JPH06217596A - 巻線切替式永久磁石モータの制御装置 - Google Patents
巻線切替式永久磁石モータの制御装置Info
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- JPH06217596A JPH06217596A JP5006763A JP676393A JPH06217596A JP H06217596 A JPH06217596 A JP H06217596A JP 5006763 A JP5006763 A JP 5006763A JP 676393 A JP676393 A JP 676393A JP H06217596 A JPH06217596 A JP H06217596A
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- Japan
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- switching
- motor
- permanent magnet
- winding
- torque
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 永久磁石モータにおいて巻線切替を行う場合
に切替に伴うショックを防止する。 【構成】 モータＡ及びＢをディファレンシャルギア１
０により連結したダブルモータ１２を構成する。ダブル
モータ１２の出力軸２４の回転数が低速回転域から高速
回転域へ、あるいは高速回転域から低速回転域へ移行し
た場合に、ＥＣＵ３０はコンタクタ３２Ａ及び３２Ｂを
制御してモータＡ及びＢの巻線切替を行う。モータＡの
巻線切替のタイミングとモータＢの巻線切替のタイミン
グは異なるタイミングとする。巻線切替を行う際、ＥＣ
Ｕ３０はインバータ２８Ａ及び２８Ｂを制御して、巻線
切替を行うモータＡ又はＢの出力トルクを０に制御す
る。 【効果】 出力トルクが０となっている状態で巻線切替
が行われるため巻線切替に伴うショックが生じない。
に切替に伴うショックを防止する。 【構成】 モータＡ及びＢをディファレンシャルギア１
０により連結したダブルモータ１２を構成する。ダブル
モータ１２の出力軸２４の回転数が低速回転域から高速
回転域へ、あるいは高速回転域から低速回転域へ移行し
た場合に、ＥＣＵ３０はコンタクタ３２Ａ及び３２Ｂを
制御してモータＡ及びＢの巻線切替を行う。モータＡの
巻線切替のタイミングとモータＢの巻線切替のタイミン
グは異なるタイミングとする。巻線切替を行う際、ＥＣ
Ｕ３０はインバータ２８Ａ及び２８Ｂを制御して、巻線
切替を行うモータＡ又はＢの出力トルクを０に制御す
る。 【効果】 出力トルクが０となっている状態で巻線切替
が行われるため巻線切替に伴うショックが生じない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、巻線切替式永久磁石モ
ータを制御する装置、すなわち巻線切替式永久磁石モー
タの制御装置に関する。
ータを制御する装置、すなわち巻線切替式永久磁石モー
タの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車の走行用モータとして交流モ
ータを使用する場合には、車載のバッテリから供給され
る直流電力をインバータを用いて交流電力に変換し、こ
れを走行用モータに供給するシステム構成が採られる。
このようなシステム構成とすると、インバータを構成す
る各スイッチング素子のスイッチングを制御することに
よりモータの出力トルクを好適に制御することができ
る。
ータを使用する場合には、車載のバッテリから供給され
る直流電力をインバータを用いて交流電力に変換し、こ
れを走行用モータに供給するシステム構成が採られる。
このようなシステム構成とすると、インバータを構成す
る各スイッチング素子のスイッチングを制御することに
よりモータの出力トルクを好適に制御することができ
る。
【０００３】また、走行用モータとしては、装置の小型
化等のため永久磁石モータの採用が検討されている。永
久磁石モータは、ロータ及びステータの一方を永久磁石
から構成したモータであり、界磁起磁力を界磁コイルの
みによって発生させる構成に比べ、少ない体積で同程度
の界磁起磁力を発生することができ、従って構成を小型
化できるという利点を有している。
化等のため永久磁石モータの採用が検討されている。永
久磁石モータは、ロータ及びステータの一方を永久磁石
から構成したモータであり、界磁起磁力を界磁コイルの
みによって発生させる構成に比べ、少ない体積で同程度
の界磁起磁力を発生することができ、従って構成を小型
化できるという利点を有している。
【０００４】このような永久磁石モータを電気自動車の
走行用モータ等として用いる場合には、その回転数範囲
ができるだけ広いことが望ましい。永久磁石モータの回
転数範囲を拡張するためには、例えば特開昭６１−７３
５９１号公報等に誘導モータについて開示されている巻
線切替の技術を応用すればよい。すなわち、永久磁石モ
ータの各巻線間の結線を、高速回転時にＹ結線からΔ結
線に切替えることにより、高速回転域で出力トルクを得
ることができる。
走行用モータ等として用いる場合には、その回転数範囲
ができるだけ広いことが望ましい。永久磁石モータの回
転数範囲を拡張するためには、例えば特開昭６１−７３
５９１号公報等に誘導モータについて開示されている巻
線切替の技術を応用すればよい。すなわち、永久磁石モ
ータの各巻線間の結線を、高速回転時にＹ結線からΔ結
線に切替えることにより、高速回転域で出力トルクを得
ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな巻線切替式永久磁石モータにおいて、Ｙ結線からΔ
結線へ、あるいはΔ結線からＹ結線へそれぞれ切替える
