(57)【要約】【課題】本明細書は、走行用にメインモータとサブモータを備える電動車両に特化してその電力変換装置において複数のコアレス電流センサを採用しつつ電流計測精度の低下による影響を抑える技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示する電力変換装置は、第１インバータ回路２２と第２インバータ回路２１を備えている。第１インバータ回路２２は単独で車両を走行させることができるメインモータ７に電力を供給する。第２インバータ回路２１はメインモータ７よりも最大出力が小さいサブモータ６に電力を供給する。また、電力変換装置は第１インバータ回路２２の出力を伝送する第１バスバセット１５と、第２インバータ回路２１の出力を伝送する第２バスバセット１４を備えている。第１バスバセット１５の各バスバには集磁コアを伴う第１電流センサ１７が取り付けられており、第２バスバセット１４の各バスバには集磁コアを伴わない第２電流センサ１６が取り付けられている。【選択図】図１
2015186317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単独で車両を走行させることができるメインモータに電力を供給する第１インバータ回路と、
メインモータよりも最大出力が小さく、メインモータとともに用いられて補助的な駆動力を出力するサブモータに電力を供給する第２インバータ回路と、
一つの平面内に互いに平行に配置されており、第１インバータ回路の出力を伝送する第１バスバセットと、
前記第１バスバセットと並んで前記平面内に平行に配置されており、第２インバータ回路の出力を伝送する第２バスバセットと、
第１バスバセットの各バスバに取り付けられている集磁コアを伴う第１電流センサと、
第２バスバセットの各バスバに取り付けられている集磁コアを伴わない第２電流センサと、
を備えることを特徴とする電動車両用の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの電力を交流電力に変換して走行用モータに供給する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリの電力を交流電力に変換して走行用モータに供給する電力変換装置は、出力電流をフィードバック制御するために電流センサを備えることが多い。電力変換装置は、典型的には、直流を交流に変換するインバータ回路であるが、バッテリの電圧を昇圧してインバータ回路に供給する昇圧コンバータ回路を伴うものもある。電動車両の電力変換装置は大電流を扱うため、電力変換装置内で大電流を伝送するのに柔軟なワイヤではなく、バスバと呼ばれる金属棒が用いられる。電流センサはそのバスバに備えられることが多い。三相交流モータに電力を供給するには３本のバスバが準備される。通常、３本のバスバは平行に配置され、少なくとも２本のバスバに電流センサが取り付けられる。
【０００３】
典型的な電流センサは、バスバを囲うＣ字状の磁性体ブロックと、Ｃ字の切欠に配置される磁電変換素子で構成される。Ｃ字状の磁性体ブロックは磁束を集めることから集磁コアと呼ばれる。バスバの周囲に発生する磁束は流れる電流に比例する。従来の電流センサは、集磁コアで集められた磁束を磁電変換素子で計測し、計測した磁束の大きさからバスバを流れる電流の大きさを求める。
【０００４】
近年、磁電変換素子の精度が向上し、集磁コアを用いずに磁電変換素子だけの電流センサが提案されている。集磁コアを伴わない電流センサは、コストと設置スペースの点で集磁コアを伴う電流センサに優る。しかしながら、平行に配置されたバスバのいずれか１本に集磁コアを伴わない電流センサを用いると、別のバスバが発生する磁界がノイズとして磁電変換素子に加わるため、電流の計測精度が十分とは言い難い。
【０００５】
そこで、集磁コアを伴う電流センサと集磁コアを伴わない電流センサを組み合わせて使うことが提案されている。なお、以下では、説明を簡単にするため、集磁コアを伴う電流センサをコア付き電流センサと称し、集磁コアを伴わない電流センサをコアレス電流センサと称する。
【０００６】
