JP6481587B2 - スイッチトリラクタンスモータの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチトリラクタンスモータの制御装置に関する。

特許文献１には、スイッチトリラクタンスモータの制御方法として、低負荷時、中負荷時、高負荷時の各制御モードで励磁開始角および励磁終了角を切り替えることが開示されている。特許文献１の構成では、スイッチトリラクタンスモータの運転効率とエネルギー密度を改善するために、上述した制御方法を実行する制御装置を備えている。

特開２０１３−２４０２００号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、励磁区間内の電流の立上げ時と立下げ時との間において、印加電圧が電流の立上げ時と同じ大きさで一定のため、その間の励磁電流の変化勾配が急峻になってしまう。スイッチトリラクタンスモータの駆動時、励磁電流の変化勾配が急峻になると、起振力の変化が大きくなり、振動と騒音が悪化する虞がある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、励磁区間内における電流の立上げ時と電流の立下げ時の間で、適切な印加電圧の大きさに制御し、振動と騒音を低減できるスイッチトリラクタンスモータの制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、スイッチトリラクタンスモータの制御装置において、励磁区間内における電流立上げ区間と電流立下げ区間との間のヒステリシス区間で、前記スイッチトリラクタンスモータに印加する電圧を昇圧する必要があるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により昇圧は必要ないと判定された場合、前記ヒステリシス区間で印加電圧の昇圧を行わない制御を実行する制御手段とを備えていることを特徴とする。

本発明では、スイッチトリラクタンスモータの制御装置において、励磁区間内における電流の立上げ区間と電流の立下げ区間の間のヒステリシス区間で、印加電圧の昇圧が必要であるか否かを判定し、適切な印加電圧の大きさに制御することができる。ヒステリシス区間で印加電圧を昇圧しない制御を実行することによって、電流が急激に変化することを抑制でき、起振力の変化が大きくなることを抑制でき、振動と騒音を低減させることができる。

図１は、本発明の実施形態におけるスイッチトリラクタンスモータの制御装置のシステム構成を示す概略図である。 図２は、インバータ回路の一例を示す説明図である。 図３は、制御装置が実行するモータ制御の一例を示すフローチャートである。 図４（ａ）は、制御装置がヒステリシス区間で電圧を昇圧しない制御を実行した場合の電圧波形および電流波形を示す図である。図４（ｂ）は、制御装置が全励磁区間で電圧を昇圧する制御を実行した場合の電圧波形および電流波形を示す図である。 図５は、ＳＲモータの特性を示すマップである。 図６は、ヒステリシス区間で必要な昇圧が行われなかった場合の電圧波形と電流波形を説明するための図である。 図７は、制御装置が実行するモータ制御の変形例を示すフローチャートである。 図８は、適用例１の車両を示すスケルトン図である。 図９は、適用例２の車両を示すスケルトン図である。 図１０は、適用例３の車両を示すスケルトン図である。 図１１は、適用例４の車両を示すスケルトン図である。 図１２は、適用例５の車両を示すスケルトン図である。 図１３は、適用例６の車両を示すスケルトン図である。 図１４は、適用例７の車両を示すスケルトン図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態におけるスイッチトリラクタンスモータの制御装置について具体的に説明する。

図１は、本発明の一実施形態におけるシステム構成例を示す概略図である。本実施形態のシステム構成は、スイッチトリラクタンスモータ（ＳＲＭ）１と、インバータ２と、昇圧部３と、バッテリ４と、制御装置１００とを含む。

スイッチトリラクタンスモータ（以下「ＳＲモータ」という）１は、発電機およびモータとして機能するものであり、インバータ２および昇圧部３を介してバッテリ４と電気的に接続されている。昇圧部３は、インバータ２とバッテリ４との間に設けられており、ＳＲモータ１に印加する電圧を昇圧するものである。例えば、昇圧コンバータにより昇圧部３が構成される。制御装置１００は、ＳＲモータ１を制御するものであり、ＣＰＵや記憶部を有する電子制御装置（ＥＣＵ）によって構成されている。制御装置１００は、インバータ２と昇圧部３を制御することによって、ＳＲモータ１を制御するように構成されている。

