WO2000017994A1 - Dispositif servant a commander un moteur d'automobile - Google Patents

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WO2000017994A1
WO2000017994A1 PCT/JP1998/004219 JP9804219W WO0017994A1 WO 2000017994 A1 WO2000017994 A1 WO 2000017994A1 JP 9804219 W JP9804219 W JP 9804219W WO 0017994 A1 WO0017994 A1 WO 0017994A1
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WO
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heat
control element
power conversion
housing
conversion element
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PCT/JP1998/004219
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Inventor
Kaname Sasaki
Osamu Suzuki
Heikichi Kuwabara
Shigeyuki Yoshihara
Hiroshi Katada
Hirohisa Yamamura
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
Hitachi Car Engineering Co., Ltd.
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927—Liquid coolant without phase change
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a motor drive device for an automobile.
  • Conventional motor drive devices for motor vehicles include a motor for driving an electric vehicle, a power conversion element forming an inverter unit for driving a motor, and a control unit for controlling the inverter unit.
  • the control element mounted on the board and the power conversion element were placed on the upper part, and the printed circuit board on which the control element was mounted was placed and stored on the lower part, respectively, and the power conversion element was placed in thermal contact.
  • Some include a cooler and a heat pipe that connects between the control element and the cooler. Regarding this, for example, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-233487 is known.
  • This motor drive device for automobiles generally has a lower heat-resistant temperature of a control element having a smaller calorific value than a heat-resistant temperature of a power conversion element having a larger calorific value.
  • the heat generated is transmitted to the cooler through a heat pipe to dissipate the heat, thereby suppressing the temperature rise of the control element.
  • Such a motor drive device for an automobile has a configuration in which the heat of the control element mounted on the printed circuit board is transmitted to the cooler only through the heat transfer means without passing through the housing. It is necessary to use one that does not disturb the body and has low heat transfer resistance.
  • a special heat transfer means such as a heat pipe must be used, which is inevitably expensive, and it is difficult to secure sufficient heat transfer performance, and high reliability is required. Don't get There was a problem that.
  • Such a motor drive device for an automobile is intended to increase the effective heat transfer area of the heat transfer means by absorbing irregularities such as solder on a printed circuit board on which the control element is mounted, and to improve the performance of the motor during running. No consideration is given to dealing with vibration.
  • the motor drive device for an automobile does not consider the relationship with the Rajje night used for cooling the engine of the hybrid electric vehicle, that is, to improve the installation of the Rajje night.
  • DISCLOSURE OF THE INVENTION-An object of the present invention is to reduce the temperature of the control element by suppressing the temperature of the control element with a simple configuration, and to increase the mounting density of the control element or a hybrid electric vehicle.
  • An object of the present invention is to obtain a compact and highly reliable motor drive device for an automobile even when the ambient temperature of the housing is high.
  • Another object of the present invention is to reduce the length of a wiring connecting a power conversion element and a control element, thereby making it difficult to be affected by noise.
  • the wiring can be simplified, and the space for installing the cooler can be reduced. As a result, a compact, highly reliable and inexpensive automobile motor drive device can be obtained.
  • Another object of the present invention is to provide a motor for an automobile that can increase the effective heat transfer area by absorbing irregularities such as solder on the other side of the printed board. The point is to get the drive.
  • Another object of the present invention is for an engine. Cooling water was supplied to the cooler from Lajeju, which cools the cooling water.
  • the power conversion element connected to the cooler was placed at the bottom, and the printed circuit board on which the control element was mounted was placed at the top.
  • the upper end of the lager used to cool the engine cooling water can be positioned above the cooler, which makes the lager in the engine room and the motor drive device easy to install. The purpose is to obtain a motor drive device for use.
  • a power conversion element constituting an inverter unit for driving a motor for driving an automobile and a control unit for controlling the inverter unit are provided.
  • a heat conducting means formed by the above method.
  • the motor drives a hybrid electric vehicle
  • the control element is mounted on a printed circuit board
  • the housing is a completely sealed space, and the whole is formed of a good heat conductor
  • the cooler is Cooled by cooling water for cooling the engine
  • the cooler is formed integrally with the housing
  • the heat conduction means has a member connected to the control element and a member connected to the housing. It is arranged near the motor.
  • a power conversion element configuring an inverter unit that drives a motor that drives an automobile, and a control unit that controls the inverter unit are configured.
  • a control element mainly mounted on one surface of the printed circuit board, a housing formed by housing the power conversion element and the control element so as to be independently stacked, and formed of a good thermal conductor;
  • a cooler which is installed in contact with and thermally connected to the housing formed of the thermal conductor, and a board mounted on the other side of the printed board via a heat conductive sheet having elasticity.
  • a heat conducting means for thermally connecting the control element to the housing by means of these components.
  • the heat conductive sheet is formed of a material containing heat conductive silicone as a main component.
  • a third aspect of the present invention comprises a power conversion element constituting an inverter unit for driving a motor for driving a hybrid electric vehicle, and a control unit for controlling the inverter unit, A control element mounted on a printed circuit board; and a housing formed of a heat conductive conductor, wherein the power conversion element is disposed at a lower portion, and a printed circuit board having the control element mounted thereon is disposed and stacked on the upper portion.
  • a cooling device that is installed in thermal contact with the power conversion element, is thermally connected to a housing formed of the thermal conductor, and is supplied with cooling water from Laje night; And a heat conducting means formed of a heat conductor so as to thermally connect the control element to a housing formed of the heat conductor.
  • the control element is disposed in an engine room of a hybrid electric vehicle.
  • the control element is mounted in a plurality of stages on a printed circuit board including a microcomputer and a printed circuit board including a gate circuit.
  • a power conversion element constituting an inverter unit for driving a motor for driving an automobile, and a control unit for controlling the inverter unit, A control element mounted on one surface of a printed circuit board; a printed circuit board mounted with the control element mounted on an upper part; A cooler that is placed in thermal contact with the element and that is thermally connected to a housing formed of the thermal conductor, and a protruding portion that is close to or in contact with the control element on one side of the printed circuit board.
  • One side heat dissipating member is displaceably disposed on the control element, another side heat conducting member is disposed on the other surface side of the printed circuit board, and the one side heat dissipating member and the other side heat conducting member are heat-dissipated on the housing.
  • thermally connected heat conduction means It includes those were.
  • the one-side heat radiating member has a plurality of protruding portions which are disposed close to or in contact with the control element so as to be displaceable, and a resilient heat conductive sheet and a mounting member are provided on the other surface side of the printed circuit board.
