JP4572247B2

JP4572247B2 - Hybrid vehicle

Info

Publication number: JP4572247B2
Application number: JP2008145011A
Authority: JP
Inventors: 浩大塚; 修齋藤; 敦史天野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2028-06-02
Also published as: JP2009295633A

Description

この発明は、パワーコントロールユニットを備えたハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle including a power control unit .

パワーコントロールユニットの中には、電極板に実装された半導体素子と半導体素子から立ち上がる負極側配線導体と正極側配線導体を対向配置したものがある。対向配置された負極側配線導体と正極側配線導体とは、電流が逆向きに流れることから、この電流に起因する互いに逆向きの磁界により磁束を打ち消し合う相互インダクタンスによって、寄生インダクタンスの低減を図ることができる（特許文献１参照）。
特開２００５−１９１２３３号公報 Some power control units include a semiconductor element mounted on an electrode plate, a negative wiring conductor rising from the semiconductor element, and a positive wiring conductor. The negative-side wiring conductor and the positive-side wiring conductor arranged opposite to each other cause current to flow in the opposite direction. Therefore, the parasitic inductance is reduced by the mutual inductance that cancels out the magnetic flux by the magnetic fields in the opposite directions caused by the current. (See Patent Document 1).
JP 2005-191233 A

しかしながら、上記従来のパワーコントロールユニットにあっては、負極側配線導体と正極側配線導体を対向配置し、負極側配線導体と正極側配線導体とに生ずる互いに逆向きの磁界により磁束を打ち消し合う相互インダクタンスだけでは磁束を打ち消し合う効果が十分ではなく、容量の大きいパワーコントロールユニットにおいては適用することができないという課題がある。 However, in the above-described conventional power control unit, the negative-side wiring conductor and the positive-side wiring conductor are arranged opposite to each other, and the magnetic fluxes cancel each other by the magnetic fields opposite to each other generated in the negative-side wiring conductor and the positive-side wiring conductor. There is a problem that the effect of canceling out magnetic fluxes is not sufficient with inductance alone, and cannot be applied to a power control unit having a large capacity.

そこで、この発明は、インダクタンスの低減効果を最大限に発揮できサージ電圧の低減及びインバータのスイッチング損失の低減を図ることができるパワーコントロールユニットを備えたハイブリッド車両を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle including a power control unit that can maximize the inductance reduction effect and reduce the surge voltage and the switching loss of the inverter.

上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、エンジンと、該エンジンの機械的出力により駆動される発電機（例えば、実施形態における発電機２）と、該発電機の発電出力により充電されるバッテリ（例えば、実施形態におけるバッテリ３）と、該バッテリの放電出力と前記発電出力の少なくとも一方を用いて駆動されるモータ（例えば、実施形態におけるモータ４）により車両を走行させるハイブリッド車両であって、前記発電機と前記バッテリと前記モータとの間に、前記モータに前記バッテリからの電力を供給し、前記発電機の発電出力を前記バッテリに供給するパワーコントロールユニット（例えば、実施形態におけるパワーコントロールユニット１）が設けられ、前記パワーコントロールユニットは、ユニットケース内に前記モータを制御する第１パワーモジュール（例えば、実施形態における第１インバータ５）と、前記発電機を制御する第２パワーモジュール（例えば、実施形態における第１インバータ５）とを有し、前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとがユニットケース（例えば、実施形態におけるユニットケース３１）内の同一の基台（例えば、実施形態におけるベースフレーム５０）上に配置され、各パワーモジュールは、電源バスバー（例えば、実施形態におけるバスバー４８ａ）と、一方面電極が前記電源バスバー上に固定され、他方面電極を有する複数の高位側半導体素子（例えば、実施形態におけるトランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ）と、前記各高位側半導体素子の他方面電極に個別に接合される複数の交流出力バスバー（例えば、実施形態におけるバスバー４８ｂ）と、一方面電極が前記各交流出力バスバー上に固定され、他方面電極を有する複数の低位側半導体素子（例えば、実施形態におけるトランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬ）と、前記各低位側半導体素子の他方面電極に接合される接地バスバー（例えば、実施形態におけるバスバー４８ｄ）とで構成され、前記電源バスバーと前記交流出力バスバーと前記接地バスバーの端部が起立され、このバスバーと同様に起立した端子台（例えば、実施形態における端子台６３）内に前記半導体素子を駆動する信号配線（例えば、実施形態における信号配線６５）が設けられ、前記各バスバーの端部が、前記基台上面に平行に配置される電源プレート（例えば、実施形態におけるＰＯｕｔバスバー２０）と出力プレート（例えば、実施形態におけるＯｕｔバスＴｒＶ２３等）と接地プレート（例えば、実施形態におけるＮバスバー２１）にそれぞれ導通接合されており、前記電源プレートと前記出力プレートと前記接地プレートは、前記電源プレートと前記接地プレートとが隣接するようにして絶縁材を介して積層され、前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとから起立された前記電源バスバーと前記接地バスバーは、共通の前記電源プレートと前記接地プレートに導通接続され、前記ユニットケース内に前記第１パワーモジュール、前記第２パワーモジュールと、前記電源プレート、前記接地プレート、前記出力プレートと、前記端子台に接続されるゲートドライブ基板（例えば、実施形態におけるゲートドライブ基板９）とが、順に配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes an engine, a generator driven by a mechanical output of the engine (for example, the generator 2 in the embodiment), and a power generation output of the generator. The vehicle is driven by a battery (for example, the battery 3 in the embodiment) charged by the vehicle and a motor (for example, the motor 4 in the embodiment) driven by using at least one of the discharge output of the battery and the power generation output. A power control unit (e.g., a power control unit) that supplies electric power from the battery to the motor and supplies a power generation output of the generator to the battery between the generator, the battery, and the motor. A power control unit 1) is provided, the power control unit being a unit case The first power module (e.g., a first inverter 5 in the embodiment) for controlling said motor to have a, the second power module to control the generator (e.g., a first inverter 5 in the embodiment) and the The first power module and the second power module are arranged on the same base (for example, the base frame 50 in the embodiment ) in a unit case (for example, the unit case 31 in the embodiment) , and each power module is A power bus bar (for example, bus bar 48a in the embodiment), and a plurality of high-side semiconductor elements (for example, transistors UH, VH, and WH in the embodiment) having one surface electrode fixed on the power bus bar and the other surface electrode A plurality of alternating current output buses individually joined to the other surface electrode of each of the higher-level semiconductor elements -(For example, bus bar 48b in the embodiment) and a plurality of low-order semiconductor elements having one surface electrode fixed on each AC output bus bar and having the other surface electrode (for example, transistors UL, VL, WL in the embodiment) And a ground bus bar (for example, bus bar 48d in the embodiment) joined to the other surface electrode of each low-order semiconductor element, and the power bus bar, the AC output bus bar, and the end of the ground bus bar are raised. Similarly to the bus bar, a signal wiring (for example, the signal wiring 65 in the embodiment) for driving the semiconductor element is provided in a terminal block (for example, the terminal block 63 in the embodiment) standing upright, and an end portion of each bus bar. Are a power supply plate (for example, the POut bus bar 20 in the embodiment) and an output plug arranged in parallel to the upper surface of the base. The power plate, the output plate, and the ground plate are electrically connected to a rate (for example, the Out bus TrV23 in the embodiment) and a ground plate (for example, the N bus bar 21 in the embodiment). The power supply bus bar and the ground bus bar, which are stacked via an insulating material so as to be adjacent to each other and are erected from the first power module and the second power module, are shared by the power supply plate and the power supply plate. A gate drive substrate (for example, connected to a ground plate, connected to the first power module, the second power module, the power supply plate, the ground plate, the output plate, and the terminal block in the unit case) The gate drive substrate 9) in the embodiment is in order Characterized in that it is arranged.

