特許 7700810 回転電機ユニットの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-23

(45)【発行日】2025-07-01

(54)【発明の名称】回転電機ユニットの制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/30 20060101AFI20250624BHJP

   H02P 31/00 20060101ALI20250624BHJP

【ＦＩ】

H02K3/30

H02P31/00

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023021629

(22)【出願日】2023-02-15

(65)【公開番号】P2024068063

(43)【公開日】2024-05-17

【審査請求日】2024-09-11

(31)【優先権主張番号】P 2022177464

(32)【優先日】2022-11-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】田渕 堅大

(72)【発明者】

【氏名】河西 啓友

(72)【発明者】

【氏名】長井 信吾

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 唱

【審査官】津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０１９５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０７８３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２２０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１０６４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０９２８５８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／３０

Ｈ０２Ｐ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転電機と、前記回転電機が備えるコイルにオイルを供給するオイルポンプを含むオイル供給部と、を備える回転電機ユニットの制御装置であって、
コイル内の空気密度に関する情報と、前記回転電機に印加される電圧に関する情報と、を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した前記空気密度に関する情報と、前記電圧に関する情報とに基づいて、前記コイルにおいて絶縁破壊が生じるか否かを判定する絶縁判定部と、
前記絶縁判定部が前記コイルにおいて絶縁破壊が生じると判定し、オイルの供給によって絶縁状態の維持が必要であると判定したときに、前記オイル供給部を駆動させる駆動指示部と、
を備えた、
回転電機ユニットの制御装置。

【請求項2】

前記情報取得部は、前記空気密度に関する情報として、前記コイル内の空気温度に関する情報と、大気圧に関する情報と、を取得する、
請求項１に記載の回転電機ユニットの制御装置。

【請求項3】

前記情報取得部は、前記コイル内の空気温度に関する情報として、前記コイルの温度の検出値、又は、前記オイルの温度の検出値を取得する、
請求項２に記載の回転電機ユニットの制御装置。

【請求項4】

前記情報取得部は、前記大気圧に関する情報として、大気圧センサの検出値、又は、前記回転電機が搭載された車両が備える位置情報取得装置によって取得された標高情報を取得する、
請求項２に記載の回転電機ユニットの制御装置。

【請求項5】

前記オイルポンプは、内燃機関が作動することで駆動される機械式ポンプであり、
前記駆動指示部は、前記絶縁判定部が前記コイルにおいて絶縁破壊が生じると判定し、オイルの供給によって絶縁状態の維持が必要であると判定したときに、前記回転電機を駆動して前記内燃機関を始動させ、
前記駆動指示部の指示に基づいて、前記内燃機関を始動させるために前記回転電機を駆動するときに、前記回転電機に印加する電圧を制限する印加電圧制限部を、さらに備えた、
請求項１に記載の回転電機ユニットの制御装置。

【請求項6】

回転電機と、前記回転電機によって駆動され、少なくとも一部がオイルに浸かっているギヤ機構を備え、当該ギヤ機構が作動することで前記回転電機が備えるコイルに前記オイルを供給するオイル供給部と、を備える回転電機ユニットの制御装置であって、
コイル内の空気密度に関する情報と、前記回転電機に印加される電圧に関する情報と、を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した前記空気密度に関する情報と、前記電圧に関する情報とに基づいて、前記コイルにおいて絶縁破壊が生じるか否かを判定する絶縁判定部と、
前記絶縁判定部が前記コイルにおいて絶縁破壊が生じると判定し、オイルの供給によって絶縁状態の維持が必要であると判定したときに、前記回転電機を駆動させる駆動指示部と、
前記駆動指示部の指示によって前記回転電機を駆動するときに、前記回転電機に印加する電圧を制限する印加電圧制限部と、
を備えた、
回転電機ユニットの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転電機ユニットの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、オイルポンプを用いて、回転電機としてのモータが備えるコイルにオイルを供給することが行われている（例えば、特許文献１参照）。また、オイルをコイルにおける絶縁材として供給する提案がされている（例えば、特許文献２参照）。オイルは、電動式のオイルポンプや機械式のオイルポンプによって供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１６１９４８号公報

【文献】特開２０１２－１５１９９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、オイルポンプが電動式である場合には、オイルポンプの稼働により電力を消費し、また、ポンプ駆動に伴う駆動損失が生じて電費が悪化する。また、オイルポンプが機械式の場合にも、ポンプ駆動に伴う駆動損失が生じる。このため、電費を向上させたり、ポンプ駆動に伴う駆動損失を低減したりするためには、オイルポンプの稼働頻度は少ないことが望ましい。しかしながら、特許文献２では、ポンプ駆動に伴う損失を少なくしつつ絶縁性を確保することに改善の余地がある。