  • a heat conducting means for thermally connecting the one side heat radiating member and the other side heat conducting member to the housing.
  • a power conversion element constituting an inverter section for driving a motor for driving a hybrid electric vehicle and a control section for controlling the inverter section are provided.
  • a control element mainly mounted on one surface of the printed circuit board; a housing formed of a thermal conductor while accommodating and storing the power conversion element at a lower part and a printed circuit board mounted with the control element at an upper part; Lager that cools engine cooling water by installing the power conversion element in thermal contact and thermally connecting it to the housing formed of the heat conductor.
  • a heat-dissipating member having a protruding portion on one side of the printed circuit board, which is in proximity to or in contact with the control element, is displaceably disposed on the control element, and the other side heat-dissipating element is disposed on the other side of the printed board.
  • Conduction member arrangement And, a pre-Symbol one side radiating member and the other-side heat transfer member and a thermal conduction means thermally connected to the housing, is the also disposed in the engine room of Haipuriddo electric vehicle.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional perspective view of a motor drive device for a vehicle according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective perspective view of an engine room of a hybrid electric vehicle equipped with the present invention.
  • FIG. 3 is an electric circuit diagram of the motor drive device for a vehicle according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the cooler of the motor drive device for an automobile of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a control element and a heat radiating plate of a motor drive device for an automobile according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional enlarged perspective view of another embodiment of the control element and the radiator plate of the motor drive device for a vehicle according to the present invention.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional perspective view showing another embodiment of the motor drive device for a vehicle according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective perspective view of an engine room of a hybrid electric vehicle equipped with the present invention.
  • a motor drive 1 In the engine room, a motor drive 1, an engine 2, a motor 3, a generator 4, a radiator 5, a cooling water pump 6, a pipe 6a, a power transmission mechanism 7 and an axle 8 are arranged. I have. Both ends of the axle 8 protrude outside the engine room, and wheels 9 are mounted.
  • the motor driving device 1 for driving the motor 3 is disposed near the engine 2 and the motor 3. Specifically, the motor driving device 1 is disposed immediately above the motor 3 and adjacent to the side of the engine 2. Temperature, especially the heat generated by the engine 2 and the motor 3. The temperature in the engine room can reach 90 ° C or more depending on the temperature outside the vehicle.
  • the generator 4 is attached to the side of the engine 2, generates power by the rotation of the engine 2, and charges a battery 502 (see FIG. 3).
  • the motor driving device 1 is supplied with power from the battery 502, and is supplied with power from the generator 4.
  • the overnight drive unit 1 is formed of a cooler 110 formed of a material similar to the case 111 formed of a material having good thermal conductivity, such as aluminum-copper, for example.
  • the control element 102 and the power conversion element 101 are arranged and accommodated in the upper and lower tiers in a closed space.
  • the power conversion element 101 and the control element 102 generate heat when energized and generate heat.
  • the control element 102 is omitted in FIG. 2 in one step, it is specifically configured in two steps as shown in FIG.
  • the four surfaces of the housing 111 and the cooler 110 are integrally formed, and the front of the housing 111 is covered with a cover. It is desirable that the enclosed space be completely sealed in order to prevent rainwater and dust from entering.
  • cooling water pump 6, cooler 110, and motor 3 are connected in this order by piping 6a, forming a cooling water circulation path.
  • As the cooling water water containing an antifreeze made of ethylene glycol is used.
  • the cooling water is sent from the radiator 5 to the cooler 110 by operating the cooling water pump 6 in the circulating water path, and after cooling the cooler 110, the motor 110 is cooled. Then, heat is taken from these and the temperature rises, and then returns to Lajeta 5, where it is heat-exchanged using running wind taken into the engine room at Laje overnight 5 to return to low temperature.
  • the engine 2 may share a power cooling water pump 6 that is cooled by a system (not shown) different from the cooling water circulation system of the cooler 110. If the cooling water is insufficient, remove the water supply cap (not shown) provided on the upper surface of the radiator 5, and supply water from above to replenish it.
  • FIG. 3 is an electric circuit diagram of the motor drive device for a vehicle according to the present invention.
  • the power conversion circuit 509 forms an inverter unit having a power conversion element including an IGBT switching element 501a and a diode 501b.
  • the IGBT switching element 501 a and the diode 501 b are connected such that the + side and one phase of the U, V, and W phases form a bridge.
  • the input side of this power conversion circuit 509 is connected to the battery 502 via the filter capacitor 503, Output side is connected to motor 3.
  • the control circuit 508 including the gate circuit 507 is connected to receive the detection signals of the current sensor 504 and the encoder 506 and control the power conversion element 101. Drive is performed while controlling the number of revolutions of the motor 3 by the power conversion circuit 509 and the control circuit 508.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional perspective view of an automobile motor driving device of the present invention
  • FIG. 4 is a transverse sectional view of a cooler of the automobile motor driving device of the present invention
  • FIG. 5 is an automobile motor driving device of the present invention
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view of a cross section of the control element and the heat radiating plate portion of another embodiment of the present invention.
  • the cooler 110 and the housing 111 are integrally formed of a heat conductor such as aluminum or copper.
  • a cover 130 formed of a good conductor is detachably attached so as to cover the opening on the upper surface of the housing 111 so as to be in thermal contact with the cover.
  • the housing 111 is formed separately from the cooler 110 in the shape of a box with an open lower surface, and the two are thermally contacted well via thermal grease or the like to be detachably attached. Is also good.
  • the cooler 110 is provided with a cooling water inlet 150 and a cooling water outlet 1501, and the cooling water flows as shown by the arrow to cool the cooler 110. Specifically, as shown in Fig. 4, the cooling water flowing in from the cooling water inlet 150 passes through the space between the partition plates 110a in the longitudinal direction of the cooler 110 to efficiently exchange heat. After that, it is discharged from the cooling water outlet 15 1.
  • a large number of power conversion elements 101 are provided in thermal contact with the upper surface of the cooler 110 and housed in the housing 111.
  • a large number of control elements 103 of the control circuit 508 are mounted on the upper surface of the printed board 120 at a high density.
  • a large number of control elements 104 of the gate circuit 507 are mounted on the upper surface of the printed circuit board 120 at high density.
  • Each printed circuit board 120 is entirely covered with a heat conductive sheet 113 having elasticity on the lower surface. It is placed on a plate-like substrate mounting member 1 2 2. It is desirable to use a heat conduction sheet 113 with a heat conductivity of about 1 W / m ⁇ K.
