緩衝部材によるコンパクトな防振支持が可能となるため、防振支持に伴う制御ユニット部の大型化を防ぐことができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の構成では、制御ユニット部全体の防振支持で、制御ユニットだけを防振支持する場合に比べてばね上重量が重くなるが、制御ユニット部全体がコンパクトなものである場合に、ばね定数に対する緩衝部材の寸法関係が良好となるため、一般的なばね弾性を持つゴム等の緩衝材を用いた安価な防振が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明をハイブリッド車用駆動装置に適用した実施形態を説明する。先ず、図１はハイブリッド車用駆動装置のシステム構成をブロックで示す。この駆動装置は、第１軸上配置の発電機Ｇと、第２軸上配置の駆動モータＭと、第４軸上配置のディファレンシャル装置Ｄと、第１軸上配置のシングルピニオン構成のプラネタリギヤセットＰとを主要な構成要素とし、第１軸上でプラネタリギヤセットＰに連結される内燃機関（以下、エンジンという）Ｅと、これと同軸の発電機ＧとをプラネタリギヤセットＰを介して相互且つ第３軸上のカウンタギヤ機構Ｔを介してディファレンシャル装置Ｄに駆動連結するとともに、駆動モータＭをカウンタギヤ機構Ｔを介してディファレンシャル装置Ｄに直接連結し、更に、エンジンＥの逆回転阻止のためのワンウェイクラッチＦと、発電機Ｇの空転阻止のためのブレーキＢとを付設した構成とされている。
【００１８】
この駆動装置の車両制御系は、その主体となる車両制御装置Ｕと、それへの運転者の要求の入力手段としてのシフトポジションセンサＳｎ１、ブレーキペダルセンサＳｎ２及びアクセルペダルセンサＳｎ３と、車両の運転状況の各種情報の入力手段としての各種センサ（発電機ロータ位置センサＳｎ４、駆動モータロータ位置センサＳｎ５等）と、電源としてのバッテリＢｔと、駆動モータＭを駆動する手段としての駆動モータ用インバータＩｎＭと、発電機Ｇを駆動するための発電機用インバータＩｎＧと、から構成されている。
【００１９】
車両制御装置Ｕは、ＣＰＵ、メモリ等から成り、車両全体の制御を行う制御装置であり、エンジン制御装置Ｕ_E、発電機制御装置Ｕ_G及び駆動モータ制御装置Ｕ_Mを備える。エンジン制御装置Ｕ_Eは、ＣＰＵ、メモリ等から成り、エンジンＥの制御を行うために、スロットル開度、燃料噴射量等の指令信号をエンジンＥに送るべく信号ラインＬ_Eを介してエンジンＥに接続されている。また、発電機制御装置Ｕ_Gは、ＣＰＵ、メモリ等から成り、３相交流電動機（例えば、永久磁石形同期電動機）からなる発電機Ｇの制御を行うために、インバータＩｎＧに制御信号を送るべく信号ラインＬ_Gを介してインバータＩｎＧに接続されている。また、駆動モータ制御装置Ｕ_Mは、３相交流電動機からなる駆動モータＭの制御を行うために、インバータＩｎＭに制御信号を送るべく信号ラインＬ_Mを介してインバータＩｎＭに接続されている。両インバータＩｎＧ、ＩｎＭは、直流パワーラインＬ_Sを介してバッテリＢｔに接続されるとともに、３相（Ｕ、Ｖ、Ｗの３相）交流パワーラインＬ_AＧ，Ｌ_AＭを介して駆動モータＭと発電機Ｇのそれぞれのステータの３相コイルに接続されている。なお、符号Ｃは、直流パワーラインＬ_Sの直流電圧の変動を抑制して平滑化する平滑コンデンサを示す。
【００２０】
更に詳述すると、インバータＩｎＧは、発電機制御装置Ｕ_Gが信号ラインＬ_Gに出力するＰＷＭ（パルス幅変調）信号に基づいて制御され、力行時には、バッテリＢｔから直流パワーラインＬ_Sを介して供給される直流の電流を、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の電流Ｉ_{U G}、Ｉ_{V G}、Ｉ_{W G}に変換し、各電流Ｉ_{U G}、Ｉ_{V G}、Ｉ_{W G}を３相交流パワーラインＬ_AＧを経て発電機Ｇの３相コイルに送る。また、発電又は回生時には、発電機Ｇの３相コイルに発生するＵ、Ｖ、Ｗ各相の電流Ｉ_{U G}、Ｉ_{V G}、Ｉ_{W G}を３相交流パワーラインＬ_AＧを経て供給され、これを直流の電流に変換して、直流パワーラインＬ_S経由でバッテリＢｔに送る。