【0005】

そこで、本明細書開示の発明は、効率よくオイルポンプを駆動して、回転電機が備えるコイルにおける絶縁性を確保することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題は、回転電機と、前記回転電機が備えるコイルにオイルを供給するオイルポンプを含むオイル供給部と、を備える回転電機ユニットの制御装置であって、コイル内の空気密度に関する情報と、前記回転電機に印加される電圧に関する情報と、を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した前記空気密度に関する情報と、前記電圧に関する情報とに基づいて、前記コイルにおいて絶縁破壊が生じるか否かを判定する絶縁判定部と、前記絶縁判定部が前記コイルにおいて絶縁破壊が生じると判定し、オイルの供給によって絶縁状態の維持が必要であると判定したときに、前記オイル供給部を駆動させる駆動指示部と、を備えた回転電機ユニットの制御装置によって達成される。

【0007】

上記構成の回転電機ユニットの制御装置において、前記情報取得部は、前記空気密度に関する情報として、前記コイル内の空気温度に関する情報と、大気圧に関する情報と、を取得する態様とすることができる。

【0008】

また、上記構成の回転電機ユニットの制御装置において、前記情報取得部は、前記コイル内の空気温度の情報として、前記コイルの温度の検出値、又は、前記オイルの温度の検出値を取得する態様とすることができる。

【0009】

さらに、上記構成の回転電機ユニットの制御装置において、前記情報取得部は、前記大気圧に関する情報として、大気圧センサの検出値、又は、前記回転電機が搭載された車両が備える位置情報取得装置によって取得された標高情報を取得する態様としてもよい。

【0010】

上記構成の回転電機ユニットの制御装置において、前記オイルポンプは、内燃機関が作動することで駆動される機械式ポンプであり、前記駆動指示部は、前記絶縁判定部が前記コイルにおいて絶縁破壊が生じると判定し、オイルの供給によって絶縁状態の維持が必要であると判定したときに、前記回転電機を駆動して前記内燃機関を始動させ、前記駆動指示部の指示に基づいて、前記内燃機関を始動させるために前記回転電機を駆動するときに、前記回転電機に印加する電圧を制限する印加電圧制限部を、さらに備えた態様とすることができる。

【0011】

本明細書開示の他の回転電機ユニットの制御装置は、回転電機と、前記回転電機によって駆動され、少なくとも一部がオイルに浸かっているギヤ機構を備え、当該ギヤ機構が作動することで前記回転電機が備えるコイルに前記オイルを供給するオイル供給部と、を備える回転電機ユニットの制御装置であって、コイル内の空気密度に関する情報と、前記回転電機に印加される電圧に関する情報と、を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した前記空気密度に関する情報と、前記電圧に関する情報とに基づいて、前記コイルにおいて絶縁破壊が生じるか否かを判定する絶縁判定部と、前記絶縁判定部が前記コイルにおいて絶縁破壊が生じると判定し、オイルの供給によって絶縁状態の維持が必要であると判定したときに、前記回転電機を駆動させる駆動指示部と、前記駆動指示部の指示によって前記回転電機を駆動するときに、前記回転電機に印加する電圧を制限する印加電圧制限部と、を備えた態様とすることができる。

【発明の効果】

【0012】

本明細書開示の発明によれば、効率よくオイルポンプを駆動して、回転電機が備えるコイルにおける絶縁性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は第１実施形態の回転電機ユニットを搭載した車両の概略を模式的に示す構成図である。

【図2】図２は第１実施形態の回転電機ユニットの概略を示す説明図である。

【図3】図３は第１実施形態の回転電機ユニットの図２におけるＡ－Ａ線断面図である。

【図4】図４は第１実施形態の回転電機ユニットの制御装置が実行する制御の一例を示すフローチャートである。

【図5】図５は第１実施形態の回転電機ユニットの制御装置におけるオイルポンプ稼働マップの一例を示す図である。

【図6】図６は第２実施形態の回転電機ユニットを搭載した車両の主要部の概略を模式的に示す構成図である。

【図7】図７は第３実施形態の回転電機ユニットを搭載した車両の概略を模式的に示す構成図である。

【図8】図８は第３実施形態の回転電機ユニットの制御装置が実行する制御の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は第３実施形態における第１モータジェネレータの出力トルクを設定するためのマップの一例である。

【図10】図１０は第４実施形態の回転電機ユニットの概略を示す説明図である。

【図11】図１１は第４実施形態の回転電機ユニットの制御装置が実行する制御の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。

【0015】

（第１実施形態）
[車両]
まず、図１を参照して、第１実施形態の回転電機ユニット１００を搭載した車両２０について説明する。回転電機ユニット１００は、回転電機の一例であるモータ３０と、このモータ３０が備えるコイル（図２参照）にオイルを供給するオイル供給部６０を備える。また、車両２０は、車両２０の各種制御を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０を備える。