特許文献１では、２個のインバータ回路と１個の昇圧コンバータ回路を含む電力変換装置に関し、コア付き電流センサとコアレス電流センサを組み合わせる技術が提案されている。なお、２個のインバータの夫々は、異なる２個のモータの夫々に電力を供給する。昇圧コンバータ回路は、バッテリの電圧を昇圧してそれぞれのインバータ回路に供給する。特許文献１の電力変換装置は、２個のモータの夫々に電力を供給する２組のバスバセットと、バッテリの電力を昇圧コンバータに供給するバスバセットを有する。三相交流モータの場合、１組のバスバセットは３本のバスバからなり、昇圧コンバータ用のバスバセットは２本のバスバからなる。その電力変換装置は、モータ用の２組のバスバセットの間に昇圧コンバータ用のバスバセットを配置する。モータ用のバスバセットにはコア付き電流センサを採用し、昇圧コンバータ用のバスバ（高電位側のバスバ）にはコアレス電流センサを採用する。昇圧コンバータ用にはコアレス電流センサを採用することでコストと占有スペースを抑えつつ、モータ用のバスバセットにはコア付き電流センサを採用して計測精度を確保する。
【０００７】
特許文献２には、三相交流モータに電力を供給する３本のバスバを平行に配置し、両側のバスバにはコア付き電流センサを採用して中央のバスバには集磁コアレス電流センサを採用する。コア付き電流センサは計測対象のバスバが発生する磁束を集めるので、コアの外側に漏れる磁束が少なくなる。特許文献２の技術は、両側のバスバの磁束が中央のバスバのコアレス電流センサに与えるノイズを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−０１３１６９号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３３７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の技術は、採用できるコアレス電流センサは一つだけである。特許文献２の技術でも採用できるコアレス電流センサは一つだけである。しかも、特許文献２の技術では、一つのモータに電流を供給する３本のバスバを計測精度の異なる電流センサで計測することになる。高精度の計測結果と低精度の計測結果を一つの制御で用いることになり、低精度の計測結果により制御精度が下がってしまう。
【００１０】
本明細書は、少なくとも２個のモータを備える電動車両の電気的特性を巧みに利用し、２個のモータの夫々に電力を供給する電力変換装置において複数のコアレス電流センサを採用しつつ電流計測精度低下による影響を抑える技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書が開示する技術は、単独で車両を走行させることができるメインモータと、メインモータとともに用いられて補助的な駆動力を出力するサブモータを有する電動車両に特化し、そのような電動車両の特性を巧みに利用して複数のコアレス電流センサを用いる電力変換装置を提供する。なお、サブモータの最大出力はメインモータの最大出力よりも小さい。
【００１２】
上記の電動車両は、メインモータに電力を供給する第１インバータ回路と、サブモータに電力を供給する第２インバータ回路を備える。メインモータとサブモータはいずれも三相交流モータであるため、夫々のインバータ回路は出力を伝送する３本一組のバスバセットを備える。第１インバータ回路のバスバセット（第１バスバセット）は、一つの平面内に互いに平行に配置されている。第２バスバセットは、第１バスバセットと並んで先の一つの平面内に平行に配置されている。そして、第１バスバセットの各バスバにはコア付き電流センサ（第１電流センサ）が取り付けられ、第２バスバセットの各バスバにはコアレス電流センサ（第２電流センサ）が取り付けられる。
【００１３】
メインモータは単独で走行用の駆動力を出力することがあるため、その出力電流の制御精度が低いと、即ち、実際の出力トルクが目標値からずれるとドライバビリティに影響する。他方、サブモータはメインモータとともに駆動力を出力するため、トータルの駆動力に対するサブモータの出力変動の影響は小さい。それゆえ、サブモータの出力電流の制御精度が高くなく、その出力トルクが目標値と多少ずれてもそのずれがドライバビリティに与える影響は小さい。本明細書が開示する電力変換装置は、メインモータとサブモータの出力制御の精度がドライバビリティに与える影響の差に着眼し、低い精度でもドライバビリティに与える影響が小さいサブモータ用のバスバセットには全てコアレス電流センサを採用する。
