JP2002125394A

JP2002125394A - 回転電機の制御装置

Info

Publication number: JP2002125394A
Application number: JP2001222537A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Minagawa; 裕介皆川; Hisayuki Furuse; 久行古瀬; Minoru Arimitsu; 有満　　稔; Shoichi Maeda; 昭一前田; Masaki Nakano; 正樹中野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】【課題】電流制御装置で発生するスイッチング損を、
複数の回転電機のそれぞれに専用の電流制御装置を用意
する場合のスイッチング損の和よりも小さくして制御装
置全体の効率を向上する。【解決手段】ロータの回転位相に応じた制御電流を供
給することで回転を制御することが可能な複数の回転電
機に対し、単一の電流制御装置（２３）から電流を供給
するようにした回転電機の制御装置において、前記電流
制御装置２３が前記複数の回転電機（１の回転電機はロ
ータ４とステータ２から、他の回転電機はロータ３とス
テータ２からなる）に対する個別の制御電流を複合した
波形を有するとともに、電流平均値が前記個別の制御電
流の電流平均値の和よりも小さくなる複合電流を前記複
数の回転電機に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は回転電機の制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の同期モータの回転を単一のインバ
ータ（電流制御装置）で独立に制御するため、それぞれ
のロータの回転位相に応じた制御電流を複合して得られ
る複合電流をインバータから同期モータヘ供給する技術
を既に提案している（特開平１１−２７５８２６号公
報、特願平１１−２７３３０３号、同２７４８７４号、
同３５１６１３号等参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来装置で
は、回転電機毎の制御電流をどのように複合化して装置
の効率を向上させるかについて十分な検討がなされてい
なかった。

【０００４】そこで本発明は、複数の回転電機に対する
個別の制御電流を複合した波形を電流制御装置が有する
とともに電流平均値が個別の制御電流の電流平均値の和
よりも小さくなる複合電流を複数の回転電機に供給する
ことにより、電流制御装置で発生するスイッチング損
を、複数の回転電機のそれぞれに専用の電流制御装置を
用意する場合のスイッチング損の和よりも小さくして制
御装置全体の効率を向上することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ロータの
回転位相に応じた制御電流を供給することで回転を制御
することが可能な複数の回転電機に対し、単一の電流制
御装置から電流を供給するようにした回転電機の制御装
置において、前記電流制御装置が前記複数の回転電機に
対する個別の制御電流を複合した波形を有するととも
に、電流平均値が前記個別の制御電流の電流平均値の和
よりも小さくなる複合電流を前記複数の回転電機に供給
する。

【０００６】第２の発明では、第１の発明において前記
電流制御装置が、前記複数の回転電機と直流電源との間
に介装されるインバータである。

【０００７】第３の発明では、第１または第２の発明に
おいて前記複数の回転電機が、ステータコアにコイルが
巻き回されてなる単一のステータと、このステータに対
峙する複数のロータによって構成され、前記電流制御装
置が前記コイルに接続されている。

【０００８】第４の発明では、第１から第３までのいず
れか一つの発明において前記電流制御装置が、電流ピー
クの大きさの比が０．５６２から１．７７８の範囲内で
ある個別の制御電流を複合して得られる複合電流を前記
複数の回転電機に供給する。

【０００９】第５の発明では、第４の発明において前記
電流制御装置が、電流ピークの大きさが等しい個別の制
御電流を複合して得られる複合電流を前記複数の回転電
機に供給する。

【００１０】第６の発明では、第５の発明において個別
の制御電流の電流ピークの大きさが最大となる運転点近
傍において個別の制御電流の電流ピークの大きさが等し
くなる。

【００１１】第７の発明では、第１から第６までのいず
れか一つの発明において前記複数の回転電機が、車両の
駆動輪にロータが接続される第１回転電機と車両に搭載
されたエンジンにロータが接続される第２回転電機とを
含み、前記電流制御装置が、前記第１回転電機のロータ
の回転位相に応じた制御電流であって車両に駆動力を発
生させる第１制御電流と前記第２回転電機のロータの回
転位相に応じた制御電流であって前記第１回転電機で消
費される電力とほぼ等しい電力の発電を行なう第２制御
電流とを複合して得られる複合電流を前記第１回転電機
と前記第２回転電機に供給する。