【0016】

車両２０は電気自動車である。車両２０は、充放電可能な二次電池であるバッテリ５８と、バッテリの直流電圧を昇圧する昇圧コンバータ５７と、インバータ５６を備える。インバータ５６は、昇圧コンバータ５７で昇圧された直流電源をスイッチング素子でスイッチングし、三相交流電力に変換する。インバータ５６によって変換された三相交流電力は、モータ３０に供給される。モータ３０の出力軸２２は、ディファレンシャルギヤ２４を介して駆動輪２６に伝達され、車両２０が走行できるように構成されている。本実施形態の車両２０は、電気自動車であるが、モータ３０を駆動源として用いるものであれば、エンジンが併設されたハイブリッド車両であってもよい。モータ３０は、バッテリ５８からの給電に応じて車両２０の駆動力を発生するだけでなく、車両２０の駆動輪２６からの動力伝達によって発電し、バッテリ５８を充電するモータジェネレータとして機能させることもできる。

【0017】

＜回転電機ユニットの構成＞
ここで、回転電機ユニット１００の構成について、詳細に説明する。

【0018】

≪モータの構成≫
まず、図２及び図３を参照して、モータ３０について説明する。モータ３０は、ケース４６内に収納されたロータ３２とステータ４０を備える。

【0019】

ステータ４０は、概ね円筒状をなす磁性体部品であるステータコア４２を備える。ステータコア４２は、例えば、電磁鋼板等の磁性板を軸方向に積層することにより形成される。ステータコア４２には、複数のセグメント導体が配置されることでコイル４４が形成されている。コイル４４は、三相コイル、つまり、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルを含む。なお、コイル４４は、ステータコア４２のティースに集中巻で巻装されて形成された形態であってもよい。

【0020】

ロータ３２は、ステータ４０の径方向内側にこのステータ４０と同心とされると共に、対向配置されているロータコア３４を備える。ロータコア３４の中央部には、回転軸部材である出力軸２２が設けられている。出力軸２２はケース４６と不図示の蓋部に設けられた軸受部に支持されている。なお、ロータコア３４は、永久磁石を装備していてもよい。

【0021】

ケース４６の上部には、後に説明するオイル供給部６０によってコイル４４に供給されるオイルが導入されるオイル供給口４６ａが設けられている。また、ケース４６の下部には、ケース４６内に供給されたオイルが排出されるオイル排出口４６ｂが設けられている。

【0022】

≪オイル供給部の構成≫
次に、オイル供給部６０について説明する。オイル供給部６０は、モータ３０の下部に設けられたオイルパン６２と、オイルポンプ６４が配設されたオイル供給管６６と、オイル供給管６６に接続されたオイルシャワー管６８を含む。図２及び図３において、矢印は、オイルの流れや噴射されるオイルを示している。

【0023】

オイルパン６２には、オイルが貯留される。オイル供給管６６の下端部はオイルパン６２内に配置されており、オイルポンプ６４が稼働することで、オイルパン６２内のオイルが吸い上げられる。オイル供給管６６には、後述する油温センサ８２が設けられる。オイル供給部６０の油温センサ８２よりも下流側には、オイルを冷却する熱交換器を装備してもよい。

【0024】

オイルシャワー管６８は、モータ３０の上方に配置されている。オイルシャワー管６８は、オイル供給管６６と接続されており、オイルポンプ６４によって汲み上げられたオイルをモータ３０に向かって噴射する。オイルシャワー管６８から噴射されたオイルは、オイル供給口４６ａからケース４６内に導入される。ケース４６内に導入されたオイルは、ケース４６内に収納されているコイル４４に供給される。オイルは、コイル４４を冷却すると共に、コイル４４における絶縁材として機能し、コイル４４の絶縁耐性を向上させる。

【0025】

本実施形態におけるオイルポンプ６４は、電動式であり、後に説明する駆動指示部７０ｃ（図１参照）による駆動指示に基づいて駆動される。

【0026】

＜制御部の構成＞
次に、ＥＣＵ７０について説明する。ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び記憶装置等を備える。ＥＣＵ７０は、ＲＯＭや記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで車両２０を制御する。ＥＣＵ７０は、イグニション８０、コイル温度センサ８１、油温センサ８２及び大気圧センサ８３と電気的に接続されている。ＥＣＵ７０は、また、ＧＰＳ（Global Positioning System）標高情報取得部８４及び電圧センサ８５と電気的に接続されている。ＥＣＵ７０は、さらに、バッテリ５８と接続されたＳＯＣ（State Of Charge）センサ５９と電気的に接続されている。ＥＣＵ７０には、これら以外にも車両２０を制御するための各種センサ類が電気的に接続されているが、ここでは、これらの詳細な説明を省略する。

