(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スター結線されたＳＲモータのＵ相、Ｖ相およびＷ相コイル、ならびに前記各コイルの中性点にそれぞれ接続されるとともに、電源の正極および負極に接続されＳＲモータの各コイルに制御電流を供給するスイッチ回路が実装されたスイッチ装置を備えるＳＲモータ用制御装置において、
前記スイッチ回路は、
接続点にて直列に接続されるとともに前記接続点に前記中性点が接続される２つの半導体スイッチ素子を有する第１のハーフブリッジ回路と、接続点にて直列に接続されるとともに前記接続点に前記Ｕ相が接続される２つの半導体スイッチ素子を有する第２のハーフブリッジ回路と、接続点にて直列に接続されるとともに前記接続点に前記Ｖ相が接続される２つの半導体スイッチ素子を有する第３のハーフブリッジ回路と、接続点にて直列に接続されるとともに前記接続点に前記Ｗ相が接続される２つの半導体スイッチ素子を有する第４のハーフブリッジ回路より構成され、
前記スイッチ装置は、
前記第１から第４のハーフブリッジ回路のうち前記第１のハーフブリッジ回路が独立して実装された第１のパワーモジュールと、前記第２のハーフブリッジ回路が実装された第２パワーモジュールと、前記第３のハーフブリッジ回路が実装された第３パワーモジュールと、前記第４のハーフブリッジ回路が実装された第４パワーモジュールとを備え、
前記第１から第４のパワーモジュールの正極端子は、前記電源の正極である正極電源接続部と直線形状の導電板材からなる正極バスバーを介して接続され、
前記第１から第４のパワーモジュールの負極端子は、前記電源の負極である負極電源接続部と直線形状の導電板材からなる負極バスバーを介して接続され、
前記第１のパワーモジュールの正極端子と前記正極電源接続部との間の前記正極バスバーにおける距離は、前記第１から第４のパワーモジュールの正極端子と前記正極電源接続部との間の前記正極バスバーにおける距離のうちで最短であり、
前記第１のパワーモジュールの負極端子と前記負極電源接続部との間の前記負極バスバーにおける距離は、前記第１から第４のパワーモジュールの負極端子と前記負極電源接続部との間の前記負極バスバーにおける距離のうちで最短であることを特徴とするＳＲモータ用制御装置。
【請求項２】
前記第１のパワーモジュールの正極端子と、前記第１のパワーモジュールの負極端子とに接続されるコンデンサーを備えることを特徴とする請求項１に記載のＳＲモータ用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中性点にてスター結線されたＵ相、Ｖ相およびＷ相コイルを備えるＳＲモータに制御電流を供給するＳＲモータ用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のＳＲモータ用制御装置は、主に制御基板とスイッチ回路を備え、制御基板は、ＳＲモータに電源から供給される電流を制御するための制御信号を出力し、スイッチ回路は、電源の正極および負極に接続されるとともにＳＲモータの中性点ならびにＵ相、Ｖ相およびＷ相コイルにそれぞれ接続され、制御基板からの制御信号に基づきＳＲモータの各コイルに制御電流を供給する。
【０００３】
このようなＳＲモータ用制御装置において、特許文献１には、スイッチ回路として、接続点にて直列に接続された２つのパワーＭＯＳＦＥＴより構成され、それらが電源に対し互いに並列に配置された４つのハーフブリッジ回路を備えるスイッチ回路が提案されている。このハーフブリッジ回路では、一方のＦＥＴのソース端子と他方のＦＥＴのドレイン端子とが直列に接続されており、一方のＦＥＴのドレイン端子は電源の正極に、他方のＦＥＴのソース端子は電源の負極にそれぞれ接続される。
【０００４】
そして、４つのハーフブリッジ回路のうち一つのハーフブリッジ回路の接続点には、ＳＲモータの各コイルの中性点が接続される。また、残りの３つのハーフブリッジ回路の接続点には、それぞれコイルのＵ相、Ｖ相およびＷ相が接続される。
【０００５】
ここで、ＳＲモータを作動させるとき、中性点が接続されたハーフブリッジ回路では、このハーフブリッジ回路に備わる２つのＦＥＴは、それぞれ交互に常時ＯＮ−ＯＦＦ作動し、これらのＦＥＴのいずれか一方には、（スイッチ動作におけるデットタイムを除いて）常に電流が流れている。
【０００６】
それに対し、上記の残りの３つのハーフブリッジ回路は、これら備わる合計６つのＦＥＴのうちのいずれか一つずつが順次ＯＮ−ＯＦＦ作動し、上記の残り３つのハーフブリッジ回路のいずれか一つには、順次かつ間欠的にしか電流が流れない。
【０００７】
すなわち、中性点が接続されたハーフブリッジ回路は、他の３つのハーフブリッジ回路に比べて、ＯＮ時間が長いため電流の流れる時間が長いという特徴を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２８８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そのため、実際のパワーモジュールにこの４つのハーフブリッジ回路を実装する場合には、上記の各ハーフブリッジ回路の使用特性を考慮する必要がある。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、各ハーフブリッジ回路の使用特性を考慮し、各ハーフブリッジ回路を実際のパワーモジュールに実装することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために本発明のＳＲモータ用制御装置は、スター結線されたＳＲモータのＵ相、Ｖ相およびＷ相コイル、ならびに各コイルの中性点にそれぞれ接続されるとともに電源の正極および負極に接続され、ＳＲモータの各コイルに制御電流を供給するスイッチ回路が実装されたスイッチ装置を備える。
【００１２】
