DE10361032A1

DE10361032A1 - Vibrationsfeste Vorrichtung für Steuerungseinheiten von elektrischen Antriebseinheiten

Info

Publication number: DE10361032A1
Application number: DE10361032A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Anjo Takenaka; Tomotaka Anjo Murakami
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2004-07-22
Also published as: US20040124332A1; JP2004215355A; JP4243954B2

Abstract

Ein einstückig mit einer elektrischen Antriebseinheit ausgeführter Steuerungseinheitsabschnitt wird im Vibrationswiderstandsverhalten verbessert. In einer elektrischen Antriebseinheit, mit der ein Steuerungseinheitsabschnitt der Antriebseinheit, die mit einem elektrischen Motor versehen ist, an dem Steuerungseinheitsabschnitt befestigt ist und einstückig ausgeführt ist, weist der Steuerungseinheitsabschnitt Leistungseinheiten (2, 3) und eine Steuerungseinheit (1) auf. Die Leistungseinheiten (2, 3) sind unbeweglich an der Antriebseinheit befestigt und die Steuerungseinheit (1) ist beweglich an der Antriebseinheit über eine vibrationsfeste Stützeinrichtung (5) gestützt. Somit wird eine Steuerungsplatine (10) in Form einer dünnen Platte vorgesehen, die leicht Membranvibrationen erzeugt, wodurch die Steuerungseinheit, die empfindlich gegenüber Vibrationen ist, im Vibrationswiderstandsverhalten verbessert wird, wodurch die Struktur des Steuerungseinheitsabschnitts vibrationsfest gemacht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinheit einer Antriebseinheit, die Leistung aus einem elektrischen Motor entnimmt, und genauer eine Steuerungseinheit, die in Antriebseinheiten für elektrische Fahrzeuge und Antriebseinheiten für Hybridfahrzeuge verwendet wird.
In letzter Zeit wurden elektrische Antriebseinheiten entwickelt, in denen ein Steuerungseinheitsabschnitt, der aus einem Umrichter zur Steuerung eines elektrischen Motors (in der Beschreibung sind ein Motor und ein Generator, der ebenfalls als Motor betätigt wird, allgemein als elektrischer Motor bezeichnet) und eine Steuerungsvorrichtung zur integrierten Steuerung des Umrichters und der Antriebseinheit: zusammengesetzt ist, an einem Antriebseinheitsgehäuse angebracht. Das Antriebseinheitsgehäuse nimmt darin den elektrischen Motor auf. In dem Fall, dass eine Antriebseinheit, die mit einem derartigen Steuerungseinheitsabschnitt vereinigt ist, an einem Fahrzeug, insbesondere in einem Motorraum des Fahrzeugs, eingebaut ist, werden verschiedene Beschränkungen in Hinsicht auf das Anbringen (die Befestigung) um den Umrichter hervorgerufen, obwohl der Steuerungseinheitsabschnitt unwiderruflich vereinigt ist. Beispielsweise fallen der Bedarf zur Gewährleistung einer Knautschzone in Längsrichtung des Fahrzeugs, das Vorhandensein von seitlichen Teilen in seitlicher Richtung des Fahrzeugs und dergleichen unter diese Beschränkungen. Bisher wurde eine Antriebseinheit vorgeschlagen, in der ein Steuerurigseinheitsabschnitt einschließlich eines Umrichters usw. derart angeordnet ist, dass sie in aufwärts gerichteter Richtung des Fahrzeugs, in der die Beschränkungen relativ gering sind, von der Antriebseinheit aus angeordnet ist.

Wie es in der JP-A-2001-119898 beschrieben ist, ist ein Steuerungseinheitsabschnitt der Antriebseinheit derart aufgebaut, dass Schaltelement-Leistungsmodule eines Umrichters an einer Unterseite eines Umrichtergehäuses befestigt sind, der an der Oberseite eines Antriebseinheitsgehäuses befestigt ist und in der Form eines rechteckigen Zylinders mit einem Boden vorliegt. Glättungskondensatoren, die an dem Umrichter angebracht sind, sind an einer Befestigung, die aus einem mittleren Abschnitt einer Zylindertrommel eines Gehäuserahmens vorspringt, durch eine Halterung angebracht. Weiterhin ist eine Steuerungsplatine an der Oberseite der Trommel befestigt.

Die Anmelderin geht davon aus, dass, wenn die Positionierung des Steuerungseinheitsabschnitts in Bezug auf die Antriebseinheit zur Vereinigung damit als solches angebracht ist, Vibrationswiderstand oder Erschütterungswiderstand der angebrachten elektrischen Teile ein Problem ist, wenn der Steuerungseinheitsabschnitt während des Laufs eines Fahrzeugs Vibrationen (Schwingungen, Erschütterungen) ausgesetzt ist, wenn in Betracht gezogen wird, dass eine derartige vereinigte Struktur bei elektrischen Fahrzeugen angewendet wird. Außerdem ist, wenn in Betracht gezogen wird, dass eine derartige vereinigte Struktur bei Hybridfahrzeugen angewendet wird, der Steuerungseinheitsabschnitt weiterhin Maschinenvibrationen ausgesetzt ist, so dass das Vibrationswiderstandsverhalten ein ernstes Problem ist.

Weiterhin führt die Struktur, in der eine Steuerungsplatine an einer Oberseite des Steuerungseinheitsabschnitts angeordnet ist, zu einer Steuerungsplatine, die eine geringe Biegesteifigkeit aufweist und lediglich an ihrem Rand an einem Rahmen befestigt ist, da eine Stütze für die obersten Teile lediglich um die Trommel (drum) durch die Struktur des Gehäuserahmens bereitgestellt werden kann. Daher besteht die Befürchtung, dass möglicherweise Membranvibrationen (Membranschwingungen) erzeugt werden können, die die Steuerung beeinträchtigen, da ein Zentralabschnitt in einer derartigen Struktur leicht aufgrund von Vibrationen oder dergleichen einer Beugung unterzogen werden kann.

Die Erfindung ist auf eine derartige Situation gerichtet und weist als Aufgabe auf, das Vibrationswiderstandverhalten eines Steuerungseinheitsabschnitts zu verbessern, der mit einer elektrischen Antriebseinheit vereinigt ist.

Zum Lösen der vorstehend genannten Aufgabe wird erfindungsgemäß eine vibrationsfeste Vorrichtung für eine Steuerungseinheit bereitgestellt, in der ein Steuerungseinheitsabschnitt einer Antriebseinheit, die mit einem elektrischen Motor versehen ist, an der Antriebseinheit befestigt ist, um damit vereinigt zu werden, wobei der Steuerungseinheitsabschnitt eine Leistungseinheit und eine Steuerungseinheit aufweist, wobei die Leistungseinheit unbeweglich an der Antriebseinheit befestigt ist, und die Steuerungseinheit beweglich auf der Antriebseinheit unter Verwendung einer vibrationsfesten Einrichtung (vibrationsfesten Mechanismus) gestützt ist.

In dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist es vorteilhaft, wenn die Leistungseinheit eine Umrichtereinheit aufweist, wobei die Umrichtereinheit mit dem elektrischen Motor der Antriebseinheit über ein Verbindungsteil verbunden ist und das Verbindungsteil unbeweglich an der Antriebseinheit und der Leistungseinheit befestigt ist. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Leistungseinheit eine Umrichtereinheit aufweist, der Steuerungseinheitsabschnitt mit einem Gehäuse versehen ist, in dem zumindest die Umrichtereinheit untergebracht ist, und die Leistungseinheit auf dem Gehäuse gehalten wird. In diesem Fall ist das Gehäuse an die Antriebseinheit befestigt, um dadurch die Leistungseinheit unbeweglich in Bezug auf die Antriebseinheit zu machen.

Außerdem ist ein Aufbau möglich, bei dem die Steuerungseinheit über die vibrationsfeste Einrichtung auf der Leistungseinheit gestützt ist und durch die Leistungseinheit auf der Antriebseinheit gestützt ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Steuerungseinheit eine Steuerungsplatine aufweist, die an einem Sockel befestigt ist, um die Antriebseinheit zu steuern, und der Sockel über den vibrationsfesten Mechanismus auf der Antriebseinheit gestützt ist. Alternativ dazu ist ein Aufbau möglich, bei dem die Steuerungseinheit an einer Abdeckung eines Gehäuses des Steuerungseinheitsabschnitts befestigt ist, und die Abdeckung über den vibrationsfesten Mechanismus auf der Antriebseinheit befestigt ist. In diesen Fällen erdet ein flexibles Erdungsteil die Steuerungseinheit an die Antriebseinheit.

IN dem Fall, dass die Antriebseinheit eine Hybridantriebseinheit ist, die mit einer Brennkraftmaschine verbunden ist und mit ihr vereinigt ist, ist es vorteilhaft, dass die vibrationsfeste Einrichtung aus einem vibrationsfesten Material hergestellt ist und eine Resonanzfrequenz aufweist, die zumindest eine Grundfrequenz des Zündens des Zylinders der Brennkraftmaschine ist und höchstens eine Resonanzfrequenz der Schaltungsplatine ist.

Mit dem Aufbau gemäß einer ersten Ausgestaltung kann das Vibrationswiderstandsverhalten des Steuerungseinheitsabschnitts verbessert werden, da es möglich ist, die Steuerungseinheit mit der Steuerungsplatine vibrationsisolierend zu stützen, die in der Form einer dünnen Platte vorliegt und im Vergleich zu den anderen Bestandteilen des Steuerungseinheitsabschnitts leicht zum Biegen sowie zur Erzeugung von Membranvibrationen bei Resonanz bei Beaufschlagung von Vibrationen neigt.

Mit dem Aufbau gemäß einer zweiten Ausgestaltung gibt es keine Notwendigkeit dazu, die Verbindung zu dem elektrischen Motor, bei dem ein großer Strom verwendet wird, flexibel auszugestalten, da die Umrichtereinheit und das Verbindungsteil zu deren Verbindung mit dem elektrischen Motor in ein unbewegliches Verhältnis zu der Antriebseinheit und Leistungseinheit versetzt werden kann, so dass der Aufbau vereinfacht wird.

Mit dem Aufbau gemäß einer dritten Ausgestaltung kann der Steuerungseinheitsabschnitt leicht bearbeitet werden, da die Leistungseinheit mit der Antriebseinheit in einem Zustand vereinigt werden kann, in dem die Umrichtereinheit in dem Gehäuse des Steuerungseinheitsabschnitts aufgenommen ist.

Außerdem wird bei dem Aufbau gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung der Zusammenbau erleichtert, da die Leistungseinhit unbeweglich an das Gehäuse befestigt wird, indem einfach der Steuerungseinheitsabschnitt an die Antriebseinheit befestigt wird.

Bei dem Aufbau gemäß einer fünften Ausgestaltung kann das Vibrationswiderstandverhalten des Steuerungseinheitsabschnitts verbessert werden, während er kompakt ist, indem die Leistungseinheit und die Steuerungseinheit beim Zusammenbau gestapelt werden.

Bei dem Aufbau gemäß einer sechsten Ausgestaltung kann das Vibrationswiderstandverhalten des Steuerungseinheitsabschnitts verbessert werden, da die Schaltungsplatine, die in Form einer dünnen Platte vorliegt, die im Vergleich zu anderen Bestandteilen des Steuerungseinheitsabschnitts leicht zum Biegen sowie zur Erzeugung von Membranvibrationen bei Resonanz bei Beaufschlagen von Vibrationen neigt, an den Sockel befestigt ist, um eine hohe Biegesteifigkeit unter Verwendung der Biegesteifigkeit des Sockels bereitzustellen. Selbst wenn die Steuerungseinheit vibriert, kann das vibrationsfeste Material die Ausbreitung der Vibrationen zu der Steuerungsplatine dämpfen, so dass das Vibrationswiderstandverhalten des Steuerungsabschnitts insgesamt verbessert werden kann, indem die Steuerungsplatine geschützt wird, die gegenüber Vibrationen empfindlich ist.

Bei dem Aufbau gemäß einer siebten Ausgestaltung kann das Vibrationswiderstandverhalten des Steuerungseinheitsabschnitts verbessert werden, da der Steuerungseinheitsabschnitt mit der Schaltungsplatine, die in Form einer dünnen Platte vorliegt, die im Vergleich zu anderen Bestandteilen des Steuerungseinheitsabschnitts leicht zum Biegen sowie zur Erzeugung von Membranvibrationen bei Resonanz bei Beaufschlagen von Vibrationen neigt, an der Abdeckung befestigt ist, um eine hohe Biegesteifigkeit unter Verwendung der Biegesteifigkeit der Abdeckung bereitzustellen. Selbst wenn die Steuerungseinheit vibriert, kann das vibrationsfeste Material die Ausbreitung der Vibrationen zu der Steuerungsplatine dämpfen, so dass das Vibrationswiderstandverhalten des Steuerungsabschnitts insgesamt verbessert werden kann, indem die Steuerungsplatine geschützt wird, die gegenüber Vibrationen empfindlich ist.

Mit dem Aufbau gemäß einer achten Ausgestaltung kann die Steuerungseinheit zuverlässig ohne Behinderung der vibrationsfesten Eigenschaft der Steuerungseinheit geerdet werden.