図２は、インバータ回路の一例を示す説明図である。まず、インバータ２と電気的に接続されたＳＲモータ１は、ステータ１０と、ロータ２０とを備えている。

ステータ１０は、環状の内周部に突極としてのステータ歯１１を複数備えている。ＳＲモータ１では、一対のステータ歯１１，１１によって１つの相を成すため、ステータ１０には、三相のうち１つの相をなす一対のステータ歯１１，１１が、径方向で対向する位置となるように三組設けられている。各ステータ歯１１には、インバータ２に接続されたコイル１２が巻き付けられている。

ロータ２０は、ステータ１０の径方向内側に配置されて、環状の外周部に突極としてのロータ歯２１が複数設けられている。ロータ２０は、図示しないロータ軸と一体回転するように構成されている。要は、ステータ１０およびロータ２０は、いずれも周知の突極構造に形成されている。ＳＲモータ１は、図２に示す例では、六極のステータ１０と四極のロータ２０とにより構成されている。

また、ＳＲモータ１は、三相交流式であるため、一対のステータ歯１１ａ，１１ａとコイル１２ａによるＡ相、一対のステータ歯１１ｂ，１１ｂとコイル１２ｂによるＢ相、一対のステータ歯１１ｃ，１１ｃとコイル１２ｃによるＣ相とを含むように構成されている。ロータ２０は、一対のロータ歯２１ｘ，２１ｘと、一対のロータ歯２１ｙ，２１ｙを備える。

次に、インバータ２の電気回路（インバータ回路）は、三相交流を通電できるように６つのスイッチング素子を備え、それぞれのコイル１２に対して相毎に電流を印加するように構成されている。図２に示すインバータ回路では、スイッチング素子としてのトランジスタＴｒを有し、各相とも２つのトランジスタと２つのダイオードで構成される。インバータ２は、それぞれの相において、２つのトランジスタを同時にオン又はオフにすることで、コイル１２に流れる電流値を変更する。インバータ２は、図２に示す例では、Ａ相においては、トランジスタＴｒａ１，Ｔｒａ２とダイオードＤａ１，Ｄａ２を備える。Ｂ相においては、トランジスタＴｒｂ１，Ｔｒｂ２とダイオードＤｂ１，Ｄｂ２を備える。Ｃ相においては、トランジスタＴｒｃ１，Ｔｒｃ２とダイオードＤｃ１，Ｄｃ２を備える。

制御装置１００は、非励磁対象のステータ歯１１とこれに最も近づいてきているロータ歯２１との位置関係に基づいて、そのステータ歯１１のコイル１２に対する電流の印加を始める。制御装置１００には、ＳＲモータ１の回転数を検出する回転数センサ５１からの信号が入力される。制御装置１００は、各種のプログラムが格納された記憶部を有し、回転数センサ５１から入力される信号に基づいてＳＲモータ１を制御するめの各種の演算を行い、インバータ２と昇圧部３とに指令信号を出力する。

ＳＲモータ１は、ある相のコイル１２に電流を印加してステータ歯１１を励磁させ、ステータ歯１１とステータ歯１１の近くのロータ歯２１との間に磁気吸引力を発生させることで、ＳＲモータ１のトルクが発生する。磁気吸引力は、周方向と径方向の分力に分解できる。その周方向の分力は、回転力である。径方向の分力は、ラジアル力である。つまり、周方向の分力がロータ２０に作用することによってモータトルクが発生する。例えば、ステータ歯１１とロータ歯２１とが周方向で完全に重なる位置となる場合（ステータ歯１１とロータ歯２１とが径方向で完全に対向する位置となる場合）、磁気吸引力は径方向のみに作用することになる。すなわち、そのロータ歯２１には回転力が作用せずラジアル力のみが作用する。

