JP2003174790A - Synchronous motor device for vehicle - Google Patents

Synchronous motor device for vehicle

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JP2003174790A
JP2003174790A JP2001371240A JP2001371240A JP2003174790A JP 2003174790 A JP2003174790 A JP 2003174790A JP 2001371240 A JP2001371240 A JP 2001371240A JP 2001371240 A JP2001371240 A JP 2001371240A JP 2003174790 A JP2003174790 A JP 2003174790A
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JP
Japan
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phase
synchronous motor
phase inverter
vehicle
motor device
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JP2001371240A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Torii
孝史 鳥井
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a synchronous motor device for a vehicle driven by a three-phase inverter which materializes the rise of reliability, the reduction of magnetic noise, the reduction of loss, and the reduction of switching noise. <P>SOLUTION: A pair of three-phase armature windings 31 and 32 of a synchronous motor 3 for a vehicle are controlled individually for their drive by a pair of three-phase inverter circuits 10 and 20. Consequently, even if the action of one three-phase inverter circuit fails, this device can stop it and operate the synchronous motor for a vehicle without any problem with a remaining three- phase inverter circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用同期電動機
装置又は車両用同期発電電動機装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle synchronous motor device or a vehicle synchronous generator / motor device.

【0002】[0002]

【従来の技術および 発明が解決しようとする課題】車
両走行用動力や補機駆動動力を発生するための回転電機
として構造が簡素で効率が高い三相同期電動機を用いら
れている。
2. Description of the Related Art A three-phase synchronous motor having a simple structure and high efficiency is used as a rotary electric machine for generating power for running a vehicle and power for driving an auxiliary machine.

【0003】車両用の三相同期電動機では電源としてバ
ッテリを用いるため、三相同期電動機(三相ブラシレス
電動機)に給電する三相交流電力は三相インバータ回路
のPWM制御により形成するのが通常である。
Since a battery is used as a power source in a three-phase synchronous motor for a vehicle, it is usual that the three-phase AC power supplied to the three-phase synchronous motor (three-phase brushless motor) is formed by PWM control of a three-phase inverter circuit. is there.

【0004】従来の三相インバータ回路駆動の三相同期
電動機装置では、波巻き法などで巻装される分散巻き電
機子巻線が一般に採用されるが、この場合、電機子コア
(固定子コア)の互いに隣接するスロットに異相の電機
子電流が流れるようにすることにより同一の界磁極に対
面する各ティースがそれぞれ異なる磁極となるように設
定する場合(1相1極当たり電機子磁極1)や、互いに
隣接する二つのスロットに同相の電機子電流が流れるよ
うにすることにより同一の界磁極に対面しつつ互いに隣
接する二つのスロットが同相の磁極となるように設定す
る場合(1相1極当たり電機子磁極2)などがある。
In a conventional three-phase synchronous motor device driven by a three-phase inverter circuit, a distributed winding armature winding wound by a wave winding method or the like is generally adopted. In this case, the armature core (stator core ) In the case where the teeth facing the same field magnetic pole are set to different magnetic poles by allowing different phase armature currents to flow in the adjacent slots (1 armature magnetic pole per phase) Alternatively, in the case where the two slots adjacent to each other face the same field magnetic pole so that the two slots adjacent to each other have the same phase magnetic pole by allowing the armature currents of the same phase to flow in the two adjacent slots (1 phase 1 There is an armature magnetic pole 2) per pole.

【0005】ところが、従来の三相インバータ回路駆動
の車両用同期電動機装置では、製造コストの大幅な増大
なしに信頼性の更なる向上、磁気騒音、損失、スイッチ
ングノイズ電圧の更なる低減を実現することが強く要求
されていた。
However, in the conventional three-phase inverter circuit driven synchronous motor device for a vehicle, the reliability is further improved and the magnetic noise, loss, and switching noise voltage are further reduced without significantly increasing the manufacturing cost. Was strongly requested.