【００１２】第８の発明では、第７の発明において前記
第１回転電機のロータの半径と前記第２回転電機のロー
タの半径とを異ならせ、かつ、小径のロータを備える回
転電機の使用回転速度範囲を大径のロータを備える回転
電機の使用回転速度範囲よりも高回転速度側に設定す
る。

【００１３】第９の発明では、第７の発明において前記
第１回転電機のロータに与える磁石起磁力と前記第２回
転電機のロータに与える磁石起磁力とを異ならせ、か
つ、低い磁石起磁力が与えられたロータを備える回転電
機の使用回転速度範囲を、高い磁石起磁力が与えられた
ロータを備える回転電機の使用回転速度範囲よりも高回
転速度側に設定する。

【００１４】

【発明の効果】複数の回転電機に対しそれぞれに専用の
電流制御装置を用意して各回転電機毎に制御電流を供給
する場合、各電流制御装置で発生するスイッチング損の
和は、個別の制御電流の電流平均値の和に応じた大きさ
となるのであるが、単一の電流制御装置で複数の回転電
機に複合電流を供給するようにし、かつ、その複合電流
の電流平均値が個別の制御電流の電流平均値の和よりも
小さくなるようにした第１、第７の発明によれば、この
電流制御装置で発生するスイッチング損が、複数の回転
電機のそれぞれに専用の電流制御装置を用意する場合の
スイッチング損の和よりも小さくなり、制御装置全体の
効率が向上する。

【００１５】電流制御装置をインバータによって構成す
る場合、スイッチング素子として半導体を使用するイン
バータではスイッチング損と共に半導体オン抵抗損が発
生する。このオン抵抗損もインバータ内のスイッチング
素子を流れる電流の平均値に応じて発生するので、電流
平均値が個別の制御電流の電流平均値の和よりも小さい
複合電流を単一のインバータで各回転電機に供給する第
２、第７の発明によれば、この単一のインバータで発生
するオン抵抗損が、各回転電機に専用のインバータを用
意する場合のオン抵抗損の和よりも小さくなり、制御装
置全体の効率が向上する。

【００１６】回転電機毎にステータを有し、かつ、この
個別のステータに専用の電流制御装置から個別の制御電
流を供給する場合、ステータで発生するスイッチング損
の和は個別の制御電流の電流平均値の和に応じた大きさ
となる。これに対して、電流平均値が個別の制御電流の
電流平均値の和よりも小さい複合電流を単一のステータ
に流す第３、第７の発明によれば、このステータで発生
するスイッチング損が個別のステータを有する場合のス
イッチング損の和よりも小さくなり、システム（回転電
機＋制御装置）全体の効率が向上する。

【００１７】制御電流の複合化による電流平均値の低減
率は、個別の制御電流の電流ピークの大きさに差が無く
なるほど大きくなるため、電流ピークの大きさの比が
０．５６２から１．７７８の範囲内である第４、第７の
発明によれば、有効に電流平均値を低減することができ
る。

【００１８】なお、個別の制御電流の電流ピークの大き
さは、各回転電機の運転条件(トルクと回転速度)に応じ
て決まるものであるから、各回転電機の運転条件が様々
に変化するシステムにおいては、電流ピークの大きさの
比も様々に変化する。このような場合にも、想定される
運転条件の範囲のうち少なくとも一部の範囲では電流ピ
ークの大きさの比が０．５６２から１．７７８の範囲内
となるようシステム全体の諸元を決定しておけば、少な
くともこの範囲内で運転が行われるとき、制御電流の複
合化によって電流平均値が有効に低減される。

【００１９】第５、第７の発明によれば、制御電流の複
合化による電流平均値の低減率が最大となる。なお、各
回転電機の運転条件が様々に変化するシステムにおいて
は、想定される運転条件の範囲のうち少なくとも特定運
転点では電流ピークの大きさが等しくなるようシステム
全体の諸元を決定しておくことで、少なくともこの特定
運転点では最大の電流平均値低減率が得られ、その周囲
の運転点においても最大に近い電流平均値低減率が得ら
れる。