【0027】

イグニション８０は、車両２０を走行可能な状態とするためのスイッチである。コイル温度センサ８１は、コイル４４の近傍に設置され、コイル４４の温度を検出する。油温センサ８２は、コイル４４に供給されるオイルの温を検出する。大気圧センサ８３は、車両２０が位置している環境の大気圧を検出する。ＧＰＳ標高情報取得部８４は、カーナビゲーションシステム（位置情報取得装置）が備える位置情報検出部によって検出された位置情報から標高情報を抽出する。電圧センサ８５は、昇圧コンバータ５７によって昇圧された電圧を検出する。ＳＯＣセンサ５９は、バッテリ５８の残容量ＳＯＣを検出する。

【0028】

ＥＣＵ７０は、モータ３０が絶縁材としてオイルの供給が必要な環境に置かれているか否かを判定し、オイルの供給が必要である場合に、オイルポンプ６４を駆動し、コイル４４にオイルを供給する制御を実行する。ＥＣＵ７０は、このような制御を実行するため、情報取得部７０ａ、絶縁判定部７０ｂ及び駆動指示部７０ｃとして機能する。

【0029】

絶縁判定部７０ｂは、コイル４４において絶縁破壊、つまり、短絡が生じるか否かを判定する。ここで、絶縁破壊が生じるか否かの判定は、実際に絶縁破壊が起こる場合だけでなく、絶縁破壊が生じる可能性がある場合も含められる。絶縁破壊が生じるか否かは、実験やシミュレーション等によって、その閾値を設定することができる。情報取得部７０ａは、絶縁判定部７０ｂがコイル４４における絶縁性を判定するための各種情報を取得する。駆動指示部７０ｃは、絶縁判定部７０ｂがコイル４４にオイルの供給が必要であると判定したときに、オイルポンプ６４を駆動させる。

【0030】

ここで、コイル４４における絶縁性を判定するための情報について説明する。コイル４４における絶縁性は、コイル４４の内部、つまり、コイル４４を形成するセグメント導体や巻線等の線材間における空気密度と、コイル４４に印加される電圧の影響を受ける。具体的には、空気密度が低くなり、コイル４４に印加される電圧が高くなると、絶縁性は低下する。そこで、本実施形態では、空気密度の情報と、モータ３０（コイル４４）に印加される電圧（モータ印加電圧）の情報を取得し、これらの情報に基づいて、絶縁性を判定する。

【0031】

空気密度は、空気温度と、大気圧の影響を受ける。そこで、本実施形態では、空気密度の影響を考慮するために、情報取得部７０ａによって空気温度の情報と、大気圧の情報が取得される。

【0032】

コイル４４内の空気温度を直接検出することは困難であることから、本実施形態では、空気温度と相関性を有しているコイル温度を検出し、これを空気温度としている。コイル温度は、コイル温度センサ８１によって検出される。なお、空気温度と相関性を有する値として、油温センサ８２によって検出された油温を情報として取得するようにしてもよい。また、車両２０には、各所において熱の授受が行われる熱回路網が形成されている。そこで、この熱回路網における熱の授受に基づいて推定された温度を空気温度と相関性を有する値の情報とすることもできる。

【0033】

大気圧は、車両２０に装備された大気圧センサ８３によって検出される。なお、本実施形態の車両２０のように、ナビゲーションシステムが装備されている車両では、その位置情報検出装置によって検出された位置情報から抽出された標高情報に基づいて推定した大気圧を情報としてもよい。

【0034】

モータ３０に印加される電圧は、昇圧コンバータ５７によって昇圧された電圧を検出する電圧センサ８５によって検出される。なお、モータ３０に印加される電圧を評価することができる値であれば、車両２０における他の箇所の電圧を情報として採用してもよい。例えば、ＳＯＣセンサ５９によって検出されたバッテリ５８の残容量ＳＯＣに基づいてモータ３０に印加することが可能な電圧を推定し、この値を情報として採用してもよい。また、仮に、車両が昇圧コンバータ５７のような昇圧システムを備えていないような場合には、バッテリ５８の電圧を情報として採用するようにしてもよい。また、車両２０では、種々の原因でサージ電圧が生じることがあるが、サージ電圧の発生が予測される場合に、その予測されたサージ電圧を情報として採用してもよい。これにより、モータ３０を保護することができる。

【0035】

[オイル供給制御]
次に、図１、図４及び図５を参照しつつ、オイル供給制御の一例について説明する。

【0036】

ＥＣＵ７０は、ステップＳ１においてイグニション８０がオン状態にされたか否かを判定する。ＥＣＵ７０は、ステップＳ１で肯定判定（Ｙｅｓ判定）したときは、ステップＳ２へ進む。一方、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１で否定判定（Ｎｏ判定）したときは、ステップＳ１で肯定判定するまで、ステップＳ１の処理を繰り返す。

