JP2010263710A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータをノイズ源とする電磁ノイズを低減する。
【解決手段】モータＭＧ１用のインバータＩＮＶ１とモータＭＧ２用のインバータＩＮＶ２とを同一のものとすると共に三相ケーブル２６と三相ケーブル２８とを同一のものとし、且つ、モータＭＧ１とモータＭＧ２とを同一のものとすることにより、インバータＩＮＶ１のインピーダンスＺ１１とインバータＩＮＶ２のインピーダンスＺ２１とを同一とすると共に三相ケーブル２６のインピーダンスＺ１２と三相ケーブル２８のインピーダンスＺ２２とを同一とし、且つ、モータＭＧ１のインピーダンスＺ１３とモータＭＧ２のインピーダンスＺ２３とを同一とする。これにより、インバータＩＮＶ１やインバータＩＮＶ２をノイズ源とする電磁ノイズを低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、単一のケースに収納された第１の三相交流電動機および第２の三相交流電動機と、第１の三相交流電動機を駆動するための第１のインバータと第２の三相交流電動機を駆動するための第２のインバータとを一体形成してなるインバータモジュールと、第１のインバータと第１の三相交流電動機とを接続するシールドされた第１の三相ケーブルと、第２のインバータと第２の三相交流電動機とを接続するシールドされた第２の三相ケーブルと、を備える駆動装置に関する。

従来、この種の駆動装置としては、二つのモータジェネレータと、この二つのモータジェネレータとを駆動するための二つのインバータと、二つのモータジェネレータと二つのインバータとをそれぞれ接続する三相ケーブルと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−３０１６８４号公報

上述の駆動装置では、二つのモータジェネレータを単一のケースに収納すると共に二つのインバータを一体のインバータモジュールとしたときに、インバータをノイズ源とする電磁ノイズが生じる場合がある。インバータをノイズ源とする高圧ノイズの電流ループは、モータジェネレータ用の三相ケーブルからモータジェネレータ，モータジェネレータ容量，モータジェネレータケース，二つの三相ケーブルのシールド，インバータモジュールの容量の伝導ループとなり、装置を搭載する例えば車両全体にノイズ電流がふりまかれてしまう。

本発明の駆動装置は、インバータをノイズ源とする電磁ノイズを低減することを主目的とする。

本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動装置は、
単一のケースに収納された第１の三相交流電動機および第２の三相交流電動機と、前記第１の三相交流電動機を駆動するための第１のインバータと前記第２の三相交流電動機を駆動するための第２のインバータとを一体形成してなるインバータモジュールと、前記第１のインバータと前記第１の三相交流電動機とを接続するシールドされた第１の三相ケーブルと、前記第２のインバータと前記第２の三相交流電動機とを接続するシールドされた第２の三相ケーブルと、を備える駆動装置であって、
前記第１のインバータと前記第１の三相ケーブルと前記第１の三相交流電動機とからなる第１のインピーダンスと、前記第２のインバータと前記第２の三相ケーブルと前記第２の三相交流電動機とからなる第２のインピーダンスとが等しくなるよう前記第１のインバータ，前記第１の三相ケーブル，前記第１の三相交流電動機，前記第２のインバータ，前記第２の三相ケーブル，前記第２の三相交流電動機が形成されてなる、
ことを特徴とする。

この本発明の駆動装置では、第１のインバータと第１の三相ケーブルと第１の三相交流電動機とからなる第１のインピーダンスと、第２のインバータと第２の三相ケーブルと第２の三相交流電動機とからなる第２のインピーダンスとが等しくなるようして、第１のインバータまたは第２のインバータをノイズ源とするノイズ電流を第１の三相交流電動機および第２の三相交流電動機を収納するケースから第１の三相ケーブルのシールドと第２の三相ケーブルのシールドとに等しく分配してインバータモジュールに至らせることにより、ノイズ電流を打ち消す。この結果、電磁ノイズを低減することができる。

こうした本発明の駆動装置において、前記第１のインバータのインピーダンスと前記第２のインバータのインピーダンスとが等しくなるよう前記第１のインバータと前記第２のインバータとが形成されてなり、前記第１の三相ケーブルのインピーダンスと前記第２の三相ケーブルのインピーダンスとが等しくなるよう前記第１の三相ケーブルと前記第２の三相ケーブルとが形成されてなり、前記第１の三相交流電動機のインピーダンスと前記第２の三相交流電動機のインピーダンスとが等しくなるよう前記第１の三相交流電動機と前記第２の三相交流電動機とが形成されてなる、ものとすることもできる。この場合、前記第１のインバータと前記第２のインバータは同一のインバータにより形成されてなり、前記第１の三相ケーブルと前記第２の三相ケーブルは同一の三相ケーブルにより形成されてなり、前記第１の三相交流電動機と前記第２の三相交流電動機は同一の三相交流電動機により形成されてなる、ものとすることもできる。

