JP6696457B2 - 制御装置一体型回転電機 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

特開２０１４−４５６２９号公報 特開２０１１−２４３９０９号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

実施形態の制御装置一体型回転電機の平面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 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。 図３中のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。 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。 反回転電機側から見た固定部材の平面図である。 固定部材の側面図である。 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。 反回転電機側から見た別の固定部材の平面図である。 別の固定部材の側面図である。 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。 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。 パワーモジュール用ヒートシンクの側面図である。 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。 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。 図１５におけるＸＶＩ−ＸＶＩ矢視断面図である。 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。 図１７におけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ矢視断面図である。 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。 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。 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。 実施形態の制御装置一体型回転電機の回路図である。 変形形態１の制御装置一体型回転電機の回路図である。 変形形態２の制御装置一体型回転電機の断面図である。

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。

［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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

［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。

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。

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。

［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。

［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。

［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。

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。

［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。

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

Claims (9)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。

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