(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐点において互いに分岐する第１〜第３の主回路配線部と、該第１の主回路配線部の端部に配設され、バッテリからの直流電流を供給するための直流入力端子と、前記第１の主回路配線部における前記直流入力端子から分岐点までの間に接続され、前記直流入力端子への直流電流の供給に伴って発生する直流電圧を平滑化する平滑用電解コンデンサと、前記第２の主回路配線部に接続され、前記直流電流を交流電流に変換し、該交流電流をモータに供給するためのモータ用インバータと、前記第３の主回路配線部に接続され、発電機からの交流電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給するためのジェネレータ用インバータとを有するとともに、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに等しくされ、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離と、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離とが等しくされることを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
分岐点において互いに分岐する第１〜第３の主回路配線部と、該第１の主回路配線部の端部に配設され、バッテリからの直流電流を供給するための直流入力端子と、前記第１の主回路配線部における前記直流入力端子から分岐点までの間に接続され、前記直流入力端子への直流電流の供給に伴って発生する直流電圧を平滑化する平滑用電解コンデンサと、前記第２の主回路配線部に接続され、前記直流電流を交流電流に変換し、該交流電流をモータに供給するためのモータ用インバータと、前記第３の主回路配線部に接続され、発電機からの交流電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給するためのジェネレータ用インバータとを有するとともに、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに異なる分だけ、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離と、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離とが異ならせて設定されることを特徴とするインバータ装置。
【請求項３】
前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流がジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流より大きい場合、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離が、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離より短くされ、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流がジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流より小さい場合、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離が、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離より長くされる請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項４】
分岐点において互いに分岐する第１〜第３の主回路配線部と、該第１の主回路配線部の端部に配設され、バッテリからの直流電流を供給するための直流入力端子と、前記第１の主回路配線部における前記直流入力端子から分岐点までの間に接続され、前記直流入力端子への直流電流の供給に伴って発生する直流電圧を平滑化する平滑用電解コンデンサと、前記第２の主回路配線部に接続され、前記直流電流を交流電流に変換し、該交流電流をモータに供給するためのモータ用インバータと、前記第３の主回路配線部に接続され、発電機からの交流電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給するためのジェネレータ用インバータとを有するとともに、前記第１〜第３の主回路配線部は、正極側バスバーと負極側バスバーとが重ねて形成される積層構造を有し、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに異なる分だけ、前記第２の主回路配線部における重なり面積と、前記第３の主回路配線部における重なり面積とが異ならせて設定されることを特徴とするインバータ装置。
【請求項５】