【００２１】
また、インバータＩｎＭは、駆動モータ制御装置Ｕ_Mが信号ラインＬ_Mに出力する制御信号に基づいて制御され、力行時には、バッテリＢｔから直流パワーラインＬ_Sを介して供給される直流の電流を、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の電流Ｉ_{U M}、Ｉ_V _M、Ｉ_{W M}に変換し、各電流Ｉ_{U M}、Ｉ_{V M}、Ｉ_{W M}を３相交流パワーラインＬ_AＭを経て駆動モータＭの３相コイルに送る。また、発電又は回生時には、駆動モータＭの３相コイルに発生するＵ、Ｖ、Ｗ各相の電流Ｉ_{U M}、Ｉ_{V M}、Ｉ_{W M}を３相交流パワーラインＬ_AＭを経て供給され、これを直流の電流に変換して、直流パワーラインＬ_S経由でバッテリＢｔに送る。
【００２２】
そして、各種センサのうち、信号ラインＬ_Bの図示を省略するバッテリセンサは、バッテリＢｔの状態、すなわち、バッテリ電圧（Ｖ_B）、バッテリ電流（Ｉ_B）、バッテリ温度、バッテリ残量（ＳＯＣ：ステートオブチャージ）等を検出し、それらの情報を発電機制御装置Ｕ_Gと駆動モータ制御装置Ｕ_Mに入力するものとされる。エンジン回転速度センサＳｎ６は、エンジン回転数（Ｎ_E）を検出するものとされる。シフトポジションセンサＳｎ１は、図示しない選速操作手段のシフトポジション（ＳＰ）を検出するものとされる。アクセルペダルセンサＳｎ３は、アクセルペダルの位置すなわち踏込量（ＡＰ）を検出するものとされる。ブレーキペダルセンサＳｎ２は、ブレーキペダルの位置すなわち踏込量（ＢＰ）を検出するものとされる。エンジン温度センサＳｎ７は、エンジンＥの温度（ｔ_E）を検出するものとされる。発電機温度センサＳｎ８は、発電機Ｇの温度（ｔ_G）を例えばコイルの温度から検出するものとされる。駆動モータ温度センサＳｎ９は、駆動モータＭの温度（ｔ_M）を例えばコイルの温度からを検出するものとされる。そして、３相交流パワーラインＬ_AＧ，Ｌ_AＭのそれぞれの電流センサＳｎ１０〜Ｓｎ１３は、３相中の２相の電流値、すなわちＩ_{U G}、Ｉ_{V G}、Ｉ_{U M}、Ｉ_{V M}を検出する電流センサとされる。
【００２３】
かくしてこの車両制御装置Ｕは、エンジン制御装置Ｕ_Eにエンジン制御信号を送って、エンジンＥの駆動・停止を設定し、発電機Ｇのロータ位置（θ_G）を読み込んで発電機回転数を算出し、駆動モータＭのロータ位置（θ_M）を読み込んで駆動モータ回転数を算出し、それに対する回転数関係によってエンジン回転数を算出し、エンジン制御装置Ｕ_Eにエンジン回転数の目標値を表すエンジン目標回転数を設定し、発電機制御装置Ｕ_Gに発電機目標回転数、及び発電機目標トルクを設定し、駆動モータ制御装置Ｕ_Mに駆動モータ目標トルク、及び駆動モータトルク補正値を設定する等の各種演算処理を行なう。
【００２４】
また、前記駆動装置には、更にギヤトレインのブレーキＢの油圧制御と機構各部の潤滑及び冷却のための油圧回路とその制御のための油圧制御装置も設けられているが、それらの図示は省略されている。これと関連して、車両制御装置Ｕには、油圧制御装置をソレノイド信号駆動で制御するためのメモリ情報や演算処理手段も包含される。
【００２５】
前記のシステム構成から分かるように、機能上から見て、広義の意味では車両制御装置Ｕのほかに両インバータＩｎＧ，ＩｎＭと、それらに共通の平滑コンデンサＣを含めて駆動装置に対する概念的な制御装置ということができるが、両インバータＩｎＧ，ＩｎＭは、パワーラインに介挿されて車両制御装置Ｕの発電機制御装置Ｕ_Gと駆動モータ制御装置Ｕ_Mにより制御され、平滑コンデンサＣは、同じくパワーラインに介挿された素子であることから、本明細書では、純粋に信号制御を行なう車両制御装置Ｕを構成する実体的ユニットを狭義の意味での制御装置と捉えて制御ユニットと言い、両インバータＩｎＧ，ＩｎＭを構成するインバータユニットを平滑コンデンサＣのユニットも含めてパワーユニットと言い、これら全てのユニットを総称して制御ユニット部と言う。
【００２６】
