JP5573769B2 - Rotating electrical machine apparatus, vehicle driving apparatus, rotating electrical machine control method, and vehicle driving apparatus control method - Google Patents

Rotating electrical machine apparatus, vehicle driving apparatus, rotating electrical machine control method, and vehicle driving apparatus control method Download PDF

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Description

本発明は、第1回転子と第2回転子との間でトルク伝達を行うことが可能な回転電機装置に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine apparatus capable of transmitting torque between a first rotor and a second rotor.

従来より、回転電機として、相対的に回転可能で、且つ同軸上に配された入力軸および出力軸と、入力軸に連結された第1回転子と、出力軸に連結されるとともに、第1回転子の外周に同心的に配される第2回転子と、第2回転子の外周に同心的に配される固定子とを備える構造が周知である。   Conventionally, as a rotating electrical machine, an input shaft and an output shaft that are relatively rotatable and coaxially arranged, a first rotor connected to the input shaft, a first rotor connected to the output shaft, and a first A structure including a second rotor concentrically arranged on the outer circumference of the rotor and a stator arranged concentrically on the outer circumference of the second rotor is well known.

そして、特許文献1には、固定子巻線への通電によって第1回転子に生じる電磁トルクと第2回転子に生じる電磁トルクとを逆向きにすることで、第2回転子に作用するトルクを増幅する技術が開示されている。
特許文献1の回転電機を、ハイブリッド車両の駆動装置に用いるとする。つまり、例えば、入力軸にエンジン軸を接続し、出力軸にトランスミッション軸を接続する。これによれば、エンジン駆動を回転電機によってアシストしてトランスミッション軸を回すことができる。
Patent Document 1 discloses a torque acting on the second rotor by reversing the electromagnetic torque generated in the first rotor and the electromagnetic torque generated in the second rotor by energizing the stator windings. A technique for amplifying the signal is disclosed.
Assume that the rotating electrical machine of Patent Document 1 is used for a drive device of a hybrid vehicle. That is, for example, the engine shaft is connected to the input shaft, and the transmission shaft is connected to the output shaft. According to this, the transmission shaft can be rotated by assisting the engine drive by the rotating electric machine.

特開2010−93998号公報JP 2010-93998 A

ところで、ハイブリッド車両の駆動装置に用いられる回転電機は、エンジンが停止した状態から回転電機によってエンジンを始動させるモード(エンジン再始動モードと呼ぶ)、中でも、エンジンが停止し回転電機だけで車両を駆動するEV走行状態からエンジンを始動させるモードを可能とする駆動状態を実現できることが好ましい。
このエンジン再始動モードがない場合には、別にエンジン始動用のモータを設ける必要が生じたり、エンジン、回転電機、トランスミッション間の係合状態を切替可能な係合手段(クラッチ)が必要になる等、装置や制御が複雑になるからである。
By the way, the rotating electrical machine used in the drive device of the hybrid vehicle is a mode in which the engine is started by the rotating electrical machine from the state where the engine is stopped (referred to as an engine restart mode). In particular, the engine is stopped and the vehicle is driven only by the rotating electrical machine. It is preferable to be able to realize a driving state that enables a mode for starting the engine from the EV traveling state.
When this engine restart mode is not provided, it is necessary to provide a separate motor for starting the engine, or an engagement means (clutch) capable of switching the engagement state between the engine, the rotating electrical machine, and the transmission is required. This is because the device and control become complicated.

エンジン再始動モードでは、エンジンが停止した状態から第2回転子の回転によって第1回転子を回転させてエンジンを連れ回して始動する必要がある。つまり、エンジン再始動モードを可能とする回転電機の駆動状態とは、第1回転子に生じる電磁トルクと第2回転子に生じる電磁トルクとが同じ向きとなる駆動状態である。   In the engine restart mode, it is necessary to start the engine by rotating the first rotor by rotating the second rotor from the state where the engine is stopped. That is, the driving state of the rotating electrical machine that enables the engine restart mode is a driving state in which the electromagnetic torque generated in the first rotor and the electromagnetic torque generated in the second rotor are in the same direction.

しかしながら、特許文献1の回転電機は、第1回転子に生じる電磁トルクと第2回転子に生じる電磁トルクとが逆向きとなる駆動状態にしかならないため、ハイブリッド車両の駆動装置に適用しても、エンジン再始動モードを実現することができない。
なお、特許文献1には、第1回転子に生じる電磁トルクと第2回転子に生じる電磁トルクとが同じ向きとなる駆動状態を実現するための手段について一切記載されていない。
However, the rotating electrical machine disclosed in Patent Document 1 is only in a driving state in which the electromagnetic torque generated in the first rotor and the electromagnetic torque generated in the second rotor are opposite to each other. The engine restart mode cannot be realized.
Patent Document 1 does not describe any means for realizing a driving state in which the electromagnetic torque generated in the first rotor and the electromagnetic torque generated in the second rotor are in the same direction.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第1回転子に生じる電磁トルクと第2回転子に生じる電磁トルクとが同じ向きとなる駆動状態を実現可能な回転電機装置、および、この回転電機装置を利用してエンジン再始動モードを実現可能な車両用駆動装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a rotating electrical machine apparatus capable of realizing a driving state in which the electromagnetic torque generated in the first rotor and the electromagnetic torque generated in the second rotor are in the same direction, And it aims at providing the drive device for vehicles which can realize engine restart mode using this rotating electrical machinery apparatus.

〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の回転電機装置は、同軸上に配された第1回転子、第2回転子、および固定子を有し、径方向または軸方向において第2回転子が第1回転子と固定子との間に配される回転電機と、回転電機の駆動を制御する制御装置とを備える。
[Means of Claim 1]
The rotating electrical machine apparatus according to claim 1 includes a first rotor, a second rotor, and a stator that are coaxially arranged, and the second rotor is a first rotor in a radial direction or an axial direction. A rotating electrical machine arranged between the stator and a control device for controlling driving of the rotating electrical machine is provided.

第2回転子は、第1回転子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第1巻線と、固定子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第2巻線とを有し、第1回転子の極対数をP、固定子の極対数をPとすると、第1巻線の極対数はP、第2巻線の極対数はPである。 The second rotor is wound on the side facing the first rotor and is composed of a multiphase coil, and is wound on the side facing the stator and is composed of a multiphase coil and a second winding that is, the number of pole pairs of the first rotor P 1, the pole pair of the stator and P 2, pole pair of the first winding is P 1, the pole of the second winding logarithm is a P 2.

そして、第1巻線と第2巻線とは、直列、かつ互いに正相順もしくは逆相順に接続されている。
固定子は、多相コイルで構成される固定子巻線を有している。
The first winding and the second winding are connected in series and in the order of normal phase or reverse phase.
The stator has a stator winding composed of multiphase coils.

制御装置は、第1回転子の回転角度を検出する第1回転子角度検出手段と、固定子巻線に多相交流電力を供給するインバータと、インバータに対する駆動指令値を演算する駆動指令値演算手段と、第1回転子および第2回転子の駆動状態として第1駆動状態と第2駆動状態とのいずれか一方を選択する駆動状態選択手段とを備える。
なお、第1駆動状態とは、第1回転子と第2回転子とのトルクが互いに逆向きとなる駆動状態のことである。
第2駆動状態とは、第1回転子と第2回転子とのトルクが互いに同じ向きとなる駆動状態のことである。
また、駆動指令値演算手段が、駆動状態選択手段において選択された駆動状態、および第1回転子の回転角度に基づき、インバータが回転電機に出力する電流の位相指令値を演算する電流位相演算手段を有する。
The control device includes: a first rotor angle detection unit that detects a rotation angle of the first rotor; an inverter that supplies multiphase AC power to the stator winding; and a drive command value calculation that calculates a drive command value for the inverter. And a driving state selection unit that selects one of the first driving state and the second driving state as the driving state of the first rotor and the second rotor.
The first driving state is a driving state in which the torques of the first rotor and the second rotor are opposite to each other.
The second driving state is a driving state in which the torques of the first rotor and the second rotor are in the same direction.
In addition, the drive command value calculation means calculates current phase calculation means for calculating the phase command value of the current output from the inverter to the rotating electrical machine based on the drive state selected by the drive state selection means and the rotation angle of the first rotor. Have

これによれば、固定子巻線への通電電流の電流位相を変えることで、エンジン再始動モードに必要な第2駆動状態を実現することが可能となる。
なお、通常、第1回転子のトルクの向きは、第2回転子の電流状態によって決まるため、本来は第2回転子の電流状態を把握する必要があったが、本手段では、第2回転子の電流状態を検知するセンサを使用することなく、固定子巻線の電流位相を変えるだけで第1駆動状態と第2駆動状態の2種類の駆動状態を実現できる。
According to this, it becomes possible to implement | achieve the 2nd drive state required for engine restart mode by changing the electric current phase of the energization current to a stator coil | winding.
Normally, since the direction of torque of the first rotor is determined by the current state of the second rotor, it was originally necessary to grasp the current state of the second rotor. Two types of driving states, the first driving state and the second driving state, can be realized only by changing the current phase of the stator winding without using a sensor for detecting the current state of the child.

〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の回転電機装置によれば、制御装置は、第1回転子の回転角度に基づき第1回転子の回転速度を演算する第1回転子速度演算手段と、第2回転子の回転速度を検出する第2回転子速度検出手段とを備え、駆動指令値演算手段は、固定子巻線に印加する電圧の基本周波数fsを演算する電圧基本周波数演算手段を有し、電圧基本周波数演算手段は、第1回転子の回転速度と第2回転子の回転速度とに基づいて、基本周波数fsを演算する。これによれば、基本周波数fsが第1回転子および第2回転子の回転数から容易に演算できるので、良好な制御性が得られる。
[Means of claim 2]
According to the rotating electrical machine apparatus of the second aspect, the control device includes a first rotor speed calculation means for calculating the rotation speed of the first rotor based on the rotation angle of the first rotor, and the second rotor. A second rotor speed detecting means for detecting the rotation speed, and the drive command value calculating means has a voltage basic frequency calculating means for calculating a basic frequency fs of the voltage applied to the stator winding, and the voltage basic frequency The calculating means calculates the fundamental frequency fs based on the rotation speed of the first rotor and the rotation speed of the second rotor. According to this, since the fundamental frequency fs can be easily calculated from the rotational speeds of the first rotor and the second rotor, good controllability can be obtained.

〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の回転電機装置では、極対数Pが、極対数Pよりも大きい。
これによれば、外部からの電力供給なしで第1回転子及び第2回転子にトルクを作用させることのできる範囲が高速域まで広がる。
例えば、第1回転子に入力軸を接続し、第2回転子に出力軸を接続し、第1回転子のトルクを第2回転子に伝達させて第2回転子のトルクを増幅させる場合において、外部からの電力供給なしでトルク増幅できる範囲が高速域まで広がる。
[Means of claim 3]
A rotary electric machine according to claim 3, the pole pair number P 1 is greater than the number of pole pairs P 2.
According to this, the range in which torque can be applied to the first rotor and the second rotor without supplying electric power from the outside extends to the high speed range.
For example, when the input shaft is connected to the first rotor, the output shaft is connected to the second rotor, and the torque of the first rotor is transmitted to the second rotor to amplify the torque of the second rotor. The range of torque amplification without external power supply extends to the high speed range.

〔請求項4の手段〕
請求項4に記載の回転電機装置では、固定子が第2回転子の内周に配され、第1回転子が第2回転子の外周に配される。
これによれば、第1回転子と第2回転子の対向面積が大きいため、第1回転子と第2回転子との間で伝達できるトルクの容量が大きくなる。
[Means of claim 4]
In the rotating electrical machine apparatus according to the fourth aspect, the stator is disposed on the inner periphery of the second rotor, and the first rotor is disposed on the outer periphery of the second rotor.
According to this, since the opposing area of the first rotor and the second rotor is large, the capacity of torque that can be transmitted between the first rotor and the second rotor is increased.