ここで、スイッチ回路は、接続点にて直列に接続されるとともに前記接続点に前記中性点が接続される２つの半導体スイッチ素子を有する第１のハーフブリッジ回路と、接続点にて直列に接続されるとともに前記接続点に前記Ｕ相が接続される２つの半導体スイッチ素子を有する第２のハーフブリッジ回路と、接続点にて直列に接続されるとともに前記接続点に前記Ｖ相が接続される２つの半導体スイッチ素子を有する第３のハーフブリッジ回路と、接続点にて直列に接続されるとともに前記接続点に前記Ｗ相が接続される２つの半導体スイッチ素子を有する第４のハーフブリッジ回路より構成される。
【００１３】
そして、スイッチ装置は、上記の４つのハーフブリッジ回路のうち第１のハーフブリッジ回路が独立して実装された第１のパワーモジュールと、前記第２のハーフブリッジ回路が実装された第２パワーモジュールと、前記第３のハーフブリッジ回路が実装された第３パワーモジュールと、前記第４のハーフブリッジ回路が実装された第４パワーモジュールとを備え、前記第１から第４のパワーモジュールの正極端子は、前記電源の正極である正極電源接続部と直線形状の導電板材からなる正極バスバーを介して接続され、前記第１から第４のパワーモジュールの負極端子は、前記電源の負極である負極電源接続部と直線形状の導電板材からなる負極バスバーを介して接続され、前記第１のパワーモジュールの正極端子と前記正極電源接続部との間の前記正極バスバーにおける距離は、前記第１から第４のパワーモジュールの正極端子と前記正極電源接続部との間の前記正極バスバーにおける距離のうちで最短であり、前記第１のパワーモジュールの負極端子と前記負極電源接続部との間の前記負極バスバーにおける距離は、前記第１から第４のパワーモジュールの負極端子と前記負極電源接続部との間の前記負極バスバーにおける距離のうちで最短である。
【００１４】
本発明のＳＲモータ用制御装置では、スイッチ装置において、第１のハーフブリッジ回路が、他のハーフブリッジ回路から独立して第１のパワーモジュールに実装される構成となっている。ここで、各コイルの中性点が接続される第１のハーフブリッジ回路は、ＳＲモータを作動させるときに、間欠的に作動する他のハーフブリッジ回路と異なり、常時ＯＮ−ＯＦＦ作動し、使用頻度の高いという使用特性を有する。そのため、第１のハーフブリッジ回路を他のハーフブリッジ回路から独立した状態でパワーモジュールに実装すれば、常時ＯＮ−ＯＦＦ動作し使用頻度が高く発熱量の大きいという、第１のハーフブリッジ回路の使用特性を考慮した上で、パワーモジュールの設計を行うことが容易となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のＳＲモータ用制御装置によれば、各ハーフブリッジ回路の使用特性を考慮した上で、各ハーフブリッジ回路を実際のパワーモジュールに実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態における制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における制御装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における制御装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態における制御装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態における制御装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における制御装置を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態の第１の変形例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態の第２の変形例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態の第３の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態における制御装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、図１および図２に基づき本発明の第１の実施形態であるＳＲモータ用制御装置１について、説明する。ここで、図１は、第１の実施形態におけるＳＲモータ用制御装置１を示すブロックであり、図２は、第１の実施形態におけるＳＲモータ用制御装置１を示す斜視図である。
【００１８】
ＳＲモータ用制御装置１は、主に、複数の冷却フィン１７ａが設けられているアルミ製の取り付けプレート１７と、取り付けプレート１７に取り付けられるスイッチ装置４０、同じく取り付けプレート１７に取り付けられるコンデンサー（６，７）および制御基板２
０と、スイッチ装置４０、コンデンサー（６，７）および制御基板２０を覆うケース１８とを備えている。そして、スイッチ装置４０には、スイッチ回路３０が実装されている。
【００１９】
スイッチ装置４０は、第１のパワーモジュール１１０と第２のパワーモジュール１２０から構成される。そして、各パワーモジュール（１１０，１２０）は、スター結線されたＳＲモータＭのＵ相、Ｖ相およびＷ相コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）、ならびに各コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の中性点Ｎに電気的に接続されるとともに、電源（バッテリー）ＢＴの正極（＋）および負極（−）に電気的に接続される。そして、各パワーモジュール（１１０，１２０）は、制御基板２０からの制御信号に基づきＯＮ−ＯＦＦ作動し、このＯＮ−ＯＦＦ作動により電源からの電流を制御し、ＳＲモータＭの各コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に制御電流を供給する。
【００２０】
