JP4119779B2 - 車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置 - Google Patents
車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4119779B2 JP4119779B2 JP2003085608A JP2003085608A JP4119779B2 JP 4119779 B2 JP4119779 B2 JP 4119779B2 JP 2003085608 A JP2003085608 A JP 2003085608A JP 2003085608 A JP2003085608 A JP 2003085608A JP 4119779 B2 JP4119779 B2 JP 4119779B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air compressor
- control device
- vehicle
- element group
- switching element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されるエアコンプレッサ用モータを駆動制御する車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5に従来の車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置の電気的構成の一例を示す。同図において、車両に搭載されるエアコンプレッサを駆動する三相モータ2を制御する車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置1は、バッテリ10と、リアクタL0、L1、L2、L3と、三相モータ2の各固定子巻線20(U相)、21(V相)、22(W相)に供給する電流を制御するために各相毎に設けられたスイッチング素子群としてのパワートランジスタQ1〜Q6と、このパワートランジスタQ1〜Q6にそれぞれ、並列接続されたフライホイールダイオードD1〜D6と、コンデンサC1〜C3からなるインバータ回路を有している。
実際にはこの他に車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置1は、パワートランジスタに駆動信号を出力するゲート駆動回路、ゲート駆動回路を制御する制御回路等を有しているが、図5では省略してある。
【0003】
上記構成において、パワートランジスタQ1〜Q6の動力源となるエネルギー蓄積要素であるリアクタ12、13、14、コンデンサC1、C2、C3は三相モータ2の各相毎に対応して設けられていた。(例えば、特許文献1参照。)
【0004】
【特許文献1】
特開2002−165466号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置では、三相負荷である三相モータの各相毎に対応してリアクタ、コンデンサを設けていたために、三相モータの特定の相、例えば、U相に電流を供給する際に使用されるエネルギー蓄積要素としてのリアクタL3及びコンデンサC1以外のリアクタL1、L2及びコンデンサC2、C3は、エネルギーを蓄積したままの状態にあり、この結果、三相モータに供給する出力電流に含まれるリップル電流が大きく、無駄な発熱が生じ、回路素子の寿命低下の原因になっていた。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、リップル電流の低減を図った車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、車両に搭載されるエアコンプレッサ用モータを駆動制御する車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置であって、三相負荷である前記エアコンプレッサ用モータに交流電力を供給するインバータを有し、該インバータは、バッテリの出力電流をスイッチングするスイッチング素子群と、該スイッチング素子群の動力源となるエネルギ−蓄積要素であるリアクタ及びコンデンサを有し、前記スイッチング素子群を基板上に直線状に配置し、かつ前記コンデンサを、前記スイッチング素子群を駆動するのに必要な三相分の容量を一まとめとし、該容量を複数のコンデンサでまかなうようにし、該複数のコンデンサを前記スイッチング素子群に沿わせるように前記基板上に近接して並列配置したことを特徴とする。
【0008】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置において、前記スイッチング素子群は、所定数毎にブロック化して分割された放熱体に固着されていることを特徴とする。
【0009】
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置において、前記スイッチ素子群は、前記三相負荷に対応して各相毎にブロック化されていることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態に係る車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置の電気的構成を図1に示す。同図において、本実施形態に係る車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置は、車両に搭載される空調機用のエアコンプレッサを駆動するのに使用されるエアコンプレッサ用モータとしての三相モータ2を駆動制御する制御装置であって、三相負荷である前記三相モータ2に交流電力を供給するインバータ1と、インバータ1にエアコンの温度設定等の制御データを設定するための空調制御ユニット3とを有している。
【0011】
インバータ1は、バッテリの出力電流をスイッチングするスイッチング素子群としてのパワートランジスタQ1〜Q6と、パワートランジスタQ1〜Q6にそれぞれ、並列接続されたフライホイールダイオードD1〜D6とからなるインバータ回路11と、該インバータ回路11のパワートランジスタQ1〜Q6の動力源となるエネルギ−蓄積要素であるリアクタLi及びコンデンサCi1〜Cinと、抵抗R1、R2からなる分圧回路とを有している。
【0012】
また、インバータ1は、インバータ回路11に入力される電圧を検出する電圧検出器12と、インバータ11に流れる電流を検出する電流検出器13と、インバータ回路11のパワートランジスタQ1〜Q6のゲートにスイッチング制御するためのゲート信号を出力するゲート駆動回路14と、電圧検出器12、電流検出器13の出力及び空調制御ユニット3の制御指令に基づいてゲート駆動回路14にゲート信号を出力させるための制御信号を出力する制御回路15とを有している。
