JP2018034776A - In-vehicle apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載される車載装置であって、低電位側がボディアースと電気的に接続される車載装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle device mounted on a vehicle, in which a low potential side is electrically connected to a body ground.
従来、下記特許文献1に見られるように、交流発電機を備え、交流発電機とバッテリの正極側端子とを繋ぐ出力線にコンデンサを並列接続した車載装置が知られている。
Conventionally, as can be seen in
特許文献1に記載された装置では、交流発電機とバッテリとがそれぞれボディアースに接続されている。ここで、交流発電機の駆動により、交流発電機、出力線及びボディアースを含むループに高周波電流が流れると、出力線やボディアースがアンテナとして作用し、ノイズが放射される。この場合、放射されたノイズにより他の回路に影響を及ぼすおそれがある。
In the apparatus described in
このようなノイズの対策方法として、回路内にノイズフィルタを用いることが考えられる。しかし、車両に搭載される電子機器は大電流で駆動されるため、この大電流に耐えられるだけの定格電流を備えるノイズフィルタを用いる必要がある。一般的に、定格電流が大きくなる程、ノイズフィルタのサイズは大きくなるため、ノイズフィルタを用いる対策方法では、装置のサイズを大きくすることとなり、実用的ではない。 As a countermeasure against such noise, it is conceivable to use a noise filter in the circuit. However, since an electronic device mounted on a vehicle is driven with a large current, it is necessary to use a noise filter having a rated current that can withstand this large current. Generally, as the rated current increases, the size of the noise filter increases. Therefore, the countermeasure method using the noise filter increases the size of the device and is not practical.
本発明は上記課題に鑑みたものであり、ノイズの放射を抑制することができる車載装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an in-vehicle device capable of suppressing noise emission.
上記課題を解決するために本発明では、電源を備える車両に搭載される車載装置において、前記電源から供給される直流電圧により駆動する駆動回路と、前記電源の正極端子と前記駆動回路の高電位側電気経路とを電気的に接続する正極側配線と、を備え、前記電源の負極端子と前記駆動回路の低電位側電気経路とが、前記車両のボディアースに電気的に接続されており、前記正極端子及び前記負極端子のいずれかと第1端が電気的に接続され、前記高電位側電気経路及び前記ボディアースのうちいずれかと第2端が電気的に接続され、かつ、前記正極側配線及び前記ボディアースのいずれかに沿うように配置された補助配線と、を備える。 In order to solve the above problems, in the present invention, in an in-vehicle device mounted on a vehicle equipped with a power supply, a drive circuit driven by a DC voltage supplied from the power supply, a positive terminal of the power supply, and a high potential of the drive circuit A positive-side wiring that electrically connects a side electrical path, and the negative terminal of the power source and the low-potential side electrical path of the drive circuit are electrically connected to the body ground of the vehicle, One of the positive terminal and the negative terminal is electrically connected to a first end, one of the high potential side electrical path and the body ground is electrically connected to a second end, and the positive side wiring And auxiliary wiring arranged along any one of the body grounds.
電源の正極端子と駆動回路の高電位側電気経路とが正極側配線で電気的に接続され、かつ、電源の負極端子と駆動回路の低電位側電気経路とがそれぞれボディアースに電気的に接続されている構成において、正極側配線とボディアースとを含むループ経路が形成される。駆動回路の駆動により、このループに高周波電流が流れると、ループ経路がアンテナとして作用してノイズが放射される。この点、上記構成では、補助配線の第1端を電源の正極端子及び負極端子のいずれかと電気的に接続し、補助配線の第2端を駆動回路の高電位側電気経路及びボディアースのうちいずれかと電気的に接続する。また、この補助配線を、正極側配線及びボディアースのいずれかに沿うように配置することとした。この構成によれば、アンテナとして作用するループ経路の面積を、正極側配線及びボディアースを含むループ経路の面積よりも小さくすることができる。そして、補助配線を正極側配線又はボディアースに沿うように配置することで、正極側配線と補助配線との間の相互インダクタンスを大きくし、配線のインダクタンスを小さくすることができる。その結果、各配線の周囲に生じる磁界を抑制し、ノイズの放射を低減することができる。また、大電流で駆動する車載装置においても、配線を用いることで、ノイズフィルタを用いる場合と比べて、装置の肥大化を抑制することができる。 The positive terminal of the power supply and the high potential side electrical path of the drive circuit are electrically connected by the positive side wiring, and the negative terminal of the power supply and the low potential side electrical path of the drive circuit are each electrically connected to the body ground. In the configuration, a loop path including the positive electrode side wiring and the body ground is formed. When a high frequency current flows through this loop by driving the drive circuit, the loop path acts as an antenna, and noise is radiated. In this regard, in the above configuration, the first end of the auxiliary wiring is electrically connected to either the positive terminal or the negative terminal of the power source, and the second end of the auxiliary wiring is connected to the high potential side electric path and body ground of the drive circuit. Connect electrically with either. In addition, the auxiliary wiring is arranged along either the positive side wiring or the body ground. According to this configuration, the area of the loop path acting as an antenna can be made smaller than the area of the loop path including the positive electrode side wiring and the body ground. Then, by arranging the auxiliary wiring along the positive electrode side wiring or the body ground, the mutual inductance between the positive electrode side wiring and the auxiliary wiring can be increased, and the inductance of the wiring can be decreased. As a result, the magnetic field generated around each wiring can be suppressed, and noise emission can be reduced. In addition, in an in-vehicle device that is driven with a large current, the use of wiring can suppress the enlargement of the device as compared with the case of using a noise filter.
以下、図面を参照しつつ本発明にかかる車載装置の実施形態の一例について説明する。なお、以下の実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。 Hereinafter, an example of an embodiment of an in-vehicle device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description of the same reference numerals is used.