図２に駆動装置の実体的な構成を軸方向部分断面で示し、図３に制御ユニット部の実体的構成を一部分解した斜視図で示すように、この形態では、制御ユニット部は、制御ユニット１とインバータユニット２とコンデンサユニット３とで構成されている。制御ユニット１は、前記のように、駆動装置全体を制御する各種プログラム及びデータを格納したメモリとマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＥＣＵ）を構成するもので、各種機能チップを回路上に配した制御基板１０と、それを載置する基台としてのブラケット１１とで構成されている。また、両インバータＩｎＧ，ＩｎＭのスイッチング回路部を構成するインバータユニット２は、スイッチングトランジスタや付随の回路チップを配した回路基板からなる発電機Ｇ用及び駆動モータＭ用のスイッチング素子パワーモジュール２０ｇ，２０ｍと、それを載置する基台２１とで構成されている。直流回路部の平滑コンデンサ３０は、これらモジュール２０ｇ，２０ｍとはバスパネル４１を介して接続する別配置とされ、別の基台３１に載置されてコンデンサユニット３とされている。これらインバータユニット２、コンデンサユニット３及び制御ユニット１は、その順序で図１に示す発電機Ｇ、駆動モータＭ、プラネタリギヤセットＰ、差動装置Ｄ、カウンタギヤ機構Ｔ、ブレーキＢ及びワンウェイクラッチＦを収容した駆動装置ケース９に載置されている。
【００２７】
インバータユニット２の基台としてのフレーム２１は、放熱と軽量を目的としてアルミニウム材の鋳造品からなり、２つのスイッチング素子パワーモジュール２０ｇ，２０ｍを隣接させて並べ（図２では、これらが紙面に対して重なる方向に並ぶため、一方のモジュールにこれらを表す符合を併記する）、その一側にこれらと並行に三相交流パワーラインＬ_AＧ，Ｌ_AＭ（図１参照）結線のための６つの端子４２を並べて配置した外形に概ね符合する断面形状の有底矩形短筒状のフレーム構造とされている。フレーム２１の４隅と３極の交流端子４２側の辺部中央には、ねじ穴を形成したボス部が設けられ、これらが平滑コンデンサ３０用の載置基台としてのブラケット３１の載置取付け部とされている。
【００２８】
スイッチング素子パワーモジュール２０ｇ，２０ｍは、それらを収容するケースフレーム２１の底上げされた底壁に一体化されたヒートシンクの上面の切削加工仕上げ面に密接させて、適宜の手段で最大限の接触面積を確保する面接触により緊密に接触させて直接ボルト止め固定されている。
【００２９】
この形態における制御ユニット部は、これらを構成する各部品のうち、大電流を扱うスイッチング素子パワーモジュール２０ｇ，２０ｍが、その構成チップからの発熱が大きいことから、ケースフレーム２１の底壁で構成されるヒートシンクに接しさせて冷却すべく、制御ユニット部における最下方に底壁面上に並べて配置し、その上部に前記のようにインバータの平滑回路用のコンデンサ３０を配置し、更にその上方に制御基板１０を配置した構成とされている。そして、これらコンデンサ３０と制御基板１０は、ケースフレーム２１の高さより上方に突出することから、これらを覆うように上方に膨らんだカバーによりケースフレーム２１の上部が覆われている。
【００３０】
この形態では、駆動装置の機構各部の潤滑と、駆動モータＭ及び発電機Ｇの冷却のために駆動装置ケース９内でＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルイド）を循環させ、このＡＴＦを別のクーラント（例えば水、不凍液等を用いる）との熱交換で冷却する方式を採ることと、駆動装置にその制御ユニット部を一体配置とし、これをクーラントとの熱交換で冷却する方式を採ることから、駆動装置と制御ユニット部との連結部に放熱フィン付の伝熱壁を介して接するＡＴＦとクーラントの流動空間が画定されている。
【００３１】