に当たっては、当該モータへの給電を一旦遮断する必要
がある。例えば、低速回転域から高速回転域に移行する
際、Ｙ結線からΔ結線に切替えるに当たってまず給電を
断ち、その後巻線の切替えを行い、再び給電を開始す
る、といった手順を踏まなければならない。このような
手順により結線の切替えを行うと、モータへの給電が一
旦断たれるため、いわゆる切替ショックが発生してしま
う。
うな巻線切替式永久磁石モータにおいて、Ｙ結線からΔ
結線へ、あるいはΔ結線からＹ結線へそれぞれ切替える
に当たっては、当該モータへの給電を一旦遮断する必要
がある。例えば、低速回転域から高速回転域に移行する
際、Ｙ結線からΔ結線に切替えるに当たってまず給電を
断ち、その後巻線の切替えを行い、再び給電を開始す
る、といった手順を踏まなければならない。このような
手順により結線の切替えを行うと、モータへの給電が一
旦断たれるため、いわゆる切替ショックが発生してしま
う。
【０００６】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、巻線切替式永久磁
石モータにおいて、巻線の結線等を切替える際に発生す
る切替ショックを低減もしくは防止することを目的とす
る。
とを課題としてなされたものであり、巻線切替式永久磁
石モータにおいて、巻線の結線等を切替える際に発生す
る切替ショックを低減もしくは防止することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る巻線切替式永久磁石モータの制
御装置は、ダブルモータ構造を形成するよう出力軸がデ
ィファレンシャルギアにより連結された第１及び第２の
永久磁石モータの出力軸の回転数又は当該ダブルモータ
構造の出力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、検
出された回転数が所定の巻線切替回転数をよぎった場合
に第１の永久磁石モータの出力トルクを０に制御すると
共に、第２の永久磁石モータの出力トルクを要求される
出力トルクに制御する第１の切替時トルク制御手段と、
第１の永久磁石モータの巻線間の結線又は各巻線の巻数
を出力トルクが０に制御されている状態で切替える第１
の巻線切替制御手段と、第１の巻線切替制御手段により
切替が行われた後、第１の永久磁石モータの出力トルク
を要求される出力トルクに制御すると共に、第２の永久
磁石モータの出力トルクを０に制御する第２の切替時ト
ルク制御手段と、第２の永久磁石モータの巻線間の結線
又は各巻線の巻数を出力トルクが０に制御されている状
態で切替える第２の巻線切替制御手段と、第１及び第２
の巻線切替制御手段により切替が行われた後、第１及び
第２の永久磁石モータの出力トルクを要求される出力ト
ルクに応じて配分決定するトルク配分手段と、を備える
ことを特徴とする。
るために、本発明に係る巻線切替式永久磁石モータの制
御装置は、ダブルモータ構造を形成するよう出力軸がデ
ィファレンシャルギアにより連結された第１及び第２の
永久磁石モータの出力軸の回転数又は当該ダブルモータ
構造の出力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、検
出された回転数が所定の巻線切替回転数をよぎった場合
に第１の永久磁石モータの出力トルクを０に制御すると
共に、第２の永久磁石モータの出力トルクを要求される
出力トルクに制御する第１の切替時トルク制御手段と、
第１の永久磁石モータの巻線間の結線又は各巻線の巻数
を出力トルクが０に制御されている状態で切替える第１
の巻線切替制御手段と、第１の巻線切替制御手段により
切替が行われた後、第１の永久磁石モータの出力トルク
を要求される出力トルクに制御すると共に、第２の永久
磁石モータの出力トルクを０に制御する第２の切替時ト
ルク制御手段と、第２の永久磁石モータの巻線間の結線
又は各巻線の巻数を出力トルクが０に制御されている状
態で切替える第２の巻線切替制御手段と、第１及び第２
の巻線切替制御手段により切替が行われた後、第１及び
第２の永久磁石モータの出力トルクを要求される出力ト
ルクに応じて配分決定するトルク配分手段と、を備える
ことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の制御装置が制御対象とする巻線切替式
永久磁石モータは、第１及び第２の永久磁石モータを備
えている。これら第１及び第２の永久磁石モータの出力
軸は、ダブルモータ構造を形成するよう、ディファレン
シャルギア（デフ）により連結されている。本発明にお
いては、まず、このような永久磁石モータの出力軸の回
転数又はダブルモータ構造の出力軸の回転数が回転数検
出手段によって検出される。検出された回転数が所定の
巻線切替回転数をよぎった場合、第１の切替時トルク制
御手段により、第１の永久磁石モータの出力トルクが０
に、第２の永久磁石モータの出力トルクが要求されるト
ルクに、それぞれ制御される。この状態では、要求され
る出力トルクが専ら第２の永久磁石モータのみによって
担われる。この状態で、第１の巻線切替制御手段によ
り、第１の永久磁石モータの巻線間の結線又は各巻線の
巻数が切替えられる。この切替が行われた後、第２の切
替時トルク制御手段により、第１の永久磁石モータの出
力トルクが要求される出力トルクに、第２の永久磁石モ
ータの出力トルクが０に、それぞれ制御される。この状
態では、専ら、切替が行われた第１の永久磁石モータの
みにより、要求される出力トルクが担われる。第２の巻
線切替制御手段は、この状態で、第２の永久磁石モータ
の巻線間の結線又は各巻線の巻数を切替える。このよう
にして、第１及び第２の巻線切替制御手段により切替が
行われた後、第１及び第２の永久磁石モータの出力トル
クが、要求される出力トルクに応じて配分決定される。
従って、本発明においては、要求される出力トルクを発
