JP2018205045A - 電力装置及び電力装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺磁界の影響を受ける場合に、磁性体コアにおいて検出素子を配置するギャップのギャップ長を有効に用いることが可能な電力装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】電力装置２６及びその製造方法では、リアクトル８０の軸方向において、第２電流センサ６４の検出素子２３０と巻線部１１４ａの中心位置の距離Ｄ２は、第１電流センサ６２の検出素子２３０と巻線部１１４ｃの中心位置の距離Ｄ１より短い。また、第２電流センサ６４のコア２１２のギャップ長Ｇ２は、第１電流センサ６２のコア２１２のギャップ長Ｇ１よりも短い。
【選択図】図９

Description

本発明は、複数の電流センサを備える電力装置及びその製造方法に関する。

特許文献１では、３相交流電流出力用の３本のバスバーに加えて第４のバスバーを備えたインバータにおいて、出力バスバーの電流センサからの漏れ磁束による第４のバスバーの電流センサへの影響を低減することを課題としている（要約、［０００９］）。

当該課題を解決するため、特許文献１（要約）のインバータでは、モータを駆動するためのＵＶＷ３相の出力電流をモータへ伝達する３本の出力バスバーと、第４のバスバーが平行に並んでいる。３本の出力バスバーのうちの少なくとも２本の出力バスバーと第４のバスバーに電流センサが備えられている。電流センサは、バスバーを囲むＣ字型の磁性体と、磁性体のＣ字のギャップに配置された感磁素子を備える。出力バスバーに備えられた電流センサのうち、第４のバスバーに備えられた電流センサから遠い方の電流センサ５ａのギャップ長ｇａが、近い方の電流センサ５ｃのギャップ長ｇｃよりも大きい。なお、第４のバスバーに備えられた電流センサは、ターゲット電流センサとも称される（［００１０］）。

特開２０１４−００６１１６号公報

上記のように、特許文献１では、第４のバスバーに備えられた電流センサ（ターゲット電流センサ）から遠い方の電流センサ５ａのギャップ長ｇａを、近い方の電流センサ５ｃのギャップ長ｇｃよりも大きくする（要約）。換言すると、特許文献１では、ターゲット電流センサからの距離（直線距離）に応じてギャップ長を設定する。しかしながら、コアのギャップ長の利用方法には改善の余地がある。

本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、周辺磁界の影響を受ける場合に、磁性体コアにおいて検出素子を配置するギャップのギャップ長を有効に用いることが可能な電力装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電力装置は、
リアクトルと、
前記リアクトルの軸方向に対して直交する方向に沿って前記リアクトルの側方で延在する第１電力線及び第２電力線と、
第１検出素子と、前記第１検出素子を配置する第１ギャップが形成された環状の第１コアとを備え、前記第１電力線に流れる第１電流を検出する第１電流センサと、
第２検出素子と、前記第２検出素子を配置する第２ギャップが形成された環状の第２コアとを備え、前記第２電力線に流れる第２電流を検出する第２電流センサと、
前記第２電流の最大値よりも前記第１電流の最大値を大きくする電気回路と
を備えるものであって、
前記リアクトルの軸方向において、前記第２検出素子と前記巻線部の中心位置の距離は、前記第１検出素子と前記巻線部の中心位置の距離より短く、
前記第２ギャップの長さである第２ギャップ長は、前記第１ギャップの長さである第１ギャップ長よりも短い
ことを特徴とする。

本発明によれば、以下の理由で、周辺磁界の影響を受ける検出素子を配置するギャップが形成された磁性体コアのギャップ長を有効に用いることが可能となる。

すなわち、本発明において、第１電流センサ及び第２電流センサは、リアクトルの側方で延在する第１電力線及び第２電力線の電流を検出するため、リアクトルに比較的近い位置に配置されてリアクトルからの漏れ磁束の影響を受ける。リアクトルの漏れ磁束は、リアクトルからの同心円又はこれに近い形状に沿った方向に発生し易い。

第１電力線及び第２電力線は、リアクトルの軸方向に対して直交する方向に沿ってリアクトルの側方で延在する。このため、例えば、第１電力線を流れる第１電流により発生する磁界強度を第１検出素子が検出することで、第１電流センサが第１電流を検出する場合、第１検出素子が検出する磁界の方向（検出磁界方向）は、リアクトルの漏れ磁束の方向と近くなる可能性がある。換言すると、リアクトルの軸方向における第１検出素子と巻線部の中心位置の距離が短いほど、第１電流センサは、漏れ磁束の影響を受け易くなり、当該距離が遠いほど、第１電流センサは、漏れ磁束の影響を受け難くなる可能性がある。第２電流センサも同様である。

本発明によれば、リアクトルの軸方向において、第２検出素子と巻線部の中心位置の距離は、第１検出素子と巻線部の中心位置の距離より短く、第２ギャップの長さである第２ギャップ長は、第１ギャップの長さである第１ギャップ長よりも短い。

これにより、リアクトルが発生する漏れ磁束の影響が、第２電流センサに対して大きい場合、第２電流センサについては第２ギャップ長を短くすることで、第２電力線における第２電流に応じて第２コアに発生する磁束（本来検出したい磁束）を検出し易くする。従って、リアクトルからの漏れ磁束による第２電流の感度変動を低減することが可能となる。よって、第２電流センサは、リアクトルからの漏れ磁束に対する耐性を向上することが可能となる。

また、リアクトルが発生する漏れ磁束の影響が、第１電流センサに対して小さい場合、第１電流センサについては第１ギャップ長を長くすることで、第１電力線における第１電流に応じて第１コアに発生する磁束（本来検出したい磁束）の影響を弱める。これにより、第１電流センサの直線性への影響又はコアの磁束の飽和を生じ難くすることが可能となる。特に、そのような効果は、第２電流の最大値よりも第１電流の最大値を大きくする場合に有用である。さらには、第１検出素子と第２検出素子の仕様を同じにする場合、好適となる。

前記第１検出素子は、例えば第１ホール素子とし、前記第２検出素子は、例えば第２ホール素子とすることができる。前記第１ホール素子の磁界検出面は、前記第２ホール素子の磁界検出面よりも、前記リアクトルが発生する漏れ磁束の向きに対して平行に近い角度で配置されてもよい。

本発明によれば、リアクトルが発生する漏れ磁束の向きに対して、第２検出素子の磁界検出面よりも第１検出素子の磁界検出面が平行に配置されると共に、第１ギャップ長が第２ギャップ長よりも短い。これにより、第２電流センサは、第２電力線における第２電流に応じて第２コアに発生する磁束（本来検出したい磁束）の影響を受け易くなる一方、漏れ磁束に対する第２電流の感度変動が低減することで、リアクトルからの漏れ磁束の影響を相対的に受け難くなる。よって、第２電流センサは、リアクトルからの漏れ磁束に対する耐性を向上することが可能となる。

また、リアクトルが発生する漏れ磁束の向きに検出磁界方向が遠い（換言すると、リアクトルからの漏れ磁束の影響が小さい）第１電流センサについては、第１ギャップ長を長くする。従って、第１電流センサは、第１電力線における第１電流に応じて第１コアに発生する磁束（本来検出したい磁束）の影響を受け難くすることで、第１電流センサの直流成分に対応する磁束を弱め、第１電流センサの直線性への影響又はコアの磁束の飽和を生じ難くすることが可能となる。

前記第２検出素子と前記リアクトルとの第２直線距離は、前記第１検出素子と前記リアクトルとの第１直線距離よりも短くてもよい。これにより、リアクトルが発生する磁束の向きに検出磁界方向が近い（換言すると、リアクトルからの漏れ磁束の影響が大きい）第２電流センサを、設計の都合上、リアクトルの近くに配置する場合でも、第２ギャップ長を短くすることで、リアクトルからの漏れ磁束に対する第２電流センサの耐性を向上することが可能となる。

前記リアクトルは、例えば磁気結合型リアクトルとすることができる。これにより、他の種類のリアクトルと比較して磁界の向きの分布が多様な磁気結合型リアクトルの周囲に、第１電流センサ及び第２電流センサを配置し易くなり、設計の自由度を向上することが可能となる。