前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流がジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流より大きい場合、前記第２の主回路配線部における重なり面積が前記第３の主回路配線部における重なり面積より大きくされ、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流がジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流より小さい場合、前記第２の主回路配線部における重なり面積が前記第３の主回路配線部における重なり面積より小さくされる請求項４に記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動車両にはインバータ装置が配設され、該インバータ装置においては、ブリッジ回路によって形成されるインバータを駆動することによって３相の相電流を発生させ、該相電流をモータに供給するようになっている。
そのために、制御装置が配設され、該制御装置によってパルス幅変調信号を発生させ、該パルス幅変調信号を前記ブリッジ回路に対して出力し、該ブリッジ回路のトランジスタをスイッチングするようにしている。
【０００３】
ところで、電動車両のうちハイブリッド型車両には、モータ及び発電機が搭載されるとともに、前記インバータとしてモータ用インバータ及びジェネレータ用インバータが配設され、それぞれ独立に制御される。そして、ハイブリッド型車両のエンジンルーム内に前記モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータを搭載するために、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータを一体化し、共通のインバータケース内に収容するようにしている。
【０００４】
さらに、モータ用インバータとジェネレータ用インバータとで共通の平滑用電解コンデンサを使用するようにしている（特開平９−２３３８３１号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のインバータ装置においては、モータ用インバータとジェネレータ用インバータとで共通の平滑用電解コンデンサを使用する場合、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータが破損してしまうことがあり、信頼性が低下してしまう。
【０００６】
すなわち、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータを構成する各ブリッジ回路には、６個のトランジスタが配設され、該各トランジスタをスイッチングするようになっているが、各トランジスタがオンになるとコレクタ・エミッタ間にサージ電圧が発生する。そして、例えば、平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離と、平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離とが極端に異なる場合、モータ用インバータを構成するブリッジ回路に発生するサージ電圧と、ジェネレータ用インバータを構成するブリッジ回路に発生するサージ電圧とが極端に異なり、発熱量が増大したり、トランジスタの耐電圧を超えたりしてしまう。その結果、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータが誤作動したり、破損したりして、インバータ装置の信頼性を低下させる。
【０００７】
そこで、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータにおいて発生する各サージ電圧を抑制するために、各ブリッジ回路に配設されたスナバ回路を構成するダイオード、抵抗、コンデンサ等を大容量化することが考えられるが、前記ダイオード、抵抗、コンデンサ等を大容量化するとその分ブリッジ回路が複雑になるだけでなく、インバータ装置のコストが高くなってしまう。
【０００８】
本発明は、前記従来のインバータ装置の問題点を解決して、信頼性を向上させることができ、コストを低くすることができるインバータ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のインバータ装置においては、分岐点において互いに分岐する第１〜第３の主回路配線部と、該第１の主回路配線部の端部に配設され、バッテリからの直流電流を供給するための直流入力端子と、前記第１の主回路配線部における前記直流入力端子から分岐点までの間に接続され、前記直流入力端子への直流電流の供給に伴って発生する直流電圧を平滑化する平滑用電解コンデンサと、前記第２の主回路配線部に接続され、前記直流電流を交流電流に変換し、該交流電流をモータに供給するためのモータ用インバータと、前記第３の主回路配線部に接続され、発電機からの交流電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給するためのジェネレータ用インバータとを有する。
そして、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに等しくされ、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離と、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離とが等しくされる。
