(57)【要約】【課題】スイッチング素子が内蔵されたモジュールが組み付け時等に発生するサージで故障することを防止することができ、耐熱温度が高く、回路規模を小さくすることができる車両用回転電機を提供すること。【解決手段】車両用発電機１は、回転子と、回転子と対向配置された固定子２０と、半導体スイッチングモジュール５Ｘ等と、半導体スイッチングモジュール５Ｘ等から外部に露出する複数のターミナルを相互に接続、あるいは、外部端子に接続する端子台８とを備える。半導体スイッチングモジュール５Ｘ等は、ＭＯＳトランジスタ５０、５１と、これらを制御する制御回路５４と、ノイズ吸収用のＲＣスナバ回路５５、５６とを有し、固定子に備わった固定子巻線２、３に誘起される交流電圧を直流電圧に変換、または、バッテリ１４から供給される直流電圧を交流電圧に変換する。【選択図】図２
2014057494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、
前記回転子と対向配置された固定子と、
複数のスイッチング素子と、これら複数のスイッチング素子を制御する制御回路と、前記スイッチング素子に接続されたノイズ吸収用のスナバ回路とを有し、前記固定子に備わった固定子巻線に誘起される交流電圧を直流電圧に変換、または、バッテリから供給される直流電圧を交流電圧に変換する半導体スイッチングモジュールと、
前記半導体スイッチングモジュールから外部に露出する複数のターミナルを相互に接続、あるいは、外部端子に接続する端子台と、
を備えることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項２】
請求項１において、
前記スナバ回路は、抵抗とコンデンサからなるＲＣスナバ回路であることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記抵抗はチップ抵抗であり、前記コンデンサはチップコンデンサであることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記半導体スイッチングモジュールは、リードフレームを含むモールドパッケージであり、
前記スナバ回路は、前記リードフレーム上に設置されていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記半導体スイッチングモジュールとは別に設けられ、マイクロコンピュータと回路基板を有する制御モジュールをさらに備え、
前記半導体スイッチングモジュールは、前記制御モジュールから出力される駆動信号が入力される端子と、前記駆動信号に応じて前記スイッチング素子を駆動するドライバとを有することを特徴とする車両用回転電機。
【請求項６】
請求項５において、
前記半導体スイッチングモジュールに備わった前記制御回路は、前記スイッチング素子をオンオフして前記固定子に装備された固定子巻線に誘起される交流電圧を直流電圧に変換する整流制御機能を有することを特徴とする車両用回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固定子巻線の各相に対応した複数の電子モジュールを備え、発電動作時に固定子巻線に誘起した交流電流を直流電流に変換する整流動作と、電動動作時にバッテリから供給される直流電流を交流電圧に変換するインバータ動作とを行うようにした電力変換器や、この電力変換器を備える回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この電力変換器に備わったそれぞれの電子モジュールは、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子やこれを駆動するドライバなどを含む電子部品をシリコン樹脂やエポキシ樹脂で封止して保護カバーで覆った構造を有している。また、この電子モジュールのハウジングからは、固定子巻線の引き出し線との接続用に用いられる接続部位としての位相トラックや信号の入出力を行う信号接続要素などが突出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５４３２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された電子モジュールでは、保護素子が含まれないため、組み付け時にスイッチング素子などの内部回路が破損するおそれがあるという問題があった。