【0006】本発明は、上記要求の一部又は全部を満足
する車両用同期電動機装置を提供することを、その目的
としている。
It is an object of the present invention to provide a vehicular synchronous motor device that satisfies some or all of the above requirements.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の車両用同期電動
機装置は、周方向所定ピッチでスロットおよびティース
が交互に形成された固定子鉄心の互いに隣接する前記ス
ロットに別々に巻装された一対の前記三相電機子巻線を
有する一つの車両用同期電動機と、前記両三相電機子巻
線に前記車両用同期電動機の回転子の回転に同期した回
転ベクトル電流を個別に通電して前記車両用同期電動機
を駆動する一対の三相インバータ回路と、前記両三相イ
ンバータ回路の各スイッチング素子をPWM制御するこ
とにより前記各三相インバータ回路がそれぞれ発生する
前記回転ベクトル電流を個別に制御して前記車両用同期
電動機に所望のトルクを発生させる制御部とを備えるこ
とを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a synchronous motor device for a vehicle, wherein a pair of stator cores, in which slots and teeth are alternately formed at a predetermined circumferential pitch, are separately wound around the slots adjacent to each other. One of the vehicle synchronous motors having the three-phase armature windings, and the two-phase armature windings are individually energized with a rotation vector current synchronized with the rotation of the rotor of the vehicle synchronous motor. By PWM controlling the pair of three-phase inverter circuits that drive the vehicle synchronous motor and the switching elements of the three-phase inverter circuits, the rotation vector currents generated by the three-phase inverter circuits are individually controlled. And a control unit for generating a desired torque in the vehicle synchronous motor.

【0008】すなわち、本構成によれば、一対の三相イ
ンバータ回路により同一の車両用同期電動機の一対の三
相電機子巻線に個別給電する構成を採用しているので、
次の効果を奏することができる。
That is, according to this configuration, since the pair of three-phase inverter circuits individually feeds power to the pair of three-phase armature windings of the same vehicle synchronous motor,
The following effects can be achieved.

【0009】まず、何らかの原因で一方の三相インバー
タ回路の動作が不調となってもそれを停止させ残る三相
インバータ回路でなんら問題なく車両用同期電動機を運
転することができるので、装置の信頼性を大幅に改善す
ることができる。たとえば、車両用走行動力を発生する
車両用同期電動機(簡単に走行モータともいうもととす
る)には、当然のことながらきわめて優れた信頼性が要
求される。三相インバータ回路の故障や三相電機子巻線
の断線などにより、突然、走行モータが駆動不能となる
と大きな事故が生じる可能性がうまれる。これに対し
て、本発明では、三相電機子巻線とそれを駆動する三相
インバータ回路とを二組備えているので、たとえどちら
か一組が動作不良となっても、全く問題なく走行運転が
可能となり、車両走行安全性は格段に向上する。なお、
当然のことではあるが、片方の三相インバータ回路で車
両用同期電動機を駆動する場合、車両用同期電動機の最
大出力は低下する。しかし、走行モータを含む種々の車
両用同期電動機において、全負荷で運転するのはまれで
あり、通常は部分負荷運転されている。この部分負荷運
転中においては、片方の三相電機子巻線への通電が不調
となっても、残る一方の三相インバータ回路のデューテ
ィ比、又は、平均出力電流、又は、PWM制御されるそ
のスイッチング素子の実質的に通電が行われる時間など
を増大させることにより、車両用同期電動機に同じトル
クを発生させることができる。
First, even if the operation of one of the three-phase inverter circuits becomes unsuccessful for some reason, the remaining three-phase inverter circuits can be stopped to operate the vehicle synchronous motor without any problems. It can greatly improve the sex. For example, a vehicle synchronous motor (also simply referred to as a traveling motor) that generates traveling power for a vehicle is naturally required to have extremely excellent reliability. If the travel motor suddenly becomes unable to drive due to a failure of the three-phase inverter circuit or a break in the three-phase armature winding, a serious accident may occur. On the other hand, in the present invention, since two sets of three-phase armature windings and three-phase inverter circuits for driving the windings are provided, even if one of the sets is malfunctioning, traveling without any problem occurs. Driving is possible, and vehicle driving safety is significantly improved. In addition,
As a matter of course, when the vehicle synchronous motor is driven by one of the three-phase inverter circuits, the maximum output of the vehicle synchronous motor decreases. However, in various types of vehicular synchronous motors including traveling motors, it is rare to operate at full load, and normally, partial load operation is performed. During this partial load operation, even if the energization to one of the three-phase armature windings becomes unsuccessful, the duty ratio of the remaining three-phase inverter circuit, the average output current, or the PWM control is performed. The same torque can be generated in the vehicular synchronous motor by increasing the time during which the switching element is substantially energized.

