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JP4777192B2 - Motor control device - Google Patents
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JP4777192B2 - Motor control device - Google Patents

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Description

本発明は、モータの制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device.

従来、例えばサーボ圧により互いの位相位置を変更可能な第1永久磁極片および第2永久磁極片を具備し、界磁磁束量を変更可能なモータが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開昭55−153300号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a motor that includes a first permanent magnetic pole piece and a second permanent magnetic pole piece whose mutual phase positions can be changed by servo pressure, for example, and whose field magnetic flux amount can be changed (see, for example, Patent Document 1). ).
JP-A-55-153300

ところで、上記従来技術に係るモータを適宜の要求トルクおよび要求回転数に応じて運転する際に、モータによる消費エネルギーが最小となるようにして制御を行う場合には、界磁磁束量つまりモータの誘起電圧定数を変更するために要する消費エネルギーを考慮しつつ、モータのエネルギー効率を向上させることが望まれている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、誘起電圧定数を変更可能なモータのエネルギー効率を向上させることが可能なモータの制御装置を提供することを目的とする。
By the way, when the motor according to the above prior art is operated according to the appropriate required torque and the required rotational speed, when the control is performed so that the energy consumption by the motor is minimized, the field magnetic flux amount, that is, the motor It is desired to improve the energy efficiency of the motor while taking into account the energy consumption required to change the induced voltage constant.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a motor control device capable of improving the energy efficiency of a motor capable of changing an induced voltage constant.

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の発明のモータの制御装置は、各々に磁石片(例えば、実施の形態における永久磁石9)を有し互いの相対的な位相を変更可能な複数のロータ(例えば、実施の形態における外周側回転子5と内周側回転子6)と、前記複数のロータの相対的な位相の設定を変更し、所定の誘起電圧定数に設定する位相変更手段(例えば、実施の形態における位相変更手段12)とを備えるモータの制御装置であって、前記位相が任意の位相から前記位相変更手段による設定変更後の適宜の位相まで移行する際の移行時間を演算する移行時間演算手段(例えば、実施の形態における効率状態演算部62)と、前記移行時間に基づき前記位相変更手段による前記移行により消費する第1消費エネルギー(例えば、実施の形態における消費エネルギーΔE)を演算する第1演算手段(例えば、実施の形態におけるステップS42)と、前記位相を任意の位相から設定変更後の適宜の位相に変更して駆動力を発生する際の前記モータの制御により消費する第2消費エネルギー(例えば、実施の形態における消費エネルギーΔe)を演算する第2演算手段(例えば、実施の形態におけるステップS43)と、前記位相を変更せずに前記モータの制御により消費する第3消費エネルギー(例えば、実施の形態における消費エネルギーΔη)を演算する第3演算手段(例えば、実施の形態におけるステップS44)と、前記第1および第2消費エネルギーの和が前記第3消費エネルギーよりも小さい場合に、前記位相変更手段による前記位相の変更を許可する許可手段(例えば、実施の形態における効率状態演算部62)とを備え、前記第2消費エネルギーは、前記移行の完了時から予め設定された所定時間に亘って前記モータを制御する間に前記位相を不変に保持することにより消費する消費エネルギーと、位相変更前のモータ運転効率と位相変更後のモータ運転効率とを用いて算出された前記移行時間および前記所定時間に亘る前記モータの制御により消費する消費エネルギーとの和から演算され、前記第3消費エネルギーは、位相変更前のモータ運転効率と位相変更後のモータ運転効率とを用いて算出された前記移行時間および前記所定時間に亘って、前記モータが前記位相を変更せずに消費する消費エネルギーと、前記位相を不変に保持することにより消費する消費エネルギーとの和から演算されることを特徴としている。 In order to solve the above problems and achieve the object, a motor control device according to a first aspect of the present invention has a magnet piece (for example, the permanent magnet 9 in the embodiment) in each of them and is relative to each other. A plurality of rotors (for example, the outer circumferential rotor 5 and the inner circumferential rotor 6 in the embodiment) that can change the appropriate phase and the relative phase settings of the plurality of rotors are changed, and a predetermined induced voltage is changed. A motor control device including phase change means (for example, phase change means 12 in the embodiment) that is set to a constant, wherein the phase is from an arbitrary phase to an appropriate phase after the setting change by the phase change means Transition time calculation means (for example, the efficiency state calculation unit 62 in the embodiment) for calculating the transition time at the time of transition, and a first consumption energy consumed by the transition by the phase change means based on the transition time -First calculation means (for example, step S42 in the embodiment) for calculating (for example, consumed energy ΔE in the embodiment), and driving by changing the phase from an arbitrary phase to an appropriate phase after setting change Second computing means (for example, step S43 in the embodiment) for computing second consumed energy (for example, consumed energy Δe in the embodiment) consumed by the control of the motor when generating force, and the phase Third computing means (for example, step S44 in the embodiment) for computing third consumed energy (for example, consumed energy Δη in the embodiment) consumed by the control of the motor without being changed, and the first and second 2 When the sum of the consumed energy is smaller than the third consumed energy, the phase changing means is allowed to change the phase. Permitting means (for example, the efficiency state calculation unit 62 in the embodiment), and the second energy consumption is performed while the motor is controlled over a predetermined time set in advance from the completion of the transition. Control of the motor over the transition time and the predetermined time calculated using the energy consumed by maintaining the phase unchanged, the motor operation efficiency before the phase change and the motor operation efficiency after the phase change The third energy consumption is calculated over the transition time and the predetermined time calculated using the motor operation efficiency before the phase change and the motor operation efficiency after the phase change. The energy consumed by the motor without changing the phase and the energy consumed by maintaining the phase unchanged. Is et operation is characterized in Rukoto.

上記構成のモータの制御装置によれば、誘起電圧定数を変更可能なモータに対して、位相変更の実行有無に応じた消費エネルギーの差異を考慮することにより、モータのエネルギー効率を適切に向上させることができる。   According to the motor control apparatus having the above-described configuration, the energy efficiency of the motor is appropriately improved by considering the difference in energy consumption depending on whether or not the phase change is performed with respect to the motor capable of changing the induced voltage constant. be able to.

上記構成のモータの制御装置によれば、モータの位相が任意の位相から適宜の位相まで移行する際の移行時間における消費エネルギーに加えて、位相変更後の所定時間における消費エネルギーを考慮してモータを制御することから、モータでの消費エネルギーを精度良く把握することができ、モータのエネルギー効率を適切に向上させることができる。   According to the motor control device having the above-described configuration, in addition to the energy consumption in the transition time when the phase of the motor transitions from an arbitrary phase to an appropriate phase, the motor is considered in consideration of energy consumption in a predetermined time after the phase change Therefore, it is possible to accurately grasp the energy consumed by the motor, and to appropriately improve the energy efficiency of the motor.

さらに、請求項に記載の発明のモータの制御装置は、前記移行時間を作動流体の温度に基づき補正する温度補正手段(例えば、実施の形態における効率状態演算部62)を備えることを特徴としている。 Furthermore, the motor control device according to the second aspect of the invention is characterized by comprising temperature correction means (for example, the efficiency state calculation unit 62 in the embodiment) for correcting the transition time based on the temperature of the working fluid. Yes.

上記構成のモータの制御装置によれば、複数のロータの相対的な位相を作動流体の流体圧により変更する位相変更手段において、作動流体の温度に応じて移行時間が変動する場合であっても、移行時間を精度良く演算することができる。   According to the motor control device having the above-described configuration, even if the transition time varies according to the temperature of the working fluid in the phase changing unit that changes the relative phases of the plurality of rotors by the fluid pressure of the working fluid. The transition time can be calculated with high accuracy.

さらに、請求項に記載の発明のモータの制御装置は、前記移行時間を前記位相変更手段の作動抵抗に基づき補正する抵抗補正手段(例えば、実施の形態における効率状態演算部62)を備えることを特徴としている。 Furthermore, the motor control apparatus according to the third aspect of the present invention includes resistance correction means (for example, the efficiency state calculation unit 62 in the embodiment) that corrects the transition time based on the operating resistance of the phase change means. It is characterized by.

上記構成のモータの制御装置によれば、位相変更手段の作動抵抗(例えば、摺動抵抗や作動流体の流路抵抗等)に応じて移行時間が変動する場合であっても、移行時間を精度良く演算することができる。   According to the motor control device having the above-described configuration, even if the transition time varies depending on the operating resistance of the phase changing means (for example, sliding resistance, working fluid flow path resistance, etc.), the transition time is accurate. You can calculate well.

本発明のモータの制御装置によれば、誘起電圧定数を変更可能なモータに対して、位相変更の実行有無に応じた消費エネルギーの差異を考慮することにより、モータのエネルギー効率を適切に向上させることができる。
さらにモータの位相が任意の位相から適宜の位相まで移行する際の移行時間における消費エネルギーに加えて、位相変更後の所定時間における消費エネルギーを考慮してモータを制御することから、モータでの消費エネルギーを精度良く把握することができ、モータのエネルギー効率を適切に向上させることができる。
According to the motor control apparatus of the present invention, the energy efficiency of the motor is appropriately improved by considering the difference in energy consumption depending on whether or not the phase change is performed for the motor capable of changing the induced voltage constant. be able to.
Furthermore , in addition to the energy consumption at the transition time when the phase of the motor shifts from an arbitrary phase to an appropriate phase, the motor is controlled in consideration of the energy consumption at a predetermined time after the phase change. The energy consumption can be accurately grasped, and the energy efficiency of the motor can be improved appropriately.

さらに、請求項に記載の発明のモータの制御装置によれば、作動流体の温度に応じて移行時間が変動する場合であっても、移行時間を精度良く演算することができる。
さらに、請求項に記載の発明のモータの制御装置によれば、位相変更手段の作動抵抗(例えば、摺動抵抗や作動流体の流路抵抗等)に応じて移行時間が変動する場合であっても、移行時間を精度良く演算することができる。
Furthermore, according to the motor control device of the second aspect of the present invention, even when the transition time varies depending on the temperature of the working fluid, the transition time can be accurately calculated.
Furthermore, according to the motor control device of the invention described in claim 3 , the transition time varies depending on the operating resistance of the phase changing means (for example, sliding resistance, working fluid flow path resistance, etc.). However, the transition time can be calculated with high accuracy.