また、電子モジュールを用いてインバータ動作を行う場合に、スイッチング素子のオンオフ動作に伴って大きなノイズが発生する。このノイズを吸収するために比較的容量の大きいコンデンサ、例えば電解コンデンサが必要になる。しかし、電解コンデンサは耐熱温度が低く、しかも、体格が大きいため、電解コンデンサを含む回路全体の規模が大きくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、スイッチング素子が内蔵されたモジュールが組み付け時等に発生するサージで故障することを防止することができ、耐熱温度が高く、回路規模を小さくすることができる車両用回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の車両用回転電機は、回転子と、回転子と対向配置された固定子と、半導体スイッチングモジュールと、半導体スイッチングモジュールから外部に露出する複数のターミナルを相互に接続、あるいは、外部端子に接続する端子台とを備える。また、半導体スイッチングモジュールは、複数のスイッチング素子と、これら複数のスイッチング素子を制御する制御回路と、スイッチング素子に接続されたノイズ吸収用のスナバ回路とを有し、固定子に備わった固定子巻線に誘起される交流電圧を直流電圧に変換、または、バッテリから供給される直流電圧を交流電圧に変換する。
【０００７】
半導体スイッチングモジュールにサージ吸収用のスナバ回路を内蔵することにより、半導体スイッチングモジュールの工場内での移動や組み付け時に発生するサージによって半導体スイッチングモジュールが故障することを防止することができる。また、半導体スイッチングモジュールにスナバ回路を内蔵することにより、外部にスナバ回路を設けた場合に比べて配線による寄生容量や寄生インダクタンスが小さくなるため、スナバ回路の抵抗や容量を小さくすることができ、回路規模を小さくすることができる。また、外部に配置する大容量の電解コンデンサが不要になるため、回路規模をさらに小さくすることができる。
【０００８】
また、上述したスナバ回路は、抵抗とコンデンサからなるＲＣスナバ回路であることが望ましい。特に、上述した抵抗はチップ抵抗であり、コンデンサはチップコンデンサであることが望ましい。チップコンデンサ等のチップ素子を用いることにより、耐熱温度を上げることができ、周囲温度が高い環境での使用が可能となる。
【０００９】
また、上述した半導体スイッチングモジュールは、リードフレームを含むモールドパッケージであり、スナバ回路は、リードフレーム上に設置されていることが望ましい。モールド樹脂で周囲を覆うことにより、スイッチング素子、制御回路、スナバ回路を含む各種の素子について振動や冷熱に対して十分な耐量を確保し、信頼性を向上させることができる。また、スナバ回路をリードフレーム上に設置することにより、制御回路内に入らないような大きい素子を用いることが可能になる。また、高価なセラミックス基板を用いる必要がないため、部品コストを削減することができる。
【００１０】
また、上述した半導体スイッチングモジュールとは別に設けられ、マイクロコンピュータと回路基板を有する制御モジュールをさらに備え、半導体スイッチングモジュールは、制御モジュールから出力される駆動信号が入力される端子と、駆動信号に応じてスイッチング素子を駆動するドライバとを有することが望ましい。マイクロコンピュータが必要なトルク制御や回転数制御のような複雑な制御を制御モジュールにて行うことにより、発熱量が多いスイッチング素子を含みストレスが大きい部品を有する半導体スイッチングモジュールをモールドパッケージとすることができ、品質を確保することが可能となる。
【００１１】
また、上述した半導体スイッチングモジュールに備わった制御回路は、スイッチング素子をオンオフして固定子に装備された固定子巻線に誘起される交流電圧を直流電圧に変換する整流制御機能を有することが望ましい。これにより、制御モジュールに異常が生じて正常な整流制御ができなくなった場合であっても、スイッチング素子を用いた整流動作を維持することが可能になり、高い発電効率を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の車両用回転電機の構成を示す図である。