スイッチ回路３０は、第１から第４のハーフブリッジ回路（２，３，４，５）から構成されている。そして、第１のハーフブリッジ回路２は、他のハーフブリッジ回路（３，４，５）から独立して第１のパワーモジュール１１０に実装され、第２から第４のハーフブリッジ回路（３，４，５）は第２のパワーモジュール１２０に実装されている。
【００２１】
第１のハーフブリッジ回路２は、接続点２ｃにて直列に接続された２つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（２ａ，２ｂ）を備える。そして、第１のハーフブリッジ回路２が実装されている第１のパワーモジュール１１０は、接続点２ｃにて直列に接続された２つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（２ａ，２ｂ）を有するとともに、一方のＩＧＢＴ２ａのコレクタ端子が接続されている導電性の正極端子２ｐと、他方のＩＧＢＴ２ｂのエミッタ端子に接続されている導電性の負極端子２ｎと、２つのＩＧＢＴ（２ａ，２ｂ）の接続点２ｃに接続されている導電性の出入力端子２ｓを備える。
【００２２】
また、第２から第４のハーフブリッジ回路（３，４，５）は、それぞれ接続点（３ｃ，４ｃ，５ｃ）で直列に接続された２つのＩＧＢＴ（３ａ，３ｂ）（４ａ，４ｂ）（５ａ，５ｂ）を備える。
【００２３】
そして、第２から第４のハーフブリッジ回路（３，４，５）が実装されている第２のパワーモジュール１２０は、第２のハーフブリッジ回路３を構成する２つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（３ａ，３ｂ）、第３のハーフブリッジ回路４を構成する２つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（４ａ，４ｂ）、および第４のハーフブリッジ回路５を構成する２つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（５ａ，５ｂ）を備える。すなわち、第２のパワーモジュール１２０は、合計６つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ）を備え、これらのＩＧＢＴ（３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ）は、上記のようにそれぞれ接続点（３ｃ，４ｃ，５ｃ）にて直列に接続されている。
【００２４】
そして、第２のパワーモジュール１２０は、第２のハーフブリッジ回路３の一方のＩＧＢＴ３ａのコレクタ端子に接続されている導電性の正極端子３ｐと、他方のＩＧＢＴ３ｂのエミッタ端子に接続されている導電性の負極端子３ｎと、２つのＩＧＢＴ（３ａ，３ｂ）の接続点３ｃに接続されている導電性の出入力端子３ｓを備える。
【００２５】
同様に、第２のパワーモジュール１２０は、第３のハーフブリッジ回路４の一方のＩＧＢＴ４ａのコレクタ端子に接続されている導電性の正極端子４ｐと、他方のＩＧＢＴ４ｂのエミッタ端子に接続されている導電性の負極端子４ｎと、２つのＩＧＢＴ（４ａ，４ｂ）の接続点４ｃに接続されている導電性の出入力端子４ｓを備える。
【００２６】
さらに、第２のパワーモジュール１２０は、第４のハーフブリッジ回路５の一方のＩＧＢＴ５ａのコレクタ端子に接続されている導電性の正極端子５ｐと、他方のＩＧＢＴ５ｂ
のエミッタ端子に接続されている導電性の負極端子５ｎと、２つのＩＧＢＴ（５ａ，５ｂ）の接続点５ｃに接続されている導電性の出入力端子５ｓを備える。
【００２７】
次に、スイッチ装置４０と電源ＢＴおよびＳＲモータＭの各コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）および中性点（N）との接続、ならびにスイッチ装置４０とコンデンサ（６，７）との接続について説明する。
【００２８】
第１のパワーモジュール１１０の正極端子２ｐおよび第２のパワーモジュール１２０の正極端子（３ｐ，４ｐ，５ｐ）は電源ＢＴの正極（＋）に電気的に接続され、第１のパワーモジュール１１０の負極端子２ｎおよび第２のパワーモジュール１２０の負極端子（３ｎ，４ｎ，５ｎ）は電源ＢＴの正極（−）に電気的に接続される。
【００２９】
そして、第１のパワーモジュール１１０の出力端子２ｓは、ＳＲモータＭの中性点Ｎに電気的に接続され、第２のパワーモジュール１２０の出力端子（３ｓ，４ｓ，５ｓ）は、それぞれＳＲモータＭの各コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に電気的に接続される。
【００３０】
また、コンデンサ（６，７）の各端子は、第１のパワーモジュール１１０の正極および負極端子（２ｐ，２ｎ）にそれぞれ接続される。
【００３１】
次に、本実施形態のＳＲモータ用制御装置１が有する効果について説明する。
【００３２】
ＳＲモータ用制御装置１において、４つのハーフブリッジ回路（２，３，４，５）のうち、各コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の中性点Ｎが接続された第１のハーフブリッジ回路２は作動頻度が高く電流の流れる時間が長いという使用特性を有する。このように第１のハーフブリッジ回路２は、他のハーフブリッジ回路（３，４，５）に比べて作動頻度が高いとともに電流の流れる時間が長いため、発熱量が大きくなるという特徴を有する。そのため、第１のハーフブリッジ回路２は、使用するＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）の電気容量などの特性や、放熱設計を他のハーフブリッジ回路（３，４，５）と異なるものとする必要がある。
【００３３】
本実施形態では、上記に記すような使用特性を有する第１のハーフブリッジ回路２を、他のハーフブリッジ回路（３，４，５）から独立して第１のパワーモジュール１１０に実装することにより、他のハーフブリッジ回路（３，４，５）から別個独立して使用特性に見合ったＩＧＢＴを備えるパワーモジュールを選定することができる。また、第１のハーフブリッジ回路２が実装された第１のパワーモジュール１１０の放熱設計を他のハーフブリッジ回路（３，４，５）から別個独立した条件下で設計することが可能となる。