〔請求項5の手段〕
請求項5に記載の車両用駆動装置は、請求項1〜4のいずれか1つに記載の回転電機装置と、インバータに電力を供給する蓄電池と、該蓄電池の充電状態を検出する充電状態検出手段とを備え、第1回転子または第2回転子のいずれか一方がエンジン軸に接続され、第1回転子または第2回転子のいずれか他方がトランスミッション軸に接続されている。
そして、駆動状態選択手段は、充電状態検出手段からの充電状態に基づいて、第1駆動状態および第2駆動状態のいずれか一方を選択する。
すなわち、本手段では、請求項1〜4の回転電機装置を用いてハイブリッド車両の車両用駆動装置を構成している。
これにより、エンジンが停止しており、エンジン始動が必要な場合には、回転電機を第2駆動状態とすることで、エンジン軸につながる回転子が停止した状態から、トランスミッション軸につながる回転子を回転させて、エンジンを連れ回すことができる。つまり、回転電機の駆動状態を変えるだけで、エンジン再始動モードを実現できる。
このため、始動用モータを別で設ける必要がなくなる。
[Means of claim 5]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicular drive apparatus. The rotating electrical machine apparatus according to any one of the first to fourth aspects, a storage battery that supplies power to the inverter, and a charge state detection that detects a charge state of the storage battery. Means, and either the first rotor or the second rotor is connected to the engine shaft, and the other of the first rotor or the second rotor is connected to the transmission shaft.
Then, the driving state selection unit selects one of the first driving state and the second driving state based on the charging state from the charging state detection unit.
That is, in this means, a vehicle drive device for a hybrid vehicle is configured by using the rotating electrical machine device according to claims 1 to 4.
Thereby, when the engine is stopped and the engine needs to be started, the rotor connected to the transmission shaft is changed from the state where the rotor connected to the engine shaft is stopped by setting the rotating electric machine to the second drive state. It can be rotated to drive the engine. That is, the engine restart mode can be realized only by changing the driving state of the rotating electrical machine.
This eliminates the need for a separate starting motor.

〔請求項6の手段〕
請求項6に記載の車両用駆動装置は、加速要求度を算出する加速要求度演算手段を備え、駆動状態選択手段は、蓄電池の充電状態が所定レベル以上であるという第1条件と、加速要求度が所定レベル未満であるという第2条件との少なくともいずれか1つを満たしていない場合で、且つエンジンが停止状態である場合に、第2駆動状態を選択する。
これによれば、加速要求度の大小を反映させて、第1、第2駆動状態を選択することができる。
[Means of claim 6]
The vehicle drive device according to claim 6 includes acceleration request degree calculation means for calculating an acceleration request degree, wherein the drive state selection means includes a first condition that the state of charge of the storage battery is equal to or higher than a predetermined level, and an acceleration request. The second drive state is selected when at least one of the second conditions that the degree is less than the predetermined level is not satisfied and when the engine is stopped.
According to this, the first and second drive states can be selected by reflecting the magnitude of the acceleration request degree.

〔請求項7の手段〕
本手段は、以下のような構成の回転電機の制御方法に関する。
回転電機は、同軸上に配された第1回転子、第2回転子、及び固定子を備え、第2回転子は、径方向または軸方向において第1回転子と固定子との間に配されており、第1回転子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第1巻線と、固定子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第2巻線とを有し、第1回転子の極対数をP、固定子の極対数をPとすると、第1巻線の極対数はP、第2巻線の極対数はPであり、第1巻線と第2巻線とは、直列、かつ互いに正相順もしくは逆相順に接続されている。固定子は、多相コイルで構成される固定子巻線を有している。
[Means of Claim 7]
This means relates to a method for controlling a rotating electrical machine having the following configuration.
The rotating electrical machine includes a first rotor, a second rotor, and a stator that are coaxially arranged, and the second rotor is disposed between the first rotor and the stator in a radial direction or an axial direction. A first winding wound on the side facing the first rotor and configured with a multiphase coil, and wound on the side facing the stator and configured with a multiphase coil If the number of pole pairs of the first rotor is P 1 and the number of pole pairs of the stator is P 2 , the number of pole pairs of the first winding is P 1 , and the number of pole pairs of the second winding is a P 2, a first winding and the second winding, in series, and is connected to the positive phase sequence or reverse phase order with each other. The stator has a stator winding composed of multiphase coils.

本制御方法は、第1回転子および第2回転子の駆動状態として、第1駆動状態と第2駆動状態のいずれか一方を選択する駆動状態選択ステップと、固定子巻線に多相交流電力を供給するインバータへの駆動指令値を演算する駆動指令値演算ステップとを備える。
そして、駆動指令値演算ステップは、駆動状態選択ステップにおいて選択された駆動状態、および第1回転子の回転角度に基づいて、インバータが回転電機に出力する電流の位相指令値を演算する。
これによれば、請求項1と同様の作用効果を奏する。
This control method includes a driving state selection step of selecting one of a first driving state and a second driving state as driving states of the first rotor and the second rotor, and multiphase AC power in the stator winding. A drive command value calculating step for calculating a drive command value for an inverter that supplies the drive command value.
In the drive command value calculation step, the phase command value of the current output from the inverter to the rotating electrical machine is calculated based on the drive state selected in the drive state selection step and the rotation angle of the first rotor.
According to this, there exists an effect similar to Claim 1.

〔請求項8の手段〕
請求項8に記載の回転電機の制御方法によれば、駆動指令値演算ステップにおいて、第1回転子の回転速度と第2回転子の回転速度とに基づいて、固定子巻線に印加する電圧の基本周波数fsを演算することを特徴とする。
これによれば、請求項2と同様の作用効果を奏する。
[Means of Claim 8]
According to the control method for a rotating electrical machine according to claim 8, in the drive command value calculation step, the voltage applied to the stator winding based on the rotation speed of the first rotor and the rotation speed of the second rotor. The fundamental frequency fs is calculated.
According to this, there exists an effect similar to Claim 2.

〔請求項9の手段〕
本手段は、以下のような構成の車両用駆動装置の制御方法に関する。
車両用駆動装置は、同軸上に配された第1回転子、第2回転子、および固定子を備え、第2回転子は、径方向または軸方向において第1回転子と固定子との間に配されており、第1回転子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第1巻線と、固定子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第2巻線とを有し、第1回転子の極対数をP、固定子の極対数をPとすると、第1巻線の極対数はP、第2巻線の極対数はPであり、第1巻線と第2巻線とは、直列、かつ互いに正相順もしくは逆相順に接続され、固定子が多相コイルで構成される固定子巻線を有している回転電機を具備する。
加えて、固定子巻線に多相交流電力を供給するインバータ、および、インバータに電力を供給する蓄電池を具備する。
そして、第1回転子または第2回転子のいずれか一方がエンジン軸に接続され、第1回転子または第2回転子のいずれか他方がトランスミッション軸に接続されている。
[Means of Claim 9]
This means relates to a control method for a vehicle drive device having the following configuration.
The vehicle drive device includes a first rotor, a second rotor, and a stator arranged on the same axis, and the second rotor is located between the first rotor and the stator in a radial direction or an axial direction. A first winding wound on the side facing the first rotor and composed of a multiphase coil, and wound on the side facing the stator and composed of a multiphase coil and a second winding that is, the number of pole pairs of the first rotor P 1, the pole pair of the stator and P 2, pole pair of the first winding is P 1, the pole of the second winding logarithm is P 2, a first winding and the second winding, in series, and is connected to the positive phase sequence or reverse phase order with each other, the stator has a stator winding composed of a polyphase coil A rotating electric machine.
In addition, an inverter for supplying multiphase AC power to the stator windings and a storage battery for supplying power to the inverter are provided.
One of the first rotor and the second rotor is connected to the engine shaft, and the other of the first rotor and the second rotor is connected to the transmission shaft.

本手段の制御方法は、蓄電池の充電状態に基づいて、第1回転子および第2回転子の駆動状態として、第1回転子と第2回転子とのトルクが互いに逆向きの第1駆動状態と、第1回転子と第2回転子とのトルクが互いに同じ向きの第2駆動状態とのいずれか一方を選択する駆動状態選択ステップと、インバータへの駆動指令値を演算する駆動指令値演算ステップとを備える。
そして、駆動指令値演算ステップは、駆動状態選択ステップにおいて選択された駆動状態、および第1回転子の回転角度に基づいて、インバータが回転電機に出力する電流の位相指令値を演算する。
The control method of this means is the first driving state in which the torques of the first rotor and the second rotor are opposite to each other as the driving states of the first rotor and the second rotor based on the state of charge of the storage battery. And a drive state selection step for selecting one of the second drive states in which the torques of the first rotor and the second rotor are in the same direction, and a drive command value calculation for calculating a drive command value for the inverter Steps.
In the drive command value calculation step, the phase command value of the current output from the inverter to the rotating electrical machine is calculated based on the drive state selected in the drive state selection step and the rotation angle of the first rotor.

〔請求項10〕
請求項10に記載の車両用駆動装置の制御方法では、駆動状態選択ステップにおいて、蓄電池の充電状態が所定レベル以上であるという第1条件と、加速要求度が所定レベル未満であるという第2条件との少なくともいずれか1つを満たしていない場合で、且つエンジンが停止状態である場合に、第2駆動状態を選択する。
[Claim 10]
In the control method for a vehicle drive device according to claim 10, in the driving state selection step, a first condition that the state of charge of the storage battery is equal to or higher than a predetermined level and a second condition that the degree of acceleration request is lower than the predetermined level. The second drive state is selected when at least one of the following conditions is not satisfied and the engine is stopped.

回転電機の全体構成図である(実施例1)。1 is an overall configuration diagram of a rotating electrical machine (Example 1). FIG. 回転電機の主要部を表す1/4モデル図である(実施例1)。(Example 1) which is a 1/4 model figure showing the principal part of a rotary electric machine. 回転電機装置の全体構成を説明する模式図である(実施例1)。It is a schematic diagram explaining the whole structure of a rotary electric machine apparatus (Example 1). 回転電機の制御装置の構成を示すブロック図である(実施例1)。1 is a block diagram illustrating a configuration of a control device for a rotating electrical machine (Example 1). FIG. 固定子巻線に通電する電流位相と第1、第2回転子の電磁トルクとの関係を示す図である(実施例1)。(Example 1) which is a figure which shows the relationship between the electric current phase energized to a stator winding | coil and the electromagnetic torque of a 1st, 2nd rotor. (a)はA状態(第1駆動状態)における各回転子のトルクを説明する説明図であり、(b)はB状態(第2駆動状態)における各回転子のトルクを説明する説明図である(実施例1)。(A) is explanatory drawing explaining the torque of each rotor in A state (1st drive state), (b) is explanatory drawing explaining the torque of each rotor in B state (2nd drive state). There is (Example 1). A状態における回転電機の磁力線を用いた磁束分布図である(実施例1)。(Example 1) which is a magnetic flux distribution diagram using the magnetic force line of the rotary electric machine in A state. B状態における回転電機の磁力線を用いた磁束分布図である(実施例1)。(Example 1) which is a magnetic flux distribution diagram using the magnetic force line of the rotary electric machine in B state. C状態(第1駆動状態)における回転電機の磁力線を用いた磁束分布図である(実施例1)。(Example 1) which is a magnetic flux distribution diagram using the magnetic force line of the rotary electric machine in C state (1st drive state). 回転電機の駆動状態をまとめた図表である(実施例1)。It is the table | surface which put together the drive state of the rotary electric machine (Example 1). 基本周波数fsと第2回転子の回転数Nとの関係を示す図である(実施例1、2)。Is a diagram showing the relationship between the rotational speed N 2 of the fundamental frequency fs and the second rotor (Examples 1 and 2). 車両用駆動装置の全体構成図である(実施例1)。1 is an overall configuration diagram of a vehicle drive device (Example 1); FIG. MG−ECUが実行する処理の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the process which MG-ECU performs. 回転電機装置の全体構成を説明する模式図である(実施例3)。(Example 3) which is a schematic diagram explaining the whole structure of a rotary electric machine apparatus. 車両用駆動装置の概略構成図である(実施例4)。(Example 4) which is a schematic block diagram of the vehicle drive device. 回転電機の駆動状態をまとめた図表である(実施例4)。10 is a table summarizing driving states of a rotating electrical machine (Example 4). 車両用駆動装置の概略構成図である(実施例5)。(Example 5) which is a schematic block diagram of the vehicle drive device. 回転電機の制御装置の構成を示すブロック図である(変形例)。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of a rotary electric machine (modification).

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.

〔実施例1〕
〔実施例1の構成〕
実施例1を図1〜図13を用いて説明する。
本実施例の車両用駆動装置1は、図12に示すように、車両のエンジンEとトランスミッションTとの間で動力伝達可能な回転電機装置2を備えている。
[Example 1]
[Configuration of Example 1]
A first embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 12, the vehicle drive device 1 of the present embodiment includes a rotating electrical machine device 2 that can transmit power between an engine E and a transmission T of the vehicle.

