JPH11136960A - Three-phase inverter circuit module - Google Patents

Three-phase inverter circuit module

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JPH11136960A
JPH11136960A JP9292848A JP29284897A JPH11136960A JP H11136960 A JPH11136960 A JP H11136960A JP 9292848 A JP9292848 A JP 9292848A JP 29284897 A JP29284897 A JP 29284897A JP H11136960 A JPH11136960 A JP H11136960A
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JP
Japan
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phase inverter
inverter circuit
substrate
circuit module
capacitor
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Application number
JP9292848A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Ishii
淳 石井
Yasuyuki Okochi
靖之 大河内
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a three-phase inverter circuit module that can accurately control a motor under a high electromagnetic noise environment, and that has a superior property of being mounted on a vehicle despite of a large-capacity electrolytic capacitors for smoothing. SOLUTION: A three-phase inverter circuit for controlling a motor, and a control circuit for controlling the three-phase inverter circuit are mounted to a substrate 7. Also, a capacitor device 35 for smoothing an input current is connected to the substrate 7 by a bussbar or the like. The capacitor device 35 is provided with a plurality of cylindrical electrolytic capacitors which are connected to one another in parallel, and a flat-can-shaped metal capacitor case 357 that arranges each cylindrical electrolytic capacitor in one line in a direction where the substrate is extended for accommodating, covers the substrate 7, and is connected to the substrate 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば電気自動
車の走行モ−タを制御する三相インバータ回路モジュー
ルに関し、特にハイブリッド電気自動車の走行モ−タを
駆動制御する三相インバータ回路モジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-phase inverter circuit module for controlling, for example, a traveling motor of an electric vehicle, and more particularly to a three-phase inverter circuit module for controlling the driving of a traveling motor of a hybrid electric vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】三相インバータ装置は、制動時に回生動
作により負荷の回転エネルギを電力として直流電源側に
回収することができるので、電気自動車の走行モータ駆
動用などのモータ駆動制御に広く採用されている。ハイ
ブリッド電気自動車の走行モ−タ制御用に用いられる従
来の三相インバータ装置を図7を参照して説明する。
2. Description of the Related Art A three-phase inverter device can recover rotational energy of a load as electric power to a DC power source side by a regenerative operation at the time of braking. Therefore, the three-phase inverter device is widely used for motor drive control such as a drive motor of an electric vehicle. ing. A conventional three-phase inverter device used for controlling a traveling motor of a hybrid electric vehicle will be described with reference to FIG.

【0003】1は主バッテリ、3は電流検出回路モジュ
−ル、4は三相インバータ回路モジュール、5は走行モ
−タである。三相インバータ回路モジュール4におい
て、19〜24はIGBTであって、19、21、23
はハイサイドスイッチ、20、22、24はローサイド
スイッチである。互いに直列に接続されたハイサイドス
イッチ19及びローサイドスイッチ20は第1の相スイ
ッチ回路4aを構成し、互いに直列に接続されたハイサ
イドスイッチ21及びローサイドスイッチ22は第2の
相スイッチ回路4bを構成し、互いに直列に接続された
ハイサイドスイッチ23及びローサイドスイッチ24は
第3の相スイッチ回路4cを構成し、各相スイッチ回路
4a〜4cは主バッテリ1から給電されている。25〜
30はIGBT19〜24と個別に並列接続されたフラ
イホィルダイオードであり、誘導性負荷である三相交流
モータである走行モ−タ5に還流電流を供給するための
ものである。
[0003] 1 is a main battery, 3 is a current detection circuit module, 4 is a three-phase inverter circuit module, and 5 is a running motor. In the three-phase inverter circuit module 4, 19 to 24 are IGBTs,
Is a high side switch, and 20, 22, and 24 are low side switches. The high-side switch 19 and the low-side switch 20 connected in series constitute a first phase switch circuit 4a, and the high-side switch 21 and the low-side switch 22 connected in series constitute a second phase switch circuit 4b. The high-side switch 23 and the low-side switch 24 connected in series constitute a third phase switch circuit 4 c, and each of the phase switch circuits 4 a to 4 c is supplied with power from the main battery 1. 25-
Numeral 30 denotes flywheel diodes which are individually connected in parallel with the IGBTs 19 to 24, for supplying a return current to the running motor 5 which is a three-phase AC motor which is an inductive load.