以下、本発明のモータの制御装置の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
この実施の形態によるモータの制御装置は、走行駆動源としてモータを備える燃料電池車両や電動車両等に搭載されるものである。具体的には、図1に示すように、車両100は、モータ(Mot)1を駆動源として備える電動車両であり、モータ1と、トランスミッションT/Mとは直列に直結され、モータ1の駆動力はトランスミッションT/Mを介して車両100の前輪Wfに伝達されるようになっている。
Embodiments of a motor control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
The motor control apparatus according to this embodiment is mounted on a fuel cell vehicle, an electric vehicle, or the like that includes a motor as a travel drive source. Specifically, as shown in FIG. 1, vehicle 100 is an electric vehicle including motor (Mot) 1 as a drive source, and motor 1 and transmission T / M are directly connected in series to drive motor 1. The force is transmitted to the front wheel Wf of the vehicle 100 via the transmission T / M.

そして、この車両100の減速時に前輪Wf側からモータ1に駆動力が伝達されると、モータ1は発電機として機能して、いわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー(回生エネルギー)として回収する。
ここで、制御装置100aが設けられた車両には、アクセルペダル開度センサ(以下、単にAP開度センサという)s1、ブレーキペダルスイッチセンサ(以下、単にBrkSWセンサという)s2、傾斜センサs3、前輪Wf、後輪Wrに設けられた車輪速センサ75、トランスミッションT/Mの油温を検出する油温センサs4などの各種センサが設けられており、制御装置100aはこれら各種センサの検出結果に基づいて、モータ1、トランスミッションT/Mのそれぞれの制御系に対して制御指令を出力する。
When the driving force is transmitted from the front wheel Wf side to the motor 1 during deceleration of the vehicle 100, the motor 1 functions as a generator, generates a so-called regenerative braking force, and converts the kinetic energy of the vehicle body into electric energy (regenerative energy). Energy).
Here, the vehicle provided with the control device 100a includes an accelerator pedal opening sensor (hereinafter simply referred to as an AP opening sensor) s1, a brake pedal switch sensor (hereinafter simply referred to as a BrkSW sensor) s2, an inclination sensor s3, a front wheel. Various sensors such as Wf, a wheel speed sensor 75 provided on the rear wheel Wr, and an oil temperature sensor s4 for detecting the oil temperature of the transmission T / M are provided, and the control device 100a is based on the detection results of these various sensors. Thus, control commands are output to the control systems of the motor 1 and the transmission T / M.

図7は、このモータ1を車両の走行駆動源として用いる場合のモータ1の制御系の一例を示すものである。この制御系では、モータ1の駆動作動および回生作動はコントローラ40から出力される制御指令を受けてパワードライブユニット41(以下、「PDU41」と呼ぶ)により行われる。
PDU41は、トランジスタのスイッチング素子がブリッジ接続されたブリッジ回路を用いてパルス幅変調(PWM)を行うPWMインバータを備えるとともに、モータ1と電気エネルギーの授受を行う高圧系のバッテリ42に接続されている。
PDU41は、モータ1の駆動時等においてコントローラ40から入力されるスイッチング指令であるゲート信号(つまり、PWM信号)に基づき、PWMインバータにおいて各相毎に対を成す各トランジスタのオン(導通)/オフ(遮断)状態を切り換えることによって、バッテリ42から供給される直流電力を3相交流電力に変換し、モータ1の固定子巻線2aへの通電を順次転流させることによって、各相の固定子巻線2aに交流のU相電流Iu、V相電流IvおよびW相電流Iwを通電する。
FIG. 7 shows an example of a control system of the motor 1 when the motor 1 is used as a traveling drive source of the vehicle. In this control system, the drive operation and regenerative operation of the motor 1 are performed by a power drive unit 41 (hereinafter referred to as “PDU41”) in response to a control command output from the controller 40.
The PDU 41 includes a PWM inverter that performs pulse width modulation (PWM) using a bridge circuit in which transistor switching elements are bridge-connected, and is connected to a high-voltage battery 42 that exchanges electric energy with the motor 1. .
The PDU 41 turns on / off each transistor paired in each phase in the PWM inverter based on a gate signal (that is, PWM signal) that is a switching command input from the controller 40 when the motor 1 is driven. By switching the (shutoff) state, the DC power supplied from the battery 42 is converted into three-phase AC power, and the energization to the stator winding 2a of the motor 1 is sequentially commutated, whereby the stator of each phase. AC winding U-phase current Iu, V-phase current Iv and W-phase current Iw are passed through winding 2a.

モータ1は、図2〜図5に示すように円環状の固定子2の内周側に回転子ユニット3が配置されたインナロータ型のブラシレスモータであり、例えばハイブリッド車や電動車両等の走行駆動源として用いられる。固定子2は複数相の固定子巻線2aを有し、回転子ユニット3は軸芯部に回転軸4を有している。モータ1の回転力はトランスミッションT/Mを介して車輪の駆動軸(図示せず)に伝達される。   The motor 1 is an inner rotor type brushless motor in which a rotor unit 3 is disposed on the inner peripheral side of an annular stator 2, as shown in FIGS. Used as a source. The stator 2 has a multi-phase stator winding 2a, and the rotor unit 3 has a rotating shaft 4 at the shaft core. The rotational force of the motor 1 is transmitted to the wheel drive shaft (not shown) via the transmission T / M.

回転子ユニット3は、図2〜図5に示すように、円環状の外周側回転子(ロータ)5と、この外周側回転子5の内側に同軸に配置される円環状の内周側回転子(ロータ)6を備え、外周側回転子5と内周側回転子6とが所定の設定角度の範囲で相対的に回動可能とされている。   As shown in FIGS. 2 to 5, the rotor unit 3 includes an annular outer circumferential rotor (rotor) 5 and an annular inner circumferential rotation arranged coaxially inside the outer circumferential rotor 5. A rotor (rotor) 6 is provided, and the outer peripheral rotor 5 and the inner peripheral rotor 6 are relatively rotatable within a predetermined set angle range.

外周側回転子5と内周側回転子6は、各回転子本体である円環状のロータ鉄心7,8が例えば焼結金属によって形成され、その各ロータ鉄心7,8の外周側に偏寄した位置に、複数の磁石装着スロット7a,8aが円周方向等間隔に形成されている。各磁石装着スロット7a,8aには、厚み方向に磁化された2つの平板状の永久磁石9,9が並列に並んで装着されている。同じ磁石装着スロット7a,8a内に装着される2つの永久磁石9,9は同方向に磁化され、各隣接する磁石装着スロット7a,7a、及び、8a,8aに装着される永久磁石9の対同士は磁極の向きが逆向きになるように設定されている。即ち、各回転子5,6においては、外周側がN極とされた永久磁石9の対と、S極とされた永久磁石9の対が円周方向に交互に並んで配置されている。なお、各回転子5,6の外周面の隣接する磁石装着スロット7a,7a、及び、8a,8aの各間には、永久磁石9の磁束の流れを制御(例えば、磁路短絡の抑制等)するための切欠き部10が回転子5,6の軸方向に沿って形成されている。   The outer circumferential rotor 5 and the inner circumferential rotor 6 are formed by, for example, sintered rotor cores 7 and 8 made of sintered metal, which are the main bodies of the rotors, being biased toward the outer circumferential side of the rotor cores 7 and 8. In this position, a plurality of magnet mounting slots 7a and 8a are formed at equal intervals in the circumferential direction. In each of the magnet mounting slots 7a and 8a, two flat plate-like permanent magnets 9 and 9 magnetized in the thickness direction are mounted in parallel. Two permanent magnets 9, 9 mounted in the same magnet mounting slot 7a, 8a are magnetized in the same direction, and a pair of permanent magnets 9 mounted in each adjacent magnet mounting slot 7a, 7a and 8a, 8a. The magnetic poles are set so that the directions of the magnetic poles are opposite to each other. That is, in each of the rotors 5 and 6, a pair of permanent magnets 9 whose outer peripheral side is an N pole and a pair of permanent magnets 9 that are an S pole are alternately arranged in the circumferential direction. Note that the flow of magnetic flux of the permanent magnet 9 is controlled between the adjacent magnet mounting slots 7a, 7a and 8a, 8a on the outer peripheral surfaces of the rotors 5, 6 (for example, suppression of magnetic path short-circuiting, etc.) ) Is formed along the axial direction of the rotors 5 and 6.

外周側回転子5と内周側回転子6の磁石装着スロット7a,8aは夫々同数設けられ、両回転子5,6の永久磁石9,…,9が夫々1対1で対応するようになっている。したがって、外周側回転子5と内周側回転子6の各磁石装着スロット7a,8a内の永久磁石9の対を互いに同極同士で対向させる(異極配置にする)ことにより、回転子ユニット3全体の界磁が最も弱められる弱め界磁の状態(図5,図6(b)参照)を得ることができるとともに、外周側回転子5と内周側回転子6の各磁石装着スロット7a,8a内の永久磁石9の対を互いに異極同士で対向させる(同極配置にする)ことにより、回転子ユニット3全体の界磁が最も強められる強め界磁の状態(図3,図6(a)参照)を得ることができる。   The same number of magnet mounting slots 7a, 8a of the outer rotor 5 and inner rotor 6 are provided, and the permanent magnets 9,..., 9 of the rotors 5, 6 correspond to each other on a one-to-one basis. ing. Therefore, by making the pair of permanent magnets 9 in each of the magnet mounting slots 7a and 8a of the outer peripheral rotor 5 and the inner peripheral rotor 6 face each other with the same polarity (with different polar arrangement), the rotor unit 3 is able to obtain a field-weakening state (see FIGS. 5 and 6B) where the entire field is weakened most, and the magnet mounting slots 7a of the outer rotor 5 and the inner rotor 6. , 8a, the pair of permanent magnets 9 are opposed to each other with different polarities (with the same polarity arrangement), so that the field of the entire rotor unit 3 is most strengthened (see FIGS. 3 and 6). (See (a)) can be obtained.

また、回転子ユニット3は、外周側回転子5と内周側回転子6を相対回動させるための回動機構11を備えている。この回動機構11は、両回転子5,6の相対位相を任意に変更するための位相変更手段12の一部を構成するものであり、非圧縮性の作動流体である作動液(変速機用の潤滑油でもよい)の圧力によって操作されるようになっている。位相変更手段12は、上記の回動機構11と、この回動機構11に供給する作動液の圧力を制御する図8に示す油圧制御装置(アクチュエータ)13と、を主要な要素として構成されている。   The rotor unit 3 includes a rotation mechanism 11 for relatively rotating the outer peripheral rotor 5 and the inner peripheral rotor 6. The rotating mechanism 11 constitutes a part of phase changing means 12 for arbitrarily changing the relative phase between the rotors 5 and 6, and is a hydraulic fluid (transmission) that is an incompressible working fluid. It may be operated by the pressure of the lubricating oil for use. The phase changing means 12 is composed mainly of the turning mechanism 11 and a hydraulic control device (actuator) 13 shown in FIG. 8 that controls the pressure of the hydraulic fluid supplied to the turning mechanism 11. Yes.