【0010】また、本構成では、両三相インバータ回路
のスイッチング素子のオン、オフタイミングをずらせる
ことにより、三相インバータ回路が発生するスィッチン
グサージノイズ電圧を低減することができる。
Further, in this configuration, the switching surge noise voltage generated in the three-phase inverter circuit can be reduced by shifting the on / off timings of the switching elements of the two three-phase inverter circuits.

【0011】また、本構成では、大出力モータ用の三相
インバータ回路を低コストで実現することができる。更
に詳しく説明すると、三相インバータ回路の各スイッチ
ング素子は、半導体チップにより構成されるが、半導体
チップ一個の面積には主として歩留まり上の理由によっ
て一定の限界があり、チップ面積の増加は歩留まりの低
下により大幅な製造コストの上昇を招く。半分の面積の
半導体チップを2個並列に用いることによりトータルコ
ストを低減することが考えられるが、2個の半導体チッ
プを並列使用する場合、両半導体チップの特性差特にオ
ン抵抗値に差があると、両半導体チップに均等に電流が
分割されず、オン抵抗が小さい側の半導体チップに電流
が集中してしまう。よく知られているように、半導体チ
ップの発熱すなわち電力損失はこのオン抵抗×電流の二
乗に比例するため、両半導体チップ間の発熱にばらつき
が生じて両者間の温度に差が生じてしまう。このため、
2個の半導体チップを並列使用する場合には、並列接続
される2半導体チップのオン抵抗を十分に揃える必要が
あり、また、配線抵抗も同様に等しく揃える必要があ
り、設計、製造が面倒となる。これに対して、本発明で
は、2個の半導体チップを用いるのは上記と同様である
が、各半導体チップは互いに異なる相巻線を駆動するの
で、上記したオン抵抗のばらつきによる電流の集中は生
じることがなく、上記した面倒は生じることがない。
Further, with this configuration, a three-phase inverter circuit for a large output motor can be realized at low cost. More specifically, each switching element of the three-phase inverter circuit is composed of a semiconductor chip. However, the area of one semiconductor chip has a certain limit mainly due to yield reasons, and an increase in chip area leads to a decrease in yield. This causes a large increase in manufacturing cost. It is possible to reduce the total cost by using two semiconductor chips having a half area in parallel. However, when two semiconductor chips are used in parallel, there is a difference in characteristics between the two semiconductor chips, especially a difference in ON resistance value. Then, the current is not evenly divided between the two semiconductor chips, and the current concentrates on the semiconductor chip on the side with the smaller on-resistance. As is well known, heat generation of a semiconductor chip, that is, power loss, is proportional to this on-resistance × square of current, so that heat generation between both semiconductor chips varies, resulting in a difference in temperature between the two semiconductor chips. For this reason,
When two semiconductor chips are used in parallel, the ON resistances of the two semiconductor chips connected in parallel need to be sufficiently aligned, and the wiring resistances must be similarly aligned, which makes designing and manufacturing troublesome. Become. On the other hand, in the present invention, the use of two semiconductor chips is similar to the above, but since each semiconductor chip drives the phase windings different from each other, the concentration of current due to the variation of the ON resistance is It does not occur, and the above-mentioned trouble does not occur.

【0012】好適な態様1において、前記両三相電機子
巻線は星形巻線からなり、前記両三相電機子巻線の中性
点は非接続である。
In a preferred aspect 1, the both three-phase armature windings are star-shaped windings, and the neutral points of the both three-phase armature windings are not connected.