  • the board mounting member 1 2 2 is made of a high-heat conductor such as an aluminum plate material with high thermal conductivity, and is a shelf receiving section 1 1 1 b that is fixed in thermal contact with both sides of the housing 1 1 1 Both ends are placed and supported by thermal contact.
  • the shelf receiving portion 111b may be integrally molded with the housing 111, and heat transfer is better in this case.
  • the printed board 120 is fixed to the board mounting member 122 by a fixing means (not shown) such as a screw so as to slightly compress the heat transfer sheet 113.
  • the heat conduction means is constituted by the heat conduction sheet 113 and the substrate mounting member 122.
  • the power conversion element 101 and the control elements 103, 104 are stacked independently to form different stages, and both ends are thermally contacted in advance and fixed with screws or the like.
  • the wiring between the control elements 103 and 104 is easy, and the assembly is started.
  • Each power conversion element of the power conversion circuit 508 generates several hundred watts, and its allowable temperature is about 150 ° C, whereas the control element of the control circuit 508 has It generates about 1 W and its allowable temperature is about 100 ° C. Therefore, the temperature condition of the control element is more severe than that of the power conversion element.
  • the printed circuit board 120 on which the control element 103 is mounted and the printed circuit board 120 on which the control element 104 is mounted are independently arranged in a vertically stacked manner inside the housing 111. It is stored.
  • the heat conducting plate 125 is made of an aluminum plate or a brass plate for the purpose of promoting radiant heat transfer from the viewpoint of thermal conductivity.
  • the shelf receiving portion 1 1 1b fixed in thermal contact with 1 is thermally contacted and supported.
  • the heat radiating plates 123 welded to the heat conducting plates 125 are suspended so as to face each other with a gap L of several mm on both sides of the control element 104.
  • the heat radiating plate 104 may be formed integrally with the heat conducting plate 125 or may be screwed separately.
  • the cooling state of the motor drive device when the hybrid electric vehicle is driven will be described.
  • the operation of the engine 2 and the operation of the motor 3 are switched according to predetermined conditions.
  • the engine 2 and the motor 3 are cooled by the cooling water, but the heat generated from them still causes the temperature in the engine room to rise to 90 ° C or more.
  • Motor 3 and pump 6 for cooling water are operated simultaneously.
  • the cooling water pump 6 When the cooling water pump 6 is operated, the cooling water cooled to a temperature of about 60 ° C. by the radiator 5 first cools the cooler 110, then cools the motor 3, and cools the cooling water. Return to 5. As a result, the temperature of the housing 111 becomes about 70 ° C.
  • the power conversion element 101 and the control elements 103 and 104 of the motor driving device 1 When the motor 3 is operated, the power conversion element 101 and the control elements 103 and 104 of the motor driving device 1 generate heat. Most of the heat generated in the power conversion element 101 is directly transmitted to the cooler 110 and is radiated to the cooling water, and part of the heat is radiated to the space inside the housing 111. This suppresses the temperature rise of the power conversion element 101 itself.
  • the heat generated by the control element 103 is transmitted from the lower surface of the printed circuit board 120 to the board mounting member 122 via the heat transfer sheet 113, and the shelf receiving part 1 It is transmitted to both sides of the housing 1 1 1 via 1 1 b, transmitted from the housing 1 1 1 to the cooler 1 1 10 and radiated into the cooling water, and a part is the space of the housing 1 1 1 Heat is dissipated inside.
  • the heat generated by the control element 104 is transmitted from the lower surface of the printed circuit board 120 to the board mounting member 122 via the heat transfer sheet 113, and the shelf receiving portion 111b is now transmitted.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional perspective view showing another embodiment of the motor drive device for a vehicle according to the present invention.
  • the motor drive device 1 shown in FIG. 7 is obtained by integrally molding an auxiliary cooler 114 on the upper surface of a housing 111.
  • a cooling water inlet 15 2 and a cooling water outlet 15 3 are formed on the upper surface of the auxiliary cooler 1 14.
  • the cooling water outlet 15 1 and the cooling water inlet 15 2 are connected, and the cooling water cools the cooler 110 as shown by the arrow, and then cools the auxiliary cooler 1 14 before reaching the motor.
  • the cooling performance can be remarkably improved.
  • the power conversion element 101 and the control elements 103, 104 warm the air inside the housing 111, and natural convection occurs inside the housing 111. This natural convection can be promoted by cooling the upper part of the inside of the casing 111 with the container 114, and the cooling performance can be further improved.
  • the housing 111 formed of a good conductor is integrally formed so as to be thermally connected to the cooler 110, so that the housing 111 is formed in the housing 111.
  • the inside of the housing 111 can be cooled with a simple configuration without providing another auxiliary cooler.
  • the control elements 103 and 104 are transferred to the heat transfer sheet 113 and the board mounting member 122 in the case 111 integrally molded so as to be thermally connected to the cooler 110. Since it is supported and thermally connected via a heat conducting means formed of a heat conductor made of a heat conductor, the control element 103, 103 can be constructed with a simple configuration without using any special means such as a heat pipe. The temperature rise of 4 can be suppressed.
  • the device can be made small and excellent in reliability.
  • the power conversion element 101 and the control elements 103, 104 Since the control elements 103 and 104 are housed independently and stacked in the body 111, the power conversion element 101 and the control element are compared with the case where the control elements 103 and 104 are installed outside the housing 111.
  • the length of the wiring connecting the elements 103 and 104 can be shortened, so that the influence of noise can be reduced and the wiring can be simplified.
  • the size of the cooler 1 11 can be reduced compared to the case where 0 3 and 10 4 are installed on the cooler 1 10, which makes them compact, reliable and inexpensive It can be.
  • the control elements 103 and 104 are mounted on the upper surface of the printed circuit board 120, and the lower surface side of the printed circuit board 120 has elasticity. Since the board mounting member 1 2 2 is arranged via the heat conduction sheet 1 13, the heat transfer sheet 1 13 absorbs the unevenness of the solder etc. on the lower surface side of the printed circuit board 120, and is effective. The heat transfer area can be increased, and the vibration transmitted to the printed circuit board 120 while the automobile is running can be reduced.
  • the cooling water is supplied from the radiator 5 to the cooler 110, and the power conversion element 101 connected to the cooler 110 is provided at the lower part. Since the printed circuit board 120 on which the control elements 103 and 104 are mounted is placed on the upper part, the upper end of the Lager 1 used for cooling the engine cooling water of the hybrid electric vehicle is cooled by a cooler 1 1 It is possible to position the radiator 5 and the motor drive unit 1 in the engine room with excellent installation properties.