平滑コンデンサ３０は、本形態では３本構成とされ、ブラケット３１に横並びに配置されている。ブラケット３１は、放熱性、軽量、高剛性を狙ってリブ構造を有する概ね板状とされ、板面から上方に突出する形態で横向き円筒状の平滑コンデンサ収容部が形成され、４隅には前記フレーム２１の載置取付け部と符合する位置関係にボルト通し孔を形成した締結部３１ｂが設けられている。また、これら締結部３１ｂより内側の４隅と、それら４隅の概ね中間部に当る２箇所に、上方に延びる合計６個のボス部３１ａが設けられ、これらボス部３１ａにはねじ穴が形成されて制御ユニット１の載置取付け部とされている。こうした構成からなるブラケット３１に対して、各平滑コンデンサ３０は、収容部に嵌合させ、端子側の端面に当て付けた止め具のブラケット３１へのボルト止めにより抜け止め固定されている。
【００３２】
制御基板１０は、これも先のブラケット３１と同様に、放熱性、軽量、高剛性を狙ってリブ構造を有する概ね板状とされた基台としてのブラケット１１の上面にねじ止め固定されており、このブラケット１１の４隅には、前記平滑コンデンサ３０のブラケット３１の載置取付け部３１ａと符合する位置関係に、本発明の主題に係る防振支持手段５の締結部１１ａが設けられている。ブラケット１１に対する制御基板１０の取付け部は、ブラケット１１の上面から若干突出たボス部とされている。これらボス部は、縦横方向に実質上一定間隔で１２箇所（図のねじ頭の位置がこれらの位置を示す）設けられている。そして、これらボス部を避ける位置に、ブラケット３１の載置取付け部３１ａと符合する位置関係に別の２箇所の締結部（図３では制御基板１０に覆われている）が設けられている。本発明の主題に係る防振支持手段５は、これら合計６箇所の締結部１１ａに配置されている。すなわち、制御ユニット１は、防振支持手段５を介して駆動装置に支持され、防振支持手段５に導電性部材からなる接地手段が組込まれている。なお、本発明にいう防振支持手段５の取付け対象としての駆動装置は、必ずしも厳密に駆動装置本体のみを意味するものではなく、本実施形態のように、それが制御ユニット部側の部材であっても、制御装置に固定して一体化される部材で、支持のための仲介部材となり得る全ての部材を包含する。
【００３３】
図４に拡大して詳細を断面で示すように、接地手段は、制御ユニット１のブラケット１１に接続された第１の導通部材５１と、駆動装置に接続された第２の導通部材５２からなり、第１の導通部材５１と第２の導通部材５２は、相互に弾接して軸方向可動に嵌り合う関係に配置されている。そして、防振支持手段５は、第１の導通部材５１を挟持する第１及び第２の緩衝部材５３，５４を備える。より具体的には、制御ユニット１は、駆動装置を制御する制御基板１０を基台としてのブラケット１１に接地状態に支持してなり、第２の導通部材５２は、防振支持手段５を駆動装置に締結する固定手段５５により駆動装置に圧接され、第１の導通部材５１は、防振支持手段５の駆動装置への締結による第１の緩衝部材５３の弾性力により基台としてのブラケット１１に圧接されている。この形態では、制御ユニット１は、駆動装置のケース９に接地状態に固定されたパワーユニットの基台３１に防振支持され、パワーユニット２，３を介して駆動装置に支持されている。
【００３４】
更に詳述すると、防振支持手段５は、第２の導通部材５２を構成し、締結ボルト５５の外周に嵌り、導通面積確保のために端面に拡径されたつば部を有するグランドスリーブと、第２の緩衝部材５４を構成し、グランドスリーブ５２のつば部の外周に嵌る内径とブラケット１１の締結部１１ａに形成された取付け孔の内周に嵌る外径の筒状部と、その一端から径方向に外方に延びるつば部を有するゴム等からなる弾性体の緩衝部材と、第１の導通部材５１を構成し、グランドスリーブ５２の外周に弾接状態に嵌る凸条部５１ａが形成され、グランドスリーブ５２のつば部の端面との間に相対摺動分の間隙を保つ長さの筒状部と、その一端から径方向に外方に延び、導通面積確保のために十分な外径を確保したつば部を有するグランドプレートと、第１の緩衝部材５３を構成する環状のゴム等からなる弾性体の緩衝部材と、グランドスリーブ５２の端面に当接する平ワッシャ５６とで構成されている。
【００３５】
こうした構成からなる防振支持手段５は、締結ボルト５５の締込みでグランドスリーブ５２がその両端をブラケット３１と平ワッシャ５６とに圧接された導通状態に固定される。このようにボルト締めされることで、緩衝部材５３，５４は、ブラケット３１の載置取付け部３１ａと平ワッシャ５６との間で適度の荷重負荷状態に軸方向に圧縮され、それによりブラケット１１とグランドプレート５１のつば部は、両緩衝部材５３，５４の圧縮力で互いに圧接された導通状態でブラケット３１に弾性支持される。