【００２０】第６、第７の発明によれば、電流ピークの
大きさが最大となるときに電流平均値低減率が最大とな
るようにすることで、最大の損失低減効果を得ることが
できる。

【００２１】回転電機のトルクは、大まかにはｉ×dΦ/
dθで決まる。ただし、ｉは回転電機に供給される電
流、Φは磁束、θはロータの回転位相である。これよ
り、回転電機のトルクは、回転電機に供給される電流
（電流ピーク）が大きいほど、また、回転位相変化に対
する磁束変化が大きいほど大きくなる。ロータの半径が
大きいと、一般的にdΦ/dθが大きくなる傾向を示すの
で、同じトルクを発生させるとすると、ロータの半径が
大きい回転電機のほうの電流ピークが小さくなる。この
ため、第１回転電機の出力（車両駆動出力）と第２回転
電機の出力（発電電力）とをほぼ等しくして２つの回転
電機を運転する場合に第１回転電機の制御電流の電流ピ
ークの大きさと第２回転電機の制御電流の電流ピークの
大きさとを近づけるには、第８の発明のように小径ロー
タ側の回転電機が低トルクかつ高回転速度で運転され、
大径ロータ側の回転電機が大トルクかつ低回転速度で運
転されるようにすればよい。例えば、第１回転電機のロ
ータを小径ロータ、第２回転電機のロータを大径ロータ
とする場合、第１回転電機のロータは減速機構を介して
車両の駆動輪に接続し、第２回転電機のロータはエンジ
ンの出力軸に直接接続する。

【００２２】磁石起磁力が大きいと上記のdΦ/dθが大
きくなる傾向を示す。このため、第１回転電機の出力
（車両駆動出力）と第２回転電機の出力（発電電力）と
をほぼ等しくして２つの回転電機を運転する場合に第１
回転電機の制御電流の電流ピークの大きさと第２回転電
機の制御電流の電流ピークの大きさとを近づけるには、
第９の発明のように低い磁石起磁力が与えられたロータ
側の回転電機が低トルクかつ高回転速度で運転され、高
い磁石起磁力が与えられたロータ側の回転電機が大トル
クかつ低回転速度で運転されるようにすればよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１には２つの回転電機からなり
ステータを共用する複合モータ１の概略断面図を示す。
図示のものは、円筒状のステータ２の外側と内側に所定
のギャップをおいてロータ３、４を配置し（３層構
造）、外側と内側の各ロータ３、４を全体を被覆する外
枠５（図２参照）に対して回転可能にかつ同軸に設けた
ものである。

【００２４】具体的に説明すると、内側ロータ４は９０
度毎にＳ極とＮ極が入れ替わるように配置した４個の永
久磁石を備えており、外側ロータ３は４５度毎にＳ極と
Ｎ極が入れ替わるように配置した８個の永久磁石を備え
ている。

【００２５】この実施形態では、内側ロータ４に配設す
る永久磁石と外側ロータ３に配設する永久磁石とを同種
のものとしているが、外側ロータ３の磁石数が多いため
単位角度当たりの起磁力は外側ロータ３のほうが大きく
なっている。

【００２６】ステータ２は、内側ロータ４の１磁極当た
り３個のコイル６で構成され、合計１２個（＝３×４）
のコイル６が同一の円周上に等分に配置されている。

【００２７】なお、１２個のコイルは番号１〜６と〜
で区別しており、この場合に６番目のコイルという意
味でコイル６、が出てくる。上記のコイル全体を称し
ていう場合の表現である６と紛らわしいが、意味すると
ころは異なっている。

【００２８】これら１２個のコイルには内側ロータ４に
対する回転磁場を発生させる電流（６相交流）を流すた
め、６０度ずつ位相のずれた制御電流（Ｉｉ（０）、Ｉ
ｉ（６０）、Ｉｉ（１２０）、Ｉｉ（１８０）、Ｉｉ
（２４０）、Ｉｉ（３００）、）が設定される。同様に
して外側ロータ３に対する回転磁場を発生させる制御電
流（三相交流）を流すため、１２０度ずつ位相のずれた
制御電流（Ｉｏ（０）、Ｉｏ（１２０）、Ｉｏ（２４
０））が設定される。これらの結果、１２個のコイルに
対して次のような１２個の複合電流が流される。