回動機構11は、図2〜図5に示すように回転軸4の外周に一体回転可能にスプライン嵌合されるベーンロータ14と、ベーンロータ14の外周側に相対回動可能に配置される環状ハウジング15とを備え、この環状ハウジング15が内周側回転子6の内周面に一体に嵌合固定されるとともに、ベーンロータ14が、環状ハウジング15と内周側回転子6の両側の側端部を跨ぐ円板状の一対のドライブプレート16,16を介して外周側回転子5に一体に結合されている。したがって、ベーンロータ14は回転軸4と外周側回転子5に一体化され、環状ハウジング15は内周側回転子6に一体化されている。   As shown in FIGS. 2 to 5, the rotation mechanism 11 includes a vane rotor 14 that is spline-fitted to the outer periphery of the rotating shaft 4 and an annular housing that is relatively rotatable on the outer periphery side of the vane rotor 14. 15, and the annular housing 15 is integrally fitted and fixed to the inner peripheral surface of the inner peripheral rotor 6, and the vane rotor 14 is provided on both side end portions of the annular housing 15 and the inner peripheral rotor 6. Are integrally coupled to the outer circumferential rotor 5 via a pair of disk-shaped drive plates 16, 16 straddling each other. Therefore, the vane rotor 14 is integrated with the rotary shaft 4 and the outer peripheral rotor 5, and the annular housing 15 is integrated with the inner peripheral rotor 6.

ベーンロータ14は、回転軸4にスプライン嵌合される円筒状のボス部17の外周に、径方向外側に突出する複数のベーン18が円周方向等間隔に設けられている。一方、環状ハウジング15は、内周面に円周方向等間隔に複数の凹部19が設けられ、この各凹部19にベーンロータ14の対応するベーン18が収容配置されるようになっている。各凹部19は、ベーン18の先端部の回転軌道にほぼ合致する円弧面を有する底壁20と、隣接する凹部19,19同士を隔成する略三角形状の仕切壁21によって構成され、ベーンロータ14と環状ハウジング15の相対回動時に、ベーン18が一方の仕切壁21と他方の仕切壁21の間を変位し得るようになっている。この実施形態の場合、仕切壁21はベーン18と当接することにより、ベーンロータ14と環状ハウジング15の相対回動を規制するストッパとしても機能する。なお、各ベーン18の先端部と仕切壁21の先端部には、軸方向に沿うようにシール部材22が設けられ、これらのシール部材22によってベーン18と凹部19の底壁20、仕切壁21とボス部17の外周面の各間が液密にシールされている。   In the vane rotor 14, a plurality of vanes 18 projecting radially outward are provided at equal intervals in the circumferential direction on the outer periphery of a cylindrical boss portion 17 that is spline-fitted to the rotary shaft 4. On the other hand, the annular housing 15 is provided with a plurality of concave portions 19 on the inner peripheral surface at equal intervals in the circumferential direction, and the corresponding vanes 18 of the vane rotor 14 are accommodated in the concave portions 19. Each recess 19 is constituted by a bottom wall 20 having an arc surface that substantially matches the rotational trajectory of the tip of the vane 18 and a substantially triangular partition wall 21 that separates the adjacent recesses 19, 19. The vane 18 can be displaced between the one partition wall 21 and the other partition wall 21 during relative rotation of the annular housing 15. In the case of this embodiment, the partition wall 21 also functions as a stopper that restricts the relative rotation of the vane rotor 14 and the annular housing 15 by contacting the vane 18. A seal member 22 is provided along the axial direction at the tip of each vane 18 and the tip of the partition wall 21, and the vane 18, the bottom wall 20 of the recess 19, and the partition wall 21 are provided by these seal members 22. And the outer peripheral surface of the boss portion 17 are liquid-tightly sealed.

また、内周側回転子6に固定される環状ハウジング15のベース部15aは一定厚みの円筒状に形成されるとともに、図2に示すように内周側回転子6や仕切壁21に対して軸方向外側に突出している。このベース部15aの外側に突出した各端部は、ドライブプレート16に形成された環状のガイド溝16aに摺動自在に保持され、環状ハウジング15と内周側回転子6が、外周側回転子5や回転軸4にフローティング状態で支持されるようになっている。   Further, the base portion 15a of the annular housing 15 fixed to the inner peripheral rotor 6 is formed in a cylindrical shape having a constant thickness, and is also provided with respect to the inner peripheral rotor 6 and the partition wall 21 as shown in FIG. Projects outward in the axial direction. Each end projecting outward of the base portion 15a is slidably held in an annular guide groove 16a formed in the drive plate 16, and the annular housing 15 and the inner peripheral rotor 6 are connected to the outer peripheral rotor. 5 and the rotating shaft 4 are supported in a floating state.

外周側回転子5とベーンロータ14を連結する両側のドライブプレート16,16は、環状ハウジング15の両側面(軸方向の両端面)に摺動自在に密接し、環状ハウジング15の各凹部19の側方を夫々閉塞する。したがって、各凹部19は、ベーンロータ14のボス部17と両側のドライブプレート16,16によって夫々独立した空間部を形成し、この空間部は、作動液が導入される導入空間23となっている。各導入空間23内は、ベーンロータ14の対応する各ベーン18によって夫々2室に隔成され、一方の部屋が進角側作動室24、他方の部屋が遅角側作動室25とされている。進角側作動室24は、内部に導入された作動液の圧力によって内周側回転子6を外周側回転子5に対して進角方向に相対回動させ、遅角側作動室25は、内部に導入された作動液の圧力によって内周側回転子6を外周側回転子5に対して遅角方向に相対回動させる。この場合、「進角」とは、内周側回転子6を外周側回転子5に対して、図3,図5中の矢印Rで示すモータ1の回転方向に進めることを言い、「遅角」とは、内周側回転子6を外周側回転子5に対して、モータ1の回転方向Rと逆側に進めることを言うものとする。   The drive plates 16 and 16 on both sides connecting the outer rotor 5 and the vane rotor 14 are slidably in close contact with both side surfaces (both end surfaces in the axial direction) of the annular housing 15, and the side of each recess 19 of the annular housing 15. Respectively. Therefore, each recessed part 19 forms the independent space part by the boss | hub part 17 of the vane rotor 14, and the drive plates 16 and 16 of both sides, and this space part is the introduction space 23 into which a hydraulic fluid is introduce | transduced. Each introduction space 23 is divided into two chambers by the corresponding vanes 18 of the vane rotor 14, and one room is an advance side working chamber 24 and the other room is a retard side working chamber 25. The advance side working chamber 24 rotates the inner circumferential side rotor 6 relative to the outer circumferential side rotor 5 in the advance direction by the pressure of the working fluid introduced inside, and the retard side working chamber 25 is The inner rotor 6 is rotated relative to the outer rotor 5 in the retard direction by the pressure of the working fluid introduced therein. In this case, “advance angle” means that the inner rotor 6 is advanced in the rotation direction of the motor 1 indicated by the arrow R in FIGS. 3 and 5 with respect to the outer rotor 5. The term “angle” refers to advancing the inner rotor 6 to the opposite side of the rotation direction R of the motor 1 with respect to the outer rotor 5.

また、各進角側作動室24と遅角側作動室25に対する作動液の給排は回転軸4を通して行われるようになっている。具体的には、進角側作動室24は、図8に示す油圧制御装置13の進角側給排通路26に接続され、遅角側作動室25は同油圧制御装置13の遅角側給排通路27に接続されているが、進角側給排通路26と遅角側給排通路27の一部は、図2に示すように、夫々回転軸4に軸方向に沿って形成させた通路孔26a,27aによって構成されている。そして、各通路孔26a,27aの端部は、回転軸4の外周面の軸方向にオフセットした2位置に形成された環状溝26bと環状溝27bに夫々接続され、その各環状溝26b,27bは、ベーンロータ14のボス部17に略半径方向に沿って形成された複数の導通孔26c,…,26c,27c,…,27cに接続されている。進角側給排通路26の各導通孔26cは環状溝26bと各進角側作動室24とを接続し、遅角側給排通路27の各導通孔27cは環状溝27bと各遅角側作動室25とを接続している。   Further, the supply and discharge of the hydraulic fluid to and from each of the advance side working chambers 24 and the retard side working chambers 25 is performed through the rotating shaft 4. Specifically, the advance side working chamber 24 is connected to the advance side supply / discharge passage 26 of the hydraulic control device 13 shown in FIG. 8, and the retard side working chamber 25 is connected to the retard side supply chamber 26 of the hydraulic control device 13. Although connected to the exhaust passage 27, a part of the advance side supply / discharge passage 26 and the retard side supply / exhaust passage 27 are respectively formed on the rotary shaft 4 along the axial direction as shown in FIG. It is constituted by passage holes 26a and 27a. The end portions of the passage holes 26a and 27a are respectively connected to an annular groove 26b and an annular groove 27b formed at two positions offset in the axial direction of the outer peripheral surface of the rotary shaft 4, and the respective annular grooves 26b and 27b. Are connected to a plurality of conduction holes 26c, ..., 26c, 27c, ..., 27c formed in the boss portion 17 of the vane rotor 14 along the substantially radial direction. Each conduction hole 26c of the advance side supply / discharge passage 26 connects the annular groove 26b and each advance side working chamber 24, and each conduction hole 27c of the retard side supply / exhaust passage 27 connects to the annular groove 27b and each retard side. The working chamber 25 is connected.