【００３４】
次に、図３に基づき本発明の第２の実施形態のＳＲモータ用制御装置２００について説明する。ここで、図３は、本実施形態のＳＲモータ用制御装置２００を示すブロック図である。
【００３５】
本実施形態のＳＲモータ用制御装置２００は、第１の実施形態のＳＲモータ用制御装置１に比してスイッチ装置（第１および第２のパワーモジュール）に備わる半導体スイッチ素子の種類のみが異なり、その他の構造は第１の実施形態のＳＲモータ用制御装置１と同一である。そのため、第１および第２のパワーモジュールについてのみ説明し、その他については同一の符号を付し説明を省略する。
【００３６】
本実施形態のスイッチ装置３１は、第１の実施形態と同様に第１および第２のパワーモジュール（２１０，２２０）より構成され、第１のパワーモジュール２１０には第１のハーフブリッジ回路２２が実装され、第２のパワーモジュール２２０には第２から第３のハ
ーフブリッジ回路（３３，４４，５５）が実装されている。
【００３７】
第１のハーフブリッジ回路２２は、接続点２２ｃにて直列に接続されたパワーＭＯＳＦＥＴ（２２ａ，２２ｂ）を備える。そして、第１のハーフブリッジ回路２２が実装された第１のパワーモジュール２１０は、一方のＦＥＴ２２ａのドレイン端子が接続されている導電性の正極端子２２ｐと、他方のＦＥＴ２２ｂのソース端子に接続されている導電性の負極端子２２ｎと、２つのＦＥＴ（２２ａ，２２ｂ）の接続点２２ｃに接続されている導電性の出入力端子２２ｓを備える。
【００３８】
また、第２から第４のハーフブリッジ回路（３３，４４，５５）は、それぞれ接続点（３３ｃ，４４ｃ，５５ｃ）で接続された２つのパワーＭＯＳＦＥＴ（３３ａ，３３ｂ）（４４ａ，４４ｂ）（５５ａ，５５ｂ）を備える。
【００３９】
そして、第２から第４のハーフブリッジ回路（３３，４４，５５）が実装されている第２のパワーモジュール２２０は、第２のハーフブリッジ回路３３を構成する２つのＦＥＴ（半導体スイッチ素子）（３３ａ，３３ｂ）、第３のハーフブリッジ回路４４を構成する２つのＦＥＴ（半導体スイッチ素子）（４４ａ，４４ｂ）、および第４のハーフブリッジ回路５５を構成する２つのＦＥＴ（半導体スイッチ素子）（５５ａ，５５ｂ）を備える。すなわち、第２のパワーモジュール２２０は、合計６つのＦＥＴ（半導体スイッチ素子）（３３ａ，３３ｂ，４４ａ，４４ｂ，５５ａ，５５ｂ）を備え、これらのＦＥＴ（３３ａ，３３ｂ，４４ａ，４４ｂ，５５ａ，５５ｂ）は、上記のようにそれぞれ接続点（３３ｃ，４４ｃ，５５ｃ）にて直列に接続されている。
【００４０】
そして、第２のパワーモジュール２２０は、第２のハーフブリッジ回路３３の一方のＦＥＴ３３ａのドレイン端子に接続されている導電性の正極端子３３ｐと、他方のＦＥＴ３３ｂのソース端子に接続されている導電性の負極端子３３ｎと、２つのＦＥＴ（３３ａ，３３ｂ）の接続点３３ｃに接続されている導電性の出入力端子３３ｓを備える。
【００４１】
同様に、第２のパワーモジュール２２０は、第３のハーフブリッジ回路４４の一方のＦＥＴ４ａのドレイン端子に接続されている導電性の正極端子４４ｐと、他方のＦＥＴ４４ｂのソース端子に接続されている導電性の負極端子４４ｎと、２つのＦＥＴ（４４ａ，４４ｂ）の接続点４４ｃに接続されている導電性の出入力端子４４ｓを備える。
【００４２】
さらに、第２のパワーモジュール２２０は、第４のハーフブリッジ回路５５の一方のＦＥＴ５ａのドレイン端子に接続されている導電性の正極端子５５ｐと、他方のＦＥＴ５５ｂのソース端子に接続されている導電性の負極端子５５ｎと、２つのＦＥＴ（５５ａ，５５ｂ）の接続点５５ｃに接続されている導電性の出入力端子５５ｓを備える。
【００４３】
そして、第１のパワーモジュール２１０の正極端子２２ｐおよび第２のパワーモジュール２２０の正極端子（３３ｐ，４４ｐ，５５ｐ）は電源ＢＴの正極（＋）に電気的に接続され、第１のパワーモジュール２１０の負極端子２２ｎおよび第２のパワーモジュール２２０の負極端子（３３ｎ，４４ｎ，５５ｎ）は電源ＢＴの負極（−）に電気的に接続される。
【００４４】
また、第１のパワーモジュール２１０の出力端子２２ｓは、ＳＲモータＭの中性点Ｎに電気的に接続され、第２のパワーモジュール２２０の出力端子（３３ｓ，４４ｓ，５５ｓ）は、それぞれＳＲモータＭの各コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に電気的に接続される。
【００４５】
次に、本実施形態のＳＲモータ用制御装置２００が有する効果について説明する。
【００４６】
ＳＲモータ用制御装置２００において、４つのハーフブリッジ回路（２２，３３，４４，５５）のうち、各コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の中性点Ｎが接続された第１のハーフブリッジ回路２２は作動頻度が高く電流の流れる時間が長いという使用特性を有する。このように第１のハーフブリッジ回路２２は、他のハーフブリッジ回路（３３，４４，５５）に比べて作動頻度が高いとともに電流の流れる時間が長いため、発熱量が大きくなるという特徴を有する。そのため、第１のハーフブリッジ回路２２は、使用するＦＥＴ（半導体スイッチ素子）の電気容量などの特性や、放熱設計を他のハーフブリッジ回路（３３，４４，５５）と異なるものとする必要がある。
【００４７】
本実施形態では、上記に記すような使用特性を有する第１のハーフブリッジ回路２２を、他のハーフブリッジ回路（３３，４４，５５）から独立して第１のパワーモジュール２１０に実装することにより、他のハーフブリッジ回路（３３，４４，５５）から別個独立して使用特性に見合ったＦＥＴを備えるパワーモジュールを選定することができる。また、第１のハーフブリッジ回路２２が実装された第１のパワーモジュール２１０の放熱設計を他のハーフブリッジ回路（３３，４４，５５）から別個独立した条件下で設計することが可能となる。