【００２９】Ｉ１＝Ｉｉ（０）＋Ｉｏ（０）Ｉ２＝Ｉｉ（６０）＋Ｉｏ（１２０）Ｉ３＝Ｉｉ（１２０）＋Ｉｏ（２４０）Ｉ４＝Ｉｉ（１８０）＋Ｉｏ（０）Ｉ５＝Ｉｉ（２４０）＋Ｉｏ（１２０）Ｉ６＝Ｉｉ（３００）＋Ｉｏ（２４０）Ｉ＝Ｉｉ（０）＋Ｉｏ（０）Ｉ＝Ｉｉ（６０）＋Ｉｏ（１２０）Ｉ＝Ｉｉ（１２０）＋Ｉｏ（２４０）Ｉ＝Ｉｉ（１８０）＋Ｉｏ（０）Ｉ＝Ｉｉ（２４０）＋Ｉｏ（１２０）Ｉ＝Ｉｉ（３００）＋Ｉｏ（２４０）上式から明らかなように、コイル１に流される複合電流
Ｉ１とコイルに流される複合電流Ｉは同一の電流で
あり、同様にＩ３＝Ｉ、Ｉ４＝Ｉ、Ｉ５＝Ｉ、Ｉ
６＝Ｉである。

【００３０】このように複合電流の電流設定を行うと、
単一のコイルでありながら、内側ロータ４に対する回転
磁場と外側ロータ３に対する回転磁場との２つの磁場が
同時に発生し、これにより内側ロータ４とステータから
なる回転電機（第１回転電機）と外側ロ一タ３とステー
タからなる回転電機（第２回転電機）とが互いに独立に
制御される。すなわち、内側ロータ４の磁石は外側ロー
タ３に対する回転磁場により回転力を与えられることが
なく、また外側ロータ３の磁石が内側ロータ４に対する
回転磁場により回転力を与えられることもない。この原
理については特開平１１−２７５８２６で説明した通り
である。

【００３１】上記Ｉｉ（０）〜Ｉｉ（３００）の電流設
定は内側ロータ４の回転位相に同期して、また上記Ｉｏ
（０）〜Ｉｏ（２４０）の電流設定は外側ロータ３の回
転位相に同期してそれぞれ行う。トルクの方向に対して
位相の進み遅れを設定するが、これは同期モータに対す
る場合と同じである。

【００３２】図２は図１に示した複合モータ１を対象と
する制御システム図である。

【００３３】上記複合電流を１２個のステータコイルに
供給するため、バッテリ２４からの直流電流を交流電流
に変換するインバータ２３を備える。このインバータ２
３は図３に詳細を示したように、通常の三相ブリッジ型
インバータを６相にしたものと同じで、１２個のトラン
ジスタとこのトランジスタと同数のダイオードから構成
されている。

【００３４】なお、同一の電流が流される２個のコイル
（例えばコイル１とコイル）を直列に接続することが
可能であるため、コイル数の半分の６相インバータを使
用している。

【００３５】インバータ２３の各ゲート（トランジスタ
のベース）に与えるＯＮ、ＯＦＦ信号はＰＷＭ信号であ
る。各ロータ３、４を同期回転させるため、各ロータ
３、４の位相を検出する回転角センサ６、７が設けら
れ、これらセンサ６、７からの信号が入力されるモータ
コントロールモジュール２２では外側ロータ３、内側ロ
ータ４に対する目標トルク（正負あり）のデータ（目標
トルク指令）に基づいてＰＷＭ信号を発生させる。

【００３６】なお、２つの回転電機のステータを共通と
せず、２つの回転電機を独立させても良い。この場合の
２つの回転電機とインバータの接続方法をたとえば図４
に示す。ただし、この図は一方の回転電機（第１回転電
機）のロータが８つの磁石極を有し、他方の回転電機
（第２回転電機）のロータが６つの磁石極を有し、かつ
両方のステータをそれぞれ１２個のコイルで構成する場
合を示している。このような接続方法については特願平
１１−３５１６１３号で既に提案している。