ここで、この実施形態のモータ1の場合、内周側回転子6が外周側回転子5に対して最遅角位置にあるときに、外周側回転子5と内周側回転子6の永久磁石9が異極同士で対向して強め界磁の状態(図3,図6(a)参照)になり、内周側回転子6が外周側回転子5に対して最進角位置にあるときに、外周側回転子5と内周側回転子6の永久磁石9が同極同士で対向して弱め界磁の状態(図5,図6(b)参照)になるように設定されている。
なお、このモータ1は、進角側作動室24と遅角側作動室25に対する作動液の給排制御によって、強め界磁の状態と弱め界磁の状態を任意に変更し得るものであるが、こうして磁界の強さが変更されると、それに伴って誘起電圧定数Keが変化し、その結果、モータ1の特性が変更される。即ち、強め界磁によって誘起電圧定数Keが大きくなると、モータ1として運転可能な許容回転速度は低下するものの、出力可能な最大トルクは増大し、逆に、弱め界磁によって誘起電圧定数Keが小さくなると、モータ1の出力可能な最大トルクは減少するものの、運転可能な許容回転速度は上昇する。
Here, in the case of the motor 1 of this embodiment, when the inner circumferential rotor 6 is at the most retarded angle position with respect to the outer circumferential rotor 5, the outer circumferential rotor 5 and the inner circumferential rotor 6 are permanent. The magnets 9 are opposed to each other with different polarities and are in a strong field state (see FIGS. 3 and 6A), and the inner rotor 6 is at the most advanced angle position with respect to the outer rotor 5. Sometimes, the permanent magnets 9 of the outer rotor 5 and the inner rotor 6 are set so as to face each other with the same poles and to be in a field-weakening state (see FIGS. 5 and 6B). Yes.
The motor 1 can arbitrarily change the state of the strong field and the state of the weak field by controlling the supply and discharge of the hydraulic fluid to the advance side working chamber 24 and the retard side working chamber 25. Thus, when the strength of the magnetic field is changed, the induced voltage constant Ke is changed accordingly, and as a result, the characteristics of the motor 1 are changed. That is, when the induced voltage constant Ke increases due to the strong field, the allowable rotational speed at which the motor 1 can be operated decreases, but the maximum torque that can be output increases, and conversely, the induced voltage constant Ke decreases due to the weak field. Then, although the maximum torque that can be output by the motor 1 decreases, the allowable rotational speed at which the motor 1 can operate increases.

一方、油圧制御装置13は、図8に示すように、オイルタンク(図示せず)から作動液を吸い上げて通路に吐出するオイルポンプ32と、このオイルポンプ32から吐出された作動液の油圧を調整して高圧のライン通路33に導入し、余剰分の作動液を各種機器の潤滑や冷却のための低圧通路34に流出させるレギュレータバルブ35と、ライン通路33に導入された作動液を進角側給排通路26と遅角側給排通路27に振り分けるとともに、進角側給排通路26と遅角側給排通路27で不要な作動液をドレン通路36に排出する流路切換弁37とを備えている。
レギュレータバルブ35は、ライン通路33の圧力を制御圧として受け、反力スプリング38とのバランスによって作動液の振り分けを行う。
また、流路切換弁37は、制御スプール37aを進退操作する電磁ソレノイド37bを有し、この電磁ソレノイド37bがコントローラ40によって制御されるようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 8, the hydraulic control device 13 sucks the hydraulic fluid from an oil tank (not shown) and discharges it to the passage, and the hydraulic pressure of the hydraulic fluid discharged from the oil pump 32. A regulator valve 35 that adjusts and introduces the hydraulic fluid into the high-pressure line passage 33 and flows the surplus hydraulic fluid into the low-pressure passage 34 for lubricating and cooling various devices, and the hydraulic fluid introduced into the line passage 33 is advanced. A flow switching valve 37 that distributes unnecessary hydraulic fluid to the drain passage 36 in the advance-side supply / discharge passage 26 and the retard-side supply / discharge passage 27, while distributing to the side supply / discharge passage 26 and the retard-side supply / discharge passage 27. It has.
The regulator valve 35 receives the pressure of the line passage 33 as a control pressure, and distributes the hydraulic fluid according to the balance with the reaction force spring 38.
Further, the flow path switching valve 37 has an electromagnetic solenoid 37 b that moves the control spool 37 a forward and backward, and the electromagnetic solenoid 37 b is controlled by the controller 40.

図7に示すように、コントローラ40は、回転直交座標をなすdq座標上で電流のフィードバック制御を行うものであり、例えば運転者のアクセル操作に係るアクセル開度を検出するAP開度センサs1の検出結果に基づいて算出されるトルク指令値Tqに基づきd軸電流指令Idc及びq軸電流指令Iqcを演算し、d軸電流指令Idc及びq軸電流指令Iqcに基づいて各相出力電圧Vu,Vv,Vwを算出し、各相出力電圧Vu,Vv,Vwに応じてPDU41へゲート信号であるPWM信号を入力すると共に、実際にPDU41からモータ1に供給される各相電流Iu,Iv,Iwの何れか2つの相電流をdq座標上の電流に変換して得たd軸電流Id及びq軸電流Iqと、d軸電流指令Idc及びq軸電流指令Iqcとの各偏差がゼロとなるように制御を行う。   As shown in FIG. 7, the controller 40 performs current feedback control on the dq coordinates forming the rotation orthogonal coordinates. For example, the controller 40 detects an accelerator opening degree s1 that detects an accelerator opening degree related to the driver's accelerator operation. The d-axis current command Idc and the q-axis current command Iqc are calculated based on the torque command value Tq calculated based on the detection result, and the phase output voltages Vu, Vv are calculated based on the d-axis current command Idc and the q-axis current command Iqc. , Vw are calculated, a PWM signal as a gate signal is input to the PDU 41 according to the phase output voltages Vu, Vv, Vw, and the phase currents Iu, Iv, Iw actually supplied from the PDU 41 to the motor 1 are calculated. Deviations between the d-axis current Id and the q-axis current Iq obtained by converting any two phase currents into a current on the dq coordinate, and the d-axis current command Idc and the q-axis current command Iqc are B performs control so that.

このコントローラ40は、例えば、目標電流設定部51と、電流偏差算出部52と、界磁制御部53と、電力制御部54と、電流制御部55と、dq−3相変換部56と、PWM信号生成部57と、フィルタ処理部58と、3相−dq変換部59と、回転数演算部60と、誘起電圧定数算出部61と、効率状態演算部62と、誘起電圧定数指令出力部63と、誘起電圧定数差分算出部64と、位相制御部65とを備えて構成されている。   The controller 40 includes, for example, a target current setting unit 51, a current deviation calculation unit 52, a field control unit 53, a power control unit 54, a current control unit 55, a dq-3 phase conversion unit 56, and a PWM signal generation. Unit 57, filter processing unit 58, three-phase-dq conversion unit 59, rotation speed calculation unit 60, induced voltage constant calculation unit 61, efficiency state calculation unit 62, induced voltage constant command output unit 63, An induced voltage constant difference calculation unit 64 and a phase control unit 65 are provided.

そして、このコントローラ40には、PDU41からモータ1に出力される3相の各相電流Iu,Iv,Iwのうち、2相のU相電流IuおよびW相電流Iwを検出する各電流センサ71,71から出力される各検出信号Ius,Iwsと、バッテリ42の端子電圧(電源電圧)VBを検出する電圧センサ72から出力される検出信号と、モータ1のロータの回転角θM(つまり、所定の基準回転位置からのロータの磁極の回転角度)を検出する回転センサ73から出力される検出信号と、油圧制御装置13により可変制御される内周側回転子6と外周側回転子5との相対的な位相(相対位相)θを検出する位相センサ74から出力される検出信号と、車両100の各車輪の回転速度(車輪速NW)を検出する複数の車輪速センサ75,…,75から出力される検出信号とが入力されている。   The controller 40 includes current sensors 71 that detect a two-phase U-phase current Iu and a W-phase current Iw among the three-phase currents Iu, Iv, and Iw output from the PDU 41 to the motor 1. 71, detection signals Ius, Iws output from the battery 71, a detection signal output from the voltage sensor 72 that detects the terminal voltage (power supply voltage) VB of the battery 42, and the rotation angle θM of the rotor of the motor 1 (that is, a predetermined value) The detection signal output from the rotation sensor 73 that detects the rotation angle of the magnetic poles of the rotor from the reference rotation position) and the relative relationship between the inner circumferential rotor 6 and the outer circumferential rotor 5 that are variably controlled by the hydraulic control device 13. Detection signal output from the phase sensor 74 for detecting a specific phase (relative phase) θ and a plurality of wheel speed sensors 75,..., 7 for detecting the rotational speed (wheel speed NW) of each wheel of the vehicle 100. The detection signal output from 5 is input.

目標電流設定部51は、例えば外部の制御装置(図示略)から入力されるトルク指令Tq(例えば、運転者によるアクセルペダルAPの踏み込み操作量を検出するAP開度センサs1の出力に応じて必要とされるトルクをモータ1に発生させるための指令値)と、回転数演算部60から入力されるモータ1の回転数NMと、後述する誘起電圧定数算出部61から入力される誘起電圧定数Keとに基づき、PDU41からモータ1に供給される各相電流Iu,Iv,Iwを指定するための電流指令を演算しており、この電流指令は、回転する直交座標上でのd軸目標電流Idc及びq軸目標電流Iqcとして電流偏差算出部52へ出力されている。   The target current setting unit 51 is required in accordance with, for example, an output of an AP opening sensor s1 that detects a torque command Tq input from an external control device (not shown) (for example, a depression operation amount of an accelerator pedal AP by a driver). Command value for causing the motor 1 to generate torque), the rotational speed NM of the motor 1 input from the rotational speed calculator 60, and the induced voltage constant Ke input from the induced voltage constant calculator 61 described later. Based on the above, a current command for designating each phase current Iu, Iv, Iw supplied from the PDU 41 to the motor 1 is calculated, and this current command is the d-axis target current Idc on the rotating orthogonal coordinates. And the q-axis target current Iqc is output to the current deviation calculation unit 52.

この回転直交座標をなすdq座標は、例えばロータの永久磁石による界磁極の磁束方向をd軸(界磁軸)とし、このd軸と直交する方向をq軸(トルク軸)としており、モータ1の回転子ユニット3の回転位相に同期して回転している。これにより、PDU41からモータ1の各相に供給される交流信号に対する電流指令として、直流的な信号であるd軸目標電流Idcおよびq軸目標電流Iqcを与えるようになっている。   The dq coordinates that form the rotation orthogonal coordinates are, for example, a field magnetic flux direction of a rotor permanent magnet as a d axis (field axis), and a direction orthogonal to the d axis as a q axis (torque axis). The rotor unit 3 rotates in synchronization with the rotation phase. As a result, the d-axis target current Idc and the q-axis target current Iqc, which are DC signals, are given as current commands for the AC signal supplied from the PDU 41 to each phase of the motor 1.