【0004】ハイサイドスイッチ19及びローサイドス
イッチ20の接続点である第1の相スイッチ回路4aの
出力端、ハイサイドスイッチ21及びローサイドスイッ
チ22の接続点である第2の相スイッチ回路の出力端4
b、及び、ハイサイドスイッチ23及びローサイドスイ
ッチ24の接続点である第3の相スイッチ回路4cの出
力端は、ブスバ−41〜43及び絶縁被覆ケ−ブル44
〜46を通じて走行モ−タ5の各相端子に個別に接続さ
れている。
The output terminal of the first phase switch circuit 4a which is a connection point between the high side switch 19 and the low side switch 20, and the output terminal 4 of the second phase switch circuit which is a connection point between the high side switch 21 and the low side switch 22.
b and the output terminal of the third phase switch circuit 4c, which is the connection point of the high-side switch 23 and the low-side switch 24, are busbars 41 to 43 and an insulating cable 44.
Through 46 are individually connected to the respective phase terminals of the traveling motor 5.

【0005】40は、三相インバータ回路モジュール4
に内蔵されるマイコン構成の制御回路であり、後述する
電流検出回路モジュ−ル3からの検出モータ電流や外部
のコントロ−ラなどからの指令信号などに基づいて各I
GBT19〜24を断続制御して三相交流電圧を発生さ
せる。コントロ−ラ40の動作自体は周知であるので、
説明は省略する。
[0005] 40 is a three-phase inverter circuit module 4
The microcomputer is a control circuit having a microcomputer structure built therein. Based on a detected motor current from a current detection circuit module 3 described later or a command signal from an external controller, etc.
The GBTs 19 to 24 are intermittently controlled to generate a three-phase AC voltage. Since the operation itself of the controller 40 is well known,
Description is omitted.

【0006】電流検出回路モジュ−ル3は、U相電流を
検出する電流検出部31と、W相電流を検出する電流検
出部32と、電流検出部31、32で検出された電流を
増幅したり、電流検出部31、32に給電したりする周
辺回路部33とからなる。リアクトル34と平滑コンデ
ンサ35は周知の平滑回路を構成して主バッテリ1から
三相インバータ回路モジュール4への給電電流を平均化
して、主バッテリの寿命短縮を抑止する。
The current detecting circuit module 3 includes a current detecting section 31 for detecting a U-phase current, a current detecting section 32 for detecting a W-phase current, and amplifying the current detected by the current detecting sections 31 and 32. And a peripheral circuit unit 33 for supplying power to the current detection units 31 and 32. The reactor 34 and the smoothing capacitor 35 constitute a well-known smoothing circuit to average the power supply current from the main battery 1 to the three-phase inverter circuit module 4, thereby suppressing the shortening of the life of the main battery.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たハイブリッド電気自動車の走行モ−タを駆動する従来
の三相インバータ装置では、次のような改善すべき問題
が存在することがわかった。すなわち、ハイブリッド電
気自動車では、この三相インバータ装置に近接してエン
ジンやスターモータなどの大きな電磁波ノイズ源が存在
するために、この電磁波ノイズなどの外部ノイズに起因
して走行モ−タ制御の信頼性が低下する可能性があっ
た。走行モ−タの動作以上は車両操縦の基礎であるの
で、走行モ−タを駆動制御する三相インバータ装置の耐
電磁波ノイズ性能は十分に確保しておく必要がある。特
に、ハイブリッド電気自動車では、高電磁波ノイズ環境
でも、優れた走行モ−タ制御性能を発揮できる必要があ
った。
However, it has been found that the conventional three-phase inverter device for driving the running motor of the hybrid electric vehicle described above has the following problems to be improved. That is, in a hybrid electric vehicle, since a large electromagnetic wave noise source such as an engine or a star motor exists near the three-phase inverter device, the reliability of the traveling motor control due to external noise such as the electromagnetic wave noise is increased. There was a possibility that the property was reduced. Since the operation of the running motor is the basis of vehicle operation, it is necessary to sufficiently secure the electromagnetic wave noise resistance of the three-phase inverter device for controlling the driving of the running motor. In particular, the hybrid electric vehicle needs to be able to exhibit excellent running motor control performance even in a high electromagnetic wave noise environment.

【0008】本発明者らは、上記認識に基づきハイブリ
ッド電気自動車などの高電磁波ノイズ環境下における走
行モ−タ駆動制御用の三相インバータ装置の誤動とその
原因を解析したところ、以下の問題が存在することがわ
かった。すなわち、従来の三相インバータ装置では、そ
の出力電流を高精度検出可能なホール素子で検出する
が、ホール素子の抵抗変化は極めて小さい。そのため、
ブリッジ回路構成などによりホール素子から出力される
微弱な出力電圧を大きく増幅してコントロ−ラ40に伝
送している。
The inventors of the present invention have analyzed the three-phase inverter device for controlling driving of a driving motor under a high electromagnetic wave noise environment such as a hybrid electric vehicle based on the above recognition, and analyzed the following problems. Was found to exist. That is, in the conventional three-phase inverter device, the output current is detected by a Hall element capable of detecting the precision with high accuracy, but the resistance change of the Hall element is extremely small. for that reason,
The weak output voltage output from the Hall element is greatly amplified by a bridge circuit configuration or the like and transmitted to the controller 40.