Mit dem Aufbau gemäß einer neunten Ausgestaltung kann, obwohl die vibrationsfeste Stützeinrichtung aus einem einfachen vibrationsfesten Material hergestellt ist, dessen Größe in geeigneter Weise eingestellt werden, um eine Befestigung mit allgemeinen Befestigungseinrichtung wie Klemmen (bolting) oder dergleichen zu ermöglichen, als im Vergleich mit einer derartigen Größe, die sehr klein ist, wobei die Vibrationsfrequenz niedriger als die Vibrationsfrequenz während des Leerlaufs der Brennkraftmaschine eingestellt ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Es zeigen: 1 ein Blockschaltbild einer Systemstruktur einer Antriebseinheit für Hybridfahrzeuge gemäß der Erfindung,
2 eine axiale Teil-Querschnittsansicht der Antriebseinheit für Hybridfahrzeuge, mit der ein Steuerungseinheitsabschnitt einstückig gemacht wird,
3 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Steuerungseinheitsabschnitts, und
4 eine axiale Teil-Querschnittsansicht, die die Antriebseinheit für Hybridfahrzeuge darstellt, mit der ein Steuerungsabschnitt einstückig gemacht wird, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
1 zeigt als Blockschaltbild die Systemstruktur einer Antriebseinheit für Hybridfahrzeuge. Die Antriebseinheit weist als deren Hauptkomponenten einen Generator G, der auf einer ersten Achse angeordnet ist, einen Antriebsmotor M, der auf einer zweiten Achse angeordnet ist, ein Differential D, das auf einer vierten Achse angeordnet ist, und ein Planetengetriebe P auf, das auf der ersten Achse angeordnet ist und aus einem einzelnen Ritzel aufgebaut ist. Eine (nachstehend als Maschine bezeichnete) Brennkraftmaschine E, die mit dem Planetengetriebe P auf der ersten Achse gekoppelt ist, und der Generator G, koaxial mit der Brennkraftmaschine E, sind miteinander über das Planetengetriebe P zum Antrieb verbunden. Die Maschine E und der Generator G sind mit dem Differential D über ein Vorgelegeradmechanismus T auf einer dritten Achse zum Antrieb verbunden. Der Antriebsmotor M ist direkt mit dem Differential D über den Vorgelegeradmechanismus (Gegenzahnradmechanismus, counter gear mechanism) T verbunden. Weiterhin ist eine Freilaufkupplung F zur Vermeidung einer Rückwärtsrotation der Maschine E und eine Bremse B zur Vermeidung eines Leerlauf des Generators G ebenfalls in der Antriebseinheit enthalten.
Ein Fahrzeugsteuerungssystem der Antriebseinheit weist eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung U, die hauptsächlich das Fahrzeugsteuerungssystem bildet, einen Schaltungspositionssensor (Wählhebelpositionssensor) Sn1, ein Bremspedalsensor Sn2 und ein Beschleunigungspedalsensor (Fahrpedalsensor) Sn3 als Einrichtung zur Eingabe von Fahreranweisungen in die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, verschiedene Sensoren (einen Generatorrotorpositionssensor Sn4, einen Antriebsmotor-Rotorpositionssensor Sn5 oder dergleichen) als Einrichtung zur Eingabe verschiedener Informationen in Bezug auf Laufbedingungen des Fahrzeugs, eine Batterie Bt als Energiequelle, einen Antriebsmotorumrichter InM als Einrichtung zum Antrieb des Antriebsmotors M und einen Generatorumrichter InG zum Antrieb des Generators G auf .
Die Fahrzeugssteuerungsvorrichtung U mit einer CPU, einem Speicher usw. dient als Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des gesamten Fahrzeugs und ist mit einer Maschinensteuerungsvorrichtung U_E, einer Generatorsteuerungsvorrichtung U_G und einer Antriebsmotorsteuerungsvorrichtung U_M versehen. Die Maschinensteuerungsvorrichtung U_E weist eine CPU, einen Speicher usw. auf und ist über eine Signalleitung L_E mit der Maschine E zum Weiterleiten von Befehlsignalen wie einer Drosselklappenöffnung, einer Kraftstoffeinspritzmenge oder dergleichen zur Steuerung der Maschine E verbunden. Außerdem weist die Generatorsteuerungsvorrichtung U_G eine CPU, einen Speicher usw. auf und ist über eine Signalleitung LG mit dem Umrichter InG zur Weiterleitung eines Steuerungssignals zu dem Umrichter InG verbunden, um den Generator G zu steuern, der aus einem Dreiphasen-Wechselstrommotor (beispielsweise einem Permanentmagneten-Synchronmotor) aufgebaut ist. Außerdem ist die Antriebsmotorsteuerungsvorrichtung U_M über eine Signalleitung L_M mit dem Umrichter InM zur Weiterleitung eines Steuerungssignals zu dem Umrichter InM verbunden, um den Antriebsmotor M zu steuern, der aus einem Dreiphasen-Wechselstrommotor aufgebaut ist. Beide Umrichter InG und InM sind über eine Gleichspannungs-Energieleitung L_S mit der Batterie Bt verbunden und sind über Dreiphasen-Wechselstromenergieleitungen L_AG, L_AM (Dreiphasen U, V und W) mit Dreiphasenspulen der jeweiligen Statoren des Antriebsmotors M und des Generators G verbunden. Zusätzlich bezeichnet das Bezugszeichen C einen Glättungskondensator zur Unterdrückung von Schwankungen der Gleichspannung auf der Gleichspannungsenergieleitung L_S, um diese zu glätten.
Genauer wird der Umrichter InG auf der Grundlage eines PWM-Signals (Pulsdauermodulationssignals) gesteuert, das aus der Generatorsteuerungsvorrichtung U_G über die Signalleitung LG ausgegeben wird, und wandelt einen aus der Batterie Bt über die Gleichspannungsenergieleitung L_S zugeführten Gleichstrom während des Motorsbetriebs in Ströme I_UG, I_VG und I_WG der jeweiligen Phasen U, V und W um, um die jeweiligen Ströme I_UG, I_VG und I_WG den Dreiphasenspulen des Generators G über die Dreiphasen-Wechselstromenergieleitung L_AG zuzuführen. Während des Generatorbetriebs (Wiedergewinnungsbetriebs) werden die Ströme I_UG I_VG und I_WG der jeweiligen Phasen U, V und W, die in den Dreiphasenspulen des Generators G erzeugt werden, über die Dreiphasen-Wechselstromenergieleitung L_AG zugeführt, damit sie in Gleichströme umgewandelt werden, damit diese über die Gleichstromenergieleitung L_S zu der Batterie Bt weitergeleitet werden.
Der Umrichter InM wird auf der Grundlage eines aus der Antriebsmotorsteuerungsvorrichtung Um über die Signalleitung Lm aus gegebenen Steuerungssignals gesteuert und wandelt einen über die Gleichstromenergieleitung L_S aus der Batterie Bt zugeführten Gleichstrom in Ströme I_U _M, I_V _M, I_W _M der jeweiligen Phasen U, V und W während des Motorbetriebs um, um die jeweiligen Ströme I_U _M, I_V _M und I_W _M den Dreiphasenspulen des Antriebsmotors M über die Dreiphasen-Wechselstromenergieleitung L_AM zuzuführen. Während des Generatorbetriebs (Wiedergewinnungsbetriebs) werden die in den Dreiphasenspulen des Antriebsmotors M erzeugten Ströme I_U _M, I_V _M und I_W _M der jeweiligen Phasen U, V und W über die Dreiphasen-Wechselstromenergieleitung L_AM zugeführt, damit sie in Wechselströme umgewandelt werden, die zu der Batterie Bt über die Gleichstromenergieleitung L_S zuzuführen sind.