【発明の効果】
【００１４】
本明細書が開示する技術は、走行用にメインモータとサブモータを備える電動車両に特化して複数のコアレス電流センサを採用しつつ電流計測精度の低下がドライバビリティに与える影響を抑えることのできる電力変換装置を提供する。なお、本明細書が開示する電力変換装置は、メインモータとサブモータを備えるがエンジンは備えない電気自動車と、メインモータとサブモータのほか、エンジンも備えるハイブリッド車のいずれにも適用することができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施例の電力変換装置を含む電動車両の電力系のブロック図である。
【図２】動力分配機構のスケルトン図である。
【図３】コア付き電流センサの模式的斜視図である。
【図４】第１実施例のバスバセットの模式的正面図である。
【図５】第１実施例のバスバセットの模式的平面図である。
【図６】第２実施例の電力変換装置を含む電動車両の電力系のブロック図である。
【図７】第２実施例のバスバセットの模式的正面図である。
【図８】第２実施例のバスバセットの模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施例）図面を参照して第１実施例の電力変換装置を説明する。実施例の電力変換装置は、ハイブリッド車に搭載される。図１に、電力変換装置５を含むハイブリッド車２の電力系のブロック図を示す。ハイブリッド車２は、走行用にエンジン８と２個の三相交流モータ（サブモータ６とメインモータ７）を備えている。エンジン８の出力と２個のモータ６、７の出力は動力分配機構４０によって合成あるいは分配されて車軸９へと伝達される。ハイブリッド車２は、状況に応じてエンジン８の出力でサブモータ６を回転させて発電する。発電で得た電力はバッテリ３に充電される。また、ハイブリッド車２は、制動時、車両の運動エネルギを使ってモータ６、７で発電し、バッテリ３を充電する場合もある。エンジン８と２個のモータ６、７を連結する動力分配機構４０については次に説明する。
【００１７】
図２に、動力分配機構４０のギア構成のスケルトン図を示す。動力分配機構４０は、主として２個のプラネタリギアセット（第１プラネタリギアセット５０と第２プラネタリギアセット６０）で構成されている。プラネタリギアセット５０は、サンギア５１、キャリア５２、及び、リングギア５３が組み合わさったギアセットである。キャリア５２は、エンジン８の出力軸に連結している。サンギア５１は、サブモータ６（Ｍ１）の出力軸に連結している。リングギア５３には、アウトプットギア５４が同軸に固定されている。そのアウトプットギア５４は、アイドルギア５５に係合している。アイドルギア５５の軸が車軸９に繋がっている。アイドルギア５５には、第２プラネタリギアセット６０のアウトプットギア６４が係合しており、そのアウトプットギア６４には、第２プラネタリギアセット６０のリングギア６３が同軸に固定されている。第２プラネタリギアセット６０のキャリア６２は固定されており回転しない。第２プラネタリギアセット６０のサンギア６１の軸には、メインモータ７（Ｍ２）の出力軸が連結している。
【００１８】
上記構成の動力分配機構４０により、エンジン８とサブモータ６、及び、メインモータ７の出力の合計によって車軸９へ出力されるトルクが定まる。状況によっては、エンジン８とメインモータ７の出力で車軸９を駆動するとともに、エンジン８の駆動力の一部でサブモータ６を回転させて電力を得る。あるいは、サブモータ６が補助的に駆動力を出力し、エンジン８とサブモータ６及びメインモータ７の全てが出力を出すことで大きな駆動力を得る場合もある。また、エンジン８のみで駆動力を出力する場合もある。以上の場合が、エンジンとモータ（あるいはエンジンのみ）を使うＨＶモードと呼ばれる駆動形態である。また、エンジン８を停止しておくと、サブモータ６、メインモータ７のいずれの出力も車軸９へ伝達できる。エンジン８を停止し、サブモータ６とメインモータ７の少なくとも一方の駆動力で走行する状態がＥＶモードと呼ばれる駆動形態である。別言すれば、ＨＶモードはエンジンの駆動力を利用する走行モードであり、ＥＶモードはエンジンの駆動力を利用しない走行モードである。
【００１９】