【００４８】
（第３の実施形態）
次に、図４から図６に基づき第３の実施形態であるＳＲモータ用制御装置３００について、説明する。ここで、図４は、本実施の形態におけるＳＲモータ用制御装置３００を示すブロック図である。また、図５は、本実施の形態におけるＳＲモータ用制御装置３００を示す斜視図であり、図６は、本実施の形態におけるＳＲモータ用制御装置３００を示す展開斜視図である。
【００４９】
図５に示すように、ＳＲモータ用制御装置３００は、主に、複数の冷却フィン１７ａが設けられているアルミ製の取り付けプレート１７と、取り付けプレート１７に取り付けられるスイッチ装置４２、同じく取り付けプレート１７に取り付けられるコンデンサー（６，７，８）および制御基板２０と、スイッチ装置４２、コンデンサー（６，７，８）および制御基板２０を覆うケース１８とを備えている。また、ＳＲモータ用制御装置３００は、電源ＢＴとスイッチ装置４２とを接続する正極および負極バスバー（９，１０）、ＳＲモータＭとスイッチ装置４２とを接続する４つのバスバー（１１，１２，１３，１４）、およびコンデンサー（６，７，８）とスイッチ装置４２とを接続するコンデンサー接続部材としてのコンデンサー用バスバー（１５，１６）とを備えている。そして、スイッチ装置４２には、スイッチ回路３０が実装されている。
【００５０】
スイッチ装置４２は同一構造の第１から第４パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）から構成される。そして、各パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）は、スター結線されたＳＲモータＭのＵ相、Ｖ相およびＷ相コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）、ならびに各コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の中性点Ｎにそれぞれバスバー（１１，１２，１３，１４）を介して接続されるとともに、電源（バッテリー）ＢＴの正極（＋）および負極（−）に正極および負極バスバー（９，１０）を介して接続される。そして、各パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）は、制御基板２０からの制御信号に基づきＯＮ−ＯＦＦ作動し、このＯＮ−ＯＦＦ作動により、ＳＲモータＭの各コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に制御電流を供給する。
【００５１】
スイッチ回路３０は、第１から第４のハーフブリッジ回路（２，３，４，５）から構成されている。そして、第１のハーフブリッジ回路２は、他のハーフブリッジ回路（３，４，５）から独立して第１パワーモジュール３１０に実装されるとともに、第２から第４のハーフブリッジ回路（３，４，５）もそれぞれ互いに独立して第２から第４パワーモジュール（３２０，３３０，３４０）に実装されている。
【００５２】
第１のハーフブリッジ回路２は、接続点２ｃにて直列に接続された２つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（２ａ，２ｂ）を備える。同様に、第２から第４のハーフブリッジ回路（３，４，５）は、それぞれ接続点（３ｃ，４ｃ，５ｃ）で直列に接続された２つのＩＧＢＴ（３ａ，３ｂ）（４ａ，４ｂ）（５ａ，５ｂ）を備える。
【００５３】
そして、第１のハーフブリッジ回路２が実装されている第１パワーモジュール３１０は、上記のように接続点２ｃにて直列に接続された２つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（２ａ，２ｂ）を有するとともに、一方のＩＧＢＴ２ａのコレクタ端子が接続されている導電性の正極端子２ｐと、他方のＩＧＢＴ２ｂのエミッタ端子に接続されている導電性の負極端子２ｎと、２つのＩＧＢＴ（２ａ，２ｂ）の接続点２ｃに接続されている導電性の出入力端子２ｓを備える。ここで、正極および負極端子（２ｐ，２ｎ）ならびに出入力端子２ｓは、第１パワーモジュール３１０の上面に、正極端子２ｐ、負極端子２ｎ、出入力端子２ｓの順に直線上に配置されている。
【００５４】
同様に、第２のハーフブリッジ回路３が実装されている第２パワーモジュール３２０は、上記のように接続点３ｃにて直列に接続された２つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（３ａ，３ｂ）を有するとともに、一方のＩＧＢＴ３ａのコレクタ端子が接続されている導電性の正極端子３ｐと、他方のＩＧＢＴ３ｂのエミッタ端子に接続されている導電性の負極端子３ｎと、２つのＩＧＢＴ（３ａ，３ｂ）の接続点３ｃに接続されている導電性の出入力端子３ｓを備える。ここで、正極および負極端子（３ｐ，３ｎ）ならびに出入力端子３ｓは、第２パワーモジュール３２０の上面に、正極端子３ｐ、負極端子３ｎ、出入力端子３ｓの順に直線上に配置されている。
【００５５】
同じく、第３のハーフブリッジ回路４が実装されている第３パワーモジュール３３０は、上記のように接続点４ｃにて直列に接続された２つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（４ａ，４ｂ）を有するとともに、一方のＩＧＢＴ４ａのコレクタ端子が接続されている導電性の正極端子４ｐと、他方のＩＧＢＴ４ｂのエミッタ端子に接続されている導電性の負極端子４ｎと、２つのＩＧＢＴ（４ａ，４ｂ）の接続点４ｃに接続されている導電性の出入力端子４ｓを備える。ここで、正極および負極端子（４ｐ，４ｎ）ならびに出入力端子４ｓは、第３パワーモジュール３３０の上面に、正極端子４ｐ、負極端子４ｎ、出入力端子４ｓの順に直線上に配置されている。
【００５６】