生させる永久磁石モータとして第１及び第２の永久磁石
モータの２個が用いられると共に、巻線間の結線又は各
巻線の巻数の切替が、出力トルクが０に制御されている
永久磁石モータについて行われ、かつこの切替が第１及
び第２の永久磁石モータについて交互に行われるため、
切替時のショック発生が防止される。
永久磁石モータは、第１及び第２の永久磁石モータを備
えている。これら第１及び第２の永久磁石モータの出力
軸は、ダブルモータ構造を形成するよう、ディファレン
シャルギア（デフ）により連結されている。本発明にお
いては、まず、このような永久磁石モータの出力軸の回
転数又はダブルモータ構造の出力軸の回転数が回転数検
出手段によって検出される。検出された回転数が所定の
巻線切替回転数をよぎった場合、第１の切替時トルク制
御手段により、第１の永久磁石モータの出力トルクが０
に、第２の永久磁石モータの出力トルクが要求されるト
ルクに、それぞれ制御される。この状態では、要求され
る出力トルクが専ら第２の永久磁石モータのみによって
担われる。この状態で、第１の巻線切替制御手段によ
り、第１の永久磁石モータの巻線間の結線又は各巻線の
巻数が切替えられる。この切替が行われた後、第２の切
替時トルク制御手段により、第１の永久磁石モータの出
力トルクが要求される出力トルクに、第２の永久磁石モ
ータの出力トルクが０に、それぞれ制御される。この状
態では、専ら、切替が行われた第１の永久磁石モータの
みにより、要求される出力トルクが担われる。第２の巻
線切替制御手段は、この状態で、第２の永久磁石モータ
の巻線間の結線又は各巻線の巻数を切替える。このよう
にして、第１及び第２の巻線切替制御手段により切替が
行われた後、第１及び第２の永久磁石モータの出力トル
クが、要求される出力トルクに応じて配分決定される。
従って、本発明においては、要求される出力トルクを発
生させる永久磁石モータとして第１及び第２の永久磁石
モータの２個が用いられると共に、巻線間の結線又は各
巻線の巻数の切替が、出力トルクが０に制御されている
永久磁石モータについて行われ、かつこの切替が第１及
び第２の永久磁石モータについて交互に行われるため、
切替時のショック発生が防止される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
基づき説明する。
【００１０】図１には、本発明の一実施例に係る制御装
置を電気自動車の駆動システムにおいて実現した場合の
システム構成の一例が示されている。この図に示される
システムは、２個のモータＡ及びＢの出力軸をディファ
レンシャルギア（デフ）１０によって差動連結したダブ
ルモータ１２を駆動及び制御の対象としている。
置を電気自動車の駆動システムにおいて実現した場合の
システム構成の一例が示されている。この図に示される
システムは、２個のモータＡ及びＢの出力軸をディファ
レンシャルギア（デフ）１０によって差動連結したダブ
ルモータ１２を駆動及び制御の対象としている。
【００１１】図２には、ダブルモータ１２の概略構造が
示されている。この図においては、モータＡ及びＢ並び
にデフ１０は、単一のケース１４内に収納されている。
モータＡは、永久磁石から構成されるロータ１６Ａと、
ステータヨーク１８Ａ及び巻線２０Ａから構成されるス
テータとを有している。同様に、モータＢは、永久磁石
から構成されるロータ１８Ｂと、ステータヨーク１８Ｂ
及び巻線２０Ｂから構成されるステータとを有してい
る。ロータ１６Ａ及び１６Ｂのシャフト２２Ａ及び２２
Ｂは、いずれも、デフ１０に連結されている。デフ１０
は、シャフト２６Ａ及び２６Ｂを図１に示される出力軸
２４に連結する機構である。デフ１０としては、公知の
構造を用いることができるため、図２においてはデフ１
０の構造を省略している。
示されている。この図においては、モータＡ及びＢ並び
にデフ１０は、単一のケース１４内に収納されている。
モータＡは、永久磁石から構成されるロータ１６Ａと、
ステータヨーク１８Ａ及び巻線２０Ａから構成されるス
テータとを有している。同様に、モータＢは、永久磁石
から構成されるロータ１８Ｂと、ステータヨーク１８Ｂ
及び巻線２０Ｂから構成されるステータとを有してい
る。ロータ１６Ａ及び１６Ｂのシャフト２２Ａ及び２２
Ｂは、いずれも、デフ１０に連結されている。デフ１０
は、シャフト２６Ａ及び２６Ｂを図１に示される出力軸
２４に連結する機構である。デフ１０としては、公知の
構造を用いることができるため、図２においてはデフ１
０の構造を省略している。
【００１２】図１に示されるシステムは、電力源とし
て、充放電可能な鉛電池等のバッテリ２６を備えてい
る。インバータ２８Ａ及び２８Ｂは、バッテリ２６から
供給される直流電力をＥＣＵ３０の制御の下に３相交流
電力に変換し、対応するコンタクタ３２Ａ又は３２Ｂを
介して、対応するモータＡ又はＢに供給する。ＥＣＵ３
０は、インバータ２８Ａ及び２８Ｂを制御するに当たっ
て、操縦者のアクセル操作やブレーキ操作を示す車両信
号を入力し、かつ、ダブルモータ１２の出力軸２４の回
転数を回転数センサ３４によって検出しつつ、トルク指
令を発生させる。ＥＣＵ３０は、トルク指令に基づきイ
ンバータ２８Ａ及び２８Ｂに対しそれぞれＰＷＭ（パル
ス幅変調）信号を与え、各インバータ２８Ａ及び２８Ｂ
を構成するスイッチング素子のスイッチング動作を制御
する。このような制御を行うことにより、モータＡ及び
Ｂの出力トルクを車両信号として指令されるトルク指令
に基づき制御することができ、従って、ダブルモータ２
２の出力トルク（モータＡの出力トルクとモータＢの出
力トルクの合成トルク）を、例えば操縦者のアクセルペ
ダルの踏み込みに応じた出力トルクとすることができ
る。
て、充放電可能な鉛電池等のバッテリ２６を備えてい
る。インバータ２８Ａ及び２８Ｂは、バッテリ２６から
供給される直流電力をＥＣＵ３０の制御の下に３相交流