(第1実施形態)
図1は、車載装置の構成を説明する図である。この第1実施形態で示す車載装置は、車両に搭載されたエンジンを始動させるための動力を制御する電力制御システム100の一部であり、ISG(Integrated Starter Generator)として構成されている。この電力制御システム100では、ISG20と、このISG20と離間して配置されたバッテリ80とを備えている。この実施形態では、バッテリ80が電源として機能する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an in-vehicle device. The in-vehicle device shown in the first embodiment is a part of a
ISG20は、発電機としての機能と電動機としての機能とを併せ持つ装置であり、筐体21と、回転電機としてのモータジェネレータ25と、平滑化コンデンサ30と、駆動回路として機能するインバータ40と、を備えている。
The
筐体21は、金属製のフレームにより構成されており、その内部に、モータジェネレータ25と、平滑化コンデンサ30と、インバータ40とを収容している。
The
ISG20は、電極として機能する高電位側端子22p及び低電位側端子22nを備えている。高電位側端子22p及び低電位側端子22nは、筐体21の外側に露出した状態で配置されている。高電位側端子22pは、バッテリ80が供給する直流電圧(例えば、DC12V)の給電端子として機能する。なお本実施形態では、高電位側端子22pとして、筐体21の外側に突出した状態で配置されているスタットボルト端子を用いている。
The
モータジェネレータ25は、交流モータであり、本実施形態では3相交流モータである。モータジェネレータ25は、ロータ26と、このロータ26の回転によって誘起起電力を生じさせる3相のステータ巻線27と、を備えている。ステータ巻線27は、例えば、3相巻線をY結線して構成されている。
The
インバータ40は、バッテリ80から供給される直流電力を交流電力に変換する機能と、モータジェネレータ25で発生させた交流電力を直流電力に変換する整流機能とを併せ持つ直流交流変換回路として機能する。図1では、インバータ40は、高電位側電気経路41、低電位側電気経路42、上,下アームスイッチSWp,SWnの直列接続体、及びドライバ48を備えている。
高電位側電気経路41は、高電位側端子22pに接続されており、この高電位側端子22pを介してバッテリ80からの直流電圧の供給を受ける。また、低電位側電気経路42は、筐体21と電気的に接続されており、この筐体21を介してボディアース50に接続されている。例えば、低電位側電気経路42は、筐体21が備える低電位側端子22nにより筐体21と接続されている。
The high potential side electric path 41 is connected to the high
インバータ40は、3相分の上アームスイッチSWp及び下アームスイッチSWnの直列接続体を備えている。3相それぞれにおいて、上アームスイッチSWp及び下アームスイッチSWnの接続点には、ステータ巻線27の第1端が接続されている。3相それぞれにおいて、ステータ巻線27の第2端は中性点にて接続されている。本実施形態では、各スイッチSWp,SWnとして、電圧制御型の半導体スイッチを用いており、具体的にはNチャネルMOSFETを用いている。各スイッチSWp,SWnには、ボディダイオードが逆並列に接続されている。なお、各スイッチSWp,SWnとしては、MOSFETに限らず、例えばIGBTであってもよい。この場合、各IGBTにフリーホイールダイオードが逆並列に接続されればよい。上アームスイッチSWpのドレインには、高電位側電気経路41が接続され、下アームスイッチSWnのソースには、低電位側電気経路42が接続されている。各スイッチSWp,SWnのゲートは、ドライバ48の出力端子に接続されている。ドライバ48は、上アームスイッチSWp及び下アームスイッチSWnを交互にオンすべく、ゲートに対してゲート信号を出力する。
The
上記構成のISG20では、発電機として機能する場合に、モータジェネレータ25を回転させて、バッテリ80や不図示の負荷に電力を供給する。また、電動機として機能する場合に、バッテリ80から供給された直流電力をインバータ40により交流電力に変換し、モータジェネレータ25を駆動する。
In the
ボディアース50は、車両の金属製のボディフレームにより構成されており、電力制御システム100における低電位側の配線経路として機能する。具体的には、バッテリ80の負極端子82とボディアース50とは、アース配線83を介して電気的に接続されている。また、筐体21は、不図示のエンジンブロックを介してこのボディアース50と電気的に接続されている。そのため、筐体21と繋がるインバータ40の低電位側電気経路42は、ボディアース50と電気的に接続されることとなる。
平滑化コンデンサ30は、高電位側電気経路41と低電位側電気経路42とを接続している。この平滑化コンデンサ30は、バッテリ80から供給された直流電圧のリップル成分を平滑化する。
The smoothing
上述した電力制御システム100において、バッテリ80、正極側配線11、ISG20、及びボディアース50により、電流の流れるループが形成される。そして、このループの内、正極側配線11とボディアース50とを含む電流経路がアンテナとして機能し、ISG20で生じたノイズを電磁波として外部に放射する場合がある。ノイズの放射は車両に搭載された他の装置に悪影響を与えるおそれがあるため、好ましくない。ここで、ノイズを抑制するために、ISG20の筐体21内にノイズフィルタを接続し、このノイズフィルタによりノイズを除去することも考えられる。しかし、一般的に車載用装置は、大電流で駆動するため、この大電流に応じた定格電流のノイズフィルタでは、素子のサイズが大きくなる。そのため、ノイズを低減するためにノイズフィルタを用いると、ISG20が肥大化し、実用的ではない。そこで、この実施形態では、ISG20の筐体21外であって、バッテリ80とISG20との間に補助配線を追加することで、ノイズの放射を低減している。
In the
次に、バッテリ80とISG20とを繋ぐ経路におけるノイズの対策に用いた構成を説明する。車載装置は、バッテリ80の正極端子81と高電位側端子22pとを電気的に接続する正極側配線11と、補助配線15と、を備えている。
Next, a configuration used for noise countermeasures in a path connecting the
補助配線15は、第1端がバッテリ80の負極端子82と電気的に接続され、第2端がボディアース50と電気的に接続されている。図1では、補助配線15の第2端は、筐体21の低電位側端子22nに接続されている。このため、補助配線15は、この筐体21を介してボディアース50に電気的に接続されている。また、補助配線15は、正極側配線11に沿うように配置されている。具体的には、補助配線15は、正極側配線11までの車両の高さ方向での距離が、ボディアース50までの高さ方向での距離と比べて短くなるよう配置されている。
The
また、補助配線15には、コンデンサ60が設けられている。図1では、補助配線15のISG20側と、筐体21との間にコンデンサ60が直列に接続されている。このコンデンサ60は、補助配線15に流れる電流の直流成分を抑制し、補助配線15に大電流が流れるのを抑制するための直流成分抑制素子に相当する。
In addition, a
さらに、補助配線15には、ヒューズ70が設けられている。図1では、ヒューズ70は、補助配線15のうち、コンデンサ60と低電位側端子22nとの間に設けられている。ヒューズ70は、補助配線15に定格電流以上の大電流が流れた場合に溶断することにより、電力制御システム100を保護する。ここで、補助配線15に大電流が流れるのは、例えば、コンデンサ60がショート故障した場合である。
Further, the
次に、上述した電力制御システム100において、バッテリ80、正極側配線11、ISG20及びボディアース50を含むループから放射されるノイズの低減を、図2〜図4を用いて説明する。図2(a),図3(a)は、それぞれ本実施形態に係る電力制御システム100を示している。一方、図2(b),図3(b)は、本実施形態に係るシステムと比較するシステムとして、補助配線15が接続されていない場合の電力制御システム100を示している。なお図2及び図3では、ISG20等を簡略化して図示している。また図2(a)及び図3(a)では、ヒューズ70の図示を省略している。
Next, in the
図2(b)に示すように、インバータ40を構成する各スイッチSWp,SWnのオンオフ駆動により、高電位側電気経路41、高電位側端子22p、正極側配線11、バッテリ80、ボディアース50及び低電位側電気経路42を含むループ状の経路に高周波電流が流れる。この高周波電流の周波数は、各スイッチSWp,SWnのスイッチング周波数の高調波周波数となる。この経路に高周波電流が流れると、正極側配線11とボディアース50とを繋ぐ経路がアンテナとして作用し、ノイズが放射される。ここでは、ループの面積S2が大きいほど、高周波電流の流通経路に生じる磁界が強くなり、ノイズが放射され易くなる。一方で、図2(a)に示すように、正極側配線11に沿うように補助配線15を配置することで、高電位側電気経路41、高電位側端子22p、正極側配線11、バッテリ80、補助配線15、低電位側端子22n及び低電位側電気経路42を含むループの面積S1が、図2(b)に示すループの面積S2よりも小さくなる。
As shown in FIG. 2B, the high potential side electrical path 41, the high
また、補助配線15が正極側配線11に沿うように配置されているため、正極側配線11と補助配線15との配線距離が短くなり、各配線11,15が備えるインダクタンスの結合係数を増加させる。その結果、正極側配線11と補助配線15との相互インダクタンスMを増加させて、図2(a)に示すアンテナとして作用する各配線11,15のインダクタンスLを低減することができる。インダクタンスLを低減することで、各配線11,15に生じる磁力線を発生しにくくすることができる。
Further, since the
なお、配線11,15の合成インダクタンスLは、下記式(1)を用いて算出することができる。
L=L1+L2−2M … (1)
ここで、L1,L2は、正極側配線11、及び補助配線15のそれぞれの自己インダクタンス、Mは配線間の相互インダクタンスを示す。
The combined inductance L of the
L = L1 + L2-2M (1)
Here, L1 and L2 are self-inductances of the positive
また、図3(b)に示すように、正極側配線11は、ボディアース50に対して電位差Vbが大きいため、正極側配線11とボディアース50との間に生じる電界が大きくなり、ノイズが放射され易い。一方、図3(a)に示すように、補助配線15を、正極側配線11に沿うように配置することで、正極側配線11と補助配線15とが容量結合し、正極側配線11と補助配線15との間の電位差Vaを、図3(b)に示す電位差Vbと比べて小さくすることができる。その結果、配線間に生じる電界を低減し、ノイズの放射を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 3B, since the positive