ハイブリッド車２は、車速、アクセル開度、バッテリ３の残量、走行路の傾斜度などの状態により、ＥＶモードとＨＶモードを切り換えながら走行する。なお、メインモータ７の最大出力はサブモータ６の最大出力よりも大きく、走行用には主としてメインモータ７が使われる。ＥＶモードでは、メインモータ７単独で走行用の駆動力を出力する場合と、メインモータ７とサブモータ６を併用して走行用の駆動力を出力する場合がある。サブモータ６は、ＥＶモードからＨＶモードに切り換える際にエンジン８を始動するスタータモータとして、及び、発電機として主に使われる。ただし、前述したように、大きな駆動力が要求される場合にはサブモータ６も補助的に駆動力を出力し、他方、制動時にはサブモータ６とともにメインモータ７も発電機として機能する。制動時に車両の運動エネルギによって発電した電力は回生電力と呼ばれる。
【００２０】
図１に戻り、ハイブリッド車２の電気系を説明する。２個のモータ６、７に供給される電力は、バッテリ３に蓄えられている。バッテリ３は、システムメインリレー４を介して電力変換装置５に接続している。電力変換装置５は、電圧コンバータ回路１０、サブインバータ回路２１、メインインバータ回路２２を備えている。電圧コンバータ回路１０は、バッテリ３の電圧を昇圧してインバータ回路２１、２２に供給する昇圧機能と、回生電力の電圧をバッテリ３の電圧まで降圧する降圧機能を有している。モータ６、７が発生した交流の回生電力は、サブインバータ回路２１あるいはメインインバータ回路２２で直流に変換され、電圧コンバータ回路１０へと送られる。また、ハイブリッド車２は、電力変換装置５を制御するパワーコントロールユニット２３を備えている。パワーコントロールユニット２３は、後述する電流センサ１６、１７により測定された出力電流値とアクセル開度等を元に電力変換装置５のインバータ回路２１、２２に出力電流の指令を出す。この指令を元にインバータ回路２１、２２はモータ６、７へ電力を供給する。つまり、パワーコントロールユニット２３は、モータ６、７を電流フィードバックにより制御する。
【００２１】
電圧コンバータ回路１０は、２個のスイッチング素子Ｓ７、Ｓ８の直列回路と、一端がその直列回路の中間点に接続しており、他端がバッテリ側の高電位端子に接続しているリアクトル１３と、バッテリ側の高電位端子とグランド端子の間に接続されているフィルタコンデンサ１２ａで構成されている。また、各スイッチング素子Ｓ７、Ｓ８には、逆流電流を通すダイオードが逆並列に接続されている。スイッチング素子Ｓ８の動作により昇圧が行われ、スイッチング素子Ｓ７の動作で降圧が行われる。図１に示す電圧コンバータ回路１０は、チョッパ型の昇降圧コンバータとも呼ばれ、その仕組みはよく知られているので詳しい説明は省略する。
【００２２】
電圧コンバータ回路１０の高電圧出力端にはサブインバータ回路２１とメインインバータ回路２２が並列に接続されている。なお、電圧コンバータ回路１０の高電圧出力端子とグランド端子の間には、平滑化コンデンサ１２ｂが接続されている。平滑化コンデンサ１２ｂは、インバータ回路２１、２２に入力される電流の脈動を抑えるために挿入されている。
【００２３】
サブインバータ回路２１は、昇圧後の直流電力を交流電力に変換してサブモータ６に供給する。サブインバータ回路２１は、６個のスイッチング素子Ｓ１−Ｓ６が図１に示すごとく接続された構成を有している。各スイッチング素子にはダイオードが逆並列に接続されている。そのダイオードは還流ダイオードと呼ばれている。図１に示す通り、サブモータ６、メインモータ７は、ともに三相交流モータであり、三相交流を出力するサブインバータ回路２１の回路構成はよく知られているので詳しい説明は省略する。
【００２４】
メインインバータ回路２２は昇圧後の直流電力を交流電力に変換してメインモータ７に供給する。メインインバータ回路２２もサブインバータ回路２１と同じ回路構成を有している。ただし、メインインバータ回路２２の最大出力はサブインバータ２１の最大出力よりも大きい。図１では、メインインバータ回路２２の回路構成の図示は省略されている。
【００２５】
電圧コンバータ回路１０、インバータ回路２１、２２のスイッチング素子は、典型的にはトランジスタである。より具体的には、それらのスイッチング素子としてＩＧＢＴがよく採用される。
【００２６】