【0013】
ここで、本実施形態では、パワートランジスタQ1〜Q6を駆動するのに必要な三相分の容量を一まとめとし、該容量を複数のコンデンサCi1〜Cinでまかなうようにし、かつ後述するように上記複数のコンデンサCi1〜Cinを、パワートランジスタQ1〜Q6に沿わせるようにパワートランジスタQ1〜Q6が配置された基板上に近接して並列配置するようにしている。
なお、図1ではインバータ回路11のパワートランジスタはQ1〜Q6の6個のみを示しているが、パワートランジスタはQ1〜Q6の各々は実際には複数のパワートランジスタをダーリントン接続すること等により構成され、便宜上、1個のパワートランジスタと等価なものとして示している。
【0014】
パワートランジスタQ1〜Q6を駆動するのに必要な三相分の容量を一まとめとすることにより、三相負荷である三相モータ2の各相U,V,Wの各固定子巻線20、21、22に電流を供給する際にリアクタLiと従来より容量の大きいコンデンサ(Ci1〜Cinの合成容量)にとで、これらの各相に対応するパワートランジスタを駆動することになるので、各パワートランジスタをスイッチングする際に電流の振幅変動を抑制することができ、インバータ回路11の出力電流におけるリップル電流の低減が図れる。
【0015】
また、複数のコンデンサCi1〜Cinを、制御装置の筐体内で、パワートランジスタQ1〜Q6に沿わせるようにパワートランジスタQ1〜Q6が配置された基板上に近接して並列配置することによりパワートランジスタQ1〜Q6と上記複数のコンデンサCi1〜Cinとの配線距離を短くし、インダクタンス分を低減するようにしている。したがって、これによりさらにインバータ回路11の出力電流におけるリップル電流の低減が図れる。
【0016】
次に、本実施形態に係る車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置におけるインバータ1のうちパワートランジスタ及びコンデンサの実装状態を図2乃至4を参照して説明する。図2(a)は、制御装置の筐体内に固定される基板にパワートランジスタと、コンデンサが配置されている状態を示す平面図、図2(b)はその側面図、図3は図2(a)におけるA−A線による断面図、図4は図2(a)におけるB−B線による断面図である。なお、図1と図3では、パワートランジスタ、コンデンサの符号を説明の便宜上、異ならしめてある。
【0017】
これらの図において、基板30の上面中央部には入出力端子の役割も兼ねる金属バー36が固設されている。
また、基板30の下面には、金属バー36の長手方向に平行に放熱体としてのアルミブロック33が螺子35により固定されている。
さらに、基板30の下面には金属バー36の長手方向に平行に、かつ前記アルミブロック33とは前記金属バー36を挟んで反対側に分割された放熱体としてのアルミブロック32a、32b、32cが螺子35により固定されている。
【0018】
アルミブロック33、32a、32b、32cの各々の両側面には複数のパワートランジスタ33が取リ付けられ、直線状に配置されている。
また、複数のコンデンサ34が、基板30の下部において金属バー36を挟むようにその両側に直線状に配置された複数のパワートランジスタ33に沿って近接して配置されている。
【0019】
パワートランジスタ33は、図2(A)において、50−1(U相)、50−2(V相)、50−3(W相)で示すように、インバータ1の三相負荷である三相モータ2の各固定巻線20、21、22のU相、V相、W相毎にブロック化されて配置されている。
本実施形態では、複数のパワートランジスタ33のうち一部のパワートランジスタについてのみ分割配置されたアルミブロック32a、32b、32cに固定するようにしているが、アルミブロック31を分割して、他のパワートランジスタ33についても分割されたアルミブロックに固定するようにしてもよい。
【0020】
このようにアルミブロックを分割することにより放熱面積を増加させることができ、かつ分割された各アルミブロック間の間隙を空気が流通するように構成Sできるので、放熱効率の向上が図れ、さらにインバータ回路11の出力電流におけるリップル電流の低減が図れる。
【0021】
なお、本実施形態では、パワートランジスタの放熱体としてアルミブロックを使用したが、材料はアルミニウムに限らず、熱伝導性の良好な材料であればよく、例えば、銅であってもよい。
【0022】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、スイッチング素子群を基板上に直線状に配置し、かつコンデンサを、前記スイッチング素子群を駆動するのに必要な三相分の容量を一まとめとし、該容量を複数のコンデンサでまかなうようにしたので、各パワートランジスタをスイッチングする際に電流の振幅変動を抑制することができ、インバータ回路の出力電流におけるリップル電流の低減が図れる。
【0023】
また、複数のコンデンサを前記スイッチング素子群に沿わせるように前記基板上に近接して並列配置するようにし、パワートランジスタと上記複数のコンデンサとの配線距離を短くし、インダクタンス分を低減するようにしている。したがって、これによりさらにインバータ回路の出力電流におけるリップル電流の低減が図れる。
【0024】
さらに、アルミブロックを分割することにより放熱面積を増加させることができ、かつ分割された各アルミブロック間の間隙を空気が流通するように構成できるので、放熱効率の向上が図れ、さらにインバータ回路11の出力電流におけるリップル電流の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置の電気的構成を示す回路図。
【図2】 図2(a)は、制御装置の筐体内に固定される基板にパワートランジスタと、コンデンサが配置されている状態を示す平面図、図2(b)はその側面図。
【図3】 図2(a)におけるA−A線による断面図。
【図4】 図2(a)におけるB−B線による断面図。
【図5】 従来の車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置の電気的構成の一例を示す回路図。
【符号の説明】
1…インバータ、
2…三相モータ
3…空調制御ユニット
11…インバータ回路
12…電圧検出器
13…電流検出器
14…ゲート駆動回路
15…制御回路
30…基板
31、32a、32b、32c…アルミブロック
33…パワートランジスタ
34…コンデンサ
Claims (3)