前記第１検出素子と前記第２検出素子の仕様を同一にしてもよい。これにより、リアクトルからの漏れ磁束の影響が設置場所に応じて異なる中で、第１検出素子と第２検出素子の仕様を共通化することで第１検出素子と第２検出素子のコストを低減することが可能となる。

前記第１コアと前記第２コアは、前記第１ギャップ及び前記第２ギャップを除き外径寸法が同一であってもよい。これにより、リアクトルからの漏れ磁束の影響が設置場所に応じて異なる中で、第１コアと第２コアの外形寸法を同一とすることで第１コアと第２コアのコストを低減することが可能となる。

本発明に係る電力装置の製造方法は、
巻線部を有するリアクトルと、
第１検出素子と、前記第１検出素子を配置する第１ギャップが形成された環状の第１コアとを備え、第１電力線に流れる第１電流を検出する第１電流センサと、
第２検出素子と、前記第２検出素子を配置する第２ギャップが形成された環状の第２コアとを備え、第２電力線に流れる第２電流を検出する第２電流センサと
を備える電力装置の製造方法であって、
前記第１検出素子及び前記第２検出素子が検出する磁束の方向である磁束検出方向と前記リアクトルの軸方向とが同一となるように、且つ前記リアクトルの軸方向において、前記第２検出素子と前記巻線部の中心位置の距離が、前記第１検出素子と前記巻線部の中心位置の距離より短くなるように、前記第１検出素子、前記第２検出素子及び前記リアクトルを配置し、
前記第２ギャップの長さである第２ギャップ長を、前記第１ギャップの長さである第１ギャップ長よりも短くする
ことを特徴とする。

本発明によれば、第１検出素子及び第２検出素子が検出する磁束の方向である磁束検出方向は、リアクトルの軸方向と同一である。また、リアクトルの漏れ磁束は、リアクトルからの同心円又はこれに近い形状に沿った方向に発生し易い。このため、リアクトルの軸方向において、第１検出素子と巻線部の中心位置の距離が長くなるほど、漏れ磁束の方向と磁束検出方向のずれが大きくなる。第２電流センサについても同様である。

そして、本発明では、リアクトルの軸方向において、第２検出素子と巻線部の中心位置の距離は、第１検出素子と巻線部の中心位置の距離より短い。加えて、第２ギャップの長さである第２ギャップ長は、第１ギャップの長さである第１ギャップ長よりも短い。

これにより、リアクトルが発生する漏れ磁束の向きに磁束検出方向が近い（換言すると、リアクトルからの漏れ磁束の影響が大きい）第２電流センサについては、第２ギャップを短くする。従って、第２電流センサは、第２電力線における第２電流に応じて第２コアに発生する磁束（本来検出したい磁束）の影響を受け易くなる一方、漏れ磁束に対する第２電流の感度変動が低減することで、リアクトルからの漏れ磁束の影響を相対的に受け難くなる。よって、第２電流センサは、リアクトルからの漏れ磁束に対する耐性を向上することが可能となる。

また、リアクトルが発生する漏れ磁束の向きに磁束検出方向が遠い（換言すると、リアクトルからの漏れ磁束の影響が小さい）第１電流センサについては、第１ギャップを長くする。従って、第１電流センサは、第１電力線における第１電流に応じて第１コアに発生する磁束（本来検出したい磁束）の影響を受け難くすることで、第１電流センサの直流成分に対応する磁束を弱め、第１電流センサの直線性への影響又はコアの磁束の飽和を生じ難くすることが可能となる。

本発明によれば、周辺磁界の影響を受ける場合に、磁性体コアにおいて検出素子を配置するギャップのギャップ長を有効に用いることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る電力装置としての電力制御ユニット（以下「ＰＣＵ」という。）を含む車両の概略的な構成を示す電気回路図である。 前記実施形態のリアクトルを簡略的に示す斜視図である。 前記実施形態の前記リアクトルを簡略的に示す分解斜視図である。 図４Ａは、前記実施形態のＴＲＣ電流センサの一部を示す平面図であり、図４Ｂは、前記実施形態のＧＥＮ電流センサの一部を示す平面図である。 前記実施形態のホールＩＣに含まれるホール素子の検出原理を説明する図である。 前記実施形態の前記ＰＣＵの一部の配置を簡略的に示す側面図である。 前記実施形態の前記ＰＣＵの一部の配置を簡略的に示す底面図である。 前記実施形態の前記ＰＣＵの一部の配置を簡略的に示す正面図である。 前記実施形態の前記リアクトルが発生する磁界（漏れ磁束）の一例を示す平面図である。

Ａ．一実施形態
＜Ａ−１．構成＞
［Ａ−１−１．全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る電力装置としての電力制御ユニット２６（以下「ＰＣＵ２６」という。）を含む車両１０の概略的な構成を示す電気回路図である。車両１０は、ＰＣＵ２６に加え、走行モータ２０と、ジェネレータ２２と、高電圧バッテリ２４（以下「バッテリ２４」又は「ＢＡＴ２４」ともいう。）とを有する。車両１０は、ハイブリッド車両であり、走行駆動源として、走行モータ２０に加え、図示しないエンジンを有する。後述するように、車両１０は、その他の種類の車両であってもよい。ジェネレータ２２は、前記エンジンの駆動力に基づいて発電する。ジェネレータ２２を走行駆動源として用いてもよい。

ＰＣＵ２６は、バッテリ２４からの電力を変換又は調整して、走行モータ２０に供給する。また、ＰＣＵ２６は、ジェネレータ２２の発電電力Ｐｇｅｎ及び走行モータ２０の発電電力（回生電力Ｐｒｅｇ）を変換又は調整してバッテリ２４を充電させる。

［Ａ−１−２．走行モータ２０］
走行モータ２０は、３相交流ブラシレス式であり、車両１０の走行用の駆動源として動力Ｆｔｒｃを生成して図示しない車輪（駆動輪）側に供給する。すなわち、走行モータ２０は、高電圧バッテリ２４からの電力Ｐｂａｔ及びジェネレータ２２からの電力Ｐｇｅｎの一方又は両方により駆動する。また、走行モータ２０は、車両１０の制動時に回生を行い、回生電力Ｐｒｅｇをバッテリ２４に供給する。回生電力Ｐｒｅｇは、図示しない電動補機類に供給されてもよい。

以下では、走行モータ２０をＴＲＣモータ２０とも呼ぶ。ＴＲＣモータ２０は、走行モータとしての機能に加えて又はこれに代えて、ジェネレータとして機能させてもよい。以下では、走行モータ２０に関連するパラメータに「ＴＲＣ」又は「ｔｒｃ」若しくは「ｔ」を付す。また、図１等では、走行モータ２０を「ＴＲＣ」で示す。

［Ａ−１−３．ジェネレータ２２］
ジェネレータ２２は、３相交流ブラシレス式であり、前記エンジンからの動力Ｆｅｎｇにより発電するジェネレータとして機能する。ジェネレータ２２が発電した電力Ｐｇｅｎは、バッテリ２４又は走行モータ２０若しくは電動補機類に供給される。

以下では、ジェネレータ２２をＧＥＮ２２とも呼ぶ。ＧＥＮ２２は、ジェネレータ（発電機）としての機能に加えて又はこれに代えて、走行モータ（traction motor）として機能させてもよい。以下では、ジェネレータ２２に関連するパラメータに「ＧＥＮ」又は「ｇｅｎ」若しくは「ｇ」を付す。また、図１等では、ジェネレータ２２を「ＧＥＮ」で示す。ジェネレータ２２は、前記エンジンのスタータモータとして利用することができる。

［Ａ−１−４．高電圧バッテリ２４］
高電圧バッテリ２４は、複数のバッテリセルを含み高電圧（数百ボルト）を出力可能な蓄電装置（エネルギストレージ）であり、例えば、リチウムイオン２次電池、ニッケル水素２次電池等を利用することができる。バッテリ２４の代わりに又はこれに加えて、キャパシタ等の蓄電装置を用いることも可能である。

［Ａ−１−５．ＰＣＵ２６］
（Ａ−１−５−１．ＰＣＵ２６の概要）
ＰＣＵ２６は、バッテリ２４からの電力を変換又は調整して、走行モータ２０に供給する。また、ＰＣＵ２６は、ジェネレータ２２の発電電力Ｐｇｅｎ及び走行モータ２０の回生電力Ｐｒｅｇを変換又は調整してバッテリ２４を充電させる。

