JP5099433B2 - 駆動装置制御ユニット - Google Patents
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Description
まず、本実施形態に係る駆動装置制御ユニット1による制御対象となる、ハイブリッド車両用の駆動装置2の構成について説明する。図4に示すように、この駆動装置2は、第1軸A1上に配置されたジェネレータG及び動力分配装置としての遊星歯車機構Pと、第2軸A2上に配置されたモータMと、第4軸A4上に配置されたディファレンシャル装置Dとを主要な構成として備えている。また、第3軸A3上には、遊星歯車機構Pの出力回転要素及びモータMをディファレンシャル装置Dに駆動連結するカウンタギヤ機構Tが配置されている。ここで、遊星歯車機構Pは、シングルピニオン式遊星歯車機構となっており、サンギヤsはジェネレータGに連結され、キャリアcは第1軸A1上に配置されたダンパ61を介してエンジンの出力軸62に連結され、リングギヤrは出力回転要素とされ、カウンタギヤ機構Tに駆動連結されている。このような駆動装置2の各構成は、駆動装置ケース60内に収容されている。本実施形態においては、モータM及びジェネレータGが、本発明における回転電機に相当する。
次に、駆動装置制御ユニット1の全体の概略構造について説明する。なお、以下の説明においては、特に断らない限り、「上」というときは駆動装置制御ユニット1のカバー39側(図1、図2、図6〜図8、及び図11における上側)を指し、「下」というときは駆動装置制御ユニット1のケースフレーム10側(図1、図2、図6〜図8、及び図11における下側)を指すものとする。図1及び図2に示すように、この駆動装置制御ユニット1は、駆動装置2を制御する制御基板33と、モータM及びジェネレータGを駆動(制御)するためのインバータ3を構成する第1スイッチング素子モジュール31及び第2スイッチング素子モジュール32と、インバータ3の入力電源を平滑する平滑コンデンサ34と、スイッチング素子モジュール31、32が固定された第1の基台としてのケースフレーム10と、このケースフレーム10に支持され、一方の面(上面)に制御基板33が固定され、他方の面(下面)に平滑コンデンサ34が固定された第2の基台としての支持ブラケット20と、を備えている。
次に、駆動装置制御ユニット1の電気回路の構成について説明する。この駆動装置制御ユニット1は、駆動装置2のモータM及びジェネレータGを制御する。ここで、モータM及びジェネレータGは、三相交流により駆動される回転電機である。図5に示すように、駆動装置制御ユニット1は、電気回路を構成する回路構成部品として、第1スイッチング素子モジュール31、第2スイッチング素子モジュール32、制御基板33、平滑コンデンサ34、ノイズフィルタ35、放電抵抗55、昇圧用コンデンサ42、リアクトル43、第1電流センサ44、及び第2電流センサ45を備えている。この駆動装置制御ユニット1には、電源としてのバッテリ50が接続されている。ノイズフィルタ35は、詳細な構成についての説明を省略するが、バッテリ50の電源ノイズを除去する機能を果たす。そして、駆動装置制御ユニット1は、バッテリ50の電圧を昇圧するとともに、バッテリ50の直流を、所定周波数の3相交流に変換してモータMに供給し、モータMの駆動状態を制御する。また、駆動装置制御ユニット1は、ジェネレータGの駆動状態を制御し、ジェネレータGにより発電された交流を、直流に変換してバッテリ50に供給することにより蓄電し、或いは直流に変換した後で更に所定周波数の三相交流に変換してモータMに供給する。なお、モータMはモータ回転センサ48を備え、ジェネレータGはジェネレータ回転センサ49を備えており、それぞれの回転速度の検出値を表す信号を制御基板33に出力するように構成されている。
次に、本実施形態に係る駆動装置制御ユニット1の要部の詳細な構造について説明する。図1、図6及び図7に示すように、この駆動装置制御ユニット1は、第1の基台としてのケースフレーム10に支持され、平滑コンデンサ34が固定された第2の基台としての支持ブラケット20を備えており、支持ブラケット20における平滑コンデンサ34が固定された面(ケースフレーム10側となる下面)とは反対側の面(カバー39側となる上面)に、制御基板33が固定された構成を有している。この駆動装置制御ユニット1は、この支持ブラケット20に対する平滑コンデンサ34や制御基板33等の各部品の配置構造に特徴を有している。以下、支持ブラケット20の周辺の各部の構成について詳細に説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図12は、本実施形態に係る駆動装置制御ユニット1の支持ブラケット20に対する各部品の配置を示す模式断面図である。この図に示す例では、ケースフレーム10側(下面側)に開口する第1の箱状部21に平滑コンデンサ34が収容され固定されているとともに、第1の箱状部21の底部23のカバー39側の面となる外面23aに、制御基板33が固定されている。これにより、制御基板33は、支持ブラケット20を挟んで平滑コンデンサ34が固定された面とは反対側の面に固定されていることになる。この点は上記の実施形態と同様である。一方、支持ブラケット20の第2の箱状部26が、上記の実施形態とは異なっている。すなわち、支持ブラケット20は、第1の箱状部21に隣接して第1の箱状部21と同じくケースフレーム10側(下面側)に開口する第2の箱状部26を有している。そして、この第2の箱状部26に、昇圧用コンデンサ42が収納され固定されている。また、この例では、ノイズフィルタ35、及び放電抵抗55も、第2の箱状部26に収容され固定されている。