【図２】半導体スイッチングモジュールの構成を示す図である。
【図３】車両用回転電機をリヤ側斜め後方から見た外観斜視図である。
【図４】リヤカバーを取り外した車両用回転電機をリヤ側斜め後方から見た外観斜視図である。
【図５】制御基板を取り外した車両用回転電機をリヤ側斜め後方から見た外観斜視図である。
【図６】半導体スイッチングモジュールが搭載された端子台の平面図である。
【図７】半導体スイッチングモジュール内部の実装状態を示す平面図である。
【図８】半導体スイッチングモジュールの平面図である。
【図９】半導体スイッチングモジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用回転電機について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態の車両用回転電機の構成を示す図である。図２は、半導体スイッチングモジュール５Ｘの構成を示す図である。図３は、車両用回転電機をリヤ側斜め後方から見た外観斜視図である。図４は、リヤカバーを取り外した車両用回転電機をリヤ側斜め後方から見た外観斜視図である。図５は、制御基板を取り外した車両用回転電機をリヤ側斜め後方から見た外観斜視図である。図６は、半導体スイッチングモジュール５Ｘが搭載された端子台の平面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の車両用回転電機１は、２つの固定子巻線２、３、界磁巻線４、２つのスイッチングモジュール群５、６、界磁制御装置７、端子台８、回転センサ９、モータ制御モジュール１０、リヤカバー２７を含んで構成されている。この車両用回転電機１は、発電動作と電動動作のいずれかを選択的に行う。
【００１５】
一方の固定子巻線２は、多相巻線（例えばＸ相巻線、Ｙ相巻線、Ｚ相巻線からなる三相巻線）であって、固定子鉄心（図示せず）に巻装されている。同様に、他方の固定子巻線３は、多相巻線（例えばＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線からなる三相巻線）であって、上述した固定子鉄心に、固定子巻線２に対して電気角で３０度ずらした位置に巻装されている。本実施形態では、これら２つの固定子巻線２、３と固定子鉄心によって固定子２０（図３）が構成されている。図３の外観斜視図では、フロントフレーム２２およびリヤフレーム２４によって、固定子２０が両側から挟み込まれて固定されている。
【００１６】
界磁巻線４は、固定子鉄心の内周側に対向配置された界磁極（図示せず）に巻装されて回転子を構成している。この回転子と固定子２０は同心状に対向配置されている。界磁巻線４に励磁電流を流すことにより、界磁極が磁化される。発電動作時には、界磁極が磁化されたときに回転して発生する回転磁界によって固定子巻線２、３が交流電圧を発生する。電動動作時には、界磁極が磁化されたときに固定子巻線２、３に交流電圧を印加することにより、界磁極に回転トルクが発生する。
【００１７】
一方のスイッチングモジュール群５は、一方の固定子巻線２に接続されており、全体で三相のブリッジ回路が構成され、固定子巻線２に誘起される交流電圧を直流電圧に変換（発電動作時）、あるいは、バッテリ１４から印加される直流電圧を交流電圧に変換（電動動作時）する。このスイッチングモジュール群５は、固定子巻線２の相数に対応する数（三相巻線の場合には３個）の半導体スイッチングモジュール５Ｘ、５Ｙ、５Ｚを備えている。半導体スイッチングモジュール５Ｘは、固定子巻線２に含まれるＸ相巻線に接続されている。半導体スイッチングモジュール５Ｙは、固定子巻線２に含まれるＹ相巻線に接続されている。半導体スイッチングモジュール５Ｚは、固定子巻線２に含まれるＺ相巻線に接続されている。
【００１８】