  • the upper surface of the printed circuit board 120 having the projecting portion composed of the heat radiating plate 123 approaching or in contact with the control element 104 is provided on the upper surface side of the printed circuit board 120.
  • a heat dissipating member 125 is displaceably disposed on the control element 104, and a lower heat source having an elastic heat conducting sheet 113 and a mounting member 122 on the lower surface side of the printed circuit board 120.
  • the heat dissipating and heat conducting means is provided by disposing a conducting member and thermally connecting the upper heat dissipating member and the lower heat conducting member to the housing 111, printing of the control elements 104 generated during the running of the vehicle For the vibration of substrate 120 Control element from both sides without heat-dissipating member and heat-conducting member

Description

明 細 書
自動車用モータ駆動装置 技術分野
本発明は自動車用モータ駆動装置に関する。 背景技術
従来の自動車用モータ駆動装置としては、 電気自動車を駆動するモ 一夕と、モータを駆動するィンバ一タ部を構成する電力変換素子と、ィンバ —タ部を制御する制御部を構成し且つプリント基板に実装された制御素子 と、電力変換素子を上部に、制御素子を実装したプリント基板を下部にそれ ぞれ配置して収納した筐体と、電力変換素子を熱的に接触して設置した冷却 器と、制御素子と冷却器との間を接続するヒートパイプとを備えたものがあ る。これに関するものとしては、例えば特開平 9 - 2 3 3 8 4 7号公報 に記載されているものが公知である。
この自動車用モータ駆動装置は、 一般的に発熱量の大きい電力変 換素子の耐熱温度より発熱量の小さい制御素子の耐熱温度の方が低 いものであり、 筐体内に配置されている制御素子から発生する熱を ヒートパイプで冷却器に伝達して放熱する事により制御素子の温度 上昇を抑制しょうとしている。
しかしながら、 かかる自動車用モータ駆動装置は、 プリント基板 に実装された制御素子の熱を筐体を介することなく伝熱手段のみを 介して冷却器に伝達する構成であるため、 この伝熱手段が筐体内で 邪魔にならないように且つその伝達熱抵抗が小さいものを用いるよ うにする必要がある。 このような伝熱手段としては、 ヒートパイプ 等の特殊な伝熱手段を使用せざるを得ず、 必然的に高価となり、 し かも十分な伝熱性能を確保する事が難しく、 高い信頼性が得られな いという問題があった。
また、 かかる自動車用モータ駆動装置は、 設置される筐体の周囲 温度が高い場合には、 筐体全体が周囲から加熱され、 筐体内の温度 が上昇して制御素子が温度上昇し、 高い信頼性が得られないという 問題があった。
更に、 かかる自動車用モータ駆動装置は、 制御素子を実装したプ リ ン卜基板の半田等の凹凸を吸収して伝熱手段の実効的な伝熱面積 の増加を図る事及び自動車の走行中の振動に対応する事については 配慮されていない。
しかも、 かかる自動車用モータ駆動装置は、 ハイプリ ッ ド電気自 動車のエンジンの冷却に用いるラジェ一夕との関係、 即ちラジェ一 夕の据付け性を向上する事について配慮されていなかった。 発明の開示 - 本発明の目的は、単な構成で筐体内を冷却する事ができると共に制御素 子の温度上昇を抑える事ができ、制御素子の実装密度を上げた場合又はハイ プリッ ド電気自動車のような筐体の周囲温度が高い場合においても小型で 信頼性の優れた自動車用モータ駆動装置を得る事にある。
また、本発明の他の目的は、前記第 1の目的と共に、電力変換素子と制御 素子を結ぶ配線の長さを短くする事ができ、これによつてノィズの影響を受 け難くすることができると共に、配線を簡略化する事ができ、 しかも冷却器 の設置スペースを小さくする事ができ、これらによって小型で、信頼性が高 く、 安価な自動車用モータ駆動装置を得る事にある。
また、本発明の他の目的は、前記第 1及び第 2の目的と共に、プリント基 板の他面側の半田等の凹凸を吸収して実効的な伝熱面積が増加しできる自 動車用モータ駆動装置を得る事にある。
また、本発明の他の目的は、前記第 1及び第 2の目的と共に、エンジン用 冷却水を冷却するラジェ一夕から冷却器に冷却水を供給し、冷却器に接続す る電力変換素子を下部に配置し、制御素子を実装したプリント基板を上部に 配置したので、ハイプリッド電気自動車のエンジン冷却水の冷却に用いるラ ジェ一夕の上端部を冷却器より上方に位置させる事ができ、これによつてェ ンジンルーム内のラジェ一夕及びモータ駆動装置の据付け性が優れた自動 車用モータ駆動装置を得る事にある。
上記目的を達成するための本発明の第 1の態様は、 自動車を駆動す るモータを駆動するィンバ一タ部を構成する電力変換素子と、前記ィンバ一 タ部を制御する制御部を構成する制御素子と、前記電力変換素子及び前記制 御素子を独立して積重なるように収納した閉鎖空間を構成すると共に、熱良 導体で形成した筐体と、前記電力変換素子を熱的に接触して設置すると共に、 前記熱良導体で形成された筐体と熱的に接続した冷却器と、前記制御素子を 前記熱良導体で形成した筐体に支持すると共に熱的に接続するように熱良 導体で形成した熱伝導手段とを備えたものである。