【0009】このため、信号電圧をホール素子から増幅
用の周辺回路部33へ送る出力信号線47や、信号電圧
を周辺回路部33からコントロ−ラ40へ送る出力信号
線48に電磁波ノイズが重畳して、検出出力電流値のS
N比が低下して、走行モ−タ5の制御精度が低下すると
いう問題が生じることがわかった。また、出力信号線4
7、48と同様に、マイコンを含む制御回路も電磁波ノ
イズにより誤動しやすく、その耐ノイズ性能の向上は重
要である。
Therefore, electromagnetic noise is superimposed on the output signal line 47 for transmitting the signal voltage from the Hall element to the peripheral circuit section 33 for amplification and the output signal line 48 for transmitting the signal voltage from the peripheral circuit section 33 to the controller 40. And the detected output current value S
It has been found that a problem arises in that the N ratio decreases and the control accuracy of the traveling motor 5 decreases. The output signal line 4
Similarly to the control circuits 7 and 48, the control circuit including the microcomputer is liable to malfunction due to electromagnetic wave noise, and it is important to improve its noise resistance.

【0010】発明は上記問題点に鑑みなされたものであ
り、高電磁波ノイズ環境下でも、高精度のモータ制御が
可能な三相インバータ回路モジュールを実現することを
その目的としている。次に、平滑コンデンサは、三相イ
ンバータ回路のスイッチングによる電流変動を緩和して
主バッテリの寿命延長する点で重要であるが、周知のよ
うにコンデンサはその容量増加によりその体格が顕著に
大形化するので、この平滑コンデンサが一体化された三
相インバータ回路モジュールの収容スペ−スが大形化
し、電気自動車の機器搭載スペ−スにおける各種機器間
の場所取り、配置が困難化してしまう。特に、三相イン
バータ回路モジュールの平滑コンデンサの周波数帯域で
は電解コンデンサが容量及び損失などの点で最も好適で
あるが、電解コンデンサは通常円筒形状を有するので、
全体形状が略三角柱形状となり(もっともスペ−ス占積
性が優れる略直方体形状から大きく異形化してしま
い)、収容性が悪化し、その実質体積に比べて必要スペ
−スが大きくなってしまう。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to realize a three-phase inverter circuit module capable of controlling a motor with high accuracy even in a high electromagnetic noise environment. Next, the smoothing capacitor is important in reducing the current fluctuation due to the switching of the three-phase inverter circuit and extending the life of the main battery. As is well known, the capacitor has a remarkably large size due to the increase in its capacity. Therefore, the space for accommodating the three-phase inverter circuit module in which the smoothing capacitor is integrated becomes large, and it becomes difficult to place and arrange various devices in the space where the electric vehicle is mounted. In particular, in the frequency band of the smoothing capacitor of the three-phase inverter circuit module, the electrolytic capacitor is most suitable in terms of capacity and loss, but since the electrolytic capacitor usually has a cylindrical shape,
The overall shape becomes a substantially triangular prism shape (the shape is greatly deformed from a substantially rectangular parallelepiped shape having the best space occupancy), the accommodating property is deteriorated, and the required space becomes larger than its substantial volume.

【0011】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、大容量の平滑用電解コンデンサを有するにもか
かわらず、車両搭載性に優れた三相インバータ回路モジ
ュールを実現することをその目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to realize a three-phase inverter circuit module excellent in vehicle mountability despite having a large-capacity electrolytic capacitor for smoothing. And

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の三相イン
バータ回路モジュールによれば、モータ制御用の三相イ
ンバータ回路、三相インバータ回路制御用の制御回路が
一乃至互いに一体化された複数の基板に実装される。ま
た、入力電流平滑用のコンデンサ装置が基板に直接又は
間接的に結合される。
According to a three-phase inverter circuit module of the present invention, a three-phase inverter circuit for motor control and a plurality of control circuits for controlling the three-phase inverter circuit are integrated with one another. Mounted on a substrate. Also, a capacitor device for input current smoothing is directly or indirectly coupled to the substrate.

【0013】本構成では特に、コンデンサ装置は、互い
に並列接続される複数の円筒型電解コンデンサと、各円
筒型電解コンデンサを基板の延在方向へ一列に配列した
状態で収容して基板を覆って基板に直接又は間接的に結
合される扁平缶形状の金属コンデンサケ−スとを備え
る。このようにすれば、以下の作用効果を奏することが
できる。
In this configuration, in particular, the capacitor device covers a plurality of cylindrical electrolytic capacitors connected in parallel with each other and the cylindrical electrolytic capacitors in a state of being arranged in a line in the extending direction of the substrate. A flat can-shaped metal capacitor case directly or indirectly coupled to the substrate. With this configuration, the following operation and effect can be obtained.