請求項１に記載した発明によれば、第１パワーモジュールと第２パワーモジュールとから起立された電源バスバーと接地バスバーとが共通の電源プレートと接地プレートに導通接続されているため、基台上の占有スペースを小さくでき、したがって、全体を小型化して搭載性を向上できる効果がある。また、小型化できるため、その分だけ、周辺部品の搭載スペースを大きく確保できる効果がある。
また、電源バスバーと交流出力バスバーと接地バスバーの起立する端部を、各々電源プレートと出力プレートと接地プレートという一枚のプレートにて接続するため、電気接点数及び部品点数の削減を図ることができると共に、電流経路の短縮化による電気抵抗及び導通損失の低減が可能となる効果がある。
更に、電源プレートと出力プレートと接地プレートは積層する構造であるため、これらをまとめたユニットの厚さ寸法を抑えることができ、これに隣接する部品との距離も短くでき、更にインダクタンスを低減することができる効果がある。
そして、少なくとも電流経路が帰路と往路の関係となる電源プレートと接地プレートとが隣接するように積層されているため、この逆向きの電流に起因する互いに逆向きの磁界により磁束を打ち消し合う相互インダクタンスによってインダクタンスの低減効果を最大限に発揮でき、サージ電圧の低減及びスイッチング損失の低減を図ることができる効果がある。 According to the first aspect of the present invention, the power bus bar and the ground bus bar erected from the first power module and the second power module are electrically connected to the common power plate and the ground plate. Therefore, there is an effect that the entire space can be reduced in size and the mountability can be improved. In addition, since the size can be reduced, there is an effect that a large space for mounting peripheral components can be secured.
In addition , since the rising ends of the power bus bar, the AC output bus bar, and the ground bus bar are connected to each other by a single plate of the power plate, the output plate, and the ground plate, the number of electrical contacts and the number of parts can be reduced. In addition, the electrical resistance and conduction loss can be reduced by shortening the current path.
Furthermore , since the power supply plate, the output plate, and the ground plate are laminated, the thickness of the unit in which the power plate, the output plate, and the ground plate are combined can be suppressed, the distance between the adjacent components can be shortened, and the inductance can be further reduced. There is an effect that can.
Then , since the power supply plate and the ground plate that are in the relationship between the return path and the forward path are adjacent to each other, the mutual inductance cancels out the magnetic flux by the opposite magnetic fields caused by the reverse current. Therefore, the effect of reducing the inductance can be maximized, and the surge voltage can be reduced and the switching loss can be reduced.

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１はハイブリッド車両用のパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）１を含む回路構成を示している。このハイブリッド車両はエンジン（図示せず）と、エンジンの機械的出力により駆動される発電機（ＧＥＮ）２と、発電機２の発電出力により充電される高圧系のバッテリ（ＢＡＴ）３と、バッテリ３の放電出力と発電機２の発電出力の少なくとも一方を用いて駆動輪（図示せず）を駆動するモータ（ＭＯＴ）４を備えている。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a circuit configuration including a power control unit (PCU) 1 for a hybrid vehicle. The hybrid vehicle includes an engine (not shown), a generator (GEN) 2 driven by the mechanical output of the engine, a high-voltage battery (BAT) 3 charged by the power generation output of the generator 2, a battery And a motor (MOT) 4 that drives drive wheels (not shown) using at least one of the discharge output 3 and the power generation output of the generator 2.

パワーコントロールユニット１は、バッテリ３から供給される電力により昇圧回路として機能するコンバータ７を介してモータ４を駆動すると共にモータ４を回生作動させた際の電力を降圧回路として機能するコンバータ７を介してバッテリ３に供給する第１インバータ（Ｔｒ／ＭＰＤＵ）５と、発電機２により発生する電力を降圧回路として機能するコンバータ７を介してバッテリ３に供給し、あるいは発電機２により発生する電力でモータ４を駆動する第２インバータ（ＧＥＮＰＤＵ）６を備えている。
これらコンバータ７、第１インバータ５及び第２インバータ６は、制御基板（ＥＣＵ）８からの制御指令によりゲートドライブ基板（ＧＤＣＢ）９を介して駆動制御される。 The power control unit 1 drives the motor 4 via the converter 7 that functions as a booster circuit by the power supplied from the battery 3 and also uses the converter 7 that functions as a step-down circuit when the motor 4 is regeneratively operated. The first inverter (Tr / M PDU) 5 supplied to the battery 3 and the power generated by the generator 2 are supplied to the battery 3 via the converter 7 functioning as a step-down circuit, or the power generated by the generator 2 A second inverter (GEN PDU) 6 for driving the motor 4 is provided.
The converter 7, the first inverter 5, and the second inverter 6 are driven and controlled through a gate drive substrate (GDCB) 9 according to a control command from a control substrate (ECU) 8.

第１インバータ５は、例えば、トランジスタのスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）を複数用いブリッジ接続してなるブリッジ回路５ａと平滑コンデンサ５ｂとを具備するパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータであって、この第１インバータ５にはモータ４とコンバータ７が接続されている。コンバータ７は、リアクトル７ａと２つのトランジスタのスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）からなるチョッパ回路７ｂとを備え、第１インバータ５の入力側に設けた電圧変換装置であって、このチョッパ回路７ｂの下流側に２次平滑コンデンサ７ｃ、リアクトル７ａの上流側に１次平滑コンデンサ７ｄが各々並列接続されている。 The first inverter 5 is, for example, a PWM inverter using pulse width modulation (PWM) including a bridge circuit 5a formed by bridge connection using a plurality of transistor switching elements (for example, IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor) and a smoothing capacitor 5b. Thus, the motor 4 and the converter 7 are connected to the first inverter 5. The converter 7 includes a reactor 7a and a chopper circuit 7b composed of two transistor switching elements (for example, IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor), and is a voltage converter provided on the input side of the first inverter 5, A secondary smoothing capacitor 7c is connected in parallel to the downstream side of the chopper circuit 7b, and a primary smoothing capacitor 7d is connected in parallel to the upstream side of the reactor 7a.

コンバータ７と第１インバータ５との間には第１インバータ５と同様の構成を備えた第２インバータ６が正極側端子Ｐｔと負極側端子Ｎｔに接続され、この第２インバータ６に発電機２が接続されている。この第２インバータ６は、第１インバータ５と同様に、トランジスタのスイッチング素子を複数用いブリッジ接続してなるブリッジ回路６ａと平滑コンデンサ６ｂとを具備するパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータであって、この第２インバータ６には発電機２とコンバータ７が接続されている。この第２インバータ６は発電機２の出力電圧をコンバータ７により降圧してバッテリ３に充電を行ったり、第１インバータ５を経由してモータ４を駆動する。 Between the converter 7 and the first inverter 5, a second inverter 6 having the same configuration as that of the first inverter 5 is connected to the positive terminal Pt and the negative terminal Nt. Is connected. Like the first inverter 5, the second inverter 6 is a PWM inverter by pulse width modulation (PWM) comprising a bridge circuit 6a formed by bridge connection using a plurality of transistor switching elements and a smoothing capacitor 6b. The generator 2 and the converter 7 are connected to the second inverter 6. The second inverter 6 steps down the output voltage of the generator 2 by the converter 7 to charge the battery 3 or drives the motor 4 via the first inverter 5.