【００１０】
本発明の他のインバータ装置においては、分岐点において互いに分岐する第１〜第３の主回路配線部と、該第１の主回路配線部の端部に配設され、バッテリからの直流電流を供給するための直流入力端子と、前記第１の主回路配線部における前記直流入力端子から分岐点までの間に接続され、前記直流入力端子への直流電流の供給に伴って発生する直流電圧を平滑化する平滑用電解コンデンサと、前記第２の主回路配線部に接続され、前記直流電流を交流電流に変換し、該交流電流をモータに供給するためのモータ用インバータと、前記第３の主回路配線部に接続され、発電機からの交流電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給するためのジェネレータ用インバータとを有する。
そして、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに異なる分だけ、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離と、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離とが異ならせて設定される。
本発明の更に他のインバータ装置においては、さらに、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流がジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流より大きい場合、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離が、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離より短くされ、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流がジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流より小さい場合、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離が、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離より長くされる。
【００１１】
本発明の更に他のインバータ装置においては、分岐点において互いに分岐する第１〜第３の主回路配線部と、該第１の主回路配線部の端部に配設され、バッテリからの直流電流を供給するための直流入力端子と、前記第１の主回路配線部における前記直流入力端子から分岐点までの間に接続され、前記直流入力端子への直流電流の供給に伴って発生する直流電圧を平滑化する平滑用電解コンデンサと、前記第２の主回路配線部に接続され、前記直流電流を交流電流に変換し、該交流電流をモータに供給するためのモータ用インバータと、前記第３の主回路配線部に接続され、発電機からの交流電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給するためのジェネレータ用インバータとを有する。
そして、前記第１〜第３の主回路配線部は、正極側バスバーと負極側バスバーとが重ねて形成される積層構造を有し、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに異なる分だけ、前記第２の主回路配線部における重なり面積と、前記第３の主回路配線部における重なり面積とが異ならせて設定される。
本発明の更に他のインバータ装置においては、さらに、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流がジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流より大きい場合、前記第２の主回路配線部における重なり面積が前記第３の主回路配線部における重なり面積より大きくされ、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流がジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流より小さい場合、前記第２の主回路配線部における重なり面積が前記第３の主回路配線部における重なり面積より小さくされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態におけるインバータ装置の概略図である。
図において、１１はヒートシンクを構成し、熱伝導性が良好な金属製のベース部材としてのヒートシンクプレートであり、該ヒートシンクプレート１１内には図示されない流路が形成され、該流路と図示されない放熱器との間が連結部６１を介して連結され、前記流路に冷却水が流される。前記ヒートシンクプレート１１の熱を受けて温度が上昇した冷却水は、前記放熱器に送られ、該放熱器によって冷却される。
【００１３】
また、１２は前記ヒートシンクプレート１１の上に固定され、ヒートシンクプレート１１と共にインバータ収容室１４を形成するインバータケース、１３は前記ヒートシンクプレート１１の下に固定され、ヒートシンクプレート１１と共に制御基板収容室１８を形成する制御基板ケースであり、前記インバータケース１２及び制御基板ケース１３は導電性の材料によって形成される。