【0014】制御回路は極めて多数のトランジスタが集
積された信号処理ICであって、三相インバータ回路よ
り格段に耐電磁波ノイズ性が劣る。しかし、その電磁波
ノイズによる誤動作はモ−タ制御性を不安定とするた
め、制御回路の耐電磁波ノイズ性能の格段の向上が必要
である。本構成で採用した扁平缶状の金属コンデンサケ
−スは制御回路に近接してその全面を覆って延設される
ので、この扁平缶状の金属コンデンサケ−スは、その形
状及び姿勢から良好な制御回路の電磁波シ−ルド体とし
て機能することができる。
The control circuit is a signal processing IC in which an extremely large number of transistors are integrated, and has much lower electromagnetic wave noise resistance than a three-phase inverter circuit. However, malfunction due to the electromagnetic wave noise makes the motor controllability unstable, so that it is necessary to significantly improve the electromagnetic wave noise resistance performance of the control circuit. The flat can-shaped metal capacitor case adopted in this configuration is extended close to the control circuit so as to cover the entire surface thereof. Therefore, the flat can-shaped metal capacitor case has good shape and posture. It can function as an electromagnetic shield of a simple control circuit.

【0015】また、この金属コンデンサケ−スに小型の
円筒型電解コンデンサを複数一列に並べてあたかも一個
のコンデンサを扱うように取り付け、取り外しを行うこ
とができ、これにより、単一の大型円筒型電解コンデン
サを一個設ける場合に比較してほぼ同等の作業性を維持
しつつ、モジュ−ルの搭載性を向上することができる。
更に言えば、従来では、モジュ−ル全体形状断面が略三
角形状となり、収容スペ−スに無駄が生じたが、本構成
では全体が略直方体形状を有するので、この無駄を解消
することができる。
Further, a plurality of small cylindrical electrolytic capacitors can be arranged in a row in this metal capacitor case, and can be attached and detached as if handling a single capacitor. It is possible to improve the mountability of the module while maintaining substantially the same workability as compared with the case where one capacitor is provided.
In addition, conventionally, the module has a generally triangular cross-section, resulting in waste of the accommodation space. However, in the present configuration, the whole has a substantially rectangular parallelepiped shape, so that this waste can be eliminated. .

【0016】結局、本構成によれば、収容性及び耐電磁
波シ−ルド性に優れた三相インバータ回路モジュールを
実現することができる。請求項2記載の構成によれば請
求項1記載の三相インバータ回路モジュールにおいて更
に、基板に実装されて出力電流を磁気的に検出する半導
体電流検出素子と、基板に実装されて半導体電流検出素
子の出力信号電圧の増幅を行うセンサ信号増幅回路とが
モジュ−ルに増設される。
After all, according to this configuration, it is possible to realize a three-phase inverter circuit module having excellent accommodating properties and electromagnetic wave shielding properties. According to a second aspect of the present invention, in the three-phase inverter circuit module according to the first aspect, the semiconductor current detecting element is further mounted on the substrate and magnetically detects an output current, and the semiconductor current detecting element is mounted on the substrate. And a sensor signal amplifying circuit for amplifying the output signal voltage.

【0017】この半導体電流検出素子、センサ信号増幅
回路、及びそれらの間の配線、及び、センサ信号増幅回
路と制御回路とを結ぶ配線はアナログ信号電圧を扱うの
で、特に電磁波ノイズに影響され易い。したがって、本
構成の金属コンデンサケ−スによる電磁波シ−ルドによ
り、一層のモ−タ制御動作の安定性を実現することがで
きる。
The semiconductor current detecting element, the sensor signal amplifying circuit, and the wiring between them, and the wiring connecting the sensor signal amplifying circuit and the control circuit handle analog signal voltages, so that they are particularly susceptible to electromagnetic wave noise. Therefore, further stability of the motor control operation can be realized by the electromagnetic wave shielding by the metal capacitor case of this configuration.