(1)上記の実施形態においては、第2の基台としての支持ブラケット20が、第1の基台としてのケースフレーム10側に開口する開口部22を有する第1の箱状部21を有し、平滑コンデンサ34が、この第1の箱状部21に収容されて固定される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、支持ブラケット20の形状は適宜変形することが可能である。したがって、例えば、支持ブラケット20が平板形状等のような箱状部を有しない形状とされ、平滑コンデンサ34と制御基板33とが、互いに反対側の面に固定された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
2:駆動装置
3:インバータ
4:昇圧装置
8:昇圧用スイッチング素子
10:ケースフレーム(第1の基台)
20:支持ブラケット(第2の基台)
21:第1の箱状部
22:第1の箱状部の開口部
23:第1の箱状部の底部
23a:第1の箱状部の底部の外面
26:第2の箱状部
26a:第2の箱状部の開口部
31:第1スイッチング素子モジュール
32:第2スイッチング素子モジュール
33:制御基板
34:平滑コンデンサ
34a:接続端子
35:ノイズフィルタ
36:第1配線ブラケット(カバー部材)
38:ケーブル(ケーブル)
42:昇圧用コンデンサ
43:リアクトル
M:モータ(回転電機)
G:ジェネレータ(回転電機)
Claims (8)
- 回転電機を備えた駆動装置を制御する駆動装置制御ユニットであって、
前記駆動装置を制御する制御基板と、
前記回転電機を駆動するためのインバータを構成するスイッチング素子モジュールと、
前記インバータの入力電源を平滑する平滑コンデンサと、
前記スイッチング素子モジュールが固定された第1の基台と、
前記第1の基台に支持され、前記第1の基台側に開口する開口部を有する第1の箱状部を有する第2の基台と、
電源電圧を昇圧する昇圧装置と、を備え、
前記平滑コンデンサは、前記第1の箱状部に収容されて固定され、
前記第2の基台における前記平滑コンデンサが固定された面とは反対側の面に、前記制御基板が固定され、
前記昇圧装置は、昇圧用スイッチング素子と、昇圧用コンデンサと、リアクトルとを有し、
前記昇圧用スイッチング素子は、前記第1の基台における前記スイッチング素子モジュールと同一面上に固定され、
前記リアクトルは、前記第1の基台に固定され、
前記第2の基台は、前記第1の箱状部に隣接して前記第1の箱状部の開口方向とは反対方向に開口する第2の箱状部を有し、
前記昇圧用コンデンサは、前記第2の箱状部に収容されて固定された駆動装置制御ユニット。 - 前記第1の箱状部は、略平板状の底部を有すると共に、前記底部の外面に、前記制御基板が固定されている請求項1に記載の駆動装置制御ユニット。
- 前記制御基板は、周縁部の複数箇所及びそれより中央側の少なくとも一箇所において、前記底部に締結固定された請求項2に記載の駆動装置制御ユニット。
- 前記平滑コンデンサは略直方体形状であり、前記第1の箱状部は前記平滑コンデンサの形状に合致する略直方体形状の内部空間を有する請求項1から3のいずれか一項に記載の駆動装置制御ユニット。
- 前記平滑コンデンサは、前記第1の箱状部に収容された状態で前記開口部から外側に突出する接続端子を備える請求項1から4のいずれか一項に記載の駆動装置制御ユニット。
- 電源ノイズを除去するためのノイズフィルタを更に備え、
前記ノイズフィルタは、前記昇圧用コンデンサに対して前記第1の箱状部とは反対側に固定された請求項1から5のいずれか一項に記載の駆動装置制御ユニット。 - 前記第2の箱状部の開口部を覆うように前記第2の基台に固定されるカバー部材を更に備え、
前記制御基板に接続されるケーブルが、前記カバー部材に固定される請求項1から6のいずれか一項に記載の駆動装置制御ユニット。 - 前記ケーブルは、前記制御基板と、前記スイッチング素子モジュール、前記回転電機の動作状態を検出するセンサ、又は前記駆動装置を備えた車両の各部とを接続する請求項7に記載の駆動装置制御ユニット。
Priority Applications (5)
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