電力に変換し、対応するコンタクタ３２Ａ又は３２Ｂを
介して、対応するモータＡ又はＢに供給する。ＥＣＵ３
０は、インバータ２８Ａ及び２８Ｂを制御するに当たっ
て、操縦者のアクセル操作やブレーキ操作を示す車両信
号を入力し、かつ、ダブルモータ１２の出力軸２４の回
転数を回転数センサ３４によって検出しつつ、トルク指
令を発生させる。ＥＣＵ３０は、トルク指令に基づきイ
ンバータ２８Ａ及び２８Ｂに対しそれぞれＰＷＭ（パル
ス幅変調）信号を与え、各インバータ２８Ａ及び２８Ｂ
を構成するスイッチング素子のスイッチング動作を制御
する。このような制御を行うことにより、モータＡ及び
Ｂの出力トルクを車両信号として指令されるトルク指令
に基づき制御することができ、従って、ダブルモータ２
２の出力トルク（モータＡの出力トルクとモータＢの出
力トルクの合成トルク）を、例えば操縦者のアクセルペ
ダルの踏み込みに応じた出力トルクとすることができ
る。
【００１３】コンタクタ３２Ａ及び３２Ｂは、対応する
モータＡ及びＢの巻線切替を行うためのコンタクタであ
り、それぞれ、ＥＣＵ３０の制御の下に切替動作を実行
し、ＥＣＵ３０に対して巻線の状態を報知する。
モータＡ及びＢの巻線切替を行うためのコンタクタであ
り、それぞれ、ＥＣＵ３０の制御の下に切替動作を実行
し、ＥＣＵ３０に対して巻線の状態を報知する。
【００１４】コンタクタ３２Ａ及び３２Ｂは、対応する
モータＡ及びＢの各巻線２０間の結線をΔ結線とＹ結線
とで切替える構成とすることができる。図３には、Δ結
線とＹ結線とで切替を行うよう構成されたコンタクタ３
２Ａ及び３２Ｂの一例構成が示されている。
モータＡ及びＢの各巻線２０間の結線をΔ結線とＹ結線
とで切替える構成とすることができる。図３には、Δ結
線とＹ結線とで切替を行うよう構成されたコンタクタ３
２Ａ及び３２Ｂの一例構成が示されている。
【００１５】この図に示されるように、モータＡ及びＢ
はそれぞれ巻線２０Ｕ、２０Ｖ及び２０Ｗを備えてお
り、対応するコンタクタ３２Ａ又は３２Ｂに対し、Ｕ〜
Ｚの６本の線により接続されている。コンタクタ３２Ａ
及び３２Ｂは、それぞれ、巻線２０Ｕ、２０Ｖ及び２０
Ｗ間の結線を切替えるため、例えばパワーリレー等とし
て実現されるスイッチ３６Ｘ、３６Ｙ及び３６Ｚを備え
ている。スイッチ３６Ｘ、３６Ｙ及び３６Ｚは、それぞ
れ、接点ａ１及びａ２、ｂ１及びｂ２並びにｃ１及びｃ
２を有している。各スイッチ３６Ｘ、３６Ｙ及び３６Ｚ
は、接点ａ１、ｂ１及びｃ１側に投入された場合に、図
４（ａ）に示されるように巻線２０Ｕ、２０Ｖ及び２０
Ｗ間の結線をΔ結線とし、かつ、接点ａ２、ｂ２及びｃ
２側に接続された場合に図４（ｂ）に示されるようにＹ
結線とするよう、設けられている。
はそれぞれ巻線２０Ｕ、２０Ｖ及び２０Ｗを備えてお
り、対応するコンタクタ３２Ａ又は３２Ｂに対し、Ｕ〜
Ｚの６本の線により接続されている。コンタクタ３２Ａ
及び３２Ｂは、それぞれ、巻線２０Ｕ、２０Ｖ及び２０
Ｗ間の結線を切替えるため、例えばパワーリレー等とし
て実現されるスイッチ３６Ｘ、３６Ｙ及び３６Ｚを備え
ている。スイッチ３６Ｘ、３６Ｙ及び３６Ｚは、それぞ
れ、接点ａ１及びａ２、ｂ１及びｂ２並びにｃ１及びｃ
２を有している。各スイッチ３６Ｘ、３６Ｙ及び３６Ｚ
は、接点ａ１、ｂ１及びｃ１側に投入された場合に、図
４（ａ）に示されるように巻線２０Ｕ、２０Ｖ及び２０
Ｗ間の結線をΔ結線とし、かつ、接点ａ２、ｂ２及びｃ
２側に接続された場合に図４（ｂ）に示されるようにＹ
結線とするよう、設けられている。
【００１６】従って、図１のシステムにおいて図３に示
される構成を有するコンタクタ３２Ａ及び３２Ｂを用い
た場合、ＥＣＵ３０の制御の下に、例えば回転数センサ
３４の検出値が高速回転域に属するか低速回転域に属す
るかに応じ、モータＡ及びＢの各巻線２０Ｕ、２０Ｖ及
び２０Ｗ間の結線をΔ結線とするか、Ｙ結線とするかを
制御することができる。
される構成を有するコンタクタ３２Ａ及び３２Ｂを用い
た場合、ＥＣＵ３０の制御の下に、例えば回転数センサ
３４の検出値が高速回転域に属するか低速回転域に属す
るかに応じ、モータＡ及びＢの各巻線２０Ｕ、２０Ｖ及
び２０Ｗ間の結線をΔ結線とするか、Ｙ結線とするかを
制御することができる。
【００１７】また、コンタクタ３２Ａ及び３２Ｂは、図
５に示されるように、対応するモータＡ又はＢの各巻線
２０Ｕ、２０Ｖ及び２０Ｗの巻数を切替える構成とする
ことができる。この場合、スイッチ３６Ｘ、３６Ｙ及び
３６Ｚは、接点ａ１、ｂ１及びｃ１側に接続された場合
に図６（ａ）に示されるように巻線２０Ｕ、２０Ｖ及び
２０Ｗの巻数をｎ１とし、接点ａ２、ｂ２及びｃ２に接
続された場合にｎ１＋ｎ２とするよう、設けられる。従
って、このような構成を有するコンタクタ３２Ａ及び３
２Ｂを図１のシステム構成において用いる場合、モータ
Ａ及びＢの各巻線２０Ｕ、２０Ｖ及び２０Ｗの巻数を、
例えば回転数センサ３４の検出値が高速回転域に属する
か低速回転域に属するかに応じ、ｎ１とするかｎ１＋ｎ
２とするかを制御することができる。
５に示されるように、対応するモータＡ又はＢの各巻線
２０Ｕ、２０Ｖ及び２０Ｗの巻数を切替える構成とする
ことができる。この場合、スイッチ３６Ｘ、３６Ｙ及び
３６Ｚは、接点ａ１、ｂ１及びｃ１側に接続された場合
に図６（ａ）に示されるように巻線２０Ｕ、２０Ｖ及び
２０Ｗの巻数をｎ１とし、接点ａ２、ｂ２及びｃ２に接
続された場合にｎ１＋ｎ２とするよう、設けられる。従
って、このような構成を有するコンタクタ３２Ａ及び３
２Ｂを図１のシステム構成において用いる場合、モータ
Ａ及びＢの各巻線２０Ｕ、２０Ｖ及び２０Ｗの巻数を、
例えば回転数センサ３４の検出値が高速回転域に属する
か低速回転域に属するかに応じ、ｎ１とするかｎ１＋ｎ
２とするかを制御することができる。
【００１８】図７には、コンタクタ３２Ａ及び３２Ｂに
おける巻線切替とトルク特性の関係が示されている。こ