第１インバータ５、第２インバータ６は、各相毎に対をなすハイ側，ロー側Ｕ相トランジスタＵＨ，ＵＬ及びハイ側，ロー側Ｖ相トランジスタＶＨ，ＶＬ及びハイ側，ロー側Ｗ相トランジスタＷＨ，ＷＬをブリッジ接続してなるブリッジ回路５ａ，６ａと、平滑コンデンサ５ｂ，６ｂとを備えている。各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨはコンバータ７の正極側端子Ｐｔに接続されてハイサイドアームを構成し、各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬはコンバータ７の負極側端子Ｎｔに接続されローサイドアームを構成しており、各相毎に対をなす各トランジスタＵＨ，ＵＬ及びＶＨ，ＶＬ及びＷＨ，ＷＬはコンバータ７に対して直列に接続されている。トランジスタＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，ＶＬ，ＷＨ，ＷＬのコレクタ−エミッタ間には、エミッタからコレクタに向けて順方向となるようにして、ダイオードＤＵＨ，ＤＵＬ，ＤＶＨ，ＤＶＬ，ＤＷＨ，ＤＷＬが各々接続されている。 The first inverter 5 and the second inverter 6 include a high-side, low-side U-phase transistor UH, UL and a high-side, low-side V-phase transistor VH, VL, and a high-side, low-side W-phase transistor that are paired for each phase. Bridge circuits 5a and 6a formed by bridge-connecting WH and WL, and smoothing capacitors 5b and 6b are provided. Each transistor UH, VH, WH is connected to the positive terminal Pt of the converter 7 to constitute a high side arm, and each transistor UL, VL, WL is connected to the negative terminal Nt of the converter 7 to constitute a low side arm. The transistors UH, UL and VH, VL and WH, WL that make a pair for each phase are connected in series to the converter 7. Diodes DUH, DUL, DVH, DVL, DWH, and DWL are connected between the collectors and emitters of the transistors UH, UL, VH, VL, WH, and WL, respectively, in a forward direction from the emitter to the collector. ing.

コンバータ７のリアクトル７ａは、一端がバッテリ３に接続されてバッテリ電圧が印加されるものであり、チョッパ回路７ｂはこのリアクトル７ａの他端に接続される第１及び第２のスイッチング素子である第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２から構成されている。トランジスタＳ１，Ｓ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタからコレクタに向けて順方向となるようにして、各々ダイオードＤＳ１，ＤＳ２が接続されている。
そして、リアクトル７ａの一端はバッテリ３の正極側端子に接続され、リアクトル７ａの他端は、第１トランジスタＳ１のコレクタ及び第２トランジスタＳ２のエミッタに接続されている。第１トランジスタＳ１のエミッタはバッテリ３の負極側端子及びコンバータ７の負極側端子Ｎｔに接続されている。また、第２トランジスタＳ２のコレクタはコンバータ７の正極側端子Ｐｔに接続されている。 The reactor 7a of the converter 7 has one end connected to the battery 3 and is applied with a battery voltage, and the chopper circuit 7b is a first and second switching element connected to the other end of the reactor 7a. It is composed of one transistor S1 and a second transistor S2. Diodes DS1 and DS2 are connected between the collectors and emitters of the transistors S1 and S2, respectively, so as to be in the forward direction from the emitter to the collector.
One end of the reactor 7a is connected to the positive terminal of the battery 3, and the other end of the reactor 7a is connected to the collector of the first transistor S1 and the emitter of the second transistor S2. The emitter of the first transistor S1 is connected to the negative terminal of the battery 3 and the negative terminal Nt of the converter 7. Further, the collector of the second transistor S2 is connected to the positive terminal Pt of the converter 7.

ここで、コンバータ７のトランジスタＳ２から第１インバータ５のトランジスタＷＨ間のバス及びこれに接続される第１インバータ５（コンバータ７）の正極側端子Ｐｔから第２インバータ６のトランジスタＷＨ間のバスがＰＯｕｔバスバー２０として構成されている。また、コンバータ７のトランジスタＳ１から第１インバータ５のトランジスタＷＬ間のバス及びこれに接続される第１インバータ５（コンバータ７）の負極側端子Ｎｔから第２インバータ６のトランジスタＷＬ間のバスがＮバスバー２１として構成されている。 Here, a bus between the transistor S2 of the converter 7 and the transistor WH of the first inverter 5 and a bus between the positive terminal Pt of the first inverter 5 (converter 7) connected thereto and the transistor WH of the second inverter 6 are provided. The Pout bus bar 20 is configured. The bus between the transistor S1 of the converter 7 and the transistor WL of the first inverter 5 and the bus between the negative terminal Nt of the first inverter 5 (converter 7) connected thereto and the transistor WL of the second inverter 6 are N. It is configured as a bus bar 21.

また、第１インバータ５からモータ４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続される３本のバスがＯｕｔバスＴｒＵ２２、ＯｕｔバスＴｒＶ２３、ＯｕｔバスＴｒＷ２４を構成し、第２インバータ６から発電機２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続される３本のバスがＯｕｔバスＧＥＮＵ２５、ＯｕｔバスＧＥＮＶ２６、ＯｕｔバスＧＥＮＷ２７を構成し、リアクトル７ａからコンバータ７の第１トランジスタＳ１と第２トランジスタＳ２との間に接続されるバスがＰＩＮバスバー２８を構成している。
ＯｕｔバスＴｒＵ２２、ＯｕｔバスＴｒＶ２３、ＯｕｔバスＴｒＷ２４、ＯｕｔバスＧＥＮＵ２５、ＯｕｔバスＧＥＮＶ２６、ＯｕｔバスＧＥＮＷ２７の各々には制御基板８に信号を送る電流センサ３０が接続されている。そして、第１インバータ５、第２インバータ６、コンバータ７の各トランジスタのゲートにゲートドライブ基板９からの信号線が接続されている。 Three buses connected from the first inverter 5 to the U-phase, V-phase, and W-phase coils of the motor 4 constitute an Out bus TrU22, an Out bus TrV23, and an Out bus TrW24. The three buses connected to the U-phase, V-phase, and W-phase coils of the generator 2 constitute an Out bus GENU 25, an Out bus GENV 26, and an Out bus GENW 27, and the reactor 7a to the first transistor S1 of the converter 7 A bus connected to the second transistor S2 constitutes a PIN bus bar 28.
A current sensor 30 that sends a signal to the control board 8 is connected to each of the Out bus TrU22, Out bus TrV23, Out bus TrW24, Out bus GENU25, Out bus GENV26, and Out bus GENW27. A signal line from the gate drive substrate 9 is connected to the gates of the transistors of the first inverter 5, the second inverter 6, and the converter 7.