そして好ましくは、 前記モータはハイプリッド電気自動車を駆動し、 前記制御素子はプリント基板に実装され、前記筐体は、完全に密閉された空 間とし、全体を熱良導体で形成され、前記冷却器はエンジン冷却用の冷却水 で冷却され、前記冷却器は前記筐体と一体に形成され、前記熱伝導手段は前 記制御素子に接続される部材と前記筐体に接続される部材を有し、前記モー 夕の近傍に配置されるものである。
上記目的を達成するための本発明の第 2の態様は、 自動車を駆動す るモータを駆動するインバ一タ部を構成する電力変換素子と、前記イン タ部を制御する制御部を構成し、プリン卜基板の一面に主として実装された 制御素子と、前記電力変換素子及び前記制御素子を独立して積重なるように 収納し、熱良導体で形成した筐体と、前記電力変換素子を熱的に接触して設 置すると共に、前記熱良導体で形成された筐体と熱的に接続した冷却器と、 前記プリン卜基板の他面側に弾力性を有する熱伝導シ一トを介して基板据 付け部材を配置し、これらにより前記制御素子を筐体に熱的に接続した熱伝 導手段とを備えたものである。
そして好ましくは、 前記熱伝導シ一トは熱伝導シリコーンを主成分を する材料で形成されたものである。
上記目的を達成するための本発明の第 3の態様は、 ハイブリツド電気 自動車を駆動するモータを駆動するインバータ部を構成する電力変換素子 と、前記ィンバ一タ部を制御する制御部を構成し、プリント基板に実装され た制御素子と、前記電力変換素子を下部に、前記制御素子を実装したプリン ト基板を上部に積重なるように配置して収納すると共に、熱良導体で形成し た筐体と、前記電力変換素子を熱的に接触して設置すると共に、前記熱良導 体で形成された筐体と熱的に接続し、ラジェ一夕から冷却水が供給される冷 却器と、前記制御素子を前記熱良導体で形成した筐体に熱的に接続するよう に熱良導体で形成した熱伝導手段とを備え、ハイプリッド電気自動車のェン ジンルームに配置されるものである。
そして好ましくは、 前記制御素子はマイコンを含むプリント基板とゲ ―ト回路を含むプリント基板に複数段に分割して実装されたものである。 上記目的を達成するための本発明の第 4の態様は、 自動車を駆動する モータを駆動するィンバ一タ部を構成する電力変換素子と、前記ィンバ一夕 部を制御する制御部を構成し、プリント基板の一面に実装された制御素子と、 前記電力変換素子を下部に、前記制御素子を実装したプリント基板を上部に 配置して収納すると共に、熱良導体で形成した筐体と、前記電力変換素子を 熱的に接触して設置すると共に、前記熱良導体で形成された筐体に熱的に接 続した冷却器と、前記プリント基板の一面側に前記制御素子に近接又は接触 する突出部を有する一側放熱部材を前記制御素子に変位可能に配置し、前記 プリント基板の他面側に他側熱伝導部材配置し、前記一側放熱部材及び前記 他側熱伝導部材を前記筐体に熱的に接続した熱伝導手段とを備えたもので ある。 そして好ましくは、 前記一側放熱部材はを前記制御素子に近接又は接 触する複数の突出部を変位可能に配置し、前記プリント基板の他面側に弾力 性を有する熱伝導シート及び据付け部材を有する他側熱伝導部材配置し、前 記一側放熱部材及び前記他側熱伝導部材を前記筐体に熱的に接続した熱伝 導手段とを備えたものである。
上記目的を達成するための本発明の第 5の態様は、ハイプリッド電 気自動車を駆動するモータを駆動するィンバータ部を構成する電力変換素 子と、前記ィンバ一夕部を制御する制御部を構成し、プリント基板の一面に 主として実装された制御素子と、前記電力変換素子を下部に、前記制御素子 を実装したプリント基板を上部に配置して収納すると共に、熱良導体で形成 した筐体と、前記電力変換素子を熱的に接触して設置すると共に、前記熱良 導体で形成された筐体と熱的に接続し、ェンジン用冷却水を冷却するラジェ —夕から冷却水が供給される冷却器と、前記プリント基板の一面側に前記制 御素子に近接又は接触する突出部を有する一側放熱部材を前記制御素子に 変位可能に配置し、前記プリン卜基板の他面側に他側熱伝導部材配置し、前 記一側放熱部材及び前記他側熱伝導部材を前記筐体に熱的に接続した熱伝 導手段とを備え、ハイプリッド電気自動車のエンジンルームに配置されるも のである。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明の自動車用モータ駆動装置の縦断面斜視図である。 第 2図は本発明を備えたハイプリ ッ ド電気自動車のエンジンル一 ム部の透視斜視概略図である。
第 3図は本発明の自動車用モータ駆動装置の電気回路図である。 4図は本発明の自動車用モータ駆動装置の冷却器の横断面図であ る。
第 5図は本発明の自動車用モータ駆動装置の制御素子と放熱板部 の断面拡大斜視図である。
第 6図は本発明の自動車用モータ駆動装置の制御素子と放熱板部 の他の実施例の断面拡大斜視図である。
第 7図は本発明の自動車用モータ用駆動装置の他の実施例を示す 縦断面斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明のいくつかの実施例を図面を用いて説明する。
第 2図は本発明を備えたハイプリ ッ ド電気自動車のエンジンル一 ム部の透視斜視概略図である。
エンジンル一厶内には、 モータ駆動装置 1 、 エンジン 2、 モータ 3、 発電機 4、 ラジェ一タ 5、 冷却水用ポンプ 6、 配管 6 a、 動力伝達機 構 7及び車軸 8が配置されている。 車軸 8の両端部は、 エンジンル —ムの外部に突出しており、 車輪 9が取付けられている。