本発明の一実施例としての駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例の駆動装置２０における対応する各部材のインピーダンスを等しくしたときのユニットの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の駆動装置２０は、図示するように、単一のケース２２に収納された三相交流電動機として構成されたモータＭＧ１およびモータＭＧ２と、モータＭＧ１を駆動するためのインバータＩＮＶ１とモータＭＧ２を駆動するためのインバータＩＮＶ２とを単一のモジュールとしたインバータモジュール２４と、インバータＩＮＶ１とモータＭＧ１とを接続するシールドされた三相ケーブル２６と、インバータＩＮＶ２とモータＭＧ２とを接続するシールドされた三相ケーブル２８と、を備える。

モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える同一の同期発電電動機として構成されている。

インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２は、同一の６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された同一の６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により同一の配置でインバータモジュール内で対称となるよう構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２が電力ラインとして共用する正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々に三相ケーブル２６，２８によりモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々に接続されている。なお、正極母線および負極母線にはインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２に印加する電圧を平滑する平滑コンデンサＣが取り付けられている。

三相ケーブル２６，２８は、いずれもシールドされた同一の三相ケーブルにより同一の長さとなるよう構成されており、いずれのシールドにもモータＭＧ１およびモータＭＧ２のケース２２とインバータモジュール２４とに対してシールド線２７，２９により接続されている。

こうして構成された実施例の駆動装置２０では、モータＭＧ１用のインバータＩＮＶ１とモータＭＧ２用のインバータＩＮＶ２は、同一の６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と同一の６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６により同一の配置でインバータモジュール内で対称となるよう構成されているから、インバータＩＮＶ１のインピーダンスＺ１１はインバータＩＮＶ２のインピーダンスＺ２１と同一となる。また、三相ケーブル２６と三相ケーブル２８は、同一の三相ケーブルにより同一の長さとなるよう構成されているから、三相ケーブル２６のインピーダンスＺ１２は三相ケーブル２８のインピーダンスＺ２２と同一となる。さらに、モータＭＧ１とモータＭＧ２は、同一の同期発電電動機として構成されているから、モータＭＧ１のインピーダンスＺ１３はモータＭＧ２のインピーダンスＺ２３と同一となる。実施例の駆動装置２０における対応する各部材のインピーダンスを等しくしたときのユニットの一例を図２に示す。

実施例の駆動装置２０のインバータＩＮＶ１またはインバータＩＮＶ２をノイズ源とする高圧ノイズの電流ループを考えると、例えばインバータＩＮＶ１をノイズ源とする高圧ノイズの電流ループは、モータＭＧ１用の三相ケーブル２６，モータＭＧ１，モータＭＧ１およびモータＭＧ２のケース，二つの三相ケーブル２６，２８のシールド，インバータモジュール２４に至る伝導ループとなる。上述したように、実施例の駆動装置２０では、モータＭＧ１用のインバータＩＮＶ１とモータＭＧ２用のインバータＩＮＶ２とを同一のものとすると共に三相ケーブル２６と三相ケーブル２８とを同一のものとし、且つ、モータＭＧ１とモータＭＧ２とを同一のものとすることにより、インバータＩＮＶ１のインピーダンスＺ１１とインバータＩＮＶ２のインピーダンスＺ２１とを同一とすると共に三相ケーブル２６のインピーダンスＺ１２と三相ケーブル２８のインピーダンスＺ２２とを同一とし、且つ、モータＭＧ１のインピーダンスＺ１３とモータＭＧ２のインピーダンスＺ２３とを同一とし、ノイズ電流がモータＭＧ１およびモータＭＧ２のケースから二つの三相ケーブル２６，２８のシールドに等しく分配されるようにしている。このため、ノイズ電流はインバータモジュール２４に至ったときに打ち消されて低減する。このように、対応する各部材を同一のものとして対応する各部材のインピーダンスを同一ものととなるようにすることにより、インバータＩＮＶ１やインバータＩＮＶ２をノイズ源とする電磁ノイズを低減することができる。

以上説明した実施例の駆動装置２０によれば、モータＭＧ１用のインバータＩＮＶ１とモータＭＧ２用のインバータＩＮＶ２とを同一のものとすると共に三相ケーブル２６と三相ケーブル２８とを同一のものとし、且つ、モータＭＧ１とモータＭＧ２とを同一のものとすることにより、インバータＩＮＶ１のインピーダンスＺ１１とインバータＩＮＶ２のインピーダンスＺ２１とを同一とすると共に三相ケーブル２６のインピーダンスＺ１２と三相ケーブル２８のインピーダンスＺ２２とを同一とし、且つ、モータＭＧ１のインピーダンスＺ１３とモータＭＧ２のインピーダンスＺ２３とを同一として、インバータＩＮＶ１やインバータＩＮＶ２をノイズ源とする電磁ノイズを低減することができる。

