JP5395465B2 - Motor and its control device - Google Patents

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Description

本発明は、車両用の電動機および発電機として使用できるモータに関し、特に、ステータとロータとを、回転中心軸の方向に沿って相対的に移動可能なモータと、そのモータのステータとロータとの回転中心軸方向の相対位置を制御する制御装置に関する。   The present invention relates to a motor that can be used as an electric motor and a generator for a vehicle, and in particular, a motor that can relatively move a stator and a rotor along the direction of a rotation center axis, and a stator and a rotor of the motor. The present invention relates to a control device that controls a relative position in a rotation center axis direction.

従来から、ステータとロータとを、回転中心軸の方向に沿って相対的に移動可能なモータが知られている。例えば、特許文献1には、エンジン回転速度の増大に伴って、ステータに対するロータの対向部面積が減少する電動機兼用発電機付きエンジンおよびその制御装置の技術が開示されている。
そして、モータが車両駆動用モータとして用いられたときに、定速走行状態では、モータは高速回転で低出力トルクであることが求められる。そのような場合に、モータの高速回転を許容した上、弱め制御するための電流を減少させることが可能なように、モータとロータの回転中心軸方向の重なりを減少させる技術が特許文献2に開示されている。
Conventionally, a motor that can relatively move a stator and a rotor along the direction of a rotation center axis is known. For example, Patent Document 1 discloses a technology of a motor / generator-equipped engine in which the area of the rotor facing the stator decreases with an increase in engine rotation speed, and a control device thereof.
When the motor is used as a vehicle driving motor, the motor is required to rotate at a high speed and have a low output torque in a constant speed traveling state. In such a case, Patent Document 2 discloses a technique for reducing the overlap of the motor and the rotor in the direction of the rotation center axis so as to allow the motor to rotate at a high speed and reduce the current for weakening control. It is disclosed.

特開平2004−104943号公報(図1参照)Japanese Patent Laid-Open No. 2004-104943 (see FIG. 1) 特開平5−336700号公報(段落[0023],[0024]参照)JP-A-5-336700 (see paragraphs [0023] and [0024])

しかしながら、特許文献1に記載されたような構成のラジアルモータにおいて、ステータおよびロータともに電磁鋼板を積層したものとし、ロータに永久磁石を固定して界磁曲を形成した永久磁石同期モータ(IPMSM)を適用する。そして、モータの出力トルクが低くて良いときに、ロータを回転中心軸に沿ってステータとオフセットするように移動させた対向部面積を減少させた状態で回転させると、ステータとロータとの重なりが無い回転軸方向領域では、ステータで発生した磁束を受ける部分が無くモータ効率が落ちていることになる。   However, in a radial motor configured as described in Patent Document 1, a permanent magnet synchronous motor (IPMSM) in which electromagnetic steel plates are laminated on both a stator and a rotor, and a permanent magnet is fixed to the rotor to form a field curve. Apply. When the output torque of the motor may be low, if the rotor is rotated with the area of the opposed portion moved so as to be offset from the stator along the rotation center axis being reduced, the stator and the rotor overlap. In a region where there is no rotation axis, there is no portion that receives the magnetic flux generated by the stator, and the motor efficiency is reduced.

本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、モータの負荷が低いときに、ステータとロータの界磁極の対向面積を減少させたときも、モータ効率が良いモータとその制御装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a motor having a high motor efficiency and its control device even when the facing area of the stator and rotor field poles is reduced when the load on the motor is low. The purpose is to provide.

前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明のモータは、回転中心軸の周りに回転可能なロータと、ロータの外周面または内周面と対向配置され、コイルを巻回するためのコアとして用いられるティースを有するステータと、を備え、ロータに永久磁石を固定して界磁極を構成するモータであって、ロータの前記一方側の部分に界磁極を形成する第1の永久磁石を有する界磁極領域とし、前記一方側と反対側の他方側の部分を鉄心領域とし、ロータは、界磁極を前記回転中心軸に沿って一方側に相対的に移動させられるとき、ステータと対向するロータの界磁極領域の外周面または内周面と、ティースのロータの界磁極領域と対向する内周面または外周面との間の磁束をやり取りする面積を縮小し、前記ステータが、前記回転中心軸に垂直な面で、前記回転中心軸方向に前記一方側の端から順に、一方側端部と、中央部と、他方側端部とに3区分され、前記ステータの一方側端部および他方側端部は、電気絶縁皮膜で覆われた磁性材の粒子を圧粉して固めた圧粉材で構成され、前記ステータの中央部は、電磁鋼板を積層して構成され、前記ステータの一方側端部と前記中央部との間、および前記ステータの他方側端部と前記中央部との間に、それぞれ非磁性材を介設させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the motor according to the first aspect of the present invention is a rotor that is rotatable around a rotation center axis, and is disposed opposite to the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the rotor to wind a coil. And a stator having teeth used as a core of the motor, wherein a permanent magnet is fixed to the rotor to form a field pole, and the first permanent magnet forms a field pole at the one side portion of the rotor And the other side portion opposite to the one side is an iron core region, and the rotor faces the stator when the field pole is moved relatively to one side along the rotation center axis. and the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the field pole regions of the rotor to be to reduce the area to exchange flux between the inner peripheral surface or outer peripheral surface facing the field pole region of the teeth of the rotor, the stator, the rotary On the central axis In a straight surface, in order from the end on the one side in the direction of the rotation center axis, it is divided into one end, a center, and the other end, and is divided into one end and the other end of the stator. The portion is composed of a compacted material obtained by compacting particles of a magnetic material covered with an electrical insulating film and compacted, and the central portion of the stator is configured by laminating electromagnetic steel plates, and one end of the stator A non-magnetic material is interposed between the center portion and the central portion, and between the other end portion of the stator and the central portion, respectively .

ロータの界磁極を回転中心軸に沿って一方側に相対的に移動させ、ロータの外周面または内周面とティースの内周面または外周面との間の磁束をやり取りする面積を縮小可能とするモータにあっては、低負荷状態などには、ステータとロータ間の磁束量を減少させてモータ効率を向上することが求められる。
請求項1に記載の発明によれば、ロータの界磁極領域とティースのそれぞれの対向する周面の回転中心軸方向の重なりを減少させても、ロータの鉄心領域とティースのそれぞれの対向する周面が重なっているので、コイルに低電流を流す低負荷の場合や、弱め界磁制御(以下、「弱め制御」と称する)をして、さらに、ステータとロータ間の磁束量を減少させる場合に、ロータの界磁極領域とステータのそれぞれの対向する周面の重なりが減少しても、このロータの鉄心領域がステータとの間にリラクタンストルクを発生させるので、モータが発生するトルクとステータコイルの電流値との比(以下、「モータのトルク定数」と称する)が向上し、前記した従来技術よりも低負荷時のモータ効率が向上する。
また、ステータの一方側端部および他方側端部は、電気絶縁皮膜で覆われた磁性材の粒子を圧粉して固めた圧粉材で構成され、ステータの中央部は、電磁鋼板を積層して構成されているので、ロータが回転中心軸方向のどの相対移動位置にあっても、ロータの回転中心軸方向端部のいずれかからステータの側面方向に漏れる磁束により、ステータを構成する電磁鋼板に発生する渦電流を抑制できる。
この結果、ステータの中央部は、渦電流の発生が抑制され、モータの鉄損が減少する。その結果、モータのフリクショントルクを低減でき、効率の良いモータを構成できる。
また、ロータを一方側に所定量移動してステータとロータの界磁極領域との磁束をやり取りする面積を縮小して用いる。このとき、ステータの一方側にはみ出したロータの界磁極領域からステータの側面(回転中心軸方向)に貫通する磁束が、電磁鋼板で構成されたステータの中央部に貫通するのを、圧粉材で構成されたステータの一方側端部と非磁性材とで抑制する。この結果、電磁鋼板を積層して構成されたステータの中央部は、渦電流の発生を抑制され、モータの鉄損が減少する。
同様に、ロータを他方側に所定量移動してステータとロータの界磁極領域との磁束をやり取りする面積を最大にして用いる。このとき、ステータの他方側にはみ出したロータの鉄心領域からステータの側面(回転中心軸方向)に貫通する磁束が、電磁鋼板で構成されたステータの中央部に貫通するのを、圧粉材で構成されたステータの他方側端部と非磁性材とで抑制する。この結果、電磁鋼板を積層して構成されたステータの中央部は、渦電流の発生を抑制され、モータの鉄損が減少する。
その結果、モータのフリクショントルクを低減でき、効率の良いモータを構成できる。
特に、ステータの一方側端部とステータの中央部との間、および、ステータの他方側端部とステータの中央部との間に、それぞれ磁気抵抗の非常に高い非磁性材を介設させることにより、電磁鋼板で構成されたステータの中央部にステータの側面(回転中心軸方向)に貫通する磁束が到達するのを抑制できるとともに、圧粉材で構成されたステータの一方側端部および他方側端部のティースの回転中心軸方向の厚さを低減でき、モータをコンパクトに構成できる。非磁性材の磁気抵抗が非常に高い場合は、磁束が貫通しにくいので、非磁性材の回転中心軸方向の厚さも薄くできる。
The rotor field pole can be moved relatively to one side along the rotation center axis to reduce the area for exchanging magnetic flux between the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the teeth. In a motor with a low load, etc., it is required to improve the motor efficiency by reducing the amount of magnetic flux between the stator and the rotor.
According to the first aspect of the present invention, even if the overlap in the direction of the rotation center axis between the circumferential surfaces of the rotor field pole region and the teeth facing each other is reduced, the rotor core region and the teeth facing each other are reduced. Since the surfaces overlap, in the case of a low load for passing a low current through the coil, or when performing field weakening control (hereinafter referred to as “weakening control”) and further reducing the amount of magnetic flux between the stator and the rotor, Even if the overlap between the rotor's field pole region and each of the opposing peripheral surfaces of the stator decreases, the rotor core region generates reluctance torque with the stator, so the torque generated by the motor and the current of the stator coil The ratio to the value (hereinafter referred to as “motor torque constant”) is improved, and the motor efficiency at a low load is improved as compared with the above-described conventional technique.
The one end and the other end of the stator are made of a compacted material obtained by compacting particles of magnetic material covered with an electrical insulating film, and the central portion of the stator is laminated with electromagnetic steel plates. Therefore, regardless of the relative movement position of the rotor in the direction of the rotation center axis, the electromagnetic wave that constitutes the stator by the magnetic flux leaking from one of the ends of the rotation center axis in the direction of the stator The eddy current generated in the steel sheet can be suppressed.
As a result, in the central portion of the stator, the generation of eddy current is suppressed, and the iron loss of the motor is reduced. As a result, the friction torque of the motor can be reduced, and an efficient motor can be configured.
Further, the rotor is moved to one side by a predetermined amount to reduce the area for exchanging magnetic flux between the stator and the field pole region of the rotor. At this time, the magnetic flux penetrating from the field pole region of the rotor protruding to one side of the stator to the side surface of the stator (in the direction of the rotation center axis) penetrates the central portion of the stator made of the electromagnetic steel plate. Suppressed by one end of the stator and the nonmagnetic material. As a result, the central portion of the stator formed by laminating electromagnetic steel sheets is suppressed from generating eddy currents, and the iron loss of the motor is reduced.
Similarly, the rotor is moved to the other side by a predetermined amount to maximize the area for exchanging magnetic flux between the stator and the field pole region of the rotor. At this time, the magnetic flux penetrating from the rotor core region protruding to the other side of the stator to the side surface of the stator (in the direction of the rotation center axis) penetrates the central portion of the stator made of the electromagnetic steel plate. Suppression is performed by the other end portion of the stator and the nonmagnetic material. As a result, the central portion of the stator formed by laminating electromagnetic steel sheets is suppressed from generating eddy currents, and the iron loss of the motor is reduced.
As a result, the friction torque of the motor can be reduced, and an efficient motor can be configured.
In particular, a non-magnetic material having a very high magnetic resistance is interposed between one end of the stator and the center of the stator and between the other end of the stator and the center of the stator. Thus, it is possible to suppress the magnetic flux penetrating the side surface of the stator (in the direction of the rotation center axis) from reaching the center portion of the stator made of the electromagnetic steel sheet, and one end portion and the other of the stator made of the dust material The thickness of the teeth of the side end portions in the direction of the rotation center axis can be reduced, and the motor can be configured compactly. When the magnetic resistance of the nonmagnetic material is very high, the magnetic flux hardly penetrates, so that the thickness of the nonmagnetic material in the direction of the rotation center axis can be reduced.

請求項2に記載の発明のモータは、請求項1に記載の発明の構成に加え、ロータの界磁極領域の第1の永久磁石は、周方向に等間隔で埋め込まれ、ロータの鉄心領域には、第1の永久磁石と同じ周方向の配置の位相で、第1の永久磁石より弱い磁力を有する第2の永久磁石を周方向に等間隔に埋め込まれて配置されることを特徴とする。   In the motor according to the second aspect of the invention, in addition to the configuration according to the first aspect, the first permanent magnets in the field pole region of the rotor are embedded at equal intervals in the circumferential direction, and are embedded in the iron core region of the rotor. Is characterized in that the second permanent magnet having a magnetic force weaker than that of the first permanent magnet is embedded in the circumferential direction at equal intervals in the same circumferential arrangement phase as the first permanent magnet. .

請求項2に記載の発明によれば、コイルに低電流を流す低負荷の場合や、弱め制御をしてさらにステータとロータ間の磁束量を減少させる場合に、ロータの界磁極領域とステータとの重なりが減少しても、このロータの鉄心領域の第2の磁石によるステータとロータ間の磁束量は、ロータの界磁極領域とステータ間の磁束量より小さいので、モータのトルク定数が向上し、前記した従来技術よりも低負荷時のモータ効率が向上する。   According to the second aspect of the present invention, in the case of a low load in which a low current flows through the coil, or when the amount of magnetic flux between the stator and the rotor is further reduced by performing weakening control, the field pole region of the rotor and the stator The amount of magnetic flux between the stator and the rotor due to the second magnet in the iron core region of the rotor is smaller than the amount of magnetic flux between the field pole region of the rotor and the stator, so that the torque constant of the motor is improved. The motor efficiency at the time of low load is improved as compared with the above-described conventional technology.

請求項3に記載の発明のモータは、請求項1に記載の発明の構成に加え、ロータの界磁極領域の第1の永久磁石は、周方向に等間隔で埋め込まれ、ロータの鉄心領域は、第1の永久磁石の周方向の配置に対し、電気角を45°遅角させる形状とすることを特徴とする。   In the motor according to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the invention according to the first aspect, the first permanent magnets in the field pole region of the rotor are embedded at equal intervals in the circumferential direction, and the iron core region of the rotor is The electrical angle of the first permanent magnet is retarded by 45 ° with respect to the circumferential arrangement of the first permanent magnet.

本発明が適用されている永久磁石同期モータでは、ステータが形成する回転磁界とロータとの間では、回転子(ロータ)の永久磁石による磁界と回転磁界が吸引反発して発生する磁石トルクと、回転磁界に回転子の突極部が吸引されて発生するリラクタンストルクが発生する。そして、ステータの回転磁界に吸引されるだけのロータの鉄心領域の発生するリラクタンストルクはサイン波でその電流位相は、永久磁石による界磁極を形成した界磁極領域の場合のコサイン波である磁石トルクの電流位相の半周期の位相である。
請求項3に記載の発明によれば、ロータの鉄心領域は、第1の永久磁石の周方向の配置に対し、電気角を45°遅角させる形状とするので、鉄心領域に発生するリラクタンストルクと、界磁極領域に発生する進角0°の場合の磁石トルクとの合力が最大になり、モータ効率が向上する。
In the permanent magnet synchronous motor to which the present invention is applied, between the rotating magnetic field formed by the stator and the rotor, the magnetic field generated by the permanent magnet of the rotor (rotor) and the rotating magnetic field attracted and repelled, and A reluctance torque is generated when the salient pole portion of the rotor is attracted to the rotating magnetic field. The reluctance torque generated in the rotor core region that is only attracted by the rotating magnetic field of the stator is a sine wave, and the current phase is a magnet torque that is a cosine wave in the field pole region where the field pole is formed by a permanent magnet. Is a half-cycle phase of the current phase.
According to the third aspect of the present invention, since the iron core region of the rotor is shaped to retard the electrical angle by 45 ° with respect to the circumferential arrangement of the first permanent magnet, the reluctance torque generated in the iron core region And the resultant force with the magnet torque generated in the field pole region when the advance angle is 0 ° is maximized, and the motor efficiency is improved.

請求項4に記載の発明のモータは、請求項3に記載の発明の構成に加え、鉄心領域は、スリット型リラクタンスコアであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the iron core region is a slit type reluctan score.

請求項4に記載の発明によれば、鉄心領域は、スリット型リラクタンスコアであるのでロータが一方側に相対移動しない場合は、単なる鉄心であり、一方側に相対移動して、ステータのティースの内周面と対向し、ステータの回転磁界が貫通したときにリラクタンストルクを発生する。従って、ステータのティースの内周面と対向していない場合は、なんらトルクを発生せず、フリクションロスの原因にならない。   According to the fourth aspect of the present invention, since the iron core region is a slit-type reluctance score, when the rotor does not move relative to one side, it is a simple iron core, and moves relative to one side to move the stator teeth. A reluctance torque is generated when the rotating magnetic field of the stator passes through the inner peripheral surface. Therefore, when it is not opposed to the inner peripheral surface of the stator teeth, no torque is generated and no friction loss occurs.

請求項5に記載の発明のモータは、請求項3に記載の発明の構成に加え、鉄心領域は、突極型リラクタンスコアであることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the structure of the third aspect, the iron core region is a salient pole type reluctan score.