【００１４】
そして、前記インバータ収容室１４に、３個のスイッチング素子としてのトランジスタモジュール１５（図において、一つのトランジスタモジュール１５だけが示される。）から成るインバータとしてのモータ用インバータ、３個のスイッチング素子としてのトランジスタモジュール１６（図において、一つのトランジスタモジュール１６だけが示される。）から成るインバータとしてのジェネレータ用インバータ、並びに前記モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータに共通の３個の平滑用電解コンデンサ１７（図において、一つの平滑用電解コンデンサ１７だけが示される。）が収容される。また、前記制御基板収容室１８内には、制御基板１９が配設され、該制御基板１９に図示されない制御装置ユニットが取り付けられる。なお、前記トランジスタモジュール１５、１６はヒートシンクプレート１１の第１の面Ｓ１に、制御基板１９はヒートシンクプレート１１の第２の面Ｓ２に固定される。
【００１５】
前記トランジスタモジュール１５、１６は、いずれも、図示されない一対のトランジスタから成り、３個ずつ並列に接続されてブリッジ回路を形成する。また、前記平滑用電解コンデンサ１７は、図示されないバッテリからの直流電流の供給に伴って発生する直流電圧を平滑化して直流電圧の変動を抑制する。
そして、分岐点Ｐ１において互いに分岐する、第１の主回路配線部としての共通の主回路配線基板３６、第２の主回路配線部としてのモータ用の主回路配線基板３７、及び第３の主回路配線部としてのジェネレータ用の主回路配線基板３８が配設され、前記各平滑用電解コンデンサ１７は主回路配線基板３６に接続される。そのために、前記平滑用電解コンデンサ１７は、図３に示されるように、正極端子３４及び負極端子３５を備え、前記正極端子３４は、主回路配線基板３６の正極側バスバー３６ａを介して直流入力用の正極端子２１に、負極端子３５は、前記主回路配線基板３６の負極側バスバー３６ｂを介して直流入力用の負極端子２２に接続される。なお、正極端子２１及び負極端子２２によって直流入力端子が構成される。
【００１６】
前記平滑用電解コンデンサ１７の正極端子３４は、前記正極側バスバー３６ａ及び前記主回路配線基板３７の正極側バスバー３７ａを介して各トランジスタモジュール１５の正極端子１５ａに、負極端子３５は、前記負極側バスバー３６ｂ及び主回路配線基板３７の負極側バスバー３７ｂを介して各トランジスタモジュール１５の負極端子１５ｂに接続される。また、各トランジスタモジュール１５の出力端子１５ｃは、出力用のバスバー８１〜８３を介して図示されないモータに接続される。
【００１７】
したがって、前記制御装置ユニットにおけるドライバとしての図示されないベースドライブ回路によってスイッチング信号を発生させ、該スイッチング信号を前記各トランジスタに入力し、各トランジスタをスイッチングすることによって、前記バッテリから平滑用電解コンデンサ１７を介して供給された直流電流が各トランジスタのエミッタ・コレクタ間を流れる間に交流電流としての相電流に変換され、該相電流が前記各出力端子１５ｃから出力用のバスバー８１〜８３に出力される。したがって、前記モータを駆動することによって、図示されない駆動輪を回転させ、ハイブリッド型車両を走行させることができる。
【００１８】
そして、前記平滑用電解コンデンサ１７の正極端子３４は、前記正極側バスバー３６ａ及び主回路配線基板３８の正極側バスバー３８ａを介して各トランジスタモジュール１６の正極端子１６ａに、負極端子３５は、前記負極側バスバー３６ｂ及び主回路配線基板３８の負極側バスバー３８ｂを介して各トランジスタモジュール１６の負極端子１６ｂに接続される。また、各トランジスタモジュール１６の入力端子１６ｃは、入力用のバスバー８５、８６を介して図示されない発電機に接続される。なお、実際は図示されない入力用のバスバーがもう１本配設される。
【００１９】
したがって、前記ベースドライブ回路によってスイッチング信号を発生させ、該スイッチング信号を前記各トランジスタに入力し、各トランジスタをスイッチングすることによって、前記発電機により発生させられた相電流は、入力用のバスバー８５、８６を介して各入力端子１６ｃに入力され、各トランジスタのエミッタ・コレクタ間を流れる間に直流電流に変換され、該直流電流が各平滑用電解コンデンサ１７を介してバッテリ又はモータ用インバータに送られる。
【００２０】
ところで、前記バッテリとモータ用インバータ及びジェネレータ用インバータとを接続する図示されない一対のリード線の一端に、それぞれターミナルアッセンブリ４１が一体に形成され、該ターミナルアッセンブリ４１は、前記インバータケース１２の貫通穴１１２を貫通して延び、インバータケース１２によって支持される。
【００２１】