【００３６】
この状態で、振動負荷がかかると、駆動装置と制御ユニット１の振動の位相差により、ブラケット３１に対してブラケット１１が相対的に軸方向移動し、グランドプレート５１は、ブラケット１１の取付け部１１ａとの圧接状態を保ちつつグランドスリーブ５２に対して軸方向移動するが、グランドプレート５１とグランドスリーブ５２は凸条部５１ａでの嵌合による弾性圧接状態を保って摺動するため、両者の導通状態が維持される。
【００３７】
以上詳述したように、この実施形態によれば、制御ユニット部を構成する他の部品に比べて薄板状であることで撓みやすく、振動が加わる場合の共振で膜振動を生じやすい制御基板１０を持つ制御ユニット１を、防振支持手段５で支持しながら、防振支持手段５に組込んだ導通部材５１，５２で駆動装置に接地させることができる。これにより、制御ユニット１の防振支持と併せて、別途の配線を必要とせず、支持手段と同数の多数箇所かつ最短の経路によりインピーダンスを低く抑えた制御ユニット１の接地を成立させることができる。また、通常の接地構造として想起されるような、インピーダンス低減のために多数のグランド線を並列に両端ボルト止めで制御ユニットと駆動装置に固定するような複雑な接地構造が不要となるため、制御ユニット１の駆動装置への組付け性が向上する。
【００３８】
また、防振支持手段５による振動吸収時の制御ユニット１と駆動装置の位相差を、制御ユニット１に接続されたグランドプレート５１と駆動装置にブラケット３１及びフレーム２１を介して接続されたグランドスリーブ５２の嵌め合い部で吸収させ、かつ、グランドプレート５１とグランドスリーブ５２との導通を、それらの弾接により確実に維持することができる。
【００３９】
また、防振支持手段５が、グランドプレート５１を第１の緩衝部材５３と第２の緩衝部材５４とで挟持する構造であるため、グランドプレート５１を緩衝部材に嵌め込み又は埋め込む等の工数を要する加工を廃した単純な部品の組合せにより防振支持手段６を構成することができる。
【００４０】
また、制御ユニット部を構成する他の部品に比べて薄板状であることで撓みやすく、振動が加わる場合の共振で膜振動を生じやすい制御基板１０を、ブラケット１１に多数箇所でねじ止めすることで、ブラケット１１の剛性を利用して高剛性化することができるため、制御ユニット１の耐震性を向上させることができる。また、制御ユニット１が振動した場合でも、制御基板１０への振動の伝播を緩衝部材５３，５４で減衰させることができるため、上記の理由で振動に弱い制御基板１０を保護することで、制御ユニット部全体の耐震性を向上させることができる。
【００４１】
また、制御ユニット部が振動した場合でも、制御基板１０への振動の伝播を緩衝部材５３，５４で減衰させることができるため、上記の理由で振動に弱い制御基板１０を保護することができる。しかも、制御ユニット部全体を防振支持とする構成に比べて、制御ユニット１のみの防振支持でばね上重量を軽くすることができるため、小さなばね定数の緩衝部材５３，５４によるコンパクトな防振支持が可能となるため、防振支持に伴う制御ユニット部の大型化を防ぐことができる。
【００４２】
前記実施形態は、制御ユニット部中で最も振動に対する耐性が低い制御ユニット部を防振支持した例であるが、制御ユニット部がコンパクトなものである場合、あるいは制御ユニットがパワーユニットと一体構造である場合、例えばそれらが単一のモジュールとして構成される場合、制御ユニット全体を防振支持するのが有効なこともある。次に図５を参照して示す実施形態は、こうした場合に対応するものである。
【００４３】
この形態では、制御ユニット部は、パワーユニット２と制御ユニット１を一体化してなり、制御ユニット部全体が防振支持手段５を介して駆動装置に防振支持されている。詳しくは、制御基板１０を基台１１に載置固定してなる制御ユニット１は、ブラケット３１にボルト止め等で直接固定され、ケースフレーム２１に固定されたブラケット３１を介して、同じくケースフレーム２１に固定されたパワーユニット２と一体化されている。
【００４４】