まず、図1〜図11を用いて、回転電機装置2の構成について説明する。
回転電機装置2は、相対的に回転可能で、且つ同軸上に配された入力軸3および出力軸4と、入力軸3および出力軸4に対して同軸上に配された第1回転子7、第2回転子8、および固定子9を有する回転電機2Aと、回転電機2Aの駆動を制御する制御装置2Bとを備える。
本実施例の回転電機2Aは、第1回転子7の外周に第2回転子8が配され、第2回転子8の外周に固定子9が配されて、第1回転子7と第2回転子8との間、および第2回転子8と固定子9との間に径方向のエアギャップを有するインナーロータ型となっている。
First, the structure of the rotary electric machine apparatus 2 is demonstrated using FIGS.
The rotating electrical machine apparatus 2 is relatively rotatable and has an input shaft 3 and an output shaft 4 that are coaxially arranged, and a first rotor 7 that is coaxially arranged with respect to the input shaft 3 and the output shaft 4. , A rotating electrical machine 2A having a second rotor 8 and a stator 9, and a control device 2B for controlling driving of the rotating electrical machine 2A.
In the rotating electrical machine 2A of the present embodiment, a second rotor 8 is disposed on the outer periphery of the first rotor 7, a stator 9 is disposed on the outer periphery of the second rotor 8, and the first rotor 7 and the second rotor It is an inner rotor type having a radial air gap between the rotor 8 and between the second rotor 8 and the stator 9.

第1回転子7は、表面磁石型回転子である。
すなわち、図2に示すように、円筒状の回転子鉄心10の外周面に、外側がS極の永久磁石11と、外側がN極の永久磁石12とが周方向に交互に配置されている。そして、第1回転子7は、外部からの動力が入力される入力軸3と一体的に回転可能に連結されている。
なお、第1回転子7は、同期モータに用いられるタイプの回転子であればよく、特に限定されず、例えば、埋め込み磁石型であってもよい。回転子鉄心10は、例えば、複数枚の薄板鉄板を積層して形成されている。
The first rotor 7 is a surface magnet type rotor.
That is, as shown in FIG. 2, on the outer peripheral surface of the cylindrical rotor core 10, the S-pole permanent magnets 11 on the outside and the N-pole permanent magnets 12 on the outside are alternately arranged in the circumferential direction. . And the 1st rotor 7 is connected with the input shaft 3 into which the motive power from the outside is input so that rotation is integral.
The first rotor 7 is not particularly limited as long as it is a type of rotor used for a synchronous motor, and may be, for example, an embedded magnet type. The rotor core 10 is formed, for example, by laminating a plurality of thin steel plates.

第2回転子8は、図2に示すように、円筒状の回転子鉄心15と、この回転子鉄心15の内周側、つまり第1回転子7と対向する側に巻装される第1巻線16と、回転子鉄心15の外周側、つまり固定子9と対向する側に巻装される第2巻線17とを有する。
そして、第2回転子8は、動力が外部へ出力される出力軸4と一体的に回転可能に連結されている。
As shown in FIG. 2, the second rotor 8 is wound around a cylindrical rotor core 15 and an inner peripheral side of the rotor core 15, that is, a side facing the first rotor 7. The winding 16 has a second winding 17 wound on the outer peripheral side of the rotor core 15, that is, on the side facing the stator 9.
And the 2nd rotor 8 is connected with the output shaft 4 from which motive power is output outside so that rotation is possible integrally.

回転子鉄心15は、例えば、複数枚の薄板鉄板を積層して形成され、その内周側には、第1回転子7の極対数Pに対応したスロット20が形成されており、外周側には、固定子9の極対数Pに対応したスロット21が形成されている。本実施例では、第1回転子7の極対数Pは4であり、固定子9の極対数Pは8である。
このため、図2に示すように、回転子鉄心15の内周側には、極対数4に対して、一相一極当たり1スロットとなる計24個のスロット20が設けられている。なお、図2では、1/4円部分のみを示している。また、回転子鉄心15の外周側には、極対数8に対して、一相一極当たり1スロットとなる計48個のスロット21が設けられている。
The rotor core 15 is formed, for example, by laminating a plurality of thin steel plates, and a slot 20 corresponding to the number of pole pairs P 1 of the first rotor 7 is formed on the inner peripheral side thereof. Are formed with slots 21 corresponding to the number of pole pairs P 2 of the stator 9. In the present embodiment, the number of pole pairs P 1 of the first rotor 7 is 4, and the number of pole pairs P 2 of the stator 9 is 8.
Therefore, as shown in FIG. 2, a total of 24 slots 20 are provided on the inner peripheral side of the rotor core 15, with one pole per one pole for each pole pair number of 4. In FIG. 2, only the quarter circle portion is shown. Further, on the outer peripheral side of the rotor core 15, a total of 48 slots 21, which is one slot per pole per phase, are provided for the number of pole pairs of 8.

第1巻線16は、三相のコイルをスター結線して構成され、回転子鉄心15の内周側に設けられた24個のスロット20に挿入されている。
第2巻線17は、第1巻線16と同じく三相のコイルをスター結線して構成され、回転子鉄心15の外周側に設けられた48個のスロット21に挿入されている。
また、第1巻線16と第2巻線17とは、互いに、直列かつ逆相順に接続されている。すなわち、図3に示す様に、例えば、第2回転子8の回転方向を基準として見た場合に、三相のうち二相(図3ではV相とW相)のコイルを入れ替えて、逆相関係になるように接続されている。
The first winding 16 is configured by star connection of three-phase coils, and is inserted into 24 slots 20 provided on the inner peripheral side of the rotor core 15.
Similarly to the first winding 16, the second winding 17 is configured by star connection of three-phase coils, and is inserted into 48 slots 21 provided on the outer peripheral side of the rotor core 15.
The first winding 16 and the second winding 17 are connected to each other in series and in reverse phase. That is, as shown in FIG. 3, for example, when the rotation direction of the second rotor 8 is viewed as a reference, two of the three phases (the V phase and the W phase in FIG. 3) are replaced, and They are connected so as to be in a phase relationship.

固定子9は、例えば、複数枚の薄板鉄板を積層して形成される固定子鉄心24と、この固定子鉄心24に巻装される固定子巻線25とを有する。
本実施例では、固定子9の極対数Pは8であり、固定子鉄心24には、一相一極当たり1スロットとなる計48個のスロット26が形成され、スロット26に固定子巻線25が挿入されている。固定子巻線25は、例えば、スター結線された三相コイルであり、三相コイルの各端子はインバータ29に接続されている。
インバータ29は、固定子巻線25への電力供給源である蓄電池30と固定子巻線25との間で電力変換を行う装置である。
The stator 9 includes, for example, a stator core 24 formed by laminating a plurality of thin steel plates, and a stator winding 25 wound around the stator core 24.
In the present embodiment, the number of pole pairs P 2 of the stator 9 is 8, and the stator core 24 is formed with a total of 48 slots 26, one slot per pole per phase. Line 25 is inserted. The stator winding 25 is, for example, a star-connected three-phase coil, and each terminal of the three-phase coil is connected to the inverter 29.
The inverter 29 is a device that performs power conversion between the storage battery 30 that is a power supply source to the stator winding 25 and the stator winding 25.

制御装置2Bは、図4に示すように、第1回転子7の回転角度を検出する第1回転子角度検出手段31と、第1回転子7の回転角度に基づき第1回転子7の回転速度を演算する第1回転子速度演算手段32と、第2回転子8の回転速度を検出する第2回転子速度検出手段33と、インバータ29と、インバータ29に対する駆動指令値を演算する駆動指令値演算手段34と、第1回転子7および第2回転子8の駆動状態を選択する駆動状態選択手段35とを備える。   As shown in FIG. 4, the control device 2 </ b> B includes a first rotor angle detection unit 31 that detects the rotation angle of the first rotor 7, and the rotation of the first rotor 7 based on the rotation angle of the first rotor 7. The first rotor speed calculating means 32 for calculating the speed, the second rotor speed detecting means 33 for detecting the rotation speed of the second rotor 8, the inverter 29, and the drive command for calculating the drive command value for the inverter 29 Value calculation means 34 and drive state selection means 35 for selecting the drive states of the first rotor 7 and the second rotor 8 are provided.

第1回転子角度検出手段31は、第1回転子7の回転角度を検出する回転角センサである。
第2回転子速度検出手段33は、例えば、第2回転子8の回転角度を検出する回転角センサと、この回転角センサの出力に基づいて第2回転子8の回転速度を演算する演算部とからなっている。
The first rotor angle detection means 31 is a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the first rotor 7.
The second rotor speed detection means 33 is, for example, a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the second rotor 8, and a calculation unit that calculates the rotation speed of the second rotor 8 based on the output of the rotation angle sensor. It is made up of.

第1回転子速度演算手段32、第2回転子速度検出手段33の演算部、駆動指令値演算手段34、駆動状態選択手段35は、例えば、回転電機2Aに接続されるECU(電子制御ユニット)内に設けられている。つまり、回転電機2Aに接続されるECUが、第1回転子速度演算手段32、第2回転子速度検出手段33の演算部、駆動指令値演算手段34、駆動状態選択手段35として機能する。   The calculation unit of the first rotor speed calculation unit 32, the second rotor speed detection unit 33, the drive command value calculation unit 34, and the drive state selection unit 35 are, for example, an ECU (electronic control unit) connected to the rotating electrical machine 2A. Is provided inside. That is, the ECU connected to the rotating electrical machine 2 </ b> A functions as the first rotor speed calculation unit 32, the calculation unit of the second rotor speed detection unit 33, the drive command value calculation unit 34, and the drive state selection unit 35.

駆動指令値演算手段34は、インバータ29が回転電機2Aに出力する電流(インバータ出力電流)の位相指令値を演算する電流位相演算手段34aと、固定子巻線25に印加する電圧の基本周波数(以下、電圧基本周波数fsと呼ぶ)を演算する電圧基本周波数演算手段34bと、インバータ出力電流の振幅を演算する電流振幅演算手段34cとを有している。   The drive command value calculation means 34 includes a current phase calculation means 34a for calculating a phase command value of a current (inverter output current) output from the inverter 29 to the rotating electrical machine 2A, and a basic frequency (a frequency applied to the stator winding 25). (Hereinafter referred to as voltage basic frequency fs) and voltage basic frequency calculating means 34b for calculating the amplitude of the inverter output current.

そして、電流位相演算手段34aは、駆動状態選択手段35において選択された駆動状態、および、第1回転子角度検出手段31から出力される第1回転子7の回転角度に基づいて、インバータ出力電流の位相指令値を演算する。
また、電圧基本周波数演算手段34bは、第1回転子速度演算手段32から出力される第1回転子7の回転速度と、第2回転子速度検出手段33から出力される第2回転子8の回転速度とに基づいて、電圧基本周波数fsを演算する。
また、電流振幅演算手段34cは、例えば、要求される出力トルクの大きさに応じて振幅を演算する。
駆動状態選択手段35、電流位相演算手段34a、電圧基本周波数演算手段34bについては、後にさらに詳しく説明する。
Then, the current phase calculation unit 34a is configured to output the inverter output current based on the drive state selected by the drive state selection unit 35 and the rotation angle of the first rotor 7 output from the first rotor angle detection unit 31. The phase command value is calculated.
In addition, the voltage basic frequency calculation means 34 b includes the rotation speed of the first rotor 7 output from the first rotor speed calculation means 32 and the second rotor 8 output from the second rotor speed detection means 33. Based on the rotation speed, the voltage basic frequency fs is calculated.
Moreover, the current amplitude calculation means 34c calculates an amplitude according to the magnitude | size of the output torque requested | required, for example.
The drive state selection means 35, current phase calculation means 34a, and voltage basic frequency calculation means 34b will be described in more detail later.

ここで、電流位相の制御による駆動状態の変移について説明する。
図5は、入力軸3が0rpm、出力軸4が1000rpmである条件下において、固定子巻線25に通電する電流(インバータ電流)の位相を変えたときの、第1回転子7に生じる電磁トルクTq1と、第2回転子8に生じる電磁トルクTq2の変化を示す図である。なお、入力軸3及び出力軸4の回転方向(正転方向)は反時計回りであり、反時計回りを正側とする。
図5に示すように、電流位相を変えることで、回転電機2Aの駆動状態がA〜Cの3つの状態となることが分かる。
Here, the transition of the driving state by the control of the current phase will be described.
FIG. 5 shows electromagnetic waves generated in the first rotor 7 when the phase of the current (inverter current) applied to the stator winding 25 is changed under the condition that the input shaft 3 is 0 rpm and the output shaft 4 is 1000 rpm. It is a figure which shows the change of torque Tq1 and the electromagnetic torque Tq2 which arises in the 2nd rotor 8. FIG. Note that the rotation direction (forward rotation direction) of the input shaft 3 and the output shaft 4 is counterclockwise, and the counterclockwise rotation is the positive side.
As shown in FIG. 5, it can be seen that the driving state of the rotating electrical machine 2 </ b> A becomes three states A to C by changing the current phase.