請求項5に記載の発明によれば、鉄心領域は、突極型リラクタンスコアであるのでロータが一方側に相対移動しない場合は、単なる鉄心であり、一方側に相対移動して、ステータのティースの内周面と対向し、ステータの回転磁界が貫通したときにリラクタンストルクを発生する。従って、ステータのティースの内周面と対向していない場合は、なんらトルクを発生せず、フリクションロスの原因にならない。また、突極型リラクタンスコアは、磁石入り鉄心や、スリット型リラクタンスコアに比較して、ロータの鉄心領域における切り欠き量が多いので、ロータのモーメント量を小さくでき、モータ回転時の影響が少ない。   According to the fifth aspect of the present invention, since the iron core region is a salient pole type reluctance score, when the rotor does not move relative to one side, it is a simple iron core, and moves relative to one side to move the stator teeth. The reluctance torque is generated when the rotating magnetic field of the stator passes through the inner peripheral surface of the stator. Therefore, when it is not opposed to the inner peripheral surface of the stator teeth, no torque is generated and no friction loss occurs. In addition, the salient pole type reluctance score has a larger amount of cutout in the rotor core region than the iron core with a magnet and slit type reluctance score, so the amount of moment of the rotor can be reduced and the influence during motor rotation is less. .

請求項に記載の発明のモータは、請求項に記載の発明の構成に加え、ステータの一方側端部のバックヨークを、一方側に延出させ、ステータの他方側端部のバックヨークを一方側と反対側の他方側に延出させることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the back yoke at one end of the stator extends to one side, and the back yoke at the other end of the stator. Is extended to the other side opposite to the one side.

請求項に記載の発明によれば、ロータを一方側に所定量移動してモータを運転するときに、ステータの一方側にはみ出したロータの界磁極領域からステータの側面(回転中心軸方向)に貫通する磁束が、圧粉材で構成されたステータの一方側端部を迂回してステータの中央部に到るのを抑制でき、ステータの中央部は、渦電流の発生を抑制され、モータの鉄損が減少する。さらに、ロータの界磁極領域からの磁束がステータのみならず、モータケースとの間に渦電流を生じさせてフリクショントルクを生じることを抑制できる。
また、ロータを他方側に移動してモータを運転するときに、ステータの他方側にはみ出したロータの鉄心領域からステータの側面(回転中心軸方向)に貫通する磁束が、圧粉材で構成されたステータの他方側端部を迂回してステータの中央部に到るのを抑制でき、ステータの中央部は、渦電流の発生を抑制され、モータの鉄損が減少する。さらに、鉄心領域からの磁束がステータのみならず、モータケースとの間に渦電流を生じさせてフリクショントルクを生じることを抑制できる。
その結果、請求項に記載の発明のモータよりもモータのフリクショントルクを低減でき、効率の良いモータを構成できる。
また、ロータの回転中心軸に沿った移動の有無に拘わらず、バックヨークにおける磁路拡大効果により鉄損を低減することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, when the motor is operated by moving the rotor to one side by a predetermined amount, the side surface of the stator (in the direction of the rotation center axis) from the field pole region of the rotor protruding to one side of the stator. The magnetic flux penetrating into the stator can be prevented from bypassing one end portion of the stator made of a dust material and reaching the center portion of the stator. Iron loss is reduced. Furthermore, it is possible to prevent the magnetic flux from the field pole region of the rotor from generating eddy current between not only the stator but also the motor case to generate friction torque.
Further, when the motor is operated by moving the rotor to the other side, the magnetic flux penetrating from the rotor core region protruding to the other side of the stator to the side surface of the stator (in the direction of the rotation center axis) is composed of a dust material. Further, it is possible to suppress the other side end portion of the stator from reaching the central portion of the stator, and the central portion of the stator is suppressed from generating eddy currents, and the iron loss of the motor is reduced. Furthermore, it is possible to suppress the magnetic flux from the iron core region from generating eddy current between not only the stator but also the motor case and generating friction torque.
As a result, the friction torque of the motor can be reduced as compared with the motor according to the first aspect of the invention, and an efficient motor can be configured.
In addition, the iron loss can be reduced by the magnetic path expansion effect in the back yoke regardless of whether or not the rotor moves along the rotation center axis.

請求項に記載の発明のモータは、請求項1から請求項のいずれか1項に記載の発明の構成に加え、ロータの回転中心軸に沿った相対位置移動は、油圧によりなされることを特徴とする。 In the motor according to the seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the invention according to any one of the first to sixth aspects, the relative position movement along the rotation center axis of the rotor is performed by hydraulic pressure. It is characterized by.

請求項に記載の発明によれば、ロータの回転中心軸に沿った相対位置移動は、油圧によりなされるので、モータに要求される出力トルク、発電作用による回生トルクに応じたフリクショントルクの小さい、効率の良い運転状態にモータを維持することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, since the relative position movement along the rotation center axis of the rotor is performed by hydraulic pressure, the output torque required for the motor and the friction torque corresponding to the regenerative torque due to power generation are small. The motor can be maintained in an efficient driving state.

請求項に記載の発明のモータの制御装置は、請求項に記載のモータを車両駆動用モータとして使用し、ロータの回転中心軸に沿った相対位置の移動を制御する位置制御手段と、車両の走行状態を取得する走行状態取得手段と、を備え、位置制御手段は、走行状態取得手段が取得した車両の走行状態を示す信号にもとづいて相対位置移動を制御することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a motor control apparatus that uses the motor according to the seventh aspect as a vehicle driving motor, and that controls the movement of the relative position along the rotation center axis of the rotor; Traveling position acquisition means for acquiring a traveling state of the vehicle, and the position control means controls relative position movement based on a signal indicating the traveling state of the vehicle acquired by the traveling state acquisition means.

請求項に記載の発明によれば、位置制御手段が、走行状態取得手段が取得した車両の走行状態を示す信号にもとづいて相対位置移動を制御するので、車両の走行状態に対応したモータの出力トルクまたは発電作用による回生トルクを実現するときに、モータの効率の良い状態で運転できる。 According to the eighth aspect of the invention, since the position control means controls the relative position movement based on the signal indicating the running condition of the vehicle acquired by the running condition acquisition means, the motor corresponding to the running condition of the vehicle is determined. When realizing the output torque or the regenerative torque due to the power generation action, the motor can be operated in an efficient state.

請求項に記載の発明のモータの制御装置は、請求項に記載の発明の構成に加え、位置制御手段は、前記車両の走行状態としてモータ回転角速度および必要トルクのうちの少なくとも1つを用いて前記相対位置移動を制御することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the motor control apparatus according to the ninth aspect , in addition to the configuration of the eighth aspect of the invention, the position control means is configured to use at least one of a motor rotational angular velocity and a required torque as a traveling state of the vehicle. And controlling the relative position movement.

請求項に記載の発明によれば、モータ回転角速度および必要トルクのうちの少なくとも1つを用いてロータの相対位置の移動を制御するので、車両の走行状態に対応したモータの出力トルクまたは発電作用による回生トルクを実現するときに、モータの効率の良い状態で運転できる。特に、車両が定速走行している場合は、モータに要求される出力トルク(必要トルク)は小さく、車両の加速時に要求される最大出力トルクの数分の1である。そして、そのような場合、モータの回転速度は、高速である。逆に、モータに要求される出力トルクや回生トルク(必要トルク)が大きいのは、モータの回転速度が低い車両の低速走行状態や、加速時などである。
従って、モータの回転速度の低い場合や、モータに要求される出力トルクや回生トルクである必要トルクが大きい場合は、ロータの界磁極領域の外周面とティースの内周面との間の磁束をやり取りする面積を最大にし、必要な動力を供給する。逆に、モータの回転速度のより高い場合や、モータに要求される出力トルクや回生トルクである必要トルクが小さい場合は、前記面積を縮小して、かつ、縮小した分をロータの鉄心領域の外周面とティースの内周面との間でリラクタンストルクを発生させて、モータのトルク定数を向上し、回転時の引きずり損失を低減し、モータを効率の良い状態で運転できる。
According to the ninth aspect of the present invention, since the movement of the relative position of the rotor is controlled using at least one of the motor rotational angular velocity and the required torque, the motor output torque or power generation corresponding to the running state of the vehicle When the regenerative torque due to the action is realized, the motor can be operated in an efficient state. In particular, when the vehicle is traveling at a constant speed, the output torque (necessary torque) required for the motor is small and is a fraction of the maximum output torque required when the vehicle is accelerated. In such a case, the rotational speed of the motor is high. On the contrary, the output torque and regenerative torque (necessary torque) required for the motor are large when the vehicle has a low rotational speed of the motor or when the vehicle is accelerating.
Therefore, when the rotational speed of the motor is low, or when the required torque, which is the output torque and regenerative torque required for the motor, is large, the magnetic flux between the outer peripheral surface of the rotor field pole region and the inner peripheral surface of the teeth is reduced. Maximize the area for communication and supply the necessary power. Conversely, when the motor rotation speed is higher, or when the required output torque or regenerative torque required for the motor is small, the area is reduced, and the reduced amount is reduced in the iron core region of the rotor. By generating reluctance torque between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the teeth, the torque constant of the motor is improved, drag loss during rotation is reduced, and the motor can be operated in an efficient state.

本発明によれば、ステータに対するロータの界磁極の対向部面積を減少可能であって、トルクとコイルの電流値との比の大きいモータと、その制御装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a motor having a large ratio of the torque and the current value of the coil, and a control device thereof, which can reduce the area of the opposed portion of the rotor field pole to the stator.

実施形態のモータとその制御装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a motor and its control device according to an embodiment. 図1におけるステータとロータの断面拡大図であり、(a)は、ロータが回転中心軸方向の「最大負荷位置」にある場合のステータとロータの回転中心軸方向の拡大断面図、(b)は、ロータが回転中心軸方向の「最小負荷位置」にある場合のステータとロータの回転中心軸方向の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the stator and the rotor in FIG. 1, (a) is an enlarged cross-sectional view of the stator and the rotor in the rotation center axis direction when the rotor is at the “maximum load position” in the rotation center axis direction; These are the expanded sectional views of the rotation center axis direction of the stator and rotor when the rotor is in the “minimum load position” in the rotation center axis direction. (a)は、図2の(b)におけるY−Y矢視断面図、図3の(b)は、図2の(b)におけるZ−Z矢視断面図、(c)は、第1の実施形態の変形例のモータにおける図2の(b)におけるZ−Z矢視断面図に対応する断面図である。2A is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. 2B, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. 2B, and FIG. It is sectional drawing corresponding to the ZZ arrow sectional drawing in FIG.2 (b) in the motor of the modification of embodiment of FIG. モータのモータ回転速度−モータトルク運転マップにおける使用可能領域と実際的な使用領域の説明図である。It is explanatory drawing of the usable area | region in a motor rotational speed-motor torque operation map of a motor, and a practical use area | region. 比較例のモータにおけるロータをステータに対して相対的に回転中心軸方向に移動可能な永久磁石同期モータの説明図である。It is explanatory drawing of the permanent-magnet synchronous motor which can move the rotor in the motor of a comparative example to a rotation center axis direction relatively with respect to a stator. 磁石トルク、リラクタンストルクの電流位相差βに対する変化の説明図である。It is explanatory drawing of the change with respect to the electric current phase difference (beta) of a magnet torque and a reluctance torque. コイル電流Iaと出力トルクTqの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the coil current Ia and the output torque Tq. (a)は、図2の(b)のY−Y矢視断面図に相当する第2の実施形態のステータとロータの断面図、図8の(b)は、図2の(b)のZ−Z矢視断面図に相当する第2の実施形態のステータとロータの断面図、(c)は、図2の(b)のZ−Z矢視断面図に相当する第2の実施形態の第1の変形例のステータとロータの断面図である。(A) is a cross-sectional view of the stator and rotor of the second embodiment corresponding to the cross-sectional view taken along the arrow YY in FIG. 2 (b), and FIG. 8 (b) is a cross-sectional view of FIG. Sectional drawing of the stator and rotor of 2nd Embodiment corresponded to ZZ arrow sectional drawing, (c) is 2nd Embodiment corresponded to ZZ arrow sectional drawing of (b) of FIG. It is sectional drawing of the stator and rotor of a 1st modification of this. 図2の(b)のZ−Z矢視断面図に相当する第2の実施形態の第2の変形例のステータとロータの断面図である。It is sectional drawing of the stator and rotor of the 2nd modification of 2nd Embodiment equivalent to ZZ arrow sectional drawing of FIG.2, (b). 第3の実施形態におけるステータとロータの回転中心軸方向の拡大断面図であり、(a)は、ロータが回転中心軸方向の「最大負荷位置」にある場合のステータとロータの回転中心軸方向の拡大断面図、(b)は、ロータが回転中心軸方向の「最小負荷位置」にある場合のステータとロータの回転中心軸方向の拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a stator and a rotor in a rotation center axis direction according to a third embodiment, and (a) is a rotation center axis direction of the stator and the rotor when the rotor is at a “maximum load position” in the rotation center axis direction. FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of the stator and the rotor in the direction of the rotation center axis when the rotor is at the “minimum load position” in the direction of the rotation center axis.

《第1の実施形態》
以下、本発明の実施の形態に係るモータとその制御装置を、図面を参照しながら説明する。図1から図3は本発明の第1の実施形態に係るモータを車両モータとして適用した場合のモータとその制御装置を示し、図1は、実施形態のモータとその制御装置の全体構成図ある。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a motor and a control device thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 show a motor and a control device thereof when the motor according to the first embodiment of the present invention is applied as a vehicle motor, and FIG. 1 is an overall configuration diagram of the motor and the control device of the embodiment. .

(全体構成)
図1に示すように、永久磁石を用いた同期モータ(IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor))であるモータ100Aは、図示しないエンジンのクランク軸と、図示しないトランスミッションの入力軸の間に直列に配置され、ロータ軸2の左右端でそれぞれと接続されている。例えば、図1においてロータ軸2の左端で、図示しないフライホイール付きダンパを介してエンジンのクランクの右端に接続され、図1においてロータ軸2の右端で、図示しない接続構造を介してトランスミッションの入力軸の左端に接続されている。
(overall structure)
As shown in FIG. 1, a motor 100A that is a synchronous motor (IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)) using a permanent magnet is arranged in series between a crankshaft of an engine (not shown) and an input shaft of a transmission (not shown). Are connected to the left and right ends of the rotor shaft 2, respectively. For example, at the left end of the rotor shaft 2 in FIG. 1, it is connected to the right end of the crank of the engine via a damper with a flywheel (not shown), and at the right end of the rotor shaft 2 in FIG. Connected to the left end of the shaft.

このモータ100Aのステータ110Aは、周知のように環状のバックヨーク110aから磁極のコアを形成するように径方向内方側に突出したティース110bを多数周方向に突起させ形成され、周方向に隣接するティース110b同士の間に形成されたスロットを用いて、各ティース110bにU,V,W相を構成するステータコイル(コイル)111が、所定の手順で巻回されている。
そして、詳細な構成は後記するが、ロータ120Aが固定される環状体のロータ基部7aをロータ軸2から支持するロータディスク7は、ロータ軸2の回転中心軸Lの方向に沿って油圧により移動可能に、ボールスプライン35を用いたスプライン係合構造によってロータ軸2に取り付けられている。
ステータ110Aおよびロータ120Aの詳細な構成については後記する。
As is well known, the stator 110A of the motor 100A is formed by projecting a large number of teeth 110b projecting radially inward from the annular back yoke 110a in the circumferential direction so as to form a magnetic core, and adjacent to the circumferential direction. A stator coil (coil) 111 constituting a U, V, W phase is wound around each tooth 110b by a predetermined procedure using a slot formed between the teeth 110b.
Although the detailed configuration will be described later, the rotor disk 7 that supports the rotor base portion 7a of the annular body to which the rotor 120A is fixed from the rotor shaft 2 moves hydraulically along the direction of the rotation center axis L of the rotor shaft 2. It is possible to attach to the rotor shaft 2 by a spline engagement structure using a ball spline 35.
Detailed configurations of the stator 110A and the rotor 120A will be described later.

モータ100Aのステータコイル111の電流制御のためにインバータ部130が設けられている。インバータ部130は、バッテリ133からの直流電力を三相交流電流に変換し、モータ100Aを力行作用する電動機として制御するスイッチング素子で構成された電動機制御部130aと、モータ100Aを発電機として作用させ、発電された三相交流電力を直流に変換し、バッテリ133に充電するスイッチング素子で構成された発電機制御部130bとから構成されている。   An inverter unit 130 is provided for current control of the stator coil 111 of the motor 100A. The inverter unit 130 converts the DC power from the battery 133 into a three-phase AC current and causes the motor 100A to act as a generator and a motor control unit 130a configured with a switching element that controls the motor 100A as a motor that performs powering. The generator control unit 130b includes a switching element that converts the generated three-phase AC power into DC and charges the battery 133.

そして、インバータ部130は、CPU、ROM、RAM、入出力インタフェースなどを有するマイクロコンピュータを含んでおり、制御システムとして上位のエンジン制御ECU201と通信回線で接続しており、エンジン制御ECU201からのモータ100Aへの要求トルク指令を受けて、前記したマイクロコンピュータが、モータ100Aのモータ回転角を検出するモータ回転角センサ211からのモータ回転角を示す信号およびモータ回転角センサ211からのモータ回転角を示す信号を時間微分して得られるモータ回転角速度にもとづいて、電動機制御部130aと発電機制御部130bのスイッチング素子をスイッチング動作させて、例えば、d軸電流およびq軸電流の制御をする。
なお、モータ100Aはロータ軸2がエンジンのクランク軸と直結しているので、モータ回転角速度として、エンジン回転速度を使用しても良い。
The inverter unit 130 includes a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like. The inverter unit 130 is connected to a host engine control ECU 201 as a control system through a communication line, and the motor 100A from the engine control ECU 201 is connected. In response to the request torque command, the microcomputer described above indicates the motor rotation angle from the motor rotation angle sensor 211 for detecting the motor rotation angle of the motor 100A and the motor rotation angle from the motor rotation angle sensor 211. Based on the motor rotational angular velocity obtained by time differentiation of the signal, the switching elements of the motor control unit 130a and the generator control unit 130b are switched to control, for example, the d-axis current and the q-axis current.
Since motor 100A has rotor shaft 2 directly connected to the crankshaft of the engine, engine rotational speed may be used as the motor rotational angular speed.