Von den verschiedenen Sensoren erfasst ein (nicht gezeigter) Batteriesensor an einer Signalleitung L_B eine Bedingung (den Zustand) der Batterie Bt, d.h. Batteriespannung (V_B), Batteriestrom (I_B), Batterietemperatur, Batterie-Restmenge (SOC: Ladezustand) usw. und führt derartige Informationen der Generatorsteuerungsvorrichtung U_G und der Antriebsmotorsteuerungsvorrichtung U_M zu. Der Maschinendrehzahlsensor Sn6 erfasst eine Maschinendrehzahl (N_E). Der Schaltungspositionssensor (Wählhebelpositionssensor) Sn1 erfasst eine Schaltposition (S_B) einer (nicht gezeigten) Auswahldrehzahlbetätigungseinrichtung. Der Farbpedalsensor Sn3 erfasst die Position eines Farbpedals, d.h. das Ausmaß der Betätigung (AP). Ein Bremspedalsensor Sn2 erfasst die Position eines Bremspedals, d.h. das Ausmaß der Betätigung (BP). Ein Maschinentemperatursensor Sn7 erfasst die Temperatur (t_E) der Brennkraftmaschine E. Ein Generatortemperatursensor Sn8 erfasst die Temperatur (t_G) des Generators G beispielsweise anhand der Temperatur der Spule. Ein Antriebsmotortemperatursensor Sn9 erfasst die Temperatur (t_M) des Antriebsmotors M beispielsweise anhand der Temperatur der Spule. Jeweilige Stromsensoren Sn10 bis Sn13 der Dreiphasen-Wechselstromenergieleitungen L_AG und L_AM dienen als Stromsensoren zur Erfassung von Stromwerten von zwei Phasen unter den drei Phasen, d.h. I_UG, I_VG, I_VM und I_VM.
Somit führt die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung U verschiedene arithmetische Verarbeitungen aus, wie beispielweise: Weiterleiten eines Maschinensteuerungssignals zu der Maschinensteuerungsvorrichtung U_E, um Fahren/Halten der Brennkraftmaschine E einzustellen, Lesen einer Rotorposition (θ_G) des Generators G zur Berechnung einer Rotationsfrequenz des Generators, Lesen einer Rotorposition (θ_M) des Antriebsmotors M zur Berechnung einer Rotationsfrequenz des Antriebsmotors, Berechnung einer Maschinendrehzahl auf der Grundlage des Verhältnisses dazwischen, Einstellen einer Soll-Maschinendrehzahl durch die Maschinensteuerungsvorrichtung U_E zur Darstellung eines Sollwerts der Maschinendrehzahl, Einstellen einer Soll-Rotationsfrequenz des Generators und eines Soll-Drehmoments des Generators durch die Generatorsteuerungsvorrichtung U_G, Einstellen eines Solldrehmoments des Antriebsmotors und eines Drehmomentkorrekturwerts des Antriebsmotors durch die Antriebsmotorsteuerungsvorrichtung U_M oder dergleichen.
An der Antriebseinheit sind ebenfalls eine Hydraulikschaltung zur hydraulischen Steuerung der Bremse B des Getriebestrangs und Schmierung und Kühlen jeweiliger Mechanismen, sowie eine Hydraulikschaltungsvorrichtung zur Steuerung der Hydraulikschaltung vorgesehen, die nicht dargestellt sind. In Bezug darauf weist die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung U Speicherinformationen zur Steuerung der Hydraulikschaltungsvorrichtung mittels Steuerung mit einem Solenoidsignal und einer Arithmetikverarbeitungseinrichtung auf.
Wie aus der Systemstruktur hervorgeht, kann gesagt werden, dass obwohl beide Umrichter InG und InM sowie der für beide gemeinsam vorgesehene Glättungskondensator C zusätzlich zu der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung U funktionell ein Steuerungsvorrichtungskonzept für die Antriebseinheit bilden, beide Umrichter InG und InM an den Energieleitungen zwischengeordnet sind, die durch die Generatorsteuerungsvorrichtung U_G und die Antriebsmotorsteuerungsvorrichtung Um zu steuern sind, und der Glättungskondensator C ein Element ist, das gleichermaßen zwischen den Energieleitungen angeordnet ist, so dass eine substanzielle Einheit, die die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung U bildet, zur tatsächlichen Ausführung einer Signalsteuerung definiert ist, um eine Steuerungsvorrichtung im engen Sinne zu bilden, und als Steuerungseinheit bezeichnet wird, wobei die Umrichtereinheiten, die beide Umrichter InG und InM bilden, als Energieeinheit einschließlich einer Einheit bezeichnet werden, die aus dem Glättungskondensator C zusammengesetzt ist, und alle diese Einheiten werden allgemein als Steuerungseinheitsabschnitt bezeichnet.
2 zeigt eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung der Struktur der Antriebseinheit, und 3 zeigt eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Struktur des Steuerungseinheitsabschnitts, der gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus einer Steuerungseinheit 1, einer Umrichtereinheit 2 und einer Kondensatoreinheit 3 zusammengesetzt ist. Die Steuerungseinheit 1 weist eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) auf, die hauptsächlich aus einem Speicher zum Speichern verschiedener Programme zur Steuerung der Steuerungsvorrichtung und Daten sowie einem Mikrocomputer zusammengesetzt ist. Strukturell weist sie eine Steuerungsplatine 10, die verschiedene in einer Schaltung angeordnete Funktionschips enthält, und eine Halterung 11 als einen Sockel (Basis) auf, auf dem die Funktionschips angebracht sind. Die Umrichtereinheit 2, die Schalt-Schaltungen für beide Umrichter InG und InM bildet, weist Schaltelement-Leistungsmodule 20g und 20m für den Generator G und dem Antriebsmotor M, die aus Schaltungsplatinen mit Schalttransistoren und zugehörigen Schaltungschips darauf zusammengesetzt sind, und einen Sockel 21, an dem diese angebracht sind. Glättungskondensatoren 30 in einem Gleichstromschaltungsabschnitt sind separat von den Modulen 20g und 20m positioniert und mit diesem über eine Verteilerschienenplatte (bus panel) 41 verbunden und sind an einer separaten Halterung 31 angebracht, um die Kondensatoreinheit 3 zu bilden. Die Umrichtereinheit 2, die Kondensatoreinheit 3 und die Steuerungseinheit 1 sind in der gegebenen Reihenfolge an einem Antriebseinheitsgehäuse 9 angebracht, in dem der Generator G, der Antriebsmotor M, das Planetengetriebe P, das Differential D, der Vorgelegeradmechanismus T, die Bremse B und die Freilaufkupplung F untergebracht sind, wie es in 1 gezeigt ist.