【0018】請求項3記載の構成によれば、請求項1又
は2記載の三相インバータ回路モジュールにおいて更
に、ハイブリッド電気自動車の走行モ−タを駆動制御す
るのに使用される。すなわち、ハイブリッド電気自動車
にエンジン(点火式内燃機関)とともに搭載される。こ
のようにすれば、点火式内燃機関から生じる電磁波ノイ
ズにより走行モ−タが誤動作することを抑止でき、複雑
で車体重量などを増大する電磁波シールドの増設なしに
ノイズ源車両の走行制御を一層安定化することができ
る。
According to the third aspect of the present invention, the three-phase inverter circuit module according to the first or second aspect is further used for controlling the driving of a traveling motor of a hybrid electric vehicle. That is, the hybrid electric vehicle is mounted together with an engine (ignition type internal combustion engine). With this configuration, it is possible to prevent the running motor from malfunctioning due to the electromagnetic wave noise generated from the ignition type internal combustion engine, and to further stabilize the running control of the noise source vehicle without adding an electromagnetic wave shield which is complicated and increases the body weight and the like. Can be

【0019】特に、ハイブリッド電気自動車の走行モ−
タは高速走行時には従来の商用周波数モータに比べて格
段に高周波で運転され、このため三相インバータ回路は
格段に高速で断続制御される必要があり、半導体電流検
出素子から出力される信号電圧の比較的高周波成分も信
号成分として使用する必要がある。このため、半導体電
流検出素子から出力される信号電圧の帯域が広く、その
分、雑音電力が大きくなる。更に、電磁波ノイズは高周
波になるほど強くなるので、一層、その影響が大きくな
る。
In particular, the driving mode of a hybrid electric vehicle
When driving at high speeds, the motor is operated at a much higher frequency than a conventional commercial frequency motor, so that the three-phase inverter circuit needs to be intermittently controlled at a much higher speed, and the signal voltage output from the semiconductor current detecting element is reduced. Relatively high frequency components also need to be used as signal components. Therefore, the band of the signal voltage output from the semiconductor current detecting element is wide, and the noise power is correspondingly increased. Further, the electromagnetic wave noise becomes stronger as the frequency becomes higher, so that its influence is further increased.

【0020】請求項4記載の構成によれば請求項1乃至
3のいずれか記載の三相インバータ回路モジュールにお
いて更に、基板、特に、三相インバータ回路が実装され
るインバ−タ用回路基板は、金属製の冷却ブロックに電
気絶縁可能に接合される。すなわち、三相インバータ回
路は放熱、ヒートシンクのために金属製の冷却ブロック
に接合して冷却される。このようにすれば、基板に実装
された上記各回路は冷却ブロックと金属コンデンサケ−
スでサンドイッチされるので、一層、耐電磁波ノイズ性
能を向上することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the three-phase inverter circuit module according to any one of the first to third aspects, further comprising a substrate, particularly, an inverter circuit board on which the three-phase inverter circuit is mounted. It is electrically insulated and joined to a metal cooling block. That is, the three-phase inverter circuit is cooled by being joined to a metal cooling block for heat dissipation and heat sink. With this arrangement, the above-described circuits mounted on the board are provided with a cooling block and a metal capacitor case.
Therefore, the electromagnetic noise resistance performance can be further improved.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】三相インバータ回路のハイサイド
スイッチ及びローサイドスイッチとしては、MOS、バ
イポーラ、SIT、IGBTなどを採用できる。三相イ
ンバータ回路は、星型接続モ−タの中性点電流を制御す
るための第4番目の相インバ−タ回路をもつことも可能
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a high side switch and a low side switch of a three-phase inverter circuit, MOS, bipolar, SIT, IGBT and the like can be adopted. The three-phase inverter circuit can have a fourth phase inverter circuit for controlling the neutral current of the star-connected motor.

【0022】本発明でいう円筒型電解コンデンサは、完
全な円筒形状の他、それを押しつぶした扁平化円筒形状
を有することもできる。
The cylindrical electrolytic capacitor according to the present invention may have a flattened cylindrical shape other than a perfect cylindrical shape.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の三相インバータ回路モジュー
ルを用いたハイブリッド電気自動車の回路を図1に示
す。ただし、図7に示す従来の三相インバータ装置と主
要機能が共通する構成要素には理解の容易化のために同
一符号を付すものとする。この三相インバータ回路モジ
ュールは、図7に示す従来の三相インバータ装置を少し
だけ変更したものであるので、変更点のみ以下説明す
る。
FIG. 1 shows a circuit of a hybrid electric vehicle using a three-phase inverter circuit module according to the present invention. However, components having the same main functions as those of the conventional three-phase inverter device shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals for easy understanding. Since this three-phase inverter circuit module is a slightly modified version of the conventional three-phase inverter device shown in FIG. 7, only the changed points will be described below.