防振支持手段５は、先の実施形態とは異なり、ケースフレーム２１を駆動装置ケース９に固定するボルトの締結部に設けられている。このようにケースフレーム２１を駆動装置ケース９に対して浮かせたことで、駆動装置ケース９に固定された交流端子４２がケースフレーム２１に固定されたパワーモジュール２０ｇ, ２０ｍに対して相対変位することになるので、パワーモモジュール２０ｇ, ２０ｍと交流端子４２との結線は、剛性のバスバーに代えてフレキシブルバスバー４４とされている。防振支持手段５自体の構成及びその余の部分の構成は、全て先の実施形態と同様であるので、対応する各部材に同様の参照符号を付して説明に代える。
【００４５】
この実施形態の場合、制御ユニット部全体の防振支持で、制御ユニット１だけを防振支持する場合に比べてばね上重量が重くなるが、制御ユニット部全体がコンパクトなものである場合に、ばね定数に対する緩衝部材５３，５４の寸法関係が良好となるため、一般的なばね弾性を持つゴム等の緩衝材を用いた安価な防振が可能となる利点が得られる。
【００４６】
以上、本発明をハイブリッド車用の駆動装置に適用した実施形態に基づき詳説したが、本発明はこの実施形態に限るものではなく、電気自動車用駆動装置等、少なくとも電動機を使用し、その制御ユニット部を駆動装置に一体化する全ての駆動装置に適用可能なものであり、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に具体的構成を変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用に係るハイブリッド車用駆動装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】制御ユニット部を一体化したハイブリッド車用駆動装置の軸方向部分断面図である。
【図３】制御ユニット部の一部分解斜視図である。
【図４】防振グランド部の構成を拡大して示す部分断面図である。
【図５】制御ユニット部全体を防振支持した他の実施形態を示す軸方向部分断面図である。
【符号の説明】
Ｇジェネレータ（電動機）
Ｍモータ（電動機）
１制御ユニット
２，３パワーユニット
５防振支持手段
９駆動装置ケース
１０制御基板
１１ブラケット（基台）
５１グランドプレート（第１の導通部材、接地手段）
５２グランドスリーブ（第２の導通部材、接地手段）
５３弾性体（第１の緩衝部材）
５４弾性体（第２の緩衝部材）
５５ボルト（固定手段）

Claims

電動機を備える駆動装置の制御ユニット部を駆動装置に取付けて一体化した電動駆動装置において、
前記制御ユニット部の少なくとも一部のユニットは、防振支持手段を介して駆動装置に支持され、
前記防振支持手段に導電性部材からなる接地手段が組込まれたことを特徴とする電動駆動装置制御ユニット部の防振グランド装置。
前記接地手段は、前記一部のユニットに接続された第１の導通部材と、前記駆動装置に接続された第２の導通部材からなり、第１の導通部材と第２の導通部材は、相互に弾接して軸方向可動に嵌り合う、請求項１記載の電動駆動装置制御ユニット部の防振グランド装置。
前記防振支持手段は、前記第１の導通部材を挟持する第１及び第２の緩衝部材を備える、請求項２記載の電動駆動装置制御ユニット部の防振グランド装置。
前記一部のユニットは、前記駆動装置を制御する制御基板を基台に接地状態に支持してなる制御ユニットであり、
前記第２の導通部材は、前記防振支持手段を駆動装置に締結する固定手段により駆動装置に圧接され、前記第１の導通部材は、防振支持手段の駆動装置への締結による前記第１の緩衝部材の弾性力により基台に圧接された、請求項２又は３記載の電動駆動装置制御ユニット部の防振グランド装置。
前記一部のユニットは、前記駆動装置に接地状態に固定されたパワーユニットに防振支持され、該パワーユニットを介して駆動装置に支持された制御ユニットである、請求項１〜４のいずれか１項記載の電動駆動装置制御ユニット部の防振グランド装置。
前記制御ユニット部は、パワーユニットと制御ユニットを一体化してなり、制御ユニット部全体が防振支持手段を介して駆動装置に支持された、請求項１〜５のいずれか１項記載の電動駆動装置制御ユニット部の防振グランド装置。