Ein Rahmen 21, der als Sockel für die Umrichtereinheit 2 dient, ist aus einem Guss aus einem Aluminiummaterial zur Wärmeableitung und wegen des leichten Gewichts hergestellt. Der Rahmen 21 weist eine im wesentlichen kastenförmigen Struktur mit einer Unterseite und niedrigen Seitenwänden (Seitenwände mit beschränkter Höhe) auf, in die die zwei Schaltelementleistungsmodule 20g und 20b benachbart zueinander angeordnet sind (die Module sind in einer Richtung parallel zu der Ebene gemäß 2 angeordnet und überlappen sich einander, so dass deren Bezugszeichen zusammen mit dem einen der gezeigten Module geschrieben sind). Anschlüsse 42 sind als sechs Verbindungsanschlüsse zur Verbindung der Dreiphasen-Wechselstromenergieleitungen L_AG und L_AM (vgl. 1) parallel zu dem Modulen und an einer Seite der Module angeordnet. Nabenabschnitte (boss portions) 31a, die mit Gewindelöchern gebildet sind, sind an vier Ecken des Rahmens 21 und zentral an einer Seite der drei Pol-Wechselstromanschlüssen 42 angeschlossen und dienen zur Befestigung der Halterung 31, die als Befestigungssockel für die Glättungskondensatoren 30 dient.
Die Schaltelement-Leistungsmodule 20g und 20m sind in engem Kontakt mit einer bearbeiteten Oberfläche einer oberen Oberfläche eines Kühlblechs gebracht, das einstöckig mit einer Wand mit angehobener Unterseite des Gehäuserahmens 21 geformt ist. In dem Gehäuserahmen 21 sind die Schaltelementleistungsmodule 20g und 20m untergebracht. Die Schaltelementleistungsmodule 20g und 20m sind fest direkt an die bearbeitete Oberfläche genietet, um einen maximalen Oberflächenkontakt zu gewährleisten.
Um einen Kontakt der Schaltelementleistungsmodule 20g und 20m mit dem Kühlblech herzustellen, das an der unteren Wand des Gehäuserahmens 21 bereitgestellt ist, um die Schaltelementleistungsmodule 20g und 20m zu kühlen, da die Schaltelementleistungsmodule große Ströme verwenden, so dass eine große Wärmemenge aufgrund ihres elektrischen Aufbaus erzeugt wird, ist der Steuerungseinheitsabschnitt gemäß diesem Ausführungsbeispiel derart aufgebaut, dass die Schaltelementleistungsmodule 20g und 20m an der unteren Wand in dem untersten Bereich des Steuerungseinheitsabschnitts ausgerichtet und angeordnet sind, darüber die Kondensatoren 30 für die Glättungsschaltungen der Umrichter wie vorstehend beschrieben angeordnet sind, und weiter darüber die Steuerungsplatine 10 angeordnet ist. Die Glättungskondensatoren 30 und die Steuerungsplatine 10 erstrecken sich oberhalb des Gehäuserahmens 21, wobei eine Abdeckung, die sich derart aufwärts erstreckt, dass diese Elemente abgedeckt sind, einen oberen Abschnitt des Gehäuserahmens 21 abdeckt.
Die Anordnung wendet ein System mit Zirkulieren eines ATFs (automatischen Getriebefluids) innerhalb des Getriebegehäuses 9 zum Schmieren der jeweiligen Mechanismen der Antriebseinheit und zum Kühlen des Antriebsmotors M sowie des Generators G an. Das ATF wird mittels Wärmetausch mit einem getrennten Kühlmittel gekühlt (beispielsweise wird Wasser, Antifrierlösung oder dergleichen dafür verwendet). Ein System zur einstöckigen Anordnung des Steuerungseinheitsabschnitts an der Antriebseinheit und zum Kühlen desselben mittels Wärmetausch mit einem Kühlmittel derart, dass ein Strömungsraum für das ATF und das Kühlmittel, die miteinander über eine mit Ausstrahlungsrippen versehene Wärmetauschwand in Kontakt stehen, ist in einer Verbindung der Antriebseinheit und der Steuerungseinheitsabschnitts definiert.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind drei Glättungskondensatoren 30 vorgesehen und derart angeordnet, dass sie seitlich der Halterung 31 fluchten (ausgerichtet sind). Die Halterung 31 ist im wesentlichen plattenförmig mit einer Rippenstruktur im Hinblick auf die Wärmeabführung, auf geringes Gewicht und auf hohe Steifigkeit vorgesehen. Die Halterung 31 ist weiterhin mit einem Glättungskondensatorspeicherabschnitt geformt, der derart aufgebaut ist, dass er sich von einer Plattenoberfläche aufwärts erstreckt und die Form eines horizontalen Zylinders annimmt. Der horizontale Zylinder ist an jedem der vier Ecken vorgesehen, und die Halterung 31 weist Klemmabschnitte 31b im Zusammenhang mit den horizontalen Zylindern auf. Die Klemmabschnitte 31b sind mit Nieteneinstecköffnungen (Bolzeneinstecköffnungen) gebildet, die derart positioniert sind, dass sie mit den Befestigungen des Rahmens 21 übereinstimmen. Außerdem sind sechs sich aufwärts erstreckende Nabenabschnitte 31a vorgesehen, ein Nabenabschnitt 31a an jedem der vier Ecken zum Inneren der Klemmabschnitte 31b sowie an zwei Stellen, die im wesentlichen in der Mitte zwischen den vier Ecken liegen. Die Nabenabschnitte 31a sind mit Gewindelöchern gebildet, um als Befestigung für die Steuerungseinheit 1 zu dienen. Die jeweiligen Glättungskondensatoren 30 sind in den Speicherabschnitt der auf diese Weise aufgebauten Halterung 31 eingepasst, und sind durch Bolzenanschläge verriegelt und befestigt, die an Endoberflächen der Anschlüsse für die Halterung 31 angebracht sind.
Die Steuerungsplatine 10 ist mittels Schrauben an eine obere Oberfläche der Halterung 11 befestigt. Die Halterung 11 ist im wesentlichen plattenförmig und weist im Hinblick auf die Wärmeabfuhr, geringes Gewicht und hohe Festigkeit in derselben Weise wie die Halterung 31 eine Rippenstruktur auf. Klemmabschnitte 11a für eine vibrationsfeste (vibration proof, schwingungsfeste, erschütterungssichere) Stützeinrichtung 5 sind an vier Ecken der Halterung 11 in einem derartigen positionellen Verhältnis angeordnet, dass sie den Abschnitten 31a der Halterung 31 entsprechen, an der die Glättungskondensatoren 30 angebracht sind. Die Abschnitte der Halterung 11, an die die Steuerungsplatine 10 angebracht ist, springt etwas aus der oberen Oberfläche der Klammer 11 vor. Diese Nabenabschnitte sind im wesentlichen bei konstanten Intervallen an 14 Stellen (die in 3 durch die Position von Schraubenköpfen angegeben sind) in Längs- und Querrichtungen vorgesehen. Zwei separate Klemmabschnitte (die in 3 durch die Steuerungsplatine 10 abgedeckt sind) sind an Positionen angeordnet, die frei von den Nabenabschnitten sind, die in ein derartiges positionelles Verhältnis zu bringen sind, dass sie den Befestigungen 31a der Halterung 31 entsprechen. Die vibrationsfesten Stützeinrichtungen 5 sind an den Klemmabschnitten 11a insgesamt an sechs Stellen angeordnet. Das heißt, dass die Steuerungseinheit 1 durch die vibrationsfeste Stützeinrichtung 5 auf der Antriebseinheit gestützt ist. Zusätzlich bedeutet die Antriebseinheit, an der die vibrationsfeste Stützeinrichtung 5 angebracht sind, gemäß der Erfindung nicht notwendigerweise nur den Aufbau einer Antriebseinheit im strengen Sinne, sondern weist ebenfalls diejenigen Teile auf, die fest einstückig mit der Steuerungsvorrichtung befestigt sind und als Zwischenteile zum Stützen dienen, selbst falls derartige Teile wie gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einer Seite des Steuerungseinheitsabschnitts vorhanden sind.