【００３７】図２に示したように、複合モータ１はエン
ジン１１と組み合わせて用いられる。すなわち、外側ロ
ータ３がエンジン１１の出力軸１２に直結され、これに
対して内側ロータ４は駆動軸１３に直結される。駆動軸
１３はさらに減速機構１４を介して車両の駆動輪１５に
接続される。内側ロータ４とステータからなる回転電機
を第１回転電機、外側ロータ３とステータからなる回転
電機を第２回転電機とすると、第１回転電機（内側ロー
タ４）の側にだけ減速機構１４を追加したのは２つの回
転電機間で使用回転速度範囲を相違させるためで、これ
により内側ロータ４を備える第１回転電機の使用回転速
度範囲が外側ロータ３を備える第２回転電機の使用回転
速度範囲よりも高回転速度側となる。

【００３８】なお、内側ロータ４を備える第１回転電機
をモータとして、外側ロータ３を備える第２回転電機を
ジェネレータとして運転するとき、バッテリ２４から持
ち出される電力は、第１回転電機で消費される電力（車
両駆動出力）と第２回転電機で発電される電力との差分
だけになる。

【００３９】総合コントロールモジュール２１では、ア
クセル開度センサ２７の出力信号から得たアクセル開度
ＡＰＳと車速センサ２８の出力信号から得た車速ＶＳＰ
とに基づき、図５に示すような制御マップから車両の目
標駆動トルクＴ０を算出し、この算出した目標駆動トル
クＴ０と車速ＶＳＰとの積が示す車両駆動出力とほぼ等
しい出力を最高の燃費効率でエンジンが発生する運転点
（目標エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクＴ
ｅ）を図６に示すような制御マップから算出する。

【００４０】ここで、外側ロータ３はエンジン１１の出
力軸１２に直結されているので、第２回転電機の目標回
転速度をＮｇ、目標トルクをＴｇとすれば、これら目標
回転速度Ｎｇと目標トルクＴｇはそれぞれ目標エンジン
回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクＴｅに等しい。ま
た、第２回転電機による発電電力はエンジン１１の出力
とほぼ等しくなる。同様にして第１回転電機の目標トル
クをＴｍとすれば、目標トルクＴｍは目標駆動トルクＴ
０に等しい。

【００４１】このようにして統合コントロールモジュー
ル２１により第１回転電機の目標トルクＴｍと第２回転
電機の目標回転速度Ｎｇ、目標トルクＴｇが決定された
後は、モータコントロールモジュール２２が次の制御を
行う。すなわち、モータコントロールモジュール２２で
は周知の電流ベクトル制御によって回転電機毎にｄ軸電
流とｑ軸電流の指令値を決定する。一方、電流センサ２
９の検出信号、内側ロータ回転角センサ６の出力信号、
外側ロ一タ回転角センサ７の出力信号から実際のｄ軸電
流とｑ軸電流とを算出し、この実ｄ軸電流と実ｑ軸電流
を指令値に一致させるための補正値を演算し、この補正
値に対して２−６相座標変換を行うことで回転電機毎の
６相交流の電圧指令値を生成する。これら回転電機毎の
電圧指令値を複合して複合電圧指令値を生成し、この複
合電圧指令値とキャリア信号とからＰＷＭ信号を生成
し、このＰＷＭ信号をインバータ２３へ送る。

【００４２】なお、上記の電流ベクトル制御によって回
転電機毎に求められた電流ベクトルの大きさが後述する
回転電機毎の制御電流の電流ピークの大きさを表す。

【００４３】一方、エンジンコントロールモジュール２
５では、エンジンの回転速度とトルクが目標回転速度Ｎ
ｅと目標エンジントルクＴｅに一致するよう吸入空気量
や燃料噴射量、点火時期等を制御する。

