JP6747254B2

JP6747254B2 - Sensor unit set

Info

Publication number: JP6747254B2
Application number: JP2016219135A
Authority: JP
Inventors: 古川　達也; 達也古川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2020-08-26
Anticipated expiration: 2036-11-09
Also published as: JP2018078723A

Description

本明細書は、第１電力変換器に用いられる第１センサユニットと、第２電力変換器に用いられる第２センサユニットの組を開示する。 The present specification discloses a set of a first sensor unit used in a first power converter and a second sensor unit used in a second power converter.

特許文献１に、バッテリの直流電力を走行用のモータの駆動電力に変換する電力変換器に用いられるセンサユニットの一例が開示されている。電力変換器は、２個の走行用の三相交流モータに電力を供給すべく、２組のインバータを備えている。夫々のインバータは、三相交流を出力する。センサユニットには、２組のインバータの夫々の出力電力を伝達する合計６本のバスバが貫通している。センサユニットには、６本のバスバの夫々を流れる電流を計測する６個の電流センサ素子が備えられている。電流センサ素子は、例えばホール素子である。センサユニットは、内部のセンサ素子と外部の制御基板とを電気的に接続するリード線を備えている。 Patent Document 1 discloses an example of a sensor unit used in a power converter that converts DC power of a battery into drive power of a motor for traveling. The electric power converter includes two sets of inverters for supplying electric power to two traveling three-phase AC motors. Each inverter outputs three-phase alternating current. The sensor unit is penetrated by a total of six bus bars that transmit the output power of each of the two sets of inverters. The sensor unit is equipped with six current sensor elements for measuring the current flowing through each of the six bus bars. The current sensor element is, for example, a Hall element. The sensor unit includes a lead wire that electrically connects an internal sensor element and an external control board.

特開２０１４−６１１６号公報JP, 2014-6116, A

バスバを流れる電流が大きくなると、発熱量が増加し、センサユニットの内部でバスバの近くに配置されている電流センサ素子の温度が上昇する。電流センサ素子の過熱を抑えるべく、センサユニット内に温度センサ素子を設置して、センサユニットの温度管理が行えるとよい。しかし、温度センサ素子を新たにセンサユニット内に配置し、温度センサ素子とバスバを流れる電流を制御する制御基板の間に信号線を配策する必要がある。新たな信号線の配策には電力変換器の中に新たなスペースも必要となる。 When the current flowing through the bus bar increases, the amount of heat generated increases, and the temperature of the current sensor element arranged near the bus bar inside the sensor unit rises. In order to suppress overheating of the current sensor element, it is preferable to install a temperature sensor element in the sensor unit and manage the temperature of the sensor unit. However, it is necessary to newly arrange the temperature sensor element in the sensor unit and arrange the signal line between the temperature sensor element and the control board that controls the current flowing through the bus bar. The new signal line layout also requires new space in the power converter.

ところで、自動車産業では、タイプの異なる自動車の部品を共通化してコストを下げることが行われる。センサユニットにしても、前輪駆動用のモータと後輪駆動用のモータを備える四輪駆動車用の電力変換器のセンサユニットと、前輪又は後輪駆動用のモータのみを備える二輪駆動車用の電力変換器のセンサユニットを共通化することが考えられる。四輪駆動車の電力変換器は２組のインバータを備え、インバータの出力を伝達するバスバは合計６本となる。一方、二輪駆動車の電力変換器は唯一つのインバータを備えればよいため、インバータの出力を伝達するバスバは合計３本でよい。即ち、二輪駆動車用の電力変換器は、四輪駆動用の電力変換器よりも電流センサが３個少なくて済む。そして、四輪駆動車用のセンサユニットは、６個の電流センサ素子と外部の制御基板を接続するのに６本のリード線を必要とする（センサ素子に電力供給するためのリード線は除く）。二輪駆動車用のセンサユニットは、３本のリード線で済む。四輪駆動車用の電力変換器のセンサユニットと二輪駆動車用の電力変換器のセンサユニットを共通化すると、二輪駆動車用のセンサユニットでは、無駄なリード線が存在する。本明細書は、四輪駆動車用と二輪駆動車用の夫々の電力変換器のセンサユニットを共通化するときに一方のセンサユニットで無駄となるリード線を有効に利用し、新たなリード線を付加することなく、二輪駆動車用の電力変換器のセンサユニットに温度センサ素子を組み込む技術を提供する。 By the way, in the automobile industry, parts of different types of vehicles are commonly used to reduce costs. Even for the sensor unit, a sensor unit of a power converter for a four-wheel drive vehicle that includes a front-wheel drive motor and a rear-wheel drive motor, and a two-wheel-drive vehicle that includes only a front-wheel or rear-wheel drive motor It is conceivable to share the sensor unit of the power converter. The power converter of a four-wheel drive vehicle includes two sets of inverters, and the total number of bus bars that transmit the output of the inverters is six. On the other hand, since the power converter of a two-wheel drive vehicle only needs to have a single inverter, the total number of bus bars that transmit the output of the inverter may be three. That is, the power converter for a two-wheel drive vehicle requires three less current sensors than the power converter for a four-wheel drive. A sensor unit for a four-wheel drive vehicle requires six lead wires to connect the six current sensor elements to an external control board (excluding lead wires for supplying power to the sensor elements). ). A sensor unit for a two-wheel drive vehicle requires only three lead wires. If the sensor unit of the power converter for a four-wheel drive vehicle and the sensor unit of the power converter for a two-wheel drive vehicle are made common, there is a wasteful lead wire in the sensor unit for a two-wheel drive vehicle. The present specification effectively uses a lead wire that is wasted by one of the sensor units when the sensor units of the power converters for the four-wheel drive vehicle and the two-wheel drive vehicle are shared, and a new lead wire is used. Provided is a technique of incorporating a temperature sensor element into a sensor unit of a power converter for a two-wheel drive vehicle without adding the above.