また、ＳＲモータ１は、制御装置１００の制御によって、電流印加中の相のコイル１２に対する通電を止め、通電対象を別の相のコイル１２に切り替えて、新たな相のステータ歯１１と近くのロータ歯２１との間に径方向と周方向の分力を持つ磁気吸引力を発生させる。制御装置１００では、回転数センサ５１の信号から、ステータ歯１１とロータ歯２１との位置関係（回転方向の相対位置）に基づいて、通電対象の切り替えを相毎に繰り返す制御を実行することによって、ロータ２０を回転運動させる。なお、制御装置１００は、コイル１２への電流の印加に伴って励磁対象になっているステータ歯１１が、ロータ歯２１と径方向で対向して完全に重なった位置となったとき、または完全に重なる前後に、コイル１２への通電停止による非励磁対象とし、その後、次のロータ歯２１が所定の位置まで近づいてきたときに、再び励磁対象とするように制御可能である。

ところで、ＳＲモータ１では、騒音と振動を低減することが求められる。磁気吸引力における径方向の分力（ラジアル力）が騒音や振動の要因になっている。騒音について、駆動中のＳＲモータ１で生じる音圧は、ラジアル力が大きくなるにつれて高くなっていく。振動について、ＳＲモータ１に作用するラジアル力が大きくなると、ステータ１０やロータ２０の変位が大きくなる。そこで、制御装置１００は、ラジアル力を低減させることによって、ＳＲモータ１の騒音や振動を低減させるモータ制御を実行するように構成されている。

図３は、制御装置１００が実行するモータ制御の一例を示すフローチャートである。制御装置１００は、ＳＲモータ１への印加電圧を決定する際に用いる情報を読み込む（ステップＳ１）。その情報には、回転数センサ５１から入力されるレゾルバ信号が含まれる。ＳＲモータ１が車両に搭載される場合、アクセル開度センサから入力されるアクセル開度信号や、車速センサから入力される車速信号などが、ステップＳ１の情報に含まれる。

制御装置１００は、ステップＳ１で読み込んだ情報を用いて、ＳＲモータ１の回転数（ＳＲＭ回転数）を演算し（ステップＳ２）、ＳＲモータ１のトルク指令値（ＳＲＭ指令トルク）を導出する（ステップＳ３）。ステップＳ２では、回転数センサ５１からのレゾルバ信号に基づいて、モータ回転数を演算する。ステップＳ３では、ステップＳ１で読み込んだ要求トルクに関する情報に応じたＳＲモータ１のトルク指令値を導出する。ＳＲモータ１が走行用動力源として車両に搭載されている場合、ステップＳ３では、アクセル開度信号と車速信号と所定の要求トルク用マップとを用いて、要求トルクを演算し、その要求トルクに応じたモータトルク指令値を導出する。

制御装置１００は、ステップＳ２のモータ回転数と、ステップＳ３のモータトルク指令値とに基づいて、励磁区間内のヒステリシス区間を決定する（ステップＳ４）。励磁区間とは、励磁対象のコイル１２に電流を印加する区間である。その励磁区間は、電流立上げ区間、ヒステリシス区間、電流立下げ区間の三つの区間からなる。ヒステリシス区間とは、電流立上げ区間と電流立下げ区間との間の区間のことである。なお、ヒステリシス区間の決定方法は周知の方法であってよい。

制御装置１００は、全励磁区間のうちヒステリシス区間において、ＳＲモータ１に印加する電圧を昇圧する必要があるか否かを判定する（ステップＳ５）。制御装置１００は、ステップＳ５の判定処理を実行する判定部を含む。ステップＳ５では、ステップＳ２のモータ回転数（回転角度）とインダクタンスとの関係を示す所定のマップを用いて、励磁電圧が要求トルクを満たすために必要な電圧（所定値）を満たすか否かを判定するように構成されてもよい。この場合には、その励磁電圧が所定値よりも小さい場合には、昇圧部３での電圧の昇圧が必要になる。一方、その励磁電圧が所定値よりも大きい場合には、昇圧部３での昇圧は必要なしと判断される。また、ステップＳ５の他の例として、制御装置１００の判定部は、モータ回転数が所定値以下の低速回転であり、かつ要求パワーが所定値以下の低出力要求時であるか否かを判定するように構成されてもよい。この場合、モータ回転数が所定値以下の低速、かつ要求パワーが所定値以下の低出力の場合、ステップＳ５で肯定的に判定される。