モータ 3を駆動するモータ駆動装置 1は、 エンジン 2及びモータ 3の近傍に配置され、 具体的には、 モータ 3の直上で、 エンジン 2 の横に隣接して配置されているので、 エンジンルーム内の温度、 特 にエンジン 2及びモータ 3の発熱による温度の影響を受ける。 ェン ジンルーム内の温度は車外温度によっては 9 0 °C以上に達する事が ある。 発電機 4は、 エンジン 2の側面に取付けられ、 エンジン 2の 回転により発電し、 バッテリ 5 0 2 (第 3図参照）を充電する。 モー タ駆動装置 1は、 このバッテリ 5 0 2から電力の供給を受けるよう になっており、 発電機 4から電力の供給を受けている事になる。 モ 一夕駆動装置 1は、 熱伝導性が良好な、 例えばアルミニュームゃ銅 のような材料で形成された筐体 1 1 1 と同様な材料で形成された冷 却器 1 1 0とで形成される閉鎖空間内に制御素子 1 0 2及び電力変 換素子 1 0 1が上下段に積重なるように配置され収納されている。 電力変換素子 1 0 1及び制御素子 1 0 2は、 通電によって損失が発 生し発熱する。 制御素子 1 0 2は、 第 2図においては一段に省略し て表してあるが、 具体的には第 1図に示すように 2段で構成されて いる。 筐体 1 1 1の 4面と冷却器 1 1 0 とが一体成形されており、 筐体 1 1 1の前面をカバーで塞ぐように構成されている。 前記閉鎖 空間は、 雨水や塵埃の侵入を防ぐために、 完全に密閉されている事 が望ましい。
ラジェ一夕 5、 冷却水用ポンプ 6、 冷却器 1 1 0、 モータ 3はこの 順に配管 6 aで連結されており、 冷却水循環経路を構成している。 この冷却水としては、 エチレングリコールから成る不凍液を含む水 が用いられる。 冷却水は、 この循環水経路内を冷却水用ポンプ 6の 運転によりラジェ一タ 5から冷却器 1 1 0に送られ、 この冷却器 1 1 0を冷却した後、 モータ 1 1 0を冷却してこれらから熱を奪って 温度上昇し、 しかる後にラジェ一タ 5に戻り、 ラジェ一夕 5にてェ ンジンルーム内に取込まれる走行風を用いて熱交換され、 低温に戻 る。エンジン 2は、冷却器 1 1 0の冷却水循環系統とは別系統（図示 せず）で冷却される力 冷却水用ポンプ 6を共用する構成であっても 差し支えない。 冷却水が不足した場合には、 ラジェ一タ 5の上面の 設けられた給水口キヤップ（図示せず）を外し、 上方から給水を行つ て補充する。
第 3図は本発明の自動車用モータ駆動装置の電気回路図である。 電力変換回路 5 0 9は、 I G B Tスィツチング素子 5 0 1 a及び ダイォ一 ド 5 0 1 b等より成る電力変換素子を有するィンバ一夕部 を構成している。 I G B Tスィツチング素子 5 0 1 a及びダイォ一 ド 5 0 1 bは、 U相、 V相及び W相の +側及び一相がプリ ッジを形 成するように接続されている。 この電力変換回路 5 0 9は、 入力側 がフィルタコンデンサ 5 0 3を介してバッテリ 5 0 2に接続され、 出力側がモータ 3に接続されている。 ゲ一 ト回路 5 0 7を含む制御 回路 5 0 8は、 電流センサ 5 0 4及びエンコーダ 5 0 6の検出信号 を受けて電力変換素子 1 0 1を制御するように接続されている。 電 力変換回路 5 0 9及び制御回路 5 0 8によりモータ 3の回転数を制 御しながら駆動する。
第 1図は本発明の自動車用モータ駆動装置の縦断面斜視図、 第 4 図は本発明の自動車用モータ駆動装置の冷却器の横断面図、 第 5図 は本発明の自動車用モータ駆動装置の制御素子と放熱板部の断面拡 大斜視図、 第 6図は本発明の自動車用モータ駆動装置の制御素子と 放熱板部の他の実施例の断面拡大斜視図である。
冷却器 1 1 0と筐体 1 1 1は、 アルミニュ一ムや銅のような熱良 導体で一体成型されている。 筐体 1 1 1の上面開口を塞ぐように熱 良導体で形成されたカバー 1 3 0が熱的に接触するように着脱可能 に取付けられている。 なお、 冷却器 1 1 0と別体に筐体 1 1 1を下 面が開口した箱状に形成し、 両者を熱伝導グリース等を介して熱的 に良好に接触して着脱可能に取付けても良い。 冷却器 1 1 0には冷 却水入口 1 5 0及び冷却水出口 1 5 1が設けられ、 冷却水が矢印の ようの流れて冷却器 1 1 0が冷却される。 具体的には、 第 4図に示 すように冷却水入口 1 5 0から流入した冷却水は、 冷却器 1 1 0の 長手方向に仕切板 1 1 0 aの間を通って効率よく熱交換をした後、 冷却水出口 1 5 1から流出される。
電力変換素子 1 0 1は冷却器 1 1 0の上面に熱的に接触して多数 設置され筐体 1 1 1内に収納されている。 制御回路 5 0 8の制御素 子 1 0 3はプリ ント基板 1 2 0の上面に高い密度で多数実装されて いる。 ゲ一ト回路 5 0 7の制御素子 1 0 4はプリント基板 1 2 0の 上面に高い密度で多数実装されている。 それぞれのプリ ント基板 1 2 0は下面に弾力性を有する熱伝導シ一 卜 1 1 3を全面的に介して 板状基板据付け部材 1 2 2上に載置されている。 熱伝導シ一 ト 1 1 3は熱伝導率 1 W/ m · K前後のものを用いる事が望ましい。 基板 据付け部材 1 2 2は、 熱伝導率が高いアルミニューム製板材等の熱 良導体で構成され、 筐体 1 1 1の両側面に熱的に接触して固着され た棚受け部 1 1 1 bに両端部が熱的に接触して載置され支持されて ている。 なお、 棚受け部 1 1 1 bは筐体 1 1 1 と一体成型しても良 く、 この方が熱伝達が良好である。 プリ ント基板 1 2 0はネジ等の 固定手段（図示せず）で伝熱シー 卜 1 1 3を若干圧縮するよう基板据 付け部材 1 2 2に固定されている。 熱伝導シ一ト 1 1 3と基板据付 け部材 1 2 2とで熱伝導手段が構成される。 電力変換素子 1 0 1 と 制御素子 1 0 3、 1 0 4は独立して異なった段を構成するよう積重 ねられ、 予め両端部が熱的に接触してネジ等で固定されているので、 制御素子 1 0 3、 1 0 4の間の配線が容易であり、 組立もとなつて いる。 電力変換回路 5 0 8の電力変換素子は、 1個につき数百 W発 熱し、 その許容温度が 1 5 0 °C程度であるのに対し、 制御回路 5 0 8の制御素子は、 1個あたり 1 W程度発熱し、 その許容温度が 1 0 0 °C程度である。 従って、 制御素子の方が電力変換素子より温度条 件が厳しい。 制御素子 1 0 3を実装したプリ ント基板 1 2 0と制御 素子 1 0 4を実装したプリ ント基板 1 2 0とは、 独立して上下に積 重ねられて配置され筐体 1 1 1内に収納されている。