【0013】すなわち、これら両中性点が短絡された場
合、両三相インバータ回路が同位相で運転すると上記し
た二つのスイッチング素子の並列運転となり、電気角3
0度ずれて運転すると6相運転となるが、これらの中性
点短絡駆動ではもし一つのスイッチング素子がオン故障
(常時オン状態となる故障)すると正常に車両用同期電
動機を運転することは困難となる。これに対して、これ
らの中性点間を分離すればたとえ片方の三相インバータ
回路の一つのスイッチング素子がオン故障しても、この
片方の三相インバータ回路を停止させ、残る一つの三相
インバータ回路を正常に運転することによりなんら問題
なしに車両用同期電動機を駆動することができる。この
とき、片方の三相インバータ回路を停止して電機子電流
が減った分は、残るもう一方の三相インバータ回路のP
WMデューティ比やPWM制御されるそのスイッチング
素子の実質的に通電が行われる時間を増大させればよ
く、大出力運転以外ではなんら問題が生じることがな
い。
That is, when both of the neutral points are short-circuited, if the two three-phase inverter circuits operate in the same phase, the two switching elements described above operate in parallel, and the electrical angle of 3
6-phase operation is performed when the operation is shifted by 0 degree, but it is difficult to normally operate the synchronous motor for vehicle if one of the switching elements has an ON failure (failure in which it is always on) in the neutral point short-circuit driving. Becomes On the other hand, if these neutral points are separated, even if one switching element of one of the three-phase inverter circuits fails to turn on, this one of the three-phase inverter circuits will be stopped and the remaining one of the three-phase By operating the inverter circuit normally, the vehicular synchronous motor can be driven without any problems. At this time, one of the three-phase inverter circuits is stopped and the armature current is reduced.
It suffices to increase the WM duty ratio and the time during which the switching element that is PWM-controlled is substantially energized, and no problem occurs except in high-power operation.

【0014】好適な態様1の一態様である態様2におい
て、前記両三相インバータ回路は、前記両三相電機子巻
線に前記車両用同期電動機の回転子の回転に同期し、前
記隣接スロット間のスロットピッチに相当する電気角だ
けずれた回転ベクトル電流を個別通電して前記車両用同
期電動機を駆動する。
In an aspect 2 which is an aspect of the preferred aspect 1, the both three-phase inverter circuits are synchronized with the both three-phase armature windings by the rotation of the rotor of the vehicle synchronous motor, and the adjacent slots. The vehicle synchronous motor is driven by individually supplying the rotation vector currents that are deviated by an electrical angle corresponding to the slot pitch between them.

【0015】すなわち、本構成では、たとえば二つの三
相電機子巻線を構成する各相巻線をU、X、ーV、ーY、
W、Z、ーU、ーX、V、Y、ーW、ーZの順にスロット配
置することができる。U、V、Wは第一の三相電機子巻線
の相巻線であり、X、Y、Zは第二の三相電機子巻線の
相巻線である。U、Xは電気角30度(π÷6)ずれた
電圧を印加され、電機子鉄心に互いに電気角30度ずれ
て互いに隣接する二つのスロットに個別に巻装されてい
る。V、Yは電気角30度ずれた電圧を印加され、電機
子鉄心に互いに電気角30度(π÷6)ずれて互いに隣
接する二つのスロットに個別に巻装されている。W、Z
は電気角30度(π÷6)ずれた電圧を印加され、電機
子鉄心に互いに電気角30度ずれて互いに隣接する二つ
のスロットに個別に巻装されている。
That is, in this configuration, for example, U, X, -V, -Y
Slots can be arranged in the order of W, Z, -U, -X, V, Y, -W, -Z. U, V, W are the phase windings of the first three-phase armature winding, and X, Y, Z are the phase windings of the second three-phase armature winding. U and X are applied with a voltage shifted by an electrical angle of 30 degrees (π ÷ 6), and are individually wound around two slots adjacent to each other with an electrical angle shifted by 30 degrees on the armature core. The voltages V and Y are applied with a voltage shifted by an electrical angle of 30 degrees, and are individually wound on two adjacent slots with an electrical angle shifted by 30 degrees (π ÷ 6) to the armature core. W, Z
Is applied with a voltage shifted by an electrical angle of 30 degrees (π ÷ 6), and is individually wound around two slots adjacent to each other with an electrical angle shifted by 30 degrees on the armature core.