図２〜図１０はパワーコントロールユニット１のハードウエア構成を示している。パワーコントロールユニット１は、例えばハイブリッド車両のエンジンルームに搭載されるもので、図２に示すように、上部には全体を覆うアルミダイキャスト製のユニットケース３１が設けられ、下部にウォータージャケット３２が設けられている。ユニットケース３１の開口部とウォータージャケット３２の周縁とが後述するベースフレーム５０を挟み込んで付き合わされ、両者がボルトＢにより固定されている。ウォータージャケット３２には冷媒の流入口３３が設けられ（図５参照）、ウォータージャケット３２の前面に冷媒の流出口３４が設けられている。この流入口３３と流出口３４が冷却装置ＣＯのポンプ等の機器類に接続されている。 2 to 10 show the hardware configuration of the power control unit 1. The power control unit 1 is mounted, for example, in an engine room of a hybrid vehicle. As shown in FIG. 2, a unit case 31 made of aluminum die cast is provided at the upper part, and a water jacket 32 is provided at the lower part. Is provided. The opening of the unit case 31 and the peripheral edge of the water jacket 32 are put together by sandwiching a base frame 50 described later, and both are fixed by bolts B. The water jacket 32 is provided with a refrigerant inlet 33 (see FIG. 5), and a refrigerant outlet 34 is provided in front of the water jacket 32. The inflow port 33 and the outflow port 34 are connected to devices such as a pump of the cooling device CO.

図３はユニットケース３１及びウォータージャケット３２を鎖線で示した全体構成図である。同図に示すように、ユニットケース３１内には下から順にリアクトル７ａ、ウォータージャケット３２、７つのパワーモジュール４０ａ〜４０ｇ（図６参照）を固定したベースフレーム５０、複数のバスバー２０〜２８（図１参照）を一体としたバスバープレートコンポーネント２９、シールドプレート１１、ゲートドライブ基板９、制御基板８、コンデンサユニット１２が配置されている。 FIG. 3 is an overall configuration diagram in which the unit case 31 and the water jacket 32 are shown by chain lines. As shown in the figure, in a unit case 31, a reactor 7a, a water jacket 32, a base frame 50 to which seven power modules 40a to 40g (see FIG. 6) are fixed, and a plurality of bus bars 20 to 28 (see FIG. 1), a bus bar plate component 29, a shield plate 11, a gate drive substrate 9, a control substrate 8, and a capacitor unit 12 are arranged.

図４に示すように、基板３５上にはリアクトル７ａが設置され、このリアクトル７ａの上方に、アルミニウム製のウォータージャケット３２が配置されている。
図５に示すように、ウォータージャケット３２の上面のコーナ部には凹部３６が形成され、この凹部３６にリアクトル７ａから延びるＰＩＮバスバー２８用の端子と、Ｎバスバー２１用の端子が引き出されている。ウォータージャケット３２の上面には凹部３６の残りの部分に、蛇行する凹溝３７が形成されている。凹溝３７はまずＵ字状に曲がった後に凹部３６の手前まで折り返すような経路を形成している。経路の始端底部には流入口３３が形成され、経路の終端はケースの流出口３４に連通している。このウォータージャケット３２の蛇行する凹溝３７はベースフレーム５０に装着されたパワーモジュール４０ａ〜４０ｇ（図６参照）の各ヒートシンク４１（図７参照）に対応して、このヒートシンク４１を受け入れるようになっている。 As shown in FIG. 4, the reactor 7a is installed on the board | substrate 35, The aluminum water jacket 32 is arrange | positioned above this reactor 7a.
As shown in FIG. 5, a concave portion 36 is formed in the corner portion of the upper surface of the water jacket 32, and a terminal for the PIN bus bar 28 extending from the reactor 7a and a terminal for the N bus bar 21 are drawn into the concave portion 36. . On the upper surface of the water jacket 32, a meandering concave groove 37 is formed in the remaining portion of the concave portion 36. The concave groove 37 first forms a path that bends to the front of the concave portion 36 after being bent into a U-shape. An inflow port 33 is formed at the bottom of the start end of the path, and the end of the path communicates with the outflow port 34 of the case. The meandering concave groove 37 of the water jacket 32 receives the heat sink 41 corresponding to each heat sink 41 (see FIG. 7) of the power modules 40a to 40g (see FIG. 6) mounted on the base frame 50. ing.

図６はパワーモジュール４０ａ〜４０ｇをベースフレーム５０に装着した斜視図、図７はべースフレーム５０を下側から見た斜視図である。
図６、図７に示すように、ウォータージャケット３２の上方には、アルミダイキャスト製のベースフレーム５０が配置されている。このベースフレーム５０には開口部５１が７つ形成され、この開口部５１に７個のパワーモジュール４０ａ〜４０ｇが樹脂により固定されてモジュールユニットＭＵを構成している。ここで、パワーモジュール４０ａ〜４０ｇをベースフレーム５０に固定する樹脂で樹脂部５５が形成され、この樹脂部５５が縦壁５６を形成し、ウォータージャケット３２との間に冷媒流路５７を区画形成している。この樹脂部５５によってヒートシンク４１のフィン４２に冷媒を直接的に接触可能な冷却装置ＣＯの一部を構成している。 6 is a perspective view of the power modules 40a to 40g mounted on the base frame 50, and FIG. 7 is a perspective view of the base frame 50 as viewed from below.
As shown in FIGS. 6 and 7, an aluminum die-cast base frame 50 is disposed above the water jacket 32. The base frame 50 is formed with seven openings 51, and seven power modules 40a to 40g are fixed to the opening 51 with resin to constitute a module unit MU. Here, a resin portion 55 is formed of a resin that fixes the power modules 40 a to 40 g to the base frame 50, the resin portion 55 forms a vertical wall 56, and a coolant channel 57 is partitioned between the water jacket 32. is doing. The resin portion 55 constitutes a part of the cooling device CO that can directly contact the refrigerant with the fins 42 of the heat sink 41.

各パワーモジュール４０ａ〜４０ｇはヒートシンク４１一体型のもので、前述した回路構成におけるコンバータ７の第１トランジスタＳ１と第２トランジスタＳ２を実装した１個のパワーモジュール４０ａと、第２インバータ６において、各々ハイサイド側とローサイド側とで対となったトランジスタＵＨ，ＵＬ、トランジスタＶＨ，ＶＬ、トランジスタＷＨ，ＷＬの３個のパワーモジュール４０ｂ，４０ｃ，４０ｄと、第１インバータ５において、各々ハイサイド側とローサイド側とで対となったトランジスタＵＨ，ＵＬ、トランジスタＶＨ，ＶＬ、トランジスタＷＨ，ＷＬの３個のパワーモジュール４０ｅ，４０ｆ，４０ｇとが図６の手前側から奥側へ順に装着されている。図７に示すように、ヒートシンク４１のフィン４２は冷媒が流れる冷媒流路５７に沿う方向に放熱面が配置されている。 Each of the power modules 40a to 40g is of the heat sink 41 integrated type. In the power inverter 40a and the second inverter 6 in which the first transistor S1 and the second transistor S2 of the converter 7 in the circuit configuration described above are mounted, Three power modules 40b, 40c, and 40d of transistors UH and UL, transistors VH and VL, and transistors WH and WL that are paired on the high side and the low side, and the first inverter 5, Three power modules 40e, 40f, and 40g of transistors UH and UL, transistors VH and VL, and transistors WH and WL that are paired on the low side are mounted in order from the near side to the far side in FIG. As shown in FIG. 7, the fins 42 of the heat sink 41 have heat radiating surfaces arranged in a direction along the refrigerant flow path 57 through which the refrigerant flows.