他方のスイッチングモジュール群６は、他方の固定子巻線３に接続されており、全体で三相のブリッジ回路が構成され、固定子巻線３に誘起される交流電流を直流電流に変換、あるいは、バッテリ１４から印加される直流電圧を交流電圧に変換する。このスイッチングモジュール群６は、固定子巻線３の相数に対応する数（三相巻線の場合には３個）の半導体スイッチングモジュール６Ｕ、６Ｖ、６Ｗを備えている。半導体スイッチングモジュール６Ｕは、固定子巻線３に含まれるＵ相巻線に接続されている。半導体スイッチングモジュール６Ｖは、固定子巻線３に含まれるＶ相巻線に接続されている。半導体スイッチングモジュール６Ｗは、固定子巻線３に含まれるＷ相巻線に接続されている。
【００１９】
界磁制御装置７は、Ｆ端子を介して接続された界磁巻線４に流す界磁電流を制御する。発電動作時には、界磁制御装置７は、界磁電流を調整することにより車両用回転電機１の出力電圧（各半導体スイッチングモジュールの出力電圧）ＶB が調整電圧Ｖreg になるように制御する。例えば、界磁制御装置７は、出力電圧ＶB が調整電圧Ｖreg よりも高くなったときに界磁巻線４への界磁電流の供給を停止し、出力電圧ＶB が調整電圧Ｖreg よりも低くなったときに界磁巻線４に界磁電流の供給を行うことにより、出力電圧ＶB が調整電圧Ｖreg になるように制御する。電動動作時には、界磁制御装置７は、界磁電流を所定値に設定する。
【００２０】
また、界磁制御装置７は、通信端子としてのＬ端子および通信線を介してＥＣＵ１３（外部制御装置）と接続されており、ＥＣＵ１３との間で双方向のシリアル通信（例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）プロトコルを用いたＬＩＮ通信）を行い、各種の通信メッセージを送信あるいは受信する。
【００２１】
端子台８は、半導体スイッチングモジュール５Ｘ、５Ｙ、５Ｚから外部に露出する複数のターミナルの相互の接続、半導体スイッチングモジュール６Ｕ、６Ｖ、６Ｗから外部に露出する複数のターミナルの相互の接続、半導体スイッチングモジュール５Ｘ等のターミナルと他の部品（例えば界磁制御装置７）の外部端子との接続を行うものである。
【００２２】
回転センサ９は、回転子の位置（回転方向に沿った位置）を検出するためのものであり、回転子に連動する磁石と対向する位置に設けられたホール素子を用いる場合が考えられる。なお、回転子の位置を検出できればよいため、ホール素子以外の回転センサ９を用いるようにしてもよい。
【００２３】
モータ制御モジュール１０は、車両用回転電機１を電動動作させる制御を行うためのものであり、位置検出回路１１とモータ制御回路１２を有する。位置検出回路１１は、回転センサ９のセンサ出力に基づいて回転子の位置を検出する。例えば、回転センサ９としてホール素子が用いられている場合には、位置検出回路１１は、このホール素子の出力に基づいて回転子の位置を特定する。また、モータ制御回路１２は、電動動作時に、位置検出回路１１の検出結果に基づいてスイッチングモジュール群５、６に対して駆動信号を入力し、半導体スイッチングモジュール５Ｘ等に含まれるスイッチング素子（後述する）をオンオフ制御する。このモータ制御回路１２は、マイクロコンピュータ１２Ａと、マイクロコンピュータ１２Ａを含む回路が搭載される回路基板１２Ｂとを含んで構成されている。
【００２４】
図４の外観斜視図では、６個の半導体スイッチングモジュール５Ｘ等が実装された端子台８（図６）を覆うようにモータ制御モジュール１０が搭載されている。このモータ制御モジュール１０には、制御基板１００が内蔵されている。
【００２５】
リヤカバー２７は、リヤフレーム２４の外側に取り付けられる端子台８やモータ制御モジュール１０、界磁制御回路７、ブラシ装置２８（図５）の全体を覆って、これらを保護する。
【００２６】
本実施形態の車両用回転電機１はこのような構成を有しており、次に、半導体スイッチングモジュール５Ｘ等の詳細について説明する。なお、半導体スイッチングモジュール５Ｘとその他の半導体スイッチングモジュール５Ｙ、５Ｚ、６Ｕ、６Ｖ、６Ｗは同じ構成および構造を有しており、以下では半導体スイッチングモジュール５Ｘの詳細について説明する。
【００２７】
図２に示すように、半導体スイッチングモジュール５Ｘは、ＭＯＳトランジスタ５０、５１、制御回路５４、ＲＣスナバ回路５５、５６、シャント抵抗５７を備えている。一方のＭＯＳトランジスタ５０は、ソースがＸ端子を介して固定子巻線２のＸ相巻線に接続され、ドレインがＢＡＴＴ端子（バッテリ端子）を介して電気負荷１５やバッテリ１４の正極端子に接続された上アーム（ハイサイド側）のスイッチング素子である。他方のＭＯＳトランジスタ５１は、ドレインがＸ端子を介してＸ相巻線に接続され、ソースがＧＮＤ端子を介してバッテリ１４の負極端子（アース）に接続された下アーム（ローサイド側）のスイッチング素子である。