Die Steuerungseinheit 1 wird über die vibrationsfesten Stützeinrichtungen 5 auf der Antriebseinheit gestützt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Steuerungseinheit 1 an die Leistungseinheiten 2 und 3 über die vibrationsfesten Stützeinrichtungen 5 befestigt und wird über die Leistungseinheiten 2 und 3 auf der Antriebseinheit gestützt. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist die Steuerungseinheit 1 an der Halterung 11 befestigt, wobei die Halterung 11 einen Sockel für die Steuerungsplatine 10 bereitstellt. Die Halterung 11 wird durch die vibrationsfeste Stützeinrichtung 5 auf der Antriebseinheit gestützt.
Die vibrationsfesten Stützeinrichtungen 5 sind aus elastischen Körpern 53, die aus Vibrationsfestungsmaterialien wie Gummi oder dergleichen hergestellt sind, zusammengesetzt, und die Antriebseinheit ist eine Hybridantriebseinheit, die einstückig mit der Brennkraftmaschine E verbunden ist (vgl. 1). Daher ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Resonanzfrequenz der elastischen Körper 53 zumindest eine Grundfrequenz der Zündung der Zylinder der Brennkraftmaschine und höchstens eine Resonanzfrequenz der Steuerungsplatine 10. Da die elastischen Körper 53 somit aus einem isolierenden Material wie Gummi oder dergleichen zusammengesetzt sind, so dass dadurch ein Erden (Verbindung an Masse) an den Klemmabschnitten unmöglich ist, wird ein Erden der Steuerungseinheit 1 an die Antriebseinheit durch eine Vielzahl separater Erdungsleiter 40 zur Verbindung des Sockels 11 mit dem Rahmen 21 hergestellt. Die Erdungsleiter 40 sind aus einem metallischen Maschendraht, beispielsweise Litzendraht, der durch Umwickeln von Kupferdrähten geformt sind, zusammengesetzt, da es einen Bedarf nach Flexibilität gibt, um eine relative Bewegung zwischen den Verbindungen an beiden Enden ohne Widerstand und Erden (Masseschluss) zu ermöglichen, wobei dieser Draht stabil ist und einen geringen Erdungswiderstand bereitstellt.
Genauer weist die vibrationsfeste Stützeinrichtung 5 einen Ring (Manschette) 52 auf, die an dem äußeren Rand eines Klemmbolzen 55 angepasst ist, ein Dämpfteil, das aus einem vibrationsfesten Material zusammengesetzt ist, um einen elastischen Körper 53, der aus Gummi oder dergleichen hergestellt ist, bereitzustellen, wobei der elastische Körper 53 einen zylinderförmigen Abschnitt mit einem inneren Durchmesser, der auf einen äußeren Rand des rings 52 gepasst ist, und einen äußeren Durchmesser, der in eine Befestigungsöffnung passt, die an dem Klemmabschnitt 11a der Halterung 11 gebildet ist, sowie ein Paar Flansche aufweist, die radial nach außen von beiden Enden des zylinderförmigen Abschnitts verlaufen, und einen flachen Dichtungsring 56 auf, der gegen eine Endoberfläche des rings 52 anstößt. Zusätzlich ist ein oberer Flansch des elastischen Körpers 53 separat von dem restlichen Abschnitt gebildet, um den Zusammenbau zu erleichtern.
Die auf diese Weise aufgebaute vibrationsfeste Stützeinrichtung 5 ist in einem Zustand befestigt, in dem ein Klemmen der Klemmbolzen 55 beide Enden des rings 52 in Druckkontakt mit der Halterung 31 und dem flachen Dichtungsring 56 bringt. Ein derartiges Verriegeln (bolting) bewirkt, dass der elastische Körper 53 axial in einer geeigneten Lastbedingung zwischen den Nabenabschnitten 31a der Halterung 31 und den flachen Dichtungsringen 56 zusammengepresst wird, wodurch die Klammer 11 elastisch auf der Halterung 31 durch die Kompressionskräfte der Flanschpaare des elastischen Körpers 53 gestützt wird.
Wenn in diesem Zustand eine Vibrationslast (Schwingungslast) aufgebracht wird, bewirkt die Phasendifferenz in der Vibration zwischen der Antriebseinheit und der Steuerungseinheit 1, dass die Halterung 11 sich relativ zu der Halterung 31 axial bewegt. Während dieser Bewegung wird die Lastenergie als Energie durch Kompression eines Flansches aus dem Flanschpaar des elastischen Körpers 53 und Verlängerung des anderen Flansches aus dem Flanschpaar absorbiert.
Wie es vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, kann der Steuerungseinheitsabschnitt im Vibrationswiderstandverhalten gemäß dem Ausführungsbeispiel verbessert werden, da es möglich ist, vibrationsisolierend die Steuerungseinheit 1 zu stützen, die die Steuerungsplatine 10 aufweist, die plattenförmig ist und im Vergleich zu anderen Teilen des Steuerungseinheitsabschnitts leicht zum Biegen neigen kann und leicht zur Erzeugung von Membranvibrationen aufgrund des Widerstandes neigen kann, wenn Vibrationen aufgebracht werden.
Außerdem kann der Steuerungseinheitsabschnitt im Hinblick auf das Vibrationswiderstandsverhalten verbessert werden, wobei der Steuerungseinheitsabschnitt durch einen Aufbau kompakt ausgeführt wird, indem die Leistungseinheiten 2, 3 und die Steuerungseinheit 1 übereinander gestapelt sind.
Da außerdem die Steuerungsplatine 10, die plattenförmig ist und im Vergleich zu anderen Teilen des Steuerungseinheitsabschnitts leicht zum Biegen neigt und aufgrund einer Resonanz bei Aufbringen von Vibrationen leicht zu Membranvibrationen neigt, an den Sockel 11 befestigt ist, um die Biegesteifigkeit unter Verwendung der Steifigkeit der Basis 11 zu erhöhen, kann das Vibrationswiderstandsverhalten der Steuerungseinheit 1 verbessert werden. Außerdem können, selbst wenn der Steuerungseinheitsabschnitt vibriert, die elastischen Körper 53 die Ausbreitung von Vibrationen auf die Steuerungsplatine 10 dämpfen, so dass das Vibrationswiderstandsverhalten des Steuerungseinheitsabschnitts insgesamt aus dem vorstehend beschriebenen Grund geschützt verbessert werden kann, indem die gegenüber Vibrationen empfindliche Steuerungsplatine 10 wird.
Obwohl die vibrationsfeste Stützeinrichtung 5 aus dem einfachen vibrationsfesten Material der elastischen Körper 53 zusammengesetzt ist, kann deren Größe in geeigneter Weise eingestellt werden, um eine Befestigung durch Verriegeln zu ermöglichen, als im Vergleich mit einer derartigen Größe, die sehr klein ist, bei der eine Einstellung der Vibrationsfrequenz niedriger als die Vibrationsfrequenz beim Leerlauf der Brennkraftmaschine eingestellt wird.
Mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Steuerungseinheit vibrationsisolierend auf der Halterung 31 und somit auf der Antriebseinheit, d.h. auf dem Antriebseinheitsgehäuse 9 über die Halterung 31 und dem Gehäuserahmen 21 vibrationsisolierend gestützt, jedoch kann die vibrationsisolierende Stützung der Steuerungseinheit 1 mittels anderer Teile hergestellt werden. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in 4 dargestellt. Gemäß 4 ist die Steuerungseinheit 1 an der Abdeckung 22 des Rahmens 21 befestigt, in dem der Steuerungseinheitsabschnitt untergebracht ist. Die Abdeckung wird auf dem Rahmen 21 vibrationsisolierend gestützt, mit dem Ergebnis, dass die Steuerungseinheit 1 vibrationsisolierend auf der Antriebseinheit gestützt ist.
In diesem Fall ist die Platine 10 der Steuerungseinheit 1 direkt auf der Abdeckung 22 beispielsweise mittels Schrauben ohne das Medium irgendeines Sockels befestigt. Die vibrationsfeste Stützeinrichtung 5 ist unter Verwendung einer Bolzenklammer auf einem Dichtungsteil angeordnet, das zwischen passenden Oberflächen der Abdeckung 22 und des Gehäuserahmens 21 eingefügt ist. In diesem Fall ist ein elastischer Körper 53 aus einem vibrationsfestem Material der vibrationsfesten Stützeinrichtung 5 derart aufgebaut, dass er einen ringförmigen dicken Wandabschnitt aufweist, wobei eine äußere umlaufende Nut davon in eine Bolzeneinstecköffnung der Abdeckung 22 in einer Bolzenklammerposition eingepasst ist, und ein Ring (eine Manschette) 52 ist in eine Öffnung des dicken Wandabschnitts eingepasst. Mit der vibrationsfesten Stützeinrichtung 5 ist der elastische Körper 53 in einem vorbestimmten Kompressionszustand durch Verriegeln platziert, durch das der ringförmige dicke Wandabschnitt zwischen einem Flanschabschnitt eines angeflanschten Bolzens 55 und einer Gegenoberfläche des Gehäuserahmens 21 zusammengepresst ist. Die Abdeckung 22 ist in den elastischen Körper 53 eingesetzt und wird in einer schwebenden (floating) Position relativ zu dem Gehäuserahmen 21 gestützt. Zusätzlich sind Erdungsleiter gemäß diesem Ausführungsbeispiel dieselben wie diejenigen gemäß dem vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, weshalb sie in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
Außerdem bewirkt gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn eine Vibrationslast beaufschlagt wird, die Phasendifferenz in der Vibration zwischen der Antriebseinheit und der Steuerungseinheit 1, dass die Abdeckung 22, die einstückig mit der Steuerungseinheit 1 hergestellt ist, sich axial relativ zu dem Gehäuserahmen 21 bewegt. Während der axialen Bewegung wird die Lastenergie als Energie zur Kompression durch einen Flansch aus dem Flanschpaar des elastischen Körpers 53 und zur Verlängerung des anderen Flansches aus dem Flanschpaar absorbiert.
Das Vibrationswiderstandsverhalten des Steuerungseinheitsabschnitts kann ebenfalls im gemäß diesem Ausführungsbeispiel verbessert werden, da es möglich ist, die Steuerungseinheit vibrationsisolierend zu stützen, die die Steuerungsplatine 10 aufweist, die plattenförmig ist und im Vergleich zu anderen Teilen des Steuerungseinheitsabschnitts leicht zum Biegen neigt und aufgrund von Resonanz bei Beaufschlagung von Vibrationen leicht Membranvibrationen erzeugt. Da die Steuerungsplatine 10, die plattenförmig ist und im Vergleich zu anderen Teilen des Steuerungseinheitsabschnitts leicht zum Biegen neigt und leicht Membranvibrationen aufgrund von Resonanz bei Aufbringen von Vibrationen erzeugt, an der Abdeckung 22 befestigt ist, um unter Verwendung der Festigkeit der Abdeckung 22 eine hohe Festigkeit zu erlangen, kann das Vibrationswiderstandsverhalten der Steuerungseinheit 1 verbessert werden. Außerdem kann, obwohl die vibrationsfeste Stützeinrichtung 5 durch den einfachen elastischen Körper 53, der aus einem vibrationsfesten Material hergestellt ist, bereitgestellt ist, dessen Größe geeigneter Weise eingestellt werden, um eine Befestigung durch Verriegeln im Vergleich zu einer derartigen Größe zu ermöglichen, die sehr klein ist, bei der die Vibrationsfrequenz niedriger als die Vibrationsfrequenz während des Leerlaufs der Brennkraftmaschine eingestellt ist.
Obwohl die Erfindung ausführlich vorstehend auf der Grundlage der Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, gemäß denen die Erfindung auf einer Antriebseinheit für Hybridfahrzeuge angewendet wird, ist die Erfindung nicht auf derartige Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auf alle Antriebseinheiten wie ein elektrisches Fahrzeug oder dergleichen angewandt werden, bei dem zumindest ein elektrischer Motor verwendet wird und dessen Steuerungseinheit einstückig mit einer Antriebseinheit ausgeführt wird. Weiterhin kann die Erfindung ebenfalls umgesetzt werden, während die Struktur in verschiedener Weise innerhalb des Umfangs variiert wird, der in den Patentansprüchen beschrieben ist, so dass in dem Fall, in dem eine Steuerungseinheit und eine Energieeinheit einstückig aufgebaut sind, die vibrationsfeste Stützeinrichtung an einer Befestigung einer Antriebseinheit und eines Steuerungseinheitsabschnitts angeordnet werden, und in dem Fall, dass eine Steuerungseinheit in eine Vielzahl von Einheiten zur Steuerung einer Brennkraftmaschine und zur Steuerung eines elektrischen Motors oder dergleichen unterteilt ist, die vibrationsfeste Stützeinrichtung an jeder Einheit oder einer speziellen Einheit angewendet werden kann.
Ein einstückig mit einer elektrischen Antriebseinheit ausgeführter Steuerungseinheitsabschnitt wird im Vibrationswiderstandsverhalten verbessert. In einer elektrischen Antriebseinheit, mit der ein Steuerungseinheitsabschnitt der Antriebseinheit, die mit einem elektrischen Motor versehen ist, an dem Steuerungseinheitsabschnitt befestigt ist und einstückig ausgeführt ist, weist der Steuerungseinheitsabschnitt Leistungseinheiten 2, 3 und eine Steuerungseinheit 1 auf. Die Leistungseinheiten 2, 3 sind unbeweglich an die Antriebseinheit befestigt und die Steuerungseinheit 1 ist beweglich an der Antriebseinheit über eine vibrationsfeste Stützeinrichtung 5 gestützt. Somit wird eine Steuerungsplatine 10 in Form einer dünnen Platte vorgesehen, die leicht Membranvibrationen erzeugt, wodurch die Steuerungseinheit, die empfindlich gegenüber Vibrationen ist, im Vibrationswiderstandsverhalten verbessert wird, wodurch die Struktur des Steuerungseinheitsabschnitts vibrationsfest gemacht wird.