エンジン制御ECU201には、インバータ部130で算出されたモータ回転角速度、アクセル開度センサ213 、エンジンの回転速度を検出するためのクランクパルスセンサ215、車速センサ217およびブレーキペダルセンサ218などからのブレーキ踏み込み量の信号が入力される。エンジン制御ECU201のロータ位置制御部201aは、前記各センサからの信号にもとづいて油圧制御ユニット203に後記する目標位置の制御信号を出力する。油圧制御ユニット203は、ロータディスク7の回転中心軸L方向の位置(以下、単に「軸方向位置」と称する)を検出する位置センサ214からの信号と、前記したロータ位置制御部201aからの目標位置の制御信号にもとづいてロータディスク7の軸方向位置を制御する。
エンジン制御ECU201の具体的な作用については、ロータディスク7の位置制御のところで詳細に説明する。
The engine control ECU 201 includes a motor rotation angular velocity calculated by the inverter unit 130 and an accelerator opening sensor 213. A brake depression amount signal is input from a crank pulse sensor 215, a vehicle speed sensor 217, a brake pedal sensor 218, and the like for detecting the rotational speed of the engine. The rotor position control unit 201a of the engine control ECU 201 outputs a target position control signal, which will be described later, to the hydraulic pressure control unit 203 based on the signals from the sensors. The hydraulic control unit 203 receives a signal from a position sensor 214 that detects a position of the rotor disk 7 in the rotation center axis L direction (hereinafter simply referred to as “axial position”), and a target from the rotor position control unit 201a. The axial position of the rotor disk 7 is controlled based on the position control signal.
The specific operation of the engine control ECU 201 will be described in detail in the position control of the rotor disk 7.

(ロータディスクの構造)
次に、図1を参照しながらロータディスクの構造を説明する。図1においてロータ軸2の回転中心軸Lの下半部および上半部は、それぞれ、ロータディスク7の回転中心軸Lに沿った移動量が最小(図1において左方向端)の状態(以下、この軸方向位置を「最大負荷位置」と称する)、および移動量が最大(図1において右方向端)の状態(以下、この軸方向位置を「最小負荷位置」と称する)を示している。
前記したロータディスク7の軸方向位置が「最大負荷位置」(図1の下半部、図2(a))のとき、ロータ120Aの界磁極領域120aの外周面と、それに対向するステータ110のティース110bの内周面とは、正対し、回転中心軸方向に100%重なっており、磁束をやり取りする面積が最大状態である。それに対し、ロータディスク7が図1において右方向側(一方側)に移動すると、ロータ120Aの界磁極領域120aの外周面と、それに対向するステータ110のティース110bの内周面とは、オフセットし、磁束をやり取りする面積が縮小する。そして、ロータディスク7の軸方向位置が「最小負荷位置」(図1の上半部、図2(b))のとき、回転中心軸方向の重なりは、例えば、最小の50%に重なる。
ちなみに、本実施形態におけるロータディスク7がステータ110に対して、回転中心軸方向に相対的に右方向側への移動は、特許請求の範囲に記載の「一方側に相対的に移動」に対応し、特許請求の範囲に記載の「一方側の反対側である他方側」とは、本実施形態の図1の左方向側に対応する。
(Structure of rotor disk)
Next, the structure of the rotor disk will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the lower half and the upper half of the rotation center axis L of the rotor shaft 2 are each in a state where the amount of movement along the rotation center axis L of the rotor disk 7 is the minimum (leftward end in FIG. 1) , This axial position is referred to as “maximum load position”), and the movement amount is maximum (rightward end in FIG. 1) (hereinafter, this axial position is referred to as “minimum load position”). .
When the axial position of the rotor disk 7 is the “maximum load position” (lower half of FIG. 1, FIG. 2A) , the outer peripheral surface of the field pole region 120a of the rotor 120A and the stator 110 facing the outer peripheral surface. It faces the inner peripheral surface of the A tooth 110b and overlaps 100% in the direction of the central axis of rotation, and the area for exchanging magnetic flux is in the maximum state. On the other hand, when the rotor disk 7 moves to the right side (one side) in FIG. 1, the outer peripheral surface of the field pole region 120a of the rotor 120A and the inner peripheral surface of the teeth 110b of the stator 110 facing the offset are offset. In addition, the area for exchanging magnetic flux is reduced. When the axial position of the rotor disk 7 is the “minimum load position” (the upper half of FIG. 1, FIG. 2B) , the overlap in the rotation center axis direction overlaps, for example, the minimum 50%.
Incidentally, the movement of the rotor disk 7 in the present embodiment to the right side relative to the stator 110 </ b> A in the direction of the rotation center axis is “relatively moved to one side” described in the claims. Correspondingly, “the other side which is the opposite side of the one side” described in the claims corresponds to the left side in FIG. 1 of the present embodiment.

モータ100Aのロータ軸2は、その回転中心軸方向の左端部が図示省略の左ケーシングにボールベアリング32を介して支持されるとともに、右端部近くが図示省略の右ケーシングにボールベアリング34を介して支持される。   The rotor shaft 2 of the motor 100A is supported at its left end in the direction of the rotation center axis by a left casing (not shown) via a ball bearing 32, and near the right end at a right casing (not shown) via a ball bearing 34. Supported.

ロータディスク7は、ボールスプライン35を介してロータ軸2の外周に、回転中心軸方向に摺動自在かつ相対回転不能に支持される。ロータディスク7の右側面に対向するように、ロータ軸2の外周にピストン部材36が固定され、さらに、ピストン部材36の右側面に対向するように内側シリンダ部材37が、ロータ軸2の外周に固定される。   The rotor disk 7 is supported on the outer periphery of the rotor shaft 2 via a ball spline 35 so as to be slidable in the direction of the rotation center axis and not to be relatively rotatable. A piston member 36 is fixed to the outer periphery of the rotor shaft 2 so as to face the right side surface of the rotor disk 7, and an inner cylinder member 37 is further arranged on the outer periphery of the rotor shaft 2 so as to face the right side surface of the piston member 36. Fixed.

ロータディスク7の外周部右側面には外側シリンダ部材38が固定されており、ピストン部材36の外周に設けたシール部材39が、外側シリンダ部材38の内周面に摺動自在に当接する。そして、ロータディスク7、ピストン部材36およびロータ軸2の間に第1のディスク油室8が画成される。第1のディスク油室8には、ロータディスク7を図1において左方向に向けて付勢するスプリング40が圧縮状態で収納される。
また外側シリンダ部材38の内周に設けたシール部材41が、内側シリンダ部材37の外周面に摺動自在に当接する。その結果、ピストン部材36、外側シリンダ部材38、内側シリンダ部材37およびロータ軸2の間に第2のディスク油室43が画成される。
An outer cylinder member 38 is fixed to the right side surface of the outer peripheral portion of the rotor disk 7, and a seal member 39 provided on the outer periphery of the piston member 36 abuts slidably on the inner peripheral surface of the outer cylinder member 38. A first disk oil chamber 8 is defined between the rotor disk 7, the piston member 36 and the rotor shaft 2. In the first disk oil chamber 8, a spring 40 that urges the rotor disk 7 leftward in FIG. 1 is stored in a compressed state.
A seal member 41 provided on the inner periphery of the outer cylinder member 38 is slidably brought into contact with the outer peripheral surface of the inner cylinder member 37. As a result, a second disk oil chamber 43 is defined between the piston member 36, the outer cylinder member 38, the inner cylinder member 37 and the rotor shaft 2.

ロータ軸2の内部には、その右端面に開口する盲孔状のシャフト内油室2aが回転中心軸Lに同軸に形成されており、シャフト内油室2aを仕切るようにロータ軸2の右端開口から圧入された概略円柱状の第1のプラグ42がロータ軸2の段部に当接する位置に油密に固定される。   Inside the rotor shaft 2, a blind hole-shaped shaft oil chamber 2 a that opens to the right end surface is formed coaxially with the rotation center axis L, and the right end of the rotor shaft 2 is partitioned so as to partition the shaft oil chamber 2 a. The substantially cylindrical first plug 42 press-fitted from the opening is oil-tightly fixed at a position where it abuts on the step portion of the rotor shaft 2.

また、ボールベアリング34の右側、つまり、右ケーシングの外側に、断面がEの字形で開口側が径方向内方を向いた環状の油圧供給リング44が、ロータ軸2の外周に3条所定の間隔を取って周方向に設けられた溝に位置決めされ、油圧供給リング44の内周縁44a,44b,44cとそれぞれに対応する溝との間に環状のシール45A,45B,45Cを介設させて油密に、かつ、ロータ軸2と油圧供給リング44が相対的に回転可能に取り付けられている。ロータ軸2の外周と油圧供給リング44の内周面との間には、シール45A,45B,45Cで油密された油室49A、49Bが形成され、油圧供給リング44の外周面から油室49Aに連通する油路44d、油圧供給リング44の外周面から油室49Bに連通する油路44eが設けられている。そして、油路44dには、油圧制御ユニット203からの圧力調節管50Aが、油路44eには、油圧制御ユニット203からの圧力調節管50Bが、それぞれ接続され、油圧制御ユニット203にて調圧された油圧が供給されたり、油圧が抜かれたりする。   Further, on the right side of the ball bearing 34, that is, on the outer side of the right casing, an annular hydraulic supply ring 44 having an E-shaped cross section and the opening side facing radially inward is provided on the outer circumference of the rotor shaft 3 at a predetermined interval. An annular seal 45A, 45B, 45C is interposed between the inner peripheral edges 44a, 44b, 44c of the hydraulic pressure supply ring 44 and the corresponding grooves, respectively. The rotor shaft 2 and the hydraulic pressure supply ring 44 are attached so as to be relatively rotatable. Between the outer periphery of the rotor shaft 2 and the inner peripheral surface of the hydraulic pressure supply ring 44, oil chambers 49A and 49B that are oil-tight with seals 45A, 45B, and 45C are formed. An oil passage 44d communicating with 49A and an oil passage 44e communicating with the oil chamber 49B from the outer peripheral surface of the hydraulic pressure supply ring 44 are provided. A pressure adjusting pipe 50A from the hydraulic control unit 203 is connected to the oil path 44d, and a pressure adjusting pipe 50B from the hydraulic control unit 203 is connected to the oil path 44e, and the pressure is adjusted by the hydraulic control unit 203. The supplied hydraulic pressure is supplied or the hydraulic pressure is released.

ロータ軸2の内部には、シャフト内油室2aを仕切るようにロータ軸2の右端開口から圧入された概略円柱状の第2のプラグ48が、ロータ軸2の段部に当接する位置に油密に固定される。第2のプラグ48の中心に形成した盲の油孔48aが、シール部材47Bを介してシャフト内油室2aを回転中心軸方向に伸びるフィードパイプ46の右端と嵌合する。油孔48aは、径方向に、例えば、120°間隔で放射状に延びる3本の油孔48b,…により、第2のプラグ48の外周に周方向に形成された環状の油溝48cに連通している。第2のプラグ48の環状の油溝48cは、ロータ軸2を径方向に貫通する複数の油孔2b,…を介して油室49Aに連通する。   Inside the rotor shaft 2, a substantially cylindrical second plug 48 press-fitted from the right end opening of the rotor shaft 2 so as to partition the oil chamber 2 a in the shaft is oiled at a position where it abuts against the step portion of the rotor shaft 2. Closely fixed. A blind oil hole 48a formed at the center of the second plug 48 is fitted to the right end of the feed pipe 46 extending in the axial direction of the rotation center through the seal chamber 47B. The oil hole 48a communicates with an annular oil groove 48c formed in the circumferential direction on the outer periphery of the second plug 48 by, for example, three oil holes 48b extending radially at 120 ° intervals in the radial direction. ing. The annular oil groove 48c of the second plug 48 communicates with the oil chamber 49A via a plurality of oil holes 2b,... Penetrating the rotor shaft 2 in the radial direction.

フィードパイプ46の左端は、前記第1のプラグ42の中心に形成された盲の油孔42aにシール部材47Aを介して嵌合する。第1のプラグ42は、油孔42aから120°間隔で放射状に延びる3本の油孔42b,…と、これら3本の油孔42b,…の外端に連通する環状の油溝42cと、を有している。第1のプラグ42の環状の油溝42cは、ロータ軸2を径方向に貫通する複数の油孔2c,…と、ロータディスク7の筒状部を半径方向に貫通する複数の油孔7b,…とを介して第1のディスク油室8に連通する。   The left end of the feed pipe 46 is fitted into a blind oil hole 42a formed at the center of the first plug 42 via a seal member 47A. The first plug 42 includes three oil holes 42b extending radially from the oil holes 42a at intervals of 120 °, and an annular oil groove 42c communicating with the outer ends of the three oil holes 42b,. have. The annular oil groove 42c of the first plug 42 includes a plurality of oil holes 2c that pass through the rotor shaft 2 in the radial direction, and a plurality of oil holes 7b that pass through the cylindrical portion of the rotor disk 7 in the radial direction. To communicate with the first disk oil chamber 8.

シャフト内油室2aは、ロータ軸2を径方向に貫通する複数の油孔2d,…を介して第2のディスク油室43に連通するとともに、ロータ軸2を径方向に貫通する複数の油孔2e,…を介して油圧供給リング44の油室49Bに連通する。   The in-shaft oil chamber 2a communicates with the second disk oil chamber 43 through a plurality of oil holes 2d,... Penetrating the rotor shaft 2 in the radial direction, and a plurality of oils penetrating the rotor shaft 2 in the radial direction. It communicates with the oil chamber 49B of the hydraulic pressure supply ring 44 through the holes 2e,.

(エンジン制御ECUにおけるロータディスクの位置制御)
次に、エンジン制御ECU201におけるモータ100Aの制御を具体的に説明する。エンジン制御ECU201は、アクセル開度センサ213からの運転者のアクセル踏み込み量(アクセル開度)、クランクパルスセンサ215からのエンジン回転速度、車速センサ217からの車速、ブレーキペダルセンサ218からのブレーキ踏み込み量の各信号にもとづいて、エンジン回転速度、アクセル開度、車速、ブレーキ踏み込み量の多次元マップを参照して、エンジンへのエンジン要求トルクとモータ100Aへのモータ要求トルクの演算をする。
(Position control of rotor disk in engine control ECU)
Next, the control of the motor 100A in the engine control ECU 201 will be specifically described. The engine control ECU 201 reads the driver's accelerator depression amount (accelerator opening amount) from the accelerator opening sensor 213, the engine rotation speed from the crank pulse sensor 215, the vehicle speed from the vehicle speed sensor 217, and the brake depression amount from the brake pedal sensor 218. Based on these signals, the engine required torque for the engine and the motor required torque for the motor 100A are calculated with reference to a multi-dimensional map of the engine speed, accelerator opening, vehicle speed, and brake depression amount.

そして、算出したエンジン要求トルクとエンジン回転速度に応じて、例えば、燃料噴射やエンジン吸入空気量を制御し、算出したモータ要求トルクをモータ要求トルク指令としてインバータ部130へ出力する。算出されたモータ要求トルクが正値の場合は、モータ100Aを電動機として力行させる電動機モードの場合であり、算出されたモータ要求トルクが負値の場合は、モータ100Aを発電機として作用させる回生発電モードの場合である。
ちなみに、エンジン回転速度、アクセル開度、車速、ブレーキ踏み込み量の多次元マップは、エンジン制御ECU201のROMに予め格納されている。
Then, for example, fuel injection and engine intake air amount are controlled according to the calculated engine request torque and engine rotation speed, and the calculated motor request torque is output to the inverter unit 130 as a motor request torque command. When the calculated motor required torque is a positive value, it is a case of an electric motor mode in which the motor 100A is powered as an electric motor, and when the calculated motor required torque is a negative value, the regenerative power generation that operates the motor 100A as a generator. This is the mode.
Incidentally, the multi-dimensional map of the engine speed, the accelerator opening, the vehicle speed, and the brake depression amount is stored in advance in the ROM of the engine control ECU 201.

そして、エンジン制御ECU201のCPUは、プログラムにより前記したロータディスク7の位置制御を実行する機能部としてのロータ位置制御部201aを有している。ロータ位置制御部201aは、インバータ部130で算出されたモータ回転角速度と、前記算出されたモータ要求トルクにもとづいて、ロータ位置マップを参照して、最も効率の良いロータ位置を算出し、油圧制御ユニット203に目標位置として出力する。
ちなみに、ロータ位置マップは、エンジン制御ECU201のROMに予めモータ回転角速度およびモータ要求トルクの二次元マップの形で格納されている。
なお、エンジンのクランク軸とロータ軸2とが直結されている場合は、インバータ部130からのモータ回転角速度の代わりに、エンジン回転速度を用いることもできる。
ここで、ロータ位置制御部201a、油圧制御ユニット203および位置センサ214は、特許請求の範囲に記載の「位置制御手段」を構成しエンジン制御ECU201におけるモータ要求トルクを演算する機能の部分、モータ回転角センサ211、アクセル開度センサ213、クランクパルスセンサ215、車速センサ217、ブレーキペダルセンサ218などは、特許請求の範囲に記載の「走行状態取得手段」に相当する。
The CPU of the engine control ECU 201 has a rotor position control unit 201a as a functional unit that executes the above-described position control of the rotor disk 7 by a program. The rotor position control unit 201a calculates the most efficient rotor position by referring to the rotor position map based on the motor rotation angular velocity calculated by the inverter unit 130 and the calculated motor required torque, and performs hydraulic control. Output to the unit 203 as a target position.
Incidentally, the rotor position map is stored in advance in the ROM of the engine control ECU 201 in the form of a two-dimensional map of the motor rotational angular velocity and the motor required torque.
When the engine crankshaft and the rotor shaft 2 are directly connected, the engine rotation speed can be used instead of the motor rotation angular speed from the inverter unit 130.
Here, the rotor position control unit 201a, the hydraulic control unit 203, and the position sensor 214 constitute a “position control unit” recited in the claims, and a function part for calculating a motor required torque in the engine control ECU 201, motor rotation The angle sensor 211, the accelerator opening sensor 213, the crank pulse sensor 215, the vehicle speed sensor 217, the brake pedal sensor 218, and the like correspond to “traveling state acquisition means” described in the claims.