【0024】この実施例では、図7に示す電流検出回路
モジュ−ル3は省略され、その代わりに三相インバータ
回路モジュール4内に、電流検出回路300が実装され
る。41〜43は本発明で言う出力導体を構成するブス
バ−である。この電流検出回路300は、ブスバ−41
を流れるU相電流を検出する電流検出部301と、ブス
バ−43を流れるW相電流を検出する電流検出部302
と、電流検出部301、302で検出された電流を増幅
したり、電流検出部301、302に給電したりする周
辺回路部(本発明で言うセンサ信号増幅回路を含む)3
03とからなり、周辺回路部303は制御回路40と一
緒に後述する制御用回路基板に実装されている。
In this embodiment, the current detection circuit module 3 shown in FIG. 7 is omitted, and a current detection circuit 300 is mounted in the three-phase inverter circuit module 4 instead. Reference numerals 41 to 43 denote bus bars constituting the output conductor of the present invention. The current detection circuit 300 is provided with a busbar 41
Current detector 301 for detecting a U-phase current flowing through the bus, and a current detector 302 for detecting a W-phase current flowing through the bus bar 43.
And a peripheral circuit unit (including a sensor signal amplifier circuit according to the present invention) 3 that amplifies the current detected by the current detection units 301 and 302 and supplies power to the current detection units 301 and 302.
The peripheral circuit unit 303 is mounted on a control circuit board described later together with the control circuit 40.

【0025】電流検出回路300の原理構成を説明す
る。ブスバ−41には、ギャップを有する磁性コア30
11が嵌着されており、磁性コア3011のギャップに
は図示しないホール素子(本発明で言う半導体電流検出
素子)が収容されており、ホール素子の出力端は周辺回
路部303の一部をなすアンプで増幅される。すなわ
ち、磁性コア3011及びホール素子は電流検出部30
1を構成している。電流検出部302の構成は電流検出
部301のそれと同じであるので、説明を省略する。
The principle configuration of the current detection circuit 300 will be described. The bus bar 41 includes a magnetic core 30 having a gap.
11, a Hall element (semiconductor current detecting element, not shown) is accommodated in the gap of the magnetic core 3011, and the output terminal of the Hall element forms a part of the peripheral circuit section 303. It is amplified by the amplifier. That is, the magnetic core 3011 and the Hall element are
1. The configuration of the current detection unit 302 is the same as that of the current detection unit 301, and a description thereof will be omitted.

【0026】この三相インバータ回路モジュールの模式
斜視図を図2に示す。アルミ製の冷却ブロック6は略上
端開口浅底角箱形状を有しており、その内部には電気絶
縁可能に図示しないインバ−タ用回路基板が配設されて
いる。冷却ブロック6の手前の側壁61には3つの窓が
開口され、これら窓から出力導体をなすブスバ−41〜
43が個別かつ平行に突出している。窓にはフェライト
からなる三つの磁性コア3011が個別に嵌合、接着さ
れ、ブスバ−41〜43は各磁性コア3011を個別に
貫通して水平に突出し、それらの先端は、この三相イン
バータ回路モジュールの交流出力端を構成している。
FIG. 2 is a schematic perspective view of the three-phase inverter circuit module. The cooling block 6 made of aluminum has a substantially rectangular box shape with a shallow bottom opening, and an inverter circuit board (not shown) is provided therein so as to be electrically insulated. Three windows are opened in the side wall 61 in front of the cooling block 6, and bus bars 41 to 41 forming output conductors from these windows.
43 project individually and in parallel. Three magnetic cores 3011 made of ferrite are individually fitted and bonded to the window, and bus bars 41 to 43 individually penetrate the respective magnetic cores 3011 and protrude horizontally, and their tips are connected to the three-phase inverter circuit. It constitutes the AC output end of the module.

【0027】冷却ブロック6の上端開口は、冷却ブロッ
ク6の底板部と平行な制御用回路基板7により密閉さ
れ、両者はねじで固定され、制御用回路基板7の両面に
は必要な各種素子やICが実装、配線されている。10
は、図示しない外部のECUとの接続用のコネクタであ
る。3016はホール素子を覆う保護用樹脂部材剤であ
る。冷却ブロック6の側壁上面には隙間確保用のスリ−
ブ12を挟んで平滑コンデンサ(本発明でいうコンデン
サ装置)35が固定されている。
The upper end opening of the cooling block 6 is sealed by a control circuit board 7 parallel to the bottom plate of the cooling block 6, and both are fixed with screws. An IC is mounted and wired. 10
Is a connector for connection to an external ECU (not shown). Reference numeral 3016 denotes a protective resin member covering the Hall element. On the upper surface of the side wall of the cooling block 6, a thread for securing a gap is provided.
A smoothing capacitor (a capacitor device according to the present invention) 35 is fixed with the filter 12 interposed therebetween.

【0028】平滑コンデンサ35は、図3に示すように
一列に配列された三個以上の小型の円筒型電解コンデン
サ351〜356を内部に収容する扁平アルミケ−スか
らなる金属コンデンサケ−ス357を有し、制御用回路
基板7を遮蔽して、制御用回路基板7の保護とその電磁
波シ−ルドとを行っている。358は取り付け金具、3
59は正極端子、360は負極端子である。
As shown in FIG. 3, the smoothing capacitor 35 includes a metal capacitor case 357 made of a flat aluminum case that houses therein three or more small cylindrical electrolytic capacitors 351 to 356 arranged in a line. It shields the control circuit board 7 and protects the control circuit board 7 and shields its electromagnetic waves. 358 is a mounting bracket, 3
59 is a positive terminal, and 360 is a negative terminal.