図８に示すように、べースフレーム５０の上部には、各々板状のＰＯｕｔバスバー２０、Ｎバスバー２１、３枚のＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４と３枚のＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７、ＰＩＮバスバー２８を樹脂モールドで一体化したバスバープレートコンポーネント２９が配置されている。このバスバープレートコンポーネント２９の上部に、図９に示すように、更にこれを覆うようにシールドプレート１１が配置されている。 As shown in FIG. 8, at the upper part of the base frame 50, each of the plate-like Pout bus bar 20, N bus bar 21, three out buses Tr (U, V, W) 22, 23, 24 and three out buses. A bus bar plate component 29 in which buses GEN (U, V, W) 25, 26, 27 and a PIN bus bar 28 are integrated with a resin mold is disposed. As shown in FIG. 9, the shield plate 11 is disposed on the bus bar plate component 29 so as to cover it.

図１０に示すように、シールドプレート１１の上方にはベースフレーム５０に突出して設けた固定用ボス５２にシールドプレート１１を挟み込んで（図９参照）ゲートドライブ基板９が固定され、ゲートドライブ基板９の上部に制御基板８が配置されている。
そして、図３に示すように、制御基板８の上部にはユニットケース３１の内部に装着されるコンデンサユニット１２が配置されている。このコンデンサユニット１２は図１に示す第１インバータ５の平滑コンデンサ５ｂ、第２インバータ６の平滑コンデンサ６ｂ、コンバータ７の１次平滑コンデンサ７ｄ及び２次平滑コンデンサ７ｃをユニット化したもので、樹脂を用いたポッティングによりユニットケース３１内部に固定されている。 As shown in FIG. 10, the gate drive substrate 9 is fixed above the shield plate 11 by sandwiching the shield plate 11 between fixing bosses 52 protruding from the base frame 50 (see FIG. 9). The control board 8 is arranged on the top of the board.
As shown in FIG. 3, the capacitor unit 12 mounted inside the unit case 31 is disposed on the control board 8. This capacitor unit 12 is formed by unitizing the smoothing capacitor 5b of the first inverter 5, the smoothing capacitor 6b of the second inverter 6, the primary smoothing capacitor 7d and the secondary smoothing capacitor 7c of the converter 7 shown in FIG. It is fixed inside the unit case 31 by the potting used.

図１１、図１２において、例えば、パワーモジュール４０ｆは下部に複数の板状のフィン４２を一方向に配列したヒートシンク４１を備え、ヒートシンク４１の台座４３上にエポキシ樹脂からなる絶縁材４４を塗布し、ベースとなるバスバー４５を載置したものである。ベースとなるバスバー４５の上部には、ハンダ４６を介して、例えばトランジスタＶＬが載置され、トランジスタＶＬ上にはハンダ４７を介して上部のバスバー５４が積層されている。上部のバスバー５４には端部に接続片４９が立ち上げ形成されている。尚、接続片４９の上部コーナ部は面取りされ、後述する各バスバーのスリットＴＳ，ＹＳに差し込み易くなっている。 11 and 12, for example, the power module 40f includes a heat sink 41 having a plurality of plate-like fins 42 arranged in one direction at a lower portion, and an insulating material 44 made of epoxy resin is applied on a base 43 of the heat sink 41. A bus bar 45 serving as a base is placed. For example, a transistor VL is mounted on the upper portion of the bus bar 45 serving as a base via a solder 46, and an upper bus bar 54 is stacked on the transistor VL via a solder 47. The upper bus bar 54 is formed with a connection piece 49 raised at the end. The upper corner portion of the connection piece 49 is chamfered so that it can be easily inserted into slits TS and YS of each bus bar described later.

これらベースとなるバスバー４５、トランジスタＶＬ、上部のバスバー５４が、上部のバスバー５４の接続片４９を露出させた状態で金型内でエポキシ樹脂により鋳ぐるまれたモールド部Ｍを形成し、ベースフレーム５０の開口部５１に装着されている。同様にして別のトランジスタもヒートシンク４１の台座４３上に配置されている。尚、図１１，図１２では、構造上立ち上がった接続部分を全て接続片４９として示し、対応する図１のバスバーの番号を符号「４９」の横にカッコ内で示した。 The base bus bar 45, the transistor VL, and the upper bus bar 54 form a mold part M casted by epoxy resin in the mold with the connection piece 49 of the upper bus bar 54 exposed, and a base frame. 50 openings 51 are mounted. Similarly, another transistor is also arranged on the pedestal 43 of the heat sink 41. In FIG. 11 and FIG. 12, all the connection portions that have risen in structure are shown as connection pieces 49, and the corresponding bus bar numbers in FIG.

つまり、図１を併せて詳細に説明すると、パワーモジュール４０ｆを例にした場合に、ハイサイド側のトランジスタＶＨのＰＯｕｔバスバー２０側が電源バスバーとしてのバスバー４８ａとなり、トランジスタＶＨのＯｕｔバスＴｒＶ２３側が交流出力バスバーとしてのバスバー４８ｂとなる。
また、ローサイド側のトランジスタＶＬのＮバスバー２１側が接地バスバーとしてのバスバー４８ｄとなり、トランジスタＶＬのＯｕｔバスＴｒＶ２３側が交流出力バスバーとしてのバスバー４８ｃとなる。尚、他のパワーモジュール４０ａ〜４０ｅ、４０ｇも同様のバスバー４８ａ〜４８ｄを備えている。 In other words, FIG. 1 will be described in detail. In the case of the power module 40f as an example, the Pout bus bar 20 side of the high-side transistor VH becomes the bus bar 48a as the power bus bar, and the Out bus TrV23 side of the transistor VH is the AC output. It becomes the bus bar 48b as a bus bar.
The N bus bar 21 side of the low-side transistor VL serves as a bus bar 48d as a ground bus bar, and the Out bus TrV23 side of the transistor VL serves as a bus bar 48c as an AC output bus bar. The other power modules 40a to 40e and 40g are also provided with similar bus bars 48a to 48d.

具体的には、図１１の左側の部分はトランジスタＶＨに対応し、手前側の１つの接続片４９は電源バスバーを構成するバスバー４８ａに対応しており、ベースフレーム５０に平行に配置された電源プレートとしてのＰＯｕｔバスバー２０に接続され、奥側に並んだ接続片４９は交流出力バスバーを構成するバスバー４８ｂに対応しておりベースフレーム５０に平行に配置された出力プレートとしてのＯｕｔバスＴｒＶ２３に接続されることとなる。
また、図１１の右側の部分はトランジスタＶＬに対応し、手前側の１つの接続片４９は交流出力バスバーを構成するバスバー４８ｃに対応しており、ベースフレーム５０に平行に配置された出力プレートとしてのＯｕｔバスＴｒＶ２３に接続され、手前側に２つ並んだ接続片４９は接地バスバーを構成するバスバー４８ｄに対応しており、ベースフレーム５０に平行に配置された接地プレートとしてのＮバスバー２１に接続されることとなる。 Specifically, the left part of FIG. 11 corresponds to the transistor VH, and the one connection piece 49 on the front side corresponds to the bus bar 48a constituting the power bus bar, and the power supply arranged in parallel to the base frame 50 The connection piece 49 connected to the POut bus bar 20 as a plate and arranged on the back side corresponds to the bus bar 48b constituting the AC output bus bar, and is connected to the Out bus TrV23 as an output plate arranged in parallel with the base frame 50. Will be.
11 corresponds to the transistor VL, and one connecting piece 49 on the front side corresponds to the bus bar 48c constituting the AC output bus bar, and serves as an output plate arranged in parallel with the base frame 50. The two connection pieces 49 connected to the Out bus TrV23 of the front side correspond to the bus bar 48d constituting the ground bus bar, and are connected to the N bus bar 21 as the ground plate arranged in parallel to the base frame 50. Will be.