【0037】

ステップＳ２において、ＥＣＵ７０、具体的に、情報取得部７０ａは、コイル４４（図２参照）における絶縁性が確保されているか否かを判定するための各種情報を取得する。つまり、情報取得部７０ａは、コイル内空気温度としてのコイル温度をコイル温度センサ８１から取得し、コイル内気圧として大気圧を大気圧センサ８３から取得する。また、情報取得部７０ａは、モータ印加電圧として、電圧センサ８５から昇圧コンバータ５７によって昇圧された電圧を取得する。

【0038】

ステップ２に引き続いて実行されるステップＳ３では、絶縁判定部７０ｂがコイル４４における絶縁性について判定する。絶縁判定部７０ｂは、図５に示すオイルポンプ稼働マップに基づいて絶縁判定を行う。そして、ステップＳ３で否定判定、つまり、コイル４４における絶縁性が確保できていないと判定したときは、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、駆動指示部７０ｃがオイルポンプ６４の駆動指示を行う。一方、ステップＳ３で絶縁判定部７０ｂが肯定判定した場合、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１からの処理を繰り返す。

【0039】

ここで、図５に示すオイルポンプ稼働マップについて説明する。オイルポンプ稼働マップは、モータ３０に印加されるモータ印加電圧（マップ中、「電圧」と表記）と、コイル温度と標高の３つのパラメータによって構成されている。具体的に、電圧毎に設定されたコイル温度と標高との組み合わせによって、絶縁性が判定され、その結果に基づいて、オイルポンプ６４を稼働させるか否かが判定される。図５中、ハッチングを付した部分が絶縁性を確保できず、オイルポンプ６４を稼働させると判断する状態を示している。

【0040】

モータ印加電圧は、その値が大きいほど、絶縁性を確保しにくい。また、コイル温度（コイル内空気温度）が高く、標高が高いほど、空気の密度が低く、絶縁性を確保しにくい。このため、オイルポンプ稼働マップは、モータ印加電圧が高いほど、モータ３０を稼働させる頻度が多くなっている。つまり、コイル温度、標高が同等であっても、モータ印加電圧が高いほど、モータを稼働させる頻度が多くなっている。このため、コイル温度が低く、標高が低い場合、つまり、空気密度が高い場合であっても、モータ３０を稼働させる頻度は高くなる。また、モータ印加電圧と標高が同等であっても、コイル温度が高いほど、モータを稼働させる頻度は高くなる。また、モータ印加電圧とコイル温度が同等であっても、標高が高いほど、モータを稼働させる頻度は高くなる。

【0041】

絶縁判定部７０ｂが、ステップＳ３で否定判定した場合、ステップＳ４へ進み、オイルポンプ６４の駆動を開始する。そして、ステップＳ５に進み、ステップＳ５において、ＥＣＵ７０は、オイルポンプ６４の駆動開始からｔ秒が経過したか否かを判定する。このｔ秒は、オイルポンプ６４を稼働させ、コイル４４の絶縁耐性を向上させることができるオイルの供給時間として予め、実験やシミュレーションによって設定された時間である。ＥＣＵ７は、ステップＳ５において肯定判定したとき、ステップＳ６に進み、オイルポンプ６４の駆動を停止する。一方、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５で否定判定したとき、ステップＳ５で肯定判定をするまで、ステップＳ５の処理を繰り返し、オイルポンプ６４の駆動を継続する。

【0042】

ステップＳ６に引き続いて実行されるステップＳ７では、ＥＣＵ７０は、イグニション８０がオフとされたか否かを判定する。ＥＣＵ７０は、ステップＳ７で否定判定したときは、ステップＳ１からの処理を繰り返す。これにより、イグニション８０がオン状態であるときは、オイル供給制御が継続される。一方、ＥＣＵ７０は、ステップＳ７において肯定判定したとき、一連の処理を終了する（エンド）。

【0043】

以上のように、本実施形態によれば、絶縁判定部７０ｂがコイル４４にオイルの供給が必要であると判定したときに、オイルポンプ６４が駆動されて、コイルにオイルが供給される。このように、オイルポンプ６４の駆動が絶縁判定部７０ｂの絶縁判定に基づいて実行されるため、オイルポンプの稼働頻度を抑制することができる。また、コイル４４における絶縁耐性を向上させ、コイル４４における絶縁性を確保することができる。

【0044】

（第２実施形態）
[ハイブリッド車両における回転電機ユニット]
次に、図６を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態の車両１２０は、エンジン１２２を備えたハイブリッド車両である。つまり、第２実施形態は、ハイブリッド車両である車両１２０に回転電機ユニット２００を備えた実施形態である。なお、第１実施形態の共通する構成要素については、図面中、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。