電力変換装置５では大電流を扱うため、電力変換装置５内の電流経路は柔軟なワイヤではなく、バスバと呼ばれる金属棒が用いられる。インバータ回路２１、２２からモータ６、７に出力を伝送する出力線もハードウエアとしては、バスバにより構成されている。この出力線は三相交流モータに電力を供給するため３本のバスバを一組にして構成されている。図１の符号１４で示す３本の電流経路が３本のバスバを一組にして構成されたサブインバータ回路２１の出力線である。以下、この出力線をサブバスバセット１４と称する。また、図１の符号１５で示す３本の電流経路が３本のバスバを一組にして構成されたメインインバータ回路２２の出力線である。以下、この出力線をメインバスバセット１５と称する。サブバスバセット１４の一端にはサブモータ６から伸びるケーブルが接続されており、メインバスバセット１５の一端にはメインモータ７から伸びるケーブルが接続されている。
【００２７】
サブバスバセット１４には電流センサ１６が備えられている。電流センサ１６は、サブバスバセット１４の３本のバスバの１本につき１個づつ備えられている。同様に、メインバスバセット１５には電流センサ１７が備えられている。電流センサ１７は、メインバスバセット１５の３本のバスバの１本につき１個づつ備えられている。ここで、電流センサ１６は、集磁コアを伴わないコアレス電流センサである。一方、電流センサ１７は、集磁コアを伴うコア付き電流センサである。コア付き電流センサとコアレス電流センサの違いについて次に説明する。以下、説明の便宜上、電流センサ１６を「第１コアレス電流センサ１６」と称し、電流センサ１７を「コア付き電流センサ１７」と称する。即ち、サブモータ６に電力を伝送するサブバスバセット１４には、第１コアレス電流センサ１６が備えられており、メインモータ７に電力を伝送するメンババスバセット１５には、コア付き電流センサ１７が備えられている。
【００２８】
コア付き電流センサとコアレス電流センサの違いについて説明する。図３はコア付き電流センサ１７を表す模式的斜視図である。コア付き電流センサ１７は、メインバスバセット１５の内１本のバスバ１５ａを囲うＣ字形状の集磁コア１７ｂと集磁コア１７ｂのＣ字の切欠に配置される磁電変換素子１７ａにより構成されている。集磁コア１７ｂは磁性体により作られており、バスバ１５ａに流れる電流により発生する磁束はこの集磁コア１７ｂに集められる。バスバ１５ａの周囲に発生する磁束はバスバに流れる電流に比例する。集磁コア１７ｂで集められた磁束を磁電変換素子１７ａで計測し、計測した磁束の大きさからバスバ１５ａを流れる電流の大きさを求めることができる。
【００２９】
一方、コアレス電流センサは、図３に示すコア付き電流センサ１７の集磁コア１７ｂを取り除いた構造を有している。つまり、コア付き電流センサは磁電変換素子のみから構成されている。集磁コアを伴わないため、コアレス電流センサはコストと設置スペースの点で集磁コアを伴う電流センサに優る。しかし、平行に配置されたバスバにコアレス電流センサを用いると、計測対象でないバスバを流れる電流により発生する磁界がノイズとして磁電変換素子に加わるため、コアレス電流センサの電流の計測精度は十分とは言い難い。
【００３０】
図４、５を参照して第１実施例の電力変換装置５に設けられているサブバスバセット１４及びメインバスバセット１５の構成について説明する。図４は、バスバセット１４、１５をバスバの延伸方向（Ｙ軸方向）から見た正面図である。バスバセット１４、１５の各バスバは断面で描かれていることに留意されたい。図５は、バスバセット１４、１５をバスバの延伸方向と並び方向の双方と直交する方向（Ｚ軸方向）から見た平面図である。図５では、図４に示す後述する基板７１が省略して描かれていることに留意されたい。図４に示すように、サブバスバセット１４の３本のバスバ１４ａの断面形状は同一形状の細長い長方形をしている。各バスバ１４ａは、各バスバ１４ａの幅広の側面が互いに対向するように平行に並んでいる。そして、各バスバ１４ａは、その断面の中心がバスバの延伸方向に平行な一つの平面Ｐ内に位置するように並んでいる。同様に、メインバスバセット１５の３本のバスバ１５ａの断面形状も、バスバ１４ａと同一形状の細長い長方形をしている。各バスバ１５ａは、メインバスバセット１４の並び方向に沿って、各バスバ１５ａの幅広の側面が互いに対向するように平行に並んでいる。そして、各バスバ１５ａはその断面の中心が上記の平面Ｐ内に位置するように並んでいる。