図１に示すように、ＰＣＵ２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０と、第１インバータ５２と、第２インバータ５４と、第１コンデンサ５６と、第２コンデンサ５８と、リアクトル電流センサ６０ａ、６０ｂと、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗと、ＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗと、電子制御装置６６（以下「ＥＣＵ６６」という。）とを有する。

（Ａ−１−５−２．ＤＣ／ＤＣコンバータ５０）
（Ａ−１−５−２−１．ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の概要）
ＤＣ／ＤＣコンバータ５０（以下「コンバータ５０」ともいう。）は、昇降圧型のコンバータである。コンバータ５０は、バッテリ２４の出力電圧Ｖｂａｔ（以下「バッテリ電圧Ｖｂａｔ」ともいう。）を昇圧してＴＲＣモータ２０に出力する。また、コンバータ５０は、ジェネレータ２２の出力電圧Ｖｇｅｎ（以下「ＧＥＮ電圧Ｖｇｅｎ」ともいう。）又は走行モータ２０の出力電圧Ｖｒｅｇ（以下「回生電圧Ｖｒｅｇ」ともいう。）を降圧してバッテリ２４に供給する。

コンバータ５０は、リアクトル８０と、下スイッチング素子８２ａ、８２ｂと、上スイッチング素子８４ａ、８４ｂとを有する。下スイッチング素子８２ａ、８２ｂ及び上スイッチング素子８４ａ、８４ｂにはそれぞれダイオード８６ａ、８６ｂ、８８ａ、８８ｂが並列接続される。

バッテリ電圧Ｖｂａｔを昇圧する際、下スイッチング素子８２ａ、８２ｂを同時にオンにしてリアクトル８０に電気エネルギを蓄積した後、下スイッチング素子８２ａ、８２ｂを同時にオフにしてリアクトル８０に蓄積した電気エネルギを走行モータ２０に放出する。ＧＥＮ電圧Ｖｇｅｎ又は回生電圧Ｖｒｅｇを降圧する際、上スイッチング素子８４ａ、８４ｂをオンにしてリアクトル８０に電気エネルギを蓄積した後、上スイッチング素子８４ａ、８４ｂをオフにしてリアクトル８０に蓄積した電気エネルギによりバッテリ２４を充電する。

（Ａ−１−５−２−２．リアクトル８０）
図２は、本実施形態のリアクトル８０を簡略的に示す斜視図であり、図３は、本実施形態のリアクトル８０を簡略的に示す分解斜視図である。リアクトル８０は、磁気結合型であるが、その他の種類としてもよい。

図２及び図３に示すように、リアクトル８０は、環状コア１００（図３）と、２つの連結コイル１０２ａ、１０２ｂと、第１コア被覆部１０４ａ、１０４ｂと、第２コア被覆部１０６とを有する。環状コア１００は、２つのＵ字状コア１１０ａ、１１０ｂと、２つのＩ字状コア１１２ａ、１１２ｂを組み合わせて成り、ギリシャ文字の「θ」状をしている。

連結コイル１０２ａは、第１巻線部１１４ａと第２巻線部１１４ｂとに分けて、環状コア１００に巻かれる。連結コイル１０２ｂは、第３巻線部１１４ｃと第４巻線部１１４ｄとに分けて、環状コア１００に巻かれる。

リアクトル８０の構成は、例えば、特開２０１６−０６６７２０号公報又は特開２０１６−０６６７４４号公報に開示されているものを用いることができる

（Ａ−１−５−２−３．下スイッチング素子８２ａ、８２ｂ及び上スイッチング素子８４ａ、８４ｂ）
図１に示すように、下スイッチング素子８２ａは、バッテリ２４の負極と、分岐点１３０ａとの間に接続される。下スイッチング素子８２ｂは、バッテリ２４の負極と、分岐点１３０ｂとの間に接続される。上スイッチング素子８４ａは、分岐点１３０ａと、走行モータ２０及びジェネレータ２２との間に接続される。上スイッチング素子８４ｂは、分岐点１３０ｂと、走行モータ２０及びジェネレータ２２との間に接続される。

下スイッチング素子８２ａ、８２ｂ及び上スイッチング素子８４ａ、８４ｂは、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等により構成される。

（Ａ−１−５−３．第１インバータ５２）
第１インバータ５２は、バッテリ２４からの直流電流を交流電流に変換して走行モータ２０に供給する。また、第１インバータ５２は、走行モータ２０からの交流電流を直流電流に変換してバッテリ２４側に供給する。

図１に示すように、第１インバータ５２は、３相の上スイッチング素子１５０ｕ、１５０ｖ、１５０ｗと、３相の下スイッチング素子１５２ｕ、１５２ｖ、１５２ｗとを有する。上スイッチング素子１５０ｕ、１５０ｖ、１５０ｗには、ダイオード１５４ｕ、１５４ｖ、１５４ｗが並列に接続される。下スイッチング素子１５２ｕ、１５２ｖ、１５２ｗには、ダイオード１５６ｕ、１５６ｖ、１５６ｗが並列に接続される、上スイッチング素子１５０ｕと下スイッチング素子１５２ｕは、Ｕ相アーム１５８ｕを構成する。上スイッチング素子１５０ｖと下スイッチング素子１５２ｖは、Ｖ相アーム１５８ｖを構成する。上スイッチング素子１５０ｗと下スイッチング素子１５２ｗは、Ｗ相アーム１５８ｗを構成する。

Ｕ相アーム１５８ｕでは、上スイッチング素子１５０ｕと下スイッチング素子１５２ｕの中点１６０ｕは、バスバー１６４ｕを介して走行モータ２０のＵ相端子１６２ｕと接続される。Ｖ相アーム１５８ｖでは、上スイッチング素子１５０ｖと下スイッチング素子１５２ｖの中点１６０ｖは、バスバー１６４ｖを介して走行モータ２０のＶ相端子１６２ｖと接続される。Ｗ相アーム１５８ｗでは、上スイッチング素子１５０ｗと下スイッチング素子１５２ｗの中点１６０ｗは、バスバー１６４ｗを介して走行モータ２０のＷ相端子１６２ｗと接続される。以下では、バスバー１６４ｕ、１６４ｖ、１６４ｗをバスバー１６４と総称する。

（Ａ−１−５−４．第２インバータ５４）
第２インバータ５４は、ジェネレータ２２からの交流電流を直流電流に変換してバッテリ２４側に供給する。また、ジェネレータ２２を走行駆動源として用いる場合、第２インバータ５４は、バッテリ２４からの直流電流を交流電流に変換してジェネレータ２２に供給する。

図１に示すように、第２インバータ５４は、３相の上スイッチング素子１８０ｕ、１８０ｖ、１８０ｗと、３相の下スイッチング素子１８２ｕ、１８２ｖ、１８２ｗとを有する。上スイッチング素子１８０ｕ、１８０ｖ、１８０ｗには、ダイオード１８４ｕ、１８４ｖ、１８４ｗが並列に接続される。下スイッチング素子１８２ｕ、１８２ｖ、１８２ｗには、ダイオード１８６ｕ、１８６ｖ、１８６ｗが並列に接続される、上スイッチング素子１８０ｕと下スイッチング素子１８２ｕは、Ｕ相アーム１８８ｕを構成する。上スイッチング素子１８０ｖと下スイッチング素子１８２ｖは、Ｖ相アーム１８８ｖを構成する。上スイッチング素子１８０ｗと下スイッチング素子１８２ｗは、Ｗ相アーム１８８ｗを構成する。

Ｕ相アーム１８８ｕでは、上スイッチング素子１８０ｕと下スイッチング素子１８２ｕの中点１９０ｕは、バスバー１９４ｕを介してジェネレータ２２のＵ相端子１９２ｕと接続される。Ｖ相アーム１８８ｖでは、上スイッチング素子１８０ｖと下スイッチング素子１８２ｖの中点１９０ｖは、バスバー１９４ｖを介してジェネレータ２２のＶ相端子１９２ｖと接続される。Ｗ相アーム１８８ｗでは、上スイッチング素子１８０ｗと下スイッチング素子１８２ｗの中点１９０ｗは、バスバー１９４ｗを介してジェネレータ２２のＷ相端子１９２ｗと接続される。以下では、バスバー１９４ｕ、１９４ｖ、１９４ｗをバスバー１９４と総称する。