ＳＲモータ１が走行用動力源として車両に搭載されている場合、ステップＳ５では、回転数センタ５１からのレゾルバ信号と、要求パワーとに基づいて、ＳＲモータ１が高速回転、かつ要求パワーが高出力であるか否かを判定する。要求パワーは、上述した要求トルクと、車速センサからの車速信号と、所定の要求パワー用マップとを用いて導出することができる。つまり、この場合のステップＳ５では、車両が高車速、かつ高負荷の走行状態であるか否かを判定するように構成されてもよい。

ヒステリシス区間での昇圧が必要ないことによりステップＳ５で否定的に判定された場合、制御装置１００は、励磁区間のうち電流の立上げ区間と立下げ区間とでのみ電圧を昇圧し、かつヒステリシス区間では電圧を昇圧しない制御を実行する（ステップＳ６）。すなわち、制御装置１００は、全励磁区間のうちヒステリシス区間のみ電圧の昇圧を行わないように制御する。制御装置１００は、ステップＳ６の制御を実行する制御部を含む。例えば、制御部は、ヒステリシス区間において昇圧部３での昇圧を禁止する制御を実行し、ＳＲモータ１の印加電圧を昇圧なしに制御するように構成されてもよい。なお、ステップＳ６の制御を実行した場合の印加電圧と電流との関係を後述する図４（ａ）に示す。

ヒステリシス区間での昇圧が必要であることによりステップＳ５で肯定的に判定された場合、制御装置１００は、全励磁区間で電圧を昇圧する制御を実行する（ステップＳ７）。ステップＳ７では、電流立上げ区間と、ヒステリシス区間と、電流立下げ区間とにおいて、昇圧部３で昇圧された電圧をＳＲモータ１に印加することになる。なお、ステップＳ７の制御を実行した場合の印加電圧と電流との関係を後述する図４（ｂ）に示す。

図４は、制御装置１００によるモータ制御を実行した場合の電圧波形および電流波形を示す図である。図４（ａ）には、制御装置１００がヒステリシス区間で電圧を昇圧しない制御を実行した場合の電圧波形および電流波形を示す。図４（ｂ）には、制御装置１００が全励磁区間で電圧を昇圧する制御を実行した場合の電圧波形および電流波形を示す。

図４（ａ）に示すように、あるロータ歯２１が電流立上げ区間（所定の角度範囲）に入ったとき、すなわち励磁開始角（励磁ＯＮ角）となったとき、制御装置１００は、励磁対象となるステータ歯１１のコイル１２に対して電流の立上げを開始する。制御装置１００は、回転数センサ５１から入力された信号に基づいてロータ２０の回転角度が励磁ＯＮ角となった場合、対象となるコイル１２へ電流を通電し始める。電流立上げ区間では、ＳＲモータ１に印加する電圧が、昇圧部３によって昇圧された電圧Ｖ_２である。そして、ロータ歯２１がヒステリシス区間に入ると、制御装置１００は、昇圧部３での昇圧を行わないように制御し、ＳＲモータ１への印加電圧を昇圧なしの電圧Ｖ_１に制御する。昇圧なしの電圧Ｖ_１を印加した場合、電流の上昇率は、昇圧後の電圧Ｖ_２を印加した場合よりも小さくなる。その制御が実行された場合、ヒステリシス区間内の電流変化は、電流立上げ区間内の電流変化よりも緩やかになる。図４（ａ）に示すヒステリシス区間内での電流変化は、後述する図４（ｂ）に示すヒステリシス区間内での電流変化よりも緩やかになる。これにより、ヒステリシス区間内において、電流波形の勾配が急峻になることを抑制できるとともに、その変化勾配が緩やかになることによりスイッチング回数を低減させることができる。また、ロータ歯２１が電流立下げ区間に入ったとき、すなわち励磁終了角（励磁ＯＦＦ角）になったとき、制御装置１００は、上述した励磁対象のステータ歯１１のコイル１２に対して印加中の電流を立下げ始める。電流立下げ区間において、制御装置１００は、ＳＲモータ１に負の電圧（絶対値の大きさが昇圧後電圧Ｖ_２となる）を印加するように制御する。