ここで、所定の電位差を伴う配線間において、補助配線を沿わせる配線の電位が高いほど、電位差の低減に効果がある。そのため、正極側配線11とボディアース50との間において、補助配線15を、高電位側である正極側配線11に沿わせることで、配線間に生じる電界を低減し、ノイズの放射を効果的に抑制することができる。
Here, between the wirings having a predetermined potential difference, the higher the potential of the wiring along the auxiliary wiring, the more effective the potential difference is reduced. Therefore, between the positive
更に、補助配線15に備えられたコンデンサ60により、補助配線15には、高周波電流のみが流れ、直流成分を抑制する。そのため、補助配線15の定格電流を低くすることができ、配線幅を小さくすることができる。なお、直流成分は、ボディアース50側にリターン電流として流れることとなるが、直流成分は交流成分と比べて磁界を変化させにくいため、ノイズの放射に影響を与えない。
Furthermore, only the high-frequency current flows through the
また、図4は、横軸を磁界の周波数[MHz]とし、縦軸を磁界強度H[fBμA/m]としたグラフである。図4に示すように、正極側配線11とボディアース50との間に補助配線15を電気的に接続したことで、ほぼすべての周波数帯において、磁界強度Hが低くなっている。そのため、補助配線15が、正極側配線11とボディアース50とから生じるノイズの放射の抑制に効果があることがわかる。
FIG. 4 is a graph in which the horizontal axis represents the magnetic field frequency [MHz] and the vertical axis represents the magnetic field strength H [fB μA / m]. As shown in FIG. 4, the magnetic field strength H is low in almost all frequency bands by electrically connecting the
以上説明したようにこの第1実施形態では、補助配線15の第1端をバッテリ80の負極端子82と電気的に接続し、補助配線15の第2端をボディアース50と電気的に接続する。また、この補助配線15を、正極側配線11に沿うように配置することとした。この構成によれば、高周波電流が流れるループの面積を、正極側配線11及びボディアース50を含むループの面積よりも小さくすることができる。そして、補助配線15を正極側配線11に沿うように配置することで、正極側配線11と補助配線15との間の相互インダクタンスMを大きくし、配線間のインダクタンスを小さくすることができる。その結果、各配線の周囲に生じる磁界を抑制し、ノイズの放射を低減することができる。また、補助配線15を用いてノイズの対策を行うことで、ノイズフィルタを用いる場合と比べて、装置の肥大化を抑制することができる。
As described above, in the first embodiment, the first end of the
補助配線15は、正極側配線11に沿うように配置されている。上記構成では、補助配線15を正極側配線11に沿うように配置することで、正極側配線11と補助配線15とが容量結合し、補助配線が存在しない場合と比べて、配線11,15間に生じる電位差を小さくする。その結果、配線周囲に生じる電界を抑制することができ、ノイズの放射を低減することができる。
The
ボディアース50及び補助配線15を含むループの面積が、正極側配線11及びボディアース50を含むループの面積よりも小さくされている。上記構成により、高周波電流が流れるループの面積を小さくすることができ、配線から生じるノイズの放射量を抑制することができる。
The area of the loop including the
補助配線15に設けられ、補助配線15に流れる直流電流を抑制する直流成分抑制素子を備える。直流成分抑制素子により、補助配線15には、高周波のノイズ成分のみが流れ、直流成分が流れるのを抑制することができる。その結果、補助配線15の配線径を小さくすることができ、装置が肥大化するのを抑制することができる。
A DC component suppression element that is provided in the
直流成分抑制素子は、コンデンサ60である。上記構成により、補助配線15に直流成分が流れるのを遮断することができ、補助配線15の配線径を小さくすることができる。
The direct current component suppression element is a
ISG20を収容する筐体21を備え、バッテリ80は、筐体21から離間して配置されており、正極側配線11は、バッテリ80と筐体21との間に配置されている。また、補助配線15は、筐体21の外部において、正極側配線11及びボディアース50のいずれかに沿うように配置されている。上記構成では、補助配線15を、筐体21の外部において、正極側配線11及びボディアース50のいずれかに沿うように配置することで、バッテリ80とISG20との間の空間を有効利用しつつ、ノイズの放射を抑制することが可能となる。その結果、ISG20の内部にノイズの放射を抑制するための構成を備える必要がないため、装置の肥大化を抑制することができる。
A
インバータ40(駆動回路)は、スイッチを有して、かつ、該スイッチがスイッチング操作される電力変換器である。上記構成により、スイッチング操作に起因するノイズの放射を抑制することができる。 The inverter 40 (drive circuit) is a power converter that includes a switch and is operated to perform switching. With the above configuration, it is possible to suppress the emission of noise due to the switching operation.
(第2実施形態)
この第2実施形態では、補助配線の構成を変更している。詳しくは、図5に示すように、補助配線16は、正極側配線11を被覆するように構成されている。これにより、正極側配線11に沿うように補助配線16が配置される。図6は、本実施形態に係る正極側配線11と補助配線16との位置関係を説明する図である。なお、図6(b)は、図6(a)のA−A間の断面図である。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the configuration of the auxiliary wiring is changed. Specifically, as shown in FIG. 5, the
図5,6に示すように、補助配線16は、正極側配線11を被覆するシールド配線として正極側配線11と一体化されている。詳しくは、正極側配線11及び補助配線16の間には、電気的絶縁性を有する材料にて形成された内部絶縁部17が設けられている。内部絶縁部17は、環状をなしており、例えば合成樹脂で形成されている。補助配線16により正極側配線11を被覆することで、補助配線16と正極側配線11との距離を一定に保ちつつ、補助配線16を正極側配線11に沿うように配置することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
補助配線16の外縁には、電気的絶縁性を有する材料にて形成された外皮部18が設けられている。外皮部18は、補助配線16を覆う環状をなしており、例えば合成樹脂で形成されている。本実施形態では、正極側配線11、内部絶縁部17、補助配線16及び外皮部18が一体化されてハーネス部材19とされている。
On the outer edge of the
また、補助配線16は、上述した第1実施形態同様、第1端がバッテリ80の負極端子82に接続されており、第2端が筐体21の低電位側端子22nに接続されている。そして、補助配線16のISG20側には、コンデンサ60が設けられている。なお、コンデンサ60は、補助配線16を含むハーネス部材19として一体化されていてもよいし、ハーネス部材19とは別部材として設けられていてもよい。
As in the first embodiment, the
以上説明したようにこの第2実施形態では、補助配線15は、正極側配線11を被覆するように構成されていることにより、正極側配線11に沿うように配置されている。上記構成により、正極側配線11の周りに補助配線15が配置されるため、両配線11,15間の距離が短くなり、相互インダクタンスを高くすることができる。その結果、配線のインダクタンスを低くし、ノイズを抑制することができる。
As described above, in the second embodiment, the
また、補助配線15は、正極側配線11を被覆するシールド配線として正極側配線11と一体化されており、正極側配線11は、バッテリ80の正極端子81と高電位側端子22pとを電気的に接続している。バッテリ80が搭載される車両のエンジンルーム内には多くの機器が存在しているため、正極側配線11と補助配線15とが別々だと、この配線11,15を適正に配線する際の作業性が困難となる。この点、上記構成では、正極側配線11と補助配線15とが一体化されているため、正極側配線11と補助配線15とを各端子等に接続するだけで、補助配線15を正極側配線11に沿わせることができ、作業性を向上することができる。
The
(第3実施形態)
この第3実施形態では、補助配線15を正極側配線11に螺旋状に巻くことで、補助配線15を正極側配線11に沿うように配置している。図7は、第3実施形態に係る補助配線を説明する図である。なお、図7(b)は、図7(a)で示す正極側配線11と補助配線15とのB−B間の断面図である。
(Third embodiment)
In the third embodiment, the
図7(a),(b)に示す補助配線15は、正極側配線11に複数回巻かれた状態で、正極側配線11と一体化されている。例えば、補助配線15は、0.70[mm]から0.80[mm]の直径であり、補助配線15と正極側配線11との間には、不図示の絶縁部により絶縁されている。そして、補助配線15は正極側配線11に螺旋状に巻きつけられた状態で、外皮部により覆われることで、正極側配線11と一体化されている。
The