熱伝導板 1 2 5は、 熱伝導率の観点からアルミニューム板や、 ふ く射伝熱の促進を目的として黄銅板が用いられ、 制御素子 1 0 4の 直上に配置され、 筐体 1 1 1に熱的に接触して固着された棚受け部 1 1 1 bに熱的に接触して支持されている。 熱伝導板 1 2 5に溶着 された放熱板 1 2 3は、 制御素子 1 0 4の両側に数 m m間隙 Lを有 して対向するよう垂下している。 放熱板 1 0 4は、 熱伝導板 1 2 5 と一体成型されても良く、 別体でネジ止めされても良い。 又、 第 6 図に示すように十分に柔軟性をを有するシ一ト材で放熱板 1 2 4を 製作して制御素子 1 0 4に片側から上下動可能に接触させて熱伝導 させればより放熱効果が高くなる。
次に、 ハイプリ ッ ド電気自動車を運転した際の、 モータ駆動装置 の冷却状態を説明する。 エンジン 2とモータ 3の運転は、 所定の条 件によって切換えられて運転される。 エンジン 2とモータ 3は、 冷 却水で冷却されるが、 それでもこれらからの発熱によりエンジンル —ム内は 9 0 °C以上に上昇することがある。 モータ 3と冷却水用ポ ンプ 6は同時に運転される。 冷却水用ポンプ 6が運転されると、 ラ ジエータ 5で 6 0 °C程度の温度に冷却された冷却水は、 まず冷却器 1 1 0を冷却した後、 モータ 3を冷却してラジェ一夕 5に戻る。 こ れにより筐体 1 1 1の温度は 7 0 °C程度になる。 モータ 3が運転さ れると、 モータ駆動装置 1の電力変換素子 1 0 1及び制御素子 1 0 3、 1 0 4が発熱する。 電力変換素子 1 0 1で発生した熱は、 大部 分が冷却器 1 1 0に直接伝えられて冷却水に放熱され、 一部が筐体 1 1 1内の空間中に放熱される。 これによつて電力変換素子 1 0 1 自身の温度上昇が抑えられる。 制御素子 1 0 3で発生した熱は、 大 部分は、 プリ ント基板 1 2 0の下面から伝熱シ一 ト 1 1 3を介して 基板取付け部材 1 2 2に伝えられ、 これから棚受け部 1 1 1 bを介 して筐体 1 1 1の両側面に伝えられ、 この筐体 1 1 1から冷却器 1 1 0に伝えられて冷却水中に放熱され、 一部分は筐体 1 1 1の空間 中に放熱される。 制御素子 1 0 4で発生した熱は、 プリ ント基板 1 2 0の下面から伝熱シ一ト 1 1 3を介して基板取付け部材 1 2 2に 伝えられ、 これから棚受け部 1 1 1 bを介して筐体 1 1 1の両側面 に伝えられる経路と、 制御素子 1 0 4の上面からふく射により放熱 板 1 0 4に伝えられ、 熱伝導板 1 2 5から棚受け部 1 1 1 bを介し て筐体 1 1 1の両側面に伝えられる経路とにより冷却水中に放熱さ れる。
第 7図は本発明の自動車用モータ用駆動装置の他の実施例を示す 縦断面斜視図である。
この第 7図のモータ駆動装置 1は、 筐体 1 1 1の上面に補助冷却 器 1 1 4を一体成型したものである。 補助冷却器 1 1 4の上面には 冷却水入口 1 5 2及び冷却水出口 1 5 3がー体成型されている。 冷 却水出口 1 5 1 と冷却水入口 1 5 2が連結され、 冷却水は矢印のよ うに冷却器 1 1 0を冷却した後、 補助冷却器 1 1 4を冷却してから モータに至る。
かかる自動車用モータ用駆動装置によれば、 冷却器 1 1 0及び補 助冷却器 1 1 4の両方から放熱されるので、 冷却性能を著しく向上 する事ができる。 特に、 電力変換素子 1 0 1及び制御素子 1 0 3、 1 0 4によって筐体 1 1 1内の空気が暖められることで、 筐体 1 1 1内は自然対流が生じているが、 補助冷却器 1 1 4で筐体 1 1 1内 上部を冷却する事によりこの自然対流を促進することができ、 一層 冷却性能を向上する事ができる。
本発明の自動車用モータ用駆動装置によれば、 熱良導体で形成され た筐体 1 1 1を冷却器 1 1 0に熱的に接続するように一体成型したので、筐 体 1 1 1内に別の補助冷却器を設けることなく簡単な構成で筐体 1 1 1内 を冷却する事ができる。また、冷却器 1 1 0に熱的に接続するよう一体成型 された筐体 1 1 1に制御素子 1 0 3、 1 0 4を伝熱シ一ト 1 1 3及び基板据 付け部材 1 2 2より成る熱良導体で形成された熱伝導手段を介して支持す ると共に熱的に接続したので、ヒ一トパイプ等の特別な手段を用いることな く簡単な構成で制御素子 1 0 3、 1 0 4の温度上昇を抑える事ができる。こ れらによって、制御素子 1 0 3、 1 0 4の実装密度を上げた場合又は筐体 1 1 1の周囲温度が高い場合においても小型で信頼性の優れたものとする事 ができる。 しかも、電力変換素子 1 0 1と制御素子 1 0 3、 1 0 4を同じ筐 体 1 1 1内に独立して積重なるように収納したので、制御素子 1 0 3、 1 0 4を筐体 1 1 1外に設置したものと比較して電力変換素子 1 0 1と制御素 子 1 0 3、 1 0 4を結ぶ配線の長さを短くする事ができ、これによつてノィ ズの影響を受け難くすることができると共に、配線を簡略化する事ができ、 制御素子 1 0 3、 1 0 4を冷却器 1 1 0上に設置したものと比較して冷却器 1 1 1の大きさをを小さくする事ができ、これらによって小型で、信頼性が 高く、 安価なものとする事ができる。
また、本発明の自動車用モータ用駆動装置によれば、プリント基板 1 2 0の上面に制御素子 1 0 3、 1 0 4を実装し、このプリント基板 1 2 0の 下面側に弾力性を有する熱伝導シ一ト 1 1 3を介して基板取付け部材 1 2 2を配置したので、プリント基板 1 2 0の下面側の半田等の凹凸を伝熱シ一 ト 1 1 3で吸収して実効的な伝熱面積が増加でき、且つ自動車の走行中にプ リント基板 1 2 0に伝達される振動を低減できるものである。
更に、本発明の自動車用モータ用駆動装置によれば、 ラジェ一タ 5か ら冷却器 1 1 0に冷却水を供給し、冷却器 1 1 0に接続する電力変換素子 1 0 1を下部に配置し、制御素子 1 0 3、 1 0 4を実装したプリント基板 1 2 0を上部に配置したので、ハイプリッド電気自動車のエンジン冷却水の冷却 に用いるラジェ一夕 5の上端部を冷却器 1 1 0より上方に位置させる事が でき、これによつてエンジンルーム内のラジェ一タ 5及びモ一夕駆動装置 1 の据付け性が優れたものとする事ができる。