Claims

Vibrationsfeste Vorrichtung für eine Steuerungseinheit, in der ein Steuerungseinheitsabschnitt einer Antriebseinheit, die mit einem elektrischen Motor (M) versehen ist, an der Antriebseinheit befestigt ist, um damit vereinigt zu werden, wobei der Steuerungseinheitsabschnitt aufweist: eine Leistungseinheit (2, 3), und eine Steuerungseinheit (1), wobei die Leistungseinheit unbeweglich an der Antriebseinheit befestigt ist, und die Steuerungseinheit beweglich auf der Antriebseinheit unter Verwendung einer vibrationsfesten Einrichtung (5) gestützt ist.
Vibrationsfeste Vorrichtung für eine Steuerungseinheit nach Anspruch 1, wobei die Leistungseinheit eine Umrichtereinheit (2) aufweist, wobei die Umrichtereinheit mit dem elektrischen Motor (M) der Antriebseinheit über ein Verbindungsteil (L_AM) verbunden ist und das Verbindungsteil unbeweglich an der Antriebseinheit und der Leistungseinheit befestigt ist.
Vibrationsfeste Vorrichtung für eine Steuerungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Leistungseinheit eine Umrichtereinheit (2) aufweist, der Steuerungseinheitsabschnitt mit einem Gehäuse (9) versehen ist, in dem zumindest die Umrichtereinheit (2) untergebracht ist, und die Leistungseinheit auf dem Gehäuse gehalten wird.
Vibrationsfeste Vorrichtung für eine Steuerungseinheit nach Anspruch 3, wobei das Gehäuse (9) an die Antriebseinheit befestigt ist, um dadurch die Leistungseinheit unbeweglich in Bezug auf die Antriebseinheit zu machen.
Vibrationsfeste Vorrichtung für eine Steuerungseinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Steuerungseinheit (1) über die vibrationsfeste Einrichtung (5) auf der Leistungseinheit gestützt ist und durch die Leistungseinheit auf der Antriebseinheit gestützt ist.
Vibrationsfeste Vorrichtung für eine Steuerungseinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Steuerungseinheit (1) eine Steuerungsplatine (10) aufweist, die an einem Sockel (11) befestigt ist, um die Antriebseinheit zu steuern, und der Sockel über den vibrationsfesten Mechanismus (5) auf der Antriebseinheit gestützt ist.
Vibrationsfeste Vorrichtung für eine Steuerungseinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Steuerungseinheit (1) an einer Abdeckung (22) eines Gehäuses (21) des Steuerungseinheitsabschnitts befestigt ist, und die Abdeckung über den vibrationsfesten Mechanismus (5) auf der Antriebseinheit befestigt ist.
Vibrationsfeste Vorrichtung für eine Steuerungseinheit nach Anspruch 1, wobei ein flexibles Erdungsteil die Steuerungseinheit an die Antriebseinheit erdet.
Vibrationsfeste Vorrichtung für eine Steuerungseinheit nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit eine Hybridantriebseinheit ist, die mit einer Brennkraftmaschine verbunden ist und mit ihr vereinigt ist, und die vibrationsfeste Einrichtung aus einem vibrationsfesten Material hergestellt ist und eine Resonanzfrequenz aufweist, die zumindest eine Grundfrequenz des Zündens des Zylinders der Brennkraftmaschine ist und höchstens eine Resonanzfrequenz der Schaltungsplatine ist.
Vibrationsfeste Befestigung für eine empfindliche elektronische Vorrichtung an einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, wobei die Befestigung aufweist: eine Sockeleinheit (11), die unbeweglich an der Antriebseinheit befestigt ist, wobei die Sockeleinheit zumindest zwei Nabenabschnitte aufweist und jeder Nabenabschnitt eine Öffnung darin aufweist, und eine Befestigungsanordnung für jeden Nabenabschnitt, wobei die empfindliche elektronische Einheit eine Öffnung aufweist, die dadurch verläuft und mit der Öffnung in Halteeinrichtung angebracht ist, entweder der Dichtungsring oder der Flansch den elastischen Körper zusammendrückt.
Vibrationsfeste Befestigung nach Anspruch 10, wobei der elastische Körper (53) einen ersten ringartigen Abschnitt aufweist, der benachbart zu dem Dichtungsring oder dem Flansch ist, und einen zweiten Abschnitt aufweist, der eine zylinderhutförmige Form mit einer Halterung aufweist, die durch den Zylinder verläuft, um den Ring (52) aufzunehmen.
Vibrationsfeste Befestigung nach Anspruch 10, wobei der elastische Körper (53) eine einzelne zylindrische Struktur mit einer Öffnung zur Aufnahme des Rings ist.
Vibrationsfeste Befestigung nach Anspruch 10, wobei die zumindest zwei Nabenabschnitte vier Nabenabschnitte sind.
Vibrationsfeste Befestigung nach Anspruch 10, wobei die Öffnungen in der empfindlichen elektronischen Einheit (1, 10) im wesentlichen an deren Ecken angeordnet sind, und die Nabenabschnitte gleichermaßen im wesentlichen gegenüberliegend an den Ecken der empfindlichen elektronischen Steuerungseinheit angeordnet sind.
Vibrationsfeste Befestigung nach Anspruch 10, wobei die Sockeleinheit zumindest einen zusätzlichen Nabenabschnitt zusätzlich zu den vier Nabenabschnitten aufweist, wobei der zumindest eine zusätzliche Nabenabschnitt im wesentlichen symmetrisch und zentral relativ zu zumindest zwei der vier Nabenabschnitte positioniert ist, und die empfindliche elektronische Einheit eine Öffnung entsprechend jedem zusätzlichen Nabenabschnitt des zumindest einen zusätzlichen Nabenabschnitt aufweist.