電流偏差算出部52は、界磁制御部53から入力されるd軸補正電流が加算されたd軸目標電流Idcと、d軸電流Idとの偏差ΔIdを算出するd軸電流偏差算出部52aと、電力制御部54から入力されるq軸補正電流が加算されたq軸目標電流Iqcと、q軸電流Iqとの偏差ΔIqを算出するq軸電流偏差算出部52bとを備えて構成されている。
なお、界磁制御部53は、例えばモータ1の回転数NMの増大に伴う逆起電圧の増大を抑制するために回転子ユニット3の界磁量を等価的に弱めるようにして電流位相を制御する弱め界磁制御の弱め界磁電流に対する目標値をd軸補正電流としてd軸電流偏差算出部52aへ出力する。
また、電力制御部54は、例えばバッテリ42の残容量等に応じた適宜の電力制御に応じてq軸目標電流Iqcを補正するためのq軸補正電流をq軸電流偏差算出部52aへ出力する。
The current deviation calculation unit 52 includes a d-axis current deviation calculation unit 52a that calculates a deviation ΔId between the d-axis target current Idc input with the d-axis correction current input from the field control unit 53 and the d-axis current Id, The q-axis target current Iqc to which the q-axis correction current input from the control unit 54 is added, and a q-axis current deviation calculation unit 52b that calculates a deviation ΔIq from the q-axis current Iq are configured.
The field control unit 53 controls the current phase so that the field amount of the rotor unit 3 is equivalently weakened in order to suppress an increase in the counter electromotive voltage accompanying an increase in the rotational speed NM of the motor 1, for example. The target value for the field weakening current of the field control is output to the d-axis current deviation calculation unit 52a as the d-axis correction current.
In addition, the power control unit 54 outputs a q-axis correction current for correcting the q-axis target current Iqc to the q-axis current deviation calculation unit 52a according to appropriate power control according to the remaining capacity of the battery 42, for example. .

電流制御部55は、例えばモータ1の回転数NMに応じたPI(比例積分)動作により、偏差ΔIdを制御増幅してd軸電圧指令値Vdを算出し、偏差ΔIqを制御増幅してq軸電圧指令値Vqを算出する。   The current control unit 55 controls and amplifies the deviation ΔId to calculate the d-axis voltage command value Vd by, for example, a PI (proportional integration) operation according to the rotation speed NM of the motor 1, and controls and amplifies the deviation ΔIq to q-axis. A voltage command value Vq is calculated.

dq−3相変換部56は、回転数演算部60から入力される回転子ユニット3の回転角θMを用いて、dq座標上でのd軸電圧指令値Vdおよびq軸電圧指令値Vqを、静止座標である3相交流座標上での電圧指令値であるU相出力電圧VuおよびV相出力電圧VvおよびW相出力電圧Vwに変換する。   The dq-3 phase conversion unit 56 uses the rotation angle θM of the rotor unit 3 input from the rotation speed calculation unit 60 to convert the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq on the dq coordinate, The voltage is converted into a U-phase output voltage Vu, a V-phase output voltage Vv, and a W-phase output voltage Vw, which are voltage command values on the three-phase AC coordinates that are stationary coordinates.

PWM信号生成部57は、例えば、正弦波状の各相出力電圧Vu,Vv,Vwと、三角波からなるキャリア信号と、スイッチング周波数とに基づくパルス幅変調により、PDU41のPWMインバータの各スイッチング素子をオン/オフ駆動させる各パルスからなるスイッチング指令であるゲート信号(つまり、PWM信号)を生成する。   The PWM signal generator 57 turns on each switching element of the PWM inverter of the PDU 41 by pulse width modulation based on, for example, sinusoidal phase output voltages Vu, Vv, Vw, a triangular wave carrier signal, and a switching frequency. A gate signal (that is, a PWM signal) that is a switching command including each pulse to be driven off / off is generated.

フィルタ処理部58は、各電流センサ71,71により検出された各相電流に対する検出信号Ius,Iwsに対して、高周波成分の除去等のフィルタ処理を行い、物理量としての各相電流Iu,Iwを抽出する。   The filter processing unit 58 performs filter processing such as removal of high-frequency components on the detection signals Ius and Iws for the phase currents detected by the current sensors 71 and 71 to obtain the phase currents Iu and Iw as physical quantities. Extract.

3相−dq変換部59は、フィルタ処理部58により抽出された各相電流Iu,Iwと、回転数演算部60から入力される回転子ユニット3の回転角θMとにより、モータ1の回転位相による回転座標すなわちdq座標上でのd軸電流Idおよびq軸電流Iqを算出する。   The three-phase-dq conversion unit 59 uses the phase currents Iu and Iw extracted by the filter processing unit 58 and the rotation angle θM of the rotor unit 3 input from the rotation number calculation unit 60 to rotate the rotation phase of the motor 1. The d-axis current Id and the q-axis current Iq on the rotation coordinates by dq, that is, the dq coordinates are calculated.

回転数演算部60は、回転センサ73から出力される検出信号からモータ1の回転子ユニット3の回転角θMを抽出すると共に、この回転角θMに基づき、モータ1の回転数NMを算出する。
誘起電圧定数算出部61は、位相センサ74から出力される相対位相θの検出信号に基づき、内周側回転子6と外周側回転子5との相対的な相対位相θに応じた誘起電圧定数Keを算出する。
The rotation speed calculation unit 60 extracts the rotation angle θM of the rotor unit 3 of the motor 1 from the detection signal output from the rotation sensor 73, and calculates the rotation speed NM of the motor 1 based on the rotation angle θM.
The induced voltage constant calculation unit 61 is based on the detection signal of the relative phase θ output from the phase sensor 74, and the induced voltage constant according to the relative relative phase θ between the inner circumferential rotor 6 and the outer circumferential rotor 5. Ke is calculated.

誘起電圧定数指令出力部63は、例えばトルク指令Tqと、モータ1の回転数NMと、電源電圧VBと、後述する効率状態演算部62から出力される位相変更指令とに基づき、モータ1の誘起電圧定数Keに対する指令値(誘起電圧定数指令)Kecを出力する。
誘起電圧定数差分算出部64は、誘起電圧定数指令出力部63から出力される誘起電圧定数指令値Kecから、誘起電圧定数算出部61から出力される誘起電圧定数Keを減算して得た誘起電圧定数差分ΔKeを出力する。
位相制御部65は、例えば誘起電圧定数差分算出部64から出力される誘起電圧定数差分ΔKeに応じて、この誘起電圧定数差分ΔKeをゼロとするようにして相対位相θを制御するための制御指令を出力する。
The induced voltage constant command output unit 63 is configured to induce the motor 1 based on, for example, the torque command Tq, the rotation speed NM of the motor 1, the power supply voltage VB, and a phase change command output from the efficiency state calculation unit 62 described later. A command value (induced voltage constant command) Kec for the voltage constant Ke is output.
The induced voltage constant difference calculation unit 64 subtracts the induced voltage constant Ke output from the induced voltage constant calculation unit 61 from the induced voltage constant command value Kec output from the induced voltage constant command output unit 63. A constant difference ΔKe is output.
For example, in response to the induced voltage constant difference ΔKe output from the induced voltage constant difference calculation unit 64, the phase control unit 65 controls the relative phase θ so that the induced voltage constant difference ΔKe is zero. Is output.

効率状態演算部62は、モータ1の位相が任意の位相から位相変更手段12による設定変更後の適宜の位相まで移行する際の移行時間を演算しており、この移行時間に基づき、位相変更手段12による移行により消費する第1消費エネルギー(後述する図24(b)での消費エネルギーD)と、モータ1の位相を任意の位相から設定変更後の適宜の位相に変更して駆動力を発生する際のモータ1の制御により消費する第2消費エネルギー(後述する図24(b)での消費エネルギー(C+E))との和が、位相を変更せずに駆動力を発生するモータ1の制御により消費する第3消費エネルギー(後述する図24(a)での消費エネルギー(A+B))よりも小さい場合に、位相変更手段12による位相の変更を許可する。
なお、第2消費エネルギーは、移行の完了時から予め設定された所定時間に亘ってモータ1を制御する間に位相を不変に保持することにより消費する消費エネルギーと、移行時間および所定時間に亘るモータ1の制御により消費する消費エネルギーとの和から演算され、第3消費エネルギーは、移行時間および所定時間に亘って、モータ1が位相を変更せずに消費する消費エネルギーと、位相を不変に保持することにより消費する消費エネルギーとの和から演算される。
The efficiency state calculation unit 62 calculates a transition time when the phase of the motor 1 shifts from an arbitrary phase to an appropriate phase after the setting is changed by the phase changing unit 12, and based on this transition time, the phase changing unit The driving energy is generated by changing the phase of the motor 1 from an arbitrary phase to an appropriate phase after the change of setting from the first energy consumption (energy consumption D in FIG. Control of the motor 1 that generates the driving force without changing the phase by the sum of the second energy consumption (consumption energy (C + E) in FIG. 24B described later) consumed by the control of the motor 1 Is smaller than the third consumed energy (consumed energy (A + B) in FIG. 24A to be described later).
Note that the second consumed energy is consumed energy by maintaining the phase unchanged while controlling the motor 1 for a predetermined time set in advance from the completion of the transfer, and the transition time and the predetermined time. The third energy consumption is calculated from the sum of the energy consumed by the control of the motor 1 and the third energy consumption is the same as the energy consumed by the motor 1 without changing the phase over the transition time and the predetermined time. It is calculated from the sum of the energy consumption consumed by holding.

また、効率状態演算部62は、移行時間を作動流体の温度(例えば、油温センサs4によるトランスミッションT/Mの油温等)および位相変更手段12の作動抵抗(例えば、摺動抵抗や作動流体の流路抵抗等)に基づき補正する。
なお、位相変更手段12の作動抵抗は、例えば量産ばらつき等に起因して複数のモータ1毎の相対回動の動作速度等に発生するばらつきからなる回動機構11の動作特性(抵抗値)に対する学習値として算出され、この学習値は、例えば位相θを最遅角から最進角まで移動させる際に、位相センサ74の検出結果に基づいて求められた誘起電圧定数Keと誘起電圧定数指令値Kecとの差異を学習して得た値とされる。
Further, the efficiency state calculation unit 62 determines the transition time based on the temperature of the working fluid (for example, the oil temperature of the transmission T / M by the oil temperature sensor s4) and the operating resistance (for example, the sliding resistance or the working fluid) of the phase changing unit 12. To compensate for the flow path resistance.
Note that the operating resistance of the phase changing unit 12 corresponds to the operating characteristic (resistance value) of the rotating mechanism 11 including variations occurring in the relative rotating operation speed of each of the plurality of motors 1 due to, for example, variations in mass production. The learning value is calculated as the learning value, and the learning value is, for example, the induced voltage constant Ke and the induced voltage constant command value obtained based on the detection result of the phase sensor 74 when the phase θ is moved from the most retarded angle to the most advanced angle. The value obtained by learning the difference from Kec.