（Ａ−１−５−５．第１コンデンサ５６及び第２コンデンサ５８）
第１コンデンサ５６及び第２コンデンサ５８は、平滑コンデンサとして機能する。

（Ａ−１−５−６．リアクトル電流センサ６０ａ、６０ｂ）
リアクトル電流センサ６０ａ（図１）は、連結コイル１０２ａと分岐点１３０ａの間を流れる電流Ｉｒ１（以下「リアクトル電流Ｉｒ１」ともいう。）を検出する。換言すると、リアクトル電流センサ６０ａは、連結コイル１０２ａと分岐点１３０ａを結ぶバスバー２０２ａを流れる電流Ｉｒ１を検出する。リアクトル電流センサ６０ａは、バッテリ２４の正極（分岐点２００）と連結コイル１０２ａの間に配置されてもよい。換言すると、リアクトル電流センサ６０ａは、分岐点２００と連結コイル１０２ａを結ぶバスバー２０４ａを流れる電流を検出してもよい。

リアクトル電流センサ６０ｂは、連結コイル１０２ｂと分岐点１３０ｂの間を流れる電流（以下「リアクトル電流Ｉｒ２」ともいう。）を検出する。換言すると、リアクトル電流センサ６０ｂは、連結コイル１０２ｂと分岐点１３０ｂを結ぶバスバー２０２ｂを流れる電流Ｉｒ２を検出する。リアクトル電流センサ６０ｂは、バッテリ２４の正極（分岐点２００）と連結コイル１０２ｂの間に配置されてもよい。換言すると、リアクトル電流センサ６０ｂは、分岐点２００と連結コイル１０２ｂを結ぶバスバー２０４ｂを流れる電流を検出してもよい。

（Ａ−１−５−７．ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ）
（Ａ−１−５−７−１．ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗの概要）
図１に示すように、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ（以下「電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ」又は「センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ」ともいう。）は、第１インバータ５２と走行モータ２０の間を流れる電流Ｉｔｕ、Ｉｔｖ、Ｉｔｗを検出する。

より具体的には、センサ６２ｕは、Ｕ相アーム１５８ｕとモータ２０のＵ相端子１６２ｕとを結ぶバスバー１６４ｕを流れる電流Ｉｔｕ（以下「ＴＲＣ電流Ｉｔｕ」又は「Ｕ相電流Ｉｔｕ」ともいう。）を検出する。センサ６２ｖは、Ｖ相アーム１５８ｖとモータ２０のＶ相端子１６２ｖとを結ぶバスバー１６４ｖを流れる電流Ｉｔｖ（以下「ＴＲＣ電流Ｉｔｖ」又は「Ｖ相電流Ｉｔｖ」ともいう。）を検出する。センサ６２ｗは、Ｗ相アーム１５８ｗとモータ２０のＷ相端子１６２ｗとを結ぶバスバー１６４ｗを流れる電流Ｉｔｗ（以下「ＴＲＣ電流Ｉｔｗ」又は「Ｗ相電流Ｉｔｗ」ともいう。）を検出する。

以下では、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗをＴＲＣ電流センサ６２又はセンサ６２と総称する。また、電流Ｉｔｕ、Ｉｔｖ、Ｉｔｗを電流Ｉｔと総称する。なお、本実施形態におけるセンサ６２の数は３であるが、センサ６２の数は２又は４以上であってもよい。

（Ａ−１−５−７−２．ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗの具体的構成）
図４Ａは、本実施形態のＴＲＣ電流センサ６２の一部を示す平面図である。各電流センサ６２は、ホールＩＣ２１０ａ（ＩＣ：Integrated Circuit）と、磁性体コア２１２ａ（以下「コア２１２」ともいう。）とを有する。さらに、電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗは、共通の基板２１４ａを有する。ホールＩＣ２１０ａは、基板２１４ａに固定される。基板２１４ａの一端には、コネクタ２１６ａ（図６）が設けられる。電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗそれぞれのホールＩＣ２１０ａ及びコア２１２ａは同一の仕様である。

図５は、本実施形態のホールＩＣ２１０ａに含まれるホール素子２３０の検出原理を説明する図である。ホール素子２３０は、磁界Ｂ又は磁束φを検出する磁気検出素子である。ホール素子２３０は、一般的なものであるが、本実施形態の理解を容易化するため、その内容を説明しておく。

ホールＩＣ２１０ａには、ホール素子２３０に加え、電源電圧線２３２（基準電圧線）と、グラウンド線２３４と、出力線２３６、２３８とが含まれる。出力線２３６、２３８は、オペアンプ２４０に接続され、オペアンプ２４０の出力が信号線２４２に供給される。ホールＩＣ２１０ａでは、電源電圧線２３２及びグラウンド線２３４を低電圧電源２５０に接続して電流（基準電流Ｉｒｅｆ）を流しておく。その状態で、ホール素子２３０の磁界検出面２５２に垂直に磁界Ｂをかけると（換言すると、基準電流Ｉｒｅｆに垂直な磁界Ｂをかけると）、基準電流Ｉｒｅｆ及び磁界Ｂに垂直な方向に（すなわち、出力線２３６、２３８に）起電力Ｅが生じる。従って、オペアンプ２４０を介して起電力Ｅを取り出すことで、磁界Ｂの強さ（又は磁界Ｂを発生させている電流）を知ることができる。

コア２１２ａ（図４Ａ）は、環状を基調とする磁性体から構成される。コア２１２ａの一部には、ホール素子２３０を配置するためのギャップ２６０ａが形成される。ホール素子２３０とコア２１２ａとの間には絶縁体としてのエアが存在する。エア以外の絶縁体をホール素子２３０とコア２１２ａの間に配置してもよい。コア２１２ａを用いることで、被検出導体（ここでは、バスバー１６４）の周囲に発生する磁束φを集束してホール素子２３０の感度を高めることができる。

図４Ａからもわかるように、ギャップ２６０ａ内にホール素子２３０が配置された状態で、ホール素子２３０の磁界検出面２５２（図５）がコア２１２ａに面するように、ホール素子２３０が配置される。また、ホールＩＣ２１０ａのうちホール素子２３０以外の部分は、センサ基板２１４ａ上に設けられる。なお、ここでは、ホール素子２３０をホールＩＣ２１０ａの一部として記載したが、ホール素子２３０は、ホールＩＣ２１０ａと別個の部品として取り扱ってもよい。

以下では、ギャップ２６０ａの長さをギャップ長Ｇという。図４Ａに示すように、ギャップ長Ｇは、コア２１２ａの端部間の距離である。後に詳述するように、本実施形態では、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗのギャップ長Ｇ（以下「ギャップ長Ｇ１」という。）と、ＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗのギャップ長Ｇ（以下「ギャップ長Ｇ２」という。）とを相違させる。

（Ａ−１−５−８．ＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗ）
（Ａ−１−５−８−１．ＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗの概要）
図１に示すように、ＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗ（以下「電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗ」又は「センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗ」ともいう。）は、第２インバータ５４とジェネレータ２２の間を流れる電流Ｉｇｕ、Ｉｇｖ、Ｉｇｗを検出する。

より具体的には、センサ６４ｕは、Ｕ相アーム１８８ｕとモータ２０のＵ相端子１９２ｕとを結ぶバスバー１９４ｕを流れる電流Ｉｇｕ（以下「ＴＲＣ電流Ｉｇｕ」又は「Ｕ相電流Ｉｇｕ」ともいう。）を検出する。センサ６４ｖは、Ｖ相アーム１８８ｖとモータ２０のＶ相端子１９２ｖとを結ぶバスバー１９４ｖを流れる電流Ｉｇｖ（以下「ＴＲＣ電流Ｉｇｖ」又は「Ｖ相電流Ｉｇｖ」ともいう。）を検出する。センサ６４ｗは、Ｗ相アーム１８８ｗとモータ２０のＷ相端子１９２ｗとを結ぶバスバー１９４ｗの間を流れる電流Ｉｇｗ（以下「ＴＲＣ電流Ｉｇｗ」又は「Ｗ相電流Ｉｇｗ」ともいう。）を検出する。