さらに、第４のハーフブリッジ回路５が実装されている第４パワーモジュール３４０は、上記のように接続点５ｃにて直列に接続された２つのＩＧＢＴ（半導体スイッチ素子）（５ａ，５ｂ）を有するとともに、一方のＩＧＢＴ５ａのコレクタ端子が接続されている導電性の正極端子５ｐと、他方のＩＧＢＴ５ｂのエミッタ端子に接続されている導電性の負極端子５ｎと、２つのＩＧＢＴ（５ａ，５ｂ）の接続点５ｃに接続されている導電性の出入力端子５ｓを備える。ここで、正極および負極端子（５ｐ，５ｎ）ならびに出入力端子５ｓは、第４パワーモジュール３４０の上面に、正極端子５ｐ、負極端子５ｎ、出入力端子５ｓの順に直線上に配置されている。
【００５７】
そして、第１パワーモジュール３１０の出入力端子２ｓには、棒状の導電板材からなり、ＳＲモータＭの中性点Ｎに接続される中性点バスバー１１が取り付けられている。また、第２から第４パワーモジュール（３２０，３３０，３４０）の出入力端子（３ｓ，４ｓ，５ｓ）には、同じく棒状の導電板材からなり、ＳＲモータのＵ相、Ｖ相およびＷ相コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に接続されるＵ相、Ｖ相およびＷ相バスバー（１２，１３，１４）が取り付けられている。
【００５８】
次に、第１から第４パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）の配置、および第１から第４パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）への正極および
負極バスバー（９，１０）の取り付けについて説明する。
【００５９】
図５に示すように、パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）は、第１パワーモジュール３１０から、第２パワーモジュール３２０、第３パワーモジュール３３０、第４パワーモジュール３４０の順に、互いに近接して直線的に並列して配置されている。そして、パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）の正極端子（２ｐ，３ｐ，４ｐ，５ｐ）同士は互いに直線状に配置され、負極端子（２ｎ，３ｎ，４ｎ，５ｎ）同士は互いに直線状に配置されるように、パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）は配置される。
【００６０】
また、正極バスバー９は、棒状（直線形状）の導電板材からなり、一端部を電源ＢＴに接続される電源接続部９とするとともに、第１から第４パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）の各正極端子（２ｐ，３ｐ，４ｐ，５ｐ）にネジ締結により接続される。同様に、負極バスバー１０は、棒状（直線形状）の導電板材からなり、一端部を電源ＢＴに接続される電源接続部１０ａとするとともに、第１から第４ワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）の各負極端子（２ｎ，３ｎ，４ｎ、５ｎ）にネジ締結により接続される。なお、正極および負極バスバー（９，１０）の電源接続部（９ａ，１０ａ）はともに、制御装置３００において同一の方向に配置されており、ケース１８から同一の方向に向けて突出するように設定されている。
【００６１】
本実施の形態では、パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）に備わる正極端子（２ｐ，３ｐ，４ｐ，５ｐ）同士は互いに直線状に配置されているため、これらの正極端子（２ｐ，３ｐ，４ｐ，５ｐ）を接続する正極バスバー９は直線的な棒状に形成することができる。このように、正極バスバー９は屈曲することなく直線的な棒状にて構成でき、簡易な形状とすることができる。そのため、正極バスバー９を形成するために複雑な加工を要することがない。また、正極バスバー９は直線的な棒状であるため、歩留まりがよい。そのため、正極バスバー９は低コストにて製作することができる。なお、負極バスバー１０も正極バスバー９と同一の形状であるため、正極バスバー９と同様の効果を有する。
【００６２】
また、中性点バスバー１１が取り付けられている第１パワーモジュール３１０は、第１から第４パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）のうち、正極および負極バスバー（９，１０）の電源接続部（９ａ，１０ａ）に最も近接して配置されている。すなわち、スイッチ装置３０において、電源ＢＴから電力が供給される電源接続部（９ａ，１０ａ）から第１のパワーモジュール２への電流経路は、他のパワーモジュール（３２０，３３０，３４０）に比して最短となる。
【００６３】
ここで、ＳＲモータＭを駆動（回生）させる場合、中性点バスバー１１が取り付けられている第１パワーモジュール３１０は、他のパワーモジュール（３２０，３３０，３４０）と異なり常時ＯＮ−ＯＦＦ作動を行っている。そのため、正極および負極バスバー（９，１０）において、電源接続部（９ａ，１０ａ）と第１のパワーモジュール２との間を流れる電流の電流量は、電源接続部（９ａ，１０ａ）と他のパワーモジュール（３２０，３３０，３４０）との間を流れる電流の電流量に比して大きなものとなる。このような電流が流れるスイッチ装置４２において、上記のように第１パワーモジュール３１０は電源接続部（９ａ，１０ａ）に最も近接して配置されているため、第１パワーモジュール３１０と電源接続部（９ａ，１０ａ）との間の正極および負極バスバー（９，１０）のインピーダンスを小さくすることができる。そのため、電流量の大きい電源接続部（９ａ，１０ａ）と第１パワーモジュール３１０との間の電気的な損失を小さくすることができ、制御装置３００は効率の高いものとなっている。
【００６４】