図４（ｂ）に示すように、全励磁区間で電圧を昇圧する場合には、ヒステリシス区間において、電流変化が急峻になる。また、電流変化が急峻であることにより、ヒステリシス区間内で複数回スイッチングを行うことになる。なお、電流立上げ区間と電流立下げ区間とについては、上述した図４（ａ）に示す場合と同様である。

ここで、制御装置１００が、所定の励磁条件に応じてヒステリシス区間で、昇圧なしの電圧Ｖ_１を印加する制御と、昇圧後の電圧Ｖ_２を印加する制御とを使い分けるように構成されている技術的な意義について説明する。図５は、ＳＲモータ１の特性を示すマップである。図５に示すように、ＳＲモータ１の回転数が高回転数の場合、出力可能なトルクは、定格トルクよりも小さくなる。つまり、高回転数の状態で大きな要求パワーとなった場合には、ＳＲモータ１に印加する電圧を昇圧する必要がある。仮に、そのような高速回転時に大きな要求パワーとなった場合に、上述したステップＳ６の電圧を昇圧しない制御を実行してしまうと、図６に破線で示すように、実線の目標電流値よりも実際の電流値が小さくなってしまう。これでは、ＳＲモータ１に意図した励磁電流が流れないことになり、意図した磁気吸引力が発生しないことになる。つまり、トルク指令値（目標トルク）に応じたトルクがＳＲモータ１から出力されないことになり、出力不足になるおそれがある。なお、図６は、ヒステリシス区間で必要な昇圧が行われなかった場合の電圧波形と電流波形を説明するための図である。図６に実線で示す電圧波形および電流波形は、上述した図４（ａ）と同様である。

以上説明した通り、本実施形態のスイッチトリラクタンスモータの制御装置では、所定の励磁条件に応じて、励磁区間内のヒステリシス区間で印加電圧を、昇圧なしの場合と昇圧ありの場合に制御することができる。これにより、ヒステリシス区間における印加電圧の大きさが適切に制御される。よって、ヒステリシス区間で印加電圧を昇圧しない制御を実行する場合には、電流の急激な変化を抑制でき、磁気吸引力の径方向成分（ラジアル力）の変動を抑制できる。そのラジアル力は、ＳＲモータ１における起振力となるため、上述したようにヒステリシス区間で昇圧しない制御を実行することによって、振動と騒音を低減させることができる。

なお、制御装置１００は、上述した図３に示す制御フローの変形例として、図７に示す制御フローを実行するように構成されてもよい。なお、図７に示すステップＳ１１〜Ｓ１４、Ｓ１７〜Ｓ１９は、図３に示すステップＳ１〜Ｓ７と同様である。図７に示すように、制御装置１００は、ステップＳ１４でヒステリシス区間を決定すると、電流立上げ時（電流立上げ区間）と電流立下げ時（電流立下げ区間）で、ＳＲモータ１に印加する電圧の昇圧が必要であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。電流立上げ時（電流立上げ区間）と電流立下げ時（電流立下げ区間）で電圧の昇圧が必要であることによりステップＳ１５で肯定的に判定された場合、ステップＳ１７に進む。一方、電流立上げ時（電流立上げ区間）と電流立下げ時（電流立下げ区間）で電圧の昇圧が必要ないことによりステップＳ１５で否定的に判定された場合、制御装置１００は、電流立上げ区間および電流立下げ区間において、昇圧部３での電圧の昇圧を行わない制御を実行し（ステップＳ１６）、この制御ルーチンを終了する。

