JP2017201870A - Rotating electric machine integrated with controller - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotating electric machine integrated with a controller, capable of detecting abnormity of a stator coil.SOLUTION: The rotating electric machine integrated with a controller 1 comprises: a rotating electric machine 2 that comprises a stator 21 having two sets of three-phase stator coils 21b and 21c, and a rotor 22; and a power conversion device 3 that has a control substrate 30 configuring a control circuit for the rotating electric machine 2 and comprising an electronic component, and a plurality of modules 33 having a plurality of switching elements 33Aa-33Ad, 33Ba-33Bd, and 33Ca-33Cd controlled by the control circuit. At least one module 33A has switching elements 33Aa-33Ad for controlling two different sets of stator coils 21b and 21c, and a detection element 33Af for detecting a state of the module 33A.SELECTED DRAWING: Figure 22

Description

本発明は、回転電機を制御する制御装置を一体に備えた制御装置一体型回転電機に関する。   The present invention relates to a controller-integrated rotating electrical machine that is integrally provided with a control device that controls the rotating electrical machine.

従来、回転電機と、制御装置とを備えた制御装置一体型回転電機がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a controller-integrated rotating electrical machine including a rotating electrical machine and a control device.

制御装置一体型回転電機は、回転電機と、制御装置(インバータアッセンブリとも称する)と、を備えている。制御装置は、パワーモジュールと、ヒートシンクと、接続ターミナルと、バスバーと、絶縁体とを備えている。パワーモジュールは、熱伝導性及び絶縁性を有する接着剤を介してヒートシンクに接着されている。接続ターミナル及びバスバーは、内壁部、外壁部及び平壁部を有し、ケース部材を構成する絶縁体にインサート成形されている。絶縁体は、接着剤を介してヒートシンクに接着され、絶縁体とヒートシンクによって構成される凹部にパワーモジュールが収容されている。パワーモジュールの端子は、接続ターミナル及びバスバーに接続されている。絶縁体とヒートシンクによって形成される凹部には、絶縁性を有する充填材が充填されている。
制御装置一体型回転電機は、例えば、特許文献1〜2に記載されている。
The controller-integrated rotating electrical machine includes a rotating electrical machine and a control device (also referred to as an inverter assembly). The control device includes a power module, a heat sink, a connection terminal, a bus bar, and an insulator. The power module is bonded to the heat sink via an adhesive having thermal conductivity and insulating properties. The connection terminal and the bus bar have an inner wall portion, an outer wall portion, and a flat wall portion, and are insert-molded in an insulator constituting the case member. The insulator is bonded to the heat sink via an adhesive, and the power module is accommodated in a recess formed by the insulator and the heat sink. The terminals of the power module are connected to the connection terminal and the bus bar. A recess formed by the insulator and the heat sink is filled with an insulating filler.
The control apparatus-integrated rotating electrical machine is described in, for example, Patent Documents 1 and 2.

そして、特許文献1の制御装置一体型回転電機では、スイッチング素子などの内部回路が同等で外形が略対称形状の異なる2種類のパワーモジュールを各1個ずつ組み合わせてヒートシンクに配置させることで、前記2種類のパワーモジュールは、前記樹脂材から外部に露出する端子のうちの少なくとも各1つが、それらの2種類のパワーモジュールを組み合わせたときに、その先端が両パワーモジュールの端面から等距離で、互いに1列に並ぶ構成としている。その結果、回転電機の小型化が図れ、冷却性や信頼性を向上させることができることを開示している。   In the control device-integrated dynamoelectric machine of Patent Document 1, by combining two types of power modules each having the same internal circuit such as a switching element and having different external shapes and substantially symmetrical shapes, the heat modules are arranged on the heat sink. Two types of power modules, at least one of the terminals exposed to the outside from the resin material, when the two types of power modules are combined, the tip is equidistant from the end faces of both power modules, It is set as the structure arranged in a line mutually. As a result, it is disclosed that the rotating electrical machine can be miniaturized and the cooling performance and reliability can be improved.

また、特許文献2には、制御装置の半導体装置(パワーモジュール)を車両用回転電機のインバータの上下アームのスイッチング素子として使用する場合、各相の上下アームごとに各スイッチング素子が必要となり、ワイヤ本数及び温度測定素子と接続する信号端子数が増え、結果として、制御装置(制御用IC)の信号端子も増えるという問題に対し、上下アームのスイッチング素子で構成したパワーモジュールを用い、更に上下アームのいずれかの温度検出素子を信号端子と接続することで、制御ICのポート数が減少できるとともに小型化を図ることができることを開示している。   Further, in Patent Document 2, when a semiconductor device (power module) of a control device is used as a switching element of an upper and lower arm of an inverter of a rotating electrical machine for a vehicle, each switching element is required for each upper and lower arm of each phase. To solve the problem that the number of signal terminals and the number of signal terminals connected to the temperature measurement element increase, resulting in an increase in the number of signal terminals of the control device (control IC), a power module composed of upper and lower arm switching elements is used. It is disclosed that by connecting any one of the temperature detection elements to a signal terminal, the number of ports of the control IC can be reduced and the size can be reduced.

特開2014−45629号公報JP 2014-45629 A 特開2011−243909号公報JP 2011-243909 A

しかしながら、特許文献1に記載された制御装置一体型では、2組の3相固定子巻線で構成される回転電機のモジュールに、特許文献2に記載のように上下アームを2個のスイッチング素子で制御可能なモジュールを構成して使用している。つまり、特許文献1の回転電機では、合計6個のモジュールを用いている。   However, in the controller integrated type described in Patent Document 1, the upper and lower arms are connected to two switching elements as described in Patent Document 2 in a rotating electrical machine module composed of two sets of three-phase stator windings. Modules that can be controlled with are configured and used. That is, the rotating electric machine of Patent Document 1 uses a total of six modules.

このような制御装置一体型で全ての相の固定子巻線の異常を検知するためには、搭載された6個のパワーモジュールそれぞれの温度を監視する必要があり、温度の監視結果(測定結果)が送られる制御装置(制御用IC)のポート数が多くなるという問題が生じる。ポート数の増加は、制御装置(制御用IC)の粗大化を招き、その結果として制御装置一体型の体格の粗大化を招いていた。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、固定子巻線の異常の検知を行うことができる制御装置一体型回転電機を提供することを課題とする。
In order to detect abnormalities in the stator windings of all phases with such a controller integrated type, it is necessary to monitor the temperature of each of the six mounted power modules, and the temperature monitoring results (measurement results) ) Is sent, the number of ports of the control device (control IC) increases. The increase in the number of ports has caused the control device (control IC) to become coarse, and as a result, the control device integrated type has become coarse.
This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the control apparatus integrated rotary electric machine which can detect abnormality of a stator winding | coil.

上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の制御装置一体型回転電機は、3相の固定子巻線を2組備える固定子と、回転子と、を備えた回転電機と、回転電機の制御回路を構成し、電子部品を具備する制御基板と、制御回路で制御される複数のスイッチング素子を有する複数のモジュールと、を有する電力変換装置と、を備えた制御装置一体型回転電機であって、少なくとも一つのモジュールは、異なる2組の固定子巻線を制御するスイッチング素子と、モジュールの状態を検出する検出素子と、を有する。   The controller-integrated rotating electrical machine according to claim 1, which has been made to solve the above-described problem, includes a stator including two sets of three-phase stator windings, a rotating electrical machine including the rotor, A control device-integrated dynamoelectric machine comprising: a control board that constitutes a control circuit for an electric machine, and includes a control board having electronic components; and a plurality of modules having a plurality of switching elements controlled by the control circuit. The at least one module includes a switching element that controls two different sets of stator windings and a detection element that detects the state of the module.

この構成によれば、少なくとも一つのモジュールが異なる2組の固定子巻線を制御している。そして、この少なくとも一つのモジュールの状態を検出素子で検知することで、2組の固定子巻線の異常を検知できる。つまり、少なくとも一つのモジュールの状態のみから2組の固定子巻線の異常を検知でき、回転電機全体での検出素子の設置数を減らすことができる。このことは、検出素子の検出結果が送られる制御装置(制御用IC)のポート数を少なくすることができる。   According to this configuration, at least one module controls two different sets of stator windings. And the abnormality of two sets of stator windings can be detected by detecting the state of the at least one module with a detection element. That is, the abnormality of the two sets of stator windings can be detected only from the state of at least one module, and the number of detection elements installed in the entire rotating electrical machine can be reduced. This can reduce the number of ports of the control device (control IC) to which the detection result of the detection element is sent.

請求項2に記載の制御装置一体型回転電機は、電力変換装置が、異なる2組の固定子巻線を制御する第1のモジュールと、同じ組の固定子巻線を制御する第2のモジュールと、を有する。この構成によると、2組の固定子巻線のうちいずれかの組で異常が発生した場合に、第1のモジュールと第2のモジュールとのそれぞれの検出結果から、異常が発生した組の固定子巻線を検知できる。   The controller-integrated rotating electrical machine according to claim 2 is a first module in which the power conversion device controls two different sets of stator windings and a second module in which the same set of stator windings is controlled. And having. According to this configuration, when an abnormality occurs in any one of the two sets of stator windings, fixing of the pair in which the abnormality has occurred is detected based on the detection results of the first module and the second module. Child winding can be detected.

請求項3に記載の制御装置一体型回転電機は、第1のモジュールは、検出素子として第1のモジュールの温度を検出する温度検出素子を有する。この構成によると、第1のモジュールの状態を温度により検出できる。   In the control apparatus-integrated dynamoelectric machine according to claim 3, the first module has a temperature detection element for detecting the temperature of the first module as the detection element. According to this configuration, the state of the first module can be detected by temperature.

請求項4に記載の制御装置一体型回転電機は、第2のモジュールは、検出素子として第2のモジュールの温度を検出する温度検出素子を有する。この構成によると、第2のモジュールの状態を温度により検出できる。   According to a fourth aspect of the present invention, the second module includes a temperature detection element that detects the temperature of the second module as the detection element. According to this configuration, the state of the second module can be detected by temperature.

請求項5に記載の制御装置一体型回転電機は、各モジュールは、別のモジュールと熱的に絶縁した状態でヒートシンクを備える。この構成によると、各モジュールは、隣接するモジュール間でヒートシンクを介した熱の伝達が抑えられる。この結果、伝達した熱を検出することによる検出結果の精度の低下が抑えられる。   In the controller-integrated rotating electrical machine according to claim 5, each module includes a heat sink in a state of being thermally insulated from another module. According to this configuration, each module can suppress heat transfer via the heat sink between adjacent modules. As a result, a decrease in accuracy of the detection result due to detecting the transmitted heat can be suppressed.

請求項6に記載の制御装置一体型回転電機は、制御基板が開いた環状を有し、かつ各モジュールが開いた環状の周方向に沿って配設され、少なくとも一つのモジュールは、環状の開いた部分に対称な位置に配設する。この構成によると、少なくとも一つのモジュールが、環状の開いた部分に近接しない。このため、環状の開いた部分で放熱が生じる場合でも、少なくとも一つのモジュールの熱がこの開いた部分から放熱することが抑えられる。その結果、検出素子による検出精度の低下が抑えられる。なお、開いた部分に対称な位置とは、制御基板の環状の中心を基準とした周方向で対称な位置を示す。   The controller-integrated rotating electrical machine according to claim 6 has an annular shape in which the control board is opened, and is arranged along an annular circumferential direction in which each module is opened, and at least one module is arranged in an annular shape. It arrange | positions in the position symmetrical to the part. According to this configuration, at least one module is not proximate to the annular open portion. For this reason, even when heat radiation occurs in the annular open portion, it is possible to suppress the heat of at least one module from radiating from the open portion. As a result, a decrease in detection accuracy due to the detection element can be suppressed. Note that the position symmetrical to the open portion means a position symmetrical in the circumferential direction with respect to the annular center of the control board.

また、この構成によると、少なくとも一つのモジュール以外のモジュールを、少なくとも一つのモジュールと環状の開いた部分の間に設置することとなる。この場合、少なくとも一つのモジュール以外の他のモジュールの熱を、環状の開いた部分で放熱できる。その結果、少なくとも一つのモジュールが隣接する他のモジュールからの熱の影響を抑えられる。   Further, according to this configuration, modules other than at least one module are installed between at least one module and the annular open portion. In this case, the heat of other modules other than at least one module can be radiated at the annular open portion. As a result, the influence of heat from other modules adjacent to at least one module can be suppressed.

請求項7に記載の制御装置一体型回転電機は、制御基板が開いた環状を有し、かつ各モジュールが開いた環状の周方向に沿って配設され、第1のモジュールは、環状の開いた部分に対称な位置に配設する。   The controller-integrated rotating electrical machine according to claim 7 has an annular shape in which the control board is opened, and is arranged along an annular circumferential direction in which each module is opened. It arrange | positions in the position symmetrical to the part.