図7(b)に示すように、補助配線15を、正極側配線11に巻くことで、この補助配線15に外部から力を加えた場合でも、補助配線15と正極側配線11との距離関係が大きく離れてしまうのを防止することができる。車両の走行により補助配線15に力が加わる場合でも磁界を抑制する効果が弱まるのを防止することができる。
As shown in FIG. 7B, the
また、補助配線15と正極側配線11とを一体化することで、一体化された正極側配線11と補助配線15とを各端子等に接続するだけで、補助配線15を正極側配線11に沿わせることができ、作業性を向上することができる。
Further, by integrating the
(第4実施形態)
この第4実施形態では、補助配線15の第1端のバッテリ80に対する接続位置を変更している。図8では、補助配線15は、その第1端がバッテリ80の正極端子81と接続され、第2端が筐体21の低電位側端子22nを介してボディアース50に接続されている。そのため、正極側配線11、ISG20、ボディアース50、及び補助配線15を接続する経路により電流が流れるループを構成している。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, the connection position of the first end of the
ここで、バッテリ80の正極端子81と負極端子82とは所定距離だけ離れて配置されている。そのため、この第4実施形態において、補助配線15の第1端をバッテリ80の正極端子81に接続して、正極側配線11と補助配線15と繋ぐ経路を構成することで、電流が流れるループの面積を小さくすることができ、ノイズの放射を抑制することができる。
Here, the
(第5実施形態)
この第5実施形態では、補助配線15が沿う位置を変更している。図9は、第5実施形態に係る車載装置を示す図である。図9においても、バッテリ80とISG20とは正極側配線11を介して接続されている。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, the position along the
図9(a)では、補助配線15は、その第1端とバッテリ80の負極端子82とが電気的に接続され、第2端が高電位側端子22pと電気的に接続されている。そのため、ISG20、補助配線15、ボディアース50を含む経路により電流が流れるループが構成される。そのため、ボディアース50及び補助配線15を含むループ経路の面積が、正極側配線11及びボディアース50を含むループの面積よりも小さくされている。
In FIG. 9A, the
なお、図9(b)に示すように、補助配線15は、バッテリ80の正極端子81と第1端が電気的に接続され、第2端が高電位側端子22pと電気的に接続されていてもよい。この場合、ISG20、補助配線15、バッテリ80、ボディアース50を含む経路により電流が流れるループが構成される。
As shown in FIG. 9B, the
一方で、補助配線15は、ボディアース50に沿うように配置されている。具体的には、補助配線15は、正極側配線11とボディアース50との間に、ボディアース50までの車両の高さ方向での距離が、正極側配線11までの車両の高さ方向での距離と比べて小さくなるよう配置されている。
On the other hand, the
以上説明したようにこの第5実施形態では、補助配線15をボディアース50に沿うように配置することで、配線間の相互インダクタンスMを大きくし、インダクタンスLを低下させることができる。その結果、ノイズの放射を抑制することができる。
As described above, in the fifth embodiment, by arranging the
(第6実施形態)
この第6実施形態では、直流成分抑制素子として機能するコンデンサ85は、バッテリ80側に実装されている。図10は、第6実施形態に係る車載装置を説明する図である。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, the
図10では、車載装置は、2つの駆動回路110を備えている。なお本実施形態では、便宜上、各駆動回路の符号を同一の符号としている。各駆動回路110の高電位側端子22pは、正極側配線11によってバッテリ80の正極端子が電気的に接続されている。
In FIG. 10, the in-vehicle device includes two
補助配線15は、バッテリ80の負極端子と電気的に接続された共通配線151と、この共通配線151から分岐して、各駆動回路110それぞれの低電位側端子22nと電気的に接続された分岐配線152と、を備えている。各分岐配線152は、各駆動回路110に接続された正極側配線11に沿うようにそれぞれ配置されている。
The
コンデンサ85は、補助配線15のうち、共通配線151から分岐配線152が分岐する分岐点よりもバッテリ80側に設けられている。
The
以上説明したようにこの第6実施形態では、バッテリ80側にコンデンサ85が備えられているため、複数の駆動回路110において、正極側配線11と補助配線15とで電流が流れるループを形成する場合でも、コンデンサ85の機能を、各ループを構成する分岐配線152に対して適用することができる。その結果、駆動回路110毎にコンデンサ85を必要とせず、装置の肥大化を抑制することができる。
As described above, in the sixth embodiment, since the
(第7実施形態)
直流成分抑制素子は、車載装置が備える筐体内部に搭載されていてもよい。図11は、第7実施形態に係る車載装置の構成を説明する図である。図11に示す車載装置においても、バッテリ80とISG20とは、正極側配線11を介して接続されている。また、この正極側配線11には、補助配線15が沿うように配置されている。
(Seventh embodiment)
The direct current component suppression element may be mounted inside a housing included in the in-vehicle device. FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the in-vehicle device according to the seventh embodiment. Also in the in-vehicle device shown in FIG. 11, the
車載装置の筐体21内には、直流成分抑制素子として機能するコンデンサ60が実装されている。具体的には、補助配線15とインバータ40の低電位側電気経路42とを繋ぐ経路内にコンデンサ60が直列に接続されている。
A
(第8実施形態)
この第8実施形態では、補助配線15の第1端を、ボディアース50に直接接続している。図12は、第8実施形態に係る車載装置を説明する図である。
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment, the first end of the
図12において、補助配線15は、第1端がアース配線83を介してバッテリ80の負極端子82と電気的に接続され、第2端がボディアース50に直接接続されている。また、バッテリ80の負極端子82はアース配線83を介してボディアース50に接続されている。なお、この実施形態では、補助配線15は正極側配線11に沿うように配置されている。
In FIG. 12, the
図12では、補助配線15は、ボディアース50と並列接続されているため、駆動回路110からバッテリ80側に流れるリターン電流は、ボディアース50と補助配線15とに分流する。リターン電流が補助配線15とボディアース50とに分流することで、補助配線15をリターン電流が流れる専用配線とする場合と比べて、この補助配線15の定格電流を低くすることができる。そのため、他の実施形態と比べて、補助配線15の径が大きくなるが、補助配線15にコンデンサ等の直流成分抑制素子を備えなくとも、ノイズの放射を抑制することができる。なお、この第8実施形態では、補助配線15は、正極側配線11と同程度の大きさとしているが、補助配線15に流れる分流の大きさに応じて、補助配線15の径を正極側配線11よりも小さくするものであってもよい。
In FIG. 12, since the
(第9実施形態)
本実施形態では、車載装置を構成する電力変換器として、インバータ40に代えて、図13に示すように、DC/DCコンバータ200を用いている。
(Ninth embodiment)
In the present embodiment, a DC /
図13に示すDC/DCコンバータ200は、入力される直流電圧を変圧して出力する絶縁型のDC/DCコンバータであり、本実施形態では、降圧型のものを用いている。DC/DCコンバータ200は、高圧バッテリ89からの直流電圧を降圧し、降圧した電圧により、この高圧バッテリ89よりも出力電圧が低い低圧バッテリ86を充電する。また、低圧バッテリ86の負極端子88は、ボディアース50と電気的に接続されている。
A DC /
DC/DCコンバータ200は、トランス210、1次側回路220、2次側回路230、及び制御回路240、を備えている。また、1次側回路220には高圧バッテリ89が接続されており、2次側回路230の高電位側電気経路には低圧バッテリ86が接続されている。また、2次側回路230の低電位側電気経路には、ボディアース50が接続されている。制御回路240は、高圧バッテリ89から出力される直流電圧を交流電圧に変換してトランス210の1次側コイルに印加すべく、1次側回路220を構成するスイッチをオンオフ駆動する。これにより、トランス210の2次側コイルから2次側回路230へと交流電流が出力される。また、制御回路240は、2次側回路230に入力された交流電流を直流電流に整流して低圧バッテリ86に出力すべく、2次側回路230を構成するスイッチをオンオフ駆動する。これにより、低圧バッテリ86が充電される。
The DC /
上記構成のDC/DCコンバータ200において、正極側配線221は、低圧バッテリ86の正極端子87と2次側回路230の高電位側電気経路とを接続している。また、補助配線15は、低圧バッテリ86の正極端子87と2次側回路230の低電位側電気経路とを接続している。また、この補助配線15は、正極側配線221に沿うように配置されている。さらに、補助配線15には直流成分抑制素子として機能するコンデンサ60が設けられている。これにより、正極側配線221とボディアース50との各経路から放射されるノイズを抑制することができる。なお、補助配線15は、低圧バッテリ86の負極端子88と2次側回路230の低電位側電気経路とを接続するものであってもよい。この場合においても、補助配線15は、正極側配線221に沿うように配置されている。
In the DC /
(第10実施形態)
この第10実施形態では、第2実施形態とは異なる構成を中心に説明する。
(10th Embodiment)
In the tenth embodiment, a description will be given centering on a configuration different from the second embodiment.