の図に示されるように、回転数センサ３４によって検出
されるダブルモータ１２の出力軸２４の回転数Ｎが所定
値Ｎ０を越えた場合に、モータＡ及びＢをＹ結線又は巻
数ｎ１＋ｎ２からΔ結線又は巻数ｎ１に切替えると、線
間の巻数が小さくなるためトルク特性が実線で示される
特性から破線で示される特性に移行し、最大回転数Ｎ
ｍａｘが大きくなり、回転数範囲が拡がる。
おける巻線切替とトルク特性の関係が示されている。こ
の図に示されるように、回転数センサ３４によって検出
されるダブルモータ１２の出力軸２４の回転数Ｎが所定
値Ｎ０を越えた場合に、モータＡ及びＢをＹ結線又は巻
数ｎ１＋ｎ２からΔ結線又は巻数ｎ１に切替えると、線
間の巻数が小さくなるためトルク特性が実線で示される
特性から破線で示される特性に移行し、最大回転数Ｎ
ｍａｘが大きくなり、回転数範囲が拡がる。
【００１９】図８には、本実施例におけるＥＣＵ３０の
動作の流れが示されている。
動作の流れが示されている。
【００２０】この図に示されるように、ＥＣＵ３０は、
車両信号等に基づき、ダブルモータ１２に要求されるト
ルク指令Ｔ＊を演算し、これに基づきモータＡ及びＢの
出力トルクを制御する（１００）。すなわち、ダブルモ
ータ１２に対し要求される出力トルクを示すトルク指令
Ｔ＊を演算し、このトルク指令Ｔ＊に係る出力トルクが
ダブルモータ１２から得られるよう、モータＡに係るト
ルク指令ＴＡ ＊及びＢに対するトルク指令ＴＢ ＊を演算
する。ＥＣＵ３０は、求めたトルク指令ＴＡ ＊に基づき
インバータ２８Ａに対しＰＷＭ信号を供給し、トルク指
令ＴＢ ＊に基づきインバータ２８Ｂに対しＰＷＭ信号を
供給する。この結果、モータＡ及びモータＢの出力トル
クは対応するトルク指令ＴＡ ＊及びＴＢ ＊となり、ダブ
ルモータ１２の出力はトルク指令Ｔ＊に対応する値とな
る。
車両信号等に基づき、ダブルモータ１２に要求されるト
ルク指令Ｔ＊を演算し、これに基づきモータＡ及びＢの
出力トルクを制御する（１００）。すなわち、ダブルモ
ータ１２に対し要求される出力トルクを示すトルク指令
Ｔ＊を演算し、このトルク指令Ｔ＊に係る出力トルクが
ダブルモータ１２から得られるよう、モータＡに係るト
ルク指令ＴＡ ＊及びＢに対するトルク指令ＴＢ ＊を演算
する。ＥＣＵ３０は、求めたトルク指令ＴＡ ＊に基づき
インバータ２８Ａに対しＰＷＭ信号を供給し、トルク指
令ＴＢ ＊に基づきインバータ２８Ｂに対しＰＷＭ信号を
供給する。この結果、モータＡ及びモータＢの出力トル
クは対応するトルク指令ＴＡ ＊及びＴＢ ＊となり、ダブ
ルモータ１２の出力はトルク指令Ｔ＊に対応する値とな
る。
【００２１】ＥＣＵ３０は、更に、回転数センサ３４に
よって検出されるダブルモータ１２の出力軸２４の回転
数Ｎが所定の巻線切替ポイントをよぎったか否かを判定
する（１０２）。巻線切替ポイントとは、図７において
Ｎ０で示されるように、モータＡ及びＢの各巻線２０
Ｕ、２０Ｖ及び２０Ｗ間の結線をＹ結線とするかΔ結線
とするか、あるいは巻数をｎ１＋ｎ２とするかｎ１とす
るかを切り替える回転数である。例えば、図１に示され
るシステムを搭載する車両が加速するのに伴いダブルモ
ータ１２の出力軸２４の回転数が上昇し巻線切替ポイン
トＮ０をよぎった場合、ステップ１０２においては、条
件が成立したとして続くステップ１０４に移行する。同
様に、車両の減速に伴いダブルモータ１２の出力軸２４
の回転数が低下し巻線切替ポイントＮ０をよぎった場合
も、ステップ１０４に移行する。ステップ１０２におい
て、巻線切替ポイントをよぎっていないと判定された場
合には、ステップ１０４〜１１２の動作を実行せず、図
示しない動作に移行する。
よって検出されるダブルモータ１２の出力軸２４の回転
数Ｎが所定の巻線切替ポイントをよぎったか否かを判定
する（１０２）。巻線切替ポイントとは、図７において
Ｎ０で示されるように、モータＡ及びＢの各巻線２０
Ｕ、２０Ｖ及び２０Ｗ間の結線をＹ結線とするかΔ結線
とするか、あるいは巻数をｎ１＋ｎ２とするかｎ１とす
るかを切り替える回転数である。例えば、図１に示され
るシステムを搭載する車両が加速するのに伴いダブルモ
ータ１２の出力軸２４の回転数が上昇し巻線切替ポイン
トＮ０をよぎった場合、ステップ１０２においては、条
件が成立したとして続くステップ１０４に移行する。同
様に、車両の減速に伴いダブルモータ１２の出力軸２４
の回転数が低下し巻線切替ポイントＮ０をよぎった場合
も、ステップ１０４に移行する。ステップ１０２におい
て、巻線切替ポイントをよぎっていないと判定された場
合には、ステップ１０４〜１１２の動作を実行せず、図
示しない動作に移行する。
【００２２】ステップ１０２において巻線切替ポイント
をよぎったと判定された場合、続くステップ１０４にお
いて、ＥＣＵ３０は、モータＡに対するトルク指令ＴＡ
＊を０に、モータＢに対するトルク指令ＴＢ ＊をＴ
＊に、それぞれ設定する。すなわち、ＥＣＵ３０は、要
求される出力トルクに係るトルク指令Ｔ＊をモータＢに
対して与え、要求される出力トルクをモータＢによって
発生させると共に、モータＡを慣性で回転させる状態に
移行させる。
をよぎったと判定された場合、続くステップ１０４にお
いて、ＥＣＵ３０は、モータＡに対するトルク指令ＴＡ
＊を０に、モータＢに対するトルク指令ＴＢ ＊をＴ
＊に、それぞれ設定する。すなわち、ＥＣＵ３０は、要
求される出力トルクに係るトルク指令Ｔ＊をモータＢに
対して与え、要求される出力トルクをモータＢによって
発生させると共に、モータＡを慣性で回転させる状態に
移行させる。
【００２３】次に、ＥＣＵ３０は、巻線切替を行うべ
く、コンタクタ３２Ａに対し、巻線切替信号を供給する
（１０６）。すなわち、慣性で回転しているモータＡに
ついては、巻線切替を行っても切替ショックが生じない
と見なせるため、ＥＣＵ３０は、ステップ１０４実行後
にモータＡに係る巻線切替を実行する。コンタクタ３２