本明細書は、第１電力変換器に用いられる第１センサユニットと、第２電力変換器に用いられる第２センサユニットの組を開示する。第１電力変換器は、前輪と後輪の一方を駆動する三相交流モータへ電力を供給する第１インバータと、前輪と後輪の他方を駆動する別の三相交流モータへ電力を供給する第２インバータを備えている。第２電力変換器は、前輪又は後輪を駆動する三相交流モータへ電力を供給する単独インバータを備えている。即ち、第１電力変換器が四輪駆動車用の電力変換器であり、第２電力変換器が二輪駆動車用の電力変換器である。第１センサユニットは、３個の第１電流センサ素子と３個の第２電流センサ素子を備えている。３個の第１電流センサ素子の夫々は、第１インバータの三相交流出力を伝達する３本のバスバの夫々を流れる電流を計測する。３個の第２電流センサ素子の夫々は、第２インバータの三相交流出力を伝達する別の３本のバスバの夫々を流れる電流を計測する。一方、第２センサユニットは、３個の第３電流センサ素子と、温度センサ素子を備えている。３個の第３電流センサ素子の夫々は、単独インバータの三相交流出力を伝達する３本のバスバの夫々を流れる電流を計測する。温度センサ素子は、第２センサユニットの温度を計測する。第１センサユニットと第２センサユニットは、筐体の形状が同じであるとともに、同じ箇所から同数のリード線が延びている。即ち、第１センサユニットと第２センサユニットは、外形状と、リード線の位置と数が同じであり、共通のハードウエアをベースに実現することができる。複数のリード線のうち、第１センサユニットにおいて３個の第１電流センサ素子の信号を伝達するリード線にセンサユニットの構造上で対応する第２センサユニットのリード線が、３個の第３電流センサ素子の信号を伝達するリード線である。そして、複数のリード線のうち、第１センサユニットにおいて３個の第２電流センサ素子の信号を伝達する３本のリード線にセンサユニットの構造上で対応する第２センサユニットの３本のリード線の１本が、温度センサ素子の信号を伝達するリード線である。即ち、このセンサユニットの組は、二輪駆動車用の電力変換器のセンサユニット（第２センサユニット）では使わない第１センサユニットの第２電流センサ素子用のリード線を温度センサ素子の信号出力に用いる。第２センサユニットは、第１センサユニットと共通のハードウエアに新たなリード線を付加することなく、センサユニット自体の温度を計測する温度センサ素子を組み込むことができる。
The present specification discloses a set of a first sensor unit used in a first power converter and a second sensor unit used in a second power converter. The first electric power converter supplies electric power to a first inverter that supplies electric power to a three-phase AC motor that drives one of front wheels and rear wheels and another three-phase AC motor that drives the other of the front wheels and rear wheels. A second inverter is provided. The second power converter includes a single inverter that supplies power to a three-phase AC motor that drives the front wheels or the rear wheels. That is, the first power converter is a power converter for a four-wheel drive vehicle, and the second power converter is a power converter for a two-wheel drive vehicle. The first sensor unit includes three first current sensor elements and three second current sensor elements. Each of the three first current sensor elements measures the current flowing through each of the three bus bars that transmit the three-phase AC output of the first inverter. Each of the three second current sensor elements measures the current flowing through each of the other three bus bars that transmit the three-phase AC output of the second inverter. On the other hand, the second sensor unit includes three third current sensor elements and a temperature sensor element. Each of the three third current sensor elements measures the current flowing through each of the three bus bars that transmit the three-phase AC output of the single inverter. The temperature sensor element measures the temperature of the second sensor unit. The first sensor unit and the second sensor unit have the same housing shape, and the same number of lead wires extend from the same location. That is, the first sensor unit and the second sensor unit have the same outer shape and the same position and number of lead wires, and can be realized based on common hardware. Of the plurality of lead wires, the lead wire of the second sensor unit corresponding to the lead wire transmitting the signals of the three first current sensor elements in the first sensor unit in terms of the structure of the sensor unit is the third lead wire of the three. It is a lead wire for transmitting a signal of the current sensor element. Then, among the plurality of lead wires, the three lead wires of the second sensor unit corresponding in structure to the three lead wires that transmit the signals of the three second current sensor elements in the first sensor unit. One of the wires is a lead wire for transmitting the signal of the temperature sensor element . That is, in this set of sensor units, the lead wire for the second current sensor element of the first sensor unit, which is not used in the sensor unit (second sensor unit) of the power converter for the two-wheel drive vehicle, outputs the signal of the temperature sensor element . Used for. The second sensor unit can incorporate a temperature sensor element that measures the temperature of the sensor unit itself without adding a new lead wire to the hardware common to the first sensor unit.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details of the technology disclosed in the present specification and further improvements will be described in the following “Description of Embodiments”.

第１電気自動車（四輪駆動）の電力系のブロック図である。It is a block diagram of the electric power system of a 1st electric vehicle (four-wheel drive). 第１センサユニットの正面図である。It is a front view of a 1st sensor unit. 第１センサユニットの平面図である。It is a top view of a 1st sensor unit. 第２電気自動車（二輪駆動）の電力系のブロック図である。It is a block diagram of the electric power system of the 2nd electric vehicle (two-wheel drive). 第２センサユニットの正面図である。It is a front view of a 2nd sensor unit. 第２センサユニットの平面図である。It is a top view of a 2nd sensor unit. 電流センサ素子用のインターフェイス回路の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example of the interface circuit for a current sensor element. サーミスタ用のインターフェイス回路の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example of the interface circuit for the thermistors.

図面を参照して実施例のセンサユニットの組を説明する。第１センサユニットは、走行用に２個の三相交流モータを備える四輪駆動の電気自動車に適用されるユニットであり、第２センサユニットは、走行用に唯一の三相交流モータを備える二輪駆動の電気自動車に適用されるユニットである。まず、第１センサユニットが適用される四輪駆動の電気自動車（第１電気自動車１００）と、第１センサユニットを説明する。 A set of sensor units according to the embodiment will be described with reference to the drawings. The first sensor unit is a unit applied to a four-wheel drive electric vehicle having two three-phase AC motors for traveling, and the second sensor unit is a two-wheel vehicle having only three-phase AC motors for traveling. This is a unit applied to a driving electric vehicle. First, a four-wheel drive electric vehicle (first electric vehicle 100) to which the first sensor unit is applied and the first sensor unit will be described.

図１は、第１電気自動車１００の電力系のブロック図である。第１電気自動車１００は、高電圧バッテリ１０１の電力を使って２個の三相交流モータ（前輪駆動モータ１０２ａと後輪駆動モータ１０２ｂ）で走行する。第１電気自動車１００は、通常は前輪駆動モータ１０２ａで走行する。高いグリップ力が求められる路面を走行する場合、あるいは、運転者のスイッチ切換により、第１電気自動車１００は、前輪駆動モータ１０２ａとともに後輪駆動モータ１０２ｂを使って四輪を駆動しながら走行する。高いグリップ力が求められる路面とは、凍結などで摩擦係数が低くなった路面や、急勾配の登坂路である。 FIG. 1 is a block diagram of a power system of the first electric vehicle 100. The first electric vehicle 100 runs on two three-phase AC motors (a front wheel drive motor 102a and a rear wheel drive motor 102b) using the electric power of the high voltage battery 101. The first electric vehicle 100 normally runs on a front wheel drive motor 102a. When traveling on a road surface where a high grip force is required, or when the driver switches a switch, the first electric vehicle 100 travels while driving the four wheels using the front wheel drive motor 102a and the rear wheel drive motor 102b. Road surfaces that require high grip are road surfaces that have a low coefficient of friction due to freezing and steep slopes.

高電圧バッテリ１０１と前輪駆動モータ１０２ａ、後輪駆動モータ１０２ｂの間に第１電力変換器５０が接続されている。第１電力変換器５０は、高電圧バッテリ１０１の電圧を昇圧する電圧コンバータ５５、昇圧された直流電力を交流電力に変換する２個のインバータ（第１インバータ５７ａと第２インバータ５７ｂ）を備えている。第１電力変換器５０は、四輪駆動の電気自動車（第１電気自動車１００）用の電力変換器である。なお、電圧コンバータ５５は、インバータ側から送られる電力を降圧して高電圧バッテリ１０１の側へ出力することもできる。即ち、電圧コンバータ５５は、昇圧機能と降圧機能の両方を備える双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。インバータ側から送られる電力とは、前輪駆動モータ１０２ａと後輪駆動モータ１０２ｂのいずれかが発電した交流電力（回生電力）を第１インバータ５７ａ又は第２インバータ５７ｂが直流に変換した電力である。 The first power converter 50 is connected between the high-voltage battery 101 and the front wheel drive motor 102a and the rear wheel drive motor 102b. The first power converter 50 includes a voltage converter 55 that boosts the voltage of the high-voltage battery 101, and two inverters (first inverter 57a and second inverter 57b) that convert the boosted DC power into AC power. There is. The first power converter 50 is a power converter for a four-wheel drive electric vehicle (first electric vehicle 100). The voltage converter 55 can also step down the electric power sent from the inverter side and output it to the high voltage battery 101 side. That is, the voltage converter 55 is a bidirectional DC-DC converter having both a step-up function and a step-down function. The electric power sent from the inverter side is electric power obtained by converting AC electric power (regenerative electric power) generated by either the front wheel driving motor 102a or the rear wheel driving motor 102b into direct current by the first inverter 57a or the second inverter 57b.

電圧コンバータ５５は、２個のトランジスタ５６ａ、５６ｂと、各トランジスタに逆並列に接続されているダイオードと、リアクトル５４と、フィルタコンデンサ５３を備えている。２個のトランジスタ５６ａ、５６ｂは直列に接続されており、その直列接続は、電圧コンバータ５５の高電圧側（インバータ側）の正極と負極の間に接続されている。リアクトル５４の一端は、２個のトランジスタ５６ａ、５６ｂの直列接続の中点に接続されている。リアクトル５４の他端は、電圧コンバータ５５の低電圧側（バッテリ側）の正極に接続されている。低電圧側の正極と負極の間にフィルタコンデンサ５３が接続されている。低電圧側の負極と高電圧側の負極は直接に接続されている。図１の電圧コンバータ５５の回路構成とその動作はよく知られているので詳しい説明は省略する。 The voltage converter 55 includes two transistors 56a and 56b, a diode connected in antiparallel to each transistor, a reactor 54, and a filter capacitor 53. The two transistors 56a and 56b are connected in series, and the series connection is connected between the positive electrode and the negative electrode on the high voltage side (inverter side) of the voltage converter 55. One end of the reactor 54 is connected to the midpoint of the series connection of the two transistors 56a and 56b. The other end of the reactor 54 is connected to the positive electrode on the low voltage side (battery side) of the voltage converter 55. A filter capacitor 53 is connected between the positive electrode and the negative electrode on the low voltage side. The negative electrode on the low voltage side and the negative electrode on the high voltage side are directly connected. The circuit configuration and the operation of the voltage converter 55 shown in FIG. 1 are well known, and a detailed description thereof will be omitted.