図14は、第10実施形態に係る電力制御システムの構成を説明する図である。図14に示す電力制御システムにおいても、補助配線16と正極側配線11とは一体化され、ハーネス部材19を構成している。また、補助配線16は、正極側配線11を被覆するシールド配線である。
FIG. 14 is a diagram illustrating the configuration of the power control system according to the tenth embodiment. Also in the power control system shown in FIG. 14, the
ISG20は、制御基板43と、制御基板43に接続された制御用コネクタ28とを備えている。制御基板43には、ドライバ48と、高電位側電気経路41及び低電位側電気経路42を有するインバータ40とが実装されている。なお、本実施形態では、1つの制御基板43上にドライバ48とインバータ40とが実装されているが、これに限らず、ドライバ48とインバータ40とがそれぞれ各別の制御基板に実装されていてもよい。
The
なお、本実施形態において、高電位側端子22pは、ISG20の筐体21に電気的に接続されることなく、高電位側電気経路41に接続されている。これにより、筐体21に高周波電流が流れることを抑制している。
In the present embodiment, the high
制御用コネクタ28は、各種の信号が入力される複数の端子を備えている。各端子は、制御基板43に形成された電気経路に接続されている。制御信号は、各端子を通じて、制御基板43に実装された各回路に入力される。
The
本実施形態では、制御用コネクタ28が備える複数の端子のうちの1つが補助端子28aとされている。補助端子28aは、制御基板43の低電位側電気経路42に接続されている。そのため、補助端子28aに補助配線16が接続されることで、補助配線16と制御基板43とが電気的に接続される。
In the present embodiment, one of the plurality of terminals included in the
制御基板43には、直流成分抑制素子として機能するコンデンサ60が実装されている。本実施形態では、コンデンサ60は、低電位側電気経路42と補助端子28aとを接続する電気経路上に実装されている。なお、制御基板43において、低電位側電気経路42と補助端子28aとを接続する電気経路上にヒューズが実装されていてもよい。本実施形態においても、低電位側電気経路42は、筐体21を通じてボディアース50に接続されている。具体的には、低電位側電気経路42は、コンデンサ60よりも平滑化コンデンサ30側で筐体21に接続されている。
A
上記構成において、バッテリ80と、正極側配線11と、高電位側電気経路41と、低電位側電気経路42と、コンデンサ60と、補助端子28aと、補助配線16とを含むループが形成される。このループにおいて、コンデンサ60は、補助配線16に流れる直流成分を抑制する。
In the above configuration, a loop including the
本実施形態では、コンデンサ60が、制御基板43において、低電位側電気経路42と補助端子28aとを接続する電気経路上に実装されている。そのため、コンデンサ60を補助配線16に設ける場合と比べて、コンデンサ60をループ上に設けやすい。
In the present embodiment, the
(第10実施形態の変形例1)
この第10実施形態の変形例1では、ISG20内部のノイズ対策用フィルタであるEMI(Electro Magnetic Interference)用フィルタを、直流成分抑制素子として流用している。
(
In the first modification of the tenth embodiment, an EMI (Electro Magnetic Interference) filter that is a noise countermeasure filter inside the
図15では、EMI用フィルタ63は、高電位側電気経路41と低電位側電気経路42とを接続している。EMI用フィルタ63は、第1フィルタコンデンサ61と、第2フィルタコンデンサ62との直列接続体である。第1フィルタコンデンサ61と第2フィルタコンデンサ62との接続点Kは、中継配線49を介して補助端子28aに接続されている。低電位側電気経路42は、EMI用フィルタ63を介すことなく、筐体21を介してボディアース50に電気的に接続されている。なお、EMI用フィルタ63が2つのフィルタコンデンサの直列接続体で構成されているのは、2つのフィルタコンデンサのうち一方がショート故障した場合に高電位側電気経路41と低電位側電気経路42とが短絡することを回避するためである。
In FIG. 15, the
上記構成において、バッテリ80と、正極側配線11と、高電位側電気経路41と、第1フィルタコンデンサ61と、中継配線49と、補助端子28aと、補助配線16とを含むループが形成される。このループにおいて、第1フィルタコンデンサ61は、補助配線16に流れる直流成分を抑制する。
In the above configuration, a loop including the
本変形例1では、EMI用フィルタ63を構成する第1フィルタコンデンサ61を直流成分抑制素子として用いた。このため、EMI用フィルタ63により、ノイズ抑制機能と、ループを流れる直流成分の抑制機能との双方を実現することができる。その結果、各機能を別々の部品により実現する場合と比べて、部品点数を削減し、電力制御システム100の体格を小さくすることができる。
In the first modification, the first filter capacitor 61 constituting the
なお、EMI用フィルタ63は、3つ以上のフィルタコンデンサの直列接続体で構成されていてもよい。この場合、3つ以上のフィルタコンデンサのうち隣り合う2つのフィルタコンデンサの接続点に、中継配線49を介して補助端子28aが接続されていればよい。
The
(第10実施形態の変形例2)
この第10実施形態の変形例2では、直流成分抑制素子は、第1抑制用コンデンサ64及び第2抑制用コンデンサ65の直列接続体により構成されている。図16では、制御基板43において、補助端子28aと低電位側電気経路42とを繋ぐ電気経路上に第1抑制用コンデンサ64と第2抑制用コンデンサ65との直列接続体が設けられている。
(
In the second modification of the tenth embodiment, the DC component suppression element is configured by a series connection body of a
上記構成において、バッテリ80と、正極側配線11と、高電位側電気経路41と、低電位側電気経路42と、第1抑制用コンデンサ64と、第2抑制用コンデンサ65と、補助端子28aと、補助配線16とを含むループが形成される。第1抑制用コンデンサ64と第2抑制用コンデンサ65とは、このループにおいて補助配線16を流れる直流成分を抑制する。
In the above configuration, the
本変形例2では、第1,第2抑制用コンデンサ64,65の直列接続体により、ループに流れる直流成分を抑制した。これにより、第1,第2抑制用コンデンサ64,65のうち一方がショート故障した場合であっても、他方が直流成分を抑制する。そのため、直流成分の抑制効果の冗長性を高めることができる。なお、本変形例2において、補助配線16にヒューズ70を設けなくてもよい。この場合であっても、抑制用コンデンサが2つ設けられているため、2つのコンデンサのうちいずれか一方のショート故障に対応することができる。
In the second modification, the DC component flowing in the loop is suppressed by the series connection body of the first and
(第10実施形態の変形例3)
この変形例3では、直流成分抑制素子は、EMI用フィルタ63と、コンデンサとを組み合わせることで構成されている。以下では、EMI用フィルタ63に組み合わされるコンデンサを安全コンデンサ67と称することとする。
(Modification 3 of 10th Embodiment)
In Modification 3, the direct current component suppression element is configured by combining the
図17では、高電位側電気経路41と低電位側電気経路42とは、EMI用フィルタ63により接続されている。また、EMIフィルタを構成する第1フィルタコンデンサ61と第2フィルタコンデンサ62との接続点Kには、安全コンデンサ67の第1端が接続されている。安全コンデンサ67の第2端には、中継配線49を通じて補助端子28aが接続されている。そのため、第1フィルタコンデンサ61と安全コンデンサ67とは、直列接続されている。
In FIG. 17, the high potential side electrical path 41 and the low potential side
上記構成において、バッテリ80と、正極側配線11と、高電位側電気経路41と、第1フィルタコンデンサ61と、安全コンデンサ67と、中継配線49と、補助端子28aと、補助配線16とを含むループが形成される。このループにおいて、第1フィルタコンデンサ61と安全コンデンサ67とは、補助配線16に流れる直流成分を抑制する。
In the above configuration, the
本変形例3では、EMI用フィルタ63を構成する第1フィルタコンデンサと61と、安全コンデンサ67とにより直流成分抑制素子を構成している。そのため、第1フィルタコンデンサ61と安全コンデンサ67とのうち一方がショート故障した場合であっても、他方が直流成分を抑制する。そのため、直流成分の抑制効果の冗長性を高めることができる。
In the third modification, a DC component suppression element is configured by the first filter capacitor 61 and the
なお、図17において、筐体21内部ではなく、例えば、筐体21外部の補助配線16に安全コンデンサ67が設けられていてもよい。
In FIG. 17, a
(第11実施形態)
この第11実施形態では、第10実施形態と異なる構成を中心に説明する。
(Eleventh embodiment)
In the eleventh embodiment, a description will be given focusing on a configuration different from the tenth embodiment.