【００４４】ここで、複合電流による電流平均値の低減
効果を説明する。

【００４５】第１回転電機の制御電流をＩ₁（ｔ）とす
れば、電流ピークをＩｍ、内側ロータ４の角速度をω₁
として次式で表される。

【００４６】

【数１】Ｉ₁（ｔ）＝Ｉｍ・sin（ω₁ｔ）同様にして第２回転電機の制御電流をＩ₂（ｔ）とすれ
ば、電流ピークをＩｇ、外側ロータ３の角速度をω₂、
初期状態での２つのロータ３、４間の位相差（電気角）
をθａとして次式で表される。

【００４７】

【数２】Ｉ₂（ｔ）＝Ｉｇ・sin（２（ω₂ｔ＋θａ））なお、制御電流は回転電機毎に位相の異なる式で表され
るのであるが、ここでは数１式、数２式で示したように
一相のみの制御電流で代表させている。

【００４８】これら回転電機毎の制御電流Ｉ₁（ｔ）、
Ｉ₂（ｔ）を

【００４９】

【数３】の式で表される電流平均値の一般式に代入して解くと、
回転電機の各制御電流Ｉ ₁（ｔ）、Ｉ₂（ｔ）の電流平均
値Ｉａｍ、Ｉａｇはそれぞれ

【００５０】

【数４】Ｉａｍ＝２・Ｉｍ／π、Ｉａｇ＝２・Ｉｇ／π となる。

【００５１】また、複合電流をＩｃ（ｔ）とすればこれ
は、

【００５２】

【数５】Ｉｃ（ｔ）＝Ｉ₁（ｔ）＋Ｉ₂（ｔ）＝Ｉｍ・sin（ω₁ｔ）＋Ｉｇ・sin（２（ω₂ｔ＋θ
ａ））の式で表されるため、これを上記の数３式に代入すると
次式のように複合電流Ｉｃ（ｔ）の電流平均値Ｉａｃが
得られる。

【００５３】

【数６】これら数４式、数６式から複合電流化による電流平均値
の低減率（＝Ｉａｃ／（Ｉａｍ＋Ｉａｇ））を算出し、
各制御電流の電流ピークＩｍ、Ｉｇと電流平均値低減率
との関係を示したものが図７であり、またＩｍ＋Ｉｇ＝
１としたときのＩｍと電流平均値低減率との関係を示し
たものが図８である。なお、図７、図８は電流ピークを
１．０に正規化して示している。

【００５４】これら図７、図８から分かるように、２つ
の制御電流の電流ピークが等しいときに複合電流の電流
平均値が最も低下し、また、２つの電流ピークの比＝１
（つまりＩｍ＝Ｉｇ）の両側に効率の良いレンジが存在
する。図８から、このレンジは電流ピーク比が０．５６
２（≒０．３６／（１−０．３６））から１．７７８
（≒０．６４／（１−０．６４））の範囲であることが
分かる。

【００５５】よって、第１回転電機の制御電流Ｉ₁の電
流ピークＩｍと第２回転電機の制御電流Ｉ₂の電流ピー
クＩｇがこのレンジ内となるように、すなわち第１回転
電機、第２回転電機の運転点が可能な限り図９の２つの
効率良ライン内となるようにシステムの諸元を決定す
る。望ましくは、車両駆動出力が最大となる運転点、す
なわち、電流ピークＩｍ、Ｉｇがともに最大となる運転
点において電流ピーク比が最高効率ライン上にくるよう
にする。

【００５６】本実施形態では、小径で磁石起磁力も小さ
い内側ロータ４を備えた第１回転電機の使用回転速度範
囲が、大径で磁石起磁力も大きい第２回転電機の使用回
転速度範囲より高回転速度側となるようにし、２つの回
転電機が等出力で運転されるときに電流ピーク比が１に
近づくようにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】複合モータの概略断面図。