電圧コンバータ５５の高電圧側に、第１インバータ５７ａと第２インバータ５７ｂが並列に接続されている。第１インバータ５７ａは、電圧コンバータ５５によって昇圧された高電圧バッテリ１０１の直流電力を交流電力に変換し、前輪駆動モータ１０２ａに供給する。第２インバータ５７ｂは、電圧コンバータ５５によって昇圧された高電圧バッテリ１０１の直流電力を交流電力に変換して後輪駆動モータ１０２ｂに供給する。インバータの回路構成とその動作は良く知られているので詳しい説明は省略する。 The first inverter 57a and the second inverter 57b are connected in parallel to the high voltage side of the voltage converter 55. The first inverter 57a converts the DC power of the high voltage battery 101 boosted by the voltage converter 55 into AC power and supplies the AC power to the front wheel drive motor 102a. The second inverter 57b converts the DC power of the high voltage battery 101 boosted by the voltage converter 55 into AC power and supplies the AC power to the rear wheel drive motor 102b. Since the circuit configuration of the inverter and its operation are well known, detailed description will be omitted.

第１電力変換器５０は、７個の電流センサ５１ａ−５１ｇを備えている。電流センサ５１ａ−５１ｃは、第１インバータ５７ａが出力する三相交流の夫々の電流を計測する。電流センサ５１ｄ−５１ｆは、第２インバータ５７ｂが出力する三相交流の夫々の電流を計測する。電流センサ５１ｇは、リアクトル５４を流れる電流、即ち、電圧コンバータ５５を流れる電流を計測する。電流センサ５１ａ−５１ｇの出力は制御基板５９に送られる。制御基板５９は、前輪駆動モータ１０２ａの目標出力と後輪駆動モータ１０２ｂの目標出力を上位の制御器から受信し、それらの目標出力が実現されるように、電圧コンバータ５５のトランジスタ５６ａ、５６ｂ、及び、第１、第２インバータ５７ａ、５７ｂのトランジスタを制御する。制御基板５９は、電流センサ５１ａ−５１ｇの計測値に基づいて、第１、第２インバータ５７ａ、５７ｂの出力が目標出力に一致するようにフィードバック制御を行う。 The first power converter 50 includes seven current sensors 51a-51g. The current sensors 51a-51c measure respective currents of the three-phase alternating current output by the first inverter 57a. The current sensors 51d-51f measure respective currents of the three-phase alternating current output by the second inverter 57b. The current sensor 51g measures the current flowing through the reactor 54, that is, the current flowing through the voltage converter 55. The outputs of the current sensors 51a-51g are sent to the control board 59. The control board 59 receives the target output of the front-wheel drive motor 102a and the target output of the rear-wheel drive motor 102b from a higher-order controller, and the transistors 56a, 56b of the voltage converter 55, so as to realize those target outputs. It also controls the transistors of the first and second inverters 57a and 57b. The control board 59 performs feedback control based on the measured values of the current sensors 51a to 51g so that the outputs of the first and second inverters 57a and 57b match the target output.

７個の電流センサ５１ａ−５１ｇと、それらの電流センサと制御基板５９を接続するリード線を備えるユニットが第１センサユニット１０である。第１センサユニット１０は、四輪駆動の電気自動車（第１電気自動車１００）の電力変換器（第１電力変換器５０）に用いられるセンサユニットである。次に、第１センサユニット１０を説明する。 The first sensor unit 10 is a unit that includes seven current sensors 51a to 51g and lead wires that connect the current sensors to the control board 59. The first sensor unit 10 is a sensor unit used in a power converter (first power converter 50) of a four-wheel drive electric vehicle (first electric vehicle 100). Next, the first sensor unit 10 will be described.

図２に、第１センサユニット１０の正面図を示し、図３に第１センサユニット１０の平面図を示す。第１センサユニット１０の本体２は、樹脂製であり、その本体２を７本のバスバ３ａ−３ｇが貫通している。図２では、本体２は仮想線で表してあり、その内部に埋設された電流センサ素子（後述）などを実線で描いてある。本体２には、７個の電流センサ素子４ａ−４ｇと、各電流センサ素子４ａ−４ｇのそれぞれに対して集磁コア５ａ−５ｇが埋設されている。集磁コア５ａ−５ｇは、Ｃ字形状をなしている。本体２の内部でバスバ３ａを囲むように集磁コア５ａが配置され、集磁コア５ａのＣ字の切れ目に電流センサ素子４ａが配置されている。電流センサ素子４ａは、磁電変換素子であり、対応するバスバ３ａを流れる電流に起因してバスバ３ａの周囲に発生する磁界を計測する。バスバ３ａが発生する磁界は、集磁コア５ａによって集められ、集中した磁界が集磁コア５ａの切れ目に配置された電流センサ素子４ａを貫く。電流センサ素子４ａの計測値を受信した制御基板５９では、電流センサ素子４ａが計測した磁束の大きさに所定の係数を乗じてバスバ３ａを流れる電流の大きさを特定する。電流センサ素子４ｂ−４ｇと集磁コア５ｂ−５ｇについても同様である。 FIG. 2 shows a front view of the first sensor unit 10, and FIG. 3 shows a plan view of the first sensor unit 10. The main body 2 of the first sensor unit 10 is made of resin, and seven bus bars 3a-3g penetrate the main body 2. In FIG. 2, the main body 2 is represented by an imaginary line, and a current sensor element (described later) embedded therein is drawn by a solid line. In the main body 2, seven current sensor elements 4a-4g and magnetism collecting cores 5a-5g are embedded for each of the current sensor elements 4a-4g. The magnetism collecting cores 5a-5g are C-shaped. A magnetism collecting core 5a is arranged inside the main body 2 so as to surround the bus bar 3a, and a current sensor element 4a is arranged at a C-shaped cut of the magnetism collecting core 5a. The current sensor element 4a is a magnetoelectric conversion element and measures the magnetic field generated around the bus bar 3a due to the current flowing through the corresponding bus bar 3a. The magnetic field generated by the bus bar 3a is collected by the magnetism collecting core 5a, and the concentrated magnetic field penetrates the current sensor element 4a arranged at the break of the magnetism collecting core 5a. The control board 59 which has received the measurement value of the current sensor element 4a multiplies the magnitude of the magnetic flux measured by the current sensor element 4a by a predetermined coefficient to specify the magnitude of the current flowing through the bus bar 3a. The same applies to the current sensor elements 4b-4g and the magnetic flux collecting cores 5b-5g.

３本のバスバ３ａ−３ｃは、前輪駆動モータ１０２ａに電力を供給する第１インバータ５７ａの交流出力端と、第１電力変換器５０の筐体の第１パワー端子（不図示）の間を接続する。第１パワー端子は、前輪駆動モータ１０２ａへ三相交流電力を送るパワーケーブルを接続する端子である。バスバ３ａ−３ｃは、第１インバータ５７ａの三相交流出力を伝送する。バスバ３ａに配置された電流センサ素子４ａと集磁コア５ａが図１の電流センサ５１ａに相当する。バスバ３ｂに配置された電流センサ素子４ｂと集磁コア５ｂが図１の電流センサ５１ｂに相当する。バスバ３ｃに配置された電流センサ素子４ｃと集磁コア５ｃが図１の電流センサ５１ｃに相当する。 The three bus bars 3a-3c connect between the AC output end of the first inverter 57a that supplies electric power to the front wheel drive motor 102a and the first power terminal (not shown) of the housing of the first power converter 50. To do. The first power terminal is a terminal for connecting a power cable that sends three-phase AC power to the front wheel drive motor 102a. The bus bars 3a-3c transmit the three-phase AC output of the first inverter 57a. The current sensor element 4a and the magnetism collecting core 5a arranged on the bus bar 3a correspond to the current sensor 51a in FIG. The current sensor element 4b and the magnetism collecting core 5b arranged on the bus bar 3b correspond to the current sensor 51b in FIG. The current sensor element 4c and the magnetism collecting core 5c arranged on the bus bar 3c correspond to the current sensor 51c in FIG.