このため、効率状態演算部62には、例えば、AP開度センサs1の検出結果に基づいて算出されるトルク指令値Tqの信号と、BrkSWセンサs2から出力される検出信号(例えば、ブレーキ踏力Br等の検出信号)と、油温センサs4から出力される検出信号と、位相センサ74から出力される検出信号と、車輪速センサ75から出力される検出信号等とが入力されている。   Therefore, for example, the efficiency state calculation unit 62 includes a signal of the torque command value Tq calculated based on the detection result of the AP opening sensor s1, and a detection signal (for example, brake pedal force Br) output from the BrkSW sensor s2. ), A detection signal output from the oil temperature sensor s4, a detection signal output from the phase sensor 74, a detection signal output from the wheel speed sensor 75, and the like.

本実施の形態によるモータの制御装置100aは上記構成を備えており、次に、この制御装置100aの動作、特に、車両100の効率状態の演算結果に応じてモータ1の両回転子5,6の相対位相およびモータ1の運転状態を制御する効率状態演算部62での処理について説明する。   The motor control device 100a according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the two rotors 5 and 6 of the motor 1 are operated in accordance with the operation of the control device 100a, in particular, the calculation result of the efficiency state of the vehicle 100. The processing in the efficiency state calculation unit 62 that controls the relative phase of the motor and the operation state of the motor 1 will be described.

以下に、可変モータ効率演算処理について説明する。
先ず、例えば図9に示すステップS01においては、回転センサ73によるモータ1の回転数NMおよびトルクセンサ(図示略)によるモータ1のトルクの各検出値(現在値)を取得する。
そして、ステップS02においては、位相センサ74によるモータ1の両回転子5,6の相対位相θの検出値(現在位相)を取得する。
そして、ステップS03においては、予め設定された複数の効率マップから、現在位相に対応する効率マップを検索する。
なお、各効率マップは、例えば図10に示すように、モータ1の回転数とトルクと運転効率(J)との所定の関係を示すマップであって、回転数とトルクとの適宜の組み合わせにおいて運転効率が最大となり、この最大効率の領域から回転数またはトルクが増減することに伴い、運転効率が減少傾向に変化するようになっており、モータ1の両回転子5,6の適宜の相対位相毎に応じて異なる効率マップが対応するように設定されている。
The variable motor efficiency calculation process will be described below.
First, for example, in step S01 shown in FIG. 9, the rotational speed NM of the motor 1 by the rotation sensor 73 and each detected value (current value) of the torque of the motor 1 by the torque sensor (not shown) are acquired.
In step S02, the detected value (current phase) of the relative phase θ of the rotors 5 and 6 of the motor 1 by the phase sensor 74 is acquired.
In step S03, an efficiency map corresponding to the current phase is searched from a plurality of preset efficiency maps.
Each efficiency map is a map showing a predetermined relationship among the rotational speed, torque, and operating efficiency (J) of the motor 1, as shown in FIG. 10, for example, in an appropriate combination of rotational speed and torque. The operating efficiency is maximized, and as the rotational speed or torque increases / decreases from the maximum efficiency region, the operating efficiency changes to a decreasing tendency. Different efficiency maps are set to correspond to each phase.

そして、ステップS04においては、検索して得た効率マップに対して、モータ1の回転数およびトルクの各現在値に応じたマップ検索を行い、モータ1の運転効率(可変モータ効率)Wを取得する。
そして、ステップS05においては、予め設定された位相維持エネルギーマップに対して、モータ1の現在位相および回転数に応じたマップ検索を行い、モータ1の位相維持エネルギーζを取得し、一連の処理を終了する。
なお、位相維持エネルギーマップは、例え図11に示すように、モータ1の相対位置と回転数と位相維持エネルギー(J)との所定の関係を示すマップであって、位相維持エネルギーはモータ1の両回転子5,6の相対位相を適宜の位相位置に保持するために要するエネルギーである。この位相維持エネルギーマップでは、例えば強め界磁および弱め界磁近傍の位相では位相維持エネルギーはゼロ近傍の値となり、強め界磁と弱め界磁との間の位相において位相維持エネルギーが最大となる。また、回転子ユニット3の回転数の増大に伴い、遠心油圧が増大傾向に変化することから、新たに加える必要のある油圧が低下し、位相維持エネルギーは低下傾向に変化するようになっている。
In step S04, a map search corresponding to the current values of the rotation speed and torque of the motor 1 is performed on the efficiency map obtained by the search, and the operation efficiency (variable motor efficiency) W of the motor 1 is obtained. To do.
In step S05, a map search corresponding to the current phase and rotation speed of the motor 1 is performed on a preset phase maintenance energy map to obtain the phase maintenance energy ζ of the motor 1, and a series of processes is performed. finish.
The phase maintenance energy map, as shown in FIG. 11 For example, a map showing a predetermined relationship between relative positions of the motor 1 and the rotation speed and phase maintaining energy (J), the phase maintenance energy is the motor 1 The energy required to maintain the relative phase of the two rotors 5 and 6 at an appropriate phase position. In this phase maintenance energy map, for example, the phase maintenance energy becomes a value near zero at the phase near the strong field and the weak field, and the phase maintenance energy becomes maximum at the phase between the strong field and the weak field. Further, as the rotational speed of the rotor unit 3 increases, the centrifugal hydraulic pressure changes in an increasing tendency, so that the hydraulic pressure that needs to be newly added decreases, and the phase maintenance energy changes in a decreasing tendency. .

以下に、位相可変効率演算の処理について説明する。
先ず、例えば図12に示すステップS11においては、位相センサ74によるモータ1の両回転子5,6の相対位相θの検出値(現在位相)を取得する。
そして、ステップS12においては、相対位相θに対する要求値(要求位相)およびモータ1の回転数NMに対する要求値(要求回転数)およびモータ1のトルクに対する要求値(要求トルク)を算出する。
The phase variable efficiency calculation process will be described below.
First, for example, in step S11 shown in FIG. 12, the detected value (current phase) of the relative phase θ of the rotors 5 and 6 of the motor 1 by the phase sensor 74 is acquired.
In step S12, a required value (required phase) for the relative phase θ, a required value for the rotational speed NM of the motor 1 (required rotational speed), and a required value for the torque of the motor 1 (required torque) are calculated.

そして、ステップS13においては、現在位相が要求位相よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS14に進み、このステップS14においては、予め設定された可変エネルギーマップMαに対して、モータ1の現在位相および要求位相に応じたマップ検索を行い、モータ1の可変エネルギーγを取得し、ステップS16に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS15に進み、このステップS15においては、予め設定された可変エネルギーマップMβに対して、モータ1の現在位相および要求位相に応じたマップ検索を行い、モータ1の可変エネルギーγを取得し、ステップS16に進む。
In step S13, it is determined whether or not the current phase is larger than the required phase.
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 14, where a map search corresponding to the current phase and the required phase of the motor 1 is performed with respect to the preset variable energy map Mα. The variable energy γ of the motor 1 is acquired, and the process proceeds to step S16.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 15, where a map search corresponding to the current phase and the requested phase of the motor 1 is performed with respect to the preset variable energy map Mβ. To obtain the variable energy γ of the motor 1, and the process proceeds to step S16.

なお、可変エネルギーマップMα,Mβは、例えば図13,図14に示すように、モータ1の現在位相と要求位相と可変エネルギー(J)との所定の関係を示すマップであって、可変エネルギーはモータ1の両回転子5,6の相対位相θを任意の位相から位相変更手段12による設定変更後の適宜の位相まで変更するために要するエネルギーである。各可変エネルギーマップM1,M2では、例えば現在位相と要求位相とが同等である場合に可変エネルギーはゼロとなり、例えば図13に示すように、現在位相<要求位相の場合には、位相の変更に要する相対トルクを発生させるためのエネルギーが必要であり、例えば図14に示すように、現在位相>要求位相の場合には、弱め界磁から強め界磁に向かい、各回転子5,6の永久磁石9,9同士が磁力で吸引し合うことから、可変エネルギーは所定の最小値となる。   The variable energy maps Mα and Mβ are maps showing a predetermined relationship among the current phase, the required phase, and the variable energy (J) of the motor 1 as shown in FIGS. 13 and 14, for example. This is energy required for changing the relative phase θ of the rotors 5 and 6 of the motor 1 from an arbitrary phase to an appropriate phase after the setting is changed by the phase changing means 12. In each of the variable energy maps M1 and M2, for example, when the current phase and the required phase are equal, the variable energy becomes zero. For example, as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 14, when the current phase> the required phase, as shown in FIG. 14, the energy from the weak field to the strong field becomes permanent and the rotors 5 and 6 become permanent. Since the magnets 9 and 9 attract each other by magnetic force, the variable energy becomes a predetermined minimum value.

そして、ステップS16においては、予め設定された複数の効率マップから、要求位相に対応する効率マップを検索する。
なお、各効率マップは、例えば図15に示すように、モータ1の回転数とトルクと運転効率(J)との所定の関係を示すマップであって、回転数とトルクとの適宜の組み合わせにおいて運転効率が最大となり、この最大効率の領域から回転数またはトルクが増減することに伴い、運転効率が減少傾向に変化するようになっており、モータ1の両回転子5,6の適宜の相対位相毎に応じて異なる効率マップが対応するように設定されている。
In step S16, an efficiency map corresponding to the required phase is searched from a plurality of preset efficiency maps.
Each efficiency map is a map showing a predetermined relationship among the rotational speed, torque and operating efficiency (J) of the motor 1 as shown in FIG. 15, for example, in an appropriate combination of rotational speed and torque. The operating efficiency is maximized, and as the rotational speed or torque increases / decreases from the maximum efficiency region, the operating efficiency changes to a decreasing tendency. Different efficiency maps are set to correspond to each phase.