- 車両に搭載されるエアコンプレッサ用モータを駆動制御する車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置であって、三相負荷である前記エアコンプレッサ用モータに交流電力を供給するインバータを有し、
該インバータは、バッテリの出力電流をスイッチングするスイッチング素子群と、該スイッチング素子群の動力源となるエネルギ−蓄積要素であるリアクタ及びコンデンサを有し、
前記スイッチング素子群を基板上に直線状に配置し、かつ前記コンデンサを、前記スイッチング素子群を駆動するのに必要な三相分の容量を一まとめとし、該容量を複数のコンデンサでまかなうようにし、該複数のコンデンサを前記スイッチング素子群に沿わせるように前記基板上に近接して並列配置したことを特徴とする車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置。 - 前記スイッチング素子群は、所定数毎にブロック化して分割された放熱体に固着されていることを特徴とする請求項1に記載の車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置。
- 前記スイッチ素子群は、前記三相負荷に対応して各相毎にブロック化されていることを特徴とする請求項2に記載の車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003085608A JP4119779B2 (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003085608A JP4119779B2 (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004291770A JP2004291770A (ja) | 2004-10-21 |
JP4119779B2 true JP4119779B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=33400488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003085608A Expired - Fee Related JP4119779B2 (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4119779B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5091521B2 (ja) | 2007-03-29 | 2012-12-05 | 三菱重工業株式会社 | 一体型電動圧縮機 |
JP7021930B2 (ja) * | 2017-12-19 | 2022-02-17 | 株式会社Soken | 回転電機の駆動装置 |
-
2003
- 2003-03-26 JP JP2003085608A patent/JP4119779B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004291770A (ja) | 2004-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4661645B2 (ja) | パワー半導体モジュール | |
JP5534352B2 (ja) | インバータ装置 | |
CN101330248B (zh) | 电力转换装置 | |
US6791854B2 (en) | Semiconductor apparatus, power converter and automobile | |
JP4644275B2 (ja) | 電力変換装置および電動車両 | |
US20080225487A1 (en) | Power Inverter | |
JP5639978B2 (ja) | 自動車用電力変換制御装置 | |
JP2010041838A (ja) | 半導体装置および半導体装置を用いた電力変換装置 | |
JP6471659B2 (ja) | インバータ制御基板 | |
JP2004266973A (ja) | インバータ装置 | |
JP4600428B2 (ja) | 駆動装置一体型電力変換装置 | |
JP2006049542A (ja) | パワーモジュール | |
JP6515836B2 (ja) | インバータ装置 | |
JP5262752B2 (ja) | 電力変換装置 | |
WO2020203624A1 (ja) | 電力変換装置 | |
JP4119779B2 (ja) | 車両搭載電動エアコンプレッサ用制御装置 | |
JP2005175439A (ja) | 半導体装置およびそれを備えた自動車 | |
JP6970045B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2013038848A (ja) | 半導体装置 | |
JP2008148529A (ja) | 電圧変換装置 | |
JP4424918B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP3972855B2 (ja) | インバータモジュール | |
JP2006174566A (ja) | 電流制御素子、昇圧装置およびインバータ装置 | |
JP2004194382A (ja) | 半導体装置及び電力変換装置 | |
JP2024101333A (ja) | 電力変換装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080401 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080415 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080425 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110502 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120502 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130502 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140502 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |