JP2024068063A - Rotating electric machine unit control device - Google Patents

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堅大 田渕
啓友 河西
信吾 長井
唱 岡崎
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Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】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。【解決手段】回転電機ユニットの制御装置は、回転電機と、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を制御する。制御装置は、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の情報と、前記電圧の情報とに基づいて、前記コイルにおける絶縁判定を行う絶縁判定部と、前記絶縁判定部が前記コイルの絶縁性が低い状態であり、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、を備える。【選択図】図4[Problem] An object of the present invention is to efficiently drive an oil pump to ensure insulation in a coil provided in a rotating electric machine. [Solution] A control device for a rotating electric machine unit controls a rotating electric machine unit including a rotating electric machine and an oil supply unit including an oil pump that supplies oil to a coil provided in the rotating electric machine. The control device includes an information acquisition unit that acquires information on air density inside the coil and information on a voltage applied to the rotating electric machine, an insulation determination unit that performs an insulation determination for the coil based on the air density information and the voltage information acquired by the information acquisition unit, and a drive instruction unit that drives the oil supply unit when the insulation determination unit determines that the insulation of the coil is low and that it is necessary to maintain the insulation state by supplying oil. [Selected Figure] Figure 4

Description

本発明は、回転電機ユニットの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a rotating electrical unit.

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。 Conventionally, oil pumps are used to supply oil to coils in motors serving as rotating electrical machines (see, for example, Patent Document 1). There have also been proposals to supply oil as an insulating material in coils (see, for example, Patent Document 2). Oil is supplied by electric oil pumps or mechanical oil pumps.

特開2019-161948号公報JP 2019-161948 A 特開2012-151995号公報JP 2012-151995 A

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。 However, if the oil pump is electrically operated, power is consumed by the operation of the oil pump, and drive losses occur when the pump is driven, resulting in poor electricity consumption. Even if the oil pump is mechanical, drive losses occur when the pump is driven. For this reason, in order to improve electricity consumption and reduce drive losses when the pump is driven, it is desirable to operate the oil pump less frequently. However, in Patent Document 2, there is room for improvement in terms of ensuring insulation while reducing losses when driving the pump.

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。 Therefore, the objective of the invention disclosed in this specification is to drive the oil pump efficiently and ensure insulation in the coils of the rotating electric machine.

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。 The above problem is achieved by a control device for a rotating electric machine unit including a rotating electric machine and an oil supply unit including an oil pump that supplies oil to a coil included in the rotating electric machine, the control device for a rotating electric machine unit including an information acquisition unit that acquires information related to the air density in the coil and information related to the voltage applied to the rotating electric machine, an insulation determination unit that determines whether or not insulation breakdown will occur in the coil based on the information related to the air density and the information related to the voltage acquired by the information acquisition unit, and a drive instruction unit that drives the oil supply unit when the insulation determination unit determines that insulation breakdown will occur in the coil and that it is necessary to maintain the insulation state by supplying oil.

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。 In the control device for a rotating electrical machine unit having the above configuration, the information acquisition unit can acquire information on the air temperature inside the coil and information on atmospheric pressure as the information on the air density.

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。 In addition, in the control device for the rotating electric machine unit having the above configuration, the information acquisition unit can acquire the detected temperature of the coil or the detected temperature of the oil as information on the air temperature inside the coil.

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。 Furthermore, in the control device for the rotating electric machine unit having the above configuration, the information acquisition unit may acquire, as the information regarding the atmospheric pressure, a detection value of an atmospheric pressure sensor, or altitude information acquired by a position information acquisition device provided in a vehicle on which the rotating electric machine is mounted.

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。 In the control device for a rotating electric machine unit having the above configuration, the oil pump is a mechanical pump that is driven by the operation of the internal combustion engine, and the drive instruction unit may further include an applied voltage limiting unit that drives the rotating electric machine to start the internal combustion engine when the insulation determination unit determines that insulation breakdown will occur in the coil and that it is necessary to maintain the insulation state by supplying oil, and that limits the voltage applied to the rotating electric machine when driving the rotating electric machine to start the internal combustion engine based on the instruction of the drive instruction unit.

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。 Another control device for a rotating electric machine unit disclosed in this specification is a control device for a rotating electric machine unit that includes a rotating electric machine, a gear mechanism that is driven by the rotating electric machine and at least a portion of which is immersed in oil, and an oil supply unit that supplies the oil to a coil included in the rotating electric machine by operating the gear mechanism, and that includes an information acquisition unit that acquires information about the air density in the coil and information about the voltage applied to the rotating electric machine, an insulation determination unit that determines whether or not insulation breakdown will occur in the coil based on the information about the air density and the information about the voltage acquired by the information acquisition unit, a drive instruction unit that drives the rotating electric machine when the insulation determination unit determines that insulation breakdown will occur in the coil and that it is necessary to maintain the insulation state by supplying oil, and an applied voltage limiting unit that limits the voltage applied to the rotating electric machine when the rotating electric machine is driven by an instruction from the drive instruction unit.

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。 The invention disclosed in this specification makes it possible to drive the oil pump efficiently and ensure insulation in the coils of the rotating electric machine.

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。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a vehicle equipped with a rotating electrical machine unit according to a first embodiment. 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。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the rotating electrical machine unit according to the first embodiment. 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。FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotating electrical machine unit of the first embodiment taken along line AA in FIG. 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。FIG. 4 is a flowchart showing an example of control executed by the control device for the rotating electrical machine unit according to the first embodiment. 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。FIG. 5 is a diagram showing an example of an oil pump operation map in the control device for the rotating electrical machine unit according to the first embodiment. 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。FIG. 6 is a schematic diagram showing the main parts of a vehicle equipped with a rotating electrical machine unit according to the second embodiment. 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。FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of a vehicle equipped with a rotating electrical machine unit according to the third embodiment. 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。FIG. 8 is a flowchart showing an example of control executed by the control device for a rotating electrical machine unit according to the third embodiment. 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。FIG. 9 is an example of a map for setting the output torque of the first motor generator in the third embodiment. 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。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an outline of a rotating electrical machine unit according to the fourth embodiment. 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。FIG. 11 is a flowchart showing an example of control executed by the control device for a rotating electrical machine unit according to the fourth embodiment.

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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the attached drawings. However, the dimensions and ratios of each part in the drawings may not be illustrated to be exactly the same as the actual ones. Also, some details may be omitted in the drawings.

(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。
First Embodiment
[vehicle]
First, a vehicle 20 equipped with a rotating electric machine unit 100 according to a first embodiment will be described with reference to Fig. 1. The rotating electric machine unit 100 includes a motor 30, which is an example of a rotating electric machine, and an oil supply unit 60 that supplies oil to a coil (see Fig. 2) included in the motor 30. The vehicle 20 also includes an ECU (Electronic Control Unit) 70 that performs various controls of the vehicle 20.

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。 The vehicle 20 is an electric vehicle. The vehicle 20 includes a battery 58, which is a chargeable and dischargeable secondary battery, a boost converter 57 that boosts the DC voltage of the battery, and an inverter 56. The inverter 56 converts the DC power boosted by the boost converter 57 into three-phase AC power by switching the DC power with a switching element. The three-phase AC power converted by the inverter 56 is supplied to the motor 30. The output shaft 22 of the motor 30 is transmitted to the drive wheels 26 via the differential gear 24, so that the vehicle 20 can run. The vehicle 20 of this embodiment is an electric vehicle, but it may also be a hybrid vehicle equipped with an engine as long as it uses the motor 30 as a drive source. The motor 30 not only generates the drive force of the vehicle 20 in response to the power supply from the battery 58, but also functions as a motor generator that generates power by power transmission from the drive wheels 26 of the vehicle 20 and charges the battery 58.

<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。
<Configuration of Rotating Electric Machine Unit>
Here, the configuration of the rotating electrical machine unit 100 will be described in detail.

≪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。
<Motor configuration>
2 and 3, the motor 30 will be described. The motor 30 includes a rotor 32 and a stator 40 housed in a case 46.

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。 The stator 40 includes a stator core 42, which is a generally cylindrical magnetic component. The stator core 42 is formed, for example, by stacking magnetic plates such as electromagnetic steel plates in the axial direction. A plurality of segment conductors are arranged in the stator core 42 to form a coil 44. The coil 44 includes a three-phase coil, that is, a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil. The coil 44 may be wound around the teeth of the stator core 42 using concentrated winding.