第１インバータ５の他のトランジスタＵＨ，ＵＬ、ＷＨ，ＷＬについても同様に、対応するバスバー４８ａの接続片４９がＰＯｕｔバスバー２０に、対応するバスバー４８ｂの接続片４９がＯｕｔバスＴｒＵ，Ｗ２２、２４に接続され、対応するバスバー４８ｃの接続片４９がＯｕｔバスＴｒＵ，Ｗ２２、２４に接続され、対応するバスバー４８ｄの接続片４９がＮバスバー２１に接続されている。
また、第２インバータ６のトランジスタＵＨ．ＵＶ、ＶＨ，ＶＬ、ＷＨ，ＷＬについても、対応するバスバー４８ａの接続片４９は第１インバータ５と共通のＰＯｕｔバスバー２０に接続され、対応するバスバー４８ｄの接続片４９は第１インバータ５と共通のＮバスバー２１に接続されている。尚、第２インバータ６において、バスバー４９ｂ，４９ｃについては、起立する接続片４９はＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７に各々接続される。 Similarly for the other transistors UH, UL, WH, WL of the first inverter 5, the connection piece 49 of the corresponding bus bar 48a is the POout bus bar 20, and the connection piece 49 of the corresponding bus bar 48b is the Out bus TrU, W22, 24. The corresponding connection piece 49 of the corresponding bus bar 48c is connected to the Out buses TrU, W22, 24, and the corresponding connection piece 49 of the corresponding bus bar 48d is connected to the N bus bar 21.
Further, the transistor UH. Also for UV, VH, VL, WH, WL, the connection piece 49 of the corresponding bus bar 48 a is connected to the POut bus bar 20 common to the first inverter 5, and the connection piece 49 of the corresponding bus bar 48 d is common to the first inverter 5. Connected to the N bus bar 21. In the second inverter 6, with respect to the bus bars 49 b and 49 c, the standing connection pieces 49 are connected to the Out bus GEN (U, V, W) 25, 26 and 27, respectively.

ここで、バスバー５４には中央部に角孔５３が形成され、この角孔５３に絶縁性のある樹脂材で形成された端子台６３がフランジ部６４で差し込み規制された状態で挿入されている。この端子台６３内に２本の信号配線６５，６５が挿通され上端が端子台６３から上方に突出している。そして、信号配線６５，６５の下端はハンダ６６によって、トランジスタＶＬに接続されている。 Here, a square hole 53 is formed in the central portion of the bus bar 54, and a terminal block 63 formed of an insulating resin material is inserted into the square hole 53 in a state where the insertion is restricted by the flange portion 64. . Two signal wires 65, 65 are inserted into the terminal block 63, and the upper end protrudes upward from the terminal block 63. The lower ends of the signal wirings 65 and 65 are connected to the transistor VL by solder 66.

図１３、図１４に示すように、モジュールユニットＭＵの上部には、最下部にベースフレーム５０の奥行き方向に延びるように幅の狭い板状の３枚のＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４と、３枚のＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７が配置されている。これら３枚のＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４と、３枚のＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７は平面視で互い違いにほぼ等間隔でベースフレーム５０の幅方向に並ぶように各パワーモジュール４０ｂ〜４０ｄ、４０ｅ〜４０ｇに対応した位置に配設されている。 As shown in FIGS. 13 and 14, at the top of the module unit MU, there are three plate-shaped Out buses Tr (U, V, W) having a narrow width so as to extend in the depth direction of the base frame 50 at the bottom. 22, 23, 24 and three Out buses GEN (U, V, W) 25, 26, 27 are arranged. These three Out buses Tr (U, V, W) 22, 23, and 24 and the three Out buses GEN (U, V, W) 25, 26, and 27 are alternately bases at almost equal intervals in plan view. The power modules 40b to 40d and 40e to 40g are arranged at positions corresponding to the width direction of the frame 50.

ＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７の先端（奥側）手前にはベースフレーム５０の幅方向に向かう舌片２５’，２６’，２７’が形成されており、舌片２５’，２６’，２７’にはベースフレーム５０の幅方向に向かい各々スリットＹＳが設けられている。また、ＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７にはべースフレーム５０の奥行き方向にスリットＴＳが各々設けられている。 Tongue pieces 25 ′, 26 ′, 27 ′ extending in the width direction of the base frame 50 are formed in front of the tips (back side) of the Out bus GEN (U, V, W) 25, 26, 27. 25 ', 26', and 27 'are provided with slits YS in the width direction of the base frame 50, respectively. Further, slits TS are provided in the depth direction of the base frame 50 in the Out bus GEN (U, V, W) 25, 26, 27.

ＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４にも基部側にベースフレーム５０の幅方向にスリットＹＳが各々形成されている。尚、図１４では一箇所のみを示す。
これら３枚のＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４と３枚のＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７との上部には所定間隔をもって、Ｎバスバー２１が配置されている。 In the out buses Tr (U, V, W) 22, 23, 24, slits YS are formed in the width direction of the base frame 50 on the base side. FIG. 14 shows only one place.
An N bus bar 21 is provided above the three out buses Tr (U, V, W) 22, 23, 24 and the three out buses GEN (U, V, W) 25, 26, 27 at a predetermined interval. Is arranged.

Ｎバスバー２１には３つの延出片２１’が設けられ、各延出片２１’に第１インバータ５と第２インバータ６に対応する位置にべースフレーム５０の奥行き方向にスリットＴＳ，ＴＳが形成され、Ｎバスバー２１の手前側にはコンバータ７に対応する延出片２１”にスリットＴＳが設けられている。
そして、Ｎバスバー２１の上部には所定間隔をもって、ＰＯｕｔバスバー２０が配置されている。ＰＯｕｔバスバー２０にはベースフレーム５０の幅方向に向かい７箇所にスリットＹＳが形成されている。 The N bus bar 21 is provided with three extending pieces 21 ′, and slits TS and TS are formed in the extending direction of the base frame 50 at positions corresponding to the first inverter 5 and the second inverter 6 in each extending piece 21 ′. A slit TS is provided in the extended piece 21 ″ corresponding to the converter 7 on the front side of the N bus bar 21.
The POut bus bar 20 is disposed above the N bus bar 21 with a predetermined interval. In the POut bus bar 20, slits YS are formed at seven locations in the width direction of the base frame 50.

ＰＩＮバスバー２８はパワーモジュール４０ａの上方に独立して配置されＬ型に形成されており、コンバータ７に対応してベースフレーム５０の幅方向に向かうスリットＹＳとベースフレーム５０の奥行き方向に延びるスリットＴＳが形成されている。
ここで、各スリットＴＳ、ＹＳには図１２に示すバスバー４８ｂ、４８ｃの接続片４９が下側から差し込まれて接続される。
ここで、ＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４、Ｎバスバー２１及びＰＯｕｔバスバー２０には信号配線６５の端子台６３を突出させるため所定の位置に開口Ｋが形成されている。 The PIN bus bar 28 is independently disposed above the power module 40 a and is formed in an L shape. The PIN bus bar 28 is formed in an L shape corresponding to the converter 7, and the slit TS extending in the width direction of the base frame 50 and the slit TS extending in the depth direction of the base frame 50. Is formed.
Here, the connecting pieces 49 of the bus bars 48b and 48c shown in FIG. 12 are inserted and connected to the slits TS and YS from the lower side.
Here, an opening K is formed at a predetermined position in the Out bus Tr (U, V, W) 22, 23, 24, the N bus bar 21 and the POut bus bar 20 in order to project the terminal block 63 of the signal wiring 65. .