３本のバスバ３ｄ−３ｆは、後輪駆動モータ１０２ｂに電力を供給する第２インバータ５７ｂの交流出力端と、第１電力変換器５０の筐体の第２パワー端子（不図示）の間を接続する。第２パワー端子は、後輪駆動モータ１０２ｂへ三相交流電力を送るパワーケーブルを接続する端子である。３本のバスバ３ｄ−３ｆは、第２インバータ５７ｂの三相交流出力を転送する。バスバ３ｄに配置された電流センサ素子４ｄと集磁コア５ｄが図１の電流センサ５１ｄに相当する。バスバ３ｅに配置された電流センサ素子４ｅと集磁コア５ｅが図１の電流センサ５１ｅに相当する。バスバ３ｆに配置された電流センサ素子４ｆと集磁コア５ｆが図１の電流センサ５１ｆに相当する。 The three bus bars 3d-3f are provided between the AC output end of the second inverter 57b that supplies electric power to the rear wheel drive motor 102b and the second power terminal (not shown) of the housing of the first power converter 50. Connecting. The second power terminal is a terminal for connecting a power cable that sends three-phase AC power to the rear wheel drive motor 102b. The three bus bars 3d-3f transfer the three-phase AC output of the second inverter 57b. The current sensor element 4d and the magnetism collecting core 5d arranged on the bus bar 3d correspond to the current sensor 51d in FIG. The current sensor element 4e and the magnetism collecting core 5e arranged on the bus bar 3e correspond to the current sensor 51e in FIG. The current sensor element 4f and the magnetism collecting core 5f arranged on the bus bar 3f correspond to the current sensor 51f in FIG.

バスバ３ｇは、第１電力変換器５０の内部で、リアクトル５４と、２個のトランジスタ５６ａ、５６ｂの直列接続の中点を接続している。バスバ３ｇに配置された電流センサ素子４ｇと集磁コア５ｇが、図１の電流センサ５１ｇに相当する。 The bus bar 3g connects the reactor 54 and the midpoint of the series connection of the two transistors 56a and 56b inside the first power converter 50. The current sensor element 4g and the magnetism collecting core 5g arranged on the bus bar 3g correspond to the current sensor 51g in FIG.

本体２の上部にセンサ基板６が配置されている。電流センサ素子４ａ−４ｇは、センサ基板６に接続されている。センサ基板６からは１３本のリード線８が延びている。リード線８は、各電流センサ素子４ａ−４ｇと制御基板５９を電気的に接続する。電流センサ素子４ａ−４ｇとリード線８ａ−８ｑは、センサ基板６の上で結線されている。図３に、電流センサ素子４ａ−４ｇとリード線８ａ−８ｑの結線状態を示してある。なお、図３では、集磁コア５ａ−５ｇの図示は省略した。また、図３では、リード線８ｈ、８ｊ、８ｋ、８ｍ、８ｐ、８ｑの結線は図示を省略した。リード線８ｈと８ｊは、センサ基板６から電流センサ素子４ａ−４ｃへ駆動電力を送るためのリード線であり、電流センサ素子４ａ−４ｃの夫々の正極と負極に結線されている。リード線８ｋと８ｍは、センサ基板６から電流センサ素子４ｄ−４ｆへ駆動電力を送るためのリード線であり、電流センサ素子４ｄ−４ｆの夫々の正極と負極に結線されている。リード線８ｐと８ｑは、センサ基板６から電流センサ素子４ｇへ駆動電力を送るためのリード線であり、電流センサ素子４ｇの正極と負極に結線されている。 The sensor substrate 6 is arranged on the upper portion of the main body 2. The current sensor elements 4a-4g are connected to the sensor substrate 6. Thirteen lead wires 8 extend from the sensor substrate 6. The lead wire 8 electrically connects each current sensor element 4a-4g and the control board 59. The current sensor elements 4a-4g and the lead wires 8a-8q are connected on the sensor substrate 6. FIG. 3 shows a connection state of the current sensor elements 4a-4g and the lead wires 8a-8q. In addition, in FIG. 3, illustration of the magnetic flux collecting cores 5a to 5g is omitted. Further, in FIG. 3, the connection of the lead wires 8h, 8j, 8k, 8m, 8p, 8q is omitted. The lead wires 8h and 8j are lead wires for sending drive power from the sensor substrate 6 to the current sensor elements 4a-4c, and are connected to the respective positive and negative electrodes of the current sensor elements 4a-4c. The lead wires 8k and 8m are lead wires for sending drive power from the sensor substrate 6 to the current sensor elements 4d-4f, and are connected to the respective positive and negative electrodes of the current sensor elements 4d-4f. The lead wires 8p and 8q are lead wires for sending drive power from the sensor substrate 6 to the current sensor element 4g, and are connected to the positive electrode and the negative electrode of the current sensor element 4g.

リード線８ａ−８ｃは、それぞれ、電流センサ素子４ａ−４ｃの出力端と接続されている。リード線８ｄ−８ｆは、それぞれ、電流センサ素子４ｄ−４ｆの出力端と接続されている。リード線８ｇは、電流センサ素子４ｇの出力端と接続されている。 The lead wires 8a-8c are connected to the output ends of the current sensor elements 4a-4c, respectively. The lead wires 8d-8f are connected to the output ends of the current sensor elements 4d-4f, respectively. The lead wire 8g is connected to the output end of the current sensor element 4g.

第１センサユニット１０の本体２には、温度センサ素子７が埋設されているが、第１電力変換器５０では温度センサ素子７は使われない。即ち、温度センサ素子７の出力端には何も接続されていない。図３の記号９１が示す破線が、開放されている温度センサ素子７の出力端を表している。温度センサ素子７は、第２電力変換器６０（後述）で利用される。 Although the temperature sensor element 7 is embedded in the main body 2 of the first sensor unit 10, the temperature sensor element 7 is not used in the first power converter 50. That is, nothing is connected to the output end of the temperature sensor element 7. The broken line indicated by the symbol 91 in FIG. 3 represents the output end of the temperature sensor element 7 which is open. The temperature sensor element 7 is used in the second power converter 60 (described later).

次に、第２センサユニットを説明する。第２センサユニットは、二輪駆動の電気自動車（第２電気自動車２００）の電力変換器に適用される。図４に、第２電気自動車２００の電力系のブロック図を示す。第２電気自動車２００は、高電圧バッテリ２０１の電力を使って唯一の三相交流モータ（前輪駆動モータ２０２）で走行する。第２電気自動車２００は、四輪駆動の第１電気自動車１００とは異なり、二輪駆動の電気自動車である。 Next, the second sensor unit will be described. The second sensor unit is applied to a power converter of a two-wheel drive electric vehicle (second electric vehicle 200). FIG. 4 shows a block diagram of the power system of the second electric vehicle 200. The second electric vehicle 200 runs on the only three-phase AC motor (front wheel drive motor 202) using the electric power of the high-voltage battery 201. The second electric vehicle 200 is a two-wheel drive electric vehicle, unlike the first four-wheel drive electric vehicle 100.