【００２８】
これら２つのＭＯＳトランジスタ５０、５１からなる直列回路がバッテリ１４の正極端子と負極端子の間に配置され、これら２つのＭＯＳトランジスタ５０、５１の接続点にＸ相巻線が接続されている。また、ＭＯＳトランジスタ５０、５１のそれぞれのソース・ドレイン間にはダイオードが並列接続されている。このダイオードはＭＯＳトランジスタ５０、５１の寄生ダイオード（ボディダイオード）によって実現されるが、別部品としてのダイオードをさらに並列接続するようにしてもよい。なお、上アームおよび下アームの少なくとも一方を、ＭＯＳトランジスタ以外のスイッチング素子を用いて構成するようにしてもよい。
【００２９】
また、ＲＣスナバ回路５５は、直列接続された抵抗５５ａとコンデンサ５５ｂからなるノイズ吸収用の保護回路であって、ＭＯＳトランジスタ５０のソース・ドレイン間に並列に接続されている。このＲＣスナバ回路５５によって、ＭＯＳトランジスタ５０をオフした際に生じる過渡的な高電圧を吸収する。同様に、ＲＣスナバ回路５６は、直列接続された抵抗５６ａとコンデンサ５６ｂからなるノイズ吸収用の保護回路であって、ＭＯＳトランジスタ５１のソース・ドレイン間に並列に接続されている。このＲＣスナバ回路５６によって、ＭＯＳトランジスタ５１をオフした際に生じる過渡的な高電圧を吸収する。なお、本実施形態ではノイス吸収用にＲＣスナバ回路を用いているが、例えばツェナーダイオードなどを用いたスナバ回路に置き換えるようにしてもよい。
【００３０】
シャント抵抗５７は、ＭＯＳトランジスタ５１のソースとＧＮＤ端子の間に挿入された電流検出用抵抗であり、ＭＯＳトランジスタ５１を通して流れる電流値を検出するために用いられる。
【００３１】
制御回路５４は、ドライバ５２、５３を用いてＭＯＳトランジスタ５０、５１をオンオフ駆動する制御を行う。具体的には、発電動作時には、制御回路５４によって、Ｘ端子に現れるＸ相巻線の相電圧に基づいてＭＯＳトランジスタ５０、５１をオンオフすることにより、Ｘ相巻線の相電圧（交流電圧）を直流電圧に変換する整流制御動作（整流制御機能）が行われる。また、電動動作時には、制御回路５４によって、モータ制御モジュール１０からゲート駆動信号入力端子Ｇin１、Ｇin２に入力されるゲート駆動信号に基づいてＭＯＳトランジスタ５０、５１をオンオフすることにより、バッテリ電圧（直流電圧）を交流電圧に変換してＸ端子を介してＸ相巻線に供給する逆変換制御動作が行われる。
【００３２】
一方のゲート駆動信号入力端子Ｇin１は、ＭＯＳトランジスタ５０に対応するゲート駆動信号を入力するためのものであり、例えば、この駆動信号がハイレベルのときにドライバ５２を用いてＭＯＳトランジスタ５０がオンされ、この駆動信号がローレベルのときにＭＯＳトランジスタ５０がオフされる。また、他方のゲート駆動信号入力端子Ｇin２は、ＭＯＳトランジスタ５１に対応するゲート駆動信号を入力するためのものであり、例えば、この駆動信号がハイレベルのときにドライバ５３を用いてＭＯＳトランジスタ５１がオンされ、この駆動信号がローレベルのときにＭＯＳトランジスタ５１がオフされる。
【００３３】
なお、上述したゲート駆動信号入力端子Ｇin１、Ｇin２以外に検出電流値出力端子Ｉx outが設けられており、制御回路５４は、シャント抵抗５７を用いて検出した電流値を示す信号をこの検出電流値出力端子Ｉx outからモータ制御回路１２に向けて出力する。図１では、これらの３つの端子Ｇin１、Ｇin２、Ｉx outと半導体スイッチングモジュール５Ｘ等との接続はまとめて１本の線で描かれているが、実際には３本の配線が用いられている。。
【００３４】
また、２つのゲート信号入力端子Ｇin１、Ｇin２を設ける代わりに１つのゲート信号入力端子Ｇinを設けるようにしてもよい。この場合には、制御回路５４は、モータ制御回路１２から入力されるゲート駆動信号がハイレベル（例えば５Ｖ）のときにドライバ５２を用いてＭＯＳトランジスタ５０をオンする。また、制御回路５４は、入力されるゲート駆動信号がローレベル（例えば０Ｖ）のときにドライバ５３を用いてＭＯＳトランジスタ５１をオンする。さらに、制御回路５４は、入力されるゲート駆動信号が中間レベル（例えば２．５Ｖ）のときにＭＯＳトランジスタ５２、５３をオフする。