また、上記のように制御装置３００は、コンデンサー（６，７，８）とスイッチ装置４２とを接続するコンデンサー接続部材としてのコンデンサー用バスバー（１５，１６）とを備えている。図５に示すように、コンデンサー用バスバー（１５，１６）は、Ｌ字形状をした導電板材から形成されている。また、バスバー１５の一端部は第１パワーモジュール３１０の正極端子２ｐにネジ締結により接続されるとともに、他端部はコンデンサ（６，７，８）にネジ締結により接続されており、バスバー１６の一端部は第１パワーモジュール３１０の負極端子２ｎにネジ締結により接続されるとともに、他端部はコンデンサ（６，７，８）にネジ締結により接続されている。
【００６５】
ここで、コンデンサー（６，７，８）は電源ＢＴの電圧の電圧値が変動（低下）を補うために設けられており、コンデンサー（６，７，８）からの電流はコンデンサー用バスバー（１５，１６）を経由して各パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）に供給される。このようにコンデンサー（６，７，８）から各パワーモジュール（３１０，３２０，３３０，３４０）に電流が供給される制御装置３００において、上記のように、ＳＲモータＭを駆動（回生）させる場合、中性点バスバー１１が取り付けられている第１パワーモジュール３１０は、他のパワーモジュール（）と異なり常時ＯＮ−ＯＦＦ作動を行っている。そのため、コンデンサ（６，７，８）と第１パワーモジュール３１０との間を流れる電流の電流量は、コンデンサ（６，７，８）と他のパワーモジュール（３２０，３３０，３４０）との間を流れる電流の電流量に比して大きなものとなる。このような電流が流れるスイッチ装置３０において、上記のようにコンデンサー（６，７，８）は第１パワーモジュール３１０に最短の電流経路にて接続されている。そのため、コンデンサー（６，７，８）と第１パワーモジュール３１０との間のインピーダンスを小さくすることができる。そのため、電流量の大きいコンデンサー（６，７，８）と第１のパワーモジュール２との間の電気的な損失を小さくすることができ、制御装置３００は効率の高いものとなっている。
【００６６】
次に、第３の実施形態の制御装置３００において、正極バスバー９および負極バスバー１０の３つの変形例（第１から第３の変形例）を図７から図９に示す。図７から図９に示される第１から第３の変形例では正極バスバーおよび負極バスバーの形状、および電源接続部が配置される位置のみが変形されているため、正極バスバーおよび負極バスバーの形状および電源接続部の配置について説明し、その他については本実施の形態の制御装置３００と同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
図7に示される第１の変形例では、正極および負極バスバー（９Ａ，１０Ａ）は、第３の実施形態の正極および負極バスバー（９，１０）と同様に棒状に形成されている。しかしながら、正極および負極バスバー（９Ａ，１０Ａ）は、第４パワーモジュール（３４０）側からケース１８の外側に向けて突出するように設定されており、この突出した正極および負極バスバー（９Ａ，１０Ａ）の端部に電源接続部（９Ａａ，１０Ａａ）が設定される。
【００６８】
図８に示される第２の変形例では、正極および負極バスバー（９Ｂ，１０Ｂ）は、第３の実施形態の正極および負極バスバー（９，１０）と同様に棒状に形成されている。そして、正極バスバー９Ａにおいて第４パワーモジュール３４０から外側に延びる部分には電源バスバー９Ｂｂが一体的に接続される。この電源バスバー９ＢｂはＵ相〜ＶW相バスバー（１２，１３，１４）と反対側の方向にてケース１８の外側に向けて突出するように設定されており、この突出した電源バスバー９Ｂｂの端部に電源接続部９Ｂａが設定される。
【００６９】
同様に、負極バスバー１０Ｂにおいて第１パワーモジュール３１０から外側に延びる部分には電源バスバー１０Ｂｂが一体的に接続される。この電源バスバー１０ＢｂはＵ相〜
Ｖ相バスバー（１２，１３，１４）と反対側の方向にてケース１８の外側に向けて突出するように設定されており、この突出した電源バスバー１０Ｂｂの端部に電源接続部１０Ｂａが設定される。なお、第２の変形例において、正極バスバー９Ｂと電源バスバー９Ｂｂ、並びに負極バスバー１０Ｂと電源バスバー１０Ｂｂとは別部材でなく同一部材により一体に形成されてよい。
【００７０】
図９に示される第３の変形例では、正極および負極バスバー（９Ｃ，１０Ｃ）は、第３の実施の形態の正極および負極バスバー（９，１０）と同様に棒状に形成されている。そして、正極バスバー９Ｃにおいて第４パワーモジュール３４０から外側に延びる部分には電源バスバー９Ｃｂが一体的に接続される。この電源バスバー９CｂはＵ相〜W相バスバー（１２，１３，１４）と同じ方向にてケース１８の外側に向けて突出するように設定されており、この突出した電源バスバー９Ｃｂの端部に電源接続部９Ｃａが設定される。
【００７１】
同様に、負極バスバー１０Ｃにおいて第１パワーモジュール３１０から外側に延びる部分には電源バスバー１０Ｃｂが一体的に接続される。この電源バスバー１０ＣｂはＵ相〜W相バスバー（１２，１３，１４）と同じ方向にてケース１８の外側に向けて突出するように設定されており、この突出した電源バスバー１０Ｃｂの端部に電源接続部１０Ｃａが設定される。なお、第３の変形例において、正極バスバー９Ｃと電源バスバー９Ｃｂ、並びに負極バスバー１０Ｃと電源バスバー１０Ｃｂとは別部材でなく同一部材により一体に形成されてよい。
【００７２】
（第４の実施形態）
次に、図１０に基づき本発明の第４の実施形態のＳＲモータ用制御装置４００について説明する。ここで、図１０は、本実施形態のＳＲモータ用制御装置４００を示すブロック図である。
【００７３】
本実施形態のＳＲモータ用制御装置４００は、第３の実施形態のＳＲモータ用制御装置３００に比してスイッチ装置（第１から第４パワーモジュール）に備わる半導体スイッチ素子の種類みが異なり、その他の構造は第３の実施形態のＳＲモータ用制御装置３００と同一である。そのため、第１から第４パワーモジュールについてのみ説明し、その他については同一の符号を付し説明を省略する。
【００７４】