高電圧バッテリ２０１と前輪駆動モータ２０２の間に第２電力変換器６０が接続されている。第２電力変換器６０は、高電圧バッテリ２０１の電圧を昇圧する電圧コンバータ６５、昇圧された直流電力を交流電力に変換する唯一のインバータ（単独インバータ６７）を備えている。第２電力変換器６０は、二輪駆動の電気自動車（第２電気自動車２００）用の電力変換器である。電圧コンバータ６５は、２個のトランジスタ６６ａ、６６ｂと、各トランジスタに逆並列に接続されているダイオードと、リアクトル６４と、フィルタコンデンサ６３を備えている。図１と対比すると理解されるように、第２電力変換器６０の電圧コンバータ６５は、第１電力変換器５０の電圧コンバータ５５と同じ回路構成を有している。電圧コンバータ６５も双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。図３の電圧コンバータ６５の回路構成と動作の説明は省略する。 The second power converter 60 is connected between the high voltage battery 201 and the front wheel drive motor 202. The second power converter 60 includes a voltage converter 65 that boosts the voltage of the high-voltage battery 201, and a sole inverter (single inverter 67) that converts the boosted DC power into AC power. The second power converter 60 is a power converter for a two-wheel drive electric vehicle (second electric vehicle 200). The voltage converter 65 includes two transistors 66a and 66b, a diode connected in antiparallel to each transistor, a reactor 64, and a filter capacitor 63. As understood from comparison with FIG. 1, the voltage converter 65 of the second power converter 60 has the same circuit configuration as the voltage converter 55 of the first power converter 50. The voltage converter 65 is also a bidirectional DC-DC converter. Description of the circuit configuration and operation of the voltage converter 65 of FIG. 3 is omitted.

電圧コンバータ６５の高電圧側に、単独インバータ６７が接続されている。単独インバータ６７は、電圧コンバータ６５によって昇圧された高電圧バッテリ２０１の直流電力を交流電力に変換し、前輪駆動モータ２０２に供給する。インバータの回路構成とその動作の説明は省略する。 A single inverter 67 is connected to the high voltage side of the voltage converter 65. The single inverter 67 converts the DC power of the high voltage battery 201 boosted by the voltage converter 65 into AC power and supplies the AC power to the front wheel drive motor 202. A description of the circuit configuration of the inverter and its operation is omitted.

第２電力変換器６０は、４個の電流センサ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｇを備えている。また、第２電力変換器６０は、温度センサ６８を備えている。電流センサ６１ａ−６１ｃは、単独インバータ６７が出力する三相交流の夫々の電流を計測する。電流センサ６１ｇは、リアクトル６４を流れる電流、即ち、電圧コンバータ６５を流れる電流を計測する。電流センサ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｇの出力は制御基板６９に送られる。制御基板６９は、前輪駆動モータ２０２の目標出力を上位の制御器から受信し、その目標出力が実現されるように、電圧コンバータ６５のトランジスタ６６ａ、６６ｂ、及び、単独インバータ６７のトランジスタを制御する。制御基板６９は、電流センサ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｇの計測値に基づいて、単独インバータ６７の出力が目標出力に一致するようにフィードバック制御を行う。 The second power converter 60 includes four current sensors 61a, 61b, 61c, 61g. The second power converter 60 also includes a temperature sensor 68. The current sensors 61a-61c measure the respective currents of the three-phase alternating current output by the single inverter 67. The current sensor 61g measures the current flowing through the reactor 64, that is, the current flowing through the voltage converter 65. The outputs of the current sensors 61a, 61b, 61c, 61g are sent to the control board 69. The control board 69 receives the target output of the front wheel drive motor 202 from a higher-order controller, and controls the transistors 66a and 66b of the voltage converter 65 and the transistor of the single inverter 67 so that the target output is realized. .. The control board 69 performs feedback control based on the measured values of the current sensors 61a, 61b, 61c, 61g so that the output of the single inverter 67 matches the target output.

温度センサ６８は、後述する第２センサユニット２０の温度を計測する。第２センサユニット２０には、電流センサ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｇの構成要素である電流センサ素子（後述）が埋設されており、温度センサ６８の計測温度は、それら電流センサ素子の温度の近似値として利用される。温度センサ６８の計測温度が高いとき、電流センサ素子が過熱気味であるとして、制御基板６９は、前輪駆動モータ２０２の出力を制限し、電流センサ素子の温度上昇を抑制する。 The temperature sensor 68 measures the temperature of the second sensor unit 20 described later. A current sensor element (described later), which is a component of the current sensors 61a, 61b, 61c, 61g, is embedded in the second sensor unit 20, and the temperature measured by the temperature sensor 68 is an approximation of the temperature of those current sensor elements. It is used as a value. When the temperature measured by the temperature sensor 68 is high, it is determined that the current sensor element is overheated, and the control board 69 limits the output of the front wheel drive motor 202 and suppresses the temperature increase of the current sensor element.

４個の電流センサ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｇ及び温度センサ６８とリード線を備えるユニットが第２センサユニット２０である。リード線は、４個の電流センサ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｇ及び温度センサ６８と制御基板６９を接続する導電体である。次に、第２センサユニット２０を説明する。 The second sensor unit 20 is a unit including the four current sensors 61a, 61b, 61c, 61g, the temperature sensor 68, and the lead wire. The lead wire is a conductor that connects the four current sensors 61a, 61b, 61c, 61g and the temperature sensor 68 to the control board 69. Next, the second sensor unit 20 will be described.

図５に、第２センサユニット２０の正面図を示し、図６に第２センサユニット２０の平面図を示す。第２センサユニット２０のハードウエアは、図２、図３に示した第１センサユニット１０とほぼ同じである。そこで、図５、図６において図２と図３に示した第１センサユニット１０と共通する部品には、１０番台の符号であって、一桁目が図２、図３の部品と同じである符号を付してある。 FIG. 5 shows a front view of the second sensor unit 20, and FIG. 6 shows a plan view of the second sensor unit 20. The hardware of the second sensor unit 20 is almost the same as that of the first sensor unit 10 shown in FIGS. 2 and 3. Therefore, in FIG. 5 and FIG. 6, parts common to the first sensor unit 10 shown in FIG. 2 and FIG. It is attached with a certain code.

３本のバスバ１３ａ−１３ｃは、前輪駆動モータ２０２に電力を供給する単独インバータ６７の交流出力端と、第２電力変換器６０の筐体のパワー端子（不図示）の間を接続する。パワー端子は、前輪駆動モータ２０２へ三相交流電力を送るパワーケーブルを接続する端子である。バスバ１３ａ−１３ｃは、単独インバータ６７の出力電力を転送する。バスバ１３ａに配置された電流センサ素子１４ａと集磁コア１５ａが、図４の電流センサ６１ａに相当する。バスバ１３ｂに配置された電流センサ素子１４ｂと集磁コア１５ｂが、図４の電流センサ６１ｂに相当する。バスバ１３ｃに配置された電流センサ素子１４ｃと集磁コア１５ｃが図４の電流センサ６１ｃに相当する。 The three bus bars 13a-13c connect between the AC output end of the single inverter 67 that supplies power to the front wheel drive motor 202 and the power terminal (not shown) of the housing of the second power converter 60. The power terminal is a terminal for connecting a power cable that sends three-phase AC power to the front wheel drive motor 202. The bus bars 13a-13c transfer the output power of the single inverter 67. The current sensor element 14a and the magnetic flux collecting core 15a arranged on the bus bar 13a correspond to the current sensor 61a in FIG. The current sensor element 14b and the magnetism collecting core 15b arranged on the bus bar 13b correspond to the current sensor 61b in FIG. The current sensor element 14c and the magnetism collecting core 15c arranged on the bus bar 13c correspond to the current sensor 61c in FIG.

バスバ１３ｇは、第２電力変換器６０の内部で、リアクトル６４と、２個のトランジスタ６６ａ、６６ｂの直列接続の中点を接続している。バスバ１３ｇに配置された電流センサ素子１４ｇと集磁コア１５ｇが、図４の電流センサ６１ｇに相当する。 The bus bar 13g connects the reactor 64 and the midpoint of the series connection of the two transistors 66a and 66b inside the second power converter 60. The current sensor element 14g and the magnetism collecting core 15g arranged on the bus bar 13g correspond to the current sensor 61g in FIG.

第２センサユニット２０は、バスバ１３ｄ−１３ｆ、電流センサ素子１４ｄ−１４ｆ、集磁コア１５ｄ−１５ｆを備えるが、それらは第２電力変換器６０では使われない。 The second sensor unit 20 includes the bus bars 13d-13f, the current sensor elements 14d-14f, and the magnetic flux collecting cores 15d-15f, which are not used in the second power converter 60.