(油圧制御ユニット)
次に、油圧制御ユニット203の概略を説明する。油圧制御ユニット203は油圧回路と、油圧回路に含まれるリニアソレノイドバルブなどを制御するCPU、ROM、RAM、インタフェース回路を含むマイクロコンピュータとを含んで構成され、前記したエンジン制御ECU201と通信回線で接続している。そして、エンジン制御ECU201のロータ位置制御部201aで算出した目標位置を、油圧制御ユニット203が受信して、位置センサ214により検出した位置をフィードバックしてロータディスク7の軸方向位置を目標位置に調節する。
(Hydraulic control unit)
Next, an outline of the hydraulic control unit 203 will be described. The hydraulic control unit 203 includes a hydraulic circuit and a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, and interface circuit that control a linear solenoid valve included in the hydraulic circuit, and is connected to the engine control ECU 201 via a communication line. doing. The hydraulic control unit 203 receives the target position calculated by the rotor position control unit 201a of the engine control ECU 201, feeds back the position detected by the position sensor 214, and adjusts the axial position of the rotor disk 7 to the target position. To do.

油圧制御ユニット203に含まれる図示しない油圧回路を簡単に説明する。油圧回路は、オイルタンク、オイルポンプ、第1のリニアソレノイド、高圧コントロールバルブ、高圧レギュレータバルブ、第2のリニアソレノイド、シフトコントロールバルブ、第1のシフトバルブ、第2のシフトバルブ、リリーフバルブ、オイルクーラ、フィルタを含んで構成されている。
オイルタンクからオイルポンプで汲み上げられ加圧された制御用オイルは、第1のリニアソレノイドにより作動する高圧コントロールバルブに接続された高圧レギュレータバルブにより調圧される。高圧に調圧された制御用オイルは、第2のリニアソレノイドにより作動するシフトコントロールバルブに接続された第1のシフトバルブにより、圧力調節管50A経由で油圧供給リング44の油室49Aへの供給と、圧力調節管50B経由で油圧供給リング44の油室49Bへの供給とに、流れ方向を切替え可能になっている。第1のシフトバルブが中立位置に保持されると、第1のシフトバルブに接続している圧力調節管50A,50Bは、ともに制御用オイルの流れが遮断される。
なお、前記したシフトコントロールバルブは、後記する第2のシフトバルブにも接続され、第1のシフトバルブと第2のシフトバルブを連動して動作させる。
A hydraulic circuit (not shown) included in the hydraulic control unit 203 will be briefly described. The hydraulic circuit includes an oil tank, an oil pump, a first linear solenoid, a high pressure control valve, a high pressure regulator valve, a second linear solenoid, a shift control valve, a first shift valve, a second shift valve, a relief valve, and oil. It includes a cooler and a filter.
The control oil pumped and pressurized from the oil tank by the oil pump is regulated by a high pressure regulator valve connected to a high pressure control valve operated by the first linear solenoid. The control oil adjusted to a high pressure is supplied to the oil chamber 49A of the hydraulic pressure supply ring 44 via the pressure adjustment pipe 50A by the first shift valve connected to the shift control valve operated by the second linear solenoid. And the flow direction can be switched to supply to the oil chamber 49B of the hydraulic supply ring 44 via the pressure control pipe 50B. When the first shift valve is held in the neutral position, the flow of control oil is blocked in both the pressure control pipes 50A and 50B connected to the first shift valve.
The shift control valve described above is also connected to a second shift valve described later, and operates the first shift valve and the second shift valve in conjunction with each other.

そして、圧力調節管50A,50Bは、第2のシフトバルブにも接続し、前記したように第1のシフトバルブから圧力調節管50Aが高圧に調圧された制御用オイルの供給を受けているとき、圧力調節管50B側は、第2のシフトバルブを介してリリーフバルブに接続し、オイルクーラおよびフィルタを経てオイルタンクに戻される。
逆に、前記したように第1のシフトバルブから圧力調節管50Bが高圧に調圧された制御用オイルの供給を受けているとき、圧力調節管50A側は、第2のシフトバルブを介してリリーフバルブに接続し、オイルクーラおよびフィルタを経てオイルタンクに戻される。
第2のシフトバルブが中立位置に保持されると、第2のシフトバルブに接続している圧力調節管50A,50Bは、ともに制御用オイルの流れが遮断される。
The pressure control pipes 50A and 50B are also connected to the second shift valve, and receive the control oil in which the pressure control pipe 50A is adjusted to a high pressure from the first shift valve as described above. At this time, the pressure adjusting pipe 50B side is connected to the relief valve via the second shift valve, and is returned to the oil tank through the oil cooler and the filter.
Conversely, as described above, when the pressure adjusting pipe 50B is supplied with the control oil whose pressure is adjusted to a high pressure from the first shift valve, the pressure adjusting pipe 50A side is connected via the second shift valve. It is connected to the relief valve and returned to the oil tank through the oil cooler and filter.
When the second shift valve is held in the neutral position, the flow of control oil is blocked in both the pressure control pipes 50A and 50B connected to the second shift valve.

圧力調節管50A経由で油圧供給リング44の油室49Aに供給された制御用の高圧オイルは、油孔2b,…、油溝48c,油孔48b、油孔48aを介して、ロータ軸2のシャフト内油室2aに収納されたフィードパイプ46の内部を流れて第1のプラグ42の油孔42aに流入し、そこから、油孔42a、径方向の油孔42b,…および周方向の油溝42cを通過し、さらに、ロータ軸2の油孔2c,…およびロータディスク7の油孔7b,…を経て第1のディスク油室8に供給される。
また、圧力調節管50B経由で油圧供給リング44の油室49Bに供給された制御用の高圧オイルは、油孔2e,…を介して、ロータ軸2のシャフト内油室2aに供給され、さらに、油孔2d,…を経て、ロータディスク7の第2のディスク油室43に供給される。
The high-pressure oil for control supplied to the oil chamber 49A of the hydraulic pressure supply ring 44 via the pressure adjusting pipe 50A passes through the oil holes 2b,..., The oil groove 48c, the oil hole 48b, and the oil hole 48a. The oil flows through the feed pipe 46 accommodated in the oil chamber 2a in the shaft and flows into the oil hole 42a of the first plug 42. From there, the oil hole 42a, the radial oil holes 42b,. It passes through the groove 42c and is further supplied to the first disk oil chamber 8 through the oil holes 2c,... Of the rotor shaft 2 and the oil holes 7b,.
Further, the high-pressure oil for control supplied to the oil chamber 49B of the hydraulic pressure supply ring 44 via the pressure adjusting pipe 50B is supplied to the oil chamber 2a in the shaft of the rotor shaft 2 through the oil holes 2e,. , Oil holes 2d,... Are supplied to the second disk oil chamber 43 of the rotor disk 7.

このように、第1のディスク油室8と第2のディスク油室43に供給される制御用オイルの量を制御することで、ロータディスク7を回転中心軸方向の移動可能範囲の中の任意の位置に移動して、かつ、保持することができる。   In this way, by controlling the amount of control oil supplied to the first disc oil chamber 8 and the second disc oil chamber 43, the rotor disc 7 can be arbitrarily moved within the movable range in the rotation center axis direction. It is possible to move to and hold the position.

モータ100Aを発電機または電動機として最大回生トルクまたは最大出力トルクで機能させる場合は、ロータディスク7の第1のディスク油室8に作用する高圧オイルでロータディスク7は、図1において左方向端の「最大負荷位置」に移動させる。その結果、第2のディスク油室43の容積が縮小して該第2のディスク油室43内の制御用オイルがシャフト内油室2aに押し出され、その制御用オイルは圧力調節管50Bを介して油圧制御ユニット203の図示しないオイルタンクに回収される。   When the motor 100A functions as a generator or an electric motor with the maximum regenerative torque or the maximum output torque, the rotor disk 7 is made of high-pressure oil acting on the first disk oil chamber 8 of the rotor disk 7, and the rotor disk 7 is located at the left end in FIG. Move to “maximum load position”. As a result, the volume of the second disc oil chamber 43 is reduced and the control oil in the second disc oil chamber 43 is pushed out to the in-shaft oil chamber 2a, and the control oil passes through the pressure adjusting pipe 50B. Then, it is collected in an oil tank (not shown) of the hydraulic control unit 203.

モータ100Aを発電機または電動機のいずれにも機能させず空転させる場合は、第2のディスク油室43に作用する高圧オイルでロータディスク7は、図1において右方向端の「最小負荷位置」に移動させる。その結果、第1のディスク油室8の容積が縮小して該第1のディスク油室8内の制御用オイルがフィードパイプ46に押し出され、その制御用オイルは圧力調節管50Aを介してオイルタンクに回収される。   When the motor 100A is idled without functioning as a generator or an electric motor, the rotor disk 7 is moved to the “minimum load position” at the right end in FIG. 1 by the high pressure oil acting on the second disk oil chamber 43. Move. As a result, the volume of the first disc oil chamber 8 is reduced, and the control oil in the first disc oil chamber 8 is pushed out to the feed pipe 46, and the control oil is supplied to the oil through the pressure adjusting pipe 50A. It is collected in the tank.

なお、油圧制御ユニット203の故障、例えば、制御用オイル流出とかオイルポンプ故障などによりロータディスク7の回転中心軸方向の移動可能範囲内での位置制御が不可能な場合も、スプリング40の付勢力により、ロータディスク7の位置が「最大負荷位置」に保持されるので、モータ100Aによるトルク補助や回生発電機能は維持できる。   Even when the position of the rotor disk 7 within the movable range in the direction of the rotation center axis cannot be controlled due to a failure of the hydraulic control unit 203, for example, a control oil outflow or an oil pump failure, the biasing force of the spring 40 Thus, the position of the rotor disk 7 is held at the “maximum load position”, so that the torque assist and regenerative power generation function by the motor 100A can be maintained.

(ロータおよびステータの構造)
次に、本実施形態におけるモータ100Aのステータ110Aとロータ120Aの詳細な構成について図1、図2を参照しながら説明する。
図2は、図1におけるステータとロータの断面拡大図であり、(a)は、ロータが回転中心軸方向の「最大負荷位置」にある場合のステータとロータの回転中心軸方向の拡大断面図、(b)は、ロータが回転中心軸方向の「最小負荷位置」にある場合のステータとロータの回転中心軸方向の拡大断面図である。
図3の(a)は、図2の(b)におけるY−Y矢視断面図、図3の(b)は、図2の(b)におけるZ−Z断面図である。図3の(c)は、第1の実施形態の変形例のモータにおける図2の(b)におけるZ−Z矢視断面図に対応する断面図である。
(Structure of rotor and stator)
Next, a detailed configuration of the stator 110A and the rotor 120A of the motor 100A in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
2 is an enlarged cross-sectional view of the stator and the rotor in FIG. 1, and FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of the stator and the rotor in the rotation center axis direction when the rotor is at the “maximum load position” in the rotation center axis direction. (B), It is an expanded sectional view of the rotation center axis direction of a stator and rotor in case a rotor exists in the "minimum load position" of a rotation center axis direction.
3A is a cross-sectional view taken along line YY in FIG. 2B, and FIG. 3B is a ZZ cross-sectional view in FIG. 2B. FIG. 3C is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. 2B in the motor of the modification of the first embodiment.

本実施形態におけるモータ100Aは、前記したように永久磁石を用いた同期モータ(IPMSM)であり、ステータ110Aは、環状のバックヨーク110aと、バックヨーク110aから径方向内方側に延出されたティース110bとから構成され、周方向に隣接するティース110b、110bの間に、ステータコイル111をティース110bに巻回できるように所定の形状のスロットが形成されている。通常の永久磁石同期モータと同様に、モータ100Aのステータ110Aは、薄板の電磁鋼板113、例えば、珪素鋼板を回転中心軸方向に多数重ねて構成されている。   The motor 100A in the present embodiment is a synchronous motor (IPMSM) using a permanent magnet as described above, and the stator 110A extends from the back yoke 110a and the back yoke 110a radially inward. A slot having a predetermined shape is formed between the teeth 110b and 110b adjacent to each other in the circumferential direction so that the stator coil 111 can be wound around the teeth 110b. Similar to a normal permanent magnet synchronous motor, the stator 110A of the motor 100A is configured by stacking a large number of thin electromagnetic steel plates 113, for example, silicon steel plates in the direction of the rotation center axis.

ロータ基部7a(図1参照)に固定された筒状体のロータ120Aは、回転中心軸方向に図2において右方向側(一方側)の端から左方向側(他方側)に向かって界磁極領域120a、鉄心領域120bの順に構成されている。ロータ120Aの界磁極領域120aは、環状の薄板の電磁鋼板121、例えば、珪素鋼板を回転中心軸方向に多数重ねて構成され、界磁極領域120aの外周表面から所定の深さの位置に、回転中心軸方向に孔があけられている。その回転中心軸方向の孔に永久磁石123を挿入固定してあり、界磁極を形成している。この永久磁石は、界磁極領域120aの周方向に複数の界磁極を形成するように、周期的に規則的に離散配置されている。   A cylindrical rotor 120A fixed to the rotor base 7a (see FIG. 1) has a field pole extending from the right side (one side) end to the left side (the other side) in FIG. It is comprised in order of the area | region 120a and the iron core area | region 120b. The field pole region 120a of the rotor 120A is formed by laminating a large number of annular thin electromagnetic steel plates 121, for example, silicon steel plates in the direction of the rotation center axis, and rotates to a position at a predetermined depth from the outer peripheral surface of the field pole region 120a. A hole is formed in the central axis direction. A permanent magnet 123 is inserted and fixed in the hole in the direction of the rotation center axis to form a field pole. The permanent magnets are periodically and regularly arranged so as to form a plurality of field poles in the circumferential direction of the field pole region 120a.

図2、および図2の(b)のY−Y矢視断面図である図3の(a)に示すように、ロータ120Aの界磁極領域120aでは、回転中心軸方向に垂直な横断面で2つの永久磁石123をV字形に界磁極領域120aの外周面より径方向内側に埋め込んで配置して1つの界磁極を形成している。そして、周方向に隣接する界磁極同士は、角度θ1で、例えば、45°の等間隔で周方向に配置されている。V字形の永久磁石123,123に周方向に隣接するV字形の永久磁石123,123との間に、機械角で角度θ2、例えば、22.5°ずれて、突極が形成されている。 As shown in FIG. 2A and FIG. 3A, which is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. 2B, the field pole region 120a of the rotor 120A has a transverse cross section perpendicular to the direction of the rotation center axis. Two permanent magnets 123 are arranged in a V shape so as to be embedded radially inward from the outer peripheral surface of the field pole region 120a to form one field pole. The field poles adjacent to each other in the circumferential direction at an angle theta 1, for example, are arranged in the circumferential direction at equal intervals of 45 °. A salient pole is formed between the V-shaped permanent magnets 123 and 123 that are adjacent to the V-shaped permanent magnets 123 and 123 in the circumferential direction by an angle θ 2 of mechanical angle, for example, 22.5 °. .

図2、および図2の(b)のZ−Z矢視断面図である図3の(b)に示すように、鉄心領域120bは、環状の薄板の電磁鋼板125、例えば、珪素鋼板を回転中心軸方向に多数重ねて構成され、鉄心領域120bの外周表面から所定の深さの位置に、回転中心軸方向に複数の所定の形状の孔があけられ、1組のスリット126を形成している。この1組のスリット126が、鉄心領域120bの周方向に隣接する他の組のスリット126との間に突極を形成するように、周方向に周期的に規則的に離散配置されている。そして、図3の(b)に示すように、周方向に隣接する突極同士は、角度θ1の半値である角度θ2だけ界磁極領域120aの界磁極とずれて、角度θ1の間隔、例えば、45°の等間隔で周方向に配置されている。このように構成された鉄心領域120bはスリット型リラクタンスコアと称される。
ちなみに、ステータ110Aおよびロータ120Aの電磁鋼板113,121,125として、珪素鋼板に限定されることは無く、珪素を用いない他の種類の電磁鋼板でも良い。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3 (b), which is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. 2 (b), the core region 120b rotates an annular thin electromagnetic steel plate 125, for example, a silicon steel plate. A plurality of holes are stacked in the direction of the central axis, and a plurality of holes having a predetermined shape are formed in the rotational central axis direction at a predetermined depth from the outer peripheral surface of the iron core region 120b to form a set of slits 126. Yes. The one set of slits 126 is periodically and regularly arranged in the circumferential direction so as to form salient poles with another set of slits 126 adjacent in the circumferential direction of the iron core region 120b. Then, as shown in (b) of FIG. 3, salient poles adjacent to each other in the circumferential direction is offset from the field poles of a half-value angle theta 1 angle theta 2 only field pole region 120a, the angle theta 1 interval For example, it arrange | positions in the circumferential direction at equal intervals of 45 degrees. The iron core region 120b configured in this manner is referred to as a slit-type reluctan score.
Incidentally, the electromagnetic steel plates 113, 121, and 125 of the stator 110A and the rotor 120A are not limited to silicon steel plates, and may be other types of electromagnetic steel plates that do not use silicon.

ロータ120Aが、図2の(a)に示すように回転中心軸方向の前記した「最大負荷位置」にあるとき、ステータ110Aのティース110bおよびロータ120Aの界磁極領域120aの対向する内周面と外周面とは、回転中心軸方向に100%重なっており(ラップ代100%)、ロータ120Aの界磁極領域120aの回転中心軸L(図1参照)に沿って左方向側(他方側)に配置した鉄心領域120bは、ステータ110Aのティース110bの左側端面から左側にはみ出している。つまり、界磁極領域120a内の永久磁石123からティース110bへの図2の(a)中、矢印Aで示すように磁束Aは、ロータ120から径方向外方にティース110bに向かって貫通している。ちなみに、永久磁石の磁極が逆の場合は、磁束Aの矢印Aは逆向きになる。ロータ120Aがこの回転中心軸方向の移動可能範囲における「最大負荷位置」にあるとき、モータ100Aは、磁石トルクもリラクタンストルクも合わせた、最大のトルクを引き出すことが可能となる。
そして、このような軸方向位置は、モータ100Aに高負荷が要求されるときに効率の良い位置である。
When the rotor 120A is at the “maximum load position” in the direction of the rotation center axis as shown in FIG. 2A, the teeth 110b of the stator 110A and the inner peripheral surfaces facing each other of the field pole region 120a of the rotor 120A The outer peripheral surface overlaps 100% in the direction of the rotation center axis (100% of lap allowance), and on the left side (the other side) along the rotation center axis L (see FIG. 1) of the field pole region 120a of the rotor 120A. The arranged core region 120b protrudes to the left from the left end face of the teeth 110b of the stator 110A. That is, in FIG. 2A from the permanent magnet 123 in the field pole region 120a to the teeth 110b, the magnetic flux A penetrates from the rotor 120 radially outward toward the teeth 110b. Yes. Incidentally, when the magnetic poles of the permanent magnets are reversed, the arrow A of the magnetic flux A is reversed. When the rotor 120A is in the “maximum load position” in the movable range in the direction of the rotation center axis, the motor 100A can extract the maximum torque including the magnet torque and the reluctance torque.
Such an axial position is an efficient position when a high load is required for the motor 100A.