A状態とは、第1回転子7のトルクTq1が負で、第2回転子8のトルクTq2が正となる状態のことである。すなわち、図6(a)に示すように、第1回転子7のトルクTq1が時計周りに生じ、第2回転子8のトルクTq2が反時計回りに生じ、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8のトルクTq2とが互いに逆向きとなる状態のことである。   The A state is a state where the torque Tq1 of the first rotor 7 is negative and the torque Tq2 of the second rotor 8 is positive. That is, as shown in FIG. 6A, the torque Tq1 of the first rotor 7 is generated clockwise, the torque Tq2 of the second rotor 8 is generated counterclockwise, and the torque Tq1 of the first rotor 7 This is a state in which the torque Tq2 of the second rotor 8 is opposite to each other.

図7は、A状態における回転電機2Aの磁束分布を磁力線を用いて示したものである。この磁束分布からも、第1回転子7のトルクTq1が時計周りに生じ、第2回転子8のトルクTq2が反時計回りに生じている様子がわかる。   FIG. 7 shows the magnetic flux distribution of the rotating electrical machine 2A in the A state using magnetic lines of force. It can be seen from this magnetic flux distribution that the torque Tq1 of the first rotor 7 is generated clockwise and the torque Tq2 of the second rotor 8 is generated counterclockwise.

B状態とは、第1回転子7のトルクTq1および第2回転子8のトルクTq2がともに正となる状態のことである。すなわち、図6(b)に示すように、第1回転子7のトルクTq1および第2回転子8のトルクTq2がともに反時計回りに生じ、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8のトルクTq2とが互いに同じ向きとなる状態のことである。   The B state is a state where the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are both positive. That is, as shown in FIG. 6B, both the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are generated counterclockwise, and the torque Tq1 of the first rotor 7 and the second rotor 7 8 torques Tq2 are in the same direction.

図8は、B状態における回転電機2Aの磁束分布を磁力線を用いて示したものである。この磁束分布からも、第1回転子7のトルクTq1および第2回転子8のトルクTq2がともに反時計回りに生じている様子がわかる。   FIG. 8 shows the magnetic flux distribution of the rotating electrical machine 2A in the B state using magnetic lines of force. From this magnetic flux distribution, it can be seen that both the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are generated counterclockwise.

C状態とは、第1回転子7のトルクTq1が正で、第2回転子8のトルクTq2が負となる状態のことである。すなわち、第1回転子7のトルクTq1が反時計周りに生じ、第2回転子8のトルクTq2が時計回りに生じ、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8のトルクTq2とが互いに逆向きとなる状態のことである。   The C state is a state in which the torque Tq1 of the first rotor 7 is positive and the torque Tq2 of the second rotor 8 is negative. That is, the torque Tq1 of the first rotor 7 is generated counterclockwise, the torque Tq2 of the second rotor 8 is generated clockwise, and the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are It is a state where they are opposite to each other.

図9は、C状態における回転電機2Aの磁束分布を磁力線を用いて示したものである。この磁束分布からも、第1回転子7のトルクTq1が反時計周りに生じ、第2回転子8のトルクTq2が時計回りに生じている様子がわかる。   FIG. 9 shows the magnetic flux distribution of the rotating electrical machine 2A in the C state using magnetic field lines. It can be seen from this magnetic flux distribution that the torque Tq1 of the first rotor 7 is generated counterclockwise and the torque Tq2 of the second rotor 8 is generated clockwise.

ここで、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8のトルクTq2とが互いに逆向きとなる駆動状態を第1駆動状態とし、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8のトルクTq2とが互いに同じ向きとなる駆動状態を第2駆動状態と呼ぶ。   Here, the driving state in which the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are opposite to each other is referred to as a first driving state, and the torque Tq1 of the first rotor 7 and the second rotor 8 are The driving state in which the torques Tq2 are in the same direction is referred to as a second driving state.

図10に、各状態でのトルクの釣り合い関係を示す。
まず、第1駆動状態(A状態、C状態)では、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8とのトルクTq2とが互いに逆向きで、且つ、入力軸3と連結する第1回転子7のトルクTq1と固定子9のトルクTq3との和が、出力軸4と連結する第2回転子8のトルクTq2と釣り合っている。
また、C状態では、A状態とは逆側にトルクが作用する。
FIG. 10 shows the balance of torque in each state.
First, in the first driving state (A state, C state), the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are opposite to each other and are connected to the input shaft 3. The sum of the torque Tq1 of the rotor 7 and the torque Tq3 of the stator 9 is balanced with the torque Tq2 of the second rotor 8 connected to the output shaft 4.
In the C state, torque acts on the opposite side to the A state.

そして、第2駆動状態(B状態)では、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8とのトルクTq2が互いに同じ向きで、且つ、入力軸3と連結する第1回転子7のトルクTq1と、出力軸4と連結する第2回転子8のトルクTq2との和が、固定子9のトルクTq3と釣り合っている。   In the second drive state (B state), the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are in the same direction and are connected to the input shaft 3. The sum of the torque Tq1 and the torque Tq2 of the second rotor 8 connected to the output shaft 4 is balanced with the torque Tq3 of the stator 9.

駆動状態選択手段35は、回転電機2Aの駆動状態を上述した第1駆動状態および第2駆動状態のいずれか一方に選択するものである。つまり、駆動状態選択手段35は、第1回転子7および第2回転子8の駆動状態を、第1駆動状態もしくは第2駆動状態のいずれにするのかを選択して指令する部分である。   The drive state selection means 35 selects the drive state of the rotating electrical machine 2A as one of the first drive state and the second drive state described above. That is, the drive state selection means 35 is a part that selects and commands whether the drive state of the first rotor 7 and the second rotor 8 is the first drive state or the second drive state.

そして、電流位相演算手段34aは、駆動状態選択手段35において選択された駆動状態、および、第1回転子角度検出手段31からの出力(第1回転子7の回転角度)に応じて、インバータ出力電流の位相指令値を演算する。
例えば、駆動状態選択手段35において第1駆動状態が選択された場合、電流位相演算手段34aにおいて、第1駆動状態となるようなインバータ出力電流の位相指令値が演算され、この位相指令値がインバータ29へ送信される。なお、第1回転子角度検出手段31からの出力は、位相指令値を演算するに際して、第1回転子7の位置を把握するために用いられる。
Then, the current phase calculation means 34a outputs an inverter output in accordance with the drive state selected by the drive state selection means 35 and the output from the first rotor angle detection means 31 (rotation angle of the first rotor 7). Calculate the current phase command value.
For example, when the first drive state is selected by the drive state selection means 35, the current phase calculation means 34a calculates the phase command value of the inverter output current that will be in the first drive state, and this phase command value is the inverter 29. The output from the first rotor angle detection means 31 is used to grasp the position of the first rotor 7 when calculating the phase command value.

次に、固定子巻線25の電圧基本周波数fsの制御について、図4、図11を用いて説明する。
電圧基本周波数演算手段34bは、第1回転子速度演算手段32から出力される第1回転子7の回転速度と、第2回転子速度検出手段33から出力される第2回転子8の回転速度とに基づいて、電圧基本周波数fsを演算する。
以下に、電圧基本周波数fsの演算方法について詳述する。
Next, control of the voltage basic frequency fs of the stator winding 25 will be described with reference to FIGS. 4 and 11.
The voltage basic frequency calculation means 34 b is a rotation speed of the first rotor 7 output from the first rotor speed calculation means 32 and a rotation speed of the second rotor 8 output from the second rotor speed detection means 33. Based on the above, the voltage fundamental frequency fs is calculated.
Hereinafter, a method for calculating the voltage basic frequency fs will be described in detail.

電圧基本周波数fsは、
fs=(P+P)n−P・・・式(1)
の関係式によって制御される。ここで、nは第1回転子7の回転速度と比例関係にある回転数(r/sec)であり、nは第2回転子8の回転速度と比例関係にある回転数(r/sec)である。
The voltage fundamental frequency fs is
fs = (P 1 + P 2 ) n 2 −P 1 n 1 Formula (1)
It is controlled by the relational expression. Here, n 1 is the rotation speed (r / sec) proportional to the rotation speed of the first rotor 7, and n 2 is the rotation speed (r / sec) proportional to the rotation speed of the second rotor 8. sec).

なお、この式(1)は、以下のように導き出せる。
まず、第1回転子7と第2回転子8との間の周波数、つまり、第1巻線16に生じる電流の周波数f1は、
f1=P−P・・・式(2)
で表わされる。
次に、第2回転子8と固定子9との間の周波数、つまり、第2巻線17に生じる電流の周波数f2は、
f2=fs−P・・・式(3)
で表わされる。
This equation (1) can be derived as follows.
First, the frequency between the first rotor 7 and the second rotor 8, that is, the frequency f1 of the current generated in the first winding 16, is
f1 = P 1 n 1 -P 1 n 2 ··· formula (2)
It is represented by
Next, the frequency between the second rotor 8 and the stator 9, that is, the frequency f2 of the current generated in the second winding 17 is
f2 = fs−P 2 n 2 Formula (3)
It is represented by

そして、第1巻線16と第2巻線17とが逆相順に接続されているため、
f1=−f2・・・式(4)
とすると、
−P=−(fs−P)・・・式(4a)
となり、fsを左辺にまとめると、式(1)が導出される。
Since the first winding 16 and the second winding 17 are connected in reverse phase order,
f1 = −f2 Formula (4)
Then,
P 1 n 1 -P 1 n 2 = - (fs-P 2 n 2) ··· formula (4a)
When fs is put together on the left side, Expression (1) is derived.

なお、nおよびnを回転数(rpm)に単位変換したものをそれぞれN1、N2とすると、式(1)は、
fs=(P+P)(N/60)−P(N/60)・・・式(1a)
と等価である。
If n 1 and n 2 are converted into units of rotation (rpm) as N1 and N2, respectively, Equation (1) is
fs = (P 1 + P 2 ) (N 2/60) -P 1 (N 1/60) ··· formula (1a)
Is equivalent to

ここで、第1回転子7の回転数Nを1000rpm、Pを4、Pを8とすると、式(1a)は、
fs=N/5−66.67・・・式(1b)
となる。
つまり、図11の実線の相関線に示すように、電圧基本周波数fsは第2回転子8の回転数Nの1次関数となる。
Here, when the rotational speed N 1 of the first rotor 7 is 1000 rpm, P 1 is 4, and P 2 is 8, the formula (1a) is
fs = N 2 /5-66.67 Formula (1b)
It becomes.
That is, as shown by the solid correlation line in FIG. 11, the voltage basic frequency fs is a linear function of the rotational speed N 2 of the second rotor 8.

なお、fs=0となる回転数N0は、式(1b)により、N0=333rpmとなり、N<N0の領域では、電圧基本周波数fsが負の周波数となる。負の周波数とは、相順が逆になることを意味している。そして、電圧基本周波数fsが負となる領域は、固定子巻線25に第1、第2回転子7、8の電磁相互作用により回転エネルギーが回生される領域となる。
このため、電圧基本周波数fsが負となる領域では、外部からの電力供給が不要である。一方、N≧N0の領域で電圧基本周波数fsは正だが、式(1b)に示すように第2項(−66.67)だけ周波数を低くでき、外部電力を減らせる。
本実施例の回転電機2Aは、A状態において、第1回転子7のトルクを第2回転子8に伝達させて第2回転子のトルクを増幅させることができるが、このトルク増幅に必要な外部電力を少なくすることができる。
The rotation speed N0 at which fs = 0 is N0 = 333 rpm according to the equation (1b), and in the region where N 2 <N0, the voltage basic frequency fs is a negative frequency. Negative frequency means that the phase order is reversed. The region where the voltage fundamental frequency fs is negative is a region where rotational energy is regenerated by the electromagnetic interaction of the first and second rotors 7 and 8 in the stator winding 25.
For this reason, in the area | region where the voltage fundamental frequency fs becomes negative, the electric power supply from the outside is unnecessary. On the other hand, although the voltage basic frequency fs is positive in the region of N 2 ≧ N0, the frequency can be lowered by the second term (−66.67) as shown in the equation (1b), and the external power can be reduced.
The rotating electrical machine 2A of the present embodiment can transmit the torque of the first rotor 7 to the second rotor 8 and amplify the torque of the second rotor in the A state, but this is necessary for this torque amplification. External power can be reduced.

〔車両用駆動装置1の詳細説明〕
次に、以上で説明した回転電機装置2を用いた車両用駆動装置1について詳細に説明する。
図12に示すように、回転電機2Aは、車両のエンジンEとトランスミッションTとの間に配置されており、入力軸3にはエンジンEのクランク軸が接続し、出力軸4には車両の駆動輪に動力を伝達するトランスミッションTのトランスミッション軸が接続している。
[Detailed Description of Vehicle Drive Device 1]
Next, the vehicle drive device 1 using the rotating electrical machine device 2 described above will be described in detail.
As shown in FIG. 12, the rotating electrical machine 2A is arranged between the engine E and the transmission T of the vehicle, the crankshaft of the engine E is connected to the input shaft 3, and the vehicle is driven to the output shaft 4. A transmission shaft of a transmission T that transmits power to the wheels is connected.