図１３において一部の接続部について具体的に説明すると、ＰＯｕｔバスバー２０の奥側の６つのスリットＹＳには、各パワーモジュールの接続片４９が差し込み接続固定され、各相毎に隣り合うように第１インバータ５側にＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４と第２インバータ６側のＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７の接続部が構成されている。
Ｎバスバー２１のパワーモジュール４０ｅに対応する延出片２１’の先端側のスリットＴＳにはパワーモジュール４０ｅの接続片４９が差し込み接続固定され、ＯｕｔバスＴｒＵ２２の接続部が構成されている。
Ｎバスバー２１の延出片２１’のパワーモジュール４０ｂに対応する手前側のスリットＴＳにはパワーモジュール４０ｂの接続片４９が差し込み接続固定され、ＯｕｔバスＧＥＮＵ２５の接続部が構成されている。尚、この接続部はＰＯｕｔバスバー２０の開口Ｋで露出している。 In FIG. 13, a part of the connection portions will be described in detail. The connection pieces 49 of the power modules are inserted and fixed in the six slits YS on the back side of the POut bus bar 20 so that they are adjacent to each other in each phase. Connection portions of Out bus Tr (U, V, W) 22, 23, 24 and Out bus GEN (U, V, W) 25, 26, 27 on the second inverter 6 side are configured on the first inverter 5 side. Yes.
The connecting piece 49 of the power module 40e is inserted and fixed in the slit TS on the distal end side of the extending piece 21 'corresponding to the power module 40e of the N bus bar 21, and the connecting portion of the Out bus TrU22 is configured.
The connection piece 49 of the power module 40b is inserted and fixed to the slit TS on the near side corresponding to the power module 40b of the extended piece 21 ′ of the N bus bar 21, and the connection portion of the Out bus GENU 25 is configured. This connecting portion is exposed at the opening K of the POut bus bar 20.

図１５に示すように、互いに隣接し隙間を持たせて重ね合わせた状態となっている３枚のＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４と３枚のＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７の先端部を残した部分とＮバスバー２１とＰＩＮバスバー２８とＰＯｕｔバスバー２０とを樹脂材を介在するようにし樹脂モールドして一体化しバスバープレートコンポーネント２９が構成されている。尚、この状態では３枚のＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４と３枚のＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７との先端部はモールドされずに外側に露出している。 As shown in FIG. 15, the three out buses Tr (U, V, W) 22, 23, 24 and the three out buses GEN (U , V, W) 25, 26, and 27, the N bus bar 21, PIN bus bar 28, and POut bus bar 20 are integrated by resin molding with a resin material interposed therebetween to form a bus bar plate component 29. Has been. In this state, the tips of the three Out buses Tr (U, V, W) 22, 23, 24 and the three Out buses GEN (U, V, W) 25, 26, 27 are not molded. Is exposed to the outside.

ここで、パワーモジュール４０ａ〜４０ｇから突出する信号配線６５の端子台６３は必要に応じて、ＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４、Ｎバスバー２１及びＰＯｕｔバスバー２０やＮバスバー２１の開口Ｋ（図１４参照）から上に延び、バスバープレートコンポーネント２９の上面から突出している。 Here, the terminal block 63 of the signal wiring 65 protruding from the power modules 40a to 40g is provided with the Out bus Tr (U, V, W) 22, 23, 24, the N bus bar 21, the POut bus bar 20, and the N bus bar as required. 21 extends upward from the opening K (see FIG. 14) of 21 and protrudes from the upper surface of the bus bar plate component 29.

したがって、図１６に図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面図として示すように、一体化されたバスバープレートコンポーネント２９の下部にはＯｕｔバスＴｒＶ２３の上方にＮバスバー２１が配置され、更にＮバスバー２１の上方にＰＯｕｔバスバー２０が配置されているため、例えばモータ４を駆動する際にはＰＯｕｔバスバー２０に電流経路が往路となる左向きの電流が流れると、Ｎバスバー２１にはこれとは逆に電流経路が復路となる右向きの電流が流れ、更にＯｕｔバスＴｒＶ２３には左向きの電流が流れることになる。 Accordingly, as shown in FIG. 16 as a cross-sectional view along the line BB in FIG. 14, an N bus bar 21 is disposed above the out bus TrV23 at the lower portion of the integrated bus bar plate component 29, and further the N bus bar 21 Since the Pout bus bar 20 is disposed above the left side, for example, when the motor 4 is driven, if a leftward current with a current path flowing through the Pout bus bar 20 flows, the current flows through the N bus bar 21 on the contrary. A rightward current flows along the return path, and a leftward current flows through the Out bus TrV23.

上記実施形態によれば、第１インバータ５と第２インバータ６のスイッチング素子であるトランジスタＵＨ．ＵＶ、ＶＨ，ＶＬ、ＷＨ，ＷＬから立ち上がり、かつ電流経路を構成するバスバー４８ａとバスバー４８ｂ，４８ｃとバスバー４８ｄの接続片４９を、各々一枚のプレートであるＰＯｕｔバスバー２０と、ＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４及びＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７の何れかと、Ｎバスバー２１という一枚のプレートにて接続するため、電気接点数及び部品点数の削減を図ることができると共に、電流経路の短縮化による電気抵抗及び導通損失の低減化が可能となる。 According to the embodiment, the transistor UH. Which is a switching element of the first inverter 5 and the second inverter 6 is used. The bus bar 48a, the bus bars 48b, 48c, and the bus bar 48d, which rise from the UV, VH, VL, WH, WL and form the current path, are connected to the POout bus bar 20 and the Out bus Tr ( U, V, W) 22, 23, 24 and Out bus GEN (U, V, W) 25, 26, 27 are connected with one plate called N bus bar 21, so the number of electrical contacts and parts The number of points can be reduced, and the electrical resistance and conduction loss can be reduced by shortening the current path.

また、ＰＯｕｔバスバー２０と、ＯｕｔバスＴｒ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２２，２３，２４及びＯｕｔバスＧＥＮ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）２５，２６，２７の何れかと、Ｎバスバー２１は、積層された構造であるため、これらをまとめて樹脂でモールドしたバスバープレートコンポーネント２９の厚さ寸法を抑えて全体をコンパクトに形成できると共に、これに隣接する部品との接続距離も短くでき、更にインダクタンスを低減することができる。 The Pout bus bar 20, the Out bus Tr (U, V, W) 22, 23, 24 and the Out bus GEN (U, V, W) 25, 26, 27, and the N bus bar 21 are stacked. Because of the structure, the overall thickness of the bus bar plate component 29 formed by molding them together with resin can be suppressed to be compact, and the connection distance between the adjacent components can be shortened and the inductance is further reduced. be able to.