【００３５】
また、上述した説明では、発電動作時の整流制御動作を制御回路５４によって行うようにしたが、この整流制御動作をモータ制御回路１２で行うようにしてもよい。この場合には、モータ制御回路１２のみで整流制御動作を行い、モータ制御回路１２から入力されるモータ駆動信号に基づいて制御回路５４がＭＯＳトランジスタ５０、５１をオンオフする。さらに、この整流制御動作の機能をモータ制御回路１２と制御回路５４の両方に持たせ、モータ制御回路１２の正常時にはモータ制御回路１２がこの整流制御動作を行い、モータ制御回路１２の異常時（整流制御動作を行って適切なゲート駆動信号を出力することができないとき）には制御回路５４がこの整流制御動作を行うようにしてもよい。これにより、モータ制御モジュール１０に異常が生じて正常な整流制御ができなくなった場合であっても、ＭＯＳトランジスタ５０、５１を用いた整流動作を維持することが可能になり、高い発電効率を維持することができる。
【００３６】
次に、半導体スイッチングモジュール５Ｘの構造の詳細について説明する。図７は、半導体スイッチングモジュール５Ｘ内部の実装状態を示す平面図である。図８は、半導体スイッチングモジュール５Ｘの平面図である。図９は、半導体スイッチングモジュール５Ｘの斜視図である。図７〜図９において示されている各端子に付された符号（Ｘ、ＢＡＴＴ、ＧＮＤ、Ｇin１、Ｇin２、Ｉx out）は、図２において同じ符号が付された各端子に対応している。
【００３７】
図７において、ハイサイド側のＭＯＳトランジスタ５０およびローサイド側のＭＯＳトランジスタ５１のそれぞれは、同一の製造方法で同一のサイズに形成されている。また、これらのＭＯＳトランジスタ５０、５１やＲＣスナバ回路５５、５６、制御回路５４のそれぞれはリードフレーム上に搭載されており、発熱量が多いＭＯＳトランジスタ５０、５１の直下には放熱用のヒートシンク５９が備わっている。半導体スイッチングモジュール５Ｘは、ヒートシンク５９以外の構成部品全体がモールド樹脂で封止されたモールドパッケージとして形成されており、ヒートシンク５９が露出した状態で取り付けられたモジュール本体６０からＸ端子、ＢＡＴＴ端子、ＧＮＤ端子、Ｇin１端子、Ｇin２端子、Ｉx out端子に対応する接続ターミナル５８の一部が突出している。この中でＧＮＤ端子に対応する接続ターミナル５８は、ヒートシンク５９と同じ端子形状を有しており、ヒートシンク５９をリヤフレーム２４にネジ固定する際に同時にねじ締めされてリヤフレーム２４に対して電気的な接続が行われる。
【００３８】
ところで、図７に示すように、本実施形態では、ＲＣスナバ回路５５、５６に含まれる抵抗５５ａ、５６ａのそれぞれはチップ抵抗を用いて構成されている。また、ＲＣスナバ回路５５、５６に含まれるコンデンサ５５ｂ、５６ｂのそれぞれはチップコンデンサを用いて構成されている。チップコンデンサ等のチップ素子を用いることにより、電解コンデンサを用いる場合に比べて耐熱温度を上げることができ、周囲温度が高い環境での使用が可能となる。
【００３９】
また、ＭＯＳトランジスタ５０のソースとＭＯＳトランジスタ５１のドレインとの間の接続は、銅あるいは銅合金により形成されたＣｕクリップ２００を用いて行われる。同様に、ＭＯＳトランジスタ５１のソースとＧＮＤ端子との間の接続もクリップを用いて行われ、このクリップがシャント抵抗５７として用いられている。なお、クリップを用いた接続の代わりに、アルミワイヤを多数本用いて接続するようにしてもよい。また、クリップをシャント抵抗５７として用いる代わりに、別部品としてのシャント抵抗を用いるようにしてもよい。
【００４０】
このように、本実施形態の車両用回転電機１では、半導体スイッチングモジュール５Ｘ等にサージ吸収用のＲＣスナバ回路５５、５６を内蔵することにより、半導体スイッチングモジュール５Ｘ等の工場内での移動や組み付け時に発生するサージによって半導体スイッチングモジュール５Ｘ等が故障することを防止することができる。また、半導体スイッチングモジュール５Ｘ等にＲＣスナバ回路５５、５６を内蔵することにより、外部にＲＣスナバ回路５５、５６を設けた場合に比べて配線による寄生容量や寄生インダクタンスが小さくなるため、ＲＣスナバ回路５５、５６の抵抗や容量を小さくすることができ、回路規模を小さくすることができる。また、外部に配置する大容量の電解コンデンサが不要になるため、回路規模をさらに小さくすることができる。