Ａは、ＥＣＵ３０から巻線切替信号が供給されるのに伴
い、巻線切替（ΔからＹへ、ＹからΔへ、あるいはｎ１
＋ｎ２からｎ１へ、ｎ１からｎ１＋ｎ２への切替）を行
う。
く、コンタクタ３２Ａに対し、巻線切替信号を供給する
（１０６）。すなわち、慣性で回転しているモータＡに
ついては、巻線切替を行っても切替ショックが生じない
と見なせるため、ＥＣＵ３０は、ステップ１０４実行後
にモータＡに係る巻線切替を実行する。コンタクタ３２
Ａは、ＥＣＵ３０から巻線切替信号が供給されるのに伴
い、巻線切替（ΔからＹへ、ＹからΔへ、あるいはｎ１
＋ｎ２からｎ１へ、ｎ１からｎ１＋ｎ２への切替）を行
う。
【００２４】続くステップ１０８においては、ＥＣＵ３
０は、モータＡに対しトルク指令ＴＡ ＊＝Ｔ＊を与え、
モータＢに対しトルクＴＢ ＊＝０を与える。すなわち、
ＥＣＵ３０は、巻線の切替が済んだモータＡにより要求
される出力トルクが得られるよう、トルク指令ＴＡ ＊を
設定し、これに基づきインバータ２８ＡをＰＷＭ制御す
る。また、巻線切替が済んでいないモータＢについて
は、慣性で回転する状態となるよう、トルク指令ＴＢ ＊
を０に設定し、これに基づきインバータ２８ＢをＰＷＭ
制御する。
０は、モータＡに対しトルク指令ＴＡ ＊＝Ｔ＊を与え、
モータＢに対しトルクＴＢ ＊＝０を与える。すなわち、
ＥＣＵ３０は、巻線の切替が済んだモータＡにより要求
される出力トルクが得られるよう、トルク指令ＴＡ ＊を
設定し、これに基づきインバータ２８ＡをＰＷＭ制御す
る。また、巻線切替が済んでいないモータＢについて
は、慣性で回転する状態となるよう、トルク指令ＴＢ ＊
を０に設定し、これに基づきインバータ２８ＢをＰＷＭ
制御する。
【００２５】このようにモータＢが慣性で回転する状態
となった時点で、ＥＣＵ３０は、コンタクタ３２Ｂに対
し巻線切替信号を与え、モータＢの巻線切替を実行させ
る（１１０）。すなわち、コンタクタ３２Ｂは、ステッ
プ１０８においてＥＣＵ３０から供給される巻線切替信
号に応じ、ステップ１０６と同様の巻線切替を実行す
る。
となった時点で、ＥＣＵ３０は、コンタクタ３２Ｂに対
し巻線切替信号を与え、モータＢの巻線切替を実行させ
る（１１０）。すなわち、コンタクタ３２Ｂは、ステッ
プ１０８においてＥＣＵ３０から供給される巻線切替信
号に応じ、ステップ１０６と同様の巻線切替を実行す
る。
【００２６】ＥＣＵ３０は、このようにモータＡ及びＢ
双方について巻線切替が終了した後、要求される出力ト
ルクに係るトルク指令Ｔ＊をモータＡとＢに配分する
（１１２）。すなわち、ダブルモータ１２の出力トルク
が要求される出力トルクとなるよう、モータＡ及びＢに
対するトルク指令ＴＡ ＊及びＴＢ ＊を設定し、インバー
タ２８Ａ及び２８ＢをＰＷＭ制御する。
双方について巻線切替が終了した後、要求される出力ト
ルクに係るトルク指令Ｔ＊をモータＡとＢに配分する
（１１２）。すなわち、ダブルモータ１２の出力トルク
が要求される出力トルクとなるよう、モータＡ及びＢに
対するトルク指令ＴＡ ＊及びＴＢ ＊を設定し、インバー
タ２８Ａ及び２８ＢをＰＷＭ制御する。
【００２７】このように、本実施例によれば、出力トル
クが０となるよう制御されている状態で永久磁石モータ
Ａ又はＢの巻線切替を実行するようにしたため、例えば
低速回転域から高速回転域へ、あるいは高速回転域から
低速回転域へ移行する際に、巻線切替に伴う切替ショッ
クが発生することがなくなる。また、この切替動作が実
行されている期間においても、ダブルモータ１２の出力
トルクが保持されるため、トルク抜け感やトルクハンチ
ングも生じない。更に、巻線切替は数百ｍｓｅｃ程度で
終了するため、図８に示される動作は１秒程度で終了す
ることができる。加えて、モータＡ及びＢに対するトル
ク指令値を変更する動作を、徐々に実行させるようにす
ることもできる。
クが０となるよう制御されている状態で永久磁石モータ
Ａ又はＢの巻線切替を実行するようにしたため、例えば
低速回転域から高速回転域へ、あるいは高速回転域から
低速回転域へ移行する際に、巻線切替に伴う切替ショッ
クが発生することがなくなる。また、この切替動作が実
行されている期間においても、ダブルモータ１２の出力
トルクが保持されるため、トルク抜け感やトルクハンチ
ングも生じない。更に、巻線切替は数百ｍｓｅｃ程度で
終了するため、図８に示される動作は１秒程度で終了す
ることができる。加えて、モータＡ及びＢに対するトル
ク指令値を変更する動作を、徐々に実行させるようにす
ることもできる。
【００２８】なお、以上の説明においては、ＥＣＵ３０
が回転するセンサ３２によってダブルモータ１２の出力
軸２４の回転数を検出するようにしていたが、これは、
モータＡ及びＢの回転数を検出するようにしても構わな
い。
が回転するセンサ３２によってダブルモータ１２の出力
軸２４の回転数を検出するようにしていたが、これは、
モータＡ及びＢの回転数を検出するようにしても構わな
い。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダブルモータ構造を形成する第１及び第２の永久磁石モ
ータの出力トルクを交互に０に制御すると共に、出力ト
ルクが０に制御されている状態で巻線切替を行うように
したため、切替ショックを発生させることなくスムーズ
に巻線切替を実行することが可能となる。
ダブルモータ構造を形成する第１及び第２の永久磁石モ
ータの出力トルクを交互に０に制御すると共に、出力ト
ルクが０に制御されている状態で巻線切替を行うように
したため、切替ショックを発生させることなくスムーズ
に巻線切替を実行することが可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係るシステムの構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本実施例において制御対象とするダブルモータ