以下では、ＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗをＧＥＮ電流センサ６４又はセンサ６４と総称する。また、電流Ｉｇｕ、Ｉｇｖ、Ｉｇｗを電流Ｉｇと総称する。なお、本実施形態におけるセンサ６４の数は３であるが、センサ６４の数は２又は４以上であってもよい。

（Ａ−１−５−８−２．ＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗの具体的構成）
図４Ｂは、本実施形態のＧＥＮ電流センサ６４の一部を示す平面図である。各電流センサ６４は、ＴＲＣ電流センサ６２と同様の構成を有する。例えば、センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗそれぞれのホールＩＣ２１０ｂ、コア２１２ｂ及び基板２１４ｂは、センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗそれぞれのホールＩＣ２１０ａ、コア２１２ａ及び基板２１４ａと同一の仕様である。但し、各ＧＥＮ電流センサ６４の磁性体コア２１２ｂのギャップ長Ｇ２は、各ＴＲＣ電流センサ６２のコア２１２ａのギャップ長Ｇ１と異なる。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ギャップ長Ｇ２は、ギャップ長Ｇ１よりも短い。これは、主として、ＴＲＣ電流センサ６２及びＧＥＮ電流センサ６４と、リアクトル８０との位置関係の相違に基づく（詳細は、図６〜図９を参照して後述する。）。

（Ａ−１−５−９．ＥＣＵ６６）
ＥＣＵ６６は、ＰＣＵ２６の各部を制御する制御回路（又は制御装置）であり、図１に示すように、入出力部２７０、演算部２７２及び記憶部２７４を有する。入出力部２７０は、信号線２８０（通信線）を介して車両１０の各部との信号の入出力を行う。なお、図１では、通信線２８０が簡略化されて示されていることに留意されたい。入出力部２７０は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する図示しないＡ／Ｄ変換回路を備える。

演算部２７２は、中央演算装置（ＣＰＵ）を含み、記憶部２７４に記憶されているプログラムを実行することにより動作する。演算部２７２が実行する機能の一部は、ロジックＩＣ（Integrated Circuit）を用いて実現することもできる。前記プログラムは、図示しない無線通信装置（携帯電話機、スマートフォン等）を介して外部から供給されてもよい。演算部２７２は、前記プログラムの一部をハードウェア（回路部品）で構成することもできる。

本実施形態の演算部２７２は、例えば、１０〜２０ｋＨｚの範囲のいずれかの値を最大スイッチング周波数としてリアクトル８０をスイッチングさせる。また、演算部２７２は、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ及びＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗからの出力をデジタル値に変換して用いる。

記憶部２７４は、演算部２７２が用いるプログラム及びデータを記憶するものであり、ランダム・アクセス・メモリ（以下「ＲＡＭ」という。）を備える。ＲＡＭとしては、レジスタ等の揮発性メモリと、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを用いることができる。また、記憶部２７４は、ＲＡＭに加え、リード・オンリー・メモリ（以下「ＲＯＭ」という。）を有してもよい。

＜Ａ−２．各部の配置＞
次に、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ及びＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗを中心とした各部の配置について説明する。本実施形態では、リアクトル８０からの漏れ磁束φｌの影響を軽減するため、ＴＲＣ電流センサ６２及びＧＥＮ電流センサ６４とリアクトル８０との相対位置、並びに各センサ６２、６４のギャップ長Ｇ１、Ｇ２を調整する。

図６は、本実施形態のＰＣＵ２６の一部の配置を簡略的に示す側面図である。図７は、本実施形態のＰＣＵ２６の一部の配置を簡略的に示す底面図である。図８は、本実施形態のＰＣＵ２６の一部の配置を簡略的に示す正面図である。図６〜図８に示す方向は、車両１０を基準としている。

なお、図６及び図８における３００は、コンバータ５０、第１インバータ５２及び第２インバータ５４のスイッチング素子を集めたスイッチング部である。すなわち、スイッチング部３００（電気回路）には、コンバータ５０の下スイッチング素子８２ａ、８２ｂ及び上スイッチング素子８４ａ、８４ｂと、第１インバータ５２の上スイッチング素子１５０ｕ、１５０ｖ、１５０ｗ及び下スイッチング素子１５２ｕ、１５２ｖ、１５２ｗと、第２インバータ５４の上スイッチング素子１８０ｕ、１８０ｖ、１８０ｗ及び下スイッチング素子１８２ｕ、１８２ｖ、１８２ｗとが含まれる。スイッチング部３００にはＥＣＵ６６も含まれる。

図６〜図８に示すように、磁気結合型のリアクトル８０は、ＰＣＵ２６の下部に配置される。その際、コイル軸Ａｘ１、Ａｘ２は、車両１０の前後方向と一致する。

図６及び図８に示すように、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ及びＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗは、リアクトル８０よりも上方に配置される。また、図７に示すように、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ及びＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗは、リアクトル８０よりも左側に偏位して配置される。

さらに、図６及び図７に示すように、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ及びＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗは、前後方向において、リアクトル８０とずれている。具体的には、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗは、リアクトル８０よりも後ろ側に配置される。ＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗは、リアクトル８０よりも前側に配置される。

図６に示すように、上下方向におけるＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ及びＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗの位置は、互いに同じである。また、左右方向におけるＴＲＣ電流センサ６２Ｕ、６２Ｖ、６２Ｗ及びＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗの位置も、互いに同じである。

図６に示すように、前後方向において、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ及びＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗは並んで配置されている。その際、ＴＲＣ電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗの方がＧＥＮ電流センサ６４ｕ、６４ｖ、６４ｗよりもリアクトル８０から離れて配置されている。

また、図８に示すように、電流センサ６４ｗの測定対象であるバスバー１９４ｗは、車両１０の上下方向に延在して配置される。他のバスバー１６４ｕ、１６４ｖ、１６４ｗ、１９４ｕ、１９４ｖも同様である。その際、各バスバー１６４、１９４の主面は、車両１０の左右方向を向いている。図８のホールＩＣ２１０ｂの向きからわかるように、各電流センサ６２、６４が検出する磁束φの方向は、車両１０の前後方向である。換言すると、ホール素子２３０の磁界検出面２５２（図５）は、車両１０の前後方向に面している。上記のように、磁界検出面２５２に対して垂直にかかる磁界Ｂの強さに応じた出力が信号線２４２（図５）から出力される。

＜Ａ−３．ギャップ長Ｇの設定方法＞
［Ａ−３−１．ギャップ長Ｇの設定方法の概要］
次に、本実施形態におけるギャップ長Ｇの設定方法（換言すると、ＰＣＵ２６の製造方法）について説明する。本実施形態では、以下の基準を用いて各コア２１２ａ、２１２ｂのギャップ長Ｇ（Ｇ１、Ｇ２）を設定する。
基準１： 電流センサ６２、６４が検出する磁束φの向き（代表値）が、リアクトル８０（磁界発生源）が発生する磁束φの向きに近いほど、ギャップ長Ｇを短くする。
基準２： 電流センサ６２、６４とリアクトル８０との直線距離ｄ１、ｄ２が短いほど、ギャップ長Ｇを短くする。
基準３： 電流センサ６２、６４が検出する電流の設計最大値が小さいほど、ギャップ長Ｇを短くする。

上記における直線距離ｄ１は、センサ６２から最寄りのコイル軸（ここではコイル軸Ａｘ１）の中心位置Ｐｃ１とセンサ６２のホール素子２３０とを結ぶ長さである。直線距離ｄ２は、センサ６４から最寄りのコイル軸（ここではコイル軸Ａｘ１）の中心位置Ｐｃ１とセンサ６４のホール素子２３０とを結ぶ長さである。後述する距離Ｄ１、Ｄ２は、リアクトル８０の軸方向に限定されるが、直線距離ｄ１、ｄ２は、３次元的な距離であることに留意されたい。

後述するように、上記基準１は、電流センサ６２、６４とリアクトル８０との位置関係で置き換えることができる。上記基準１〜３は、いずれもギャップ長Ｇの設定可能範囲を設定しておき、その範囲の中で、ギャップ長Ｇを変化させるものであることに留意されたい。

［Ａ−３−２．基準１］
図９は、本実施形態のリアクトル８０が発生する磁界（漏れ磁束φｌ）の一例を示す平面図である。図９において、リアクトル８０の一部（Ｉ字状コア１１２ａ、１１２ｂ等）は省略しているが、図３におけるＩ字状コア１１２ａ、１１２ｂが含まれている場合にも、同様の磁界の向き及び広がり方となる。図９に示すように、磁気結合型のリアクトル８０では、第１巻線部１１４ａ、第２巻線部１１４ｂ、第３巻線部１１４ｃ及び第４巻線部１１４ｄそれぞれを中心として磁界が発生する。

上記のように、本実施形態では、下スイッチング素子８２ａ、８２ｂ及び上スイッチング素子８４ａ、８４ｂをスイッチングさせることで、磁界（漏れ磁束φｌ）の向きは変化する。このため、図９に示す磁界（漏れ磁束φｌ）の向きは、その一例（代表値）であることに留意されたい。

上記のように、ギャップ長Ｇの設定方法の基準１によれば、電流センサ６２、６４が検出する磁束φの向き（代表値）が、リアクトル８０（磁界発生源）が発生する磁束φの向きに近いほど、ギャップ長Ｇを短くする。

これは、電流センサ６２、６４が検出する磁束φの向きが、リアクトル８０が発生する磁束φの向きに近い場合、漏れ磁束φｌによるオフセット分が大きくなるため、このオフセット分に対する耐性（又は信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比））を向上させるためである。一方、電流センサ６２、６４が検出する磁束φの向きが、リアクトル８０が発生する漏れ磁束φｌの向きから遠い場合、漏れ磁束φｌによるオフセット分の影響が小さくなるため、むしろホール素子２３０の出力の直線性を確保するため、又はコア２１２の磁界飽和密度を確保するためにギャップ長Ｇをある程度広げる。

上記のように、本実施形態では、ホール素子２３０（ホールＩＣ２１０ａ、２１０ｂ）を用いる。また、図６及び図７からわかるように、ホール素子２３０の磁界検出面２５２は、車両１０の前後方向に面しているため、ホール素子２３０が検出する磁束φの向きは車両１０の前後方向である。

図９に示すように、ＧＥＮ電流センサ６４の位置では、ホール素子２３０が検出する磁束φの向き（磁界検出面２５２に対して垂直方向）と、リアクトル８０が発生する漏れ磁束φｌの向きが近い。このため、ＧＥＮ電流センサ６４では、コア２１２ｂのギャップ長Ｇ２（図４Ｂ）を短くする。

一方、ＴＲＣ電流センサ６２の位置では、ホール素子２３０が検出する磁束φの向き（磁界検出面２５２に対して垂直方向）と、リアクトル８０が発生する磁束φの向きが反対である。換言すると、リアクトル８０が発生する漏れ磁束φｌの向きは、磁界検出面２５２と平行に近い。このため、ＴＲＣ電流センサ６２では、コア２１２ａのギャップ長Ｇ１（図４Ａ）を長くする。

なお、以下の条件１、２が満たされる場合、リアクトル８０の軸方向（コイル軸Ａｘ１、Ａｘ２の方向）におけるセンサ６２、６４とリアクトル８０（又は連結コイル１０２ａ、１０２ｂ）の距離Ｄ１、Ｄ２に基づいて基準１を言い換えることができる。
条件１： ホール素子２３０の磁界検出面２５２の向きがコイル軸Ａｘ１、Ａｘ２の向きと等しい（略等しい場合を含む。）。
条件２： コイル軸Ａｘ１、Ａｘ２に対して垂直な方向（例えば車両１０の左右方向）において、センサ６２、６４がリアクトル８０（又は連結コイル１０２ａ、１０２ｂ）に対して偏位している。

例えば、図９の例に関し、センサ６２、６４がコイル軸Ａｘ１、Ａｘ２の方向においてリアクトル８０（又は連結コイル１０２ａ、１０２ｂ）から離れるほど、漏れ磁束φｌの向きは、ホール素子２３０の磁界検出面２５２に対して平行に近くなる。従って、基準１は、以下の基準１’に言い換えることができる。
基準１’： コイル軸Ａｘ１、Ａｘ２の方向における電流センサ６２、６４とリアクトル８０（又は連結コイル１０２ａ、１０２ｂ）の距離Ｄ１、Ｄ２が長いほど、ギャップ長Ｇ１、Ｇ２を長くする。

上記における距離Ｄ１は、リアクトル８０の軸方向（コイル軸Ａｘ１の方向）における、センサ６２から最寄りの巻線部（図９の例では、第３巻線部１１４ｃ）の中心位置とセンサ６２のホール素子２３０とを結ぶ長さである（図９参照）。距離Ｄ２は、リアクトル８０の軸方向（コイル軸Ａｘ１の方向）における、センサ６４から最寄りの巻線部（図９の例では、第１巻線部１１４ａ）の中心位置とセンサ６４のホール素子２３０とを結ぶ長さである（図９参照）。

なお、本実施形態では、各ＴＲＣ電流センサ６２のギャップ長Ｇ１を等しくしているが、基準１（又は基準１’）に基づいて変化させてもよい。同様に、各ＧＥＮ電流センサ６４のギャップ長Ｇ２を等しくしているが、基準１（又は基準１’）に基づいて変化させてもよい。

［Ａ−３−３．基準２］
上記のように、ギャップ長Ｇの設定方法の基準２によれば、電流センサ６２、６４（特に磁界検出面２５２）とリアクトル８０との直線距離ｄ１、ｄ２が短いほど、ギャップ長Ｇ１、Ｇ２を短くする。これは、直線距離ｄ１、ｄ２が短いほど、リアクトル８０の磁界Ｂの影響を受け易くなるため、ギャップ長Ｇ１、Ｇ２を短くすることで、その影響を軽減するためである。

図６及び図７等からわかるように、ＴＲＣ電流センサ６２とリアクトル８０の直線距離ｄ１よりも、ＧＥＮ電流センサ６４とリアクトル８０の直線距離ｄ２の方が短い。そこで、ＧＥＮ電流センサ６４では、コア２１２ｂのギャップ長Ｇ２を短くし、ＴＲＣ電流センサ６２では、コア２１２ａのギャップ長Ｇ１を長くする（図４Ａ及び図４Ｂ参照）。

なお、本実施形態では、各ＴＲＣ電流センサ６２のギャップ長Ｇ１を等しくしているが、基準２に基づいて変化させてもよい。同様に、各ＧＥＮ電流センサ６４のギャップ長Ｇ２を等しくしているが、基準２に基づいて変化させてもよい。

［Ａ−３−４．基準３］
上記のように、ギャップ長Ｇ１、Ｇ２の設定方法の基準３によれば、電流センサ６２、６４が検出する電流の設計最大値が大きいほど、ギャップ長Ｇ１、Ｇ２を長くする。これは、ギャップ長Ｇ１、Ｇ２が長いほど、ホール素子２３０の出力の直線性が要求水準を満たす範囲が広くなるためである。また、ギャップ長Ｇ１、Ｇ２が短いほどコア２１２ａ、２１２ｂの飽和磁束密度に到達し易いところ、検出電流の設計最大値が小さければ、飽和磁束密度に到達し難いためである。

上記のように、本実施形態では、コンバータ５０によりバッテリ電圧Ｖｂａｔを昇圧して走行モータ２０に供給する。その結果、走行モータ２０への入力電圧の方が、ジェネレータ２２の発電電圧よりも設計最大値が高く設定されている。そこで、ＧＥＮ電流センサ６４では、コア２１２ｂのギャップ長Ｇ２を短くし、ＴＲＣ電流センサ６２では、コア２１２ａのギャップ長Ｇ１を長くする。

なお、本実施形態では、各ＴＲＣ電流センサ６２のギャップ長Ｇ１を等しくしているが、基準３に基づいて変化させてもよい。同様に、各ＧＥＮ電流センサ６４のギャップ長Ｇ２を等しくしているが、基準３に基づいて変化させてもよい。

［Ａ−３−５．小括］
以上の基準１〜３（特に基準１）に基づいて、本実施形態では、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ＧＥＮ電流センサ６４のギャップ長Ｇ２を短くし、ＴＲＣ電流センサ６２のギャップ長Ｇ１を長くする。

＜Ａ−４．本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下の理由で、周辺磁界の影響を受けるホール素子２３０を配置するギャップ２６０ａ、２６０ｂが形成された磁性体コア２１２ａ、２１２ｂのギャップ長Ｇ１、Ｇ２を有効に用いることが可能となる。

すなわち、本実施形態において、ＴＲＣ電流センサ６２（第１電流センサ）及びＧＥＮ電流センサ６４（第２電流センサ）は、リアクトル８０の側方で延在するバスバー１６４ｕ、１６４ｖ、１６４ｗ（第１電力線）及びバスバー１９４ｕ、１９４ｖ、１９４ｗ（第２電力線）の電流Ｉｔ、Ｉｇを検出する。このため、リアクトル８０に比較的近い位置に配置されてリアクトル８０からの漏れ磁束φｌの影響を受ける（図９等）。リアクトル８０の漏れ磁束φｌは、リアクトル８０からの同心円又はこれに近い形状に沿った方向に発生し易い。

バスバー１６４ｕ、１６４ｖ、１６４ｗ及び１９４ｕ、１９４ｖ、１９４ｗは、コイル軸Ａｘ１、Ａｘ２の方向（若しくはリアクトル８０の軸方向又は車両１０の前後方向）に対して直交する方向（車両１０の上下方向）に沿って配置される（図６〜図８参照）。このため、バスバー１６４ｕ、１６４ｖ、１６４ｗを流れる電流Ｉｔにより発生する磁界強度を、ＴＲＣ電流センサ６２（第１電流センサ）のホール素子２３０（第１検出素子）が検出することで、センサ６２が電流Ｉｔ（第１電流）を検出する場合、ホール素子２３０が検出する磁界の方向（検出磁界方向）は、リアクトル８０の漏れ磁束φｌの方向と近くなる可能性がある。ＧＥＮ電流センサ６４（第２電流センサ）も同様である。

本実施形態によれば、コイル軸Ａｘ１、Ａｘ２の方向において、ＧＥＮ電流センサ６４のホール素子２３０と第１巻線部１１４ａの中心位置の距離Ｄ２は、ＴＲＣ電流センサ６２と第３巻線部１１４ｃの中心位置の距離Ｄ１より短い（図９等）。また、ＧＥＮ電流センサ６４のギャップ長Ｇ２（第２ギャップ長）は、ＴＲＣ電流センサ６２のギャップ長Ｇ１（第１ギャップ長）よりも短い（図４Ａ及び図４Ｂ）。

これにより、リアクトル８０が発生する漏れ磁束φｌの影響が、ＧＥＮ電流センサ６４に対して大きい場合、ＧＥＮ電流センサ６４についてはギャップ長Ｇ２を短くすることで、バスバー１９４ｕ、１９４ｖ、１９４ｗにおける電流Ｉｇに応じてコア２１２ｂに発生する磁束φ（本来検出したい磁束）を検出し易くする。従って、リアクトル８０からの漏れ磁束φｌによる電流Ｉｇの感度変動を低減することが可能となる。よって、ＧＥＮ電流センサ６４は、リアクトル８０からの漏れ磁束φｌに対する耐性を向上することが可能となる。

また、リアクトル８０が発生する漏れ磁束φｌの影響が、ＴＲＣ電流センサ６２に対して小さい場合、ＴＲＣ電流センサ６２についてはギャップ長Ｇ１を長くすることで、バスバー１６４における電流Ｉｔ（第１電流）に応じてコア２１２ａに発生する磁束φ（本来検出したい磁束）の影響を弱める。これにより、ＴＲＣ電流センサ６２の直線性への影響又はコア２１２ａの磁束φの飽和を生じ難くすることが可能となる。特に、そのような効果は、電流Ｉｇ（第２電流）の最大値よりも電流Ｉｔ（第１電流）の最大値を大きくする場合に有用である。さらには、センサ６２のホール素子２３０とセンサ６４のホール素子２３０の仕様を同じにする場合、好適となる。

本実施形態において、ＴＲＣ電流センサ６２（第１電流センサ）及びＧＥＮ電流センサ６４（第２電流センサ）は、検出素子としてホール素子２３０を備える（図５）。ＴＲＣ電流センサ６２のホール素子２３０の磁界検出面２５２は、ＧＥＮ電流センサ６４のホール素子２３０の磁界検出面２５２よりも、リアクトル８０が発生する磁束φの向きに対して平行に近い角度で配置される（図９）。

本実施形態によれば、リアクトル８０が発生する磁束φの向きに対して、ＧＥＮ電流センサ６４の磁界検出面２５２よりもＴＲＣ電流センサ６２の磁界検出面２５２が平行に近い角度で配置されると共に、第１ギャップ長Ｇが第２ギャップ長Ｇよりも短い。これにより、ＧＥＮ電流センサ６４は、バスバー１９４（第２電線）における電流Ｉｇ（第２電流）に応じてコア２１２ｂ（第２コア）に発生する磁束φ（本来検出したい磁束）の影響を受け易くなる一方、漏れ磁束φｌに対する電流Ｉｇの感度変動が低減することで、リアクトル８０からの漏れ磁束φｌの影響を相対的に受け難くなる。よって、ＧＥＮ電流センサ６４は、リアクトル８０からの漏れ磁束φｌに対する耐性を向上することが可能となる。

また、リアクトル８０が発生する磁束φの向きに検出磁界方向が遠い（換言すると、リアクトル８０からの漏れ磁束φｌの影響が小さい）ＴＲＣ電流センサ６２については、第１ギャップ長Ｇ１を長くする。従って、ＴＲＣ電流センサ６２は、バスバー１６４（第１電力線）における電流Ｉｔ（第１電流）に応じてコア２１２ａ（第１コア）に発生する磁束φ（本来検出したい磁束）の影響を受け難くすることで、ＴＲＣ電流センサ６２の直流成分に対応する磁束を弱め、ＴＲＣ電流センサ６２の直線性への影響又はコア２１２ａの磁束φの飽和を生じ難くすることが可能となる。

本実施形態において、ＧＥＮ電流センサ６４のホール素子２３０（第２検出素子）とリアクトル８０との直線距離ｄ２（第２直線距離）は、ＴＲＣ電流センサ６２のホール素子２３０（第１検出素子）とリアクトル８０との直線距離ｄ１（第１直線距離）よりも短い。これにより、リアクトル８０が発生する磁束φの向きに検出磁界方向が近い（換言すると、リアクトル８０からの漏れ磁束φｌの影響が大きい）ＧＥＮ電流センサ６４を、設計の都合上、リアクトル８０の近くに配置する場合でも、ギャップ長Ｇ２（第２ギャップ長）を短くすることで、リアクトル８０からの漏れ磁束φｌに対するＧＥＮ電流センサ６４の耐性を向上することが可能となる。

本実施形態において、リアクトル８０は、磁気結合型リアクトルである（図１〜図３）。これにより、他の種類のリアクトルと比較して磁界の向きの分布が多様な磁気結合型リアクトルの周囲に、ＴＲＣ電流センサ６２（第１電流センサ）及びＧＥＮ電流センサ６４（第２電流センサ）を配置し易くなり、設計の自由度を向上することが可能となる。

本実施形態において、ＴＲＣ電流センサ６２のホール素子２３０（第１検出素子）及びＧＥＮ電流センサ６４のホール素子２３０（第２検出素子）の仕様は同一である（図４Ａ及び図４Ｂ）。これにより、リアクトル８０からの漏れ磁束φｌの影響が設置場所に応じて異なる中で、ホール素子２３０の仕様を共通化することでホール素子２３０のコストを低減することが可能となる。

ＴＲＣ電流センサ６２のコア２１２ａ（第１コア）とＧＥＮ電流センサ６４のコア２１２ｂ（第２コア）は、ギャップ２６０ａ、２６０ｂ（第１ギャップ、第２ギャップ）を除き外径寸法が同一である（図４Ａ及び図４Ｂ）。これにより、リアクトル８０からの漏れ磁束φｌの影響が設置場所に応じて異なる中で、コア２１２ａ、２１２ｂの外形寸法を同一とすることでコア２１２ａ、２１２ｂのコストを低減することが可能となる。

Ｂ．変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。

＜Ｂ−１．適用対象＞
上記実施形態の車両１０は、走行モータ２０、ジェネレータ２２（図１）及び図示しないエンジンを有した。しかしながら、例えば、複数のコア２１２ａ、２１２ｂのギャップ長Ｇ１，Ｇ２を相違させる観点からすれば、これに限らない。例えば、車両１０は、複数の走行モータ２０とジェネレータ２２を有する構成とすることも可能である。

＜Ｂ−２．回転電機＞
上記実施形態の走行モータ２０及びジェネレータ２２は、３相交流ブラシレス式とした（図１）。しかしながら、例えば、複数のコア２１２ａ２１２ｂのギャップ長Ｇ１、Ｇ２を相違させる観点からすれば、これに限らない。走行モータ２０及びジェネレータ２２は、直流式又はブラシ式としてもよい。

＜Ｂ−３．リアクトル８０＞
上記実施形態では、リアクトル８０は、磁気結合型であった（図１〜図３）。しかしながら、例えば、複数のコア２１２ａ、２１２ｂのギャップ長Ｇ１、Ｇ２を相違させる観点からすれば、これに限らない。リアクトル８０は、例えば、１つのコイルのみからなるタイプ（通常駆動方式）や、２つのコイルを並列に配置したタイプ（インターリーブ方式）等であってもよい。

上記実施形態では、磁界発生源として、リアクトル８０を挙げた（図９）。しかしながら、それ以外の磁界発生源に対して本発明を適用することも可能である

＜Ｂ−４．電流センサ６２、６４＞
上記実施形態では、６つの電流センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ、６４ｕ、６４ｖ、６４ｗのギャップ長Ｇ（Ｇ１、Ｇ２）について説明した（図６〜図８等）。しかしながら、例えば、複数のコア２１２ａ、２１２ｂのギャップ長Ｇ１、Ｇ２を相違させる観点からすれば、電流センサの数は少なくとも２つあればよく、例えば、２〜５０のいずれかであってもよい。また、フェールセーフ等のため、同一のバスバー１６４、１９４（例えばバスバー１６４ｕ）に２つの電流センサ６２ｕを設けることも可能である。

上記実施形態の各センサ６２、６４は、ホール素子２３０（ホールＩＣ２１０ａ、２１０ｂ）を有していた（図５）。しかしながら、例えば、複数のコア２１２ａ、２１２ｂのギャップ長Ｇ１、Ｇ２を相違させる観点からすれば、センサ６２、６４の種類はこれに限らない。例えば、ホール素子２３０（ホールＩＣ２１０ａ、２１０ｂ）以外の磁気センサ又はその他のセンサに本発明を適用してもよい。

上記実施形態では、センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ、６４ｕ、６４ｖ、６４ｗを前後方向において一列に並べた（図６及び図７）。しかしながら、例えば、複数のコア２１２ａ、２１２ｂのギャップ長Ｇ１、Ｇ２を相違させる観点からすれば、これに限らない。

上記実施形態では、各センサ６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ、６４ｕ、６４ｖ、６４ｗのコア２１２ａ、２１２ｂの向きを同じにした（図７等）。しかしながら、例えば、複数のコア２１２ａ、２１２ｂのギャップ長Ｇ１、Ｇ２を相違させる観点からすれば、これに限らない。例えば、上記実施形態では、平面視において、ギャップ２６０ａ、２６０ｂは、コア２１２ａ、２１２ｂのうちリアクトル８０側に形成したが（図６〜図８）、その他の位置に配置することも可能である。

なお、上記実施形態では、図４ＡにおいてホールＩＣ２１０ａ及びギャップ２６０ａがコア２１２ａの下側に位置しているが、リアクトル８０の位置をそのままにして、ホールＩＣ２１０ａ及びギャップ２６０ａをコア２１２ａの左側に配置してもよい。その場合、ホール素子２３０の磁界検出面２５２が図４Ａの例から９０°時計回りに回転させて配置させるのであれば、ホール素子２３０の磁界検出面２５２の面する方向（磁束検出方向）は、漏れ磁束φｌの向きと垂直に近くなる。その場合、コア２１２ａのギャップ長Ｇ１を短くしてもよい。

２６…電力制御ユニット（電力装置）
６２、６２ｕ、６２ｖ、６２ｗ…ＧＥＮ電流センサ（第２電流センサ）
６４、６４ｕ、６４ｖ、６４ｗ…ＧＥＮ電流センサ（第２電流センサ）
８０…リアクトル
１６４、１６４ｕ、１６４ｖ、１６４ｗ…バスバー（第１電力線）
１９４、１９４ｕ、１９４ｖ、１９４ｗ…バスバー（第２電力線）
２１２ａ…コア（第１コア）
２１２ｂ…コア（第２コア）
２３０…ホール素子（第１検出素子、第２検出素子）
２５２…磁界検出面
２６０ａ…ギャップ（第１ギャップ）
２６０ｂ…ギャップ（第２ギャップ）
３００…スイッチング部（電気回路）
Ａｘ１、Ａｘ２…コイル軸（リアクトルの軸方向）
Ｄ１…ＴＣＲ電流センサのホール素子とリアクトルの距離
Ｄ２…ＧＥＮ電流センサのホール素子とリアクトルの距離
Ｉｇ、Ｉｇｕ、Ｉｇｖ、Ｉｇｗ…ＧＥＮ電流（第２電流）
Ｉｔ、Ｉｔｕ、Ｉｔｖ、Ｉｔｗ…ＴＲＣ電流（第１電流）
φ…磁束
φｌ…漏れ磁束

Claims (7)

1. 巻線部を有するリアクトルと、
   前記リアクトルの軸方向に対して直交する方向に沿って前記リアクトルの側方で延在する第１電力線及び第２電力線と、
   第１検出素子と、前記第１検出素子を配置する第１ギャップが形成された環状の第１コアとを備え、前記第１電力線に流れる第１電流を検出する第１電流センサと、
   第２検出素子と、前記第２検出素子を配置する第２ギャップが形成された環状の第２コアとを備え、前記第２電力線に流れる第２電流を検出する第２電流センサと、
   前記第２電流の最大値よりも前記第１電流の最大値を大きくする電気回路と
   を備える電力装置であって、
   前記リアクトルの軸方向において、前記第２検出素子と前記巻線部の中心位置の距離は、前記第１検出素子と前記巻線部の中心位置の距離より短く、
   前記第２ギャップの長さである第２ギャップ長は、前記第１ギャップの長さである第１ギャップ長よりも短い
   ことを特徴とする電力装置。
2. 請求項１に記載の電力装置において、
   前記第１検出素子は、第１ホール素子であり、
   前記第２検出素子は、第２ホール素子であり、
   前記第１ホール素子の磁界検出面は、前記第２ホール素子の磁界検出面よりも、前記リアクトルが発生する漏れ磁束の向きに対して平行に近い角度で配置される
   ことを特徴とする電力装置。
3. 請求項１又は２に記載の電力装置において、
   前記第２検出素子と前記リアクトルとの第２直線距離は、前記第１検出素子と前記リアクトルとの第１直線距離よりも短い
   ことを特徴とする電力装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力装置において、
   前記リアクトルは、磁気結合型リアクトルである
   ことを特徴とする電力装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力装置において、
   前記第１検出素子と前記第２検出素子の仕様が同一である
   ことを特徴とする電力装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力装置において、
   前記第１コアと前記第２コアは、前記第１ギャップ及び前記第２ギャップを除き外径寸法が同一である
   ことを特徴とする電力装置。
7. 巻線部を有するリアクトルと、
   第１検出素子と、前記第１検出素子を配置する第１ギャップが形成された環状の第１コアとを備え、第１電力線に流れる第１電流を検出する第１電流センサと、
   第２検出素子と、前記第２検出素子を配置する第２ギャップが形成された環状の第２コアとを備え、第２電力線に流れる第２電流を検出する第２電流センサと
   を備える電力装置の製造方法であって、
   前記第１検出素子及び前記第２検出素子が検出する磁束の方向である磁束検出方向と前記リアクトルの軸方向とが同一となるように、且つ前記リアクトルの軸方向において、前記第２検出素子と前記巻線部の中心位置の距離が、前記第１検出素子と前記巻線部の中心位置の距離より短くなるように、前記第１検出素子、前記第２検出素子及び前記リアクトルを配置し、
   前記第２ギャップの長さである第２ギャップ長を、前記第１ギャップの長さである第１ギャップ長よりも短くする
   ことを特徴とする電力装置の製造方法。

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