【0016】更に説明すれば、前述した1相1極当たり
電機子磁極2の巻線構造では、隣接する2スロットに同
じ相巻線が巻装される。この構造は、本質的にスロット
数を半分にして1スロットに2倍の相巻線を巻装するの
と同じであるが、ティース数も半分となるので空間的な
磁束の流れの歪みが大きくなり、その分だけ磁気騒音が
増大する。1相1極当たり電機子磁極2の巻線構造によ
りこれが改善される。しかし、本構成では、三相電機子
巻線の各相巻線へ通電される電流の位相と各相巻線の空
間配置が更に一層一致するので、電流磁界の高調波成分
が低減されるため、前述した1相1極当たり電機子磁極
2の巻線構造よりも磁気騒音を更に低減することができ
る。
To further explain, in the above-described winding structure of the armature magnetic pole 2 per one phase and one pole, the same phase winding is wound in two adjacent slots. This structure is essentially the same as halving the number of slots and winding twice the number of phase windings in one slot, but the number of teeth is also halved, resulting in a large distortion of the spatial magnetic flux flow. Therefore, the magnetic noise increases accordingly. This is improved by the winding structure of the armature pole 2 per pole per phase. However, in this configuration, since the phase of the current passed through each phase winding of the three-phase armature winding and the spatial arrangement of each phase winding further match, the harmonic components of the current magnetic field are reduced. The magnetic noise can be further reduced as compared with the above-mentioned winding structure of the armature magnetic pole 2 per one phase.

【0017】また、三相インバータ回路の各スイッチン
グ素子の1回のスイッチングで断続されるスイッチング
電流が半減するので、三相インバータ回路の直流電源ラ
インに生じるスイッチングサージ電圧を大幅に低減する
ことができ、平滑コンデンサを小型化し、その損失、発
熱を低減することかできる。
Further, since the switching current interrupted by one switching of each switching element of the three-phase inverter circuit is halved, the switching surge voltage generated in the DC power supply line of the three-phase inverter circuit can be greatly reduced. It is possible to reduce the size of the smoothing capacitor and reduce its loss and heat generation.

【0018】好適な態様3において、前記制御部は、所
定レベル以下の小出力運転時に前記両三相インバータ回
路の一方が出力する前記回転ベクトル電流を遮断する。
In a preferred mode 3, the control unit cuts off the rotation vector current output from one of the three-phase inverter circuits during a low output operation below a predetermined level.

【0019】このようにすれば、三相インバータ回路の
PWMデューティ比又は平均出力電流の絶対値が小さい
小負荷運転において、三相インバータ回路の損失をより
低減して装置効率を向上することができる。この点につ
いて以下に更に詳しく説明する。
With this configuration, in a small load operation in which the absolute value of the PWM duty ratio or the average output current of the three-phase inverter circuit is small, the loss of the three-phase inverter circuit can be further reduced and the device efficiency can be improved. . This point will be described in more detail below.

【0020】三相インバータ回路の電力損失は、三相イ
ンバータ回路を構成する各スイッチング素子の完全オン
状態における抵抗損失aと、各スイッチング素子のオン
状態からオフ状態への過渡期間およびオフ状態からオン
状態への過渡期間における抵抗損失bとの合計である。
The power loss of the three-phase inverter circuit includes the resistance loss a in the completely on state of each switching element constituting the three-phase inverter circuit, the transition period from the on state to the off state of each switching element, and the on state from the off state. It is the sum of the resistance loss b during the transition to the state.