の概略構造を示す断面図である。
の概略構造を示す断面図である。
【図３】本実施例において用いるコンタクタの一例構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図４】図３に示される構成のコンタクタを用いた場合
の巻線切替を説明するための図であり、図４（ａ）は各
巻線間の結線をΔ結線とした状態を、図４（ｂ）はＹ結
線とした状態を、それぞれ示す回路図である。
の巻線切替を説明するための図であり、図４（ａ）は各
巻線間の結線をΔ結線とした状態を、図４（ｂ）はＹ結
線とした状態を、それぞれ示す回路図である。
【図５】本実施例において用いるコンタクタの一例構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図６】図５に示される構成のコンタクタを用いた場合
の巻線切替を説明するための図であり、図６（ａ）は各
巻線の巻数をｎ１とした場合を、図６（ｂ）はｎ１＋ｎ
２とした場合を、それぞれ示す回路図である。
の巻線切替を説明するための図であり、図６（ａ）は各
巻線の巻数をｎ１とした場合を、図６（ｂ）はｎ１＋ｎ
２とした場合を、それぞれ示す回路図である。
【図７】本実施例における巻線切替とトルク特性の関係
を示すトルク特性図である。
を示すトルク特性図である。
【図８】本実施例におけるＥＣＵの動作の流れを示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１０ ディファレンシャルギア（デフ） １２ ダブルモータ １６Ａ，１６Ｂ ロータ １８Ａ，１８Ｂ ステータヨーク ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗ 巻線 ２２Ａ，２２Ｂ シャフト ２４ ダブルモータの出力軸 ２６ バッテリ ２８Ａ，２８Ｂ インバータ ３０ ＥＣＵ ３２Ａ，３２Ｂ コンタクタ ３４ 回転数センサ ３６Ｘ，３６Ｙ，３６Ｚ スイッチ Ａ，Ｂ モータ Ｔ＊ ダブルモータに対するトルク指令 ＴＡ ＊ モータＡに対するトルク指令 ＴＢ ＊ モータＢに対するトルク指令
Claims (1)
- 【請求項１】 ダブルモータ構造を形成するよう出力軸
がディファレンシャルギアにより連結された第１及び第
２の永久磁石モータの出力軸の回転数又は当該ダブルモ
ータ構造の出力軸の回転数を検出する回転数検出手段
と、 検出された回転数が所定の巻線切替回転数をよぎった場
合に第１の永久磁石モータの出力トルクを０に制御する
と共に、第２の永久磁石モータの出力トルクを要求され
る出力トルクに制御する第１の切替時トルク制御手段
と、 第１の永久磁石モータの巻線間の結線又は各巻線の巻数
を出力トルクが０に制御されている状態で切り替える第
１の巻線切替制御手段と、 第１の巻線切替制御手段により切替が行われた後、第１
の永久磁石モータの出力トルクを要求される出力トルク
に制御すると共に、第２の永久磁石モータの出力トルク
を０に制御する第２の切替時トルク制御手段と、 第２の永久磁石モータの巻線間の結線又は各巻線の巻数
を出力トルクが０に制御されている状態で切り替える第
２の巻線切替制御手段と、 第１及び第２の巻線切替制御手段により切替が行われた
後、第１及び第２の永久磁石モータの出力トルクを要求
される出力トルクに応じて配分決定するトルク配分手段
と、 を備えることを特徴とする巻線切替式永久磁石モータの
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5006763A JPH06217596A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 巻線切替式永久磁石モータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5006763A JPH06217596A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 巻線切替式永久磁石モータの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06217596A true JPH06217596A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=11647220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5006763A Pending JPH06217596A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 巻線切替式永久磁石モータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06217596A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7294984B2 (en) | 2004-11-24 | 2007-11-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Motor controller |
| JP2010017055A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | モータ駆動装置 |
| JP2010088222A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mazda Motor Corp | 電動車両のモータ制御方法および電動車両用駆動装置 |
| JP2010088224A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mazda Motor Corp | 電動車両のモータ制御方法および電動車両用駆動装置 |