この構成によると、第1のモジュールが、環状の開いた部分に対称な位置に位置することとなり、第1のモジュールの熱がこの開いた部分から放熱することが抑えられる。詳しくは、固定子巻線の状態(異常)を検出する第1のモジュールと、環状の開いた部分との距離(制御基板を介した伝熱距離)が長くなり、第1のモジュールが発熱した場合でも、環状の開いた部分から放熱が生じにくくなる。   According to this configuration, the first module is positioned at a position symmetrical to the annular open portion, and the heat of the first module is suppressed from being radiated from the open portion. Specifically, the distance (heat transfer distance through the control board) between the first module that detects the state (abnormality) of the stator winding and the annular open portion is increased, and the first module generates heat. Even in this case, heat radiation is less likely to occur from the annular open portion.

更に、この構成によると、第2のモジュールが、第1のモジュールと環状の開いた部分との間に位置することとなり、第1のモジュールが発熱した場合、環状の開いた部分に向かって伝熱をしても、間に配設した第2のモジュールが伝熱を阻害する。
これらの結果、この構成によると、第1のモジュールでの固定子巻線の状態(異常)を検出精度の低下が抑えられる。
Furthermore, according to this configuration, the second module is positioned between the first module and the annular open portion, and when the first module generates heat, the second module is transmitted toward the annular open portion. Even if heat is applied, the second module disposed between them inhibits heat transfer.
As a result, according to this configuration, a decrease in detection accuracy of the state (abnormality) of the stator winding in the first module can be suppressed.

請求項8に記載の制御装置一体型回転電機は、制御基板が開いた環状を有し、環状の開いた部分には、固定子巻線を制御するスイッチング素子を外部接続部材と接続する接続部材が設けられる。この構成によると、環状の開いた部分での放熱に接続部材も用いられる。接続部材は放熱性に優れており、モジュールが発熱した場合にモジュールの接続部材を介して伝熱を生じる。すなわち、環状の開いた部分における放熱の熱量を大きくすることができる。その結果、正常なモジュールが隣接する他のモジュールからの熱の影響を抑えられ、検出素子による検出精度の低下が抑えられる。   The control device-integrated rotating electrical machine according to claim 8 has an annular shape in which a control board is open, and a connecting member that connects a switching element that controls the stator winding to an external connecting member in the annular open portion Is provided. According to this configuration, the connection member is also used for heat dissipation in the annular open portion. The connecting member is excellent in heat dissipation, and heat is transferred through the connecting member of the module when the module generates heat. That is, it is possible to increase the amount of heat released at the annular open portion. As a result, the influence of heat from other modules adjacent to the normal module can be suppressed, and a decrease in detection accuracy by the detection element can be suppressed.

請求項9に記載の制御装置一体型回転電機は、電力変換装置は、外部接続部材と接続する接続部材とヒートシンクを一体成型した樹脂ケースに、制御基板及びモジュールを内包するように、樹脂でポッティングしている。この構成によると、樹脂でポッティングされていることから、モジュールの温度検出素子が、周囲の温度の影響を低減できる。また、電力変換装置内に異物が存在した場合に、ポッティングした樹脂が異物の接触や衝突を抑えることができる。その結果、検出素子による検出精度の低下が抑えられる。   The controller-integrated rotating electrical machine according to claim 9, wherein the power converter is potted with resin so that the control board and the module are contained in a resin case in which a connection member connected to an external connection member and a heat sink are integrally molded. doing. According to this structure, since it is potted with resin, the temperature detection element of a module can reduce the influence of ambient temperature. Further, when a foreign substance exists in the power conversion device, the potted resin can suppress contact and collision of the foreign substance. As a result, a decrease in detection accuracy due to the detection element can be suppressed.

実施形態の制御装置一体型回転電機の平面図である。It is a top view of the control device integrated rotary electric machine of the embodiment. 図1中のII−II矢視断面図である。It is II-II arrow sectional drawing in FIG. 実施形態での反回転電機側から見たケース部材の平面図である。It is a top view of the case member seen from the counter-rotating electric machine side in the embodiment. 図3中のIV−IV矢視断面図である。It is IV-IV arrow sectional drawing in FIG. 回転電機取り付け面側から見たケース部材の平面図である。It is a top view of the case member seen from the rotating electrical machine attachment surface side. 反回転電機側から見た固定部材の平面図である。It is a top view of the fixing member seen from the counter-rotating electric machine side. 固定部材の側面図である。It is a side view of a fixing member. 回転電機取り付け面側から見た固定部材の平面図である。It is a top view of the fixing member seen from the rotary electric machine attachment surface side. 反回転電機側から見た別の固定部材の平面図である。It is a top view of another fixing member seen from the non-rotating electric machine side. 別の固定部材の側面図である。It is a side view of another fixing member. 回転電機取り付け面側から見た別の固定部材の平面図である。It is a top view of another fixing member seen from the rotary electric machine attachment surface side. 反回転電機側から見たパワーモジュール用ヒートシンクの平面図である。It is a top view of the heat sink for power modules seen from the non-rotating electric machine side. パワーモジュール用ヒートシンクの側面図である。It is a side view of the heat sink for power modules. 回転電機取り付け面側から見たパワーモジュール用ヒートシンクの平面図である。It is a top view of the heat sink for power modules seen from the rotary electric machine attachment surface side. 反回転電機側から見た、パワーモジュールが配置された状態におけるケース部材の平面図である。It is a top view of a case member in the state where a power module was arranged seen from the counter-rotating electric machine side. 図15におけるXVI−XVI矢視断面図である。It is XVI-XVI arrow sectional drawing in FIG. 反回転電機側から見た、配線基板が配置された状態におけるケース部材の平面図である。It is a top view of a case member in the state where a wiring board was arranged seen from the counter-rotating electric machine side. 図17におけるXVIII−XVIII矢視断面図である。It is XVIII-XVIII arrow sectional drawing in FIG. 配線基板に実装された界磁回路IC及び界磁回路IC用ヒートシンク周辺の断面図である。It is sectional drawing of the heat sink for field circuit IC and field circuit IC mounted in the wiring board. 配線基板に実装されたマイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータ用ヒートシンク周辺の断面図である。It is sectional drawing of the periphery of the microcomputer mounted in the wiring board and the heat sink for microcomputers. 充電部材が充填された状態における制御装置の断面図である。It is sectional drawing of the control apparatus in the state with which the charging member was filled. 実施形態の制御装置一体型回転電機の回路図である。It is a circuit diagram of the control apparatus integrated rotary electric machine of the embodiment. 変形形態1の制御装置一体型回転電機の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a controller-integrated dynamoelectric machine according to a first modification. 変形形態2の制御装置一体型回転電機の断面図である。It is sectional drawing of the control apparatus integrated rotary electric machine of the modification 2. FIG.

以下、具体的な実施形態を用いて本発明をより詳しく説明する。実施形態では、本発明に係る制御装置一体型回転電機を、車両に搭載される制御装置一体型回転電機に適用した例を示す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail using specific embodiments. In the embodiment, an example in which the controller-integrated rotating electrical machine according to the present invention is applied to a controller-integrated rotating electrical machine mounted on a vehicle will be described.

[実施形態]
まず、図1〜図22を参照して本実施形態の制御装置一体型回転電機の構成について説明する。
本形態の制御装置一体型回転電機1は、車両に搭載され、バッテリB(一部の図では図示略。)から電力が供給されることで、車両を駆動するための駆動力を発生する装置である。また、車両のエンジンから駆動力が供給されることで、バッテリBを充電するための電力を発生する装置でもある。制御装置一体型回転電機1(以下、一体型回転電機1とも称する。)は、回転電機2と、制御装置3とを備えている。
図1は、本形態の制御装置一体型回転電機1を反回転電機側から見た平面図である。図2は、図1中のII−II矢視断面図である。
[Embodiment]
First, the configuration of the controller-integrated dynamoelectric machine of this embodiment will be described with reference to FIGS.
The controller-integrated rotating electrical machine 1 according to the present embodiment is mounted on a vehicle, and is supplied with electric power from a battery B (not shown in some drawings) to generate a driving force for driving the vehicle. It is. Moreover, it is also a device that generates electric power for charging the battery B when a driving force is supplied from the engine of the vehicle. The control device-integrated rotating electrical machine 1 (hereinafter also referred to as the integrated rotating electrical machine 1) includes a rotating electrical machine 2 and a control device 3.
FIG. 1 is a plan view of a control device-integrated rotating electrical machine 1 according to the present embodiment as viewed from the counter-rotating electrical machine side. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.

(回転電機)
回転電機2は、電力が供給されることで、車両を駆動するための駆動力を発生する機器である。また、エンジンから駆動力が供給されることで、バッテリを充電するための電力を発生する機器でもある。回転電機2は、ハウジング20と、固定子21と、回転子22と、スリップリング23と、ブラシ24と、回転角度検出用磁石25と、を備えている。
(Rotating electric machine)
The rotating electrical machine 2 is a device that generates a driving force for driving a vehicle when electric power is supplied. Moreover, it is also a device that generates electric power for charging the battery by supplying driving force from the engine. The rotating electrical machine 2 includes a housing 20, a stator 21, a rotor 22, a slip ring 23, a brush 24, and a rotation angle detection magnet 25.

ハウジング20は、固定子21及び回転子22を収容するとともに、回転子22を回転可能に支持する部材である。また、制御装置3が固定される部材でもある。ハウジング20は、制御装置3が固定される際に制御装置3と嵌合する、円弧板状の嵌合部20aを備えている。   The housing 20 is a member that houses the stator 21 and the rotor 22 and rotatably supports the rotor 22. Moreover, it is also a member to which the control apparatus 3 is fixed. The housing 20 includes an arcuate plate-like fitting portion 20a that fits with the control device 3 when the control device 3 is fixed.

固定子21は、磁路の一部を構成するとともに、電流が流れることで回転磁界を発生する部材である。固定子21は、固定子コア21aと、2組の固定子巻線21b、21cとを備えている。   The stator 21 is a member that forms a part of a magnetic path and generates a rotating magnetic field when a current flows. The stator 21 includes a stator core 21a and two sets of stator windings 21b and 21c.

回転子22は、磁路の一部を構成するとともに、電流が流れることで磁極を形成する部材である。回転子22は、回転軸22aと、回転子コア22bと、回転子巻線22cとを備えている。   The rotor 22 is a member that forms part of a magnetic path and forms a magnetic pole when a current flows. The rotor 22 includes a rotating shaft 22a, a rotor core 22b, and a rotor winding 22c.

スリップリング23及びブラシ24は、回転子巻線22cに直流を供給する部材である。スリップリング23は、絶縁部材23aを介して回転軸22aの外周面に固定されている。ブラシ24は、バネ24aによって回転軸22a側に押圧され、端面をスリップリング23の外周面に接触させた状態でブラシホルダ24bに保持されている。   The slip ring 23 and the brush 24 are members that supply direct current to the rotor winding 22c. The slip ring 23 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 22a via an insulating member 23a. The brush 24 is pressed by the spring 24a toward the rotating shaft 22a, and is held by the brush holder 24b in a state where the end surface is in contact with the outer peripheral surface of the slip ring 23.

回転角度検出用磁石25は、回転子22の回転角度を検出するための磁界を発生する部材である。回転角度検出用磁石25は、磁石ホルダ25aに保持された状態で、回転軸22aの軸方向端部に固定されている。   The rotation angle detection magnet 25 is a member that generates a magnetic field for detecting the rotation angle of the rotor 22. The rotation angle detection magnet 25 is fixed to the axial end of the rotation shaft 22a while being held by the magnet holder 25a.

(制御装置)
制御装置3は、回転電機2に駆動力を発生させるために、バッテリBから回転電機2に供給される電力を制御する装置である。また、バッテリBを充電するために、回転電機2の発生した電力を変換してバッテリBに供給する装置でもある。制御装置3は、電力変換装置に相当する。
(Control device)
The control device 3 is a device that controls the electric power supplied from the battery B to the rotating electrical machine 2 in order to cause the rotating electrical machine 2 to generate a driving force. Moreover, in order to charge the battery B, it is also a device that converts the electric power generated by the rotating electrical machine 2 and supplies it to the battery B. The control device 3 corresponds to a power conversion device.

制御装置3は、図2、図3及び図17に示すように、配線基板30と、電源配線部材31a、31bと、固定子配線部材31cと、回転子配線部材31d、外部通信用配線部材31eと、回転角度検出回路IC32と、パワーモジュール33(33A、33B、33C)と、界磁回路IC34と、マイクロコンピュータ35と、ケース部材36aと、固定部材36b、36cと、蓋部材36dと、パワーモジュール用ヒートシンク37(37A、37B、37C)と、界磁回路IC用ヒートシンク37Dと、マイクロコンピュータ用ヒートシンク37Eと、充填部材38と、を備えている。   As shown in FIGS. 2, 3 and 17, the control device 3 includes a wiring board 30, power supply wiring members 31a and 31b, a stator wiring member 31c, a rotor wiring member 31d, and an external communication wiring member 31e. The rotation angle detection circuit IC32, the power module 33 (33A, 33B, 33C), the field circuit IC34, the microcomputer 35, the case member 36a, the fixing members 36b, 36c, the lid member 36d, the power A module heat sink 37 (37A, 37B, 37C), a field circuit IC heat sink 37D, a microcomputer heat sink 37E, and a filling member 38 are provided.