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。 The rotor 32 is provided with a rotor core 34 that is concentric with and faces the stator 40 on the radially inner side of the stator 40. An output shaft 22, which is a rotating shaft member, is provided in the center of the rotor core 34. The output shaft 22 is supported by a bearing portion provided in the case 46 and a lid portion (not shown). The rotor core 34 may be equipped with a permanent magnet.

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。 An oil supply port 46a is provided at the top of the case 46, through which oil is introduced to be supplied to the coil 44 by an oil supply unit 60, which will be described later. An oil discharge port 46b is provided at the bottom of the case 46, through which the oil supplied to the case 46 is discharged.

≪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。
<Oil supply section configuration>
Next, the oil supply unit 60 will be described. The oil supply unit 60 includes an oil pan 62 provided under the motor 30, an oil supply pipe 66 in which an oil pump 64 is disposed, and an oil shower pipe 68 connected to the oil supply pipe 66. In Figures 2 and 3, arrows indicate the flow of oil and the oil being sprayed.

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。 Oil is stored in the oil pan 62. The lower end of the oil supply pipe 66 is disposed within the oil pan 62, and the oil in the oil pan 62 is sucked up by operating the oil pump 64. An oil temperature sensor 82, which will be described later, is provided on the oil supply pipe 66. A heat exchanger for cooling the oil may be provided downstream of the oil temperature sensor 82 in the oil supply unit 60.

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。 The oil shower pipe 68 is disposed above the motor 30. The oil shower pipe 68 is connected to the oil supply pipe 66, and sprays the oil pumped up by the oil pump 64 toward the motor 30. The oil sprayed from the oil shower pipe 68 is introduced into the case 46 from the oil supply port 46a. The oil introduced into the case 46 is supplied to the coil 44 housed in the case 46. The oil cools the coil 44 and also functions as an insulating material in the coil 44, improving the insulation resistance of the coil 44.

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。 In this embodiment, the oil pump 64 is electrically driven and is driven based on a drive command from the drive command unit 70c (see FIG. 1), which will be described later.

<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。
<Configuration of control unit>
Next, the ECU 70 will be described. The ECU 70 includes a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), and a storage device. The ECU 70 controls the vehicle 20 by executing programs stored in the ROM and the storage device. The ECU 70 is electrically connected to an ignition 80, a coil temperature sensor 81, an oil temperature sensor 82, and an atmospheric pressure sensor 83. The ECU 70 is also electrically connected to a global positioning system (GPS) altitude information acquisition unit 84 and a voltage sensor 85. The ECU 70 is further electrically connected to a state of charge (SOC) sensor 59 connected to a battery 58. The ECU 70 is electrically connected to various sensors for controlling the vehicle 20 in addition to the above, but detailed descriptions of these sensors will be omitted here.

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。 The ignition 80 is a switch for putting the vehicle 20 into a state in which it can be driven. The coil temperature sensor 81 is installed near the coil 44 and detects the temperature of the coil 44. The oil temperature sensor 82 detects the temperature of the oil supplied to the coil 44. The atmospheric pressure sensor 83 detects the atmospheric pressure of the environment in which the vehicle 20 is located. The GPS altitude information acquisition unit 84 extracts altitude information from position information detected by a position information detection unit provided in the car navigation system (position information acquisition device). The voltage sensor 85 detects the voltage boosted by the boost converter 57. The SOC sensor 59 detects the remaining capacity SOC of the battery 58.

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。 The ECU 70 determines whether the motor 30 is placed in an environment that requires the supply of oil as an insulating material, and if the supply of oil is required, executes control to drive the oil pump 64 and supply oil to the coil 44. To execute such control, the ECU 70 functions as an information acquisition unit 70a, an insulation determination unit 70b, and a drive instruction unit 70c.

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。 The insulation determination unit 70b determines whether or not insulation breakdown, i.e., a short circuit, will occur in the coil 44. Here, the determination of whether or not insulation breakdown will occur includes not only cases where insulation breakdown actually occurs, but also cases where there is a possibility of insulation breakdown occurring. A threshold value for whether or not insulation breakdown will occur can be set by experiment, simulation, etc. The information acquisition unit 70a acquires various information that the insulation determination unit 70b uses to determine the insulation properties of the coil 44. The drive instruction unit 70c drives the oil pump 64 when the insulation determination unit 70b determines that oil needs to be supplied to the coil 44.

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。 Here, information for determining the insulation of the coil 44 will be described. The insulation of the coil 44 is affected by the air density inside the coil 44, that is, between the wires such as the segment conductors and windings that form the coil 44, and the voltage applied to the coil 44. Specifically, when the air density decreases and the voltage applied to the coil 44 increases, the insulation decreases. Therefore, in this embodiment, information on the air density and information on the voltage applied to the motor 30 (coil 44) (motor applied voltage) are obtained, and the insulation is determined based on this information.

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。 Air density is affected by air temperature and atmospheric pressure. Therefore, in this embodiment, in order to take into account the influence of air density, information on air temperature and atmospheric pressure is acquired by the information acquisition unit 70a.

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。 Because it is difficult to directly detect the air temperature inside the coil 44, in this embodiment, the coil temperature, which has a correlation with the air temperature, is detected and used as the air temperature. The coil temperature is detected by the coil temperature sensor 81. Note that the oil temperature detected by the oil temperature sensor 82 may be acquired as information, as a value that has a correlation with the air temperature. In addition, a thermal circuit network is formed in the vehicle 20, in which heat is exchanged at various locations. Thus, the temperature estimated based on the exchange of heat in this thermal circuit network can be used as information of a value that has a correlation with the air temperature.

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。 The atmospheric pressure is detected by an atmospheric pressure sensor 83 installed in the vehicle 20. In a vehicle equipped with a navigation system, such as the vehicle 20 of this embodiment, the atmospheric pressure may be estimated based on altitude information extracted from the position information detected by the position information detection device.

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。 The voltage applied to the motor 30 is detected by a voltage sensor 85 that detects the voltage boosted by the boost converter 57. Note that the voltage at another location in the vehicle 20 may be used as information as long as it is a value that can be used to evaluate the voltage applied to the motor 30. For example, the voltage that can be applied to the motor 30 may be estimated based on the remaining capacity SOC of the battery 58 detected by the SOC sensor 59, and this value may be used as information. In addition, if the vehicle does not have a boost system such as the boost converter 57, the voltage of the battery 58 may be used as information. In addition, a surge voltage may occur in the vehicle 20 due to various causes, and when the occurrence of a surge voltage is predicted, the predicted surge voltage may be used as information. This makes it possible to protect the motor 30.

[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。
[Oil supply control]
Next, an example of oil supply control will be described with reference to FIGS.

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。 In step S1, the ECU 70 determines whether the ignition 80 is turned on. If the ECU 70 determines yes in step S1, the ECU 70 proceeds to step S2. On the other hand, if the ECU 70 determines no in step S1, the ECU 70 repeats the process of step S1 until it determines yes in step S1.

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。 In step S2, the ECU 70, specifically the information acquisition unit 70a, acquires various information for determining whether or not insulation is ensured in the coil 44 (see FIG. 2). That is, the information acquisition unit 70a acquires the coil temperature as the air temperature inside the coil from the coil temperature sensor 81, and acquires the atmospheric pressure as the air pressure inside the coil from the atmospheric pressure sensor 83. The information acquisition unit 70a also acquires the voltage boosted by the boost converter 57 from the voltage sensor 85 as the motor applied voltage.

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。 In step S3, which is executed following step 2, the insulation determination unit 70b determines the insulation of the coil 44. The insulation determination unit 70b performs the insulation determination based on the oil pump operation map shown in FIG. 5. If the determination in step S3 is negative, that is, if it is determined that the insulation of the coil 44 is not ensured, the process proceeds to step S4. In step S4, the drive instruction unit 70c issues an instruction to drive the oil pump 64. On the other hand, if the insulation determination unit 70b makes a positive determination in step S3, the ECU 70 repeats the process from step S1.

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。 The oil pump operation map shown in Figure 5 will now be described. The oil pump operation map is composed of three parameters: the motor applied voltage (indicated as "Voltage" in the map) applied to the motor 30, the coil temperature, and the altitude. Specifically, the insulation is determined by the combination of the coil temperature and altitude set for each voltage, and based on the result, it is determined whether or not to operate the oil pump 64. In Figure 5, the hatched areas indicate a state in which insulation cannot be ensured and it is determined that the oil pump 64 should be operated.

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。 The higher the motor applied voltage, the more difficult it is to ensure insulation. Also, the higher the coil temperature (air temperature inside the coil) and the higher the altitude, the lower the air density, making it more difficult to ensure insulation. For this reason, in the oil pump operation map, the higher the motor applied voltage, the more frequently the motor 30 is operated. In other words, even if the coil temperature and altitude are the same, the higher the motor applied voltage, the more frequently the motor is operated. For this reason, even if the coil temperature and altitude are low, that is, the air density is high, the more frequently the motor 30 is operated. Also, even if the motor applied voltage and altitude are the same, the higher the coil temperature, the more frequently the motor is operated. Also, even if the motor applied voltage and altitude are the same, the higher the coil temperature, the more frequently the motor is operated.

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。 If the insulation determination unit 70b makes a negative determination in step S3, the process proceeds to step S4, where the oil pump 64 is started to be driven. Then, the process proceeds to step S5, where the ECU 70 determines whether or not t seconds have elapsed since the oil pump 64 was started to be driven. This t seconds is a time that is set in advance by experiment or simulation as the oil supply time that can operate the oil pump 64 and improve the insulation resistance of the coil 44. If the ECU 7 makes a positive determination in step S5, the process proceeds to step S6, where the oil pump 64 is stopped to be driven. On the other hand, if the ECU 70 makes a negative determination in step S5, the process repeats the process of step S5, and continues to drive the oil pump 64, until a positive determination is made in step S5.

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)。 In step S7, which is executed following step S6, the ECU 70 determines whether the ignition 80 has been turned off. If the ECU 70 determines negative in step S7, it repeats the process from step S1. As a result, when the ignition 80 is in the ON state, the oil supply control continues. On the other hand, if the ECU 70 determines positive in step S7, it ends the series of processes (END).

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。 As described above, according to this embodiment, when the insulation determination unit 70b determines that oil needs to be supplied to the coil 44, the oil pump 64 is driven to supply oil to the coil. In this way, since the oil pump 64 is driven based on the insulation determination of the insulation determination unit 70b, the frequency of operation of the oil pump can be reduced. In addition, the insulation resistance of the coil 44 can be improved, and the insulation of the coil 44 can be ensured.

(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。
Second Embodiment
[Rotating electric units in hybrid vehicles]
Next, a second embodiment will be described with reference to Fig. 6. A vehicle 120 in the second embodiment is a hybrid vehicle equipped with an engine 122. That is, the second embodiment is an embodiment in which a vehicle 120, which is a hybrid vehicle, is equipped with a rotating electrical machine unit 200. Note that components common to the first embodiment are given the same reference numerals in the drawings, and detailed descriptions thereof will be omitted.

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。 The vehicle 120 includes an engine 122, a first motor generator 130, a second motor generator 230, and a power split device 124. The output from the engine 122 is split by the power split device 124, which is a planetary gear mechanism, into power for driving the vehicle and power used for generating electricity. The first motor generator 130 normally functions as a generator, and the second motor generator 230 normally functions as a motor. The power from the engine 122, together with the output from the second motor generator 230, rotates drive wheels (not shown) to run the vehicle 120. The second motor generator 230 is a synchronous motor driven by three-phase AC power obtained by boosting the DC power of the battery 58, which is a chargeable and dischargeable secondary battery, by a boost converter 57 and then converting it by an inverter 56. The three-phase AC power generated by the first motor generator 130 is converted to DC power by the inverter 156 and stored in the battery 58.

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。 The first motor generator 130 and the second motor generator 230 each correspond to a rotating electric machine, and their configuration is generally the same as that of the motor 30 in the first embodiment.

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。 The vehicle 120 is provided with an oil supply unit 160 instead of the oil supply unit 60 provided in the vehicle 20 of the first embodiment. The oil supply unit 160 includes an oil pan 162 provided below the engine 122, the first motor generator 130, the power split device 124, and the second motor generator 230, and an oil supply pipe 166 in which an oil pump 164 is disposed. The oil supply unit 160 also includes an oil shower pipe connected to the oil supply pipe 166, although this is omitted in FIG. 6. The oil shower pipe supplies oil to the first motor generator 130 and the second motor generator 230.

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。 Here, unlike the oil pump 64 in the first embodiment, the oil pump 164 is a mechanical pump that is driven by the rotation of the engine 122. The oil pump 164 is driven to rotate by a camshaft (not shown) that is provided in the engine 122.

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。 In such a vehicle 120, oil supply control is executed in the same manner as in the first embodiment. That is, the control based on the flowchart shown in FIG. 4 can also be applied to the second embodiment. However, since the oil pump 164 in this embodiment is mechanical, the engine 122 is started in step S4 in the flowchart shown in FIG. 4. That is, the ECU 70 starts the engine 122 and drives the oil pump 164 by rotating the camshaft of the engine 122. This can improve the insulation resistance in the first motor generator 130 and the second motor generator 230, as in the first embodiment.

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。 In the second embodiment, the oil pump 164 is driven based on the insulation judgment of the insulation judgment unit 70b, so the frequency with which the oil pump operates can be reduced.

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。 If the engine 122 is equipped with an intake pressure sensor, the atmospheric pressure may be estimated based on the detection value of the intake pressure sensor, and this estimated value may be used to determine the insulation of the coil.

(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。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described with reference to Figures 7 to 9. The hardware configuration of a vehicle 220 of the third embodiment is common to the vehicle 120 of the second embodiment, but differs from the second embodiment in that the ECU 70 functions as an applied voltage limiting unit 70d in addition to an information acquiring unit 70a, an insulation determining unit 70b, and a drive instruction unit 70c. Components common to the second embodiment are given the same reference numbers as those in the second embodiment. Detailed descriptions of the components common to the second embodiment are omitted.

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。 The output shaft 122a of the engine 122 equipped in the vehicle 220 is connected to a first motor generator 130, which corresponds to a rotating electric machine. The engine 122 can be started by driving the first motor generator 130.

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。 The first motor generator 130 is driven based on the instruction of the drive instruction unit 70c to start the engine 122. At this time, the applied voltage limiting unit 70d limits the voltage applied to the first motor generator 130.

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。 When the drive instruction unit 70c starts the engine 122 to start driving the mechanical oil pump 164, there is a possibility that dielectric breakdown may occur in the first motor generator 130. If the first motor generator 130 is driven at this time without limiting the applied voltage, dielectric breakdown may occur in the first motor generator 130. Therefore, the applied voltage limiting unit 70d limits the voltage applied to the first motor generator 130.

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。 Now, an example of oil supply control in the third embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 8. Steps S1 to S3 and S7 in the flowchart shown in FIG. 8 are common to the flowchart shown in FIG. 4, that is, the oil supply control in the first embodiment. For this reason, a description of steps S1 to S3 and S7 will be omitted.

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。 In the oil supply control in the third embodiment, the applied voltage limiting unit 70d limits the motor applied voltage in step S31. The limiting of the motor applied voltage is performed based on the map shown in FIG. 9. The map shown in FIG. 9 is a map for setting the output torque. The output torque is expressed as a ratio to the full load torque in the first motor generator 130. The output torque is also called the load factor of the first motor generator 130. The limiting value of the output torque is set by a combination of the coil temperature in the first motor generator 130 and the altitude of the vehicle 220, which are mapped in this map. The higher the altitude at which the vehicle 220 is located and the higher the coil temperature, the greater the limiting of the output torque. The applied voltage limiting unit 70d limits the applied voltage of the first motor generator 130 based on the set limiting value of the output torque. The first motor generator 130 starts the engine 122 by being driven with the limited voltage.

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。 In step S41, which is executed following step S31, the ECU 70 drives the first motor generator 130 and starts the engine 122. The engine 122 starts, which drives the oil pump 164. This starts the supply of oil to the first motor generator 130.

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。 In step S51, the ECU 70 determines whether the oil supply amount is sufficient to avoid insulation breakdown. The oil supply amount can be determined, for example, by a combination of the engine 122 rotation speed and the operation time of the engine 122. If the engine 122 rotation speed is high, the predetermined oil supply amount can be reached even if the operation time is short. Conversely, if the engine 122 rotation speed is low, the operation time until the required oil supply amount is reached will be long. If the ECU 70 makes a negative determination in step S51, it repeats the process of step S51 until it makes a positive determination in step S51. On the other hand, if the ECU 70 makes a positive determination in step S51, it proceeds to step S61.

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。 In step S61, the ECU 70 releases the application voltage limit of the first motor generator 130. This allows the first motor generator 130 to drive the vehicle 220 without being subject to application voltage limits.

ECU70は、ステップS61に引き続いてステップS7へ進む。 After step S61, the ECU 70 proceeds to step S7.

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。 As with the second embodiment, the third embodiment can improve the insulation resistance of the first motor generator 130 and the second motor generator 230. In addition, by limiting the applied voltage when starting the engine 122, insulation breakdown can be more reliably avoided.

(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。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment will be described with reference to Figures 10 and 11. A rotating electric machine unit 300 of the fourth embodiment includes MG1 and MG2, i.e., a first motor generator 131 and a second motor generator 231. The first motor generator 131 and the second motor generator 231 form a drive device 90 together with a gear mechanism 150. The first motor generator 131, the second motor generator 231 and the gear mechanism 150 are provided in a case 91. The rotating electric machine unit 300 includes components common to the third embodiment. The common components are assigned the same reference numbers as in the third embodiment. A detailed description of the components common to the third embodiment will be omitted.
The configuration of the drive device 90 will be described below, along with an example of oil supply control in the rotating electrical machine unit 300.

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。 The drive unit 90 includes a case 91. Inside the case 91, an input shaft 92, an MG shaft 93, a differential shaft 94, and a countershaft 95 are arranged. The input shaft 92 is coaxially connected to an output shaft of an engine (not shown in the fourth embodiment). Inside the case 91, a first motor generator 131 arranged coaxially with the input shaft 92, and a second motor generator 231 arranged coaxially with the MG shaft 93 are provided.

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。 The MG shaft 93 is an input/output shaft of the second motor generator 231. Torque is transmitted between the input shaft 92 and the MG shaft 93 via a gear 97 of the input shaft 92 and a gear 98 of the MG shaft 93. The rotation of the input shaft 92 is transmitted from the gear 97 of the input shaft 92 to a gear 99 of the counter shaft 95, and is further transmitted from a gear 102 of the counter shaft 95 to a differential ring gear (rotating member) 101 of the differential shaft 94. The rotation of the differential shaft 94 is transmitted to the drive wheels of the vehicle via a differential device (not shown).

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。 In the drive unit 90, the oil scooped up by the differential ring gear 101 is supplied to each part of the drive unit 90, thereby lubricating and cooling each part of the drive unit 90. In addition, insulation breakdown in the first motor generator 131 and the second motor generator 231 is avoided.

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。 An oil reservoir 110 is provided at the bottom of the case 91. An oil catch tank 111 is formed at the top of the case 90. The oil catch tank 111 is provided above the differential ring gear 101. The differential ring gear 101 is provided so that its bottom is located below the liquid level Lv of the oil stored in the oil reservoir 110. When the differential ring gear 101 rotates in conjunction with the vehicle traveling (forward), the differential ring gear 101 scoops up the oil in the oil reservoir 110 and sends it to the oil catch tank 111 as shown by arrow 1a.

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。 The lubricating oil sent to the oil catch tank 111 drips from the oil catch tank 111 toward the first motor generator 131 and the second motor generator 231 as shown by arrow 1b.

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。 This avoids insulation breakdown in the first motor generator 131 and the second motor generator 231.

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。 In this embodiment, a first motor generator 131 and a second motor generator 231 are provided, but the drive device may be a so-called one-motor type in which only one motor generator is provided. Also, in this embodiment, an engine is not essential, and the vehicle may be an electric vehicle.

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。 Now, an example of oil supply control in the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 11. Steps S1 to S3 and S7 in the flowchart shown in FIG. 11 are common to the flowchart shown in FIG. 4, that is, the oil supply control in the first embodiment. For this reason, a description of steps S1 to S3 and S7 will be omitted.

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。 Comparing the flowchart of this embodiment shown in FIG. 11 with the flowchart of the third embodiment shown in FIG. 8, in this embodiment, steps S32 and S62 are performed instead of steps S31 and S61 in the third embodiment. This is because, while in the third embodiment, only the first motor generator 130 was subject to the applied voltage limit, in this embodiment, both the first motor generator 131 and the second motor generator 231 are subject to the applied voltage limit. The level of the applied voltage in step S32 can be set in the same way as in step S31, so a detailed description thereof will be omitted here.

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。 In this embodiment, there is no process equivalent to step S41 in the third embodiment. In addition, this embodiment and the third embodiment have in common the point that in step S51, it is determined whether the oil supply amount is sufficient. However, in this embodiment, the determination of whether the oil supply amount is sufficient is made based on a combination of the vehicle speed and the duration of that speed.

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。 In the fourth embodiment, oil is supplied by scooping up the oil using gears. For this reason, it is not essential that the system includes an oil pump, and the power consumption and drive loss associated with driving the oil pump are not an issue. However, even in a system that does not include an oil pump, by driving the rotating electric machine by limiting the applied voltage, as in this embodiment, it is possible to avoid dielectric breakdown when the rotating electric machine is driven.

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。 The above embodiments are merely examples for implementing the present invention, and the present invention is not limited to these. Various modifications of these embodiments are within the scope of the present invention. Furthermore, it is self-evident from the above description that various other embodiments are possible within the scope of the present invention.

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
20 vehicle, 30 motor, 32 rotor, 34 rotor core, 40 stator, 42 stator core, 44 coil, 46 case, 46a oil supply port, 46b oil discharge port, 56 inverter, 57 boost converter, 58 battery, 59 SOC sensor, 60, 160 oil supply unit, 62, 162 oil pan, 64, 164 oil pump, 66 oil supply pipe, 68 oil shower pipe, 70 ECU, 70a information acquisition unit, 70b insulation determination unit, 70c drive instruction unit, 80 ignition, 81 coil temperature sensor, 82 oil temperature sensor, 83 atmospheric pressure sensor, 84 GPS altitude information acquisition unit, 85 voltage sensor, 100, 200, 300 rotating electrical unit

Claims (6)

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。
A control device for a rotating electric machine unit including a rotating electric machine and an oil supply unit including an oil pump that supplies oil to a coil included in the rotating electric machine,
an information acquiring unit that acquires information regarding an air density in a coil and information regarding a voltage applied to the rotating electric machine;
an insulation determination unit that determines whether or not insulation breakdown will occur in the coil based on the information about the air density and the information about the voltage acquired by the information acquisition unit;
a drive instruction unit that drives the oil supply unit when the insulation determination unit determines that insulation breakdown will occur in the coil and that it is necessary to maintain an insulation state by supplying oil; and
Equipped with
A control device for a rotating electrical unit.
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。
The information acquisition unit acquires, as the information on the air density, information on the air temperature inside the coil and information on the atmospheric pressure.
The control device for a rotating electrical machine unit according to claim 1 .
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。
The information acquisition unit acquires a detected value of the temperature of the coil or a detected value of the temperature of the oil as information regarding the air temperature in the coil.
The control device for a rotating electrical machine unit according to claim 2 .
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。
The information acquisition unit acquires, as the information related to the atmospheric pressure, a detection value of an atmospheric pressure sensor or altitude information acquired by a position information acquisition device provided in a vehicle on which the rotating electric machine is mounted.
The control device for a rotating electrical machine unit according to claim 2 .
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。
The oil pump is a mechanical pump that is driven by operation of an internal combustion engine,
the drive instruction unit drives the rotating electric machine to start the internal combustion engine when the insulation determination unit determines that insulation breakdown will occur in the coil and that it is necessary to maintain an insulation state by supplying oil,
The electric power generating device further includes an applied voltage limiting unit that limits a voltage applied to the electric rotating machine when the electric rotating machine is driven to start the internal combustion engine based on an instruction from the drive instruction unit.
The control device for a rotating electrical machine unit according to claim 1 .
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。
A control device for a rotating electric machine unit, comprising: a rotating electric machine; and an oil supply unit that is driven by the rotating electric machine and includes a gear mechanism at least a portion of which is immersed in oil, and supplies the oil to a coil included in the rotating electric machine by operating the gear mechanism,
an information acquisition unit that acquires information regarding an air density in a coil and information regarding a voltage applied to the rotating electric machine;
an insulation determination unit that determines whether or not insulation breakdown will occur in the coil based on the information about the air density and the information about the voltage acquired by the information acquisition unit;
a drive instruction unit that drives the rotating electric machine when the insulation determination unit determines that insulation breakdown will occur in the coil and that it is necessary to maintain an insulation state by supplying oil; and
an applied voltage limiting unit that limits a voltage applied to the rotating electric machine when the rotating electric machine is driven in response to an instruction from the drive instruction unit;
Equipped with
A control device for a rotating electrical unit.
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