| WO2011087126A1 (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | ヤマハ発動機株式会社 | 鞍乗型車両 |
| WO2012132188A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 株式会社安川電機 | 車両の制御装置及び制御方法 |
| US8329091B2 (en) | 2009-01-30 | 2012-12-11 | Widener University | Porous metallic structures |
| JP2016085005A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | シャープ株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| WO2019087243A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動装置、冷凍サイクル装置、空気調和機、給湯機、及び冷蔵庫 |
| EP3786544A4 (en) * | 2018-04-25 | 2021-05-26 | Mitsubishi Electric Corporation | REFRIGERATION CIRCUIT DEVICE |
-
1993
- 1993-01-19 JP JP5006763A patent/JPH06217596A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7294984B2 (en) | 2004-11-24 | 2007-11-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Motor controller |
| US7612509B2 (en) | 2004-11-24 | 2009-11-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Motor controller |
| JP2010017055A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | モータ駆動装置 |
| JP2010088222A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mazda Motor Corp | 電動車両のモータ制御方法および電動車両用駆動装置 |
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| US8329091B2 (en) | 2009-01-30 | 2012-12-11 | Widener University | Porous metallic structures |
| WO2011087126A1 (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | ヤマハ発動機株式会社 | 鞍乗型車両 |
| WO2012132188A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 株式会社安川電機 | 車両の制御装置及び制御方法 |
| JP2012213306A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Yaskawa Electric Corp | 車両の制御装置 |
| CN103442932A (zh) * | 2011-03-31 | 2013-12-11 | 株式会社安川电机 | 车辆的控制装置及控制方法 |
| US9236825B2 (en) | 2011-03-31 | 2016-01-12 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Vehicle control device and control method |
| JP2016085005A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | シャープ株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| WO2019087243A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動装置、冷凍サイクル装置、空気調和機、給湯機、及び冷蔵庫 |
| CN111264026A (zh) * | 2017-10-30 | 2020-06-09 | 三菱电机株式会社 | 电动机驱动装置、冷冻循环装置、空调、热水器以及冰箱 |
| JPWO2019087243A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2020-11-12 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動装置、冷凍サイクル装置、空気調和機、給湯機、及び冷蔵庫 |
| CN111264026B (zh) * | 2017-10-30 | 2023-09-15 | 三菱电机株式会社 | 电动机驱动装置、冷冻循环装置、空调、热水器以及冰箱 |
| EP3786544A4 (en) * | 2018-04-25 | 2021-05-26 | Mitsubishi Electric Corporation | REFRIGERATION CIRCUIT DEVICE |
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