図3は、本形態の制御装置一体型回転電機1のケース部材36aを反回転電機側から見た平面図である。図17は、配線基板30が配置された状態のケース部材36aを反回転電機側から見た平面図である。   FIG. 3 is a plan view of the case member 36a of the controller-integrated dynamoelectric machine 1 of this embodiment as viewed from the counter-rotating electric machine side. FIG. 17 is a plan view of the case member 36a with the wiring board 30 disposed as viewed from the counter-rotating electric machine side.

配線基板30は、回転角度検出回路IC32、パワーモジュール33A、33B、33C、界磁回路IC34及びマイクロコンピュータ35の間を配線するための板状の内部配線部材である。配線基板30は、表面及び内層に配線パターンが形成されている。配線基板30は制御基板に相当し、パワーモジュール33(33A、33B、33C)がモジュールに相当する。   The wiring board 30 is a plate-like internal wiring member for wiring between the rotation angle detection circuit IC32, the power modules 33A, 33B, and 33C, the field circuit IC34, and the microcomputer 35. The wiring substrate 30 has a wiring pattern formed on the surface and the inner layer. The wiring board 30 corresponds to a control board, and the power modules 33 (33A, 33B, 33C) correspond to modules.

配線基板30は、回転電機2の回転軸22aの伸びる方向に垂直な方向に広がるように、かつ一部が開いた環状をなすように形成されている。ここで、開いた環状とは、周方向の一部が開いた環状、すなわち、周方向の一部で中心方向に欠損した形状を示す。具体的には、C字状やU字状を例示できる。さらに、開いた環状の周方向の一部で中心方向に欠損した形状において、欠損した部分が中心(重心)に到達していなくてもよい。つまり、外周の端部から、中心方向に一部が欠損した構成でもよい。   The wiring board 30 is formed so as to spread in a direction perpendicular to the direction in which the rotating shaft 22a of the rotating electrical machine 2 extends, and to form an annular shape with a part opened. Here, the open annular shape indicates an annular shape in which a part in the circumferential direction is open, that is, a shape that is missing in the central direction at a part in the circumferential direction. Specifically, C shape and U shape can be illustrated. Further, in a shape that is missing in the center direction in a part of the open annular circumferential direction, the missing part may not reach the center (center of gravity). That is, a configuration in which a part of the outer peripheral end portion is missing in the central direction may be used.

電源配線部材31a、31bは、図3及び図4に示すように、配線基板30の電源接続部及びパワーモジュール33A、33B、33Cの電源端子を、ケース部材36aの外部に設けられたバッテリBに配線するための導電性の金属からなる外部配線部材である。例えば、銅板や鋼板を屈曲成形して構成される部材である。図4は、図3中のIV−IV矢視断面図である。   As shown in FIGS. 3 and 4, the power supply wiring members 31a and 31b are connected to the battery B provided outside the case member 36a with the power supply connection portion of the wiring board 30 and the power supply terminals of the power modules 33A, 33B, and 33C. It is an external wiring member made of a conductive metal for wiring. For example, a member formed by bending a copper plate or a steel plate. 4 is a cross-sectional view taken along arrows IV-IV in FIG.

電源配線部材31a、31bは、配線基板30との接続部31f、31g及びパワーモジュール33A、33B、33Cとの接続部31h、31iをケース部材36aの内部に露出させるとともに、バッテリBとの接続部31j、31kをケース部材36aの外部に露出させた状態でケース部材36aにインサート成形されている。   The power supply wiring members 31a, 31b expose the connection portions 31f, 31g to the wiring board 30 and the connection portions 31h, 31i to the power modules 33A, 33B, 33C to the inside of the case member 36a and also connect to the battery B. The case member 36a is insert-molded with 31j and 31k exposed to the outside of the case member 36a.

電源配線部材31bは、配線基板30の開いた環状の開いた部分に突出し、その先端に外部のバッテリBと接続する接続端子(図示せず)を設けることができる。接続端子は、バッテリBに配線するための導電性の金属からなる部材である。例えば、銅板や鋼板を屈曲成形して構成される部材であり、好ましくは鋼板を曲成してなる部材である。接続端子を鋼板から形成することで、電源配線部材31bが銅のような軟質の金属よりなる場合でも、外部のバッテリBと接続するための外部の端子と強固に接続できる。この場合、接続端子は、電源配線部材31bとともにケース部材36aにインサート成形されていることが好ましい。   The power supply wiring member 31b protrudes from the open annular portion of the wiring board 30, and a connection terminal (not shown) for connecting to the external battery B can be provided at the tip. The connection terminal is a member made of a conductive metal for wiring to the battery B. For example, a member formed by bending a copper plate or a steel plate, preferably a member formed by bending a steel plate. By forming the connection terminal from a steel plate, even when the power supply wiring member 31b is made of a soft metal such as copper, it can be firmly connected to an external terminal for connection to the external battery B. In this case, the connection terminal is preferably insert-molded in the case member 36a together with the power supply wiring member 31b.

固定子配線部材31cは、図3〜図5に示すように、パワーモジュール33A、33B、33Cの出力端子を、ケース部材36aの外部に設けられた固定子巻線21b、21cに配線するための導電性の金属からなる外部配線部材である。固定子配線部材31cは、例えば、銅板や鋼板を屈曲成形して構成される部材である。固定子配線部材31cは、パワーモジュール33A、33B、33Cとの接続部31lをケース部材36aの内部に露出させるとともに、固定子巻線21bとの接続部31mをケース部材36aの外部に露出させた状態でケース部材36aにインサート成形されている。図5は、ケース部材36aを回転電機取り付け面側から見た平面図である。   As shown in FIGS. 3 to 5, the stator wiring member 31 c is used to wire the output terminals of the power modules 33 </ b> A, 33 </ b> B, and 33 </ b> C to the stator windings 21 b and 21 c provided outside the case member 36 a. An external wiring member made of a conductive metal. The stator wiring member 31c is a member configured by bending a copper plate or a steel plate, for example. In the stator wiring member 31c, the connection portion 31l with the power modules 33A, 33B, and 33C is exposed inside the case member 36a, and the connection portion 31m with the stator winding 21b is exposed outside the case member 36a. In the state, it is insert-molded in the case member 36a. FIG. 5 is a plan view of the case member 36a as viewed from the rotating electrical machine mounting surface side.

回転子配線部材31dは、配線基板30の回転子巻線接続部を、ケース部材36aの外部に設けられた回転子巻線22cに、ブラシ24及びスリップリング23を介して配線するための導電性の金属からなる外部配線部材である。例えば銅板や鋼板を屈曲成形して構成される部材である。回転子配線部材31dは、配線基板30との接続部31nをケース部材36aの内部に露出させるとともに、ブラシ24との接続部31oをケース部材36aの外部に露出させた状態でケース部材36aにインサート成形されている。   The rotor wiring member 31d is conductive for wiring the rotor winding connecting portion of the wiring board 30 to the rotor winding 22c provided outside the case member 36a via the brush 24 and the slip ring 23. This is an external wiring member made of the above metal. For example, it is a member formed by bending a copper plate or a steel plate. The rotor wiring member 31d is inserted into the case member 36a in a state where the connection portion 31n with the wiring board 30 is exposed inside the case member 36a and the connection portion 31o with the brush 24 is exposed outside the case member 36a. Molded.

外部通信用配線部材31eは、配線基板30の外部通信用接続部を、ケース部材36aの外部に設けられた外部装置に配線するための導電性の金属からなる外部配線部材である。例えば銅板や鋼板を屈曲成形して構成される部材である。外部通信用配線部材31eは、配線基板30との接続部31pをケース部材36aの内部に露出させるとともに、外部装置との接続部31qをケース部材36aの外部に露出させた状態でケース部材36aにインサート成形されている。   The external communication wiring member 31e is an external wiring member made of a conductive metal for wiring the external communication connection portion of the wiring board 30 to an external device provided outside the case member 36a. For example, it is a member formed by bending a copper plate or a steel plate. The external communication wiring member 31e is connected to the case member 36a in a state where the connection portion 31p with the wiring board 30 is exposed inside the case member 36a and the connection portion 31q with the external device is exposed outside the case member 36a. Insert molded.

回転角度検出回路IC32は、回転角度検出用磁石25の発生した磁界から回転子22の回転角度を検出するための回路を構成する電子部品である。回転角度検出回路IC32は、配線基板30に設けられる。   The rotation angle detection circuit IC 32 is an electronic component that constitutes a circuit for detecting the rotation angle of the rotor 22 from the magnetic field generated by the rotation angle detection magnet 25. The rotation angle detection circuit IC32 is provided on the wiring board 30.

パワーモジュール33は、インバータ回路を構成する電子部品である。パワーモジュール33は、複数である4つのスイッチング素子(MOSFET33a〜33d)と、ダイオード33eと、温度検出素子33fと、を備えている。パワーモジュール33は、マイクロコンピュータ35によって制御され、所定タイミングでスイッチング素子(MOSFET33a〜33d)をスイッチングさせることで、バッテリBから供給される直流を3相交流に変換して固定子巻線21b、21cに供給する。また、スイッチング素子(MOSFET33a〜33d)のスイッチングを停止させることで、ダイオード33eによって固定子巻線21b、21cから供給される3相交流を直流に変換してバッテリBに供給する。   The power module 33 is an electronic component that constitutes an inverter circuit. The power module 33 includes a plurality of four switching elements (MOSFETs 33a to 33d), a diode 33e, and a temperature detection element 33f. The power module 33 is controlled by the microcomputer 35 and switches the switching elements (MOSFETs 33a to 33d) at a predetermined timing, thereby converting the direct current supplied from the battery B into a three-phase alternating current and stator windings 21b and 21c. To supply. Further, by stopping switching of the switching elements (MOSFETs 33a to 33d), the three-phase alternating current supplied from the stator windings 21b and 21c is converted into direct current by the diode 33e and supplied to the battery B.

本形態では、パワーモジュール33として、3つのパワーモジュール33A、33B、33Cを備える。図22は、本形態の制御装置一体型回転電機1の回路図である。   In this embodiment, the power module 33 includes three power modules 33A, 33B, and 33C. FIG. 22 is a circuit diagram of the controller-integrated dynamoelectric machine 1 of this embodiment.

パワーモジュール33Aは、4つのスイッチング素子(MOSFET33Aa〜33Ad)を有する。MOSFET33Aa、33Ab及びMOSFET33Ac、33Adは、それぞれ直列接続されている。MOSFET33Aa、33AcのソースがMOSFET33Ab、33Adのドレインにそれぞれ接続されている。直列接続した2つのMOSFET33Aa、33Abのうち、バッテリBの正極側に接続するMOSFET33Aaは高電位側スイッチング素子に当たり、MOSFET33Abは低電位側スイッチング素子に当たる。パワーモジュール33Aは、少なくとも一つのモジュールや、第1のモジュールに相当する。   The power module 33A has four switching elements (MOSFETs 33Aa to 33Ad). The MOSFETs 33Aa and 33Ab and the MOSFETs 33Ac and 33Ad are connected in series. The sources of the MOSFETs 33Aa and 33Ac are connected to the drains of the MOSFETs 33Ab and 33Ad, respectively. Of the two MOSFETs 33Aa and 33Ab connected in series, the MOSFET 33Aa connected to the positive side of the battery B corresponds to the high potential side switching element, and the MOSFET 33Ab corresponds to the low potential side switching element. The power module 33A corresponds to at least one module or a first module.

パワーモジュール33Bは、4つのスイッチング素子(MOSFET33Ba〜33Bd)を有する。MOSFET33Ba、33Bb及びMOSFET33Bc、33Bdは、それぞれ直列接続されている。MOSFET33Ba、33BcのソースがMOSFET33Bb、33Bdのドレインにそれぞれ接続されている。直列接続した2つのMOSFET33Ba、33Bbのうち、バッテリBの正極側に接続するMOSFET33Baは高電位側スイッチング素子に当たり、MOSFET33Bbは低電位側スイッチング素子に当たる。パワーモジュール33Bは、第2のモジュールに相当する。   The power module 33B has four switching elements (MOSFETs 33Ba to 33Bd). The MOSFETs 33Ba and 33Bb and the MOSFETs 33Bc and 33Bd are connected in series. The sources of the MOSFETs 33Ba and 33Bc are connected to the drains of the MOSFETs 33Bb and 33Bd, respectively. Of the two MOSFETs 33Ba and 33Bb connected in series, the MOSFET 33Ba connected to the positive side of the battery B corresponds to the high potential side switching element, and the MOSFET 33Bb corresponds to the low potential side switching element. The power module 33B corresponds to a second module.

パワーモジュール33Cは、4つのスイッチング素子(MOSFET33Ca〜33Cd)を有する。MOSFET33Ca、33Cb及びMOSFET33Cc、33Cdは、それぞれ直列接続されている。MOSFET33Ca、33CcのソースがMOSFET33Cb、33Cdのドレインにそれぞれ接続されている。直列接続した2つのMOSFET33Ca、33Cbのうち、バッテリBの正極側に接続するMOSFET33Caは高電位側スイッチング素子に当たり、MOSFET33Cbは低電位側スイッチング素子に当たる。パワーモジュール33Cは、第2のモジュールに相当する。   The power module 33C has four switching elements (MOSFETs 33Ca to 33Cd). The MOSFETs 33Ca and 33Cb and the MOSFETs 33Cc and 33Cd are respectively connected in series. The sources of the MOSFETs 33Ca and 33Cc are connected to the drains of the MOSFETs 33Cb and 33Cd, respectively. Of the two MOSFETs 33Ca and 33Cb connected in series, the MOSFET 33Ca connected to the positive side of the battery B corresponds to the high potential side switching element, and the MOSFET 33Cb corresponds to the low potential side switching element. The power module 33C corresponds to a second module.

図22に示すように、パワーモジュール33Aは、MOSFET33Aa、33Abが1組の3相固定子巻線21bに、MOSFET33Ac、33Adが別の1組の3相固定子巻線21cに、それぞれ接続されている。すなわち、パワーモジュール33Aは、2組の3相固定子巻線21b、21cを制御する。   As shown in FIG. 22, in the power module 33A, MOSFETs 33Aa and 33Ab are connected to one set of three-phase stator windings 21b, and MOSFETs 33Ac and 33Ad are connected to another set of three-phase stator windings 21c. Yes. That is, the power module 33A controls the two sets of three-phase stator windings 21b and 21c.

パワーモジュール33Bは、MOSFET33Ba〜33Bdが1組の3相固定子巻線21bに接続している。パワーモジュール33Cは、MOSFET33Ca〜33Cdが別の1組の3相固定子巻線21cに接続している。すなわち、パワーモジュール33B、33Cは、それぞれ異なる1組の3相固定子巻線21b、21cを制御する。   In the power module 33B, MOSFETs 33Ba to 33Bd are connected to a set of three-phase stator windings 21b. In the power module 33C, MOSFETs 33Ca to 33Cd are connected to another set of three-phase stator windings 21c. That is, the power modules 33B and 33C control different sets of three-phase stator windings 21b and 21c, respectively.

パワーモジュール33A、33B、33Cに搭載した温度検出素子33Af、33Bf、33Cfは、それぞれが搭載されるモジュール33A、33B、33Cの温度を検出する。温度検出素子33Af、33Bf、33Cfは、従来と同様のものを用いることができ、本形態ではダイオードが用いられる。温度検出素子33Af、33Bf、33Cfは、検出素子にも相当する。温度検出素子33Af、33Bf、33Cfは、パワーモジュール33A、33B、33Cに搭載される位置が限定されるものではなく、4つのスイッチング素子(MOSFET33a〜33d)の中心(各スイッチング素子からの距離が等しい位置)に搭載(設置)することが好ましい。   The temperature detection elements 33Af, 33Bf, and 33Cf mounted on the power modules 33A, 33B, and 33C detect the temperatures of the modules 33A, 33B, and 33C on which the respective modules are mounted. The temperature detection elements 33Af, 33Bf, and 33Cf can be the same as those used in the prior art, and a diode is used in this embodiment. The temperature detection elements 33Af, 33Bf, and 33Cf also correspond to detection elements. The temperature detection elements 33Af, 33Bf, and 33Cf are not limited to the positions where they are mounted on the power modules 33A, 33B, and 33C, and the centers of the four switching elements (MOSFETs 33a to 33d) (the distances from the respective switching elements are equal). It is preferably mounted (installed) at the position.

温度検出素子33Af、33Bf、33Cfを、パワーモジュール33A、33B、33Cに搭載する態様は限定されない。例えば、パワーモジュール33A、33B、33Cがスイッチング素子(MOSFET33a〜33d)等の電子部品を配線部材とともに樹脂でモールドして一体に形成している場合には、温度検出素子33Af、33Bf、33Cfを一体にモールドした構成としても、モールド樹脂に当接して配置した構成(貼り付け構成)としてもよい。   A mode in which the temperature detection elements 33Af, 33Bf, and 33Cf are mounted on the power modules 33A, 33B, and 33C is not limited. For example, when the power modules 33A, 33B, and 33C are integrally formed by molding electronic components such as switching elements (MOSFETs 33a to 33d) together with a wiring member with a resin, the temperature detection elements 33Af, 33Bf, and 33Cf are integrated. It is good also as a structure (pasting structure) arrange | positioned by contact | abutting to mold resin also as a structure molded in this.

パワーモジュール33A、33B、33Cは、配線基板30の開いた環状の周方向に沿って配置される。配線基板30の開いた環状の周方向の一方の端部から他方の端部に向かって(図3で、時計回りの方向に沿って)、パワーモジュール33B、33A、33Cの順序で配置される。   The power modules 33 </ b> A, 33 </ b> B, and 33 </ b> C are arranged along an annular circumferential direction in which the wiring substrate 30 is opened. The power modules 33B, 33A, and 33C are arranged in this order from one end of the annular ring-shaped circumferential direction of the wiring board 30 toward the other end (along the clockwise direction in FIG. 3). .

より具体的には、パワーモジュール33Aは、配線基板30の開いた環状において、開いた部分に対称な位置に配設する。パワーモジュール33B、33Cは、パワーモジュール33Aの周方向の両側に配設する。この構成により、図3のIV−IV線の上側に、1組の3相固定子巻線21bの制御を行うスイッチング素子(MOSFET33Aa〜33Ab、33Ba〜33Bd)が配される。図3のIV−IV線の下側に、1組の3相固定子巻線21cの制御を行うスイッチング素子(MOSFET33Ac〜33Ad、33Ca〜33Cd)が配される。
界磁回路IC34は、マイクロコンピュータ35によって制御され、回転子巻線22cに直流を供給するための回路を構成する電子部品である。
More specifically, the power module 33 </ b> A is disposed at a position symmetrical to the opened portion in the opened annular shape of the wiring board 30. The power modules 33B and 33C are disposed on both sides in the circumferential direction of the power module 33A. With this configuration, switching elements (MOSFETs 33Aa to 33Ab, 33Ba to 33Bd) for controlling the set of three-phase stator windings 21b are arranged above the IV-IV line in FIG. Switching elements (MOSFETs 33Ac to 33Ad, 33Ca to 33Cd) for controlling the set of three-phase stator windings 21c are arranged below the IV-IV line in FIG.
The field circuit IC 34 is an electronic component that is controlled by the microcomputer 35 and constitutes a circuit for supplying direct current to the rotor winding 22c.

マイクロコンピュータ35は、外部から入力される指令、及び、回転角度検出回路IC32の検出結果に基づいて、パワーモジュール33A、33B、33C及び界磁回路IC34を制御する電子部品である。マイクロコンピュータ35は、予め記憶されているプログラムに従って動作し、パワーモジュール33A、33B、33C及び界磁回路IC34を制御する。   The microcomputer 35 is an electronic component that controls the power modules 33 </ b> A, 33 </ b> B, 33 </ b> C and the field circuit IC 34 based on a command input from the outside and a detection result of the rotation angle detection circuit IC <b> 32. The microcomputer 35 operates in accordance with a program stored in advance and controls the power modules 33A, 33B, 33C and the field circuit IC 34.

また、マイクロコンピュータ35は、パワーモジュール33A、33B、33Cに搭載した温度検出素子33Af、33Bf、33Cfからの検出信号が入力し、パワーモジュール33A、33B、33Cの状態を検知する。   Further, the microcomputer 35 receives detection signals from the temperature detection elements 33Af, 33Bf, 33Cf mounted on the power modules 33A, 33B, 33C, and detects the states of the power modules 33A, 33B, 33C.

詳しくは、パワーモジュール33Aに搭載した温度検出素子33Afが、パワーモジュール33Aの異常発熱を検出したら、2組の固定子巻線の少なくとも一方の異常と判定する。そして、パワーモジュール33B、33Cに搭載した温度検出素子33Bf、33Cfが、パワーモジュール33B、33Cのいずれか一方に異常発熱を検出したら、パワーモジュール33Aでの検出結果と合わせて、対応する組の固定子巻線の異常と判定する。   Specifically, when the temperature detection element 33Af mounted on the power module 33A detects abnormal heat generation of the power module 33A, it is determined that at least one of the two sets of stator windings is abnormal. When the temperature detection elements 33Bf and 33Cf mounted on the power modules 33B and 33C detect abnormal heat generation in one of the power modules 33B and 33C, the corresponding set is fixed together with the detection result in the power module 33A. Judged as abnormal winding.

なお、パワーモジュール33A、33B、33C、界磁回路IC34及びマイクロコンピュータ35は、動作中に発熱する。界磁回路IC34及びマイクロコンピュータ35は、発熱量が低い低発熱電子部品である。一方、パワーモジュール33A、33B、33Cは、界磁回路IC34やマイクロコンピュータ35より発熱量が高い高発熱電子部品である。これらの発熱する部品には、後述のヒートシンク37A〜37Eが組み付けられる。   The power modules 33A, 33B, 33C, the field circuit IC 34, and the microcomputer 35 generate heat during operation. The field circuit IC 34 and the microcomputer 35 are low heat generation electronic components that generate a small amount of heat. On the other hand, the power modules 33 </ b> A, 33 </ b> B, and 33 </ b> C are high heat generation electronic components that generate a higher amount of heat than the field circuit IC 34 and the microcomputer 35. Heat sinks 37A to 37E, which will be described later, are assembled to these heat generating components.

ケース部材36aは、図2〜図5、図15〜図21に示すように、回転角度検出回路IC32、パワーモジュール33A、33B、33C、界磁回路IC34及びマイクロコンピュータ35を収容する樹脂からなる部材である。ケース部材36aは、底部36eと、周壁部36fと、開口部36gと、嵌合部36hと、を備えている。底部36eは、板状の部位である。周壁部36fは、底部36eの一面側に形成される筒状の部位である。開口部36gは、周壁部36fの反底部側に形成される開口した部位である。嵌合部36hは、底部36eの他面側に形成され、回転電機2に固定される際にハウジング20の嵌合部20aと嵌合する、円弧板状の部位である。   As shown in FIGS. 2 to 5 and 15 to 21, the case member 36 a is a member made of resin that houses the rotation angle detection circuit IC 32, the power modules 33 A, 33 B, and 33 C, the field circuit IC 34, and the microcomputer 35. It is. The case member 36a includes a bottom portion 36e, a peripheral wall portion 36f, an opening portion 36g, and a fitting portion 36h. The bottom part 36e is a plate-shaped part. The peripheral wall portion 36f is a cylindrical portion formed on one surface side of the bottom portion 36e. The opening part 36g is an opened part formed on the side opposite to the bottom part of the peripheral wall part 36f. The fitting portion 36 h is an arc plate-like portion that is formed on the other surface side of the bottom portion 36 e and fits with the fitting portion 20 a of the housing 20 when being fixed to the rotating electrical machine 2.

図15は、パワーモジュール33A、33B、33Cが配置された状態のケース部材36aを反回転電機側から見た平面図である。図16は、図15中のXVI−XVI矢視断面図である。   FIG. 15 is a plan view of the case member 36a in which the power modules 33A, 33B, and 33C are disposed as viewed from the counter-rotating electric machine side. 16 is a cross-sectional view taken along arrow XVI-XVI in FIG.

固定部材36b、36cは、ケース部材36aをハウジング20に固定するための金属からなる部材である。また、回転電機2の発生した熱を放熱する部材でもある。例えばアルミニウムからなる部材である。   The fixing members 36 b and 36 c are members made of metal for fixing the case member 36 a to the housing 20. Further, it is also a member that radiates heat generated by the rotating electrical machine 2. For example, a member made of aluminum.

図6〜図8に示すように、固定部材36bは、本体部36i、と、フィン部36jと、孔部36kとを備えている。図9〜図11に示すように、固定部材36cは、本体部36lと、フィン部36mと、孔部36nとを備えている。本体部36i、36lは、板状の部位である。フィン部36j、36mは、本体部36i、36lの一面側に所定間隔をあけて複数形成される薄板状の部位である。孔部36k、36nは、本体部36i、36lに形成される、ケース部材36aをハウジング20に固定するためのボルトが挿通する部位である。図5に示すように、固定部材36b、36cは、フィン部36j、36m及び孔部36k、36nを、回転電機2側のケース部材36aの外部に露出させた状態で、ケース部材36aにインサート成形されている。   As shown in FIGS. 6 to 8, the fixing member 36b includes a main body portion 36i, a fin portion 36j, and a hole portion 36k. As shown in FIGS. 9 to 11, the fixing member 36c includes a main body portion 36l, a fin portion 36m, and a hole portion 36n. The main body portions 36i and 36l are plate-like portions. The fin portions 36j and 36m are thin plate-like portions formed on the one surface side of the main body portions 36i and 36l at a predetermined interval. The holes 36k and 36n are portions through which bolts for fixing the case member 36a to the housing 20 formed in the main body portions 36i and 36l are inserted. As shown in FIG. 5, the fixing members 36b and 36c are insert-molded into the case member 36a in a state where the fin portions 36j and 36m and the hole portions 36k and 36n are exposed to the outside of the case member 36a on the rotating electrical machine 2 side. Has been.