第11実施形態では、直流成分抑制素子は、バッテリ80を構成する基板に実施されている。図18は、第11実施形態に係る電力制御システム100の構成を説明する図である。図18において、バッテリ80は、組電池91と、基板92と、バッテリコネクタ93と、正極端子81と、負極端子82と、筐体96とを備える電池ユニットとして構成されている。
In the eleventh embodiment, the direct current component suppression element is implemented on the substrate constituting the
組電池91は、複数の電池セルの直列接続体で構成されている。組電池91の正極端子は、正極端子81に接続されており、組電池91の負極端子は、筐体96に接続されている。筐体96はボディアース50に接続されている。
The assembled
基板92は、組電池91に関する電流、電圧、温度等を監視し、組電池91の異常状態、漏電等を検出する構成が接続されている。詳しくは、基板92には、組電池91の電流を検出する電流センサと、組電池91の電圧を検出する電圧センサと、組電池91の温度を検出する温度センサとがバッテリコネクタ93を介して接続されている。
The substrate 92 is connected to a configuration that monitors current, voltage, temperature, and the like related to the assembled
バッテリコネクタ93は、基板92上の電気経路と接続された複数の端子を備え、この端子の一部が、電圧センサと、電流センサと、温度センサとのそれぞれに接続されている。本実施形態では、バッテリコネクタ93の各端子のうち、1つの端子を補助配線16に接続される補助端子93aとして用いている。
The
基板92には、コンデンサ94が実装されている。コンデンサ94の第1端は、バッテリコネクタ93の補助端子93aに接続され、第2端はグランドパターン95に接続されている。グランドパターン95は、ボディアース50に繋がる筐体96に接続されている。補助配線16は、補助端子93a、コンデンサ94及びグランドパターン95を介してボディアース50に電気的に接続されている。
A
上記構成により、組電池91と、正極端子81と、正極側配線11と、高電位側電気経路41と、低電位側電気経路42と、補助配線16と、補助端子93aと、コンデンサ94とを備えるループが形成される。このループにおいて、コンデンサ94は、補助配線16を流れる直流成分を抑制する。
With the above configuration, the assembled
本実施形態では、直流成分抑制素子として機能するコンデンサ94が、基板92に実装されている。このため、正極側配線11と補助配線16とを基板92に接続することで、ループ上にコンデンサ60を設けることができる。そのため、補助配線16にコンデンサ94を設ける場合と比べて、ループ上にコンデンサ94を設けやすい。
In the present embodiment, a
(第12実施形態)
この第12実施形態では、第10実施形態と異なる構成を中心に説明する。
(Twelfth embodiment)
In the twelfth embodiment, a description will be given focusing on a configuration different from the tenth embodiment.
図19は、第12実施形態に係るハーネス部材19を説明する図である。図5,6に示したように、正極側配線11と、内部絶縁部17と、補助配線16と、外皮部18とを一体化することでハーネス部材19が形成されている。
FIG. 19 is a diagram illustrating the
本実施形態において、補助配線16は2つに分割されている。分割された補助配線16は、受動素子であるコンデンサ170により接続されている。本実施形態において、コンデンサ170は、セラミックコンデンサである。なお、図19では、説明の便宜上、コンデンサ170付近の外皮部18の図示を省略している。
In the present embodiment, the
補助配線16は、その一部を集約させることで線状に形成された第1線状部161と第2線状部162とを備えている。具体的には、補助配線16を形成するワイヤ線を一方向にねじることで、正極側配線11の径方向に集約された第1,第2線状部161,162が形成されている。第1線状部161と第2線状部162とは、コンデンサ170により接続されている。図19に示す補助配線16では、第1線状部161がバッテリ80の負極端子82側に接続され、第2線状部162が補助端子28a側に接続されている。
The
本実施形態では、補助配線16に、線状に集約された線状部161,162を形成し、この線状部161,162をコンデンサ170で接続した。このため、コンデンサ170により、補助配線16に流れる直流成分を抑制することができる。
In the present embodiment,
(第12実施形態の変形例1)
第12実施形態の変形例1では、補助配線16に第1,第2線状部161,162を複数形成し、各第1,第2線状部161,162をコンデンサで接続する。図20は、第12実施形態の変形例1としての補助配線16を説明する図である。図20では、説明の便宜上、コンデンサ付近の外皮部18の図示を省略している。
(
In
図20において、補助配線16には、正極側配線11の周方向を囲むように4つの第1線状部161a,161b,161c,161dと、第2線状部162a,162b,162c,162dとが形成されている。そして、各第1線状部161a〜161dと、各第2線状部162a〜162dとは、各コンデンサ170a,170b,170c,170dで接続されている。
In FIG. 20, the
なお、補助配線16に4つのコンデンサ170a〜170dを接続したことは一例であり、4つ以外の複数のコンデンサを補助配線16に接続してもよい。
The connection of the four capacitors 170 a to 170 d to the
この変形例1では、各第1線状部161a〜161dと、各第2線状部162a〜162dとにより正極側配線11が囲まれている。そのため、各線状部161a〜161dと、各線状部162a〜162dとにより、正極側配線11から外部へのノイズの放射をいっそう抑制することができる。
In the first modified example, the positive electrode-
(第12実施形態の変形例2)
第12実施形態の変形例2では、図21に示すように、補助配線16に容量成分となる容量部171を形成し、この容量部171により直流成分を抑制している。容量部171は、補助配線16の一部を正極側配線11の径方向に広げて形成されている。図21は、第12実施形態の変形例2に係る、ハーネス部材19の構成を説明する図である。図21(b)は、図21(a)のC−C線断面図である。
(
In the second modification of the twelfth embodiment, as shown in FIG. 21, the
本実施形態において、補助配線16は2つに分割されている。2分割された補助配線16のうち、一方は補助端子28aに接続され、他方はバッテリ80の負極端子82に接続されている。各補助配線16は、内部絶縁部17をその外表面から覆う筒状部16aと、筒状部16aの端部から径方向に延びる鍔部16bとを備えている。鍔部16bは、円環状をなしており、電極部として機能する。各鍔部16bの間には、各鍔部16bを電気的に絶縁する誘電体172が設けられている。各鍔部16b及び誘電体172により容量部171が構成されている。なお、各鍔部16bは、補助配線16を構成するワイヤ線を、正極側配線11の径方向に円形状に広げることで形成されればよい。
In the present embodiment, the
誘電体172は、その外形寸法が各鍔部16bの外形寸法と同じであり、円盤状である。誘電体172の中心には、貫通穴173が形成されている。貫通穴173には、正極側配線11が通されている。なお、誘電体172を形成する材質は、絶縁性を有し、かつ比誘電率を備えていればよく、プラスチック、セラミックス、更にはマイカを用いることができる。
The dielectric 172 has the same outer dimension as the outer dimension of each
上記構成の容量部171では、補助配線16を流れる電流により、各鍔部16bのうち、バッテリ80側にプラスの電荷が分布し、補助端子28a側にマイナスの電荷が分布する。そのため、容量部171には電荷が蓄えられる。このとき、容量部171の容量は、各鍔部16bが対向する面積と、各鍔部16bの間隔と、誘電体172の比誘電率とに応じた値となる。
In the
本変形例2では、補助配線16の一部を流用して直流成分抑制素子として機能する容量部171を構成することで、受動素子としてのコンデンサを用いることなく、ループに流れる直流成分を抑制できる。
In the second modification, a part of the
(第13実施形態)
この第13実施形態では、第10実施形態と異なる構成を中心に説明する。
(13th Embodiment)
In the thirteenth embodiment, a description will be given focusing on a configuration different from the tenth embodiment.