【００３１】
サブバスバセット１４の３本のバスバ１４ａには夫々第１コアレス電流センサ１６が備えられている。第１コアレス電流センサ１６はバスバ１４ａの断面における長手方向（Ｚ軸方向）の一側面に対向するように配置されている。図４によく表されているように、すべての第１コアレス電流センサ１６は、バスバ１４ａの同一の方向の側面と対向するように配置されている。一方、メインバスバセット１５の３本のバスバ１５ａには夫々コア付き電流センサ１７が備えられている。コア付き電流センサ１７の磁電変換素子１７ａは、バスバ１５ａの断面における長手方向（Ｚ軸方向）の一側面に対向するように配置されており、その側面はバスバ１４ａの第１コアレス電流センサ１６が配置されている側と同一の方向の側面である。また、図５に示すように、第１コアレス電流センサ１６とコア付き電流センサ１７の磁電変換素子１７ａは、バスバセット１４、１５の並び方向（Ｘ軸方向）に沿って一直線上に並んでいる。
【００３２】
図４に示すように、バスバセット１４、１５の外側で並び方向と直交する方向（Ｚ軸方向）に基板７１が備えられている。基板７１からバスバセット１４、１５に向かって信号線が複数伸びており、各信号線は、バスバセット１４、１５に備えられた第１コアレス電流センサ１６及びコア付き電流センサ１７の磁電変換素子１７ａに一対一で接続されている。また、基板７１にはコネクタ７２が備えられており、コネクタ７２には、パワーコントロールユニット２３からのケーブルが接続される（不図示）。図中では図示していないが、基板７１上では上記の信号線とコネクタ７２を繋ぐ回路が構成されており、第１コアレス電流センサ１６及びコア付き電流センサ１７からの信号が基板７１、コネクタ７２を介してパワーコントロールユニット２３に伝送される。
【００３３】
上記の構成による効果を説明する。上記のように、メインモータ７の最大出力はサブモータ６の最大出力に比べて大きく、ハイブリッド車２はメインモータ７単独で走行する場合がある。ここで、メインモータ７の電流フィードバック制御において、出力電流を計測する電流センサの精度が低いと、実際の出力電流が目標とする電流値からずれる虞がある。即ち、メインモータ７の実際の出力トルクが目標とするトルクからずれ、ハイブリッド車２のドライバビリティに影響を及ぼす虞がある。他方、サブモータ６は、スタータモータ及び発電機として主に使われると共に、メインモータ７及びエンジン８の駆動力を補助するために使われる。メインモータ７に対するサブモータ６の出力の比率は小さい。サブモータ６の電流フィードバック制御において、出力電流を計測する電流センサの精度が多少低く、サブモータ６の実際の出力トルクが目標値から多少ずれてもハイブリッド車２のドライバビリティに与える影響は小さい。第１実施例の構成によれば、メインモータ７に出力を伝送するメインバスバセット１５にはコア付き電流センサ１７が備えられており、サブモータ６に出力を伝送するサブバスバセット１４にはコアレス電流センサ１６が備えられている。即ち、高い測定精度が求められるメインモータ７の出力電流の測定には、測定精度において優位なコア付き電流センサが用いられており、比較的高い測定精度が求められないサブモータ６の出力電流の測定には、コアレス電流センサが用いられている。このように、ドライバビリティに与える影響が小さいサブモータ６の出力電流の計測にコアレス電流センサを採用することで、ドイバビリティへの影響を抑制しつつ電力変換装置の低コスト化と省スペース化を実現することができる。
【００３４】
また、平行に並べられたバスバに電流センサを備える場合、計測対象でないバスバを流れる電流により発生する磁束は、計測対象であるバスバに備えられた電流センサのノイズ源となる。上記の構成によれば、コア付き電流センサ１７と第１コアレス電流センサ１６はバスバの並び方向（Ｘ軸方向）に沿って一直線上に並んでいる。ここで、コア付き電流センサ１７の集磁コア１７ｂで囲われた範囲で発生した磁束は集磁コア１７ｂに集められるため、集磁コア１７ｂの外側には磁束がほとんど漏れない。よって、第１コアレス電流センサ１６にはメインバスバセット１５から発生する磁束がほとんど通過しなくなる。即ち、メインバスバセット１５から発生する磁束が、第１コアレス電流センサ１６のノイズ源となることが防止される。