【0045】

車両１２０は、エンジン１２２と共に、第１モータジェネレータ１３０、第２モータジェネレータ２３０及び動力分割装置１２４を備える。エンジン１２２からの出力は遊星歯車機構である動力分割装置１２４によって車両駆動用の動力と、発電に用いられる動力とに分割される。第１モータジェネレータ１３０は通常は発電機として機能し、第２モータジェネレータ２３０は通常はモータとして機能する。そして、エンジン１２２からの動力は第２モータジェネレータ２３０からの出力と共に図示しない駆動輪を回転させて車両１２０を走行させる。第２モータジェネレータ２３０は、充放電可能な二次電池であるバッテリ５８の直流電力を昇圧コンバータ５７によって昇圧した後、インバータ５６によって変換した三相交流電力で駆動される同期電動機である。また、第１モータジェネレータ１３０で発電した三相交流電力は、インバータ１５６によって直流電力に変換されてバッテリ５８に蓄電される。

【0046】

第１モータジェネレータ１３０、第２モータジェネレータ２３０はそれぞれ回転電機に相当し、その構成は、第１実施形態におけるモータ３０と概ね共通している。

【0047】

車両１２０は、第１実施形態の車両２０が備えるオイル供給部６０に代えて、オイル供給部１６０を備えている。オイル供給部１６０は、エンジン１２２、第１モータジェネレータ１３０、動力分割装置１２４及び第２モータジェネレータ２３０の下部に設けられたオイルパン１６２と、オイルポンプ１６４が配設されたオイル供給管１６６を含む。また、オイル供給部１６０は、図６では、省略されているが、オイル供給管１６６に接続されたオイルシャワー管を含む。オイルシャワー管は、第１モータジェネレータ１３０及び第２モータジェネレータ２３０にオイルを供給する。

【0048】

ここで、オイルポンプ１６４は、第１実施形態におけるオイルポンプ６４と異なり、エンジン１２２の回転によって駆動される機械式のポンプとされている。オイルポンプ１６４は、エンジン１２２が備える図示しないカムシャフトによって回転駆動される。

【0049】

このような車両１２０においても、第１実施形態と同様にオイル供給制御が実行される。つまり、図４に示すフローチャートに基づく制御は、第２実施形態においても適用することができる。ただし、本実施形態におけるオイルポンプ１６４は、機械式であるため、図４に示すフローチャートにおけるステップＳ４では、エンジン１２２を始動させる。つまり、ＥＣＵ７０は、エンジン１２２を始動させ、エンジン１２２が備えるカムシャフトを回転させることで、オイルポンプ１６４を駆動させる。これにより、第１実施形態と同様に、第１モータジェネレータ１３０や第２モータジェネレータ２３０における絶縁耐性を向上させることができる。

【0050】

第２実施形態においても、オイルポンプ１６４の駆動が絶縁判定部７０ｂの絶縁判定に基づいて実行されるため、オイルポンプの稼働頻度を抑制することができる。

【0051】

なお、エンジン１２２が吸気圧センサを備えている場合、この吸気圧センサの検出値に基づいて、大気圧を推定し、この推定値をコイルにおける絶縁性の判定に用いるようにしてもよい。

【0052】

（第３実施形態）
次に、図７～図９を参照して、第３実施形態について説明する。第３実施形態の車両２２０のハードウェア構成は、第２実施形態の車両１２０と共通するが、ＥＣＵ７０が情報取得部７０ａ、絶縁判定部７０ｂ及び駆動指示部７０ｃに加えて、印加電圧制限部７０ｄとして機能する点で第２実施形態と異なる。第２実施形態と共通する構成要素には、第２実施形態と同一の参照番号が付されている。第２実施形態と共通する構成要素に関する詳細な説明は省略されている。

【0053】

車両２２０が備えるエンジン１２２の出力軸１２２ａは、回転電機に相当する第１モータジェネレータ１３０と接続されている。エンジン１２２は、第１モータジェネレータ１３０が駆動されることで始動することができる。

【0054】

第１モータジェネレータ１３０は、エンジン１２２を始動させるために駆動指示部７０ｃの指示に基づいて駆動される。このとき、印加電圧制限部７０ｄは、第１モータジェネレータ１３０に印加する電圧を制限する。

【0055】

駆動指示部７０ｃがエンジン１２２を始動させることによって、機械式のオイルポンプ１６４の駆動を開始させるときは、第１モータジェネレータ１３０に絶縁破壊が生じる可能性があるときである。このとき、印加電圧の制限をすることなく、第１モータジェネレータ１３０が駆動されると、第１モータジェネレータ１３０において絶縁破壊が生じる可能性がある。そこで、印加電圧制限部７０ｄは、第１モータジェネレータ１３０に印加する電圧を制限する。