第13実施形態では、補助配線16内部に生じる寄生容量により直流成分を抑制している。図22は、第13実施形態に係る電力制御システムの構成を説明する図である。図23は、図22のD−D線断面図である。
In the thirteenth embodiment, the DC component is suppressed by the parasitic capacitance generated in the
図22及び図23に示すように、補助配線16は、環状の第1シールド配線165及び第2シールド配線166を備えている。第1シールド配線165及び第2シールド配線166は、正極側配線11が延びる方向に沿って配置されている。
As shown in FIGS. 22 and 23, the
第1シールド配線165は、内部絶縁部17を覆っている。第1シールド配線165の第1端は、バッテリ80の負極端子82に接続されている。第1シールド配線165の第2端は、いずれの部材にも電気的に接続されず開放されている。
The
第2シールド配線166は、正極側配線11の径方向において第1シールド配線165の外側に配置されている。第2シールド配線166の第1端は、補助端子28aに接続されている。第2シールド配線166の第2端は、いずれの部材にも電気的に接続されず開放されている。
The
図23に示すように、第1シールド配線165の内径は、第2シールド配線166の外径より大きく、第2シールド配線166の内径は、正極側配線11の外径よりも大きい。第1シールド配線165の開放端側は、第2シールド配線166の開放端側を覆っている。これにより、第1シールド配線165と第2シールド配線166とは、正極側配線11が延びる方向において、第2シールド配線166が内側となってかつ第1シールド配線165が外側となる状態で一部が重なっている。
As shown in FIG. 23, the inner diameter of the
正極側配線11及び第2シールド配線166の間には、電気的絶縁性を有する材料にて形成された内部絶縁部17が設けられている。補助配線16は、第1シールド配線165と第2シールド配線166とが重なり合う領域において、第1シールド配線165と第2シールド配線166との間に介在する誘電体167を備えている。誘電体167は、合成樹脂等の材質により構成されており、第1シールド配線165と第2シールド配線166とを電気的に絶縁している。
Between the positive
第1シールド配線165と第2シールド配線166とが誘電体167により絶縁されることで、第1,第2シールド配線165,166が重なる領域が、寄生容量Cpを生じさせる容量発生部168として機能する。具体的には、第2シールド配線166にはプラスの電荷が分布し、第1シールド配線165にはマイナスの電荷が分布する。そのため、容量発生部168において、第1,第2シールド配線165,166の間に電荷が蓄えられる。
Since the
容量発生部168の容量は、第1,第2シールド配線165,166の重なる部分の面積と、第1,第2シールド配線165,166の間隔と、誘電体167の比誘電率とに応じた値となる。
The capacitance of the
図24は、電力制御システム100の等価回路を示す。第1シールド配線165と第2シールド配線166との間に形成された寄生容量Cpにより、第1シールド配線165と第2シールド配線166とが直列接続される。そのため、バッテリ80と、正極側配線11と、第2シールド配線166と、第1シールド配線165とを含むループが形成される。寄生容量Cpが第2シールド配線166に流れる直流成分を抑制する。
FIG. 24 shows an equivalent circuit of the
本実施形態では、補助配線16は、第1シールド配線165と第2シールド配線166と誘電体167とにより容量発生部168を形成し、この容量発生部168により直流成分を抑制している。そのため、直流成分抑制素子としてのコンデンサが不要となる。また、第1シールド配線165と第2シールド配線166とが正極側配線11の外周を覆うことで、正極側配線11から外部へのノイズの放射をいっそう抑制することができる。
In the present embodiment, in the
なお、第1シールド配線165と第2シールド配線166とは、正極側配線11が延びる方向において、第2シールド配線166が外側となってかつ第1シールド配線165が内側となる状態で一部が重なっていてもよい。
The
(第13実施形態の変形例)
第13実施形態の変形例では、補助配線16は、複数の第1配線180及び複数の第2配線183を備え、各配線180,183間に生じる寄生容量Cqにより直流成分を抑制する。本実施形態において、第1配線180の数と第2配線183の数とは同じである。図25には、第1配線180及び第2配線183がそれぞれ6つずつ配置されている場合を示す。図25は、第13実施形態の変形例に係るハーネス部材19を説明する図である。図25には、説明の便宜上、ハーネス部材19の断面を示している。図26は、図25のE−E線断面図である。なお、図25では、正極側配線11を被覆する内部絶縁部17を省略している。
(Modification of the thirteenth embodiment)
In the modification of the thirteenth embodiment, the
各第1配線180及び各第2配線183は、正極側配線11が延びる方向に沿って配置されている。各第1配線180及び各第2配線183は、例えば、断面が円形のAV線(自動車用低圧電線)である。
Each
各第1配線180は、第1導体181と、第1導体181を被覆している第1被覆部182とを備えている。第1被覆部182は、電気的絶縁性を有する材料(例えば合成樹脂)で構成されている。各第2配線183は、第2導体184と、第2導体184を被覆している第2被覆部185とを備えている。第2被覆部185は、電気的絶縁性を有する材料(例えば合成樹脂)で構成されている。
Each
図26に示すように、第1配線180と第2配線183とは、正極側配線11の外周を囲むように交互に配置されている。図26には、1つの第1配線180及び1つの第2配線183を一組とする6つの配線対を示す。
As shown in FIG. 26, the
第1導体181のそれぞれは、第1端がバッテリ80の負極端子82と電気的に接続されており、第2端が開放されている。第2導体184のそれぞれは、第1端が補助端子28aに接続されており、第2端が開放されている。第1,第2導体181,184は、例えば、芯線により形成されている。
Each of the
補助配線16では、第1導体181と、第2導体184との間には、絶縁物である第1被覆部182と第2被覆部185とが介在している。そのため、第1配線180と,第2配線183との間には、寄生容量Cqが生じる。本実施形態では、第1被覆部182と第2被覆部185とが誘電体として機能する絶縁部に相当する。
In the
図27は、本変形例に係る電力制御システム100の等価回路を示す。第1導体181と第2導体184との間に生じた寄生容量Cqにより、第1導体181と第2導体184とが直列接続される。そのため、バッテリ80と、正極側配線11と、第2導体184と、第1導体181とを含むループが形成される。そして、寄生容量Cqが第2導体184を流れる直流成分を抑制する。また、本変形例では、第1配線180及び第2配線183の数に応じて寄生容量Cqが生成される。
FIG. 27 shows an equivalent circuit of the
本変形例では、複数の第1導体181及び第2導体184との間に生じる寄生容量Cqにより補助配線16を流れる直流成分を抑制するため、直流成分抑制素子としてのコンデンサが不要となる。また、正極側配線11の周囲を複数の第1配線180及び第2配線183により覆うことで、正極側配線11から外部へのノイズの放射をいっそう抑制することができる。
In this modification, the direct current component flowing through the
(第14実施形態)
ISG20の筐体21が開口を備える場合に、補助配線16を開口から筐体21内部に挿入し、制御基板43のコンデンサに接続してもよい。例えば、ISG20が放熱用の放熱開口を備える場合に、放熱開口を通じて補助配線16をISG20の筐体内部に挿入する。そして、挿入した補助配線16を制御基板43が備えるコンデンサに接続すればよい。
(14th Embodiment)
When the
(その他の実施形態)
・駆動回路として、ISGを用いたことは一例であり、ノイズを生成する回路であれば、モータや、スイッチング回路等であってもよい。
(Other embodiments)
The use of ISG as the drive circuit is just an example, and a motor, a switching circuit, or the like may be used as long as the circuit generates noise.