これに対し、図2の(b)中の矢印Xで示すようにロータ120Aが回転中心軸方向の移動可能範囲における前記した「最小負荷位置」に移動したとき、ステータ110Aのティース110bとロータ120Aの界磁極領域120aの対向する内周面と外周面との回転中心軸方向の重なりは、例えば、約50%(ラップ代50%)に減少している。   On the other hand, when the rotor 120A moves to the “minimum load position” in the movable range in the direction of the rotation center axis as indicated by an arrow X in FIG. 2B, the teeth 110b of the stator 110A and the rotor 120A are moved. The overlap of the inner and outer surfaces of the field pole region 120a facing each other in the direction of the rotation center axis is reduced to, for example, about 50% (lapping margin 50%).

しかし、ティース110bとロータ120Aの界磁極領域120aの回転中心軸方向の重なりを50%に減少させても、ステータ110Aのティース110bとロータ120Aの鉄心領域120bの内周面と外周面とは回転中心軸方向に50%重なっているので、ティース110bで発生された磁束を、ティース110bの内周面に対向している界磁極領域120aと鉄心領域120bとで100%受け取っている。コイルに低電流を流す低負荷の場合や、弱め制御をして、さらに、ステータ110Aとロータ120Aとの間の磁束量を減少させる場合に、ロータ120Aの界磁極領域120aとステータ110Aとの回転中心軸方向の重なりが減少しても、このロータ120Aの鉄心領域120bがステータ110Aとの間にリラクタンストルクを発生させるので、モータ100Aのトルク定数が向上し、前記した従来技術よりも低負荷時のモータ効率が向上する。
そして、このような「最大負荷位置」より右方向側(一方側)にロータ120Aがずれた位置は、通常走行におけるモータ100Aに要求される負荷が低いときに効率の良い位置である。
ロータ120Aは、前記した「最大負荷位置」と「最小負荷位置」とを、移動可能範囲の両端として両端を含むその間の任意の軸方向位置に設定可能である。
However, even if the overlap of the teeth 110b and the field pole region 120a of the rotor 120A in the direction of the rotation center axis is reduced to 50%, the teeth 110b of the stator 110A and the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the iron core region 120b of the rotor 120A rotate. Since it overlaps 50% in the direction of the central axis, 100% of the magnetic flux generated by the teeth 110b is received by the field pole region 120a and the iron core region 120b facing the inner peripheral surface of the teeth 110b. Rotation between the field pole region 120a of the rotor 120A and the stator 110A in the case of a low load that causes a low current to flow through the coil, or when weakening control is performed and the amount of magnetic flux between the stator 110A and the rotor 120A is reduced. Even if the overlap in the central axis direction is reduced, the iron core region 120b of the rotor 120A generates a reluctance torque with the stator 110A, so that the torque constant of the motor 100A is improved and the load is lower than that of the above-described conventional technology. The motor efficiency is improved.
The position where the rotor 120A is shifted to the right side (one side) from the “maximum load position” is an efficient position when the load required for the motor 100A in normal traveling is low.
The rotor 120 </ b> A can set the “maximum load position” and the “minimum load position” as any axial position between both ends including both ends as a movable range.

図4は、モータのモータ回転速度−モータトルク運転マップにおける使用可能領域と実際的な使用領域の説明図である。図4を参照しながら、モータ100Aをエンジンの出力軸とトランスミッションの入力軸の間に配置し、車両に搭載して、エンジン出力のアシスト用および回生発電用に用いる場合のモータ100Aの使用領域について説明する。
縦軸はモータトルク(Nm)を示し、プラス(+)で示した上側の領域は、電動機として力行運転する場合(電動機モード)における出力トルクを示し、マイナス(−)で示した下側の領域は、発電機として運転する場合(回生発電モード)における回生トルクを示す。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a usable area and a practical usable area in the motor rotation speed-motor torque operation map of the motor. Referring to FIG. 4, the motor 100A is used between the engine output shaft and the transmission input shaft and mounted on the vehicle for use in assisting the engine output and for regenerative power generation. explain.
The vertical axis indicates the motor torque (Nm), the upper area indicated by plus (+) indicates the output torque when powering as a motor (motor mode), and the lower area indicated by minus (−) Indicates the regenerative torque when operating as a generator (regenerative power generation mode).

そして、領域Cがモータ100Aの使用可能領域を示し、その中でも符号C1で示した右斜線領域は、モータ100Aを同一電流に対して発生トルクまたは回生トルクを最大になるように制御する最大トルク電流制御を行う場合に実現される領域であり、強め領域C1と称する。ちなみに、強め領域C1でのモータ100Aの電流の制御は、リラクタンストルクを利用して効率の良い運転とするために、d軸電流がゼロでない最大トルクを与える電流位相角とするのが普通である。   A region C indicates a usable region of the motor 100A. Among them, a right oblique line region indicated by a reference C1 is a maximum torque current for controlling the motor 100A so that the generated torque or the regenerative torque is maximized with respect to the same current. This is an area realized when control is performed, and is referred to as a strong area C1. Incidentally, control of the current of the motor 100A in the strong region C1 is normally performed with a current phase angle that gives a maximum torque where the d-axis current is not zero in order to achieve efficient operation using the reluctance torque. .

符号C2で示した左斜線領域は、モータ100Aにおいてd軸電流を積極的に流すようにし、永久磁石123の磁束を減磁する電流制御を行う場合に実現される領域であり、弱め制御領域C2(図4参照)と称する。   The left hatched area indicated by reference numeral C2 is an area that is realized when current control for demagnetizing the magnetic flux of the permanent magnet 123 is performed in the motor 100A so that the d-axis current is made to actively flow, and the weakening control area C2 (See FIG. 4).

そして、符号Dで示した太線で囲った領域は、車両の実走行で高頻度にモータが使用される実際的な使用領域Dを示している。図4に示すように実際的な使用領域Dは、出力可能な最大トルクに比較して低負荷(低トルク)であり、ロータ120Aを「最大負荷位置」より右方向側にずらして運転するのが効率的である。   And the area | region enclosed with the thick line shown with the code | symbol D has shown the practical use area | region D where a motor is used with high frequency by the actual driving | running | working of a vehicle. As shown in FIG. 4, the practical use region D is a low load (low torque) compared to the maximum torque that can be output, and the rotor 120A is operated while being shifted to the right side from the “maximum load position”. Is efficient.

図5は、比較例のモータにおけるロータをステータに対して相対的に回転中心軸方向に移動可能な永久磁石同期モータの説明図である。モータ150のステータ110は本実施形態におけるモータ100Aのステータ110Aと同じ構成であるが、ロータ140は、ステータ110と同じ回転中心軸方向の長さを有し、本実施形態におけるロータ120Aの界磁極領域120aのみで構成されている。比較例のモータ150におけるステータ110とロータ140を、回転中心軸L(図1参照)方向に沿って右方向側に相対的にずらすと、図5の(b)に示すようにラップ代が50%に減少する。これは、永久磁石123とティース110bとの間の磁束Aの量が減少して、磁石トルクが減少するだけでなく、リラクタンストルクも減少することになり、ティース110bで発生させた磁束をロータ140で受けることはできず無駄になっており効率的なモータになっていない。   FIG. 5 is an explanatory diagram of a permanent magnet synchronous motor that can move the rotor in the motor of the comparative example relative to the stator in the direction of the central axis of rotation. The stator 110 of the motor 150 has the same configuration as the stator 110A of the motor 100A in this embodiment, but the rotor 140 has the same length in the direction of the rotation center axis as the stator 110, and the field pole of the rotor 120A in this embodiment. It consists only of the area 120a. When the stator 110 and the rotor 140 in the motor 150 of the comparative example are relatively shifted to the right side along the direction of the rotation center axis L (see FIG. 1), the lap allowance is 50 as shown in FIG. % Decrease. This is because the amount of the magnetic flux A between the permanent magnet 123 and the tooth 110b is reduced, and not only the magnet torque is reduced, but also the reluctance torque is reduced, and the magnetic flux generated by the teeth 110b is reduced to the rotor 140. It is useless and is wasted and is not an efficient motor.

しかし、本実施形態によれば、低負荷時にロータ120Aを「最大負荷位置」より右方向側にずらしても、図2の(b)に示したようにステータ110Aのティース110bの周面と、ロータ120Aの界磁極領域120aおよび鉄心領域120bの外周面が対向しており、ステータ110Aのティース110bにおいて発生された磁束が比較例の図5の(b)に示したように無駄にならず、効率の良い運転が可能となる。   However, according to the present embodiment, even when the rotor 120A is shifted to the right side from the “maximum load position” at the time of low load, the peripheral surface of the teeth 110b of the stator 110A as shown in FIG. The outer peripheral surfaces of the field pole region 120a and the iron core region 120b of the rotor 120A are opposed to each other, and the magnetic flux generated in the teeth 110b of the stator 110A is not wasted as shown in FIG. Efficient operation is possible.

以下に、低負荷時にロータ120Aを「最大負荷位置」より右方向側にずらした場合の、出力トルクTqについて、図6を参照しながら詳しく説明する。
図6は、磁石トルク、リラクタンストルクの電流位相差βに対する変化の説明図である。
図3の(a),(b)に示すように、界磁極領域120aにおける1つの界磁曲を形成するV字形の永久磁石123,123を、回転中心軸Lの周りに、例えば、図中d軸の矢印で示した回転角の原点を基準にして、機械角θ1(45°)で周期的に配置し、鉄心領域120bにおける周方向に隣接する2組のスリット126の間に形成される突極を、前記した界磁極に対して、例えば、図中d軸の矢印で示した回転角の原点を基準にして、機械角θ2(22.5°)ずらして、回転中心軸Lの周りに、機械角θ1(45°)で周期的に配置してある。
Hereinafter, the output torque Tq when the rotor 120A is shifted to the right side from the “maximum load position” at the time of low load will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram of changes of the magnet torque and the reluctance torque with respect to the current phase difference β.
As shown in FIGS. 3A and 3B, V-shaped permanent magnets 123 and 123 that form one field curvature in the field pole region 120a are arranged around the rotation center axis L, for example, in the figure. With respect to the origin of the rotation angle indicated by the d-axis arrow, it is periodically arranged at a mechanical angle θ 1 (45 °) and formed between two sets of slits 126 adjacent in the circumferential direction in the iron core region 120b. The rotation center axis L is shifted from the above-mentioned field pole by a mechanical angle θ 2 (22.5 °), for example, with reference to the origin of the rotation angle indicated by the d-axis arrow in the figure. Are periodically arranged at a mechanical angle θ 1 (45 °).

電流位相差βは、回転磁界Φaを作るコイル電流Iaおよび回転磁界Φaと、q軸との位相差であり、IaはベクトルとしてIa=[Id,Iq]Tと表わされる。
永久磁石同期モータの出力トルクTq(図6における総合トルク)は次式(1)のように表わされる。

Figure 0005395465
ここで、P:ステータ110Aの極対数
Φmag:永久磁石123による磁束
N:ステータコイルの巻数
Ld:d軸インダクタンス
Lq:q軸インダクタンス
Id:d軸電流(Id=Ia・sinβ)
Iq:q軸電流(Iq=Ia・cosβ) The current phase difference β is a phase difference between the coil current Ia and the rotating magnetic field Φa that create the rotating magnetic field Φa and the q axis, and Ia is expressed as a vector Ia = [Id, Iq] T.
The output torque Tq (total torque in FIG. 6) of the permanent magnet synchronous motor is expressed by the following equation (1).
Figure 0005395465
Where P: the number of pole pairs of the stator 110A
Φ mag : Magnetic flux generated by the permanent magnet 123
N: Number of turns of stator coil
Ld: d-axis inductance
Lq: q-axis inductance
Id: d-axis current (Id = Ia · sin β)
Iq: q-axis current (Iq = Ia · cos β)

式(1)の右辺の第1項は、磁石トルクを表わし、右辺の第2項がリラクタンストルクを表わしている。リラクタンストルクの項のId×Iqは、{(1/2)×(Ia)2×sin(2β)}と表わされ、電流位相の周期がβの1/2になる。隣接する2組のスリット126,126間に形成した突極が機械角θ2(図3の(b)参照)だけd軸に対してずらして設定してあるので、図6に示すようにリラクタンストルクは、進角させてない磁石トルクに対して電流位相差(電気角)βを45°遅角させたことになり、磁石トルクとリラクタンストルクの合力である総合トルク(出力トルクTqに対応)が電流位相差βで45°弱の位相位置で最大値にすることができ、モータ効率が向上する。
その結果、ロータ120Aを「最大負荷位置」より右方向側にずらして運転する場合は、界磁極領域120aによる磁石トルクよりも鉄心領域120bによるリラクタンストルクが大きく寄与し、その合力である総合トルクは、電流位相差βで45°の位相位置で最大値にすることができ、モータ効率が向上する。
The first term on the right side of Equation (1) represents the magnet torque, and the second term on the right side represents the reluctance torque. Id × Iq in the term of reluctance torque is expressed as {(1/2) × (Ia) 2 × sin (2β)}, and the period of the current phase is ½ of β. The salient pole formed between two adjacent sets of slits 126, 126 is set so as to be shifted from the d-axis by a mechanical angle θ 2 (see FIG. 3B), so that the reluctance as shown in FIG. The torque is obtained by retarding the current phase difference (electrical angle) β by 45 ° with respect to the magnet torque that has not been advanced, and the total torque (corresponding to the output torque Tq) that is the resultant of the magnet torque and the reluctance torque. Can be maximized at a phase position of less than 45 ° with a current phase difference β, and the motor efficiency is improved.
As a result, when the rotor 120A is operated by shifting to the right side from the “maximum load position”, the reluctance torque due to the iron core region 120b contributes more than the magnet torque due to the field pole region 120a, and the total torque that is the resultant force is The current phase difference β can be maximized at a phase position of 45 °, and the motor efficiency is improved.

また、ロータ120Aを「最大負荷位置」より右方向側にずらして運転する場合に、回転磁界Φaが比較例のように無駄にならずリラクタンストルクを得ることができるので、出力トルクTとコイル電流Iaの比、つまり、トルク定数が向上する。   Further, when the rotor 120A is operated while being shifted to the right side from the “maximum load position”, the rotating magnetic field Φa is not wasted as in the comparative example, and a reluctance torque can be obtained. Therefore, the output torque T and the coil current The ratio of Ia, that is, the torque constant is improved.

なお、ロータ120Aの鉄心領域120bの、ステータ110Aのティース110bの内周面と対向していない部分は、なんらトルクを発生せず、フリクションロスの原因にならない。   The portion of the iron core region 120b of the rotor 120A that does not face the inner peripheral surface of the teeth 110b of the stator 110A does not generate any torque and does not cause friction loss.

図7は、コイル電流Iaと出力トルクTqの関係を示す説明図であり、曲線xは、本実施形態におけるロータ120Aの界磁極領域120aのラップ代が100%(軸方向位置が「最大負荷位置」)の場合のコイル電流−出力トルク特性極線であり、曲線yは、本実施形態におけるロータ120Aの界磁極領域120aのラップ代が50%(軸方向位置が「最小負荷位置」)の場合のコイル電流−出力トルク特性極線であり、曲線zは、図5に示した比較例におけるロータ140のラップ代が50%(軸方向位置が「最小負荷位置」)の場合のコイル電流−出力トルク特性極線である。
ちなみに、曲線xは、図5に示した比較例におけるロータ140のラップ代が100%(軸方向位置が「最大負荷位置」)の場合のコイル電流−出力トルク特性極線でもある。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the coil current Ia and the output torque Tq. The curve x indicates that the wrap margin of the field pole region 120a of the rotor 120A in this embodiment is 100% (the axial position is “maximum load position”). ]) Is a coil current-output torque characteristic polar line, and the curve y indicates that the wrap margin of the field pole region 120a of the rotor 120A in this embodiment is 50% (the axial position is “minimum load position”). 5 is a coil current-output torque characteristic polar line, and the curve z indicates the coil current-output when the lapping margin of the rotor 140 in the comparative example shown in FIG. 5 is 50% (the axial position is “minimum load position”). Torque characteristic polar wire.
Incidentally, the curve x is also a coil current-output torque characteristic polar line when the lapping margin of the rotor 140 in the comparative example shown in FIG. 5 is 100% (the axial position is “maximum load position”).

図7を見て分かるように、本実施形態によれば、ステータ110Aのティース110bとロータ120Aの界磁極領域120aのラップ代が100%の場合に、出力トルクの値T1を得るためには、コイル電流Iaは値I1だけ流す必要があるのに対し、ステータ110Aのティース110bとロータ120Aの界磁極領域120aのラップ代が50%の場合は、コイル電流Iaは値I1より大きな値I2だけを流す必要がある。
それに対し、図5に示した比較例の場合は、ステータ110のティース110bとロータ140のラップ代が100%の場合に、出力トルクの値T1を得るためには、コイル電流Iaは値I1流す必要に対し、ステータ110のティース110bとロータ140のラップ代が50%の場合は、コイル電流Iaは値I2よりさらに大きな値I3を流す必要がある。従って、同じ出力トルクT1を得るのに本実施形態の場合、ΔIだけ電流が低減できる。
As can be seen from FIG. 7, according to the present embodiment, in order to obtain the output torque value T 1 when the wrap margin between the teeth 110b of the stator 110A and the field pole region 120a of the rotor 120A is 100%. The coil current Ia needs to flow only by the value I 1 , whereas when the wrap margin between the teeth 110b of the stator 110A and the field pole region 120a of the rotor 120A is 50%, the coil current Ia is larger than the value I 1. Only I 2 needs to flow.
On the other hand, in the case of the comparative example shown in FIG. 5, in order to obtain the output torque value T 1 when the wrap margin between the teeth 110 b of the stator 110 and the rotor 140 is 100%, the coil current Ia has the value I 1 to need to flow, if the lapping teeth 110b and the rotor 140 of the stator 110 is 50%, the coil current Ia is required to feed a large value I 3 further than the value I 2. Therefore, in the case of this embodiment to obtain the same output torque T 1 , the current can be reduced by ΔI.