【0056】

ここで、図８に示すフローチャートを参照して、第３実施形態におけるオイル供給制御の一例について説明する。図８に示すフローチャートにおけるステップＳ１～ステップＳ３、ステップＳ７は、図４に示すフローチャート、つまり、第１実施形態におけるオイル供給制御と共通している。このため、ステップＳ１～ステップＳ３、ステップＳ７についての説明は省略されている。

【0057】

第３実施形態におけるオイル供給制御では、ステップＳ３１において印加電圧制限部７０ｄがモータ印加電圧を制限する。モータ印加電圧の制限は、図９に示すマップに基づいて実施される。図９に示すマップは、出力トルクを設定するためのマップである。出力トルクは、第１モータジェネレータ１３０における全負荷トルクに対する比率で表される。出力トルクは、第１モータジェネレータ１３０の負荷率と称されることもある。出力トルクの制限値は、このマップにマッピングされたが第１モータジェネレータ１３０におけるコイル温度と車両２２０の標高の組み合わせによって設定される。出力トルクの制限は、車両２２０が位置する標高が高いほど、また、コイル温度が高いほど、大きくなる。印加電圧制限部７０ｄは、設定された出力トルクの制限値に基づいて第１モータジェネレータ１３０の印加電圧を制限する。第１モータジェネレータ１３０は、制限された電圧で駆動されることで、エンジン１２２を始動させる。

【0058】

ＥＣＵ７０は、ステップＳ３１に引き続いて実施するステップＳ４１において第１モータジェネレータ１３０を駆動し、エンジン１２２を始動させる。エンジン１２２が始動することでオイルポンプ１６４が駆動させる。これにより、第１モータジェネレータ１３０に対し、オイルの供給が開始される。

【0059】

ＥＣＵ７０は、ステップＳ５１において、絶縁破壊を回避することができるオイル供給量が充足されたか否かを判定する。オイル供給量は、例えば、エンジン１２２の回転数と、エンジン１２２の稼働時間との組み合わせによって判定することができる。エンジン１２２の回転数が高ければ、その稼働時間が短くても所定のオイル供給量に達することができる。これとは逆に、エンジン１２２の回転数が低ければ、必要なオイル供給量に到達するまでの稼働時間は長くなる。ＥＣＵ７０は、ステップＳ５１において否定判定した場合、ステップＳ５１で肯定判定するまでステップＳ５１の処理を繰り返す。一方、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５１で肯定判定した場合は、ステップＳ６１へ進む。

【0060】

ＥＣＵ７０は、ステップＳ６１において、第１モータジェネレータ１３０の印加電圧制限を解除する。これにより、第１モータジェネレータ１３０は印加電圧の制限を受けることなく、車両２２０を駆動することができる。

【0061】

ＥＣＵ７０は、ステップＳ６１に引き続いてステップＳ７へ進む。

【0062】

第３実施形態は、第２実施形態と同様に、第１モータジェネレータ１３０や第２モータジェネレータ２３０における絶縁耐性を向上させることができる。また、エンジン１２２を始動させるときに印加電圧を制限することで、より確実に絶縁破壊を回避することができる。

【0063】

（第４実施形態）
つぎに、図１０及び図１１を参照しつつ、第４実施形態について説明する。第４実施形態の回転電機ユニット３００は、ＭＧ１とＭＧ２、つまり、第１モータジェネレータ１３１、第２モータジェネレータ２３１を備えている。第１モータジェネレータ１３１及び第２モータジェネレータ２３１は、ギヤ機構１５０とともに駆動装置９０を形成している。第１モータジェネレータ１３１、第２モータジェネレータ２３１及びギヤ機構１５０は、ケース９１内に設けられている。回転電機ユニット３００は、第３実施形態と共通する構成要素を備える。共通する構成要素には、第３実施形態と同一の参照番号が付されている。第３実施形態と共通する構成要素に関する詳細な説明は省略されている。
以下、駆動装置９０の構成について説明するとともに、回転電機ユニット３００におけるオイル供給制御の一例について説明する。

【0064】

駆動装置９０は、ケース９１を備える。ケース９１の内部には、入力軸９２、ＭＧ軸９３、デフ軸９４、及びカウンタ軸９５が配置されている。入力軸９２は、エンジン（第４実施形態において図示せず）の出力軸と同軸に連結されている。ケース９１内には、入力軸９２と同軸に配置された第１モータジェネレータ１３１、及び、ＭＧ軸９３と同軸に配置された第２モータジェネレータ２３１が設けられている。