エンジンEは、エンジンECU40からの指令値に基づいて制御されており、具体的には、インジェクタや点火プラグや吸気バルブなどのエンジンアクチュエータ(図示せず)が、エンジンECU40からの指令値に基づいて所定の燃料噴射量や点火時期や吸気量となるように制御されることで、エンジンEが制御される。   The engine E is controlled based on a command value from the engine ECU 40. Specifically, an engine actuator (not shown) such as an injector, a spark plug, or an intake valve is controlled based on the command value from the engine ECU 40. The engine E is controlled by controlling the fuel injection amount, the ignition timing, and the intake air amount.

回転電機2Aは、MG−ECU41からの指令値に基づきインバータ29を介して制御されている。
MG−ECU41は、制御装置2Bの第1回転子速度演算手段32、第2回転子速度検出手段33の演算部、駆動指令値演算手段34、駆動状態選択手段35として機能する。なお、エンジンECU40およびMG−ECU41は、車載LAN42(例えばCANプロトコルによるネットワーク)に接続されており、信号や演算値などの情報は共有可能となっている。
また、第1回転子角度検出手段31として、第1回転子7の回転軸近傍に回転角センサ44が設けられている。そして、第2回転子8の回転軸近傍には第2回転子8の回転角度を検出する回転角センサ45が設けられている。
The rotating electrical machine 2A is controlled via an inverter 29 based on a command value from the MG-ECU 41.
The MG-ECU 41 functions as the first rotor speed calculation unit 32, the calculation unit of the second rotor speed detection unit 33, the drive command value calculation unit 34, and the drive state selection unit 35 of the control device 2B. The engine ECU 40 and the MG-ECU 41 are connected to an in-vehicle LAN 42 (for example, a network based on the CAN protocol), and information such as signals and calculation values can be shared.
Further, as the first rotor angle detection means 31, a rotation angle sensor 44 is provided in the vicinity of the rotation axis of the first rotor 7. A rotation angle sensor 45 that detects the rotation angle of the second rotor 8 is provided in the vicinity of the rotation axis of the second rotor 8.

図4に示すように、制御装置2Bでは、駆動状態選択手段35が、車両の状態に基づいて第1回転子7および第2回転子8の駆動状態を第1駆動状態もしくは第2駆動状態のいずれにするのかを選択して、駆動指令値演算手段34の電流位相演算手段34aに指令値(選択された駆動状態に応じた指令値)を送信する。
そして、電流位相演算手段34aは、駆動状態選択手段35と第1回転子角度検出手段31からの出力に基づいて、電流の位相指令値を演算する。
As shown in FIG. 4, in the control device 2B, the driving state selection unit 35 sets the driving state of the first rotor 7 and the second rotor 8 to the first driving state or the second driving state based on the state of the vehicle. The selection is made and the command value (command value corresponding to the selected drive state) is transmitted to the current phase calculation means 34a of the drive command value calculation means 34.
The current phase calculation unit 34 a calculates a current phase command value based on outputs from the drive state selection unit 35 and the first rotor angle detection unit 31.

また、上述のように、電圧基本周波数演算手段34bは、第1回転子速度演算手段32から出力される第1回転子7の回転速度と、第2回転子速度検出手段33から出力される第2回転子8の回転速度とに基づいて、電圧基本周波数fsを演算する。そして、電流振幅演算手段34cは、要求される出力トルクの大きさに応じて電流振幅を演算する。
そして、駆動指令値演算手段34(電流位相演算手段34a、電圧基本周波数演算手段34b、電流振幅演算手段34c)で演算された指令値(電流位相、電圧基本周波数fs、電流振幅)がインバータ29に送信され、インバータ29を介して固定子巻線25に通電がなされることにより、回転電機2Aが所望の駆動状態に制御される。
In addition, as described above, the voltage basic frequency calculation unit 34 b outputs the rotation speed of the first rotor 7 output from the first rotor speed calculation unit 32 and the first output from the second rotor speed detection unit 33. Based on the rotational speed of the two-rotor 8, the voltage basic frequency fs is calculated. The current amplitude calculation unit 34c calculates the current amplitude according to the required output torque.
The command values (current phase, voltage basic frequency fs, current amplitude) calculated by the drive command value calculating means 34 (current phase calculating means 34a, voltage basic frequency calculating means 34b, current amplitude calculating means 34c) are supplied to the inverter 29. The stator winding 25 is energized via the inverter 29, and the rotating electrical machine 2A is controlled to a desired driving state.

また、車両用駆動装置1は、インバータ29に電力供給する蓄電池30の充電状態を検出する充電状態検出手段と、車両の加速要求度を算出する加速要求度算出手段とを備える。
充電状態検出手段は、蓄電池30の充電状態の指標であるSOCを検出するものであり、例えば、インバータ29やMG−ECU41内に設けられる。
加速要求度算出手段は、例えば、アクセル開度を加速要求度として算出するものであり、エンジンECU40内に設けられる。
In addition, the vehicle drive device 1 includes a charge state detection unit that detects a charge state of the storage battery 30 that supplies power to the inverter 29, and an acceleration request degree calculation unit that calculates the acceleration request degree of the vehicle.
The state of charge detection means detects SOC, which is an indicator of the state of charge of the storage battery 30, and is provided in the inverter 29 or the MG-ECU 41, for example.
For example, the acceleration request degree calculation means calculates the accelerator opening as the acceleration request degree, and is provided in the engine ECU 40.

以下、具体的に、MG−ECU41における制御処理を、図13に示すフローチャートに基づいて説明する。本実施例では、駆動状態選択手段35は、車速、SOC、および加速要求度から把握される車両状態に基づいて回転電機2Aの駆動状態を選択する。
まず、S1〜S3において、車速、SOC、加速要求度の3条件の判定を行う。
Hereinafter, the control process in MG-ECU 41 will be specifically described based on the flowchart shown in FIG. In the present embodiment, the drive state selection means 35 selects the drive state of the rotating electrical machine 2A based on the vehicle state grasped from the vehicle speed, the SOC, and the acceleration request level.
First, in S1 to S3, three conditions of vehicle speed, SOC, and acceleration request are determined.

車速は、車速センサ(図示せず)からの信号に基づいて演算された演算値(車速)を、MG−ECU41で参照している。
SOCは、蓄電池30に接続されたインバータ29を介して、MG−ECU41で参照している。
本実施例では、アクセル開度が加速要求度に対応している。すなわち、エンジンECU40内の加速要求度算出手段において、アクセル開度センサ(図示せず)からの信号に基づいて演算値(アクセル開度)が演算される。そして、この演算値を車載LAN42を介してMG−ECU41で参照している。
For the vehicle speed, the MG-ECU 41 refers to a calculated value (vehicle speed) calculated based on a signal from a vehicle speed sensor (not shown).
The SOC is referred to by the MG-ECU 41 via the inverter 29 connected to the storage battery 30.
In this embodiment, the accelerator opening corresponds to the acceleration request degree. That is, the acceleration request degree calculation means in the engine ECU 40 calculates a calculated value (accelerator opening) based on a signal from an accelerator opening sensor (not shown). The calculated value is referred to by the MG-ECU 41 via the in-vehicle LAN 42.

S1では、車速(演算値)を判定基準値Vb(例えば、30km/h)と比較する。そして、車速がVb未満である場合にはS2へ、車速がVb以上である場合にはS4へ進む。
S2では、SOCを判定基準レベルVsと比較する。そして、SOCがVs以上である場合にはS3へ、SOCがVs未満である場合にはS4へ進む。
S3では、アクセル開度(ACR)を判定基準値Vaと比較する。そして、アクセル開度がVa未満である場合にはS10へ、アクセル開度がVa以上である場合にはS4へ進む。
In S1, the vehicle speed (calculated value) is compared with a determination reference value Vb (for example, 30 km / h). When the vehicle speed is less than Vb, the process proceeds to S2, and when the vehicle speed is equal to or higher than Vb, the process proceeds to S4.
In S2, the SOC is compared with the determination reference level Vs. If the SOC is equal to or higher than Vs, the process proceeds to S3. If the SOC is lower than Vs, the process proceeds to S4.
In S3, the accelerator opening (ACR) is compared with the determination reference value Va. If the accelerator opening is less than Va, the process proceeds to S10. If the accelerator opening is greater than Va, the process proceeds to S4.

S10では、回転電機2Aのみによって車両を駆動するEVモード制御を実行する。EVモード制御では、駆動状態選択手段35が回転電機2Aを第1駆動状態とする選択をし、この選択に応じて駆動指令値演算手段34において固定子巻線25へ通電される電流の位相指令値が演算されるとともに、電圧基本周波数fsおよび電流振幅が演算される。そして、駆動指令値演算手段34で演算された指令値(電流位相、電圧基本周波数fs、電流振幅)がインバータ29に送信され、インバータ29を介して固定子巻線25に通電がなされることにより、回転電機2Aが第1駆動状態に制御される。   In S10, EV mode control for driving the vehicle only by the rotating electrical machine 2A is executed. In the EV mode control, the drive state selection unit 35 selects the rotating electrical machine 2A to be in the first drive state, and in response to this selection, the phase command of the current supplied to the stator winding 25 in the drive command value calculation unit 34 is selected. The value is calculated, and the voltage fundamental frequency fs and the current amplitude are calculated. Then, the command values (current phase, voltage basic frequency fs, current amplitude) calculated by the drive command value calculation means 34 are transmitted to the inverter 29, and the stator winding 25 is energized via the inverter 29. The rotating electrical machine 2A is controlled to the first drive state.

回転電機2Aが第1駆動状態にされると、図10に示すA状態またはC状態となる。A状態では、出力軸4と連結する第2回転子8のトルクTq2が反時計回り(回転方向側)に作用するため、A状態の領域は、主に、回転電機2Aを電動機として作動させて、第2回転子8から機械的動力を出力して駆動輪を駆動する力行に用いることができる。また、C状態の領域は、回転電機2Aを発電機として作動させて、駆動輪から第2回転子8に入力された機械的動力を電力に変換して回収する回生に用いることができる。なお、第2回転子8の回転により固定子巻線25に生じる交流電流はインバータ29により整流して蓄電池30に充電することができる。
つまり、EVモード時の回転電機2Aの駆動状態は、入力軸停止時(エンジン停止時)の第1駆動状態であり、回転電機2Aは力行・回生に用いられ、車両は回転電機2Aのみによって駆動される。
When the rotating electrical machine 2A is brought into the first drive state, the state A or the state C shown in FIG. 10 is obtained. In the A state, the torque Tq2 of the second rotor 8 connected to the output shaft 4 acts counterclockwise (rotation direction side). Therefore, the region in the A state mainly operates the rotating electrical machine 2A as an electric motor. The mechanical power can be output from the second rotor 8 to drive the driving wheels. The region in the C state can be used for regeneration in which the rotating electrical machine 2A is operated as a generator, and mechanical power input from the drive wheels to the second rotor 8 is converted into electric power and recovered. The alternating current generated in the stator winding 25 by the rotation of the second rotor 8 can be rectified by the inverter 29 and charged to the storage battery 30.
That is, the driving state of the rotating electrical machine 2A in the EV mode is the first driving state when the input shaft is stopped (when the engine is stopped), the rotating electrical machine 2A is used for powering / regeneration, and the vehicle is driven only by the rotating electrical machine 2A. Is done.

次に、S4では、エンジンECU40内で演算されたエンジン回転数Neを、車載LAN42を介して、MG−ECU41で参照し、判定基準値Ne0と比較する。そして、エンジン回転数NeがNe0以上である場合にはS20へ、エンジン回転数NeがNe0未満である場合にはS5へ進む。
ここで、判定基準値Ne0とは、判定基準値Ne0以上であれば、エンジンEが既に完爆し、回転トルクを発生していると推定される回転数である。このため、S4でNO判定となった場合は、エンジンEがほぼ停止状態にあると推定される。
Next, in S4, the engine speed Ne calculated in the engine ECU 40 is referred to by the MG-ECU 41 via the in-vehicle LAN 42 and compared with the determination reference value Ne0. If the engine speed Ne is equal to or greater than Ne0, the process proceeds to S20. If the engine speed Ne is less than Ne0, the process proceeds to S5.
Here, the determination reference value Ne0 is the number of revolutions estimated to be that the engine E has already completed explosion and has generated rotational torque if it is equal to or greater than the determination reference value Ne0. For this reason, when it becomes NO determination in S4, it is estimated that the engine E is in a substantially stopped state.