図6は、固定部材36bを反回転電機側から見た平面図である。図7は、固定部材36bの側面図である。図8は、固定部材36bを回転電機取り付け面側から見た平面図である。図9は、固定部材36cを反回転電機側から見た平面図である。図10は、固定部材36cの側面図である。図11は、固定部材36cを回転電機取り付け面側から見た平面図である。
蓋部材36dは、開口部36gを覆うための樹脂からなる板状の部材である。
FIG. 6 is a plan view of the fixing member 36b as viewed from the counter-rotating electric machine side. FIG. 7 is a side view of the fixing member 36b. FIG. 8 is a plan view of the fixing member 36b as viewed from the rotating electrical machine mounting surface side. FIG. 9 is a plan view of the fixing member 36c as viewed from the counter-rotating electric machine side. FIG. 10 is a side view of the fixing member 36c. FIG. 11 is a plan view of the fixing member 36c as viewed from the rotating electrical machine mounting surface side.
The lid member 36d is a plate-like member made of resin for covering the opening 36g.

パワーモジュール用ヒートシンク37Aは、パワーモジュール33Aの発生した熱をケース部材36aの外部に放熱するための金属からなる高発熱用放熱部材である。例えばアルミニウムからなる部材である。パワーモジュール33Bにはパワーモジュール用ヒートシンク37Bが、パワーモジュール33Cにはパワーモジュール用ヒートシンク37Cが、それぞれ組み付けられる。   The power module heat sink 37A is a heat-generating member for high heat generation made of metal for radiating the heat generated by the power module 33A to the outside of the case member 36a. For example, a member made of aluminum. The power module 33B is assembled with a power module heat sink 37B, and the power module 33C is assembled with a power module heat sink 37C.

パワーモジュール用ヒートシンク37Aは、図12〜図14に示すように、本体部37Aaと、フィン部37Abとを備えている。本体部37Aaは、板状の部位である。フィン部37Abは、本体部37Aaの一面側に所定間隔をあけて複数形成される薄板状の部位である。パワーモジュール用ヒートシンク37Aは、表面にアルマイト被膜(陽極酸化被膜)が形成されている。パワーモジュール用ヒートシンク37Aは、本体部37Aaの他面をケース部材36aの内部に露出させるとともに、フィン部37Abを回転電機2側のケース部材36aの外部に露出させた状態で、電気的に絶縁され、底部36eにインサート成形されている。パワーモジュール用ヒートシンク37B、37Cは、パワーモジュール用ヒートシンク37Aと同様な構成を備える。すなわち、パワーモジュール用ヒートシンク37Bは、本体部37Baと、フィン部37Bbとを備えている。パワーモジュール用ヒートシンク37Cは、本体部37Caと、フィン部37Cbとを備えている。   As shown in FIGS. 12 to 14, the power module heat sink 37 </ b> A includes a main body portion 37 </ b> Aa and a fin portion 37 </ b> Ab. The main body 37Aa is a plate-shaped part. The fin portion 37Ab is a thin plate-like portion formed on the one surface side of the main body portion 37Aa at a predetermined interval. The power module heat sink 37A has an alumite film (anodized film) formed on the surface thereof. The power module heat sink 37A is electrically insulated with the other surface of the body portion 37Aa exposed to the inside of the case member 36a and the fin portion 37Ab exposed to the outside of the case member 36a on the rotating electrical machine 2 side. The bottom portion 36e is insert-molded. The power module heat sinks 37B and 37C have the same configuration as the power module heat sink 37A. That is, the power module heat sink 37B includes a main body portion 37Ba and a fin portion 37Bb. The power module heat sink 37C includes a main body portion 37Ca and a fin portion 37Cb.

図12は、パワーモジュール用ヒートシンク37Aを反回転電機側から見た平面図である。図13は、パワーモジュール用ヒートシンク37Aの側面図である。図14は、パワーモジュール用ヒートシンク37Aを回転電機取り付け面側から見た平面図である。   FIG. 12 is a plan view of the power module heat sink 37A as viewed from the counter-rotating electric machine side. FIG. 13 is a side view of the power module heat sink 37A. FIG. 14 is a plan view of the power module heat sink 37A as viewed from the rotating electrical machine mounting surface side.

界磁回路IC用ヒートシンク37Dは、界磁回路IC34の発生した熱をケース部材36aの外部に放熱するための金属からなる低発熱用放熱部材である。例えばアルミニウムからなる部材である。界磁回路IC用ヒートシンク37Dは、パワーモジュール用ヒートシンク37Aと同様な構成(形状)とすることができる。すなわち、本体部37Daと、フィン部37Dbとを備えている。   The heat sink 37D for the field circuit IC is a low heat generation heat radiating member made of metal for radiating the heat generated by the field circuit IC 34 to the outside of the case member 36a. For example, a member made of aluminum. The field circuit IC heat sink 37D can have the same configuration (shape) as the power module heat sink 37A. That is, it includes a main body portion 37Da and a fin portion 37Db.

マイクロコンピュータ用ヒートシンク37Eは、マイクロコンピュータ35の発生した熱をケース部材36aの外部に放熱するための金属からなる低発熱用放熱部材部材である。例えばアルミニウムからなる部材である。マイクロコンピュータ用ヒートシンク37Eも、界磁回路IC用ヒートシンク37Dやパワーモジュール用ヒートシンク37Aと同様な構成(形状)とすることができる。すなわち、本体部37Eaと、フィン部37Ebとを備えている。   The microcomputer heat sink 37E is a low heat-dissipating member made of metal for dissipating the heat generated by the microcomputer 35 to the outside of the case member 36a. For example, a member made of aluminum. The microcomputer heat sink 37E can also have the same configuration (shape) as the field circuit IC heat sink 37D and the power module heat sink 37A. That is, a main body portion 37Ea and a fin portion 37Eb are provided.

固定部材36b、36c、パワーモジュール用ヒートシンク37A、37B、37C、界磁回路IC用ヒートシンク37D及びマイクロコンピュータ用ヒートシンク37Eは、互いに間隔を隔てた状態(すなわち、熱的に絶縁した状態)で、ケース部材36aをなす樹脂を間に介在させた状態でケース部材36aにインサート成形されている。すなわち、各ヒートシンクを介しての熱の移動が規制されている。   The fixing members 36b and 36c, the power module heat sinks 37A, 37B, and 37C, the field circuit IC heat sink 37D, and the microcomputer heat sink 37E are spaced apart from each other (that is, thermally insulated) in the case. The case member 36a is insert-molded with the resin constituting the member 36a interposed therebetween. That is, the movement of heat through each heat sink is restricted.

パワーモジュール用ヒートシンク37A、37B、37C、界磁回路IC用ヒートシンク37D及びマイクロコンピュータ用ヒートシンク37Eは、ケース部材36aの回転電機取り付け面側から見た総面積が、ケース部材36aの回転電機取り付け面側から見たケース部材36aの輪郭によって囲まれた面積より小さくなるように設定されている。固定部材36b、36cは、ケース部材36aの回転電機取り付け面側から見た総面積が、ケース部材36aの回転電機取り付け面側から見たパワーモジュール用ヒートシンク37A、37B、37C、界磁回路IC用ヒートシンク37D及びマイクロコンピュータ用ヒートシンク37Eの総面積より小さくなるように設定されている。   The power module heat sinks 37A, 37B, 37C, the field circuit IC heat sink 37D, and the microcomputer heat sink 37E have a total area as viewed from the rotating electrical machine mounting surface side of the case member 36a, and the rotating electrical machine mounting surface side of the case member 36a. Is set to be smaller than the area surrounded by the outline of the case member 36a as viewed from above. The fixed members 36b and 36c have a total area as viewed from the rotating electrical machine mounting surface side of the case member 36a. The power module heat sinks 37A, 37B and 37C and the field circuit IC are viewed from the rotating electrical machine mounting surface side of the case member 36a. It is set to be smaller than the total area of the heat sink 37D and the microcomputer heat sink 37E.

パワーモジュール33Aは、パワーモジュール用ヒートシンク37Aの本体部37Aaの他面に、絶縁性を有する薄板状の熱伝導部材39を介して接触した状態で配置されている。パワーモジュール33Aの電源端子は電源配線部材31a、31bの接続部31h、31iに、出力端子は固定子配線部材31cの接続部31lにそれぞれ接続されている。パワーモジュール33B、33Cも、パワーモジュール33Aと同様に各ヒートシンク37B、37Cが接続し、外部端子に接続する。   The power module 33A is disposed in contact with the other surface of the main body portion 37Aa of the power module heat sink 37A via a thin plate-like heat conduction member 39 having insulation properties. The power terminal of the power module 33A is connected to the connection portions 31h and 31i of the power supply wiring members 31a and 31b, and the output terminal is connected to the connection portion 31l of the stator wiring member 31c. Similarly to the power module 33A, the power modules 33B and 33C are connected to the heat sinks 37B and 37C and connected to external terminals.

回転角度検出回路IC32は、配線基板30の裏面に実装されている。界磁回路IC34及びマイクロコンピュータ35は、配線基板30の表面に実装されている。配線基板30は、ケース部材36aの内部に固定され、図18にも示すように、パワーモジュール33A、33B、33Cの信号端子に接続されている。図18は、図17中のXVIII−XVIII矢視断面図である。   The rotation angle detection circuit IC 32 is mounted on the back surface of the wiring board 30. The field circuit IC 34 and the microcomputer 35 are mounted on the surface of the wiring board 30. The wiring board 30 is fixed inside the case member 36a and connected to the signal terminals of the power modules 33A, 33B, and 33C as shown in FIG. 18 is a cross-sectional view taken along arrow XVIII-XVIII in FIG.

回転角度検出回路IC32は、回転角度検出用磁石25と軸方向に対向する位置に配置されている。界磁回路IC34は、図19に示すように、界磁回路IC用ヒートシンク37Dの本体部37Daの他面に、配線基板30を介して接触した状態で配置されている。マイクロコンピュータ35は、図20に示すように、マイクロコンピュータ用ヒートシンク37Eの本体部37Daの他面に配線基板30を介して接触した状態で配置されている。   The rotation angle detection circuit IC32 is disposed at a position facing the rotation angle detection magnet 25 in the axial direction. As shown in FIG. 19, the field circuit IC 34 is disposed in contact with the other surface of the main body 37 </ b> Da of the field circuit IC heat sink 37 </ b> D via the wiring board 30. As shown in FIG. 20, the microcomputer 35 is disposed in contact with the other surface of the main body 37 </ b> Da of the microcomputer heat sink 37 </ b> E via the wiring board 30.

図19は、配線基板30に実装された界磁回路IC34及び界磁回路IC用ヒートシンク37Dの構成を示す断面図である。図20は、配線基板30に実装されたマイクロコンピュータ35及びマイクロコンピュータ用ヒートシンク37Eの構成を示す断面図である。   FIG. 19 is a cross-sectional view showing the configuration of the field circuit IC 34 and the field circuit IC heat sink 37D mounted on the wiring board 30. As shown in FIG. FIG. 20 is a cross-sectional view showing the configuration of the microcomputer 35 and the microcomputer heat sink 37E mounted on the wiring board 30. As shown in FIG.

充填部材38は、図21に示すように、ケース部材36aの内部に収容された回転角度検出回路IC32、パワーモジュール33A、33B、33C、界磁回路IC34及びマイクロコンピュータ35等を防水するためにケース部材36aの内部に充填又はポッティングされる絶縁性を有する樹脂からなる部材である。例えばゲル状の部材(樹脂部材)である。図21は、充填部材38がケース部材36aに充填した状態を示す断面図である。   As shown in FIG. 21, the filling member 38 is a case for waterproofing the rotation angle detection circuit IC32, the power modules 33A, 33B, 33C, the field circuit IC34, the microcomputer 35 and the like housed in the case member 36a. This is a member made of an insulating resin that is filled or potted in the member 36a. For example, it is a gel-like member (resin member). FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state where the filling member 38 is filled in the case member 36a.

充填部材38は、回転角度検出回路IC32、パワーモジュール33A、33B、33C、界磁回路IC34及びマイクロコンピュータ35がケース部材36aの内部に収容されるとともに、配線基板30、電源配線部材31a、31b、固定子配線部材31c、回転子配線部材31d及び外部通信用配線部材31eによって配線された状態でケース部材36aの内部に充填される。ケース部材36aの開口部36gは、蓋部材に36dよって覆われている。   The filling member 38 includes a rotation angle detection circuit IC32, power modules 33A, 33B, and 33C, a field circuit IC34, and a microcomputer 35 housed in a case member 36a, and also includes a wiring board 30, power supply wiring members 31a, 31b, The case member 36a is filled in a state of being wired by the stator wiring member 31c, the rotor wiring member 31d, and the external communication wiring member 31e. The opening 36g of the case member 36a is covered with a lid member 36d.

制御装置3は、ケース部材36aの嵌合部36hを回転電機2の嵌合部20aに嵌合させた状態で、固定部材36b、36cの孔部に挿通させたボルト36oによってハウジング20に固定されている。電源配線部材31aの接続部31jには、バッテリBの正極端子と接続するための端子部材31tが接続されている。電源配線部材31aの接続部31kは、車両の車体を介してバッテリBの負極端子に接続されたハウジング20に接続されている。固定子配線部材31cの接続部31mは、配線部材31rを介して固定子巻線21b、21cに接続されている。回転子配線部材31dの接続部31oは、配線部材31sを介してブラシ24に接続されている。   The control device 3 is fixed to the housing 20 by bolts 36o inserted through the holes of the fixing members 36b and 36c in a state where the fitting portion 36h of the case member 36a is fitted to the fitting portion 20a of the rotating electrical machine 2. ing. A terminal member 31t for connecting to the positive terminal of the battery B is connected to the connection portion 31j of the power supply wiring member 31a. The connection portion 31k of the power supply wiring member 31a is connected to the housing 20 connected to the negative terminal of the battery B through the vehicle body. The connection part 31m of the stator wiring member 31c is connected to the stator windings 21b and 21c via the wiring member 31r. The connection part 31o of the rotor wiring member 31d is connected to the brush 24 via the wiring member 31s.