【００４１】
また、ＲＣスナバ回路５５、５６をチップ抵抗やチップコンデンサを用いて構成しており、チップコンデンサ等のチップ素子を用いることにより、耐熱温度を上げることができ、周囲温度が高い環境での使用が可能となる。
【００４２】
また、半導体スイッチングモジュール５Ｘ等をリードフレームを含むモールドパッケージとするとともに、ＲＣスナバ回路５５、５６をリードフレーム上に設置している。モールド樹脂で周囲を覆うことにより、ＭＯＳトランジスタ５０、５１、制御回路５４、ＲＣスナバ回路５５、５６を含む各種の素子について振動や冷熱に対して十分な耐量を確保し、信頼性を向上させることができる。また、ＲＣスナバ回路５５、５６をリードフレーム上に設置することにより、制御回路５４内に入らないような大きい素子を用いることが可能になる。また、高価なセラミックス基板を用いる必要がないため、部品コストを削減することができる。
【００４３】
また、マイクロコンピュータ１２Ａと回路基板１２Ｂを有するモータ制御モジュール１０が半導体スイッチングモジュール５Ｘ等とは別に設けられている、また、半導体スイッチングモジュール５Ｘ等には、モータ制御モジュール１０から出力される駆動信号が入力される端子と、この駆動信号に応じてＭＯＳトランジスタ５０、５１を駆動するドライバ５２、５３が備わっている。マイクロコンピュータ１２Ａが必要なトルク制御や回転数制御のような複雑な制御をモータ制御モジュール１０にて行うことにより、発熱量が多いＭＯＳトランジスタ５０、５１を含みストレスが大きい部品を有する半導体スイッチングモジュール５Ｘ等をモールドパッケージとすることができ、品質を確保することが可能となる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、２つの固定子巻線２、３と２つのスイッチングモジュール群５、６を備えるようにしたが、一方の固定子巻線２と一方のスイッチングモジュール群５を備える車両用回転電機についても本発明を適用することができる。また、上述した実施形態では、２つのスイッチングモジュール群５、６のそれぞれに３つの半導体スイッチングモジュールを含ませるようにしたが、半導体スイッチングモジュールの数は３以外であってもよい。また、上述した実施形態では、Ｙ結線された２つの固定子巻線２、３を備えた車両用回転電機１について説明したが、Δ結線された固定子巻線を備える車両用回転電機についても本発明を適用することができる。
【００４５】
また、上述した実施形態では、各半導体スイッチングモジュール５Ｘ等を用いて逆変換動作（電動動作時）と整流動作（発電動作時）の両方を行う場合について説明したが、どちらか一方の動作のみを行う車両用回転電機についても本発明を適用することができる。
【００４６】
また、上述した実施形態では、抵抗５５ａ、５６ａのそれぞれをチップ抵抗、コンデンサ５５ｂ、５６ｂのそれぞれをチップコンデンサとしたが、少なくとも一方をチップ素子以外の部品としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
上述したように、本発明によれば、半導体スイッチングモジュールにサージ吸収用のスナバ回路を内蔵することにより、半導体スイッチングモジュールの工場内での移動や組み付け時に発生するサージによって半導体スイッチングモジュールが故障することを防止することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  車両用回転電機
２、３  固定子巻線
８  端子台
１２  モータ制御モジュール
１４  バッテリ
２０  固定子
５０、５１  ＭＯＳトランジスタ
５４  制御回路
５５、５６  ＲＣスナバ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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