前記したようにモータ回転角速度およびモータ要求トルク(必要トルク)をパラメータとした二次元マップを用いてロータの相対位置の移動を制御するので、車両の走行状態に対応したモータ100Aの出力トルクまたは発電作用による回生トルクを実現するときに、モータ100Aの効率の良い状態で運転できる。特に、車両が定速走行している場合は、モータ100Aに要求される出力トルク(必要トルク)は小さく、車両の加速時に要求される最大出力トルクの数分の1である。そして、そのような場合、モータ100Aの回転速度は、高速である。逆に、モータ100Aに要求される出力トルクや回生トルク(必要トルク)が大きいのは、モータ100Aの回転速度が低い車両の低速走行状態や、加速時などである。   As described above, since the movement of the relative position of the rotor is controlled using the two-dimensional map using the motor rotation angular velocity and the motor required torque (required torque) as parameters, the output torque or power generation of the motor 100A corresponding to the running state of the vehicle. When realizing the regenerative torque by the action, the motor 100A can be operated in an efficient state. In particular, when the vehicle is traveling at a constant speed, the output torque (necessary torque) required for the motor 100A is small and is a fraction of the maximum output torque required when the vehicle is accelerated. In such a case, the rotation speed of the motor 100A is high. On the other hand, the output torque and regenerative torque (necessary torque) required for the motor 100A are large when the vehicle 100A is traveling at a low speed or during acceleration.

まとめると、本実施形態によれば、モータ100Aの回転速度の低い場合や、モータ100Aに要求される必要トルクである出力トルクや回生トルクが大きい場合は、ロータ120Aの界磁極領域120aの外周面とティース110bの内周面との間の磁束をやり取りする面積を最大にして、必要な動力を供給したり、必要な回生トルクを吸収したりし、モータ100Aをモータ効率の良い状態で運転できる。また、モータ100Aの回転速度がより高いときや、モータ100Aに要求される必要トルクである出力トルクや回生トルクが小さい場合は、界磁極領域120aの外周面とティース110bの内周面との間の磁束をやり取りする面積を縮小し、その分を鉄心領域120bの外周面とティース110bの内周面との間の磁束をやり取りする面積で補償して、モータ100Aをモータ効率の良い状態で運転できる。   In summary, according to the present embodiment, when the rotation speed of the motor 100A is low, or when the output torque and regenerative torque that are required torques of the motor 100A are large, the outer peripheral surface of the field pole region 120a of the rotor 120A. The motor 100A can be operated with good motor efficiency by supplying the necessary power or absorbing the necessary regenerative torque by maximizing the area for exchanging the magnetic flux between the tooth 110b and the inner peripheral surface of the tooth 110b. . Further, when the rotation speed of the motor 100A is higher, or when the output torque and the regenerative torque that are necessary torques required for the motor 100A are small, the gap between the outer peripheral surface of the field pole region 120a and the inner peripheral surface of the teeth 110b. The area where the magnetic flux is exchanged is reduced, and the amount is compensated by the area where the magnetic flux is exchanged between the outer peripheral surface of the iron core region 120b and the inner peripheral surface of the tooth 110b, and the motor 100A is operated in a state where the motor efficiency is good. it can.

(第1の実施形態の変形例)
第1の実施形態に係るモータ100Aにおいて、ロータ120Aの鉄心領域120bをスリット型リラクタンスコアとしたがそれに限定されるものではない。図3の(a),(c)を参照しながら第1の実施形態の変形例のモータ100Bを説明する。図3の(a),(c)に示すモータ100Bは、第1の実施形態におけるモータ100Aとは、ロータ120Aをロータ120Bに置き変えた点だけが異なり、他は第1の実施形態と同じである。
本変形例における第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
(Modification of the first embodiment)
In the motor 100A according to the first embodiment, the iron core region 120b of the rotor 120A is a slit-type reluctan score, but is not limited thereto. A motor 100B according to a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (c). The motor 100B shown in FIGS. 3A and 3C is different from the motor 100A in the first embodiment only in that the rotor 120A is replaced with the rotor 120B, and the other parts are the same as those in the first embodiment. It is.
The same components as those of the first embodiment in the present modification are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

モータ100Bのロータ120Bの界磁極領域120aは、第1の実施形態と同じ構成であり、鉄心領域120bだけが図3の(c)に示すように、突極型リアクタンスコアの形状をして構成されている。図3の(c)は、図2の(b)のZ−Z矢視断面図に相当する本変形例のステータ110Aとロータ120Bの断面図である。
図3の(c)に示すように、鉄心領域120bは、ほぼ環状の薄板の電磁鋼板125、例えば、珪素鋼板を回転中心軸方向に多数重ねて構成され、鉄心領域120bの外周表面から所定の深さまで切り欠かれ、積層されることによって鉄心領域120bの回転中心軸方向全長にわたって凹部120b2が形成される。この凹部120b2は、鉄心領域120bの周方向に隣接する他の凹部120b2と間に突部120b1を残し、この突部120b1が周方向に周期的に規則的に離散配置されている。この突部120b1が突極型リラクタンスコアの突極に対応する。
The field pole region 120a of the rotor 120B of the motor 100B has the same configuration as that of the first embodiment, and only the core region 120b has a salient pole type reactor reactance shape as shown in FIG. Has been. FIG. 3C is a cross-sectional view of the stator 110A and the rotor 120B of the present modification corresponding to the cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG.
As shown in FIG. 3 (c), the iron core region 120b is configured by stacking a large number of substantially annular thin electromagnetic steel plates 125, for example, silicon steel plates in the direction of the rotation center axis, and a predetermined amount from the outer peripheral surface of the iron core region 120b. The recess 120b 2 is formed over the entire length of the core region 120b in the direction of the rotation center axis by being cut out to a depth and stacked. The recess 120b 2 leaves a protrusion 120b 1 between the other recess 120b 2 adjacent in the circumferential direction of the iron core region 120b, and the protrusion 120b 1 is periodically and regularly arranged in the circumferential direction. . The protrusion 120b 1 corresponds to a salient pole of a salient pole type reluctan score.

そして、図3の(c)に示すように、周方向に隣接する突極同士は、角度θ1の半値である角度θ2だけd軸とずれ、例えば、機械角45°の等間隔で周方向に配置されている。
本変形例によれば、ロータ120Bを「最大負荷位置」より右方向側にずらして運転する場合は、界磁極領域120aの磁石トルクよりも鉄心領域120bによるリラクタンストルクが大きく寄与し、その合力である総合トルクは、電流位相差βで45°の位相位置で最大値にすることができ、モータ効率が向上する。
また、ロータ120Bを「最大負荷位置」より右方向側にずらして運転する場合に、回転磁界Φaが比較例のように無駄にならずリラクタンストルクを得ることができるので、出力トルクTとコイル電流Iaの比、つまり、トルク定数が向上する。
As shown in FIG. 3C, the salient poles adjacent to each other in the circumferential direction are shifted from the d-axis by an angle θ 2 that is a half value of the angle θ 1 , for example, at an equal interval of a mechanical angle of 45 °. Arranged in the direction.
According to this modification, when the rotor 120B is operated by shifting to the right side from the “maximum load position”, the reluctance torque by the iron core region 120b contributes more than the magnet torque of the field pole region 120a, and the resultant force A certain total torque can be maximized at a phase position of 45 ° with a current phase difference β, and the motor efficiency is improved.
Further, when the rotor 120B is operated by shifting to the right side from the “maximum load position”, the rotating magnetic field Φa is not wasted as in the comparative example, and a reluctance torque can be obtained. Therefore, the output torque T and the coil current The ratio of Ia, that is, the torque constant is improved.

なお、ロータ120Bの鉄心領域120bの、ステータ110Aのティース110bの内周面と対向していない部分は、なんらトルクを発生せず、フリクションロスの原因にならない。   The portion of the iron core region 120b of the rotor 120B that does not face the inner peripheral surface of the teeth 110b of the stator 110A does not generate any torque and does not cause friction loss.

《第2の実施形態》
第1の実施形態に係るモータ100Aのロータ120Aの界磁極領域120aにおいて、1つの界磁極を形成する永久磁石配置は、永久磁石123をV字形に2つ配置するものとしたがそれに限定されるものでは無い。他の配置で界磁極を形成しても良い。
図8の(a),(b)を参照しながら本発明の第2の実施形態のモータ100Cについて説明する。図8の(a),(b)に示すモータ100Cは、第1の実施形態におけるモータ100Aとは、ロータ120Aをロータ120Cに置き変えた点だけが異なり、他は第1の実施形態と同じである。
本実施形態における第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
<< Second Embodiment >>
In the field pole region 120a of the rotor 120A of the motor 100A according to the first embodiment, the arrangement of the permanent magnets forming one field pole is assumed to be two permanent magnets 123 arranged in a V shape, but is not limited thereto. It is not a thing. The field poles may be formed in other arrangements.
A motor 100C according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 (a) and 8 (b). The motor 100C shown in FIGS. 8A and 8B is different from the motor 100A in the first embodiment only in that the rotor 120A is replaced with the rotor 120C, and the others are the same as those in the first embodiment. It is.
In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図8の(a)は、図2の(b)のY−Y矢視断面図に相当する第2の実施形態のステータとロータの断面図、図8の(b)は、図2の(b)のZ−Z矢視断面図に相当する第2の実施形態のステータとロータの断面図である。
ロータ120Cは、その界磁極領域120aの界磁極が、回転中心軸方向の横断面が矩形の1枚の平板形状の永久磁石123を電磁鋼板121にあけた孔に回転中心軸方向に挿入固定して構成されている点が、第1の実施形態におけるロータ120Aと異なるだけであり、他は第1の実施形態におけるロータ120Aと同じである。
8A is a cross-sectional view of the stator and rotor of the second embodiment corresponding to the cross-sectional view taken along the line YY of FIG. 2B, and FIG. 8B is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing of the stator and rotor of 2nd Embodiment equivalent to ZZ arrow sectional drawing of b).
In the rotor 120C, the field pole of the field pole region 120a is inserted and fixed in the direction of the rotation center axis in a hole formed in the electromagnetic steel plate 121 with a single plate-shaped permanent magnet 123 having a rectangular cross section in the direction of the rotation center axis. The only difference is the configuration of the rotor 120A in the first embodiment, and the rest is the same as the rotor 120A in the first embodiment.

ロータ基部7a(図1参照)に固定された筒状体のロータ120Cは、回転中心軸方向に図1において右方向側(一方側)の端から界磁極領域120a、鉄心領域120bの順に構成されている。ロータ120Cの界磁極領域120aは、環状の薄板の電磁鋼板121、例えば、珪素鋼板を回転中心軸方向に多数重ねて構成され、界磁極領域120aの外周表面から所定の深さの位置に、回転中心軸方向の横断面が矩形の孔があけられている。その回転中心軸方向の孔に回転中心軸方向の横断面が矩形の平板形状の永久磁石123を挿入固定してあり、界磁極を形成している。そして、周方向に隣接する界磁極同士は、角度θ1で、例えば、45°の等間隔で周方向に配置されている。そして、回転中心軸方向の横断面が矩形の平板形状の永久磁石123に周方向に隣接する永久磁石123との間に、機械角で角度θ2、例えば、22.5°ずれて、突極が形成されている。 A cylindrical rotor 120C fixed to the rotor base 7a (see FIG. 1) is configured in the order of the field pole region 120a and the iron core region 120b from the right side (one side) end in FIG. ing. The field pole region 120a of the rotor 120C is configured by laminating a large number of annular thin electromagnetic steel plates 121, for example, silicon steel plates in the direction of the rotation center axis, and rotates to a position at a predetermined depth from the outer peripheral surface of the field pole region 120a. A hole having a rectangular cross section in the central axis direction is formed. A flat plate-shaped permanent magnet 123 having a rectangular cross section in the direction of the rotation center axis is inserted and fixed in the hole in the direction of the rotation center axis, thereby forming a field pole. The field poles adjacent to each other in the circumferential direction at an angle theta 1, for example, are arranged in the circumferential direction at equal intervals of 45 °. Then, the angle θ 2 , for example, 22.5 °, is shifted by a mechanical angle between the permanent magnet 123 circumferentially adjacent to the flat plate-shaped permanent magnet 123 whose cross section in the rotation center axis direction is rectangular, and the salient pole Is formed.

ロータ120Cの鉄心領域120bは、前記したロータ120Aにおける鉄心領域120bと同じ構成のスリット型リラクタンスコアであり、隣接する2組のスリット126同士は回転中心軸Lに対し、機械角で角度θ1の間隔で周方向に配置され、隣接する2組のスリット126同士の間に形成される突極は、図8の(a),(b)に示すように、界磁極の突極と同位相に配置されている。 The iron core region 120b of the rotor 120C is a slit-type reluctan score having the same configuration as the iron core region 120b in the rotor 120A described above, and the two adjacent slits 126 have a mechanical angle with respect to the rotation center axis L at an angle θ 1 . As shown in FIGS. 8A and 8B, the salient poles arranged in the circumferential direction at intervals and formed between two adjacent slits 126 are in phase with the salient poles of the field poles. Has been placed.

(第2の実施形態の第1の変形例)
なお、ロータ120Cの鉄心領域120bは、スリット型リラクタンスコアに限定されるものではない。図8の(a),(c)に第2の実施形態の第1の変形例のモータ100Dを説明する。
図8の(c)は、図2の(b)のZ−Z矢視断面図に相当する本変形例のステータ110Aとロータ120Dの断面図である。図8の(a),(c)に示すモータ100Dは、第2の実施形態におけるモータ100Bとは、ロータ120Cをロータ120Dに置き変えた点だけが異なる。
(First Modification of Second Embodiment)
The core region 120b of the rotor 120C is not limited to the slit type reluctan score. 8A and 8C, a motor 100D according to a first modification of the second embodiment will be described.
FIG. 8C is a cross-sectional view of the stator 110A and the rotor 120D of the present modification corresponding to the cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. The motor 100D shown in FIGS. 8A and 8C is different from the motor 100B in the second embodiment only in that the rotor 120C is replaced with the rotor 120D.

モータ100Dのロータ120Dの界磁極領域120aは、第2の実施形態と同じ構成であり、鉄心領域120bだけが図8の(c)に示すように、前記した第1の実施形態の変形例におけるロータ120Bにおける鉄心領域120bと同じ突極型リアクタンスコアの形状である。
従って、同じ構成には同じ符号を付し重複する説明を省略する。
The field pole region 120a of the rotor 120D of the motor 100D has the same configuration as that of the second embodiment, and only the iron core region 120b is in the modification of the first embodiment as shown in FIG. The shape of the salient pole type reactance score is the same as that of the iron core region 120b in the rotor 120B.
Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.

第2の実施形態におけるモータ100Cおよび第1の変形例におけるモータ100Dによれば、ロータ120Cまたはロータ120Dを「最大負荷位置」より右方向側にずらして運転する場合は、界磁極領域120aの磁石トルクよりも鉄心領域120bによるリラクタンストルクが大きく寄与し、その合力である総合トルクは、電流位相差βで45°の位相位置で最大値にすることができ、モータ効率が向上する。
また、ロータ120Cまたはロータ120Dを「最大負荷位置」より右方向側にずらして運転する場合に、回転磁界Φaが比較例のように無駄にならずリラクタンストルクを得ることができるので、出力トルクTとコイル電流Iaの比、つまり、トルク定数が向上する。
According to the motor 100C in the second embodiment and the motor 100D in the first modification, when the rotor 120C or the rotor 120D is operated to the right side from the “maximum load position”, the magnet in the field pole region 120a is used. The reluctance torque by the iron core region 120b contributes more than the torque, and the total torque, which is the resultant force, can be maximized at a phase position of 45 ° with the current phase difference β, and the motor efficiency is improved.
Further, when the rotor 120C or the rotor 120D is operated while being shifted to the right side from the “maximum load position”, the rotating magnetic field Φa is not wasted as in the comparative example, and the reluctance torque can be obtained. And the coil current Ia, that is, the torque constant is improved.

なお、ロータ120Cまたはロータ120Dの鉄心領域120bの、ステータ110Aのティース110bの内周面と対向していない部分は、なんらトルクを発生せず、フリクションロスの原因にならない。   A portion of the iron core region 120b of the rotor 120C or the rotor 120D that is not opposed to the inner peripheral surface of the teeth 110b of the stator 110A does not generate any torque and does not cause friction loss.

(第2の実施形態の第2の変形例)
次に、図8の(a),図9を参照しながら第2の実施形態の第2の変形例のモータ100Eを説明する。
図9は、図2の(b)のZ−Z矢視断面図に相当する第2の実施形態の第2の変形例のステータとロータの断面図である。図8の(a)および図9に示すモータ100Eは、第2の実施形態におけるモータ100Bとは、ロータ120Cをロータ120Eに置き変えた点だけが異なる。
(Second modification of the second embodiment)
Next, a motor 100E according to a second modification of the second embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a stator and a rotor according to a second modification of the second embodiment corresponding to the cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. The motor 100E shown in FIG. 8A and FIG. 9 differs from the motor 100B in the second embodiment only in that the rotor 120C is replaced with the rotor 120E.