［適用車両］
また、ＳＲモータ１を走行用駆動源として車両に搭載した場合を上述したが、その適用例として、図８〜図１４に示す適用例１〜７がある。

［適用例１］
図８は、適用例１の車両を示すスケルトン図である。適用例１の車両２００は、エンジン２０１と、車輪２０２と、変速機（Ｔ／Ｍ）２０３と、デファレンシャルギヤ２０４と、駆動軸２０５と、走行用動力源としてのＳＲモータ１とを備えている。車両２００は、四輪駆動車であり、エンジン２０１が左右の前輪２０２ＦＬ，ＦＲを駆動し、リヤモータであるＳＲモータ１が左右の後輪２０２ＲＬ，ＲＲを駆動する。

エンジン２０１は、周知の内燃機関である。車両２００のフロント側駆動装置では、エンジン２０１が、変速機２０３およびデファレンシャルギヤ２０４を介して左右の駆動軸２０５，２０５に接続されている。変速機２０３は、例えば有段や無段の自動変速機や、手動変速機である。左右の駆動軸２０５，２０５の一方は左前輪２０２ＦＬに接続されており、他方は右前輪２０２ＦＲに接続されている。前輪２０２ＦＬ，２０２ＦＲは、エンジン２０１の出力トルク（エンジントルク）によって駆動される。なお、適用例１の車両２００は、エンジン２０１に加えて、前輪２０２ＦＬ，ＦＲを駆動させるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）を備えていてもよい。

ＳＲモータ１は、いわゆるインホイールモータであり、左右の後輪２０２ＲＬ，２０２ＲＲにそれぞれ一つずつ設けられている。車両２００のリヤ側駆動装置では、左後輪２０２ＲＬには左後ＳＲモータ１ＲＬが接続され、かつ右後輪２０２ＲＲには右後ＳＲモータ１ＲＲが接続されている。後輪２０２ＲＬ，２０２ＲＲは、互いに独立して回転可能である。左後ＳＲモータ１ＲＬの出力トルク（モータトルク）によって左後輪２０２ＲＬが駆動される。右後ＳＲモータ１ＲＲの出力トルク（モータトルク）によって右後輪２０２ＲＲが駆動される。各ＳＲモータ１ＲＬ，１ＲＲは、インバータ２および昇圧部３を介してバッテリ（Ｂ）４に接続されている。ＳＲモータ１は、バッテリ４から供給される電力によって電動機として機能し、および後輪２０２ＲＬ，２０２ＲＲから伝達されるトルク（外力）を電力に変換する発電機として機能する。なお、インバータ２には、左後ＳＲモータ１ＲＬ用の電気回路と、右後ＳＲモータ１ＲＲ用の電気回路とが含まれる。

制御装置１００は、各ＳＲモータ１ＲＬ，１ＲＲと、エンジン２０１を制御する。例えば、制御装置１００には、ＳＲモータ用制御部（ＳＲモータ用ＥＣＵ）と、エンジン用制御部（エンジンＥＣＵ）とが含まれる。この場合、エンジンＥＣＵは、吸気制御、燃料噴射制御、点火制御等によって、エンジン２０１の出力トルクを目標とするトルク値に調節するエンジントルク制御を実行する。また、ＳＲモータ用ＥＣＵは、回転数センサ５１から入力される信号に基づいて、各ＳＲモータ１ＲＬ，１ＲＲについてのモータ制御を実行する。回転数センサ５１には、左後ＳＲモータ１ＲＬの回転数を検出する左後回転数センサ５１ＲＬと、右後ＳＲモータ１ＲＲの回転数を検出する右後回転数センサ５１ＲＲとが含まれる。

［適用例２］
図９は、適用例２の車両を示すスケルトン図である。適用例２の車両２００は、適用例１とは異なり、全ての車輪２０２にＳＲモータ１が設けられている。なお、適用例２の説明では、上述した適用例１と同様の構成については説明を省略し、その符号を引用する。