(回転電機の動作)
次に、制御装置一体型回転電機1の動作について説明する。
(放電)
まず、車両を駆動するための駆動力を発生する際の動作について説明する。
バッテリBの負極端子は、車両に接続され、ハウジング20を介して電源配線部材31bの接続部31kに接続されている。車両のイグニッションスイッチ(図示せず)がオン状態になると、バッテリBの正極端子が、端子部材31tを介して、電源配線部材31aの接続部31jに接続される。その結果、電源配線部材31a、31bの接続部31h、31iを介してパワーモジュール33A〜33Cの電源端子に直流が供給される。また、電源配線部材31a、31bの接続部31f、31gを介して配線基板30に直流が供給され、配線基板30の配線パターンを介して回転角度検出回路IC32、界磁回路IC34及びマイクロコンピュータ35に直流が供給される。
(Operation of rotating electric machine)
Next, the operation of the controller-integrated rotating electrical machine 1 will be described.
(Discharge)
First, an operation when generating a driving force for driving the vehicle will be described.
The negative terminal of the battery B is connected to the vehicle, and is connected to the connection portion 31k of the power supply wiring member 31b via the housing 20. When an ignition switch (not shown) of the vehicle is turned on, the positive terminal of the battery B is connected to the connection portion 31j of the power supply wiring member 31a via the terminal member 31t. As a result, direct current is supplied to the power supply terminals of the power modules 33A to 33C via the connection portions 31h and 31i of the power supply wiring members 31a and 31b. Further, a direct current is supplied to the wiring board 30 through the connection portions 31f and 31g of the power supply wiring members 31a and 31b, and is supplied to the rotation angle detection circuit IC32, the field circuit IC34, and the microcomputer 35 through the wiring pattern of the wiring board 30. Direct current is supplied.

直流が供給されることで、回転角度検出回路IC32、界磁回路IC34及びマイクロコンピュータ35は、動作を開始する。
回転角度検出回路IC32は、回転角度検出用磁石25の発生した磁界から回転子22の回転角度を検出する。
When the direct current is supplied, the rotation angle detection circuit IC32, the field circuit IC34, and the microcomputer 35 start operation.
The rotation angle detection circuit IC 32 detects the rotation angle of the rotor 22 from the magnetic field generated by the rotation angle detection magnet 25.

マイクロコンピュータ35は、外部通信用配線部材31e及び配線基板30の配線パターンを介して外部から入力される指令、並びに、回転角度検出回路IC32の検出結果に基づいて、パワーモジュール33A、33B、33C及び界磁回路IC34を制御する。   The microcomputer 35 uses the power modules 33A, 33B, 33C, and 33C based on the command input from the outside via the wiring pattern of the external communication wiring member 31e and the wiring board 30 and the detection result of the rotation angle detection circuit IC32. The field circuit IC 34 is controlled.

配線基板30は、回転子配線部材31dの接続部31nに接続されている。回転子配線部材31dの接続部31oは、配線部材31sを介してブラシ24に接続されている。界磁回路IC34は、マイクロコンピュータ35によって制御され、配線基板30の配線パターン、回転子配線部材31d、配線部材31s、ブラシ24及びスリップリング23を介して回転子巻線22cに直流を供給する。   The wiring board 30 is connected to the connection part 31n of the rotor wiring member 31d. The connection part 31o of the rotor wiring member 31d is connected to the brush 24 via the wiring member 31s. The field circuit IC 34 is controlled by the microcomputer 35 and supplies direct current to the rotor winding 22 c through the wiring pattern of the wiring board 30, the rotor wiring member 31 d, the wiring member 31 s, the brush 24 and the slip ring 23.

配線基板30は、パワーモジュール33A、33B、33Cの信号端子に接続されている。パワーモジュール33A、33B、33Cの出力端子は、固定子配線部材31cの接続部31lに接続されている。固定子配線部材31cの接続部31mは、端子部材31tを介して固定子巻線21b、21cに接続されている。パワーモジュール33A、33B、33Cは、マイクロコンピュータ35によって制御され、電源端子に供給された直流を3相交流に変換して、固定子配線部材31c及び配線部材31rを介して固定子巻線21bに供給する。その結果、回転電機2は、車両を駆動するため駆動力を発生する。   The wiring board 30 is connected to signal terminals of the power modules 33A, 33B, and 33C. The output terminals of the power modules 33A, 33B, and 33C are connected to the connection portion 31l of the stator wiring member 31c. The connection part 31m of the stator wiring member 31c is connected to the stator windings 21b and 21c via the terminal member 31t. The power modules 33A, 33B, and 33C are controlled by the microcomputer 35 to convert the direct current supplied to the power supply terminal into a three-phase alternating current, and to the stator winding 21b via the stator wiring member 31c and the wiring member 31r. Supply. As a result, the rotating electrical machine 2 generates a driving force to drive the vehicle.

(充電)
次に、バッテリBを充電するための電力を発生する際の動作について説明する。
エンジンから駆動力が供給されることで、固定子巻線21b、21cは、3相交流を発生する。マイクロコンピュータ35は、パワーモジュール33A、33B、33Cのスイッチング素子のスイッチングを停止させる。パワーモジュール33A、33B、33Cのダイオードは、固定子巻線21b、21cから配線部材31r及び固定子配線部材31cを介して供給される3相交流を直流に変換し、電源配線部材31a、31b及び端子部材31tを介してバッテリに供給する。その結果、バッテリBは、回転電機2の発生した電力によって充電される。
なお、マイクロコンピュータ35は、パワーモジュール33A、33B、33Cのスイッチング素子を、回転角度検出回路IC32が検出する回転角度に基づいてスイッチングし、固定子巻線21b、21cが発生した3相交流を直流に変換してもよい。
(charging)
Next, an operation when generating electric power for charging battery B will be described.
When the driving force is supplied from the engine, the stator windings 21b and 21c generate a three-phase alternating current. The microcomputer 35 stops switching of the switching elements of the power modules 33A, 33B, and 33C. The diodes of the power modules 33A, 33B, and 33C convert the three-phase alternating current supplied from the stator windings 21b and 21c through the wiring member 31r and the stator wiring member 31c into direct current, and supply the power wiring members 31a, 31b and The battery is supplied to the battery via the terminal member 31t. As a result, the battery B is charged with the electric power generated by the rotating electrical machine 2.
The microcomputer 35 switches the switching elements of the power modules 33A, 33B, and 33C based on the rotation angle detected by the rotation angle detection circuit IC32, and converts the three-phase AC generated by the stator windings 21b and 21c to DC. May be converted to

(状態の判定)
本形態の制御装置一体型回転電機1は、パワーモジュール33A、33B、33Cに設けられた温度検出素子33Af、33Bf、33Cfからの検出信号に基づいて、その状態を判定できる。
(Judgment of state)
The control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of this embodiment can determine the state based on detection signals from temperature detection elements 33Af, 33Bf, and 33Cf provided in the power modules 33A, 33B, and 33C.

具体的には、充放電を行うと、2組の固定子巻線21b、21cに電気が流れる。回転電機1が正常な場合には、各パワーモジュール33A、33B、33Cの温度は、所定の温度を超えない。
回転電機1に異常がある場合には、各パワーモジュール33A、33B、33Cの少なくとも1つのパワーモジュールの温度が上昇し、所定の温度を超える。所定の温度を超えて更に温度が上昇した場合や、所定の温度を超えた状態が長時間続いた場合には、固定子巻線21b、21cの電気絶縁性が低下し、バッテリBを充電するための発生電力の低下につながる。
Specifically, when charging and discharging are performed, electricity flows through the two sets of stator windings 21b and 21c. When the rotating electrical machine 1 is normal, the temperatures of the power modules 33A, 33B, and 33C do not exceed a predetermined temperature.
When there is an abnormality in the rotating electrical machine 1, the temperature of at least one of the power modules 33A, 33B, 33C rises and exceeds a predetermined temperature. When the temperature rises further beyond the predetermined temperature, or when the state exceeding the predetermined temperature continues for a long time, the electrical insulation of the stator windings 21b and 21c decreases, and the battery B is charged. This leads to a decrease in generated power.

そして、2組の固定子巻線21b、21cの一方に異常が生じると、当該固定子巻線(固定子巻線21bと仮定する)の通電経路が異常発熱する。そうすると、固定子巻線21bの制御を行う、パワーモジュール33A、33Bの温度が上昇し、所定の温度を超える。   When an abnormality occurs in one of the two sets of stator windings 21b and 21c, the energization path of the stator winding (assumed to be the stator winding 21b) abnormally generates heat. Then, the temperature of the power modules 33A and 33B that control the stator winding 21b rises and exceeds a predetermined temperature.

このとき、パワーモジュール33Aに搭載した温度検出素子33Afは、パワーモジュール33Aの異常発熱を検出する。マイクロコンピュータ35は、パワーモジュール33Aに搭載した温度検出素子33Afの異常発熱の検出により、2組の固定子巻線の少なくとも一方の異常と判定する。   At this time, the temperature detection element 33Af mounted on the power module 33A detects abnormal heat generation of the power module 33A. The microcomputer 35 determines that at least one of the two sets of stator windings is abnormal by detecting abnormal heat generation of the temperature detection element 33Af mounted on the power module 33A.

そして、パワーモジュール33Bに搭載した温度検出素子33Bfは、パワーモジュール33Bの異常発熱を検出する。マイクロコンピュータ35は、パワーモジュール33Bの異常発熱の検出結果と、パワーモジュール33Aでの検出結果と合わせて、対応する組の固定子巻線(固定子巻線21b)の異常と判定する。   The temperature detection element 33Bf mounted on the power module 33B detects abnormal heat generation of the power module 33B. The microcomputer 35 determines that the corresponding pair of stator windings (stator winding 21b) is abnormal, based on the detection result of the abnormal heat generation of the power module 33B and the detection result of the power module 33A.

[本形態の効果]
次に、本形態の制御装置一体型回転電機1の効果について説明する。
(第1の効果)
本形態の制御装置一体型回転電機1は、3相の固定子巻線21b、21cを2組備える固定子21と、回転子22と、を備えた回転電機2と、回転電機2の制御回路を構成し、電子部品を具備する制御基板(配線基板30)と、制御回路で制御される複数のスイッチング素子を有する複数のモジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)と、を有する電力変換装置(制御装置3)と、を備えた制御装置一体型回転電機1であって、少なくとも一つのモジュール(パワーモジュール33A)は、異なる2組の固定子巻線を制御するスイッチング素子(MOSFET33Aa〜33Ad)と、モジュール(パワーモジュール33A)の状態を検出する検出素子(温度検出素子33Af)と、を有する。
[Effect of this embodiment]
Next, the effect of the control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of this embodiment will be described.
(First effect)
The controller-integrated rotating electrical machine 1 according to this embodiment includes a rotating electrical machine 2 including a stator 21 including two sets of three-phase stator windings 21b and 21c, and a rotor 22, and a control circuit for the rotating electrical machine 2. And a power conversion apparatus (power module 33A, 33B, 33C) having a control board (wiring board 30) having electronic components and a plurality of modules (power modules 33A, 33B, 33C) having a plurality of switching elements controlled by the control circuit. A control device-integrated dynamoelectric machine 1 including a control device 3), wherein at least one module (power module 33A) includes switching elements (MOSFETs 33Aa to 33Ad) that control two different sets of stator windings. And a detection element (temperature detection element 33Af) for detecting the state of the module (power module 33A).

本形態の制御装置一体型回転電機1によれば、少なくとも一つのモジュール33Aが異なる2組の固定子巻線21b、21cを制御している。そして、この少なくとも一つのモジュール33Aの状態を温度検出素子で検出している。この場合、少なくとも一つのモジュール33Aの状態を一つの温度検出素子で検出することで、2組の固定子巻線の状態(異常の発生の有無)を検知できる。   According to the control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of this embodiment, at least one module 33A controls two different sets of stator windings 21b and 21c. The state of the at least one module 33A is detected by a temperature detection element. In this case, by detecting the state of at least one module 33A with one temperature detection element, the state of the two sets of stator windings (whether an abnormality has occurred) can be detected.

このことは、回転電機1全体での異常の検出を一つの検出素子で行うことができることを示し、従来では同じ組の固定子巻線を制御するのみであり、回転電機1全体での異常の検出は2つの検出素子で行う必要があることから、本形態では検出素子の設置数を減らすことができる。さらに、検出素子と検出結果が送られるマイクロコンピュータ35の接続数(マイクロコンピュータ35の通信ポート数)も少なくすることができることを示す。このことは、マイクロコンピュータ35及びそれが搭載された制御基板(配線基板30)の体格の粗大化を抑えることができる。また、検出素子を1つとすることができるため、異常検知に要する処理時間を短くすることができる。   This indicates that the detection of abnormality in the entire rotating electrical machine 1 can be performed by one detection element, and conventionally, only the same set of stator windings is controlled, and the abnormality in the entire rotating electrical machine 1 is controlled. Since detection needs to be performed with two detection elements, the number of detection elements installed in this embodiment can be reduced. Further, it is shown that the number of connections of the microcomputer 35 (the number of communication ports of the microcomputer 35) to which the detection element and the detection result are sent can be reduced. This can suppress coarsening of the physique of the microcomputer 35 and the control board (wiring board 30) on which the microcomputer 35 is mounted. In addition, since one detection element can be provided, the processing time required for abnormality detection can be shortened.