また、前記バッテリから供給される直流電流を検出するために正極側及び負極側の一対の電流センサ１３１（図において、一つの電流センサ１３１だけが示される。）が配設される。該電流センサ１３１は、中央に貫通口１３１ａが形成された四角形の環状ブロックから成り、前記貫通穴１１２に隣接する位置においてヒートシンクプレート１１に固定された支持部材１３２によって支持される。そのために、該支持部材１３２の上端に固定部１３２ａが形成される。そして、前記インバータケース１２内において、各ターミナルアッセンブリ４１と正極端子２１及び負極端子２２との間に、正極側バスバー４３ａ及び負極側バスバー４３ｂから成る入力配線基板４３が、前記各貫通口１３１ａを貫通して架設され、各入力配線基板４３と各ターミナルアッセンブリ４１とがボルトｂ１によって、各入力配線基板４３と正極端子２１及び負極端子２２とがボルトｂ２によってそれぞれ固定される。また、前記貫通口１３１ａ内における前記入力配線基板４３の上に、ゴム等の弾性体、プラスチック等から成る緩衝部材１４５が嵌（かん）入され、入力配線基板４３を電流センサ１３１に押し付ける。
【００２２】
ところで、前記モータ用インバータを構成する各ブリッジ回路には、６個のトランジスタが配設され、各トランジスタをスイッチングするようになっているが、各トランジスタがオフになるときに、コレクタ・エミッタ間にサージ電圧ＶSM
ＶSM＝ＬM ・ｄＩM ／ｄｔ＋ＶDC
が発生する。なお、ＬM は各平滑用電解コンデンサ１７とモータ用インバータとの間の主回路インダクタンス、ＩM はモータ用インバータのブリッジ回路に配設された各トランジスタのコレクタ・エミッタ間を流れる電流、ＶDCはバッテリから供給される直流電圧である。
【００２３】
また、前記ジェネレータ用インバータを構成する各ブリッジ回路には、６個のトランジスタが配設され、各トランジスタをスイッチングするようになっているが、各トランジスタがオフになるときに、コレクタ・エミッタ間にサージ電圧ＶSG
ＶSG＝ＬG ・ｄＩG ／ｄｔ＋ＶDC
が発生する。なお、ＬG は各平滑用電解コンデンサ１７とジェネレータ用インバータとの間の主回路インダクタンス、ＩG はジェネレータ用インバータのブリッジ回路に配設された各トランジスタのコレクタ・エミッタ間を流れる電流である。そして、前記サージ電圧ＶSM、ＶSGが互いに極端に異なると、発熱量が増大したり、トランジスタの耐電圧を超えたりしてしまい、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータが誤作動したり、破損したりしてしまうことがある。
【００２４】
そこで、本実施の形態において、前記各平滑用電解コンデンサ１７は、主回路配線基板３６における正極端子２１及び負極端子２２から分岐点Ｐ１までの間の所定の箇所に接続される。
したがって、バッテリから正極端子２１及び負極端子２２に供給された直流電流を、各平滑用電解コンデンサ１７を介してモータ用インバータ及びジェネレータ用インバータに供給したり、発電機によって発生させられた相電流を、ジェネレータ用インバータによって直流電流に変換し、該直流電流を各平滑用電解コンデンサ１７を介してモータ用インバータ又はバッテリに供給したりする際に、平滑用電解コンデンサ１７、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータが直流電流又は相電流の通過順に最短経路で配列されることになる。したがって、前記サージ電圧ＶSM、ＶSG間の差を小さくすることができ、トランジスタの耐電圧を超えないようにすることができる。
【００２５】
ところで、前記モータ用インバータにおいてトランジスタを流れる最大の直流電流、すなわち、最大電流をＩMmaxとし、ジェネレータ用インバータにおいてトランジスタを流れる最大の直流電流、すなわち、最大電流をＩGmaxとすると、各最大電流ＩMmax、ＩGmaxはいずれも前記モータ及び発電機の駆動条件によって変化する。
【００２６】
そこで、前記最大電流ＩMmax、ＩGmaxが互いに等しい場合、各平滑用電解コンデンサ１７と各トランジスタモジュール１５との間の配線距離をＬＨM とし、各平滑用電解コンデンサ１７と各トランジスタモジュール１６との間の配線距離をＬＨG としたとき、配線距離ＬＨM 、ＬＨG を、
ＬＨM ＝ＬＨG 
とすることによって、前記サージ電圧ＶSM、ＶSG間の差を無くすことができる。
【００２７】
すなわち、各平滑用電解コンデンサ１７の正極端子３４と各トランジスタモジュール１５の正極端子１５ａとの間の配線距離と、各平滑用電解コンデンサ１７の正極端子３４と各トランジスタモジュール１６の正極端子１６ａとの間の配線距離とが等しくされるとともに、各平滑用電解コンデンサ１７の負極端子３５と各トランジスタモジュール１５の負極端子１５ｂとの間の配線距離と、各平滑用電解コンデンサ１７の負極端子３５と各トランジスタモジュール１６の負極端子１６ｂとの間の配線距離とが等しくされる。
【００２８】
したがって、各平滑用電解コンデンサ１７とモータ用インバータとの間の主回路インダクタンスＬM と、各平滑用電解コンデンサ１７とジェネレータ用インバータとの間の主回路インダクタンスＬG とが等しくなるので、前記各サージ電圧ＶSM、ＶSG間の差を無くすことができる。
これに対して、前記最大電流ＩMmax、ＩGmaxが互いに異なる場合、微分ｄＩM ／ｄｔ、ｄＩG ／ｄｔが互いに異なる。そこで、該微分ｄＩM ／ｄｔ、ｄＩG ／ｄｔが互いに異なる分だけ配線距離ＬＨM 、ＬＨG を互いに異ならせ、主回路インダクタンスＬM 、ＬG を互いに異ならせるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００２９】
図２は本発明の第２の実施の形態におけるインバータ装置の概略図である。