電流センサ素子１４ａ−１４ｃ、１４ｇと制御基板６９は、リード線１８を介して接続されている。電流センサ素子１４ａ−１４ｃ、１４ｇとリード線１８は、センサ基板１６にて結線されている。図６の平面図に、各リード線１８と各センサ素子との結線関係を図示する。図６では、リード線１８ｈ、１８ｊ、１８ｋ、１８ｍ、１８ｐ、１８ｑの結線は図示を省略した。リード線１８ｈと１８ｊは、センサ基板１６から電流センサ素子１４ａ−１４ｃへ駆動電力を送るためのリード線であり、電流センサ素子１４ａ−１４ｃの夫々の正極と負極に結線されている。リード線１８ｐと１８ｑは、センサ基板１６から電流センサ素子１４ｇへ駆動電力を送るためのリード線であり、電流センサ素子１４ｇの正極と負極に結線されている。リード線１８ａ−１８ｃは、それぞれ、電流センサ素子１４ａ−１４ｃの出力端と接続されている。リード線１８ｇは、電流センサ素子１４ｇの出力端と接続されている。 The current sensor elements 14a-14c and 14g and the control board 69 are connected via a lead wire 18. The current sensor elements 14a-14c and 14g and the lead wire 18 are connected by the sensor substrate 16. In the plan view of FIG. 6, the wiring relationship between each lead wire 18 and each sensor element is illustrated. In FIG. 6, the lead wires 18h, 18j, 18k, 18m, 18p, and 18q are not shown. The lead wires 18h and 18j are lead wires for sending drive power from the sensor substrate 16 to the current sensor elements 14a-14c, and are connected to the respective positive and negative electrodes of the current sensor elements 14a-14c. The lead wires 18p and 18q are lead wires for sending driving power from the sensor substrate 16 to the current sensor element 14g, and are connected to the positive electrode and the negative electrode of the current sensor element 14g. The lead wires 18a-18c are connected to the output ends of the current sensor elements 14a-14c, respectively. The lead wire 18g is connected to the output end of the current sensor element 14g.

第２センサユニット２０において、第１センサユニット１０と相違するのは、センサ基板１６における結線状態のみである。図３に示した第１センサユニット１０では、電流センサ素子４ｄ、４ｅ、４ｆのそれぞれの出力端がリード線８ｄ、８ｅ、８ｆのそれぞれに接続されていた。また、第１センサユニット１０では、リード線８ｋ、８ｍは、センサ基板６から電流センサ素子４ｄ−４ｆの夫々の正極と負極に結線されていた。これに対して第２センサユニット２０では、リード線１８ｄが温度センサ素子１７の出力端に接続されている。また、図示は省略するが、リード線１８ｍが温度センサ素子１７の負極に接続されている。なお、温度センサ素子１７は、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタであり、その出力端とは、センサ駆動電源の正極が接続される端である。先に述べたように、電流センサ素子１４ｄ−１４ｆは第２電力変換器６０では使われないので、それら電流センサ素子１４ｄ−１４ｆと、リード線１８ｅ，１８ｆ、１８ｋは、結線されていない。図６における点線９２が、結線されていない電流センサ素子とリード線を表している。なお、先に述べたように、リード線８ｋ、８ｍの図示は省略してある。 The second sensor unit 20 differs from the first sensor unit 10 only in the connection state of the sensor substrate 16. In the first sensor unit 10 shown in FIG. 3, the output ends of the current sensor elements 4d, 4e, and 4f were connected to the lead wires 8d, 8e, and 8f, respectively. Further, in the first sensor unit 10, the lead wires 8k and 8m are connected from the sensor substrate 6 to the respective positive and negative electrodes of the current sensor elements 4d-4f. On the other hand, in the second sensor unit 20, the lead wire 18d is connected to the output end of the temperature sensor element 17. Although not shown, the lead wire 18m is connected to the negative electrode of the temperature sensor element 17. The temperature sensor element 17 is a thermistor whose resistance value changes according to temperature, and its output end is the end to which the positive electrode of the sensor drive power supply is connected. As described above, since the current sensor elements 14d-14f are not used in the second power converter 60, the current sensor elements 14d-14f and the lead wires 18e, 18f, 18k are not connected. The dotted line 92 in FIG. 6 represents the unconnected current sensor element and lead wire. Note that, as described above, the illustration of the lead wires 8k and 8m is omitted.

第２センサユニット２０では、温度センサ素子１７が本体１２の温度を計測する。本体１２には、電流センサ素子１４ａ−１４ｃ、１４ｇが埋設されており、温度センサ素子１７は、電流センサ素子１４ａ−１４ｃ、１４ｇの近傍に配置されている。温度センサ素子１７の計測温度は、電流センサ素子１４ａ−１４ｃ、１４ｇの温度の近似値として利用される。温度センサ素子１７の計測データはリード線１８ｄを介して制御基板６９に伝達される。制御基板６９では、温度センサ素子１７の計測値が所定の閾値を超えると、電流センサ素子１４ａ−１４ｃ、１４ｇの過熱防止のため、第２電力変換器６０の出力（即ち前輪駆動モータ２０２の出力）を制限する。 In the second sensor unit 20, the temperature sensor element 17 measures the temperature of the main body 12. The current sensor elements 14a-14c and 14g are embedded in the main body 12, and the temperature sensor element 17 is arranged near the current sensor elements 14a-14c and 14g. The temperature measured by the temperature sensor element 17 is used as an approximate value of the temperature of the current sensor elements 14a-14c, 14g. The measurement data of the temperature sensor element 17 is transmitted to the control board 69 via the lead wire 18d. In the control board 69, when the measured value of the temperature sensor element 17 exceeds a predetermined threshold value, the output of the second power converter 60 (that is, the output of the front wheel drive motor 202) is provided to prevent overheating of the current sensor elements 14a-14c, 14g. ) Is restricted.

先に述べたように、第２センサユニット２０のハードウエア構成は第１センサユニット１０のハードウエア構成とほぼ同じであり、センサ基板６（１６）におけるセンサ素子とリード線の結線状態がわずかに異なるだけである。第１センサユニット１０と第２センサユニット２０は、共通のハードウエアから、夫々、わずかな変更のみで実現することができる。 As described above, the hardware configuration of the second sensor unit 20 is almost the same as the hardware configuration of the first sensor unit 10, and the connection state between the sensor element and the lead wire on the sensor substrate 6 (16) is slightly different. Only different. The first sensor unit 10 and the second sensor unit 20 can be realized by common hardware with only slight changes.

第１センサユニット１０と第２センサユニット２０は、それらの形状（即ち、本体２の形状と本体１２の形状）と、リード線（リード線８とリード線１８）の数と配置が同じである。即ち、第１センサユニット１０と第２センサユニット２０は、ともに、本体２、本体１２の同じ箇所から同数のリード線８、１８が延びている。以下、第１センサユニット１０と第２センサユニット２０のリード線の対応関係を述べる。第１センサユニット１０の複数のリード線８のうち、３個の電流センサ素子４ａ−４ｃ（図１における電流センサ５１ａ−５１ｃ）の信号を伝達するリード線８ａ−８ｃにセンサユニットの構造上で対応する第２センサユニット２０のリード線１８ａ−１８ｃが、３個の電流センサ素子１４ａ−１４ｃの信号を伝達するリード線である。第１センサユニット１０の複数のリード線８のうち、３個の電流センサ素子４ｄ−４ｆの信号を伝達する３本のリード線８ｄ−８ｆにセンサユニットの構造上で対応する第２センサユニット２０の３本のリード線１８ｄ−１８ｆのうちの１本（１８ｄ）が、温度センサ素子１７の信号を伝達するリード線である。なお、「センサユニットの構造上で対応する」とは、別言すれば、第１センサユニット１０と第２センサユニット２０の外観上で対応する、という意味である。 The first sensor unit 10 and the second sensor unit 20 have the same shape (that is, the shape of the main body 2 and the shape of the main body 12) and the number and arrangement of the lead wires (the lead wire 8 and the lead wire 18). .. That is, in both the first sensor unit 10 and the second sensor unit 20, the same number of lead wires 8 and 18 extend from the same portion of the main body 2 and the main body 12. Hereinafter, the correspondence relationship between the lead wires of the first sensor unit 10 and the second sensor unit 20 will be described. Among the plurality of lead wires 8 of the first sensor unit 10, the lead wires 8a-8c transmitting the signals of the three current sensor elements 4a-4c (current sensors 51a-51c in FIG. 1) are connected to the lead wires 8a-8c in terms of the structure of the sensor unit. The corresponding lead wires 18a-18c of the second sensor unit 20 are lead wires for transmitting the signals of the three current sensor elements 14a-14c. Of the plurality of lead wires 8 of the first sensor unit 10, the second sensor unit 20 corresponding to the three lead wires 8d-8f transmitting the signals of the three current sensor elements 4d-4f in terms of the structure of the sensor unit. One of the three lead wires 18d-18f (18d) is a lead wire for transmitting the signal of the temperature sensor element 17. In addition, “corresponding in terms of the structure of the sensor unit” means, in other words, that the first sensor unit 10 and the second sensor unit 20 correspond in appearance.