モータ100Eのロータ120Eの界磁極領域120aは、第2の実施形態と同じ構成であり、鉄心領域120bだけが図9に示すように、前記した第1の実施形態におけるロータ120Aにおける界磁極領域120aと同じように永久磁石(第2の永久磁石)127をV字形に2つ配置し、1つの界磁極を形成し、界磁極を機械角で角度θ1で等間隔に周方向に配置し、周方向に隣接する界磁極同士の間に突極を形成させ、突極を界磁極と機械角で角度θ2だけずらし、角度θ1で等間隔に周方向に配置したものである。ここで、永久磁石127は前記した永久磁石123よりも磁力の弱いものとしたところが、ロータ120Aにおける界磁極領域120aと異なる構成である。
従って、同じ構成には同じ符号を付し重複する説明を省略する。
The field pole region 120a of the rotor 120E of the motor 100E has the same configuration as that of the second embodiment, and only the core region 120b is shown in FIG. 9, and the field pole region 120a of the rotor 120A in the first embodiment described above. As in, two permanent magnets (second permanent magnets) 127 are arranged in a V shape, one field pole is formed, the field poles are circumferentially arranged at equal intervals at mechanical angles of angle θ 1 , A salient pole is formed between field poles adjacent to each other in the circumferential direction, the salient pole is shifted from the field pole by a mechanical angle by an angle θ 2 , and is arranged in the circumferential direction at equal intervals at an angle θ 1 . Here, the permanent magnet 127 has a magnetic force weaker than that of the permanent magnet 123 described above, but has a different configuration from the field pole region 120a in the rotor 120A.
Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.

第2の実施形態の第2の変形例におけるモータ100Eによれば、ロータ120Eを「最大負荷位置」より右方向側にずらして運転する場合は、界磁極領域120aの磁石トルクに加えて鉄心領域120bの磁石トルクも加わり、さらに、鉄心領域120bによるリラクタンストルクも寄与し、その合力である総合トルクは、電流位相差βで45°の位相位置で最大値にすることができ、モータ効率が向上する。
また、ロータ120Eを「最大負荷位置」より右方向側にずらして運転する場合に、回転磁界Φaが比較例のように無駄にならず磁石トルクおよびリラクタンストルクを得ることができるので、出力トルクTとコイル電流Iaの比、つまり、トルク定数が向上する。
According to the motor 100E in the second modified example of the second embodiment, when the rotor 120E is shifted to the right side from the “maximum load position”, the core region is added to the magnet torque of the field pole region 120a. In addition to the magnet torque of 120b, the reluctance torque by the iron core region 120b also contributes, and the total torque, which is the resultant force, can be maximized at the phase position of 45 ° with the current phase difference β, improving the motor efficiency. To do.
Further, when the rotor 120E is operated to the right side from the “maximum load position”, the rotating magnetic field Φa is not wasted as in the comparative example, and the magnet torque and the reluctance torque can be obtained, so that the output torque T And the coil current Ia, that is, the torque constant is improved.

《第3の実施形態》
次に、図10を参照しながら本発明の第3の実施形態におけるモータ100Fについて説明する。
図10は、第3の実施形態におけるステータとロータの回転中心軸方向の拡大断面図であり、(a)は、ロータが回転中心軸方向の「最大負荷位置」にある場合のステータとロータの回転中心軸方向の拡大断面図、(b)は、ロータが回転中心軸方向の「最小負荷位置」にある場合のステータとロータの回転中心軸方向の拡大断面図である。
<< Third Embodiment >>
Next, a motor 100F according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the stator and the rotor in the third embodiment in the direction of the rotation center axis. FIG. 10A is a view of the stator and rotor when the rotor is at the “maximum load position” in the direction of the rotation center axis. FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view in the rotation center axis direction of the stator and the rotor when the rotor is at the “minimum load position” in the rotation center axis direction.

本実施形態におけるモータ100Fは、前記したように永久磁石を用いた同期モータ(IPMSM)であり、ステータ110Bは、環状のバックヨーク110aと、バックヨーク110aから径方向内方側に延出されたティース110bとから構成され、周方向に隣接するティース110b、110bの間に、ステータコイル111をティース110bに巻回できるように所定の形状のスロットが形成されている。モータ100Fのステータ110Bは、図10の(a)に示すように左方向側の端から左側端部(ステータの他方側端部)110d、中央部(ステータの中央部)110c、右側端部(ステータの一方側端部)110eの順に区切られている。中央部110cは、通常の永久磁石同期モータのように薄板の電磁鋼板113、例えば、珪素鋼板を回転中心軸方向に多数重ねて構成されているが、左側端部110dおよび右側端部110eは、通常の永久磁石同期モータと異なり、所定回転中心軸方向の長さに亘って、鉄などの磁性粉に樹脂などの電気絶縁材でコーティングした粒子(電気絶縁皮膜で覆われた磁性材の粒子)をさらに樹脂をバインダとして圧縮成型した圧粉材115で形成されている。   The motor 100F in the present embodiment is a synchronous motor (IPMSM) using a permanent magnet as described above, and the stator 110B extends from the back yoke 110a and the back yoke 110a radially inward. A slot having a predetermined shape is formed between the teeth 110b and 110b adjacent to each other in the circumferential direction so that the stator coil 111 can be wound around the teeth 110b. As shown in FIG. 10A, the stator 110B of the motor 100F has a left end (the other end of the stator) 110d, a center (the center of the stator) 110c, a right end ( It is divided in the order of one end portion of the stator) 110e. The central portion 110c is configured by stacking a large number of thin electromagnetic steel plates 113, for example, silicon steel plates in the direction of the rotation center axis, like a normal permanent magnet synchronous motor, but the left end portion 110d and the right end portion 110e are Unlike normal permanent magnet synchronous motors, particles coated with an electrical insulating material such as resin on magnetic powder such as iron (particles of magnetic material covered with an electrical insulating film) over the length of the specified rotation center axis Is further formed of a compacted material 115 obtained by compression molding using a resin as a binder.

そして、圧粉材115のバックヨーク部分である圧粉材バックヨーク部115a,115aは、電磁鋼板113のティース部分および圧粉材ティース部115b、115bを合わせてティース110bを構成し、ティース110bをコアとして巻回されたステータコイル111の左方向側(他方側)および右方向側(一方側)の外形端部まで、回転中心軸l(図1参照)に沿って延出させてある。
ちなみに、ステータ110Bの中央部110cと左側端部110d、および中央部110cと右側端部110eとは、対向する面に接着材を塗布して接着させてからティース110bをコアとしてステータコイル111を巻回することにより、互いに固く一体化される。
And the dust material back yoke parts 115a and 115a which are the back yoke parts of the dust material 115 constitute the teeth 110b by combining the teeth part of the electromagnetic steel plate 113 and the dust material teeth parts 115b and 115b, and the teeth 110b. The stator coil 111 wound as a core is extended along the rotation center axis l (see FIG. 1) to the outer end of the left direction side (the other side) and the right direction side (the one side).
Incidentally, the central portion 110c and the left end portion 110d of the stator 110B, and the central portion 110c and the right end portion 110e are coated with an adhesive on the opposing surfaces and bonded, and then the stator coil 111 is wound with the teeth 110b as a core. By turning, they are firmly integrated with each other.

左側端部110dの圧粉材ティース部115bの回転中心軸方向の厚さは、ロータ120の図10における左方向側への回転中心軸方向の移動量が最大状態(軸方向位置が「最大負荷位置」にある状態)のとき、圧粉材ティース部115bの図10の(a)において左側側面(回転中心軸方向)からの磁束B1が電磁鋼板113に到達する前に減衰するに十分な厚さとする。また、右側端部110eの圧粉材ティース部115bの回転中心軸方向の厚さは、ロータ120の図10における右方向側への回転中心軸方向の移動量が最大状態(軸方向位置が「最小負荷位置」にある状態)のとき、圧粉材ティース部115bの図10の(b)において右側側面(回転中心軸方向)からの磁束B2が電磁鋼板113に到達する前に減衰するに十分な厚さとする。   The thickness of the powder material tooth portion 115b of the left end portion 110d in the rotation center axis direction is such that the movement amount of the rotor 120 in the rotation center axis direction to the left side in FIG. 10) of the dust material teeth portion 115b, the magnetic flux B1 from the left side surface (in the direction of the rotation center axis) is thick enough to attenuate before reaching the electromagnetic steel sheet 113. Say it. Further, the thickness of the powder material tooth portion 115b of the right end portion 110e in the rotation center axis direction is such that the movement amount of the rotor 120 in the rotation center axis direction to the right side in FIG. In the state of “minimum load position”, the magnetic flux B2 from the right side surface (in the direction of the rotation center axis) in FIG. 10B of the dust material teeth portion 115b is sufficiently attenuated before reaching the electromagnetic steel sheet 113. Thickness.

ロータ基部7a(図1参照)に固定された筒状体のロータ120は、前記したロータ120A,120B,120C,120D,120Eのいずれでも良い。図10においては、代表的にロータ120Aを示している。
従って、前記したモータ100A〜100Eまでのロータ120A〜120Eの構成の構成についての説明は省略する。
以下では、図10では、ロータ120は( )内に表示したように前記したロータ120Aを例示している。
The cylindrical rotor 120 fixed to the rotor base 7a (see FIG. 1) may be any of the rotors 120A, 120B, 120C, 120D, and 120E. FIG. 10 representatively shows the rotor 120A.
Therefore, the description of the configuration of the rotors 120A to 120E up to the motors 100A to 100E is omitted.
In the following, in FIG. 10, the rotor 120 exemplifies the rotor 120A described above as indicated in parentheses.

ロータ120が図10の(a)に示すように回転中心軸方向の前記した「最大負荷位置」にあるとき、ステータ110Bのティース110bおよびロータ120の界磁極領域120aの対向する内周面と外周面とは回転中心軸方向に100%重なっている(ラップ代100%)。そして、ロータ120の鉄心領域120bが左側(他方側)にはみ出している。ロータ120内の永久磁石123からティース110bへの図10の(a)中、矢印Aで示すように磁束Aは、ロータ120から径方向外方にティース110bに向かって貫通しており、ロータ120の界磁極領域120bの外周面とティース110bの内周面との磁束をやり取りする面積は100%である。   When the rotor 120 is at the “maximum load position” in the direction of the rotation center axis as shown in FIG. 10A, the teeth 110b of the stator 110B and the inner and outer surfaces facing each other of the field pole region 120a of the rotor 120 are opposed. The surface overlaps 100% in the direction of the central axis of rotation (100% wrap allowance). And the iron core area | region 120b of the rotor 120 protrudes on the left side (the other side). In FIG. 10A from the permanent magnet 123 in the rotor 120 to the teeth 110b, the magnetic flux A penetrates radially outward from the rotor 120 toward the teeth 110b. The area for exchanging magnetic flux between the outer peripheral surface of the field pole region 120b and the inner peripheral surface of the tooth 110b is 100%.

しかしながら、永久磁石123から鉄心領域120bにわずかに漏れる磁束が矢印B1で示したように、ステータ110Bの左側端部110dの側面(回転中心軸方向)から入る。これは、ロータ120としてロータ120Eを用いる場合は、特に、鉄心領域120bに含まれる永久磁石127からの磁束によって大きな磁束B1が生じる。磁束B1は、左側端部110dの圧粉材バックヨーク部115aによって、ステータ110Bの中央部110cの電磁鋼板113のバックヨーク部への磁束の回り込みも阻止され、圧粉材ティース部115bを貫通する磁束も、圧粉材115に隣接する電磁鋼板113を回転中心軸方向に貫通しないように減衰されてしまう。   However, the magnetic flux slightly leaking from the permanent magnet 123 to the iron core region 120b enters from the side surface (in the direction of the rotation center axis) of the left end portion 110d of the stator 110B, as indicated by the arrow B1. This is because when the rotor 120E is used as the rotor 120, a large magnetic flux B1 is generated by the magnetic flux from the permanent magnet 127 included in the iron core region 120b. The magnetic flux B1 is prevented from flowing around the back yoke portion of the electromagnetic steel plate 113 at the central portion 110c of the stator 110B by the dust material back yoke portion 115a of the left end portion 110d, and penetrates the dust material teeth portion 115b. The magnetic flux is also attenuated so as not to penetrate the electromagnetic steel sheet 113 adjacent to the dust material 115 in the direction of the rotation center axis.

さらに、左側端部110dの圧粉材バックヨーク部115aは、モータ100Fのステータ110Bを固定するモータケースが、導電部材で構成されている場合に、磁束がモータケースを貫通しないように規制するので、モータケースとの間に渦電流を生じさせてフリクショントルクを生じることを抑制できる。
ちなみに、永久磁石の磁極が逆の場合は、磁束Aの矢印Aは逆向きになる。
Further, the dust material back yoke portion 115a at the left end portion 110d restricts the magnetic flux from penetrating the motor case when the motor case for fixing the stator 110B of the motor 100F is made of a conductive member. It is possible to suppress the generation of friction torque by generating an eddy current between the motor case and the motor case.
Incidentally, when the magnetic poles of the permanent magnets are reversed, the arrow A of the magnetic flux A is reversed.

ロータ120がこの移動可能範囲における「最大負荷位置」にあるとき、圧粉材115より磁束流れが良い中央部110cの電磁鋼板113で構成された部分の能力を最大限に利用することができる。
そして、このような軸方向位置は、モータ100Fに高負荷が要求されるときに効率の良い位置である。
When the rotor 120 is in the “maximum load position” in the movable range, the ability of the portion formed of the electromagnetic steel plate 113 of the central portion 110c that has a better magnetic flux flow than the dust material 115 can be utilized to the maximum.
Such an axial position is an efficient position when a high load is required for the motor 100F.

これに対し、図10の(b)中の矢印Xで示すようにロータ120が回転中心軸方向の移動可能範囲における前記した「最小負荷位置」にあるとき、ステータ110Bのティース110bとロータ120の界磁極領域120aの対向する内周面と外周面との回転中心軸方向の重なりは、例えば、約50%に減少し(ラップ代50%)、重なりが減少した界磁極領域120aの代わりに鉄心領域120bが補償している。   On the other hand, when the rotor 120 is at the “minimum load position” in the movable range in the rotation center axis direction as indicated by an arrow X in FIG. 10B, the teeth 110b of the stator 110B and the rotor 120 The overlap in the rotation center axis direction between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the field pole region 120a facing each other is reduced to, for example, about 50% (lapping margin 50%), and the iron core is used instead of the field pole region 120a in which the overlap is reduced. Region 120b compensates.

そして、図10の(b)に示すように重なり部分の界磁極領域120a内の永久磁石123からティース110bへの磁束Aは、矢印Aで示すように、ロータ120から径方向外方にティース110bに向かって貫通しているが、図10の(b)においてティース110bの内周面と対向して重ならない回転中心軸方向に右側にはみ出した界磁極領域120aの永久磁石123からティース110bへの磁束B2は、ステータ110Bの右側端部110eの圧粉材バックヨーク部115aによって、中央部110cの電磁鋼板113のバックヨーク部への磁束の回り込みを阻止され、右側端部110eの圧粉材ティース部115bを貫通する磁束も、圧粉材115に隣接する中央部110cの電磁鋼板113を回転中心軸方向に貫通しないように減衰されてしまう。   Then, as shown in FIG. 10B, the magnetic flux A from the permanent magnet 123 in the overlapping field pole region 120a to the teeth 110b, as indicated by the arrow A, is radially outward from the rotor 120. 10B, the permanent magnet 123 in the field pole region 120a that protrudes to the right in the direction of the rotation center axis that does not overlap the inner peripheral surface of the tooth 110b in FIG. 10B from the permanent magnet 123 to the tooth 110b. The magnetic flux B2 is prevented from wrapping around the back yoke portion of the electromagnetic steel plate 113 at the center portion 110c by the dust material back yoke portion 115a of the right end portion 110e of the stator 110B, and the dust material teeth of the right end portion 110e are prevented. The magnetic flux penetrating the portion 115b does not penetrate the electromagnetic steel plate 113 of the central portion 110c adjacent to the dust material 115 in the direction of the rotation center axis. It would be attenuated.

さらに、右側端部110eの圧粉材バックヨーク部115aは、モータ100Fのステータ110Bを固定するモータケースが、導電部材で構成されている場合に、磁束がモータケースを貫通しないように規制するので、モータケースとの間に渦電流を生じさせてフリクショントルクを生じることを抑制できる。   Further, the dust material back yoke portion 115a of the right end portion 110e restricts the magnetic flux from penetrating the motor case when the motor case for fixing the stator 110B of the motor 100F is made of a conductive member. It is possible to suppress the generation of friction torque by generating an eddy current between the motor case and the motor case.

また、左側端部110dおよび右側端部110eが、電気絶縁皮膜で覆われた磁性材の粒子を圧粉して固めた圧粉材115で構成されているので、磁束が磁性材の粒子にどの方向から貫通して、その強さが変化しても渦電流特性が方向性を持たない。
さらに、ロータ120の回転中心軸に沿った移動の有無に拘わらず、圧粉材バックヨーク部115aにおける磁路拡大効果により、鉄損を低減することができる。
その結果、ロータ120が回転中心軸方向に「最大負荷位置」から右方向のどの位置に移動しても、ステータ110Bの中央部110cの電磁鋼板113に回転中心軸方向から貫通する磁束が、ほぼゼロに抑制され、その状態でモータ100Fが無負荷で空転されても、つまり、エンジンによる連れ回しを受けても、渦電流を電磁鋼板113に生じることによる鉄損でのフリクショントルクの発生が抑制できる。つまり、モータ100Fの連れ回り時のフリクショントルクを低減するので、車両の燃費向上に寄与する。
そして、このような「最大負荷位置」より右方向側にロータ120がずれた位置は、通常走行におけるモータ100Fに要求される負荷が低いときに効率の良い位置である。
Further, since the left end portion 110d and the right end portion 110e are made of a powder material 115 obtained by compacting particles of magnetic material covered with an electrical insulating film, the magnetic flux is applied to the particles of magnetic material. Even if the strength changes through the direction, the eddy current characteristic does not have directionality.
Furthermore, regardless of whether or not the rotor 120 moves along the rotation center axis, the iron loss can be reduced by the magnetic path expansion effect in the powdered material back yoke portion 115a.
As a result, even if the rotor 120 moves from the “maximum load position” in the rotation center axis direction to any position in the right direction, the magnetic flux penetrating from the rotation center axis direction to the electromagnetic steel sheet 113 of the central portion 110c of the stator 110B is almost equal. Even if the motor 100F is idling with no load in that state, that is, being driven by the engine in that state, generation of friction torque due to iron loss due to generation of eddy current in the electromagnetic steel sheet 113 is suppressed. it can. That is, the friction torque when the motor 100F is rotated is reduced, which contributes to an improvement in the fuel consumption of the vehicle.
The position where the rotor 120 is shifted to the right side from the “maximum load position” is an efficient position when the load required for the motor 100F in normal traveling is low.