この場合、各平滑用電解コンデンサ１７と各トランジスタモジュール１５との間、すなわち、点Ｐ２、Ｐ３間の配線距離ＬＨM と、各平滑用電解コンデンサ１７と各トランジスタモジュール１６との間、すなわち、点Ｐ２、Ｐ４間の配線距離ＬＨG とが異ならせて設定される。
【００３０】
例えば、前記最大電流ＩMmax、ＩGmaxが、
ＩMmax＞ＩGmax
である場合、配線距離ＬＨM 、ＬＨG を、
ＬＨM ＜ＬＨG 
にすることによって、主回路インダクタンスＬM 、ＬG を、
ＬM ＜ＬG 
にすることができる。これに対して、前記最大電流ＩMmax、ＩGmaxが、
ＩMmax＜ＩGmax
である場合、配線距離ＬＨM 、ＬＨG を、
ＬＨM ＞ＬＨG 
にすることによって、主回路インダクタンスＬM 、ＬG を、
ＬM ＞ＬG 
にすることができる。
【００３１】
したがって、前記各サージ電圧ＶSM、ＶSG間の差を無くすことができる。
また、主回路インダクタンスＬM 、ＬG を互いに異ならせるために、主回路配線基板３７、３８における正極側バスバー３７ａ、３８ａと負極側バスバー３７ｂ、３８ｂとが重なる面積、すなわち、重なり面積ＳM 、ＳG を互いに異ならせることもできる。
【００３２】
そこで、微分ｄＩM ／ｄｔ、ｄＩG ／ｄｔが互いに異なる分だけ重なり面積ＳM 、ＳG を互いに異ならせ、主回路インダクタンスＬM 、ＬG を互いに異ならせるようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００３３】
図３は本発明の第３の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。
この場合、主回路配線基板３７、３８における正極側バスバー３７ａ（図１）、３８ａと負極側バスバー３７ｂ、３８ｂとの重なり面積ＳM 、ＳG が互いに異ならせて設定される。
例えば、前記最大電流ＩMmax、ＩGmaxが、
ＩMmax＞ＩGmax
である場合、重なり面積ＳM 、ＳG を、
ＳM ＞ＳG 
にすることによって、主回路インダクタンスＬM 、ＬG を、
ＬM ＜ＬG 
にすることができる。これに対して、前記最大電流ＩMmax、ＩGmaxが、
ＩMmax＜ＩGmax
である場合、重なり面積ＳM 、ＳG を、
ＳM ＜ＳG 
にすることによって、主回路インダクタンスＬM 、ＬG を、
ＬM ＞ＬG 
にすることができる。
【００３４】
したがって、前記各サージ電圧ＶSM、ＶSG間の差を無くすことができる。
このように、前記各サージ電圧ＶSM、ＶSG間の差を無くすことができるので、発熱量が増大したり、トランジスタの耐電圧を超えたりすることがなくなり、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータが誤作動したり、破損したりするのを防止することができる。したがって、インバータ装置の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
また、各ブリッジ回路に配設されたスナバ回路を構成するダイオード、抵抗、コンデンサ等を大容量化する必要がないので、ブリッジ回路を簡素化することができるだけでなく、インバータ装置のコストを低くすることができる。
ところで、前記主回路配線基板３６〜３８は、それぞれ正極側バスバー３６ａ〜３８ａと負極側バスバー３６ｂ〜３８ｂとが重ねて形成される積層構造を有する。したがって、各主回路配線基板３６〜３８にコンデンサと同様な静電容量を持たせることができるので、主回路配線基板３６〜３８から放射されるノイズを低減することができるだけでなく、外部からのノイズが主回路配線基板３６〜３８に与える影響を少なくすることができる。
【００３６】
また、前記主回路配線基板３６〜３８が積層構造にされるので、主回路インダクタンスＬM 、ＬG を小さくすることができる。したがって、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータが誤作動するのを一層防止することができるので、インバータ装置の信頼性を一層向上させることができる。
さらに、前記主回路配線基板３６〜３８が積層構造にされるので、配線のインピーダンスを小さくすることができる。したがって、平滑用電解コンデンサ１７に流出入するリップル電流を少なくすることができる。
【００３７】
そして、前記主回路配線基板３６が積層構造にされるので、インバータケース１２内においてバッテリと正極端子２１及び負極端子２２とを接続する図示されない配線の配線距離が比較的長い場合でも、配線の剛性を高くすることができる。したがって、外部から配線に与えられる振動等の影響を少なくすることができるだけでなく、配線を支持するための部材が不要になる。その結果、インバータ装置を小型化することができる。
【００３８】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
図４は本発明の第４の実施の形態におけるインバータ装置の概略図である。
この場合、分岐点Ｐ５において互いに分岐する、第１の主回路配線部としての共通の主回路配線基板１３６、第２の主回路配線部としてのモータ用の主回路配線基板１３７、及び第３の主回路配線部としてのジェネレータ用の主回路配線基板１３８が配設され、各平滑用電解コンデンサ１７は分岐点Ｐ５において主回路配線基板１３６〜１３８に接続される。