上記の通り、第１センサユニット１０と第２センサユニット２０は、外形状と、リード線の配置と数が同じである。第１センサユニット１０と第２センサユニット２０の組を採用することによって、四輪駆動の第１電気自動車１００の電力変換器と二輪駆動の第２電気自動車２００の電力変換器で部品の共通化が図れる。そして、第１電力変換器５０では利用されている第１センサユニット１０のリード線８ｄ−８ｆとセンサユニットの構造上で対応する第２センサユニット２０のリード線１８ｄ−１８ｆのうちの１本（リード線１８ｄ）を利用して温度センサ素子１７の出力を制御基板６９へ伝達する。実施例の第２センサユニット２０は、四輪駆動車用の第１電力変換器５０（第１センサユニット１０）では利用されるが二輪駆動車用の第２電力変換器６０（第２センサユニット２０）では利用されていなかったリード線１８ｄを有効に利用する。より具体的には、第２センサユニット２０では、新たにリード線を付加することなく、温度センサ素子の出力を制御基板６９へ伝達することができる。 As described above, the first sensor unit 10 and the second sensor unit 20 have the same outer shape and the same arrangement and number of lead wires. By adopting the set of the first sensor unit 10 and the second sensor unit 20, the power converter of the first electric vehicle 100 of four-wheel drive and the power converter of the second electric vehicle 200 of two-wheel drive have common parts. Can be achieved. Then, in the first power converter 50, one of the lead wires 8d-8f of the first sensor unit 10 used and the lead wires 18d-18f of the second sensor unit 20 corresponding to the structure of the sensor unit ( The output of the temperature sensor element 17 is transmitted to the control board 69 using the lead wire 18d). The second sensor unit 20 of the embodiment is used in the first power converter 50 (first sensor unit 10) for a four-wheel drive vehicle, but the second power converter 60 (second sensor unit) for a two-wheel drive vehicle. The lead wire 18d which has not been used in 20) is effectively used. More specifically, in the second sensor unit 20, the output of the temperature sensor element can be transmitted to the control board 69 without adding a new lead wire.

第１電力変換器５０の第１センサユニット１０は、リード線８ｄを介して電流センサ素子４ｄの信号を制御基板５９へ伝達する。第２電力変換器６０の第２センサユニット２０では、第１センサユニット１０のリード線８ｄにセンサユニットの構造上で対応するリード線１８ｄを介して温度センサ素子１７の信号を制御基板６９へ伝達する。電流センサ素子４ｄは典型的にはホール素子であり、温度センサ素子１７は典型的にはサーミスタである。ホール素子は一定の電力を供給し、感知した磁界の強さに応じた電圧を出力する。サーミスタは、温度に応じて抵抗値が変化する素子である。第１センサユニット１０と接続される制御基板５９では、ホール素子（電流センサ素子４ｄ）のセンサ出力（電圧出力）を取り込むためのインターフェイス回路が必要であり、第２センサユニット２０と接続される制御基板６９では、サーミスタ（温度センサ素子１７）のセンサ出力（抵抗値の変化）を取り込むインターフェイス回路が必要となる。ホール素子用のインターフェイス回路と、サーミスタ用のインターフェイス回路を例示する。 The first sensor unit 10 of the first power converter 50 transmits the signal of the current sensor element 4d to the control board 59 via the lead wire 8d. In the second sensor unit 20 of the second power converter 60, the signal of the temperature sensor element 17 is transmitted to the control board 69 via the lead wire 18d corresponding to the lead wire 8d of the first sensor unit 10 in the structure of the sensor unit. To do. The current sensor element 4d is typically a Hall element, and the temperature sensor element 17 is typically a thermistor. The Hall element supplies a constant electric power and outputs a voltage according to the strength of the sensed magnetic field. The thermistor is an element whose resistance value changes according to temperature. The control board 59 connected to the first sensor unit 10 needs an interface circuit for taking in the sensor output (voltage output) of the Hall element (current sensor element 4d), and the control connected to the second sensor unit 20. The substrate 69 requires an interface circuit that takes in the sensor output (change in resistance value) of the thermistor (temperature sensor element 17). An interface circuit for a hall element and an interface circuit for a thermistor are illustrated.

図７に電流センサ素子４ｄ（ホール素子）のセンサ出力を取り込むためのインターフェイス回路の一例を示す。第１センサユニット１０と制御基板５９の接続回路では、リード線８ｋを通じて制御基板５９の電源８１の電力を電流センサ素子４ｄ（ホール素子）に供給する。リード線８ｍを通じて電流センサ素子４ｄ（ホール素子）の負極が制御基板５９のグランドに接続される。電流センサ素子４ｄ（ホール素子）の出力は、リード線８ｄを介して制御基板５９のインターフェイス回路８０ａに入力される。リード線８ｄと接続されている入力線８８は、途中で抵抗８３を介してグランドＧに接続されるとともに、ＣＰＵとの接続端子８９へつながっている。なお、抵抗８２とコンデンサ８４はノイズフィルタである。電流センサ素子４ｄの出力電圧の変化に応じて、ＣＰＵとの接続端子８９の電圧が、グランドＧを基準にして変化する。制御基板５９のＣＰＵ（不図示）は、グランドＧを基準とした電流センサ素子４ｄの電圧によって、バスバ３ｄを流れる電流の大きさを特定することができる。 FIG. 7 shows an example of an interface circuit for taking in the sensor output of the current sensor element 4d (Hall element). In the connection circuit between the first sensor unit 10 and the control board 59, the power of the power supply 81 of the control board 59 is supplied to the current sensor element 4d (Hall element) through the lead wire 8k. The negative electrode of the current sensor element 4d (Hall element) is connected to the ground of the control board 59 through the lead wire 8m. The output of the current sensor element 4d (Hall element) is input to the interface circuit 80a of the control board 59 via the lead wire 8d. The input line 88 connected to the lead wire 8d is connected to the ground G via the resistor 83 on the way and is also connected to the connection terminal 89 for connection with the CPU. The resistor 82 and the capacitor 84 are noise filters. According to the change in the output voltage of the current sensor element 4d, the voltage of the connection terminal 89 with the CPU changes with the ground G as a reference. The CPU (not shown) of the control board 59 can specify the magnitude of the current flowing through the bus bar 3d by the voltage of the current sensor element 4d with reference to the ground G.

図８に、温度センサ素子１７（サーミスタ）のセンサ出力を取り込むインターフェイス回路の一例を示す。第２センサユニット２０と制御基板６９の接続回路では、温度センサ素子１７（サーミスタ）の一端は、リード線１８ｍを介して制御基板６９のグランドＧと接続される。温度センサ素子１７（サーミスタ）の他端は、リード線１８ｄを通じてインターフェイス回路８０ｂの入力線８８に接続される。入力線８８は、抵抗８５を介して電源８１と接続されている。入力線８８は、ＣＰＵとの接続端子８９へつながっている。なお、抵抗８２とコンデンサ８４はノイズフィルタである。温度センサ素子１７（サーミスタ）は、温度に応じて抵抗が変化する。温度センサ素子１７（サーミスタ）の検知した温度に応じてその抵抗が変化し、接続端子８９の電圧が変化する。制御基板５９のＣＰＵ（不図示）は、抵抗８５と温度センサ素子１７（サーミスタ）の抵抗比で定まる電源８１の分圧によって、検知した温度の大きさを特定することができる。 FIG. 8 shows an example of an interface circuit that takes in the sensor output of the temperature sensor element 17 (thermistor). In the connection circuit between the second sensor unit 20 and the control board 69, one end of the temperature sensor element 17 (thermistor) is connected to the ground G of the control board 69 via the lead wire 18m. The other end of the temperature sensor element 17 (thermistor) is connected to the input line 88 of the interface circuit 80b through the lead wire 18d. The input line 88 is connected to the power supply 81 via the resistor 85. The input line 88 is connected to a connection terminal 89 for connecting to the CPU. The resistor 82 and the capacitor 84 are noise filters. The resistance of the temperature sensor element 17 (thermistor) changes according to the temperature. The resistance changes according to the temperature detected by the temperature sensor element 17 (thermistor), and the voltage of the connection terminal 89 changes. The CPU (not shown) of the control board 59 can specify the detected temperature by the partial pressure of the power supply 81 determined by the resistance ratio of the resistance 85 and the temperature sensor element 17 (thermistor).