そして、ステップS17においては、検索して得た効率マップに対して、モータ1の回転数およびトルクの各要求値(要求回転数および要求トルク)に応じたマップ検索を行い、モータ1の運転効率(可変モータ効率)Uを取得する。
そして、ステップS18においては、予め設定された位相維持エネルギーマップに対して、モータ1の要求位相および要求回転数に応じたマップ検索を行い、モータ1の位相維持エネルギーψを取得し、一連の処理を終了する。
なお、位相維持エネルギーマップは、例え図16に示すように、モータ1の相対位置と回転数と位相維持エネルギー(J)との所定の関係を示すマップであって、位相維持エネルギーはモータ1の両回転子5,6の相対位相を適宜の位相位置に保持するために要するエネルギーである。この位相維持エネルギーマップでは、例えば強め界磁および弱め界磁近傍の位相では位相維持エネルギーはゼロ近傍の値となり、強め界磁と弱め界磁との間の位相において位相維持エネルギーが最大となる。また、回転数の増大に伴い、遠心油圧が増大傾向に変化することから、新たに加える必要のある油圧が低下し、位相維持エネルギーは低下傾向に変化するようになっている。
In step S17, the efficiency map obtained by the search is subjected to a map search according to the required values of the rotation speed and torque of the motor 1 (required rotation speed and required torque), and the operating efficiency of the motor 1 is determined. (Variable motor efficiency) U is acquired.
In step S18, a map search according to the required phase and required rotation speed of the motor 1 is performed on a preset phase maintenance energy map to obtain the phase maintenance energy ψ of the motor 1, and a series of processing Exit.
The phase maintenance energy map, as shown in FIG. 16 For example, a map showing a predetermined relationship between relative positions of the motor 1 and the rotation speed and phase maintaining energy (J), the phase maintenance energy is the motor 1 The energy required to maintain the relative phase of the two rotors 5 and 6 at an appropriate phase position. In this phase maintenance energy map, for example, the phase maintenance energy becomes a value near zero at the phase near the strong field and the weak field, and the phase maintenance energy becomes maximum at the phase between the strong field and the weak field. Further, since the centrifugal hydraulic pressure changes in an increasing tendency as the rotational speed increases, the hydraulic pressure that needs to be newly added decreases, and the phase maintenance energy changes in a decreasing tendency.

以下に、移行時間演算の処理について説明する。
先ず、例えば図17に示すステップS21においては、位相センサ74によるモータ1の両回転子5,6の相対位相θの検出値(現在位相)を取得する。
そして、ステップS22においては、相対位相θに対する要求値(要求位相)と、要求応答速度つまりモータ1の両回転子5,6の相対位相θを任意の位相から位相変更手段12による設定変更後の適宜の位相まで変更する際の速度に対する要求値とを算出する。
Hereinafter, the transition time calculation process will be described.
First, for example, in step S21 shown in FIG. 17, the detected value (current phase) of the relative phase θ of the rotors 5 and 6 of the motor 1 by the phase sensor 74 is acquired.
In step S22, the required value (required phase) for the relative phase θ and the required response speed, that is, the relative phase θ of the rotors 5 and 6 of the motor 1 are changed from an arbitrary phase after the setting is changed by the phase changing means 12. A required value for the speed when changing to an appropriate phase is calculated.

そして、ステップS23においては、現在位相が要求位相よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS24に進み、このステップS24においては、予め設定された移行時間マップMaに対して、モータ1の現在位相および要求位相に応じたマップ検索を行い、相対位相θに対する移行時間Tを取得し、ステップS26に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS25に進み、このステップS25においては、予め設定された移行時間マップMbに対して、モータ1の現在位相および要求位相に応じたマップ検索を行い、相対位相θに対する移行時間Tを取得し、ステップS26に進む。
In step S23, it is determined whether the current phase is larger than the required phase.
If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 24, where a map search corresponding to the current phase and the requested phase of the motor 1 is performed on the preset transition time map Ma. The transition time T with respect to the relative phase θ is acquired, and the process proceeds to step S26.
On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 25, where a map search corresponding to the current phase and the requested phase of the motor 1 is performed with respect to the preset transition time map Mb. The transition time T with respect to the relative phase θ is acquired, and the process proceeds to step S26.

なお、移行時間マップMa,Mbは、例えば図18,図19に示すように、モータ1の現在位相と要求位相と移行時間との所定の関係を示すマップであって、各移行時間マップMa,Mbでは、例えば現在位相と要求位相とが同等である場合に移行時間はゼロとなり、例えば図18に示すように、現在位相>要求位相の場合には、弱め界磁から強め界磁に向かい、各回転子5,6の永久磁石9,9同士が磁力で吸引し合うことから、例えば図19に示すように、現在位相<要求位相の場合に比べて、移行時間はより短くなる。   The transition time maps Ma and Mb are maps showing a predetermined relationship among the current phase, the required phase, and the transition time of the motor 1, as shown in FIGS. 18 and 19, for example. In Mb, for example, when the current phase is equal to the required phase, the transition time is zero. For example, as shown in FIG. 18, when the current phase is greater than the required phase, the weak field is changed to the strong field, Since the permanent magnets 9 and 9 of the rotors 5 and 6 attract each other by magnetic force, for example, as shown in FIG. 19, the transition time is shorter than in the case where the current phase <the required phase.

そして、ステップS26においては、要求応答速度から所定応答速度を減算して得た値を速度差αとして設定する。
そして、ステップS27においては、速度差αが所定閾値よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS30に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS28に進む。
そして、ステップS28においては、移行時間Tに速度差αに応じた補正項α0を乗算して得た値を、新たに移行時間Tとして設定する。
In step S26, a value obtained by subtracting the predetermined response speed from the request response speed is set as the speed difference α.
In step S27, it is determined whether or not the speed difference α is larger than a predetermined threshold value.
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 30 described later.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S28.
In step S28, a value obtained by multiplying the transition time T by the correction term α0 corresponding to the speed difference α is newly set as the transition time T.

そして、ステップS29においては、予め設定された可変消費エネルギー補正項マップに対して、速度差αに応じたマップ検索を行い、可変消費エネルギー補正項βを取得する。なお、この可変消費エネルギー補正項マップは、例えば図20に示すように、速度差αが増大することに伴い、可変消費エネルギー補正項βが増大傾向に変化するように設定されている。
そして、ステップS30においては、可変エネルギーγに可変消費エネルギー補正項βを乗算して得た値を、新たに可変エネルギーγとして設定する。
Then, in step S29, a map search corresponding to the speed difference α is performed on a preset variable consumption energy correction term map to obtain a variable consumption energy correction term β. Note that this variable consumption energy correction term map is set so that the variable consumption energy correction term β changes in an increasing trend as the speed difference α increases, for example, as shown in FIG.
In step S30, a value obtained by multiplying the variable energy γ by the variable consumption energy correction term β is newly set as the variable energy γ.

そして、ステップS31においては、予め設定された油温補正項マップに対して、油温センサs4によるトランスミッションT/Mの油温の検出値に応じたマップ検索を行い、油温補正項Toを取得する。なお、この油温補正項マップは、例えば図21に示すように、油温が増大することに伴い、油温補正項Toが増大傾向に変化するように設定されている。   In step S31, a map search according to the detected value of the oil temperature of the transmission T / M by the oil temperature sensor s4 is performed on a preset oil temperature correction term map to obtain the oil temperature correction term To. To do. The oil temperature correction term map is set such that, for example, as shown in FIG. 21, the oil temperature correction term To changes in an increasing trend as the oil temperature increases.

そして、ステップS32においては、予め設定された抵抗補正項マップに対して、位相変更手段12の作動抵抗(例えば、摺動抵抗や作動流体の流路抵抗等)の学習値に応じたマップ検索を行い、抵抗補正項STを取得する。なお、この油温補正項マップは、例えば図22に示すように、作動抵抗が増大することに伴い、抵抗補正項STが増大傾向に変化するように設定されている。   In step S32, a map search corresponding to the learned value of the operating resistance (for example, sliding resistance, working fluid flow path resistance, etc.) of the phase changing means 12 is performed on the preset resistance correction term map. To obtain the resistance correction term ST. The oil temperature correction term map is set such that, for example, as shown in FIG. 22, the resistance correction term ST changes in an increasing trend as the operating resistance increases.

そして、ステップS33においては、移行時間Tに油温補正項Toと抵抗補正項STとを乗算して得た値を、新たに移行時間Tとして設定し、一連の処理を終了する。   In step S33, a value obtained by multiplying the transition time T by the oil temperature correction term To and the resistance correction term ST is newly set as the transition time T, and the series of processing ends.

以下に、消費エネルギー演算の処理について説明する。
先ず、例えば図23に示すステップS41においては、現在位相がゼロよりも大きく、かつ、180°未満であり、さらに、所定の経済運転中であるか否かを判定する。なお、所定の経済運転とは、例えば車輪速センサ75による検出結果に基づき算出した車両100の加速度および減速度等に係る走行挙動の変動が所定値未満となる運転状態である。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS42に進む。
そして、ステップS42においては、下記数式(1)に示すように、モータ1の可変エネルギーγを移行時間Tに亘って積分して、相対位相θの変更に要する消費エネルギーΔEを算出する。
なお、下記数式(1)の消費エネルギーΔEは、後述する図25(b)での消費エネルギーDに相当する。
Below, the process of energy consumption calculation is demonstrated.
First, for example, in step S41 shown in FIG. 23, it is determined whether or not the current phase is greater than zero and less than 180 °, and is in a predetermined economic operation. The predetermined economic driving is an operating state in which, for example, the variation in travel behavior related to the acceleration and deceleration of the vehicle 100 calculated based on the detection result by the wheel speed sensor 75 is less than a predetermined value.
When the determination result is “NO”, the series of processes is terminated.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S42.
In step S42, as shown in the following formula (1), the variable energy γ of the motor 1 is integrated over the transition time T to calculate the consumed energy ΔE required for changing the relative phase θ.
Note that the consumed energy ΔE in the following formula (1) corresponds to the consumed energy D in FIG.

Figure 0004777192
Figure 0004777192

そして、ステップS43においては、下記数式(2)に示すように、位相維持エネルギーψを所定時間Taに亘って積分して得たエネルギーと、可変モータ効率Wから可変モータ効率Uを減算して得た値を移行時間Tに亘って積分して得たエネルギーとを加算して、相対位相θの変更後に消費する消費エネルギーΔeを算出する。
なお、下記数式(2)の消費エネルギーΔeの第1項は、後述する図25(b)での消費エネルギーCに相当し、第2項は消費エネルギーEに相当する。
In step S43, as shown in the following formula (2), the variable motor efficiency U is obtained by subtracting the variable motor efficiency W from the energy obtained by integrating the phase maintaining energy ψ over a predetermined time Ta. The energy obtained by integrating the obtained values over the transition time T is added to calculate the consumed energy Δe consumed after the change of the relative phase θ.
The first term of the consumed energy Δe in the following formula (2) corresponds to the consumed energy C in FIG. 25B described later, and the second term corresponds to the consumed energy E.

Figure 0004777192
Figure 0004777192

そして、ステップS44においては、下記数式(3)に示すように、位相維持エネルギーζを所定時間Taに亘って積分して得たエネルギーと、可変モータ効率Uから可変モータ効率Wを減算すると共に位相維持エネルギーζを加算して得た値を移行時間Tに亘って積分して得たエネルギーとを加算して、相対位相θを変更しない状態で消費する消費エネルギーΔηを算出する。
なお、下記数式(3)の消費エネルギーΔηの第1項は、後述する図25(a)での消費エネルギーAに相当し、第2項は消費エネルギーBに相当する。
In step S44, the variable motor efficiency W is subtracted from the energy obtained by integrating the phase maintaining energy ζ over a predetermined time Ta and the variable motor efficiency U as shown in the following formula (3). The energy obtained by adding the maintenance energy ζ to the energy obtained by integrating over the transition time T is added to calculate the consumed energy Δη that is consumed without changing the relative phase θ.
The first term of the consumed energy Δη in the following mathematical formula (3) corresponds to the consumed energy A in FIG. 25A described later, and the second term corresponds to the consumed energy B.