・車載装置としては、上述したISG及びDC/DCコンバータ以外にも、エンジンを始動させるスタータ、オルタネータ、ラジエータファンであってもよい。 As the in-vehicle device, in addition to the above-described ISG and DC / DC converter, a starter, an alternator, and a radiator fan that start the engine may be used.
・直流成分抑制素子としては、補助配線15に流れる直流成分を抑制できるものであればよく、抵抗や容量成分として機能する素子を用いるものであってもよい。
The DC component suppressing element may be any element that can suppress the DC component flowing through the
11…正極側配線、15…補助配線、50…ボディアース、80…バッテリ、81…正極端子、82…負極端子、41…高電位側電気経路、42…低電位側電気経路。
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記電源から供給される直流電圧により駆動する駆動回路(40;210〜240)と、
前記電源の正極端子と前記駆動回路の高電位側電気経路(41)とを電気的に接続する正極側配線(11)と、を備え、
前記電源の負極端子と前記駆動回路の低電位側電気経路(42)とが、前記車両のボディアース(50)に電気的に接続されており、
前記正極端子及び前記負極端子のいずれかと第1端が電気的に接続され、前記高電位側電気経路及び前記ボディアースのうちいずれかと第2端が電気的に接続され、かつ、前記正極側配線及び前記ボディアースのいずれかに沿うように配置された補助配線(15)と、を備える車載装置。 In an in-vehicle device mounted on a vehicle having a power source (80),
A drive circuit (40; 210-240) driven by a DC voltage supplied from the power source;
A positive electrode side wiring (11) for electrically connecting the positive electrode terminal of the power source and the high potential side electric path (41) of the drive circuit,
The negative terminal of the power source and the low potential side electrical path (42) of the drive circuit are electrically connected to the body earth (50) of the vehicle,
One of the positive terminal and the negative terminal is electrically connected to a first end, one of the high potential side electrical path and the body ground is electrically connected to a second end, and the positive side wiring And an auxiliary wiring (15) disposed along any one of the body grounds.
前記高電位側電気経路に電気的に接続され、前記筐体の外部に突出する高電位側端子(22p)と、を備え、
前記補助配線は、前記正極側配線を被覆するシールド配線として前記正極側配線と一体化されており、
前記正極側配線は、前記電源の正極端子と前記高電位側端子とを電気的に接続している、請求項3に記載の車載装置。 A housing (21) for housing the drive circuit;
A high potential side terminal (22p) that is electrically connected to the high potential side electrical path and protrudes outside the housing;
The auxiliary wiring is integrated with the positive electrode side wiring as a shield wiring covering the positive electrode side wiring,
The in-vehicle device according to claim 3, wherein the positive electrode side wiring electrically connects a positive electrode terminal of the power source and the high potential side terminal.
前記正極側配線は、前記電源の正極端子と、複数の前記駆動回路それぞれの前記高電位側電気経路とを電気的に接続しており、
前記補助配線は、
前記正極端子及び前記負極端子のいずれかと電気的に接続された共通配線と、
前記共通配線から分岐して、複数の前記駆動回路それぞれの前記高電位側電気経路及び前記ボディアースのうちいずれかと電気的に接続された分岐配線と、を有しており、
前記直流成分抑制素子は、前記補助配線のうち、前記共通配線から前記分岐配線が分岐する分岐点よりも前記電源側に設けられている、請求項8に記載の車載装置。 A plurality of the drive circuits;
The positive electrode side wiring electrically connects a positive electrode terminal of the power source and the high potential side electric path of each of the plurality of drive circuits,
The auxiliary wiring is
A common wiring electrically connected to either the positive terminal or the negative terminal;
A branch line branched from the common line and electrically connected to either the high-potential side electrical path or the body ground of each of the plurality of drive circuits,
The in-vehicle device according to claim 8, wherein the DC component suppression element is provided on the power supply side with respect to a branch point where the branch wiring branches from the common wiring among the auxiliary wiring.
前記補助配線の第2端は、複数の前記フィルタコンデンサのうち隣り合う2つの前記フィルタコンデンサの接続点に電気的に接続されており、
前記補助配線の第1端から第2端を介して前記フィルタコンデンサの接続点までの電気経路に設けられ、該電気経路に流れる直流電流を抑制する直流成分抑制素子(67)を備える、請求項4に記載の車載装置。 A series connection body of a plurality of filter capacitors (61, 62) for electrically connecting the high potential side electrical path and the low potential side electrical path;
A second end of the auxiliary wiring is electrically connected to a connection point of two adjacent filter capacitors among the plurality of filter capacitors;
A DC component suppression element (67) provided in an electrical path from a first end of the auxiliary wiring to a connection point of the filter capacitor via a second end and suppressing a direct current flowing through the electrical path. 4. The in-vehicle device according to 4.
第1端が前記負極端子に接続されてかつ第2端が開放され、前記正極側配線を覆うように配置されている第1シールド配線(165)と、
第1端が前記ボディアースと電気的に接続されてかつ第2端が開放され、前記正極側配線を覆うように配置されている第2シールド配線(166)と、
前記第1シールド配線と前記第2シールド配線とが重なり合う領域において、前記第1シールド配線と前記第2シールド配線との間に介在している誘電体(167)と、を有する、請求項4に記載の車載装置。 The auxiliary wiring is
A first shield wiring (165) having a first end connected to the negative electrode terminal and a second end opened to cover the positive electrode side wiring;
A second shield wiring (166), the first end of which is electrically connected to the body ground and the second end is opened, and is arranged so as to cover the positive side wiring;
5. The dielectric (167) interposed between the first shield wiring and the second shield wiring in a region where the first shield wiring and the second shield wiring overlap with each other. The in-vehicle device described.
第1端が前記負極端子に接続されてかつ第2端が開放され、前記正極側配線が延びる方向に沿ってかつ前記正極側配線を取り囲むように複数配置されている第1導体(181)と、
第1端が前記ボディアースと電気的に接続されてかつ第2端が開放され、前記正極側配線が延びる方向に沿ってかつ前記正極側配線を取り囲むように複数配置されている第2導体(184)と、を有し、
前記第1導体と前記第2導体とは、前記正極側配線の周方向において交互に配置されており、
前記補助配線は、前記正極側配線、前記第1導体及び前記第2導体の間に介在してかつ前記正極側配線、前記第1導体及び前記第2導体の間を電気的に絶縁する絶縁部(182,185)を有する、請求項4に記載の車載装置。 The auxiliary wiring is
A first conductor (181) having a first end connected to the negative electrode terminal and a second end opened, and a plurality of first conductors (181) arranged along a direction in which the positive electrode side wire extends and so as to surround the positive electrode side wire; ,
A plurality of second conductors (a plurality of second conductors are disposed so that the first end is electrically connected to the body ground, the second end is opened, and the positive side wiring extends in a direction surrounding the positive side wiring). 184), and
The first conductor and the second conductor are alternately arranged in the circumferential direction of the positive electrode side wiring,
The auxiliary wiring is interposed between the positive electrode side wiring, the first conductor, and the second conductor, and electrically insulates the positive electrode side wiring, the first conductor, and the second conductor. The in-vehicle device according to claim 4, having (182, 185).
前記電源は、前記筐体から離間して配置されたバッテリであって、
前記正極側配線は、前記バッテリと前記筐体との間に配置されており、
前記補助配線は、前記筐体の外部において、前記正極側配線及び前記ボディアースのいずれかに沿うように配置されている、請求項1〜15のいずれか一項に記載の車載装置。 A housing for housing the drive circuit;
The power source is a battery disposed away from the housing,
The positive electrode side wiring is disposed between the battery and the housing,
The in-vehicle device according to any one of claims 1 to 15, wherein the auxiliary wiring is disposed outside the casing so as to follow either the positive electrode side wiring or the body ground.
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