【００３９】
そのために、前記各平滑用電解コンデンサ１７は、正極端子３４（図３）及び負極端子３５を上に向けて、かつ、ヒートシンクプレート１１を貫通させて配設される。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、インバータ装置においては、分岐点において互いに分岐する第１〜第３の主回路配線部と、該第１の主回路配線部の端部に配設され、バッテリからの直流電流を供給するための直流入力端子と、前記第１の主回路配線部における前記直流入力端子から分岐点までの間に接続され、前記直流入力端子への直流電流の供給に伴って発生する直流電圧を平滑化する平滑用電解コンデンサと、前記第２の主回路配線部に接続され、前記直流電流を交流電流に変換し、該交流電流をモータに供給するためのモータ用インバータと、前記第３の主回路配線部に接続され、発電機からの交流電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給するためのジェネレータ用インバータとを有する。
そして、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに等しくされ、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離と、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離とが等しくされる。
【００４１】
この場合、バッテリから直流入力端子に供給された直流電流を、各平滑用電解コンデンサを介してモータ用インバータ及びジェネレータ用インバータに供給したり、発電機によって発生させられた交流電流を、ジェネレータ用インバータによって直流電流に変換し、該直流電流を各平滑用電解コンデンサを介してモータ用インバータ又はバッテリに供給したりする際に、平滑用電解コンデンサ、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータが直流電流又は交流電流の通過順に最短経路で配列されることになる。
【００４２】
したがって、モータ用インバータにおいて発生するサージ電圧とジェネレータ用インバータにおいて発生するサージ電圧との差を小さくすることができるので、発熱量が増大したり、トランジスタの耐電圧を超えたりすることがなくなり、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータが誤作動したり、破損したりするのを防止することができる。したがって、インバータ装置の信頼性を向上させることができる。
【００４３】
また、前記モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータにおいてスナバ回路を構成するダイオード、抵抗、コンデンサ等を大容量化する必要がないので、前記モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータを構成するブリッジ回路を簡素化することができるだけでなく、インバータ装置のコストを低くすることができる。
【００４４】
さらに、モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに等しくされ、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離と、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離とが等しくされるので、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の主回路インダクタンスと、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の主回路インダクタンスとを等しくすることができる。
したがって、モータ用インバータにおいて発生するサージ電圧とジェネレータ用インバータにおいて発生するサージ電圧との差を無くすことができる。
【００４５】
本発明の更に他のインバータ装置においては、分岐点において互いに分岐する第１〜第３の主回路配線部と、該第１の主回路配線部の端部に配設され、バッテリからの直流電流を供給するための直流入力端子と、前記第１の主回路配線部における前記直流入力端子から分岐点までの間に接続され、前記直流入力端子への直流電流の供給に伴って発生する直流電圧を平滑化する平滑用電解コンデンサと、前記第２の主回路配線部に接続され、前記直流電流を交流電流に変換し、該交流電流をモータに供給するためのモータ用インバータと、前記第３の主回路配線部に接続され、発電機からの交流電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給するためのジェネレータ用インバータとを有する。
そして、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに異なる分だけ、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の配線距離と、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の配線距離とが異ならせて設定される。