図９に示すように、ＳＲモータ１には、前後左右に四つのインホイールモータとしてのＳＲモータ１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ，１ＲＲが含まれる。左前モータ１ＦＬは、左前輪２０２ＦＬに接続されており、左前輪２０２ＦＬを駆動する。右前モータ１ＦＲは、右前輪２０２ＦＲに接続されており、右前輪２０２ＦＲを駆動する。左後モータ１ＲＬは、左後輪２０２ＲＬに接続されており、左後輪２０２ＲＬを駆動する。右後モータ１ＲＲは、右後輪２０２ＲＲに接続されており、右後輪２０２ＲＲを駆動する。各ＳＲモータ１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ，１ＲＲは、インバータ２および昇圧部３を介してバッテリ４に電気的に接続されている。

回転数センサ５１には、左後回転数センサ５１ＲＬと、右後回転数センサ５１ＲＲと、左前モータ１ＦＬの回転数を検出する左前回転数センサ５１ＦＬと、右前モータ１ＦＲの回転数を検出する右前回転数センサ５１ＦＲとが含まれる。各回転数センサ５１ＦＬ，５１ＦＲ，５１ＲＬ，５１ＲＲは、レゾルバ信号を制御装置１００に出力する。

制御装置１００は、各ＳＲモータ１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ，１ＲＲを制御する。制御装置１００は、ドライバの要求トルクに基づいて、各ＳＲモータ１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ，１ＲＲのモータトルク指令値を決定する。制御装置１００は、各ＳＲモータ１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ，１ＲＲの回転数とモータトルク指令値とに応じた励磁パターンとなるように各ＳＲモータ１ＦＬ，１ＦＲ，１ＲＬ，１ＲＲの印加電圧を制御する。

［適用例３］
図１０は、適用例３の車両を示すスケルトン図である。適用例３の車両２００は、上述した適用例１および適用例２の変形例であり、例えば適用例１とは異なり駆動装置の配置が前後で逆である。適用例３の車両２００では、ＳＲモータ１が左右の前輪２０２ＦＬ，２０２ＦＲを駆動し、エンジン２０１が左右の後輪２０２ＲＬ，２０２ＲＲを駆動する。なお、適用例３の説明では、上述した適用例１と適用例２と同様の構成については説明を省略し、その符号を引用する。

図１０に示すように、車両２００のフロント側駆動装置では、左前輪２０２ＦＬには左前ＳＲモータ１ＦＬが接続され、かつ右前輪２０２ＦＲには右前ＳＲモータ１ＦＲが接続されている。車両２００のリヤ側駆動装置では、エンジン２０１が、変速機２０３、デファレンシャルギヤ２０６、左右の駆動軸２０７，２０７を介して、左後輪２０２ＲＬおよび右後輪２０２ＲＲに接続されている。

［適用例４］
図１１は、適用例４の車両を示すスケルトン図である。適用例４の車両２００は、上述した適用例１の変形例であり、適用例１とは異なりフロント側駆動装置が設けられていない後輪駆動車である。すなわち、適用例４では、上述した適用例１〜３とは異なり、車両２００の走行用動力源は、インホイールモータとしてのＳＲモータ１のみである。なお、適用例４の説明では、上述した適用例１〜３と同様の構成については説明を省略し、その符号を引用する。

図１１に示すように、車両２００では、左右の前輪２０２ＦＬ，２０２ＦＲが従動輪である。制御装置１００は、リヤ側駆動装置に含まれる各ＳＲモータ１ＲＬ，１ＲＲからの出力トルクによって、ドライバの要求トルクを満たすように走行制御を実行する。例えば、左後ＳＲモータ１ＲＬの出力トルクと、右後モータ１ＲＲの出力トルクとの分配を制御する制御を実行可能である。この場合、モータトルク指令値が左右のＳＲモータ１ＲＬ，１ＲＲに均等に振り分けられてもよい。