【0029】したがって、この実施例では、三相インバ
ータ回路4を冷却する冷却ブロック6と扁平な主バッテ
リ保護用の平滑コンデンサ35とにより、制御回路4
0、電流検出部301、302、センサ信号増幅回路3
03及びそれらの間の配線の周囲が電磁シ−ルドされる
ので、点火式エンジンに近接するような高電磁波ノイズ
環境でも正確な走行モ−タ制御を実現することができ
る。
Therefore, in this embodiment, the control circuit 4 includes a cooling block 6 for cooling the three-phase inverter circuit 4 and a flat smoothing capacitor 35 for protecting the main battery.
0, current detectors 301 and 302, sensor signal amplifier circuit 3
Since the area around the wires 03 and the wiring between them are electromagnetically shielded, accurate running motor control can be realized even in a high electromagnetic wave noise environment close to the ignition type engine.

【0030】なお、図2に示す三相インバータ回路モジ
ュールは最終的には樹脂ケ−スに収容されて、車両に締
結、固定されるが、本発明の要旨に関係がないので図示
説明は省略する。 (変形態様1)上記実施例の変形態様を図4を参照して
説明する。
Although the three-phase inverter circuit module shown in FIG. 2 is finally housed in a resin case and fastened and fixed to the vehicle, the illustration is omitted because it is not related to the gist of the present invention. I do. (Modification 1) A modification of the above embodiment will be described with reference to FIG.

【0031】この変形態様では、円筒型電解コンデンサ
361〜363は、図3に示す完全な円筒形状から、そ
れを押しつぶした扁平化円筒形状に変更されている。こ
のようにすれば、一層、金属コンデンサケ−ス357の
扁平化を図ることができ、車両搭載性を向上することが
できる。 (変形態様2)上記実施例の変形態様を図5を参照して
説明する。
In this modified embodiment, the cylindrical electrolytic capacitors 361 to 363 are changed from the complete cylindrical shape shown in FIG. 3 to a flattened cylindrical shape obtained by crushing it. In this way, the metal capacitor case 357 can be further flattened, and the mountability on a vehicle can be improved. (Modification 2) A modification of the above embodiment will be described with reference to FIG.

【0032】この変形態様では、図3に示す円筒型電解
コンデンサ361〜363の正極端子371、373、
375と、負極端子372、374、376は、DIP
形ICパッケ−ジのリ−ド形状を有しており、それらの
下部に延設されたブスバ−への組み付け性に優れる。 (変形態様3)上記実施例の変形態様を図6を参照して
説明する。
In this modification, the positive terminals 371 and 373 of the cylindrical electrolytic capacitors 361 to 363 shown in FIG.
375 and the negative terminals 372, 374, and 376 are DIP
It has a lead shape of an IC package, and is excellent in assembling property to a bus bar extending below the IC package. (Modification 3) A modification of the above embodiment will be described with reference to FIG.

【0033】この変形態様では、冷却ブロック6に代わ
る樹脂製のブロック60への金属コンデンサケ−ス35
の組み付け構造を変更したものである。すなわち、正極
端子371、373、375はブスバ−を兼ねる取り付
け金具501によりブロック60に締結され、負極端子
372、374、376はブスバ−を兼ねる取り付け金
具502によりブロック60に締結され、両取り付け金
具501、502は互いに電気絶縁可能に離れて設けら
れている。
In this modification, a metal capacitor case 35 is attached to a resin block 60 instead of the cooling block 6.
This is a modification of the assembly structure. That is, the positive terminals 371, 373, and 375 are fastened to the block 60 by the mounting bracket 501 also serving as a bus bar, and the negative terminals 372, 374, and 376 are fastened to the block 60 by the mounting bracket 502 also serving as a bus bar. , 502 are provided to be electrically insulated from each other.

【0034】このようにすれば、ブスバ−または接続導
体が取り付け金具を兼ねるので、部品点数の節減が可能
となる。
In this way, since the bus bar or the connection conductor also serves as the mounting bracket, the number of parts can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の三相インバータ回路モジュールを採用
するハイブリッド電気自動車の走行モ−タ制御装置の一
実施例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a traveling motor control device for a hybrid electric vehicle employing a three-phase inverter circuit module according to the present invention.

【図2】図1に示す三相インバータ回路モジュールの模
式斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view of the three-phase inverter circuit module shown in FIG.