【0065】

ＭＧ軸９３は、第２モータジェネレータ２３１の入出力軸である。入力軸９２とＭＧ軸９３との間では、入力軸９２のギヤ９７とＭＧ軸９３のギヤ９８とを介してトルクが伝達される。また、入力軸９２の回転は、入力軸９２のギヤ９７からカウンタ軸９５のギヤ９９に伝達され、さらに、カウンタ軸９５のギヤ１０２からデフ軸９４のデフリングギヤ（回転部材）１０１に伝達される。デフ軸９４の回転は、図示しないデファレンシャル装置を介して車両の駆動輪へ伝達される。

【0066】

駆動装置９０では、デフリングギヤ１０１により掻き揚げられたオイルが駆動装置９０の各部に供給されることにより、駆動装置９０の各部の潤滑および冷却が行われる。また、併せて第１モータジェネレータ１３１及び第２モータジェネレータ２３１における絶縁破壊が回避される。

【0067】

ケース９１の下部には、オイル溜り１１０が設けられている。ケース９０の上部には、オイルキャッチタンク１１１が形成されている。オイルキャッチタンク１１１は、デフリングギヤ１０１の上方に設けられている。デフリングギヤ１０１は、その下部がオイル溜り１１０に貯留されたオイルの液面Ｌｖよりも下方に位置するように設けられている。車両の走行（前進）と連動してデフリングギヤ１０１が回転すると、デフリングギヤ１０１によりオイル溜り１１０内のオイルが掻き揚げられ、矢示１ａのようにオイルキャッチタンク１１１に送られる。

【0068】

オイルキャッチタンク１１１に送られた潤滑油は、矢示１ｂのようにオイルキャッチタンク１１１から第１モータジェネレータ１３１や第２モータジェネレータ２３１に向けて滴下する。

【0069】

これにより、第１モータジェネレータ１３１や第２モータジェネレータ２３１における絶縁破壊が回避される。

【0070】

なお、本実施形態では、第１モータジェネレータ１３１と第２モータジェネレータ２３１が設けられているが、駆動装置は、一つのモータジェネレータのみが設けられたいわゆるワンモータ形式であってもよい。また、本実施形態では、エンジンは必須ではなく、車両は電気自動車であってもよい。

【0071】

ここで、図１１に示すフローチャートを参照して、第４実施形態におけるオイル供給制御の一例について説明する。図１１に示すフローチャートにおけるステップＳ１～ステップＳ３、ステップＳ７は、図４に示すフローチャート、つまり、第１実施形態におけるオイル供給制御と共通する。このため、ステップＳ１～ステップＳ３、ステップＳ７についての説明は省略されている。

【0072】

図１１に示す本実施形態のフローチャートと、図８に示す第３実施形態のフローチャートを比較すると、本実施形態では第３実施形態におけるステップＳ３１及びステップＳ６１に代えてステップＳ３２及びステップＳ６２が実施される。これは、第３実施形態では、印加電圧制限の対象が第１モータジェネレータ１３０だけであったが、本実施形態では、第１モータジェネレータ１３１と第２モータジェネレータ２３１の双方が印加電圧制限の対象とされるためである。ステップＳ３２において印加電圧をどの程度とするかは、ステップＳ３１と同様に設定することができるため、ここでは、その詳細な説明は省略する。

【0073】

本実施形態では、第３実施形態におけるステップＳ４１に相当する処理は設定されていない。また、ステップＳ５１において、オイル供給量が充足しているか否かを判定する点は、本実施形態と第３実施形態は共通する。但し、本実施形態において、オイル供給量が充足しているか否かの判定は、車速とその継続時間との組み合わせによって行われる。

【0074】

第４実施形態におけるオイル供給は、ギヤによる掻き揚げによって実施される。このため、システムにオイルポンプが含まれていることは必須ではなく、オイルポンプ駆動に伴う電費や駆動損失が問題となることはない。しかしながら、オイルポンプを備えないシステムにおいても、本実施形態のように、印加電圧を制限して回転電機を駆動することで、回転電機が駆動されるときに絶縁破壊が生じることを回避することができる。

【0075】

上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

【符号の説明】

【0076】

２０ 車両、３０ モータ、３２ ロータ、３４ ロータコア、４０ ステータ、４２ ステータコア、４４ コイル、４６ ケース、４６ａ オイル供給口、４６ｂ オイル排出口、５６ インバータ、５７ 昇圧コンバータ、５８ バッテリ、５９ ＳＯＣセンサ、６０、１６０ オイル供給部、６２、１６２ オイルパン、６４、１６４ オイルポンプ、６６ オイル供給管、６８ オイルシャワー管、７０ ＥＣＵ、７０ａ 情報取得部、７０ｂ 絶縁判定部、７０ｃ 駆動指示部、８０ イグニション、８１ コイル温度センサ、８２ 油温センサ、８３ 大気圧センサ、８４ ＧＰＳ標高情報取得部、８５ 電圧センサ、１００、２００、３００ 回転電機ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】