［適用例５］
図１２は、適用例５の車両を示すスケルトン図である。適用例５の車両２００は、上述した適用例４の変形例であり、適用例４同様に走行用動力源はＳＲモータ１のみであるが、適用例４とは異なりＳＲモータ１がインホイールモータではない。なお、適用例５の説明では、上述した適用例１〜４と同様の構成については説明を省略し、その符号を引用する。

図１２に示すように、適用例５の車両２００は、走行用動力源として１つのＳＲモータ１のみを備え、そのＳＲモータ１によって左右の後輪２０２ＲＬ，２０２ＲＲを駆動する。ＳＲモータ１は、デファレンシャルギヤ２０６および左右の駆動軸２０７，２０７を介して、左後輪２０２ＲＬおよび右後輪２０２ＲＲに接続されている。

制御装置１００は、ドライバの要求トルクに基づいて、要求トルクを満たせるＳＲモータ１のモータトルク指令値を算出する。例えば、制御装置１００は、デファレンシャルギヤ２０６の減速比に基づいて、後輪２０２ＲＬ，２０２ＲＲの合計軸トルクを要求トルクと等しくするように、ＳＲモータ１のモータトルク指令値を決定する。

［適用例６］
図１３は、適用例６の車両を示すスケルトン図である。適用例６の車両２００は、上述した適用例１および適用例５の変形例であり、適用例５とは異なりフロント側駆動装置として適用例１の構成が搭載されている。なお、適用例６の説明では、上述した適用例１〜５と同様の構成については説明を省略し、その符号を引用する。

図１３に示すように、車両２００は、エンジン２０１を含むフロント側駆動装置と、リヤモータとしてのＳＲモータ１を含むリヤ側駆動装置とを備える。フロント側駆動装置では、エンジン２０１が、変速機２０３およびデファレンシャルギヤ２０４を介して左右の駆動軸２０５，２０５に接続されている。リヤ側駆動装置では、ＳＲモータ１が、デファレンシャルギヤ２０６および左右の駆動軸２０７，２０７を介して、左後輪２０２ＲＬおよび右後輪２０２ＲＲに接続されている。

［適用例７］
図１４は、適用例７の車両を示すスケルトン図である。適用例７の車両２００は、上述した適用例３および適用例４の変形例である。例えば、適用例７は、適用例３とは異なりリヤ側駆動装置が設けられていない、あるいは適用例４とは異なり駆動装置の配置が前後で逆である。なお、適用例７の説明では、上述した適用例１〜６と同様の構成については説明を省略し、その符号を引用する。

図１４に示すように、適用例７の車両２００は、前輪駆動車である。フロント側駆動装置では、インホイールモータであるＳＲモータ１ＦＬ，１ＦＲが左右の前輪２０２ＦＬ，２０２ＦＲを駆動する。

１ スイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）
２ インバータ
３ 昇圧部
４ バッテリ
１０ ステータ
１１ ステータ歯
１２ コイル
２０ ロータ
２１ ロータ歯
５１ 回転数センサ
１００ 制御装置

Claims (1)

1. インバータおよび昇圧部を介してバッテリと電気的に接続されているスイッチトリラクタンスモータの制御装置において、
   励磁区間内における電流立上げ区間と電流立下げ区間との間のヒステリシス区間で、前記スイッチトリラクタンスモータに印加する電圧を前記昇圧部によって昇圧する必要があるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記ヒステリシス区間での昇圧は必要ないと判定された場合、前記電流立上げ区間および前記電流立下げ区間でのみ前記昇圧部による印加電圧の昇圧を行い、かつ前記ヒステリシス区間では前記昇圧部による印加電圧の昇圧を行わない制御を実行する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記判定手段により前記ヒステリシス区間での昇圧が必要であると判定された場合、前記電流立上げ区間、前記ヒステリシス区間、前記電流立下げ区間の全励磁区間で前記昇圧部による印加電圧の昇圧を行う制御を実行する
   ことを特徴とするスイッチトリラクタンスモータの制御装置。

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