【００３５】
（第２実施例）図６を参照して第２実施例の電力変換装置３０を説明する。電力変換装置３０は、ハイブリッド車３００に搭載される。ハイブリッド車３００は、二輪駆動と四輪駆動が選択可能なハイブリッド車である。図６に電力変換装置３０を含むハイブリッド車３００の電力系のブロック図を示す。ハイブリッド車３００は、第１実施例のハイブリッド車２に副駆動輪を駆動するための三相交流のモータ３２を追加したものである。動力分配機構４０に接続されている車軸９は前輪に接続されており、モータ３２に接続されている車軸３５は後輪に接続されている。即ち、ハイブリッド車３００はエンジン８及びメインモータ７、サブモータ６で前輪を駆動し、モータ３２で後輪を駆動する。以下、説明の便宜上、モータ３２を「リアモータ３２」と称する。ハイブリッド車３００は通常はエンジン８及びメインモータ７、サブモータ６により二輪駆動で走行するが、必要に応じてリアモータ３２を駆動し四輪駆動で走行する。例えば、ハイブリッド車３００は雪道で滑り易いときにリアモータ３２を一時的に駆動し、四輪駆動で走行する。あるいは、ハイブリッド車３００は坂道発進のときのトルク補助にリアモータ３２を一時的に駆動する。
【００３６】
図６に示すように、電力変換装置３０には、リアモータ３２に三相交流の電力を供給するためのリア用インバータ回路３１が備えられている。電力変換装置３０においてリア用インバータ回路３１が追加された以外の構成は第１実施例の電力変換装置５と同様であり、電力変換装置３０はメインインバータ回路２１、サブインバータ回路２２、電圧コンバータ回路１０を備えている。リアモータ３２は、一時的に駆動する補助的な駆動源であり、その最大出力はメインの駆動源であるメインモータ７の最大出力に比べ小さい。図６に示すようにリア用インバータ回路３１の入力端は、電力変換装置３０のバッテリ側の入力端に接続されている。即ち、リア用インバータ回路３１には直接バッテリ３の電力が供給される。リアモータ３２はバッテリ３の電圧により駆動する。
【００３７】
リア用インバータ回路３１からリアモータ３２に出力を伝送する出力線も、バスバセット１４、１５と同様にバスバにより構成されている。図６に示す符号３３で示す３本の電流経路が３本のバスバを一組にして構成されたリア用インバータ回路３１の出力線である。以下、この出力線をリアバスバセット３３と称する。リアバスバセット３３の一端にはリアモータ３２から伸びるケーブルが接続されている。また、リアバスバセット３３には第２コアレス電流センサ３４が備えられている。サブバスバセット１６と同様に、第２コアレス電流センサ３４はリアバスバセット３３の３本のバスバの１本につき１個づつ備えられている。第２コアレス電流センサ３４により測定されたリアバスバセット３３の出力電流値は、パワーコントロールユニット３７に伝達される。この出力電流値を基に、パワーコントロールユニット３７はリアモータ３２を電流フィードバック制御する。
【００３８】
図７、８を参照してリアバスバセット３３の構成について説明する。図７は、図４と同様にバスバセット１４、１５、３３をバスバの延伸方向（Ｙ軸方向）から見た正面図である。図８は、図５と同様にバスバセット１４、１５、３３をバスバの延伸方向とバスバセット１４、１５、３３の各バスバの並び方向の双方と直交する方向（Ｚ軸方向）から見た平面図である。図７に示すように、リアバスバセット３３の各バスバ３３ａの断面形状は、バスバ１４ａ、１５ａと同様の細長い長方形をしている。メインバスバセット１４とサブバスバセット１５は第１実施例と同様に並んでおり、リアバスバセット３３はメインバスバセット１５の並び方向の外側に、メインバスバセット１５と平行に並んでいる。図７に示すように、サブバスバセット１４とリアバスバセット３３がメインバスバセット３３を間に挟むように並んでいる。バスバセット１４、１５、３３の各バスバ１４ａ、１５ａ、３３ａの断面の中心はバスバの延伸方向に平行な一つの平面Ｐ内に位置するように並んでいる。
【００３９】