【図２】制御システム図。

【図３】インバータとステータコイルの結線図。

【図４】２つの回転電機を独立させる場合の各ステータ
コイルとインバータとの接続方法を示す結線図。

【図５】目標駆動トルクの特性図。

【図６】車両駆動出力とほぼ等しい出力を最高の燃費効
率でエンジンが発生するときの目標エンジン回転速度お
よび目標エンジントルクの特性図。

【図７】各制御電流の電流ピークと電流平均値低減率と
の関係を示した図。

【図８】２つの制御電流の電流ピークの和を１としたと
きの一方の制御電流の電流ピークと電流平均値低減率と
の関係を示す図。

【図９】制御電流の電流ピークと電流平均値低減率との
関係を示す図。１複合モータ２ステータ３外側ロータ４内側ロータ６コイル２１総合コントロールモジュール２２モータコントロールモジュール２３インバータ（電流制御装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者有満稔神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者前田昭一神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者中野正樹神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 5H115 PA11 PC06 PG04 PI24 PI29 PO02 PO09 PU11 PU24 PU26 PV09 PV23 QN03 QN09 RB11 RB22 RB26 RE02 RE03 RE05 RE06 RE13 RE20 SE02 SE03 SE05 TB01 TO12 TO21 TO30 5H572 AA02 BB02 CC02 CC06 CC08 DD09 EE04 GG04 HA08 HB08 HB09 HC08 JJ03 LL22 LL32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロータの回転位相に応じた制御電流を供給
することで回転を制御することが可能な複数の回転電機
に対し、単一の電流制御装置から電流を供給するように
した回転電機の制御装置において、前記電流制御装置は、前記複数の回転電機に対する個別
の制御電流を複合した波形を有するとともに、電流平均
値が前記個別の制御電流の電流平均値の和よりも小さく
なる複合電流を前記複数の回転電機に供給することを特
徴とする回転電機の制御装置。
【請求項２】前記電流制御装置は、前記複数の回転電機
と直流電源との間に介装されるインバータであることを
特徴とする請求項１に記載の回転電機の制御装置。
【請求項３】前記複数の回転電機は、ステータコアにコ
イルが巻き回されてなる単一のステータと、このステー
タに対峙する複数のロータによって構成され、前記電流
制御装置が前記コイルに接続されていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の回転電機の制御装置。
【請求項４】前記電流制御装置は、電流ピークの大きさ
の比が０．５６２から１．７７８の範囲内である個別の
制御電流を複合して得られる複合電流を前記複数の回転
電機に供給することを特徴とする請求項１から３までの
いずれか一つに記載の回転電機の制御装置。
【請求項５】前記電流制御装置は、電流ピークの大きさ
が等しい個別の制御電流を複合して得られる複合電流を
前記複数の回転電機に供給することを特徴とする請求項
４に記載の回転電機の制御装置。
【請求項６】個別の制御電流の電流ピークの大きさが最
大となる運転点近傍において個別の制御電流の電流ピー
クの大きさが等しくなることを特徴とする請求項５に記
載の回転電機の制御装置。
【請求項７】前記複数の回転電機が、車両の駆動輪にロ
ータが接続される第１回転電機と車両に搭載されたエン
ジンにロータが接続される第２回転電機とを含み、前記
電流制御装置が、前記第１回転電機のロータの回転位相
に応じた制御電流であって車両に駆動力を発生させる第
１制御電流と前記第２回転電機のロータの回転位相に応
じた制御電流であって前記第１回転電機で消費される電
力とほぼ等しい電力の発電を行なう第２制御電流とを複
合して得られる複合電流を前記第１回転電機と前記第２
回転電機に供給することを特徴とする請求項１から６ま
でのいずれか一つに記載の回転電機の制御装置。
【請求項８】前記第１回転電機のロータの半径と前記第
２回転電機のロータの半径とを異ならせ、かつ、小径の
ロータを備える回転電機の使用回転速度範囲を大径のロ
ータを備える回転電機の使用回転速度範囲よりも高回転
速度側に設定することを特徴とする請求項７に記載の回
転電機の制御装置。
【請求項９】前記第１回転電機のロータに与える磁石起
磁力と前記第２回転電機のロータに与える磁石起磁力と
を異ならせ、かつ、低い磁石起磁力が与えられたロータ
を備える回転電機の使用回転速度範囲を、高い磁石起磁
力が与えられたロータを備える回転電機の使用回転速度
範囲よりも高回転速度側に設定することを特徴とする請
求項７に記載の回転電機の制御装置。