(第2の効果)
本形態の制御装置一体型回転電機1は、電力変換装置(制御装置3)が、異なる2組の固定子巻線を制御する第1のモジュール(パワーモジュール33A)と、同じ組の固定子巻線を制御する第2のモジュール(パワーモジュール33B、33C)と、を有する。
(Second effect)
In the controller-integrated rotating electrical machine 1 of this embodiment, the power converter (control device 3) has the same set of stator windings as the first module (power module 33A) that controls two different sets of stator windings. And a second module (power modules 33B and 33C) for controlling the line.

本形態の制御装置一体型回転電機1によれば、2組の固定子巻線のいずれかの組で異常が発生した場合に、第1のモジュール(パワーモジュール33A)と第2のモジュール(パワーモジュール33B、33C)のそれぞれの検出結果から、異常が発生した組の固定子巻線を検知できる。すなわち、2組の固定子巻線の異常を検知できるだけでなく、異常箇所を検知できる。   According to the control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of the present embodiment, when an abnormality occurs in any of the two sets of stator windings, the first module (power module 33A) and the second module (power From the respective detection results of the modules 33B and 33C), a set of stator windings in which an abnormality has occurred can be detected. That is, not only the abnormality of the two sets of stator windings can be detected, but also the abnormal part can be detected.

(第3の効果)
本形態の制御装置一体型回転電機1は、第1のモジュール(パワーモジュール33A)が、検出素子として第1のモジュール(パワーモジュール33A)の温度を検出する温度検出素子を有する。
(Third effect)
In the control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of the present embodiment, the first module (power module 33A) has a temperature detection element that detects the temperature of the first module (power module 33A) as a detection element.

本形態の制御装置一体型回転電機1によれば、第1のモジュール(パワーモジュール33A)の状態の検出を温度により行うことができる。すなわち、簡単に異常の検出を行うことができる。   According to the controller-integrated dynamoelectric machine 1 of the present embodiment, the state of the first module (power module 33A) can be detected based on the temperature. That is, it is possible to easily detect an abnormality.

(第4の効果)
本形態の制御装置一体型回転電機1は、第2のモジュール(パワーモジュール33B、33C)が、検出素子として第2のモジュール(パワーモジュール33B、33C)の温度を検出する温度検出素子を有する。
(Fourth effect)
In the controller-integrated rotating electrical machine 1 of this embodiment, the second module (power modules 33B and 33C) includes a temperature detection element that detects the temperature of the second module (power modules 33B and 33C) as a detection element.

本形態の制御装置一体型回転電機1によれば、第2のモジュール(パワーモジュール33B、33C)の状態の検出を温度により行うことができる。すなわち、簡単に異常の検出を行うことができる。
特に、上記の第3の効果と合わせることで、簡単に異常箇所の検出を行うことができる。
According to the controller-integrated dynamoelectric machine 1 of the present embodiment, the state of the second module (power modules 33B and 33C) can be detected based on the temperature. That is, it is possible to easily detect an abnormality.
In particular, by combining with the above third effect, it is possible to easily detect an abnormal location.

(第5の効果)
本形態の制御装置一体型回転電機1は、各モジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)が、別のモジュールと熱的に絶縁した状態でヒートシンク(パワーモジュール用ヒートシンク37A、37B、37C)を備える。
(Fifth effect)
The controller-integrated rotating electrical machine 1 of this embodiment includes a heat sink (power module heat sinks 37A, 37B, and 37C) in a state where each module (power modules 33A, 33B, and 33C) is thermally insulated from another module. .

本形態の制御装置一体型回転電機1によれば、各モジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)は、隣接するモジュール間でヒートシンク(パワーモジュール用ヒートシンク37A、37B、37C)を介した熱の伝達が抑えられる。この結果、伝達した熱を検出することによる検出結果の精度の低下が抑えられる。   According to the controller-integrated dynamoelectric machine 1 of the present embodiment, each module (power modules 33A, 33B, 33C) transmits heat between adjacent modules via heat sinks (power module heat sinks 37A, 37B, 37C). Is suppressed. As a result, a decrease in accuracy of the detection result due to detecting the transmitted heat can be suppressed.

(第6の効果)
本形態の制御装置一体型回転電機1は、制御基板(配線基板30)が開いた環状を有し、かつ各モジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)が開いた環状の周方向に沿って配設され、少なくとも一つのモジュール(パワーモジュール33A)は、環状の開いた部分に対称な位置に配設する。
(Sixth effect)
The controller-integrated rotating electrical machine 1 of this embodiment has an annular shape in which a control board (wiring board 30) is opened, and is arranged along an annular circumferential direction in which each module (power modules 33A, 33B, 33C) is opened. The at least one module (power module 33A) is disposed at a position symmetrical to the annular open portion.

本形態の制御装置一体型回転電機1によれば、少なくとも一つのモジュール(パワーモジュール33A)が、環状の開いた部分に近接しない。このため、環状の開いた部分で放熱が生じる場合でも、少なくとも一つのモジュール(パワーモジュール33A)の熱がこの開いた部分から放熱することが抑えられる。その結果、検出素子による検出精度の低下が抑えられる。   According to the control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of the present embodiment, at least one module (power module 33A) is not close to the annular open portion. For this reason, even when heat dissipation occurs in the annular open portion, the heat of at least one module (power module 33A) can be prevented from radiating from the open portion. As a result, a decrease in detection accuracy due to the detection element can be suppressed.

また、少なくとも一つのモジュール以外のモジュール(パワーモジュール33B、33C)を、少なくとも一つのモジュール(パワーモジュール33A)と環状の開いた部分の間に設置することとなる。この場合、少なくとも一つのモジュール(パワーモジュール33A)以外のモジュール(パワーモジュール33B、33C)の熱を、環状の開いた部分で放熱できる。その結果、少なくとも一つのモジュールが隣接するモジュールからの熱の影響を抑えられる。   Further, modules other than at least one module (power modules 33B and 33C) are installed between at least one module (power module 33A) and the annular open portion. In this case, the heat of modules (power modules 33B and 33C) other than at least one module (power module 33A) can be radiated at the annular open portion. As a result, at least one module can suppress the influence of heat from adjacent modules.

(第7の効果)
本形態の制御装置一体型回転電機1は、制御基板(配線基板30)が開いた環状を有し、かつ各モジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)が開いた環状の周方向に沿って配設され、第1のモジュール(パワーモジュール33A)は、環状の開いた部分に対称な位置に配設する。
(Seventh effect)
The controller-integrated rotating electrical machine 1 of this embodiment has an annular shape in which a control board (wiring board 30) is opened, and is arranged along an annular circumferential direction in which each module (power modules 33A, 33B, 33C) is opened. The first module (power module 33A) is disposed at a position symmetrical to the annular open portion.

本形態の制御装置一体型回転電機1によると、第1のモジュール(パワーモジュール33A)が、制御基板(配線基板30)の環状の開いた部分に対称な位置に位置することとなり、第1のモジュール(パワーモジュール33A)の熱がこの開いた部分から放熱することが抑えられる。   According to the controller-integrated dynamoelectric machine 1 of the present embodiment, the first module (power module 33A) is positioned at a position symmetrical to the annular open portion of the control board (wiring board 30). It is possible to suppress the heat of the module (power module 33A) from radiating from the open portion.

詳しくは、固定子巻線21b、21cの状態(異常)を検出する第1のモジュール(パワーモジュール33A)と、環状の開いた部分との距離(制御基板を介した伝熱距離)が長くなり、第1のモジュール(パワーモジュール33A)が発熱した場合でも、環状の開いた部分へ伝熱しにくくなり、この部分から放熱が生じにくくなる。   Specifically, the distance (heat transfer distance via the control board) between the first module (power module 33A) for detecting the state (abnormality) of the stator windings 21b and 21c and the annular open portion is increased. Even when the first module (power module 33A) generates heat, it is difficult to transfer heat to the annular open portion, and heat is not easily generated from this portion.

更に、第2のモジュール(パワーモジュール33B、33C)が、第1のモジュール(パワーモジュール33A)と環状の開いた部分との間に位置することとなり、第1のモジュール(パワーモジュール33A)が発熱した場合でも、環状の開いた部分に向かって周方向に伝熱をしても、間に配設する第2のモジュール(パワーモジュール33B、33C)が伝熱を阻害する。   Further, the second module (power modules 33B and 33C) is positioned between the first module (power module 33A) and the annular open portion, and the first module (power module 33A) generates heat. Even in this case, even if heat transfer is performed in the circumferential direction toward the annular open portion, the second modules (power modules 33B and 33C) disposed therebetween inhibit the heat transfer.

(第8の効果)
本形態の制御装置一体型回転電機1は、制御基板(配線基板30)が開いた環状を有し、環状の開いた部分には、固定子巻線21b、21cを制御するスイッチング素子(MOSFET33a〜33d)を外部接続部材と接続する接続部材(電源配線部材31a、31b)が設けられる。
(Eighth effect)
The controller-integrated rotating electrical machine 1 according to the present embodiment has an annular shape in which a control board (wiring board 30) is opened. Connection members (power supply wiring members 31a and 31b) for connecting 33d) to external connection members are provided.

本形態の制御装置一体型回転電機1によれば、環状の開いた部分での放熱に接続部材(電源配線部材31a、31b)も用いられる。接続部材(電源配線部材31a、31b)は放熱性に優れており、モジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)が発熱した場合にモジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)の接続部材(電源配線部材31a、31b)を介して伝熱を生じる。すなわち、環状の開いた部分における放熱の熱量を大きくすることができる。その結果、正常なモジュールが隣接する他のモジュールからの熱の影響を抑えられ、検出素子による検出精度の低下が抑えられる。   According to the control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of the present embodiment, the connecting members (power supply wiring members 31a and 31b) are also used for heat dissipation in the annular open portion. The connection members (power supply wiring members 31a and 31b) are excellent in heat dissipation, and the connection members (power supply wiring members) of the modules (power modules 33A, 33B and 33C) when the modules (power modules 33A, 33B and 33C) generate heat. Heat transfer takes place via 31a, 31b). That is, it is possible to increase the amount of heat released at the annular open portion. As a result, the influence of heat from other modules adjacent to the normal module can be suppressed, and a decrease in detection accuracy by the detection element can be suppressed.

(第9の効果)
本形態の制御装置一体型回転電機1は、電力変換装置(制御装置3)が、外部接続部材と接続する接続部材(電源配線部材31a、31b)とヒートシンク(パワーモジュール用ヒートシンク37A、37B、37C)を一体成型した樹脂ケース(36a)に、制御基板(配線基板30)及びモジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)を内包するように、樹脂(充填部材38)でポッティングしている。
(Ninth effect)
In the controller-integrated rotating electrical machine 1 of this embodiment, the power conversion device (control device 3) is connected to external connection members (power supply wiring members 31a, 31b) and heat sinks (power module heat sinks 37A, 37B, 37C). ) Is integrally potted with resin (filling member 38) so as to enclose the control board (wiring board 30) and the modules (power modules 33A, 33B, 33C).

本形態の制御装置一体型回転電機1によれば、充填部材38が充填(樹脂でポッティング)されていることから、モジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)の温度検出素子(温度検出素子33Af、33Bf、33Cf)が、周囲の温度の影響を低減できる。また、電力変換装置(制御装置3)内に異物が存在した場合に、充填部材38(ポッティングした樹脂)が異物の接触や衝突を抑えることができる。その結果、検出素子による検出精度の低下が抑えられる。   According to the control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of the present embodiment, since the filling member 38 is filled (potted with resin), the temperature detection elements (temperature detection elements 33Af, 33Af, 33C, power modules 33A, 33B, 33C) 33Bf, 33Cf) can reduce the influence of ambient temperature. Moreover, when a foreign substance exists in the power converter (control device 3), the filling member 38 (potted resin) can suppress the contact and collision of the foreign substance. As a result, a decrease in detection accuracy due to the detection element can be suppressed.

[変形形態1]
実施形態では、各パワーモジュール33(パワーモジュール33A、33B、33C)のそれぞれに、四つのスイッチング素子を備えているが、これに限られるものではない。例えば、図23に示したように、二つのスイッチング素子を備えた構成としてもよい。図23は、本形態の制御装置一体型回転電機1の回路図である。
[Modification 1]
In the embodiment, each of the power modules 33 (power modules 33A, 33B, 33C) includes four switching elements, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 23, it is good also as a structure provided with two switching elements. FIG. 23 is a circuit diagram of the controller-integrated dynamoelectric machine 1 of this embodiment.