スイッチ装置４３は同一構造の第１から第４パワーモジュール（４１０，４２０，４３０，４４０）から構成される。そして、スイッチ回路３１は、第１から第４のハーフブリッジ回路（２２，３３，４４，５５）から構成されている。また、第１のハーフブリッジ回路２２は、他のハーフブリッジ回路（３３，４４，５５）から独立して第１パワーモジュール４１０に実装されるとともに、第２から第４のハーフブリッジ回路（３３，４４，５５）もそれぞれ互いに独立して第２から第４パワーモジュール（４２０，４３０，４４０）に実装されている。
【００７５】
第１のハーフブリッジ回路２２は、接続点２２ｃにて直列に接続された２つのＦＥＴ（半導体スイッチ素子）（２２ａ，２２ｂ）を備える。同様に、第２から第４のハーフブリッジ回路（３３，４４，５５）は、それぞれ接続点（３３ｃ，４４ｃ，５５ｃ）で直列に接続された２つのＦＥＴ（３３ａ，３３ｂ）（４４ａ，４４ｂ）（５５ａ，５５ｂ）を備える。
【００７６】
そして、第１のハーフブリッジ回路２２が実装されている第１パワーモジュール４１０は、上記のように接続点２２ｃにて直列に接続された２つのＦＥＴ（半導体スイッチ素子）（２２ａ，２２ｂ）を有するとともに、一方のＦＥＴ２２ａのドレイン端子が接続されている導電性の正極端子２２ｐと、他方のＦＥＴ２２ｂのソース端子に接続されている導
電性の負極端子２２ｎと、２つのＦＥＴ（２２ａ，２２ｂ）の接続点２２ｃに接続されている導電性の出入力端子２２ｓを備える。ここで、正極および負極端子（２２ｐ，２２ｎ）ならびに出入力端子２２ｓは、第１パワーモジュール４１０の上面に、正極端子２２ｐ、負極端子２２ｎ、出入力端子２２ｓの順に直線上に配置されている。
【００７７】
同様に、第２のハーフブリッジ回路３３が実装されている第２パワーモジュール４２０は、上記のように接続点３３ｃにて直列に接続された２つのＦＥＴ（半導体スイッチ素子）（３３ａ，３３ｂ）を有するとともに、一方のＦＥＴ３３ａのドレイン端子が接続されている導電性の正極端子３３ｐと、他方のＦＥＴ３３ｂのソース端子に接続されている導電性の負極端子３３ｎと、２つのＦＥＴ（３３ａ，３３ｂ）の接続点３３ｃに接続されている導電性の出入力端子３３ｓを備える。ここで、正極および負極端子（３３ｐ，３３ｎ）ならびに出入力端子３３ｓは、第２パワーモジュール４２０の上面に、正極端子３３ｐ、負極端子３３ｎ、出入力端子３３ｓの順に直線上に配置されている。
【００７８】
同じく、第３のハーフブリッジ回路４４が実装されている第３パワーモジュール４３０は、上記のように接続点４４ｃにて直列に接続された２つのＦＥＴ（半導体スイッチ素子）（４４ａ，４４ｂ）を有するとともに、一方のＦＥＴ４４ａのドレイン端子が接続されている導電性の正極端子４４ｐと、他方のＦＥＴ４４ｂのソース端子に接続されている導電性の負極端子４４ｎと、２つのＦＥＴ（４４ａ，４４ｂ）の接続点４４ｃに接続されている導電性の出入力端子４４ｓを備える。ここで、正極および負極端子（４４ｐ，４４ｎ）ならびに出入力端子４４ｓは、第３パワーモジュール４３０の上面に、正極端子４４ｐ、負極端子４４ｎ、出入力端子４４ｓの順に直線上に配置されている。
【００７９】
さらに、第４のハーフブリッジ回路５５が実装されている第４パワーモジュール４４０は、上記のように接続点５５ｃにて直列に接続された２つのＦＥＴ（半導体スイッチ素子）（５５ａ，５５ｂ）を有するとともに、一方のＦＥＴ５５ａのドレイン端子が接続されている導電性の正極端子５５ｐと、他方のＦＥＴ５５ｂのソース端子に接続されている導電性の負極端子５５ｎと、２つのＦＥＴ（５５ａ，５５ｂ）の接続点５５ｃに接続されている導電性の出入力端子５５ｓを備える。ここで、正極および負極端子（５５ｐ，５５ｎ）ならびに出入力端子５５ｓは、第４パワーモジュール４４０の上面に、正極端子５５ｐ、負極端子５５ｎ、出入力端子５５ｓの順に直線上に配置されている。
【符号の説明】
【００８０】
１，２００，３００，４００  ＳＲモータ用制御装置
２  第１のハーフブリッジ回路
３  第２のハーフブリッジ回路
４  第３のハーフブリッジ回路
５  第４のハーフブリッジ回路
２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，２２ａ，３３ａ，４４ａ，５５ａ  半導体スイッチ素子
２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，２２ｂ，３３ｂ，４４ｂ，５５ｂ  半導体スイッチ素子
２ｃ，３ｃ，４ｃ，５ｃ，２２ｃ，３３ｃ，４４ｃ，５５ｃ  接続点
２ｐ，３ｐ，４ｐ，５ｐ，２２ｐ，３３ｐ，４４ｐ，５５ｐ  正極端子
２ｎ，３ｎ，４ｎ，５ｎ，２２ｎ，３３ｎ，４４ｎ，５５ｎ  負極端子
２ｓ，３ｓ，４ｓ，５ｓ，２２ｓ，３３ｓ，４４ｓ，５５ｓ  出入力端子
６，７，８  コンデンサー
９  正極バスバー
９ａ，１０ａ  電源接続部
１０  負極バスバー
１１  中性点バスバー
１２  Ｕ相バスバー
１３  Ｖ相バスバー
１４  Ｗ相バスバー
１５，１６  コンデンサー接続部材（コンデンサー用バスバー）
２０  制御基板
３０，３１  スイッチ回路
４０，４１，４２，４３  スイッチ装置
１１０，２１０  第１のパワーモジュール
１２０，２２０  第２のパワーモジュール
３１０，４１０  第１パワーモジュール
３２０，４２０  第２パワーモジュール
３３０，４３０  第３パワーモジュール
３４０，４４０  第４パワーモジュール
ＢＴ    電源
Ｍ      ＳＲモータ
Ｕ      Ｕ相コイル
Ｖ      Ｖ相コイル
Ｗ      Ｗ相コイル
Ｎ      中性点
【図１】
0005808630.tif 000002
【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】
0005808630.tif 000008
【図８】
0005808630.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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