S20では、エンジンEおよび回転電機2Aによって車両を駆動するHVモード制御を実行する。HVモード制御では、駆動状態選択手段35が回転電機2Aを第1駆動状態とする選択をし、この選択に応じて駆動指令値演算手段34において固定子巻線25へ通電される電流の位相指令値が演算されるとともに、電圧基本周波数fsおよび電流振幅が演算される。そして、駆動指令値演算手段34で演算された指令値(電流位相、電圧基本周波数fs、電流振幅)がインバータ29に送信され、インバータ29を介して固定子巻線25に通電がなされることにより、回転電機2Aが第1駆動状態に制御される。
なお、HVモード時の回転電機2Aの駆動状態は、入力軸3からの入力トルク発生状態(エンジンEの回転トルク発生状態)での第1駆動状態であり、回転電機2Aは力行・回生に用いられ、車両はエンジンEと回転電機2Aにより駆動される。
In S20, HV mode control for driving the vehicle by the engine E and the rotating electrical machine 2A is executed. In the HV mode control, the drive state selection unit 35 selects the rotary electric machine 2A to be in the first drive state, and in response to this selection, the phase command of the current supplied to the stator winding 25 in the drive command value calculation unit 34 is selected. The value is calculated, and the voltage fundamental frequency fs and the current amplitude are calculated. Then, the command values (current phase, voltage basic frequency fs, current amplitude) calculated by the drive command value calculation means 34 are transmitted to the inverter 29, and the stator winding 25 is energized via the inverter 29. The rotating electrical machine 2A is controlled to the first drive state.
Note that the driving state of the rotating electrical machine 2A in the HV mode is a first driving state in which an input torque from the input shaft 3 is generated (a rotating torque generating state of the engine E), and the rotating electrical machine 2A is used for power running / regeneration. The vehicle is driven by the engine E and the rotating electrical machine 2A.

すなわち、車速が基準判定値Vb未満であるという第1条件、SOCが判定基準レベルVs以上であるという第2条件、アクセル開度が判定基準値Va未満であるという第3条件の3つの条件の少なくともいずれか1つを満たしていない場合であって、エンジンEが回転トルクを発生していると判断される場合には、回転電機2Aが第1駆動状態に制御される。   That is, there are three conditions: a first condition that the vehicle speed is less than the reference determination value Vb, a second condition that the SOC is equal to or higher than the determination reference level Vs, and a third condition that the accelerator opening is less than the determination reference value Va. If at least one of the conditions is not satisfied and it is determined that the engine E is generating rotational torque, the rotating electrical machine 2A is controlled to the first drive state.

S5では、エンジンEの再始動を要求するフラグSTRのON/OFF判定がされる。S4で、NO判定であったにも関わらず、フラグSTRがOFFの場合は、S6に進んでフラグSTRがONにされる。
一方、フラグSTRがONの場合にはS7に進み、第1回転子7の回転数Nと第2回転子8の回転数Nの回転数差|N−N|が所定許容値ΔNc未満の状態が所定時間ΔTc継続したかを判定する。なお、回転数差|N−N|は、回転角センサ44および回転角センサ45からの信号がMG−ECU41に入力され、MG−ECU41内で算出される。
In S5, ON / OFF determination of the flag STR requesting restart of the engine E is performed. If it is determined NO in S4 but the flag STR is OFF, the process proceeds to S6 and the flag STR is turned ON.
On the other hand, when the flag STR is ON, the process proceeds to S7, the rotational speed N 1 and the rotational speed difference of the rotational speed N 2 of the second rotor 8 of the first rotor 7 | N 1 -N 2 | predetermined tolerance It is determined whether the state less than ΔNc has continued for a predetermined time ΔTc. The rotation speed difference | N 1 −N 2 | is calculated in the MG-ECU 41 when signals from the rotation angle sensor 44 and the rotation angle sensor 45 are input to the MG-ECU 41.

S7での判定結果が、NO(未継続)であれば、S30に進み、エンジン再始動モード制御を回転数が安定するまで継続して実行する。
S7での判定結果が、YESであれば、S8に進みフラグSTRをOFFした後、S20へ進み、HVモード制御に復帰する。
If the determination result in S7 is NO (not continued), the process proceeds to S30, and the engine restart mode control is continuously executed until the rotation speed is stabilized.
If the determination result in S7 is YES, the process proceeds to S8, the flag STR is turned OFF, and then the process proceeds to S20 to return to the HV mode control.

つまり、S4でNO判定であった場合には、STRフラグがOFFとなるまで、エンジン再始動モード制御が実行される。STRフラグをOFFとする条件、つまり、エンジン再始動モード制御の終了条件は、第1回転子7の回転数Nと第2回転子8の回転数Nの差|N−N|が所定許容値ΔNc未満の状態が所定時間ΔTc継続したことという条件である。 That is, if the determination is NO in S4, engine restart mode control is executed until the STR flag is turned off. Conditions for the STR flag OFF, that is, the end condition of the engine restart mode control, the difference between the rotational speed N 2 of the rotational speed N 1 and the second rotor 8 of the first rotor 7 | N 1 -N 2 | Is a condition that the state of less than the predetermined allowable value ΔNc has continued for a predetermined time ΔTc.

エンジン再始動モード制御では、駆動状態選択手段35が回転電機2Aを第2駆動状態とする選択をし、この選択に応じて駆動指令値演算手段34において固定子巻線25へ通電される電流の位相指令値が演算されるとともに、電圧基本周波数fsおよび電流振幅が演算される。そして、駆動指令値演算手段34で演算された指令値(電流位相、電圧基本周波数fs、電流振幅)がインバータ29に送信され、インバータ29を介して固定子巻線25に通電がなされることにより、回転電機2Aが第2駆動状態に制御される。   In the engine restart mode control, the drive state selection means 35 selects the rotating electrical machine 2A to be in the second drive state, and in response to this selection, the drive command value calculation means 34 determines the current supplied to the stator winding 25. The phase command value is calculated, and the voltage basic frequency fs and the current amplitude are calculated. Then, the command values (current phase, voltage basic frequency fs, current amplitude) calculated by the drive command value calculation means 34 are transmitted to the inverter 29, and the stator winding 25 is energized via the inverter 29. The rotating electrical machine 2A is controlled to the second drive state.

回転電機2Aが第2駆動状態にされると、図10に示すB状態となる。B状態では、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8のトルクTq2が互いに同じ向きであるため、エンジン停止状態からエンジンE(入力軸3)を第2回転子8(出力軸4側の回転子)によって連れ回させて始動することができる。   When the rotating electrical machine 2A is brought into the second drive state, the state B is shown in FIG. In the B state, since the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are in the same direction, the engine E (input shaft 3) is moved from the engine stopped state to the second rotor 8 (output shaft 4). Can be started by being rotated by the rotor on the side.

すなわち、第1〜第3条件の少なくともいずれか1つを満たしていない場合で、且つ、エンジンEが停止状態である場合には、回転電機2Aが第2駆動状態に制御される。
エンジン再始動モード制御では、回転電機2Aが第2駆動状態とされることで、回転電機2AによってエンジンE(入力軸3)を連れ回して、エンジンEを再始動する。
That is, when at least one of the first to third conditions is not satisfied and the engine E is in a stopped state, the rotating electrical machine 2A is controlled to the second drive state.
In the engine restart mode control, the rotating electrical machine 2A is brought into the second drive state, whereby the engine E (input shaft 3) is rotated by the rotating electrical machine 2A and the engine E is restarted.

なお、図13で説明した各判定基準には、ハンチング防止用に、ヒステリシスやディレイ時間等を設けてもよい。   Note that each criterion described in FIG. 13 may be provided with hysteresis, delay time, and the like for preventing hunting.

〔実施例1の作用効果〕
本実施例に記載の回転電機装置2によれば、固定子巻線25への通電電流の電流位相を変更することで、力行及び回生に用いることのできる第1駆動状態に加えて、出力軸4から入力軸3を連れ回すのに必要な第2駆動状態を実現することが可能となる。
なお、第1回転子7のトルクの向きは、第2回転子8の電流状態によって決まるため、本来は第2回転子8の電流状態を把握する必要があったが、本実施例では、第2回転子8の電流状態を検知するセンサを使用することなく、固定子巻線25の電流位相を変えるだけで第1駆動状態と第2駆動状態の2種類の駆動状態を実現できる。
[Effects of Example 1]
According to the rotating electrical machine apparatus 2 described in the present embodiment, by changing the current phase of the energization current to the stator winding 25, in addition to the first driving state that can be used for power running and regeneration, the output shaft Therefore, it is possible to realize the second driving state necessary for rotating the input shaft 3 from 4.
Since the direction of torque of the first rotor 7 is determined by the current state of the second rotor 8, originally it was necessary to grasp the current state of the second rotor 8, but in this embodiment, Without using a sensor for detecting the current state of the two-rotor 8, two types of drive states, the first drive state and the second drive state, can be realized by simply changing the current phase of the stator winding 25.

このため、本実施例の回転電機装置2を備える車両用駆動装置1では、エンジンEを連れ回して始動させるエンジン再始動モードを実現することができる。
つまり、回転電機2Aの第2駆動状態を利用して、入力軸3(エンジン側)につながる第1回転子7が停止した状態から、出力軸4(トランスミッション側)につながる第2回転子8を回転させて、エンジンEを連れ回すことができる。このため、始動用モータを別で設ける必要がなくなる。
For this reason, in the vehicle drive device 1 including the rotating electrical machine device 2 of the present embodiment, an engine restart mode in which the engine E is rotated and started can be realized.
That is, using the second driving state of the rotating electrical machine 2A, the second rotor 8 connected to the output shaft 4 (transmission side) is changed from the state where the first rotor 7 connected to the input shaft 3 (engine side) is stopped. The engine E can be rotated and rotated. This eliminates the need for a separate starting motor.

また、本実施例では、式(1a)を用いて、固定子巻線25に印加される電圧基本周波数fsの制御をしている。これによれば、回転数と極対数と電圧基本周波数fsが線形関係であるので、回転数を容易に制御できる。   In this embodiment, the basic voltage frequency fs applied to the stator winding 25 is controlled using the equation (1a). According to this, since the rotational speed, the number of pole pairs, and the voltage basic frequency fs are linearly related, the rotational speed can be easily controlled.

また、本実施例では、駆動状態選択手段35は、車速、SOC、加速要求度の3条件の判定と、エンジンが停止状態であるか否かの判定とによって、第1、第2駆動状態を選択している。これによれば、加速要求度の大小を反映させて、第1、第2駆動状態を選択することができる。   In the present embodiment, the driving state selection means 35 determines the first and second driving states based on the determination of the three conditions of the vehicle speed, the SOC, and the acceleration request level and the determination of whether or not the engine is stopped. Selected. According to this, the first and second drive states can be selected by reflecting the magnitude of the acceleration request degree.

〔実施例2〕
実施例2を実施例1とは異なる点を中心に図11を用いて説明する。
実施例1では、極対数P=4、極対数P=8であって、極対数Pが極対数Pよりも小さかったが、本実施例では、極対数Pは、極対数Pよりも大きい。
例えば、極対数P=8、極対数P=4である。
式(1a)において、第1回転子7の回転数Nを1000rpm、極対数Pを8、極対数Pを4とした場合の電圧基本周波数fsと第2回転子8の回転数Nとの関係を、図11の二点鎖線の相関線で示す。
[Example 2]
The second embodiment will be described with reference to FIG. 11 with a focus on differences from the first embodiment.
In Example 1, the number of pole pairs P 1 = 4 and the number of pole pairs P 2 = 8, and the number of pole pairs P 1 was smaller than the number of pole pairs P 2. In this example, the number of pole pairs P 1 is the number of pole pairs. greater than P 2.
For example, the number of pole pairs P 1 = 8 and the number of pole pairs P 2 = 4.
In the formula (1a), the voltage basic frequency fs and the rotation speed N of the second rotor 8 when the rotation speed N 1 of the first rotor 7 is 1000 rpm, the pole pair number P 1 is 8, and the pole pair number P 2 is 4. The relationship with 2 is shown by the correlation line of the two-dot chain line in FIG.

図11において、極対数P=4、極対数P=8の場合(実施例1)と、極対数P=8、極対数P=4の場合(実施例2)とを比較すると、fs=0となる回転数N0が、実施例2の方が大きい。
すなわち、実施例1では、N0=333rpmであったが、実施例2では、N0=667rpmとなる。つまり、電圧基本周波数fsが負となる領域が実施例1の場合よりも高速域(速度比大)にまで広がることになる。
In FIG. 11, when the number of pole pairs P 1 = 4 and the number of pole pairs P 2 = 8 (Example 1) is compared with the case of the number of pole pairs P 1 = 8 and the number of pole pairs P 2 = 4 (Example 2). , Fs = 0, the rotation speed N0 is larger in the second embodiment.
That is, in Example 1, N0 = 333 rpm, but in Example 2, N0 = 667 rpm. That is, the region in which the voltage fundamental frequency fs is negative spreads to a higher speed region (a larger speed ratio) than in the first embodiment.