この場合、少なくとも一つのモジュール(あるいは、第1のモジュール)に対応するモジュールは、異なる2組の固定子巻線を制御する構成となる。それ以外のモジュール(第2のモジュール)に対応するモジュールは、固定子巻線の異なる相であっても、同じ相であっても、いずれでもよい。   In this case, a module corresponding to at least one module (or the first module) is configured to control two different sets of stator windings. Modules corresponding to other modules (second modules) may be in different phases or the same phase of the stator winding.

また、本形態では、各パワーモジュール33のそれぞれ(パワーモジュール33A、33B、33C)が2つのスイッチング素子を備えた構成を示したが、スイッチング素子の数は異なっていても良い。例えば、2つのスイッチング素子を備えたパワーモジュールと、4つのスイッチング素子を備えたパワーモジュールと、が混在する構成としてもよい。
本変形形態の制御装置一体型回転電機1は、実施形態と同等な構成を備えており、実施形態と同様な効果を発揮する。さらに、本形態では、スイッチング素子の設置に関する設計の自由度が向上する。
In the present embodiment, each power module 33 (power modules 33A, 33B, 33C) has a configuration including two switching elements, but the number of switching elements may be different. For example, a power module including two switching elements and a power module including four switching elements may be mixed.
The control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of this modification has the same configuration as that of the embodiment and exhibits the same effects as those of the embodiment. Furthermore, in this embodiment, the degree of freedom of design regarding the installation of the switching element is improved.

[変形形態2]
実施形態では、各モジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)の発熱を放熱するパワーモジュール用ヒートシンク37A、37B、37Cを、回転電機2方向の突出する状態で制御装置3の配線基板30が組み付けられているが、この向きに限定されない。
例えば、図24に示したように、配線基板30を反転した状態で組み付けても良い。図24は、配線基板30を反転した状態で組み付けた制御装置一体型回転電機1の構成を示す断面図である。この図は、本形態の制御装置一体型回転電機1を図2と同様な断面図で示す。
本変形形態の制御装置一体型回転電機1は、実施形態と同等な構成を備えており、実施形態と同様な効果を発揮する。さらに、本形態では、ヒートシンク37をケース本体36a方向に突出した構成としており、ケース本体36aのヒートシンク37に近接した位置に、冷風が入る通風口を設けることができ、ヒートシンク37による冷却性が向上する。
[Modification 2]
In the embodiment, the wiring board 30 of the control device 3 is assembled with the power module heat sinks 37A, 37B, and 37C that radiate the heat generated by the modules (power modules 33A, 33B, and 33C) projecting in the direction of the rotating electrical machine 2. However, it is not limited to this orientation.
For example, as shown in FIG. 24, the wiring board 30 may be assembled in an inverted state. FIG. 24 is a cross-sectional view showing a configuration of the controller-integrated dynamoelectric machine 1 assembled with the wiring board 30 inverted. This figure shows a control device-integrated dynamoelectric machine 1 of this embodiment in a cross-sectional view similar to FIG.
The control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of this modification has the same configuration as that of the embodiment and exhibits the same effects as those of the embodiment. Furthermore, in this embodiment, the heat sink 37 is configured to protrude in the direction of the case main body 36a, and a ventilation port for entering cold air can be provided at a position close to the heat sink 37 of the case main body 36a, so that the cooling performance by the heat sink 37 is improved. To do.

[変形形態3]
実施形態では、モジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)の状態を検出する検出素子として温度検出素子を用いた形態を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、モジュール(パワーモジュール33A、33B、33C)に流れる電気の電流や電圧を検出する検出素子を挙げることができる。
本変形形態の制御装置一体型回転電機1は、実施形態と同等な構成を備えており、実施形態と同様な効果を発揮する。
[Modification 3]
In the embodiment, the temperature detection element is used as the detection element for detecting the state of the module (power modules 33A, 33B, and 33C). However, the present invention is not limited to this. For example, a detection element that detects an electric current or voltage flowing in the module (power modules 33A, 33B, and 33C) can be used.
The control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of this modification has the same configuration as that of the embodiment and exhibits the same effects as those of the embodiment.

[変形形態4]
実施形態では、各ヒートシンクが、表面に陽極酸化被膜を備えたアルミニウムよりなる形態を挙げているが、各ヒートシンクの構成は、これに限られるものではない。各ヒートシンクは、少なくともパワーモジュール33A、33B、33Cとの接触面に陽極酸化被膜を備えたアルミニウムとしてもよい。
また、陽極酸化被膜以外に、樹脂被膜等の電気絶縁性の被膜を用いてもよい。
[Modification 4]
In the embodiment, each heat sink has a form made of aluminum having an anodized film on the surface, but the configuration of each heat sink is not limited to this. Each heat sink may be aluminum having an anodized film on at least the contact surface with the power modules 33A, 33B, and 33C.
In addition to the anodized film, an electrically insulating film such as a resin film may be used.

さらに、各ヒートシンクは、アルミニウム以外の熱伝導性(熱拡散性)に優れた材質(金属)から形成してもよい。このような金属としては、銅を挙げることができる。
本変形形態の制御装置一体型回転電機1は、実施形態と同等な構成を備えており、実施形態と同様な効果を発揮する。
Furthermore, each heat sink may be formed of a material (metal) excellent in thermal conductivity (thermal diffusibility) other than aluminum. An example of such a metal is copper.
The control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of this modification has the same configuration as that of the embodiment and exhibits the same effects as those of the embodiment.

[変形形態5]
実施形態では、回転電機2の回転子22が、電流が流れることで磁極を形成する回転子巻線22cを備えている形態を挙げているが、これに限られるものではない。回転子巻線22cの代わりに、磁石を備えていてもよい。この場合、スリップリング23及びブラシ24が不要になる。それに伴い、制御装置3の界磁回路IC34も不要になる。
本変形形態の制御装置一体型回転電機1は、実施形態と同等な構成を備えており、実施形態と同様な効果を発揮する。
[Modification 5]
In the embodiment, the rotor 22 of the rotating electrical machine 2 includes a rotor winding 22c that forms a magnetic pole when a current flows. However, the embodiment is not limited thereto. A magnet may be provided instead of the rotor winding 22c. In this case, the slip ring 23 and the brush 24 are unnecessary. Accordingly, the field circuit IC 34 of the control device 3 is also unnecessary.
The control apparatus-integrated dynamoelectric machine 1 of this modification has the same configuration as that of the embodiment and exhibits the same effects as those of the embodiment.

1・・・制御装置一体型回転電機、2・・・回転電機、3・・・制御装置、31・・・配線基板、33A、33B、33C・・・パワーモジュール、33Af、33Bf、33Cf・・・温度検出素子、35・・・マイクロコンピュータ、38・・・充填部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control apparatus integrated rotary electric machine, 2 ... Rotary electric machine, 3 ... Control apparatus, 31 ... Wiring board, 33A, 33B, 33C ... Power module, 33Af, 33Bf, 33Cf ...・ Temperature detection element, 35 ... microcomputer, 38 ... filling member

Claims (9)

3相の固定子巻線(21b、21c)を2組備える固定子(21)と、回転子(22)と、を備えた回転電機(2)と、
該回転電機の制御回路を構成し、電子部品を具備する制御基板(30)と、該制御回路で制御される複数のスイッチング素子(33Aa〜33Ad、33Ba〜33Bd、33Ca〜33Cd)を有する複数のモジュール(33A〜33C)と、を有する電力変換装置(3)と、
を備えた制御装置一体型回転電機(1)であって、
少なくとも一つのモジュール(33A)は、異なる2組の該固定子巻線を制御するスイッチング素子(33Aa〜33Ad)と、該モジュールの状態を検出する検出素子(33Af)と、を有する制御装置一体型回転電機。
A rotating electrical machine (2) including a stator (21) including two sets of three-phase stator windings (21b, 21c), and a rotor (22);
A control board (30) that constitutes a control circuit of the rotating electrical machine and includes electronic components, and a plurality of switching elements (33Aa to 33Ad, 33Ba to 33Bd, 33Ca to 33Cd) controlled by the control circuit A power converter (3) having modules (33A to 33C);
A controller-integrated dynamoelectric machine (1) comprising:
At least one module (33A) includes a switching device (33Aa to 33Ad) that controls two different sets of stator windings, and a detection element (33Af) that detects the state of the module. Rotating electric machine.
前記電力変換装置(3)は、異なる2組の前記固定子巻線を制御する第1のモジュール(33A)と、同じ組の該固定子巻線を制御する第2のモジュール(33B、33C)と、を有する請求項1記載の制御装置一体型回転電機。   The power converter (3) includes a first module (33A) for controlling two different sets of stator windings and a second module (33B, 33C) for controlling the same set of stator windings. The control device-integrated dynamoelectric machine according to claim 1, comprising: 前記第1のモジュール(33A)は、前記検出素子として該第1のモジュールの温度を検出する温度検出素子(33Af)を有する請求項2記載の制御装置一体型回転電機。   The controller-integrated dynamoelectric machine according to claim 2, wherein the first module (33A) has a temperature detection element (33Af) for detecting the temperature of the first module as the detection element. 前記第2のモジュール(33B、33C)は、前記検出素子として該第2のモジュールの温度を検出する温度検出素子(33Bf、33Cf)を有する請求項3記載の制御装置一体型回転電機。   The controller-integrated rotating electrical machine according to claim 3, wherein the second module (33B, 33C) has a temperature detection element (33Bf, 33Cf) for detecting the temperature of the second module as the detection element. 各前記モジュールは、別の該モジュールと熱的に絶縁した状態でヒートシンク(37A〜37C)を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。   5. The controller-integrated rotating electrical machine according to claim 1, wherein each of the modules includes a heat sink (37 </ b> A to 37 </ b> C) in a state of being thermally insulated from another module. 前記制御基板が開いた環状を有し、かつ各前記モジュールが開いた環状の周方向に沿って配設され、
前記少なくとも一つのモジュールは、環状の開いた部分に対称な位置に配設する請求項1〜5のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。
The control board has an open annular shape, and each module is disposed along an open annular circumferential direction;
The control apparatus-integrated dynamoelectric machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the at least one module is disposed at a position symmetrical to an annular open portion.
前記制御基板が開いた環状を有し、かつ各前記モジュールが開いた環状の周方向に沿って配設され、前記第1のモジュール(33A)は、環状の開いた部分に対称な位置に配設する請求項6記載の制御装置一体型回転電機。   The control board has an open annular shape, and each of the modules is arranged along an open annular circumferential direction, and the first module (33A) is arranged at a position symmetrical to the annular open portion. The control apparatus-integrated dynamoelectric machine according to claim 6 provided. 前記制御基板が開いた環状を有し、
環状の開いた部分には、固定子巻線を制御するスイッチング素子(33Aa〜33Ad、33Ba〜33Bd、33Ca〜33Cd)を外部接続部材と接続する接続部材(31a、31b)が設けられる請求項1〜7のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。
The control board has an open ring;
The connection part (31a, 31b) which connects the switching element (33Aa-33Ad, 33Ba-33Bd, 33Ca-33Cd) which controls a stator coil | winding with an external connection member is provided in the cyclic | annular open part. The control apparatus-integrated dynamoelectric machine according to any one of? 7.
前記電力変換装置は、前記外部接続部材と接続する前記接続部材と前記ヒートシンクを一体成型した樹脂ケースに、前記制御基板及び前記モジュールを内包するように、樹脂でポッティングしている請求項1〜8のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。   The said power converter device is potted with resin so that the said control board and the said module may be included in the resin case which integrally molded the said connection member and the said heat sink which connect with the said external connection member. The controller-integrated rotating electrical machine according to any one of the above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020165321A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 日本電産トーソク株式会社 Electric oil pump
JP7002621B1 (en) 2020-10-26 2022-01-20 三菱電機株式会社 Control device integrated rotary electric machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011093202A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 三菱電機株式会社 Inverter body-type drive module and method for manufacturing the same
JP2011243909A (en) * 2010-05-21 2011-12-01 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor module and rotary electric machine on which semiconductor module is mounted
JP2013128349A (en) * 2011-12-17 2013-06-27 Denso Corp Terminal board, semiconductor device, and rotary electric machine for vehicle
JP2014045629A (en) * 2012-08-29 2014-03-13 Mitsubishi Electric Corp Rotary electric machine
JP2015115966A (en) * 2013-12-09 2015-06-22 三菱電機株式会社 Rotation electrical machine with power conversion device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011093202A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 三菱電機株式会社 Inverter body-type drive module and method for manufacturing the same
JP2011243909A (en) * 2010-05-21 2011-12-01 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor module and rotary electric machine on which semiconductor module is mounted
JP2013128349A (en) * 2011-12-17 2013-06-27 Denso Corp Terminal board, semiconductor device, and rotary electric machine for vehicle
JP2014045629A (en) * 2012-08-29 2014-03-13 Mitsubishi Electric Corp Rotary electric machine
JP2015115966A (en) * 2013-12-09 2015-06-22 三菱電機株式会社 Rotation electrical machine with power conversion device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020165321A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 日本電産トーソク株式会社 Electric oil pump
JP7002621B1 (en) 2020-10-26 2022-01-20 三菱電機株式会社 Control device integrated rotary electric machine
JP2022069746A (en) * 2020-10-26 2022-05-12 三菱電機株式会社 Controller integrated rotary electric machine

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