実施例の駆動装置２０では、モータＭＧ１用のインバータＩＮＶ１とモータＭＧ２用のインバータＩＮＶ２とを同一のものとすると共に三相ケーブル２６と三相ケーブル２８とを同一のものとし、且つ、モータＭＧ１とモータＭＧ２とを同一のものとすることにより、インバータＩＮＶ１のインピーダンスＺ１１とインバータＩＮＶ２のインピーダンスＺ２１とを同一とすると共に三相ケーブル２６のインピーダンスＺ１２と三相ケーブル２８のインピーダンスＺ２２とを同一とし、且つ、モータＭＧ１のインピーダンスＺ１３とモータＭＧ２のインピーダンスＺ２３とを同一とするものとしたが、インバータＩＮＶ１のインピーダンスＺ１１とインバータＩＮＶ２のインピーダンスＺ２１とが同一であると共に三相ケーブル２６のインピーダンスＺ１２と三相ケーブル２８のインピーダンスＺ２２とが同一であり、且つ、モータＭＧ１のインピーダンスＺ１３とモータＭＧ２のインピーダンスＺ２３とが同一であればよいから、必ずしも、モータＭＧ１用のインバータＩＮＶ１とモータＭＧ２用のインバータＩＮＶ２とを同一のものとすると共に三相ケーブル２６と三相ケーブル２８とを同一のものとし、且つ、モータＭＧ１とモータＭＧ２とを同一のものとする必要はない。また、インバータＩＮＶ１と三相ケーブル２６とモータＭＧ１のインピーダンス（Ｚ１１＋Ｚ１２＋Ｚ１３）がインバータＩＮＶ２と三相ケーブル２８とモータＭＧ２のインピーダンス（Ｚ２１＋Ｚ２２＋Ｚ２３）と等しくなるようにするものとしても構わない。ここで、インピーダンスを等しくする具体的な手法としては、同一のものを用いるだけでなく、導体の表面積を等しくする手法や、ノイズ電流が流れる経路の長さが等しくなる用にする手法などを挙げることができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ１が「第１の三相交流電動機」に相当し、モータＭＧ２が「第２の三相交流電動機」に相当し、ケース２２が「ケース」に相当し、インバータＩＮＶ１が「第１のインバータ」に相当し、インバータＩＮＶ２が「第２のインバータ」に相当し、インバータモジュール２４が「インバータモジュール」に相当し、三相ケーブル２６が「第１の三相ケーブル」に相当し、三相ケーブル２８が「第２の三相ケーブル」に相当する。

ここで、「第１の三相交流電動機」や「第２の三相交流電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１やモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、三相交流電動機であれば如何なる電動機としても構わない。「第１のインバータ」や「第２のインバータ」としては、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６とにより構成されたインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２に限定されるものではなく、ＩＧＢＴなどの６つのスイッチング素子と６つのダイオードとにより構成されるものなど三相交流電動機を駆動することができるものであれば如何なるタイプのインバータとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、駆動装置の製造産業などに利用可能である。

２０ 駆動装置、２２ ケース、２４ インバータモジュール、２６，２８ 三相ケーブル、２７，２９ シールド線、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ、Ｃ 平滑コンデンサ。

Claims (3)

1. 単一のケースに収納された第１の三相交流電動機および第２の三相交流電動機と、前記第１の三相交流電動機を駆動するための第１のインバータと前記第２の三相交流電動機を駆動するための第２のインバータとを一体形成してなるインバータモジュールと、前記第１のインバータと前記第１の三相交流電動機とを接続するシールドされた第１の三相ケーブルと、前記第２のインバータと前記第２の三相交流電動機とを接続するシールドされた第２の三相ケーブルと、を備える駆動装置であって、
   前記第１のインバータと前記第１の三相ケーブルと前記第１の三相交流電動機とからなる第１のインピーダンスと、前記第２のインバータと前記第２の三相ケーブルと前記第２の三相交流電動機とからなる第２のインピーダンスとが等しくなるよう前記第１のインバータ，前記第１の三相ケーブル，前記第１の三相交流電動機，前記第２のインバータ，前記第２の三相ケーブル，前記第２の三相交流電動機が形成されてなる、
   ことを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１記載の駆動装置であって、
   前記第１のインバータのインピーダンスと前記第２のインバータのインピーダンスとが等しくなるよう前記第１のインバータと前記第２のインバータとが形成されてなり、
   前記第１の三相ケーブルのインピーダンスと前記第２の三相ケーブルのインピーダンスとが等しくなるよう前記第１の三相ケーブルと前記第２の三相ケーブルとが形成されてなり、
   前記第１の三相交流電動機のインピーダンスと前記第２の三相交流電動機のインピーダンスとが等しくなるよう前記第１の三相交流電動機と前記第２の三相交流電動機とが形成されてなる、
   駆動装置。
3. 請求項２記載の駆動装置であって、
   前記第１のインバータと前記第２のインバータは同一のインバータにより形成されてなり、
   前記第１の三相ケーブルと前記第２の三相ケーブルは同一の三相ケーブルにより形成されてなり、
   前記第１の三相交流電動機と前記第２の三相交流電動機は同一の三相交流電動機により形成されてなる、
   駆動装置。

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