Figure 0004777192
Figure 0004777192

そして、ステップS45においては、消費エネルギーΔηから消費エネルギーΔEおよび消費エネルギーΔeを減算して得た値がゼロよりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS46に進み、このステップS46においては、相対位相θの変更を許可することを示す可変許可フラグのフラグ値に「0」を設定して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS47に進み、このステップS47においては、可変許可フラグのフラグ値に「1」を設定して、一連の処理を終了する。
In step S45, it is determined whether the value obtained by subtracting the consumed energy ΔE and the consumed energy Δe from the consumed energy Δη is greater than zero.
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 46, where “0” is set to the flag value of the variable permission flag indicating that the change of the relative phase θ is permitted. Terminate the process.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 47, where “1” is set to the flag value of the variable permission flag, and the series of processing is terminated.

上述したように、本実施の形態によるモータの制御装置100aによれば、移行時間に基づき位相変更手段12による移行により消費する第1消費エネルギー(消費エネルギーΔE)と、位相を任意の位相から設定変更後の適宜の位相に変更して駆動力を発生する際のモータ1の制御により消費する第2消費エネルギー(消費エネルギーΔe)との和が、位相を変更せずにモータ1の制御により消費する第3消費エネルギー(消費エネルギーΔη)よりも小さい場合に、位相変更手段12による位相の変更を許可すことから、モータ1のエネルギー効率が劣化することを防止しつつ、モータ1の誘起電圧定数を適切に設定することができる。 As described above, according to the motor control device 100a of the present embodiment, the first consumption energy (consumption energy ΔE) consumed by the transition by the phase changing unit 12 based on the transition time and the phase are set from an arbitrary phase. The sum of the second consumed energy (consumed energy Δe) consumed by the control of the motor 1 when the driving force is generated by changing to an appropriate phase after the change is consumed by the control of the motor 1 without changing the phase. to If third less than the energy consumption (energy consumption .DELTA..eta), since you allowed to modify the phase by the phase changing means 12, while preventing the energy efficiency of the motor 1 is deteriorated, the induced voltage of the motor 1 Constants can be set appropriately.

本発明の実施の形態に係る車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るモータの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the motor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータの最遅角位置に制御されている回転子ユニットの一部部品を省略した側面図である。It is the side view which abbreviate | omitted some components of the rotor unit currently controlled to the most retarded angle position of the motor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータの回転子ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the rotor unit of the motor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータの最進角位置に制御されている回転子ユニットの一部部品を省略した側面図である。It is the side view which abbreviate | omitted some components of the rotor unit currently controlled to the most advanced angle position of the motor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータの内周側回転子の永久磁石と外周側回転子の永久磁石とが同極配置された強め界磁状態を模式的に示す図(a)と、内周側回転子の永久磁石と外周側回転子の永久磁石とが異極配置された弱め界磁状態を模式的に示す図(b)を併せて記載した図である。The figure (a) which shows typically the strong field state in which the permanent magnet of the inner peripheral side rotor and the permanent magnet of the outer peripheral side rotor of the motor which concern on embodiment of this invention are arrange | positioned with the same polarity, It is the figure which described collectively the figure (b) which shows typically the field-weakening state by which the permanent magnet of the side rotor and the permanent magnet of the outer peripheral side rotor were arrange | positioned differently. 本発明の実施の形態に係るモータの制御装置の構成図である。It is a block diagram of the control apparatus of the motor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る油圧制御装置の構成図である。It is a block diagram of the hydraulic control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る可変モータ効率演算の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the variable motor efficiency calculation which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータの回転数とトルクと運転効率との所定の関係を示すマップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the map which shows the predetermined relationship between the rotation speed of the motor which concerns on embodiment of this invention, torque, and driving | operation efficiency. 本発明の実施の形態に係るモータの相対位置と回転数と位相維持エネルギーとの所定の関係を示すマップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the map which shows the predetermined relationship between the relative position of the motor which concerns on embodiment of this invention, rotation speed, and phase maintenance energy. 本発明の実施の形態に係る位相可変効率演算の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the phase variable efficiency calculation which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータの現在位相と要求位相と可変エネルギーとの所定の関係を示すマップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the map which shows the predetermined relationship between the present phase of the motor which concerns on embodiment of this invention, a request | requirement phase, and variable energy. 本発明の実施の形態に係るモータの現在位相と要求位相と可変エネルギーとの所定の関係を示すマップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the map which shows the predetermined relationship between the present phase of the motor which concerns on embodiment of this invention, a request | requirement phase, and variable energy. 本発明の実施の形態に係るモータの回転数とトルクと運転効率との所定の関係を示すマップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the map which shows the predetermined relationship between the rotation speed of the motor which concerns on embodiment of this invention, torque, and driving | operation efficiency. 本発明の実施の形態に係るモータの相対位置と回転数と位相維持エネルギーとの所定の関係を示すマップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the map which shows the predetermined relationship between the relative position of the motor which concerns on embodiment of this invention, rotation speed, and phase maintenance energy. 本発明の実施の形態に係る移行時間演算の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the transfer time calculation which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータの現在位相と要求位相と移行時間との所定の関係を示すマップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the map which shows the predetermined relationship between the present phase of the motor which concerns on embodiment of this invention, a request | requirement phase, and transition time. 本発明の実施の形態に係るモータの現在位相と要求位相と移行時間との所定の関係を示すマップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the map which shows the predetermined relationship between the present phase of the motor which concerns on embodiment of this invention, a request | requirement phase, and transition time. 本発明の実施の形態に係る可変消費エネルギー補正項マップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the variable consumption energy correction | amendment term map which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る油温補正項マップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the oil temperature correction term map which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る抵抗補正項マップの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the resistance correction term map which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る消費エネルギー演算の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the consumption energy calculation which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る可変未実行時(a)と可変実行時(b)との総消費エネルギーの一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the total consumption energy at the time of variable non-execution (a) and variable execution (b) based on the 1st Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 モータ(回転電機)
5 外周側回転子(ロータ)
6 内周側回転子(ロータ)
9 永久磁石(磁石片)
12 位相変更手段
62 効率状態演算部(移行時間演算手段、温度補正手段、抵抗補正手段)
ステップS42 第1演算手段
ステップS43 第2演算手段
ステップS44 第3演算手段
1 Motor (Rotating electric machine)
5 Outer rotor (rotor)
6 Inner rotor (rotor)
9 Permanent magnet (magnet piece)
12 Phase changing means 62 Efficiency state calculating section (transition time calculating means, temperature correcting means, resistance correcting means)
Step S42 First calculation means Step S43 Second calculation means Step S44 Third calculation means

Claims (3)

各々に磁石片を有し互いの相対的な位相を変更可能な複数のロータと、前記複数のロータの相対的な位相の設定を変更し、所定の誘起電圧定数に設定する位相変更手段とを備えるモータの制御装置であって、
前記位相が任意の位相から前記位相変更手段による設定変更後の適宜の位相まで移行する際の移行時間を演算する移行時間演算手段と、
前記移行時間に基づき前記位相変更手段による前記移行により消費する第1消費エネルギーを演算する第1演算手段と、
前記位相を任意の位相から設定変更後の適宜の位相に変更して駆動力を発生する際の前記モータの制御により消費する第2消費エネルギーを演算する第2演算手段と、
前記位相を変更せずに前記モータの制御により消費する第3消費エネルギーを演算する第3演算手段と、
前記第1および第2消費エネルギーの和が前記第3消費エネルギーよりも小さい場合に、前記位相変更手段による前記位相の変更を許可する許可手段と
を備え
前記第2消費エネルギーは、前記移行の完了時から予め設定された所定時間に亘って前記モータを制御する間に前記位相を不変に保持することにより消費する消費エネルギーと、位相変更前のモータ運転効率と位相変更後のモータ運転効率とを用いて算出された前記移行時間および前記所定時間に亘る前記モータの制御により消費する消費エネルギーとの和から演算され、
前記第3消費エネルギーは、位相変更前のモータ運転効率と位相変更後のモータ運転効率とを用いて算出された前記移行時間および前記所定時間に亘って、前記モータが前記位相を変更せずに消費する消費エネルギーと、前記位相を不変に保持することにより消費する消費エネルギーとの和から演算されることを特徴とするモータの制御装置。
A plurality of rotors each having a magnet piece and capable of changing the relative phase of each other, and phase changing means for changing the setting of the relative phase of the plurality of rotors to set a predetermined induced voltage constant A motor control device comprising:
A transition time calculating means for calculating a transition time when the phase shifts from an arbitrary phase to an appropriate phase after the setting change by the phase changing means;
First computing means for computing first consumed energy consumed by the transition by the phase changing means based on the transition time;
A second calculating means for calculating a second energy consumption consumed by controlling the motor when generating a driving force by changing the phase from an arbitrary phase to an appropriate phase after setting change;
Third computing means for computing third consumed energy consumed by controlling the motor without changing the phase;
Permission means for permitting the phase change means to change the phase when the sum of the first and second consumption energy is smaller than the third consumption energy ;
The second energy consumption includes energy consumed by holding the phase unchanged while controlling the motor for a preset time from the completion of the transition, and motor operation before the phase change. Calculated from the sum of the transition time calculated using the efficiency and the motor operation efficiency after the phase change and the energy consumed by the control of the motor over the predetermined time,
The third energy consumption is calculated by the motor without changing the phase over the transition time and the predetermined time calculated using the motor operation efficiency before the phase change and the motor operation efficiency after the phase change. a consumption energy consumed, the motor control device characterized by Rukoto is calculated from the sum of the consumption energy consumed by holding the phase unchanged.
前記移行時間を作動流体の温度に基づき補正する温度補正手段を備えることを特徴とする請求項に記載のモータの制御装置。 The motor control device according to claim 1 , further comprising temperature correction means for correcting the transition time based on a temperature of the working fluid. 前記移行時間を前記位相変更手段の作動抵抗に基づき補正する抵抗補正手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項に記載のモータの制御装置。 The motor control apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises a resistance correction means correcting for on the basis of the operating resistance of the phase change means the transition time.
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