【００４６】
この場合、モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流と、ジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが異なっても、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の主回路インダクタンスと、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の主回路インダクタンスとを等しくすることができる。
【００４７】
本発明の更に他のインバータ装置においては、分岐点において互いに分岐する第１〜第３の主回路配線部と、該第１の主回路配線部の端部に配設され、バッテリからの直流電流を供給するための直流入力端子と、前記第１の主回路配線部における前記直流入力端子から分岐点までの間に接続され、前記直流入力端子への直流電流の供給に伴って発生する直流電圧を平滑化する平滑用電解コンデンサと、前記第２の主回路配線部に接続され、前記直流電流を交流電流に変換し、該交流電流をモータに供給するためのモータ用インバータと、前記第３の主回路配線部に接続され、発電機からの交流電流を直流電流に変換し、該直流電流をバッテリに供給するためのジェネレータ用インバータとを有する。
そして、前記第１〜第３の主回路配線部は、正極側バスバーと負極側バスバーとが重ねて形成される積層構造を有し、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに異なる分だけ、前記第２の主回路配線部における重なり面積と、前記第３の主回路配線部における重なり面積とが異ならせて設定される。
この場合、第１〜第３の主回路配線部にコンデンサと同様な静電容量を持たせることができるので、第１〜第３の主回路配線部から放射されるノイズを低減することができるだけでなく、外部からのノイズが第１〜第３の主回路配線部に与える影響を少なくすることができる。
【００４８】
また、前記第１〜第３の主回路配線部が積層構造にされるので、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の主回路インダクタンス、及び前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の主回路インダクタンスを小さくすることができる。したがって、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータが誤作動するのを一層防止することができるので、インバータ装置の信頼性を一層向上させることができる。
【００４９】
さらに、前記第１〜第３の主回路配線部が積層構造にされるので、配線のインピーダンスを小さくすることができる。したがって、平滑用電解コンデンサに流出入するリップル電流を少なくすることができる。
そして、前記第１の主回路配線部が積層構造にされるので、インバータケース内においてバッテリと直流入力端子とを接続する配線の配線距離が比較的長い場合でも、配線の剛性を高くすることができる。したがって、外部から配線に与えられる振動等の影響を少なくすることができるだけでなく、配線を支持するための部材が不要になる。その結果、インバータ装置を小型化することができる。
【００５０】
また、前記モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが互いに異なる分だけ、前記第２の主回路配線部における重なり面積と、前記第３の主回路配線部における重なり面積とが異ならせて設定されるので、モータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流と、ジェネレータ用インバータのトランジスタを流れる最大電流とが異なっても、前記平滑用電解コンデンサとモータ用インバータとの間の主回路インダクタンスと、前記平滑用電解コンデンサとジェネレータ用インバータとの間の主回路インダクタンスとを等しくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるインバータ装置の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態におけるインバータ装置の概略図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態におけるインバータ装置の平面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態におけるインバータ装置の概略図である。
【符号の説明】
１７    平滑用電解コンデンサ
２１    正極端子
２２    負極端子
３６〜３８、１３６〜１３８    主回路配線基板
３６ａ〜３８ａ    正極側バスバー
３６ｂ〜３８ｂ    負極側バスバー
Ｐ１、Ｐ５    分岐点
【図１】
0003772546.tif 000002
【図２】
0003772546.tif 000003
【図３】
0003772546.tif 000004
【図４】
0003772546.tif 000005