まとめると、本実施形態によれば、モータ100Fの回転速度の低い場合や、モータ100Fに要求される必要トルクである出力トルクや回生トルクが大きい場合は、ロータ120の界磁極領域120aの外周面とティース110bの内周面との間の磁束をやり取りする面積を最大にして、必要な動力を供給したり、必要な回生トルクを吸収したりし、モータ100Fをモータ効率の良い状態で運転できる。モータ100Fの回転速度がより高い場合や、モータ100Fに要求される必要トルクである出力トルクや回生トルクが小さい場合は、前記面積を縮小して、回転時の引きずり損失を低減し、モータ100Fをモータ効率の良い状態で運転できる。   In summary, according to the present embodiment, when the rotation speed of the motor 100F is low, or when the output torque and regenerative torque that are required torques of the motor 100F are large, the outer peripheral surface of the field pole region 120a of the rotor 120 The motor 100F can be operated with good motor efficiency by maximizing the area for exchanging magnetic flux between the inner surface of the teeth 110b and the teeth 110b to supply necessary power or absorb necessary regenerative torque. . When the rotation speed of the motor 100F is higher, or when the output torque and the regenerative torque, which are necessary torques required for the motor 100F, are small, the area is reduced to reduce drag loss during rotation. It can be operated with good motor efficiency.

(第3の実施形態の変形例)
なお、本実施形態のモータ100Fのステータ110Bは、電磁鋼板113を積層して構成された中央部110cと、圧粉材115で構成された左側端部110dおよび右側端部110eそれぞれとの間に非磁性材として、磁気抵抗の非常に高い材料、例えば、非磁性ステンレス鋼板を介設させても良い。このようにステータ110Bにおいて非磁性材を挟み込むことにより、中央部110cの電磁鋼板113に回転中心軸方向から貫通する可能性のある磁束を効率よく抑制できる。その結果、ステータ110Bの圧粉材ティース部115bの回転中心軸方向の厚さを低減でき、モータ100Fを回転中心軸方向によりコンパクトに構成できる。
(Modification of the third embodiment)
In addition, the stator 110B of the motor 100F of the present embodiment includes a central portion 110c configured by laminating electromagnetic steel plates 113, and a left end portion 110d and a right end portion 110e each configured by a dust material 115. As the nonmagnetic material, a material having a very high magnetic resistance, for example, a nonmagnetic stainless steel plate may be interposed. Thus, by sandwiching the non-magnetic material in the stator 110B, it is possible to efficiently suppress the magnetic flux that may penetrate through the electromagnetic steel plate 113 of the central portion 110c from the rotation center axis direction. As a result, the thickness of the dust material teeth portion 115b of the stator 110B in the rotation center axis direction can be reduced, and the motor 100F can be configured more compactly in the rotation center axis direction.

《その他の変形例》
第1から第3の実施形態およびその変形例では、ロータ120をロータ軸2の外周に沿って回転中心軸方向に移動させ、ステータ110A,110Bと回転中心軸方向に相対的にずらす構成とし、対向するロータ120A〜120Eの界磁極領域120aとの回転中心軸方向の重なり面積を可変としたが、それに限定されるものではない。ロータ120A〜120Eはロータ軸2に固定し、モータ100A〜100Fのケーシングに固定されたステータ110A,110Bの方をボールベアリング32,34とともにロータ軸に沿って移動させる構成でも良い。
<< Other modifications >>
In the first to third embodiments and the modifications thereof, the rotor 120 is moved in the direction of the rotation center axis along the outer periphery of the rotor shaft 2, and is configured to be relatively shifted from the stators 110A and 110B in the direction of the rotation center axis. Although the overlapping area in the rotation center axis direction with the field pole region 120a of the opposing rotors 120A to 120E is variable, it is not limited thereto. The rotors 120A to 120E may be fixed to the rotor shaft 2 and the stators 110A and 110B fixed to the casings of the motors 100A to 100F may be moved along with the ball bearings 32 and 34 along the rotor shaft.

さらに、第1から第3の実施形態およびその変形例におけるモータ100A〜100Fのロータディスク7を回転中心軸方向に移動する油圧制御ユニット203を、トランスミッションを制御する油圧制御ユニットの一部としても良い。その場合、ロータ軸2の外周面に油圧供給リング44を配置する代わりに、ロータ軸2をトランスミッションの入力軸と一体化して、トランスミッションの入力軸の右端側から、特開平10−252850号公報の図2に記載されているように、トランスミッションのカバーに油路を2つ設けて、油圧をシャフト内油室2aと、フィードパイプ46内に供給するようにしても良い。   Furthermore, the hydraulic control unit 203 that moves the rotor disks 7 of the motors 100A to 100F in the first to third embodiments and the modifications thereof in the direction of the rotation center axis may be part of the hydraulic control unit that controls the transmission. . In that case, instead of arranging the hydraulic pressure supply ring 44 on the outer peripheral surface of the rotor shaft 2, the rotor shaft 2 is integrated with the input shaft of the transmission, and from the right end side of the input shaft of the transmission, Japanese Patent Laid-Open No. 10-252850 As shown in FIG. 2, two oil passages may be provided in the transmission cover so that the hydraulic pressure is supplied into the oil chamber 2 a in the shaft and the feed pipe 46.

また、第1から第3の実施形態およびその変形例では、モータ100A〜100Fを車両の駆動用に用いたとき、ロータ120(120A〜120E)の軸方向位置の制御における目標位置を、エンジン制御ECU201で算出したモータ要求トルク、およびモータ回転角速度にもとづいて、モータ要求トルクおよびモータ回転角速度の二次元マップを参照して算出したがそれに限定されるものではない。モータ要求トルク、またはモータ回転角速度(つまり、エンジン回転速度)にもとづいて、モータ要求トルクまたはモータ回転角速度の一次元マップを参照して目標位置を算出しても良い。   In the first to third embodiments and modifications thereof, when the motors 100A to 100F are used for driving a vehicle, the target position in the control of the axial position of the rotor 120 (120A to 120E) is controlled by the engine control. The calculation is made with reference to the two-dimensional map of the motor request torque and the motor rotation angular velocity based on the motor request torque and the motor rotation angular velocity calculated by the ECU 201, but is not limited thereto. The target position may be calculated with reference to a one-dimensional map of the motor required torque or the motor rotational angular speed based on the motor required torque or the motor rotational angular speed (that is, the engine rotational speed).

さらに、エンジン制御ECU201がトランスミッションを制御するトランスミッション制御ECUと通信回線で結ばれ、トランスミッションのシフト位置を検出するシフト位置検出センサからの信号を受信し、エンジン制御ECU201が、シフト位置、アクセル開度、ブレーキペダルの踏み込み量、車速などから、エンジンブレーキ状態を判定し、モータ要求トルクとして最大の回生トルクを要求するため、ロータ位置制御部201aにおいて、「最大負荷位置」を目標位置として、油圧制御ユニット203に出力させるようにしても良い。
この場合、シフト位置検出センサも、特許請求の範囲に記載の「走行状態取得手段」に含まれる。
Further, the engine control ECU 201 is connected to a transmission control ECU that controls the transmission via a communication line, and receives a signal from a shift position detection sensor that detects a shift position of the transmission. The engine control ECU 201 receives the shift position, the accelerator opening degree, In order to determine the engine brake state from the brake pedal depression amount, vehicle speed, etc., and to request the maximum regenerative torque as the motor required torque, the rotor position control unit 201a sets the “maximum load position” as the target position, and the hydraulic control unit You may make it output to 203.
In this case, the shift position detection sensor is also included in the “running state acquisition unit” recited in the claims.

第1の実施形態から第3の実施形態およびその変形例においては、モータ100A〜100Fは、インナロータ型のラジアルモータとしたが、それに限定されるものではなく、アウタロータ型のラジアルモータでも可能である。   In the first to third embodiments and the modifications thereof, the motors 100A to 100F are inner rotor type radial motors, but are not limited thereto, and may be outer rotor type radial motors. .

2 ロータ軸
2a シャフト内油室
2b,2c,2d,2e,7b,42a,42b,48a,48b 油孔
7 ロータディスク
7a ロータ基部
8 第1のディスク油室
35 ボールスプライン
36 ピストン部材
37 内側シリンダ部材
38 外側シリンダ部材
40 スプリング
42 第1のプラグ
42c,48c 油溝
43 第2のディスク油室
44 油圧供給リング
44a,44b,44c 内周縁
46 フィードパイプ
48 第2のプラグ
49A,49B 油室
100A,100B,100C,100D,100E,100F モータ
110,110A,110B ステータ
110a バックヨーク
110b ティース
110c 中央部
110d 左側端部(他方側端部)
110e 右側端部(一方側端部)
111 ステータコイル(コイル)
113,121,125 電磁鋼板
115 圧粉材
115a 圧粉材バックヨーク部
115b 圧粉材ティース部
120,120A,120B,120C,120D,120E ロータ
120a 界磁極領域
120b 鉄心領域
120b2 凹部
120b1 突部
123,127 永久磁石
126 スリット
130 インバータ部
130a 電動機制御部
130b 発電機制御部
133 バッテリ
201 エンジン制御ECU(走行状態取得手段)
201a ロータ位置制御部(位置制御手段)
203 油圧制御ユニット(位置制御手段)
211 モータ回転角センサ(走行状態取得手段)
213 アクセル開度センサ(走行状態取得手段)
214 位置センサ(位置制御手段)
215 クランクパルスセンサ(走行状態取得手段)
217 車速センサ(走行状態取得手段)
218 ブレーキペダルセンサ(走行状態取得手段)
L 回転中心軸
2 Rotor shaft 2a Shaft oil chamber 2b, 2c, 2d, 2e, 7b, 42a, 42b, 48a, 48b Oil hole 7 Rotor disk 7a Rotor base 8 First disk oil chamber 35 Ball spline 36 Piston member 37 Inner cylinder member 38 Outer cylinder member 40 Spring 42 First plug 42c, 48c Oil groove 43 Second disc oil chamber 44 Hydraulic supply ring 44a, 44b, 44c Inner edge 46 Feed pipe 48 Second plug 49A, 49B Oil chamber 100A, 100B , 100C, 100D, 100E, 100F Motor 110, 110A, 110B Stator 110a Back yoke 110b Teeth 110c Center portion 110d Left end portion (the other end portion)
110e Right end (one end)
111 Stator coil (coil)
113, 121, 125 Magnetic steel sheet 115 Dust material 115a Dust material back yoke part 115b Dust material teeth part 120, 120A, 120B, 120C, 120D, 120E Rotor 120a Field magnetic pole area 120b Iron core area 120b 2 recess 120b 1 protrusion 123, 127 Permanent magnet 126 Slit 130 Inverter unit 130a Electric motor control unit 130b Generator control unit 133 Battery 201 Engine control ECU (running state acquisition means)
201a Rotor position control unit (position control means)
203 Hydraulic control unit (position control means)
211 Motor rotation angle sensor (running state acquisition means)
213 Accelerator opening sensor (running state acquisition means)
214 Position sensor (position control means)
215 Crank pulse sensor (running state acquisition means)
217 Vehicle speed sensor (running state acquisition means)
218 Brake pedal sensor (running state acquisition means)
L Rotation center axis

Claims (9)

回転中心軸の周りに回転可能なロータと、前記ロータの外周面または内周面と対向配置され、コイルを巻回するためのコアとして用いられるティースを有するステータと、を備え、前記ロータに永久磁石を固定して界磁極を構成するモータであって、
前記ロータの前記一方側の部分に界磁極を形成する第1の永久磁石を有する界磁極領域とし、前記一方側と反対側の他方側の部分を鉄心領域とし、
前記ロータは、前記界磁極を前記回転中心軸に沿って一方側に相対的に移動させられるとき、前記ステータと対向する前記ロータの界磁極領域の外周面または内周面と、前記ティースの前記ロータの界磁極領域と対向する内周面または外周面との間の磁束をやり取りする面積を縮小し、
前記ステータが、前記回転中心軸に垂直な面で、前記回転中心軸方向に前記一方側の端から順に、一方側端部と、中央部と、他方側端部とに3区分され、
前記ステータの一方側端部および他方側端部は、電気絶縁皮膜で覆われた磁性材の粒子を圧粉して固めた圧粉材で構成され、
前記ステータの中央部は、電磁鋼板を積層して構成され、
前記ステータの一方側端部と前記中央部との間、および前記ステータの他方側端部と前記中央部との間に、それぞれ非磁性材を介設させることを特徴とするモータ。
A rotor rotatable around a rotation center axis, and a stator having teeth disposed as opposed to an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the rotor and used as a core for winding a coil. A motor that forms a field pole by fixing a magnet,
A field pole region having a first permanent magnet that forms a field pole on the one side portion of the rotor, and a portion on the other side opposite to the one side as an iron core region,
The rotor has an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of a field magnetic pole region of the rotor facing the stator, and when the field magnetic pole is relatively moved to one side along the rotation center axis, and the teeth Reduce the area for exchanging magnetic flux between the inner and outer peripheral surfaces facing the field pole region of the rotor,
The stator is divided into three sections, one end, a center, and the other end, in order from the one end in the direction of the rotation axis in a plane perpendicular to the rotation center axis.
The one end and the other end of the stator are made of a compacted material obtained by compacting particles of magnetic material covered with an electrical insulating film.
The central portion of the stator is configured by laminating electromagnetic steel plates,
A motor comprising a nonmagnetic material interposed between one end portion of the stator and the central portion, and between the other end portion of the stator and the central portion, respectively .
前記ロータの界磁極領域の第1の永久磁石は、周方向に等間隔で埋め込まれ、
前記ロータの前記鉄心領域には、前記第1の永久磁石と同じ周方向の配置の位相で、前記第1の永久磁石より弱い磁力を有する第2の永久磁石を周方向に等間隔に埋め込まれて配置されることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
The first permanent magnets in the field pole region of the rotor are embedded at equal intervals in the circumferential direction,
In the iron core region of the rotor, second permanent magnets having a magnetic force weaker than that of the first permanent magnets are embedded at equal intervals in the circumferential direction at the same circumferential phase as the first permanent magnets. The motor according to claim 1, wherein the motor is arranged.
前記ロータの界磁極領域の第1の永久磁石は、周方向に等間隔で埋め込まれ、
前記ロータの鉄心領域は、前記第1の永久磁石の周方向の配置に対し、電気角を45°遅角させる形状とすることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
The first permanent magnets in the field pole region of the rotor are embedded at equal intervals in the circumferential direction,
The motor according to claim 1, wherein the iron core region of the rotor has a shape that retards an electrical angle by 45 ° with respect to the circumferential arrangement of the first permanent magnet.
前記鉄心領域は、スリット型リラクタンスコアであることを特徴とする請求項3に記載のモータ。   The motor according to claim 3, wherein the iron core region is a slit type reluctan score. 前記鉄心領域は、突極型リラクタンスコアであることを特徴とする請求項3に記載のモータ。   The motor according to claim 3, wherein the iron core region is a salient pole type reluctan score. 前記ステータの一方側端部のバックヨークを、前記一方側に延出させ、前記ステータの他方側端部のバックヨークを前記一方側と反対側の他方側に延出させることを特徴とする請求項に記載のモータ。 The back yoke at one end of the stator extends to the one side, and the back yoke at the other end of the stator extends to the other side opposite to the one side. Item 6. The motor according to Item 5 . 前記ロータの前記回転中心軸に沿った相対位置の移動は、油圧によりなされることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載のモータ。 Movement of the relative position along the axis of rotation of said rotor, a motor as claimed in any one of claims 6, characterized in that it is made by hydraulic pressure. 請求項に記載のモータを車両駆動用モータとして使用し、
前記ロータの前記回転中心軸に沿った相対位置の移動を制御する位置制御手段と、
車両の走行状態を取得する走行状態取得手段と、を備え、
前記位置制御手段は、前記走行状態取得手段が取得した車両の走行状態を示す信号にもとづいて前記相対位置移動を制御することを特徴とするモータの制御装置。
The motor according to claim 7 is used as a vehicle driving motor,
Position control means for controlling movement of a relative position along the rotation center axis of the rotor;
Traveling state acquisition means for acquiring the traveling state of the vehicle,
The position control means controls the movement of the relative position based on a signal indicating the running state of the vehicle obtained by the running state obtaining means.
前記位置制御手段は、前記車両の走行状態としてモータ回転角速度および必要トルクのうちの少なくとも1つを用いて前記相対位置移動を制御することを特徴とする請求項に記載のモータの制御装置。 9. The motor control apparatus according to claim 8 , wherein the position control means controls the movement of the relative position using at least one of a motor rotation angular velocity and a required torque as a running state of the vehicle. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102358198B (en) * 2011-08-24 2013-07-31 南京航空航天大学 Electric vehicle mounted power generation system and control method thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4013448B2 (en) * 2000-05-01 2007-11-28 株式会社デンソー 2-rotor synchronous machine
JP4432868B2 (en) * 2005-10-03 2010-03-17 株式会社デンソー Rotating electric machine
JP2008005637A (en) * 2006-06-23 2008-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Permanent magnet embedded electric motor
JP2008125195A (en) * 2006-11-09 2008-05-29 Toyota Motor Corp Electric motor and hybrid vehicle
JP2008125235A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Toyota Motor Corp Electric motor
JP2008167520A (en) * 2006-12-27 2008-07-17 Toyota Central R&D Labs Inc Rotary electric machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2753739C1 (en) * 2020-11-17 2021-08-23 Общество с ограниченной ответственностью "ЭТК" Fault-tolerant electric machine with stator made of two-phase material

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