これによれば、外部からの電力供給なしで第1回転子7及び第2回転子8にトルクを作用させることのできる範囲が高速域まで広がる。
つまり、A状態において、第1回転子7のトルクを第2回転子8に伝達させて第2回転子8のトルクを増幅させるのに必要な外部電力を少なくできる範囲が高速域まで広がる。
According to this, the range in which torque can be applied to the first rotor 7 and the second rotor 8 without supplying electric power from the outside extends to the high speed range.
That is, in the A state, the range in which the external power required to transmit the torque of the first rotor 7 to the second rotor 8 and amplify the torque of the second rotor 8 can be reduced to the high speed range.

〔実施例3〕
実施例3を実施例1とは異なる点を中心に図14を用いて説明する。
本実施例では、第1巻線16と第2巻線17とが、図14に示す様に、同相同士が直列に結線されている。つまり、第1巻線16と第2巻線17とが直列で且つ互いに正相順に接続されている。
本実施例でも、実施例1と同様に、固定子巻線25の電流位相を変えることで、第1駆動状態と第2駆動状態とを実現することができる。
Example 3
A third embodiment will be described with reference to FIG. 14 with a focus on differences from the first embodiment.
In the present embodiment, the first winding 16 and the second winding 17 are connected in series with each other as shown in FIG. That is, the first winding 16 and the second winding 17 are connected in series and in the order of the positive phase.
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the first driving state and the second driving state can be realized by changing the current phase of the stator winding 25.

なお、第1巻線16と第2巻線17とが直列で且つ互いに正相順に接続されている場合においては、電圧基本周波数fsは、
fs=P−(P−P)n・・・式(7)
の関係式によって制御される。
これは、式(2)で表されるf1と式(3)で表されるf2との関係が、
f1=f2・・・式(8)
となるためである。
In the case where the first winding 16 and the second winding 17 are connected in series and in positive phase order, the voltage fundamental frequency fs is
fs = P 1 n 1 − (P 1 −P 2 ) n 2 Formula (7)
It is controlled by the relational expression.
This is because the relationship between f1 represented by equation (2) and f2 represented by equation (3) is
f1 = f2 Formula (8)
It is because it becomes.

〔実施例4〕
〔実施例4の構成〕
実施例4を実施例1とは異なる点を中心に図15、図16を用いて説明する。
本実施例では、第1回転子7が出力軸4に連結され、第2回転子8が入力軸3に連結されている。
つまり、本実施例の車両用駆動装置1は、第2回転子8にエンジンEのクランク軸が接続され、第1回転子7にトランスミッションTのトランスミッション軸が接続されている。
Example 4
[Configuration of Example 4]
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 and 16 focusing on differences from the first embodiment.
In the present embodiment, the first rotor 7 is connected to the output shaft 4, and the second rotor 8 is connected to the input shaft 3.
That is, in the vehicle drive device 1 of the present embodiment, the crankshaft of the engine E is connected to the second rotor 8, and the transmission shaft of the transmission T is connected to the first rotor 7.

本実施例でも、実施例1と同様に、固定子巻線25の電流位相を変えることで、第1駆動状態と第2駆動状態とを実現することができる。
図16に、本実施例における各状態でのトルクの釣り合い関係を示す。
まず、第1駆動状態(A状態、C状態)では、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8のトルクTq2とが互いに逆向きで、且つ、入力軸3と連結する第2回転子8のトルクTq2と固定子9のトルクTq3との和が、出力軸4と連結する第1回転子7のトルクTq1と釣り合っている。
特に、A状態では、出力軸4に接続する第1回転子7のトルクTq1が反時計回り(回転方向側)に作用するため、A状態の領域は、主に、回転電機2Aを電動機として作動させて、第1回転子7から機械的動力を出力する力行に用いることができる。
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the first driving state and the second driving state can be realized by changing the current phase of the stator winding 25.
FIG. 16 shows the balance of torque in each state in this embodiment.
First, in the first drive state (the A state and the C state), the second rotation in which the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are opposite to each other and connected to the input shaft 3. The sum of the torque Tq2 of the child 8 and the torque Tq3 of the stator 9 is balanced with the torque Tq1 of the first rotor 7 connected to the output shaft 4.
In particular, in the A state, since the torque Tq1 of the first rotor 7 connected to the output shaft 4 acts counterclockwise (rotation direction side), the region in the A state mainly operates using the rotating electrical machine 2A as an electric motor. Thus, it can be used for powering to output mechanical power from the first rotor 7.

また、C状態では、A状態とは逆側にトルクが作用する。そこで、C状態の領域は、回転電機2Aを発電機として作動させて、駆動輪から第1回転子7に入力された機械的動力を電力に変換して回収する回生に用いることができる。なお、第1回転子7の回転により固定子巻線25に生じる交流電流はインバータ29により整流して蓄電池30に充電することができる。   In the C state, torque acts on the opposite side to the A state. Therefore, the region in the C state can be used for regeneration in which the rotating electrical machine 2A is operated as a generator, and mechanical power input from the drive wheels to the first rotor 7 is converted into electric power and recovered. The alternating current generated in the stator winding 25 by the rotation of the first rotor 7 can be rectified by the inverter 29 and charged to the storage battery 30.

そして、第2駆動状態(B状態)では、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8のトルクTq2が互いに同じ向きで、且つ、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8のトルクTq2との和が、固定子9のトルクTq3と釣り合っている。
これによれば、第1回転子7のトルクTq1と第2回転子8のトルクTq2が互いに同じ向きであるため、エンジン停止状態からエンジン(入力軸3)を連れ回させて始動することができる。
In the second drive state (B state), the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are in the same direction, and the torque Tq1 of the first rotor 7 and the second rotor 7 8 is balanced with the torque Tq3 of the stator 9.
According to this, since the torque Tq1 of the first rotor 7 and the torque Tq2 of the second rotor 8 are in the same direction, the engine (input shaft 3) can be rotated and started from the engine stopped state. .

〔実施例4の作用効果〕
本実施例では、固定子9に近い側の回転子(第2回転子8)に入力軸3が連結されている。
固定子9に近い側の回転子は、固定子巻線25への通電によってきめこまかいトルク制御をしやすい。したがって、第2回転子8を入力軸側とすることで、エンジン軸側のトルク制御がしやすくなり、振動抑制制御も可能となる。この結果、エンジンEの振動が低減する。
[Effects of Example 4]
In this embodiment, the input shaft 3 is connected to a rotor (second rotor 8) on the side close to the stator 9.
The rotor closer to the stator 9 can easily perform fine torque control by energizing the stator winding 25. Therefore, by setting the second rotor 8 on the input shaft side, torque control on the engine shaft side is facilitated, and vibration suppression control is also possible. As a result, the vibration of the engine E is reduced.

〔実施例5〕
実施例5を実施例1とは異なる点を中心に図17を用いて説明する。
本実施例では、固定子9が第2回転子8の内周に配され、第1回転子7が第2回転子8の外周に配される。つまり、固定子9の外周に第2回転子8が配され、第2回転子8の外周に第1回転子7が配されるアウターロータ型となっている。
これによれば、第1回転子7と第2回転子8の対向面積が大きいため、第1回転子7と第2回転子8との間で伝達できるトルクの容量が大きくなる。
Example 5
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. 17 focusing on differences from the first embodiment.
In the present embodiment, the stator 9 is disposed on the inner periphery of the second rotor 8, and the first rotor 7 is disposed on the outer periphery of the second rotor 8. In other words, the second rotor 8 is disposed on the outer periphery of the stator 9 and the first rotor 7 is disposed on the outer periphery of the second rotor 8.
According to this, since the opposing area of the first rotor 7 and the second rotor 8 is large, the capacity of torque that can be transmitted between the first rotor 7 and the second rotor 8 is increased.

〔変形例〕
実施例の回転電機2Aは、第1回転子7と第2回転子8との間、および第2回転子8と固定子9との間に径方向のエアギャップを有していたが、第1回転子7と第2回転子8との間、および第2回転子8と固定子9との間に軸方向のエアギャップを有するアキシャルギャップ型であってもよい。
[Modification]
The rotating electrical machine 2A of the example had radial air gaps between the first rotor 7 and the second rotor 8 and between the second rotor 8 and the stator 9, It may be an axial gap type having an axial air gap between the first rotor 7 and the second rotor 8 and between the second rotor 8 and the stator 9.

また、実施例では、制御装置2Bが第1回転子角度検出手段31、第1回転子速度演算手段32、第2回転子速度検出手段33、インバータ29、駆動指令値演算手段34、および駆動状態選択手段35を備え、駆動指令値演算手段34は、電流位相演算手段34aと、電圧基本周波数演算手段34bと、電流振幅演算手段34cとを有していたが、図18に示すように、制御装置2Bが、第1回転子角度検出手段31、インバータ29、駆動指令値演算手段34、および駆動状態選択手段35を備え、駆動指令値演算手段34は、電流位相演算手段34aを有している構成であってもよい。つまり、駆動指令値演算手段34にて電流の位相指令値のみを演算する構成であってもよい。   In the embodiment, the control device 2B includes a first rotor angle detection unit 31, a first rotor speed calculation unit 32, a second rotor speed detection unit 33, an inverter 29, a drive command value calculation unit 34, and a drive state. The drive command value calculating means 34 includes a current phase calculating means 34a, a voltage basic frequency calculating means 34b, and a current amplitude calculating means 34c. However, as shown in FIG. The apparatus 2B includes a first rotor angle detection unit 31, an inverter 29, a drive command value calculation unit 34, and a drive state selection unit 35. The drive command value calculation unit 34 has a current phase calculation unit 34a. It may be a configuration. That is, the drive command value calculation means 34 may be configured to calculate only the current phase command value.

また、実施例では、駆動状態の選択にあたり、車速、SOC、加速要求度の3条件の判定を行っていたが、SOC、加速要求度の2条件の判定であってもよい。すなわち、駆動状態選択手段35は、蓄電池30の充電状態が所定レベル以上であるという第1条件と、加速要求度が所定レベル未満であるという第2条件とのいずれか1つを満たしていない場合で、且つエンジンEが停止状態である場合に、第2駆動状態を選択してもよい。   In the embodiment, the three conditions of the vehicle speed, the SOC, and the acceleration request level are determined when selecting the driving state. However, the determination of the two conditions of the SOC and the acceleration request level may be performed. That is, the drive state selection unit 35 does not satisfy any one of the first condition that the state of charge of the storage battery 30 is greater than or equal to a predetermined level and the second condition that the degree of acceleration request is less than the predetermined level. When the engine E is in a stopped state, the second drive state may be selected.

また、実施例では、第1回転子角度検出手段31は、第1回転子7の回転角度を検出する回転角センサであったが、第1回転子角度検出手段31は、第1回転子7の回転角度を直接検出するものではなく、回転電機の電気的な状態情報(インバータ29側で得られる電圧や電流の情報)に基づいて第1回転子7の回転角度を推定するものであってもよい。   In the embodiment, the first rotor angle detection unit 31 is a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the first rotor 7, but the first rotor angle detection unit 31 is the first rotor 7. The rotation angle of the first rotor 7 is estimated based on the electrical state information of the rotating electrical machine (voltage and current information obtained on the inverter 29 side). Also good.