し力、も、本発明の自動車用モータ用駆動装置によれば、プリント基板 1 2 0の上面側に制御素子 1 0 4に近接又は接触する放熱板 1 2 3より成 る突出部を有する上側放熱部材 1 2 5を制御素子 1 0 4に変位可能に配置 し、プリント基板 1 2 0の下面側に弾力性を有する熱伝導シ一ト 1 1 3及び 据付け部材 1 2 2を有する下側熱伝導部材を配置し、上側放熱部材及び下側 熱伝導部材を筐体 1 1 1に熱的に接続した放熱、熱伝導手段としたので、 自 動車の走行中に生じる制御素子 1 0 4のプリント基板 1 2 0の振動に対し て放熱部材及び熱伝導部材が悪影響を与えることなく、両面側から制御素子
1 0 4を冷却でき、これによつてより一層の小型で信頼性の優れたものとす る事ができる。
なお、 本発明は、 その精神又は主要な特徴から逸脱することなく、 他のいろいろな形で実施する事ができる。 そのため、 本明細書に記 載した好ましい実施例は例示的なものであり、 限定的なものではな い。 本発明の範囲は、 添付の特許請求の範囲によって示されており、 その特許請求の範囲の意味の中に入る全ての変形例は本発明の範囲 に含まれるものである。

Claims

請求の範囲
1 . 自動車を駆動するモータを駆動するィンバータ部を構成する電力変換素 子と、前記ィンバ一タ部を制御する制御部を構成する制御素子と、前記電力 変換素子及び前記制御素子を独立して積重なるように収納した閉鎖空間を 構成すると共に、熱良導体で形成した筐体と、前記電力変換素子を熱的に接 触して設置すると共に、前記熱良導体で形成された筐体と熱的に接続した冷 却器と、前記制御素子を前記熱良導体で形成した筐体に支持すると共に熱的 に接続するように熱良導体で形成した熱伝導手段とを備えた自動車用モー 夕駆動装置。
2 . 前記モータはハイプリッド電気自動車を駆動し、前記制御素子はプリン ト基板に実装され、前記筐体は、完全に密閉された空間とし、全体を熱良導 体で形成され、前記冷却器はエンジン冷却用の冷却水で冷却され、前記冷却 器は前記筐体と一体に形成され、前記熱伝導手段は前記制御素子に接続され る部材と前記筐体に接続される部材を有し、前記モータの近傍に配置される 請求項 1記載の自動車用モータ駆動装置。
3 . 自動車を駆動するモータを駆動するィンバ一タ部を構成する電力変換素 子と、前記ィンバ一タ部を制御する制御部を構成し、プリン卜基板の一面に 主として実装された制御素子と、前記電力変換素子及び前記制御素子を独立 して積重なるように収納し、熱良導体で形成した筐体と、前記電力変換素子 を熱的に接触して設置すると共に、前記熱良導体で形成された筐体と熱的に 接続した冷却器と、前記プリント基板の他面側に弾力性を有する熱伝導シ一 トを介して基板据付け部材を配置し、これらにより前記制御素子を筐体に熱 的に接続した熱伝導手段とを備えた自動車用モータ駆動装置。
4 . 前記熱伝導シ一トは熱伝導シリコーンを主成分をする材料で形成され た請求項 3記載の自動車用モータ駆動装置。
5 .ハイプリッド電気自動車を駆動するモータを駆動するインバータ部を構 成する電力変換素子と、前記ィンバ一タ部を制御する制御部を構成し、プリ ン卜基板に実装された制御素子と、前記電力変換素子を下部に、前記制御素 子を実装したプリント基板を上部に積重なるように配置して収納すると共 に、熱良導体で形成した筐体と、前記電力変換素子を熱的に接触して設置す ると共に、前記熱良導体で形成された筐体と熱的に接続し、ラジェ一夕から 冷却水が供給される冷却器と、前記制御素子を前記熱良導体で形成した筐体 に熱的に接続するように熱良導体で形成した熱伝導手段とを備えノ、ィブリ ッド電気自動車のェンジンル一ムに配置される自動車用モータ駆動装置。
6 .前記制御素子はマイコンを含むプリント基板とゲ一卜回路を含むプリン ト基板に複数段に分割して実装された請求項 3から 5の何れかに記載の自 動車用モータ駆動装置。
7 . 自動車を駆動するモータを駆動するィンバ一タ部を構成する電力変換素 子と、前記ィンバ一タ部を制御する制御部を構成し、プリント基板の一面に 実装された制御素子と、前記電力変換素子を下部に、前記制御素子を実装し たプリン卜基板を上部に配置して収納すると共に、熱良導体で形成した筐体 と、前記電力変換素子を熱的に接触して設置すると共に、前記熱良導体で形 成された筐体に熱的に接続した冷却器と、前記プリント基板の一面側に前記 制御素子に近接又は接触する突出部を有する一側放熱部材を前記制御素子 に変位可能に配置し、前記プリント基板の他面側に他側熱伝導部材配置し、 前記一側放熱部材及び前記他側熱伝導部材を前記筐体に熱的に接続した熱 伝導手段とを備えた自動車用モ一夕駆動装置。
8 .前記一側放熱部材はを前記制御素子に近接又は接触する複数の突出部を 変位可能に配置し、前記プリント基板の他面側に弾力性を有する熱伝導シ一 ト及び据付け部材を有する他側熱伝導部材配置し、前記一側放熱部材及び前 記他側熱伝導部材を前記筐体に熱的に接続した熱伝導手段とを備えた請求 項 7に記載の自動車用モータ駆動装置。
9 .ハイプリッド電気自動車を駆動するモータを駆動するインバ一タ部を構 成する電力変換素子と、前記ィンバ一タ部を制御する制御部を構成し、プリ ント基板の一面に主として実装された制御素子と、前記電力変換素子を下部 に、前記制御素子を実装したプリント基板を上部に配置して収納すると共に、 熱良導体で形成した筐体と、前記電力変換素子を熱的に接触して設置すると 共に、前記熱良導体で形成された筐体と熱的に接続し、エンジン用冷却水を 冷却するラジェ一夕から冷却水が供給される冷却器と、前記プリント基板の 一面側に前記制御素子に近接又は接触する突出部を有する一側放熱部材を 前記制御素子に変位可能に配置し、前記プリン卜基板の他面側に他側熱伝導 部材配置し、前記一側放熱部材及び前記他側熱伝導部材を前記筐体に熱的に 接続した熱伝導手段とを備え、ハイプリッド電気自動車のエンジンルームに 配置される自動車用モータ駆動装置。
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