そして、少なくとも電流経路が帰路と往路の関係となるＰＯｕｔバスバー２０とＮバスバー２１とが隣接するように積層されているため、これらに流れる逆向きの電流に起因する互いに逆向きの磁界により磁束を打ち消し合う相互インダクタンスによってインダクタンスの低減効果を最大限に発揮でき、サージ電圧の低減及びスイッチング損失の低減を図ることができる。したがって、電流量（容量）が大きいハイブリッド車両に適用した場合に、顕著なインダクタンス低減効果を得ることができる。
そして、ハイブリッド車両に適用した場合に、第１インバータ５と第２インバータ６のトランジスタＵＨ．ＵＶ、ＶＨ，ＶＬ、ＷＨ，ＷＬから起立されたバスバー４８ａとバスバー４８ｄの接続片４９が、正極側端子Ｐｔと負極側端子Ｎｔを介して共通のＰＯｕｔバスバー２０とＮバスバー２１に導通接続されているため、ベースフレーム５０上の占有スペースを小さくでき、したがって、全体を小型化して搭載性を向上できる。また、小型化できるため、その分だけ、周辺部品の搭載スペースを大きく確保できる。 Since the POout bus bar 20 and the N bus bar 21 having at least a current path in a relationship of return and forward are stacked so as to be adjacent to each other, magnetic fluxes are generated by magnetic fields in opposite directions caused by currents flowing in reverse directions. The mutual inductance that cancels out can maximize the effect of reducing the inductance, and can reduce the surge voltage and the switching loss. Therefore, when applied to a hybrid vehicle having a large amount of current (capacity), a remarkable inductance reduction effect can be obtained.
When applied to a hybrid vehicle, the transistors UH. A connecting piece 49 of the bus bar 48a and the bus bar 48d erected from the UV, VH, VL, WH and WL is electrically connected to the common POut bus bar 20 and the N bus bar 21 via the positive terminal Pt and the negative terminal Nt. Therefore, the occupied space on the base frame 50 can be reduced, and therefore, the overall size can be reduced and the mountability can be improved. Moreover, since the size can be reduced, a large space for mounting peripheral components can be secured accordingly.

尚、この発明は上述した実施形態に限られるものではなく、例えば、ＯｕｔバスＴｒＶ２３の上方にＮバスバー２１が、更にその上にＰＯｕｔバスバー２０が配置された場合を例にしたが、電流経路の往路と復路であるＰＯｕｔバスバー２０とＮバスバー２１とに逆の電流が流れる配置となっていれば、ＰＯｕｔバスバー２０とＮバスバー２１との配置を入れ替えたり、ＰＯｕｔバスバー２０とＮバスバー２１が少し離れることにはなるが、ＯｕｔバスＴｒＶ２３をＰＯｕｔバスバー２０とＮバスバー２１との間に配置した構造も採用できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the case where the N bus bar 21 is disposed above the Out bus TrV23 and the POut bus bar 20 is further disposed thereon is described as an example. If the arrangement is such that reverse current flows through the POut bus bar 20 and the N bus bar 21 that are the forward and return paths, the arrangement of the POut bus bar 20 and the N bus bar 21 is switched, or the POut bus bar 20 and the N bus bar 21 are slightly separated. Of course, a structure in which the Out bus TrV23 is disposed between the POut bus bar 20 and the N bus bar 21 can also be employed.

この発明の実施形態のパワーコントロールユニットを含む回路図である。It is a circuit diagram containing the power control unit of embodiment of this invention. この発明のパワーコントロールユニットの斜視図である。It is a perspective view of the power control unit of this invention. 図２の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of FIG. リアクトルの斜視図である。It is a perspective view of a reactor. リアクトル上にウォータージャケットを載置した斜視図である。It is the perspective view which mounted the water jacket on the reactor. ウォータージャケット上にモジュールユニットを載置した斜視図である。It is the perspective view which mounted the module unit on the water jacket. 図３からウォータージャケットを外し下から見た斜視図である。It is the perspective view which removed the water jacket from FIG. 3 and was seen from the bottom. モジュールユニット上にバスバープレートコンポーネントを載置した斜視図である。It is the perspective view which mounted the bus-bar plate component on the module unit. モジュールユニット上にシールドプレートを載置し斜視図である。It is a perspective view which mounts a shield plate on a module unit. シールドプレート上にゲートドライブ基板、制御基板を載置した斜視図である。It is the perspective view which mounted the gate drive board | substrate and the control board on the shield plate. パワーモジュールの斜視図である。It is a perspective view of a power module. 図１１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. ベースフレームとバスバーの斜視図である。It is a perspective view of a base frame and a bus bar. バスバーの積層状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lamination | stacking condition of a bus bar. ベースフレームとバスバープレートコンポーネントの斜視図である。It is a perspective view of a base frame and a bus-bar plate component. 図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面図ある。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG.

Explanation of symbols

２発電機
３バッテリ
４モータ
５第１インバータ（第１パワーモジュール）
６第２インバータ（第２パワーモジュール）
２０ＰＯｕｔバスバー（電源プレート）
２２，２３，２４ＯｕｔバスＴｒ（Ｕ．Ｖ，Ｗ）（出力プレート）
２１Ｎバスバー（接地プレート）
４８ａバスバー（電源バスバー）
４８ｂバスバー（交流出力バスバー）
４８ｄバスバー（接地バスバー）
ＵＨ，ＶＨ，ＷＨハイサイド側トランジスタ（高位側半導体素子）
ＵＬ，ＶＬ，ＷＬローサイド側トランジスタ（低位側半導体素子）
４０ｂ〜４０ｇパワーモジュール（半導体モジュール）
４９接続片（端部）
５０ベースフレーム（基台） 2 Generator 3 Battery 4 Motor 5 First inverter (first power module)
6 Second inverter (second power module)
20 Pout bus bar (power plate)
22, 23, 24 Out bus Tr (U.V, W) (output plate)
21 N bus bar (ground plate)
48a Bus bar (Power bus bar)
48b Bus bar (AC output bus bar)
48d bus bar (ground bus bar)
UH, VH, WH High side transistor (High side semiconductor device)
UL, VL, WL Low-side transistor (low-order side semiconductor device)
40b-40g Power module (semiconductor module)
49 Connection piece (end)
50 Base frame (base)

Claims

An engine, a generator driven by the mechanical output of the engine, a battery charged by the power generation output of the generator, and a motor driven by using at least one of the discharge output of the battery and the power generation output A hybrid vehicle for running a vehicle, wherein the power control supplies power from the battery to the motor between the generator, the battery, and the motor, and supplies power generation output of the generator to the battery. A unit is provided, and the power control unit includes a first power module for controlling the motor and a second power module for controlling the generator in a unit case, and the first power module and the second power module. and the power module are arranged on the same base in the unit case, each power module A power bus bar, a plurality of high-side semiconductor elements having one side electrode fixed on the power bus bar and having the other side electrode, and a plurality of AC output bus bars individually joined to the other side electrode of each high-side semiconductor element A plurality of low-side semiconductor elements having one surface electrode fixed on each AC output bus bar and having the other surface electrode, and a ground bus bar joined to the other surface electrode of each low-side semiconductor element, Ends of the power bus bar, the AC output bus bar, and the ground bus bar are erected, signal wiring for driving the semiconductor element is provided in a terminal block that is erected in the same manner as the bus bar, and the end of each bus bar is The power supply plate, the output plate, and the ground plate, which are arranged in parallel to the upper surface of the base, are respectively conductively joined, and the power supply plate, the output plate, and the Earth plate, said power supply plate and said grounding plate are stacked via a so as to be adjacent insulating material, wherein said ground bus bar and standing by said power supply bus bar and a first power module and the second power module The power supply plate and the ground plate are connected in common, and the first power module, the second power module, the power supply plate, the ground plate, the output plate, and the terminal block are connected in the unit case. A hybrid vehicle characterized in that the gate drive substrates to be connected are arranged in order .