【図3】図2に示す平滑コンデンサ35の透視模式斜視
図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view of the smoothing capacitor 35 shown in FIG. 2;

【図4】図3に示す平滑コンデンサ35の変形態様の透
視模式斜視図である。
4 is a schematic perspective view of a modification of the smoothing capacitor 35 shown in FIG.

【図5】図3に示す平滑コンデンサ35の変形態様の透
視模式斜視図である。
5 is a schematic perspective view of a modification of the smoothing capacitor 35 shown in FIG.

【図6】図2に示す三相インバータ回路モジュールの変
形態様の模式斜視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view of a modification of the three-phase inverter circuit module shown in FIG.

【図7】従来の三相インバータ回路モジュールを採用す
るハイブリッド電気自動車の走行モ−タ制御装置を示す
回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a traveling motor control device of a hybrid electric vehicle employing a conventional three-phase inverter circuit module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4は三相インバータ回路、40は制御回路、7は制御用
回路基板(基板)、35はコンデンサ装置、351〜3
56は円筒型電解コンデンサ、357は金属コンデンサ
ケ−ス、301、302は電流検出部(半導体電流検出
素子)、303はセンサ信号増幅回路と、6は金属製の
冷却ブロック。
4 is a three-phase inverter circuit, 40 is a control circuit, 7 is a control circuit board (substrate), 35 is a capacitor device, and 351 to 351
56 is a cylindrical electrolytic capacitor, 357 is a metal capacitor case, 301 and 302 are current detecting sections (semiconductor current detecting elements), 303 is a sensor signal amplifier circuit, and 6 is a metal cooling block.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッ
チが直列接続されてそれぞれ構成された三組の相インバ
ータ回路が互いに並列されてモータに給電する三相イン
バータ回路と、 前記三相インバータ回路の出力電流に基づいて前記三相
インバータ回路を断続制御する制御回路と、 前記三相インバータ回路及び制御回路が実装される一乃
至互いに一体化された複数の基板と、 前記基板と一体化されて前記三相インバータ回路の一対
の直流入力端間を接続する入力電流平滑用のコンデンサ
装置とを備える三相インバータ回路モジュールにおい
て、 前記コンデンサ装置は、互いに並列接続される複数の円
筒型電解コンデンサと、各前記円筒型電解コンデンサを
前記基板の延在方向へ一列に配列した状態で収容して前
記基板を覆う姿勢で前記基板に結合される扁平缶形状の
金属コンデンサケ−スとを備えることを特徴とする三相
インバータ回路モジュール。
1. A three-phase inverter circuit in which a high-side switch and a low-side switch are connected in series to form a three-phase inverter circuit and which are connected in parallel to each other to supply power to a motor; A control circuit for intermittently controlling the three-phase inverter circuit based on the three-phase inverter circuit; one or more integrated substrates on which the three-phase inverter circuit and the control circuit are mounted; and the three-phase inverter integrated with the substrate. A three-phase inverter circuit module comprising: a capacitor device for input current smoothing connecting a pair of DC input terminals of a circuit; wherein the capacitor device includes a plurality of cylindrical electrolytic capacitors connected in parallel with each other; The electrolytic capacitors are accommodated in a state where they are arranged in a line in the extending direction of the substrate, and the base is placed in a posture covering the substrate. A three-phase inverter circuit module, comprising: a flat can-shaped metal capacitor case coupled to a plate.
【請求項2】請求項1記載の三相インバータ回路モジュ
ールにおいて、 前記基板に実装されて前記出力電流を磁気的に検出する
半導体電流検出素子と、前記基板に実装されて前記半導
体電流検出素子の出力信号電圧の増幅を行うセンサ信号
増幅回路とを備えることを特徴とする三相インバータ回
路モジュール。
2. The three-phase inverter circuit module according to claim 1, wherein said semiconductor current detecting element is mounted on said substrate and magnetically detects said output current, and said semiconductor current detecting element is mounted on said substrate. A three-phase inverter circuit module, comprising: a sensor signal amplifier circuit that amplifies an output signal voltage.
【請求項3】ハイブリッド電気自動車の走行モ−タを駆
動制御することを特徴とする請求項1または2記載の三
相インバータ回路モジュール。
3. The three-phase inverter circuit module according to claim 1, wherein a driving motor of the hybrid electric vehicle is drive-controlled.
【請求項4】前記基板の外面側は、金属製の冷却ブロッ
クに電気絶縁可能に接合され、 前記コンデンサ装置は、前記基板を挟んで前記冷却ブロ
ックの反対側に前記基板に沿って延設されることを特徴
とする請求項1乃至3のいずれか記載の三相インバータ
回路モジュール。
4. An outer surface of the substrate is joined to a metal cooling block so as to be electrically insulated, and the capacitor device extends along the substrate on the opposite side of the cooling block across the substrate. The three-phase inverter circuit module according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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