1 車両用駆動装置
2 回転電機装置
2A 回転電機
2B 制御装置
3 入力軸
4 出力軸
7 第1回転子
8 第2回転子
9 固定子
16 第1巻線
17 第2巻線
25 固定子巻線
29 インバータ
30 蓄電池
31 第1回転子角度検出手段
32 第1回転子速度演算手段
33 第2回転子速度検出手段
34 駆動指令値演算手段
34a 電流位相演算手段
34b 電圧基本周波数演算手段
34c 電流振幅演算手段
35 駆動状態選択手段
E エンジン
T トランスミッション
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle drive device 2 Rotating electrical machinery device 2A Rotating electrical machinery 2B Control device 3 Input shaft 4 Output shaft 7 First rotor 8 Second rotor 9 Stator 16 First winding 17 Second winding 25 Stator winding 29 Inverter 30 Storage battery 31 First rotor angle detecting means 32 First rotor speed calculating means 33 Second rotor speed detecting means 34 Drive command value calculating means 34a Current phase calculating means 34b Voltage fundamental frequency calculating means 34c Current amplitude calculating means 35 Driving state selection means E Engine T Transmission

Claims (10)

同軸上に配された第1回転子、第2回転子、および固定子を有し、径方向または軸方向において前記第2回転子が前記第1回転子と前記固定子との間に配される回転電機と、
前記回転電機の駆動を制御する制御装置とを備える回転電機装置であって、
前記第2回転子は、前記第1回転子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第1巻線と、前記固定子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第2巻線とを有し、
前記第1回転子の極対数をP、前記固定子の極対数をPとすると、前記第1巻線の極対数はP、前記第2巻線の極対数はPであり、
前記第1巻線と前記第2巻線とは、直列、かつ互いに正相順もしくは逆相順に接続されており、
前記固定子は、多相コイルで構成される固定子巻線を有しており、
前記制御装置は、
前記第1回転子の回転角度を検出する第1回転子角度検出手段と、
前記固定子巻線に多相交流電力を供給するインバータと、
前記インバータに対する駆動指令値を演算する駆動指令値演算手段と、
前記第1回転子および前記第2回転子の駆動状態として、前記第1回転子と前記第2回転子とのトルクが互いに逆向きの第1駆動状態と、前記第1回転子と前記第2回転子とのトルクが互いに同じ向きの第2駆動状態とのいずれか一方を選択する駆動状態選択手段とを備え、
前記駆動指令値演算手段が、前記駆動状態選択手段において選択された駆動状態、および前記第1回転子の回転角度に基づき、前記インバータが前記回転電機に出力する電流の位相指令値を演算する電流位相演算手段を有することを特徴とする回転電機装置。
The first rotor, the second rotor, and the stator are disposed on the same axis, and the second rotor is disposed between the first rotor and the stator in a radial direction or an axial direction. Rotating electric machine,
A rotating electrical machine apparatus comprising a control device for controlling the driving of the rotating electrical machine,
The second rotor is wound on the side facing the first rotor and is formed of a multiphase coil, and is wound on the side facing the stator and is multiphase. A second winding composed of a coil,
When the number of pole pairs of the first rotor is P 1 and the number of pole pairs of the stator is P 2 , the number of pole pairs of the first winding is P 1 , and the number of pole pairs of the second winding is P 2 ,
The first winding and the second winding are connected in series and in the order of normal phase or reverse phase with each other,
The stator has a stator winding composed of multiphase coils,
The control device includes:
First rotor angle detection means for detecting a rotation angle of the first rotor;
An inverter for supplying multiphase AC power to the stator winding;
Drive command value calculating means for calculating a drive command value for the inverter;
As a driving state of the first rotor and the second rotor, a first driving state in which torques of the first rotor and the second rotor are opposite to each other, and the first rotor and the second rotor, Drive state selection means for selecting any one of the second drive states in which the torque with the rotor is in the same direction, and
The drive command value calculation means calculates a phase command value of the current output from the inverter to the rotating electrical machine based on the drive state selected by the drive state selection means and the rotation angle of the first rotor. A rotating electrical machine having a phase calculation means.
請求項1に記載の回転電機装置において、
前記制御装置は、前記第1回転子の回転角度に基づき前記第1回転子の回転速度を演算する第1回転子速度演算手段と、前記第2回転子の回転速度を検出する第2回転子速度検出手段とを備え、
前記駆動指令値演算手段が、前記第1回転子の回転速度と前記第2回転子の回転速度とに基づいて、前記固定子巻線に印加する電圧の基本周波数fsを演算する電圧基本周波数演算手段を有することを特徴とする回転電機装置。
The rotating electrical machine apparatus according to claim 1,
The control device includes: a first rotor speed calculating unit that calculates a rotation speed of the first rotor based on a rotation angle of the first rotor; and a second rotor that detects the rotation speed of the second rotor. Speed detection means,
Voltage basic frequency calculation in which the drive command value calculating means calculates a basic frequency fs of a voltage applied to the stator winding based on the rotation speed of the first rotor and the rotation speed of the second rotor. A rotating electrical machine apparatus characterized by comprising means.
請求項1または請求項2に記載の回転電機装置において、
極対数Pは、極対数Pよりも大きいことを特徴とする回転電機装置。
The rotating electrical machine apparatus according to claim 1 or 2,
Pole pairs P 1, the rotary electric machine and wherein the greater than the number of pole pairs P 2.
請求項1〜3のいずれか1つに記載の回転電機装置において、
前記固定子が前記第2回転子の内周に配され、前記第1回転子が前記第2回転子の外周に配されることを特徴とする回転電機装置。
In the rotating electrical machine apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The rotating electrical machine apparatus, wherein the stator is disposed on an inner periphery of the second rotor, and the first rotor is disposed on an outer periphery of the second rotor.
請求項1〜4のいずれか1つに記載の回転電機装置を有する車両用駆動装置であって、
前記インバータに電力を供給する蓄電池と、該蓄電池の充電状態を検出する充電状態検出手段とを備え、
前記第1回転子または前記第2回転子のいずれか一方がエンジン軸に接続され、前記第1回転子または前記第2回転子のいずれか他方がトランスミッション軸に接続されており、
前記駆動状態選択手段は、前記充電状態検出手段からの充電状態に基づいて、前記第1駆動状態および前記第2駆動状態のいずれか一方を選択することを特徴とする車両用駆動装置。
A vehicle drive device comprising the rotating electrical machine device according to any one of claims 1 to 4,
A storage battery for supplying power to the inverter; and a charging state detection means for detecting a charging state of the storage battery,
Either the first rotor or the second rotor is connected to an engine shaft, and the other of the first rotor or the second rotor is connected to a transmission shaft;
The vehicle drive device according to claim 1, wherein the drive state selection unit selects one of the first drive state and the second drive state based on a charge state from the charge state detection unit.
請求項5に記載の車両用駆動装置において、
加速要求度を算出する加速要求度演算手段を備え、
前記駆動状態選択手段は、
前記蓄電池の充電状態が所定レベル以上であるという第1条件と、加速要求度が所定レベル未満であるという第2条件との少なくともいずれか1つを満たしていない場合で、且つエンジンが停止状態である場合に、前記第2駆動状態を選択することを特徴とする車両用駆動装置。
The vehicle drive device according to claim 5,
Acceleration request degree calculating means for calculating the acceleration request degree is provided,
The driving state selecting means includes
The engine is in a stopped state when at least one of the first condition that the state of charge of the storage battery is equal to or higher than a predetermined level and the second condition that the degree of acceleration request is lower than the predetermined level is not satisfied. In some cases, the vehicle drive device selects the second drive state.
同軸上に配された第1回転子、第2回転子、および固定子を備え、
前記第2回転子は、径方向または軸方向において前記第1回転子と前記固定子との間に配されており、前記第1回転子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第1巻線と、前記固定子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第2巻線とを有し、
前記第1回転子の極対数をP、前記固定子の極対数をPとすると、前記第1巻線の極対数はP、前記第2巻線の極対数はPであり、
前記第1巻線と前記第2巻線とは、直列、かつ互いに正相順もしくは逆相順に接続され、
前記固定子は、多相コイルで構成される固定子巻線を有している回転電機の制御方法であって、
前記第1回転子および前記第2回転子の駆動状態として、前記第1回転子と前記第2回転子とのトルクが互いに逆向きの第1駆動状態と、前記第1回転子と前記第2回転子とのトルクが互いに同じ向きの第2駆動状態とのいずれか一方を選択する駆動状態選択ステップと、
前記固定子巻線に多相交流電力を供給するインバータへの駆動指令値を演算する駆動指令値演算ステップとを備え、
前記駆動指令値演算ステップは、前記駆動状態選択ステップにおいて選択された駆動状態、および前記第1回転子の回転角度に基づいて、前記インバータが前記回転電機に出力する電流の位相指令値を演算することを特徴とする回転電機の制御方法。
A first rotor, a second rotor, and a stator arranged on the same axis;
The second rotor is disposed between the first rotor and the stator in the radial direction or the axial direction, and is wound on a side facing the first rotor and is a multiphase coil. A first winding configured and a second winding wound on the side facing the stator and configured with a multiphase coil;
When the number of pole pairs of the first rotor is P 1 and the number of pole pairs of the stator is P 2 , the number of pole pairs of the first winding is P 1 , and the number of pole pairs of the second winding is P 2 ,
The first winding and the second winding are connected in series and in a normal phase order or a reverse phase order,
The stator is a method of controlling a rotating electrical machine having a stator winding composed of multiphase coils,
As a driving state of the first rotor and the second rotor, a first driving state in which torques of the first rotor and the second rotor are opposite to each other, and the first rotor and the second rotor, A drive state selection step of selecting any one of the second drive states in which the torque with the rotor is in the same direction;
A drive command value calculation step for calculating a drive command value to an inverter that supplies multiphase AC power to the stator winding;
The drive command value calculation step calculates a phase command value of a current output from the inverter to the rotating electrical machine based on the drive state selected in the drive state selection step and the rotation angle of the first rotor. A control method for a rotating electrical machine.
請求項7に記載の回転電機の制御方法において、
前記駆動指令値演算ステップにおいて、前記第1回転子の回転速度と前記第2回転子の回転速度とに基づいて、前記固定子巻線に印加する電圧の基本周波数fsを演算することを特徴とする回転電機の制御方法。
In the control method of the rotary electric machine according to claim 7,
In the drive command value calculation step, a basic frequency fs of a voltage applied to the stator winding is calculated based on a rotation speed of the first rotor and a rotation speed of the second rotor. Control method for rotating electrical machine.
同軸上に配された第1回転子、第2回転子、および固定子を備え、前記第2回転子は、径方向または軸方向において前記第1回転子と前記固定子との間に配されており、前記第1回転子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第1巻線と、前記固定子と対向する側に巻装されるとともに多相コイルで構成される第2巻線とを有し、前記第1回転子の極対数をP、前記固定子の極対数をPとすると、前記第1巻線の極対数はP、前記第2巻線の極対数はPであり、前記第1巻線と前記第2巻線とは、直列、かつ互いに正相順もしくは逆相順に接続され、前記固定子は、多相コイルで構成される固定子巻線を有している回転電機、
前記固定子巻線に多相交流電力を供給するインバータ、
および、前記インバータに電力を供給する蓄電池を具備し、
前記第1回転子または前記第2回転子のいずれか一方がエンジン軸に接続され、前記第1回転子または前記第2回転子のいずれか他方がトランスミッション軸に接続された車両用駆動装置の制御方法であって、
前記蓄電池の充電状態に基づいて、前記第1回転子および前記第2回転子の駆動状態として、前記第1回転子と前記第2回転子とのトルクが互いに逆向きの第1駆動状態と、前記第1回転子と前記第2回転子とのトルクが互いに同じ向きの第2駆動状態とのいずれか一方を選択する駆動状態選択ステップと、
前記インバータへの駆動指令値を演算する駆動指令値演算ステップとを備え、
前記駆動指令値演算ステップは、前記駆動状態選択ステップにおいて選択された駆動状態、および前記第1回転子の回転角度に基づいて、前記インバータが前記回転電機に出力する電流の位相指令値を演算することを特徴とする車両用駆動装置の制御方法。
A first rotor, a second rotor, and a stator are disposed on the same axis, and the second rotor is disposed between the first rotor and the stator in a radial direction or an axial direction. A first winding wound on the side facing the first rotor and configured with a multiphase coil, and wound on the side facing the stator and configured with a multiphase coil. and a second winding that, P 1 number of pole pairs of the first rotor and the pole pairs of the stator and P 2, pole pairs of the first winding is P 1, the second Volume the pole pairs of the line is P 2, wherein the first winding and the second winding, in series, and is connected to the positive phase sequence or reverse phase order with each other, the stator is comprised of a multi-phase coil A rotating electrical machine having a stator winding,
An inverter for supplying multiphase AC power to the stator winding;
And a storage battery for supplying power to the inverter,
Control of a vehicle drive device in which either one of the first rotor or the second rotor is connected to an engine shaft and the other of the first rotor or the second rotor is connected to a transmission shaft A method,
Based on the state of charge of the storage battery, as a driving state of the first rotor and the second rotor, a first driving state in which torques of the first rotor and the second rotor are opposite to each other; A drive state selection step of selecting any one of the second drive states in which the torques of the first rotor and the second rotor are in the same direction;
A drive command value calculating step for calculating a drive command value for the inverter;
The drive command value calculation step calculates a phase command value of a current output from the inverter to the rotating electrical machine based on the drive state selected in the drive state selection step and the rotation angle of the first rotor. A control method for a vehicle drive device.
請求項9に記載の車両用駆動装置の制御方法において、
前記駆動状態選択ステップにおいて、前記蓄電池の充電状態が所定レベル以上であるという第1条件と、加速要求度が所定レベル未満であるという第2条件との少なくともいずれか1つを満たしていない場合で、且つエンジンが停止状態である場合に、前記第2駆動状態を選択することを特徴とする車両用駆動装置の制御方法。
The method for controlling a vehicle drive device according to claim 9,
In the drive state selection step, when at least one of a first condition that the state of charge of the storage battery is equal to or higher than a predetermined level and a second condition that the degree of acceleration request is lower than the predetermined level is not satisfied. And the control method of the vehicle drive device characterized by selecting said 2nd drive state, when an engine is a stop state.
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