図７と図８を対比すると理解されるように、電流センサ素子４ｄ（ホール素子）のインターフェイス回路８０ａと温度センサ素子１７（サーミスタ）のインターフェイス回路８０ｂは、抵抗８３と抵抗８５が相違するだけで残りの部分は同じである。すなわち、インターフェイス回路８０ａとインターフェイス回路８０ｂは似ている。このことは、第１電力変換器５０と第２電力変換器６０のセンサユニットを共通化する場合、制御基板５９と制御基板６９の一部も共通化できる可能性があることを示している。 As will be understood by comparing FIGS. 7 and 8, the interface circuit 80a of the current sensor element 4d (Hall element) and the interface circuit 80b of the temperature sensor element 17 (thermistor) are different only in the resistance 83 and the resistance 85. The rest is the same. That is, the interface circuit 80a and the interface circuit 80b are similar. This indicates that when the sensor units of the first power converter 50 and the second power converter 60 are shared, the control board 59 and a part of the control board 69 may be shared.

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例の第１センサユニット１０は、第１電力変換器５０では使われないが、第２電力変換器６０では使われる温度センサ素子７を備えている。第１センサユニット１０は、温度センサ素子７を備えていなくてもよい。実施例の第２センサユニット２０は、第２電力変換器６０では使われないが、第１電力変換器５０では使われる電流センサ素子１４ｄ−１４ｆと集磁コア１５ｄ−１５ｆと、バスバ１３ｆ−１３ｆを備えていた。第２センサユニット２０は、電流センサ素子１４ｄ−１４ｆと集磁コア１５ｄ−１５ｆと、バスバ１３ｆ−１３ｆを備えていなくてもよい。 Points to be noted regarding the technique described in the embodiment will be described. The first sensor unit 10 of the embodiment includes the temperature sensor element 7 that is not used in the first power converter 50, but is used in the second power converter 60. The first sensor unit 10 may not include the temperature sensor element 7. The second sensor unit 20 of the embodiment is not used in the second power converter 60, but is used in the first power converter 50. The current sensor elements 14d-14f, the magnetism collecting cores 15d-15f, and the bus bars 13f-13f are used. Was equipped with. The second sensor unit 20 may not include the current sensor elements 14d-14f, the magnetism collecting cores 15d-15f, and the bus bars 13f-13f.

実施例の電流センサ素子４ａ−４ｃが請求項の「第１電流センサ素子」の一例であり、実施例の電流センサ素子４ｄ−４ｆが請求項の「第２電流センサ素子」の一例である。実施例の電流センサ素子１４ａ−１４ｃが請求項の「第３電流センサ素子」の一例である。 The current sensor elements 4a-4c of the example are examples of the "first current sensor element" in the claims, and the current sensor elements 4d-4f of the example are examples of the "second current sensor element" in the claims. The current sensor elements 14a-14c of the embodiment are examples of the "third current sensor element" in the claims.

実施例では電気自動車用の電力変換器のセンサユニットを例に説明した。本明細書が開示する技術は、走行用にモータとエンジンを備えるハイブリッド車に適用することも可能である。 In the embodiment, the sensor unit of the electric power converter for the electric vehicle has been described as an example. The technology disclosed in this specification can also be applied to a hybrid vehicle equipped with a motor and an engine for traveling.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described above in detail, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exert technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Further, the technique illustrated in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of objects, and achieving the one object among them has technical utility.

２、１２：本体
３ａ−３ｇ、１３ａ−１３ｇ：バスバ
４ａ−４ｇ、１４ａ−１４ｇ：電流センサ素子
５ａ−５ｇ、１５ａ−１５ｇ：集磁コア
６、１６：センサ基板
７、１７：温度センサ素子
８ａ−８ｑ、１８ａ−１８ｑ：リード線
１０：第１センサユニット
２０：第２センサユニット
５０：第１電力変換器
５１ａ−５１ｇ、６１ａ−６１ｇ：電流センサ
５３、６３：フィルタコンデンサ
５４、６４：リアクトル
５５、６５：電圧コンバータ
５６ａ、５６ｂ、６６ａ、６６ｂ：トランジスタ
５７ａ：第１インバータ
５７ｂ：第２インバータ
５９、６９：制御基板
６０：第２電力変換器
６７：単独インバータ
６８：温度センサ
８０ａ、８０ｂ：インターフェイス回路
８１：電源
８２：抵抗
８３：抵抗
８４：コンデンサ
８５：抵抗
１００：第１電気自動車
１０１：高電圧バッテリ
１０２ａ：前輪駆動モータ
１０２ｂ：後輪駆動モータ
２００：第２電気自動車
２０１：高電圧バッテリ
２０２：前輪駆動モータ
Ｇ：グランド 2, 12: Main body 3a-3g, 13a-13g: Bus bar 4a-4g, 14a-14g: Current sensor element 5a-5g, 15a-15g: Magnetic flux collecting core 6, 16: Sensor substrate 7, 17: Temperature sensor element 8a -8q, 18a-18q: Lead wire 10: First sensor unit 20: Second sensor unit 50: First power converters 51a-51g, 61a-61g: Current sensors 53, 63: Filter capacitors 54, 64: Reactor 55 , 65: voltage converters 56a, 56b, 66a, 66b: transistor 57a: first inverter 57b: second inverters 59, 69: control board 60: second power converter 67: single inverter 68: temperature sensors 80a, 80b: interface Circuit 81: Power source 82: Resistor 83: Resistor 84: Capacitor 85: Resistor 100: First electric vehicle 101: High voltage battery 102a: Front wheel drive motor 102b: Rear wheel drive motor 200: Second electric vehicle 201: High voltage battery 202 : Front wheel drive motor G: Ground

Claims

A set of a first sensor unit used for the first power converter and a second sensor unit used for the second power converter,
The first power converter supplies power to a three-phase AC motor that drives one of the front wheels and rear wheels, and power to another three-phase AC motor that drives the other of the front wheels and rear wheels. Equipped with a second inverter that
The second power converter includes a single inverter that supplies power to a three-phase AC motor that drives front wheels or rear wheels,
The first sensor unit,
Three first current sensor elements for measuring currents respectively flowing through the three bus bars for transmitting the three-phase AC output of the first inverter;
Three second current sensor elements for measuring currents respectively flowing through the other three bus bars that transmit the three-phase AC output of the second inverter;
Is equipped with
The second sensor unit is
Three third current sensor elements for measuring currents respectively flowing through the three bus bars for transmitting the three-phase AC output of the single inverter;
A temperature sensor element for measuring the temperature of the second sensor unit;
Is equipped with
The first sensor unit and the second sensor unit have the same outer shape, and the same number of lead wires extend from the same location,
Of the plurality of lead wires, the lead wire of the second sensor unit corresponding to the lead wires transmitting the signals of the three first current sensor elements in the first sensor unit in the structure of the sensor unit is 3 lead wires. Lead wires for transmitting signals of the third current sensor elements,
Of the plurality of lead wires, three lead wires for transmitting the signals of the three second current sensor elements in the first sensor unit, which correspond to the three lead wires in the structure of the sensor unit. A sensor unit set in which one of the lead wires is a lead wire for transmitting a signal of the temperature sensor element .