リアバスバセット３３の３本のバスバ３３ａには夫々第２コアレス電流センサ３４が備えられている。第２コアレス電流センサ３４は、バスバ３３ａの断面における長手方向（Ｚ軸方向）の一側面に対向するように配置されている。そして、図７によく表されているように、その側面はコア付き電流センサ１７の磁電変換素子１７ａ及び第１コアレス電流センサ１６が配置されている側と同一の方向の側面である。また、図８に示すように、第１コアレス電流センサ１６とコア付き電流センサ１７の磁電変換素子１７ａと第２コアレス電流センサ３３は、バスバセット１４、１５、３３の並び方向（Ｘ軸方向）に沿って一直線上に並んでいる。また、第２コアレス電流センサ３３も第１実施例と同様に基板７３に接続されている。
【００４０】
第２実施例の構成による効果を説明する。上記のように、リアモータ３２の最大出力はメインモータ７の最大出力に比べ小さく、リアモータ３２は一時的にトルク補助のために駆動する駆動源である。よって、リアモータ３２の電流フィードバック制御において、出力電流を計測する電流センサの精度が多少低く、リアモータ３２の実際の出力トルクが目標値から多少ずれてもハイブリッド車３００のドライバビリティに与える影響は小さい。第２実施例の構成によれば、メインモータ７の出力電流の測定にはコア付き電流センサ１７が備えられており、サブモータ６とリアモータ３２の出力電流の測定にはコアレス電流センサ１６、３４が用いられている。即ち、高い測定精度が求められるメインモータ７の出力電流の測定には、測定精度において優位なコア付き電流センサが用いられ、比較的高い測定精度が求められないサブモータ６、リアモータ３３の出力電流の測定には、コアレス電流センサが用いられている。このように、ドライバビリティに与える影響が小さいリアモータ３２の出力電流の計測にもコアレス電流センサを採用することで、四輪駆動が選択可能なハイブリッド車の電力変換装置についても低コスト化と省スペース化を実現することができる。
【００４１】
また、第１実施例と同様に集磁コア１７ｂが備えられている範囲でメインバスバセット１５から発生した磁束は集磁コア１７ｂに沿って発生する。図８に示すように、コア付き電流センサ１７及びコアレス電流センサ１６、３４はバスバの並び方向（Ｘ軸方向）に沿って一直線上に並んでいる。よって、集磁コア１７ｂが備えられている範囲でメインバスバセット１５から発生した磁束は、コアレス電流センサ１６、３３をほとんど通過しない。よって、メインバスバセット１５から発生する磁束が、コアレス電流センサ１６、３３のノイズ源となることが防止される。
【００４２】
なお、「メインインバータ回路２２」が「第１インバータ回路」の一例であり、「サブインバータ回路２１」及び「リア用インバータ回路３１」が「第２インバータ回路」の一例である。また、「コア付き電流センサ１７」が「第１電流センサ」の一例であり、「第１コアレス電流センサ１６」及び「第２コアレス電流センサ３４」が「第２電流センサ」の一例である。また、第２実施例における「リアモータ３２」は、「サブモータ」の一例である。
【００４３】
以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。第２実施例は、通常は前輪を駆動して二輪駆動走行をし、必要に応じて後輪を駆動して四輪駆動走行をするハイブリッド車であったが、この構成には限らない。例えば、本明細書で開示する技術を採用した電力変換装置は、後輪を駆動して二輪駆動走行をし、必要に応じて前輪を駆動して四輪駆動走行をするハイブリッド車にも搭載することができる。
【００４４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４５】
２、３００：ハイブリッド車
３：バッテリ
４：システムメインリレー
５、３０：電力変換装置
６：サブモータ
７：メインモータ
９、３５：車軸
１０：電圧コンバータ回路
１４：サブバスバセット
１５：メインバスバセット
１６：第１コアレス電流センサ
１７：コア付き電流センサ
１７ａ：磁電変換素子
１７ｂ：集磁コア
２１：サブインバータ回路
２２：メインインバータ回路
２３、３７：パワーコントロールユニット
３２：リアモータ
３３：リアバスバセット
３４：第２コアレス電流センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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