【0021】小負荷運転において、二つの三相インバー
タ回路を運転する場合と、一つの三相インバータ回路の
デューティ比(又はそのスイッチング素子の実質的な通
電時間)を増大して同等の電機子電流を得る場合とを比
較する。後者の場合には、オンされるスイッチング素子
数は半減するが、スイッチング素子一個当たりの実質的
な通電時間はその分だけ延長されるので上記抵抗損失a
はほぼ同じとなる。しかし、後者の場合は、スイッチン
グ素子のオンオフ回数が半減されるので抵抗損失bを約
半減することができる。なお、この抵抗損失bは、電流
は小さくなるものの上記過渡期間にチャンネル抵抗(一
対の主電極の内部抵抗)が非常に大きくなるために生じ
るものである。
In a small load operation, the case where two three-phase inverter circuits are operated and the duty ratio of one three-phase inverter circuit (or the substantial energization time of its switching element) is increased to obtain an equivalent armature current. Compare with when you get. In the latter case, the number of switching elements that are turned on is halved, but since the actual energizing time per switching element is extended by that amount, the above resistance loss a
Are almost the same. However, in the latter case, the number of times the switching element is turned on and off is halved, so that the resistance loss b can be halved. Note that this resistance loss b occurs because the channel resistance (internal resistance of the pair of main electrodes) becomes extremely large during the above-mentioned transition period although the current becomes small.

【0022】好適な態様4において、前記制御部は、前
記両三相インバータ回路の一方の所定相のスイッチング
素子がオフ故障した場合に、前記両三相インバータ回路
の他方のスイッチング素子のPWMデューティ比を変更
してその実質的な通電時間を増大させ、、三相インバー
タ回路の一方の前記スイッチング素子のオフ故障による
電機子電流の非対称性増大を抑止する。
In a preferred aspect 4, the control unit controls the PWM duty ratio of the other switching element of the both three-phase inverter circuits when the switching element of one predetermined phase of the both three-phase inverter circuits has an off failure. To increase the substantial energization time, and suppress an increase in the asymmetry of the armature current due to the OFF failure of one of the switching elements of the three-phase inverter circuit.

【0023】すなわち、本構成によれば、何らかの原因
で一方の三相インバータ回路のどれかのスイッチング素
子がオフ故障(常にオフ状態となる故障)しても、次の
二つの方法で支障なく運転を継続することができる。
In other words, according to this configuration, even if one of the switching elements of one of the three-phase inverter circuits has an OFF failure (failure in which it is always in an OFF state) for some reason, the operation can be performed without problems by the following two methods. Can continue.

【0024】一の方法は、オフ故障した方の三相インバ
ータ回路を停止する(各スイッチング素子を通じて電流
が流れないようにする)ことにより、健全な方の三相イ
ンバータ回路のデューティ比を増大することにより支障
なく運転を継続することができる。この方法は、特に部
分負荷運転時に効果的である。
One method is to increase the duty ratio of the sound three-phase inverter circuit by stopping the three-phase inverter circuit of the off-failed one (to prevent current from flowing through each switching element). As a result, the operation can be continued without any trouble. This method is particularly effective during partial load operation.

【0025】他の方法は、オフ故障していない方の所定
の二つの相のスイッチング素子のデューティ比又は実質
的な通電時間を増大させることにより、等価的にオフ故
障したスイッチング素子のオンによるベクトル電流と等
しいベクトル電流を発生させるものである。
Another method is to increase the duty ratio or the substantial energization time of the switching elements of the predetermined two phases which are not off-failed, so that the vector due to the turning-on of the equivalently off-failed switching element is increased. A vector current equal to the current is generated.

【0026】このようにすれば、三相インバータ回路の
スイッチング素子のオフ故障の影響を最小限に押さえる
ことができる。
In this way, the effect of the off failure of the switching element of the three-phase inverter circuit can be minimized.

【0027】好適な態様5において、前記制御部は、前
記両三相インバータ回路の一方の所定相のスイッチング
素子がオン故障した場合に、前記両三相インバータ回路
の一方を制御して前記オン故障による不所望な電流が前
記三相電機子巻線に流れるのを抑止し、残る他方の前記
三相インバータ回路の運転を継続する。
In a preferred aspect 5, the control unit controls one of the three-phase inverter circuits to control one of the three-phase inverter circuits when the switching element of a predetermined phase of the three-phase inverter circuits has an on-failure. To prevent the undesired current from flowing in the three-phase armature winding, and continue the operation of the other remaining three-phase inverter circuit.

【0028】すなわち、本構成によれば、何らかの原因
で一方の三相インバータ回路のどれかのスイッチング素
子がオン故障(常にオン状態となる故障)しても、他の
三相インバータ回路のみをデューティ比又はそのスイッ
チング素子の実質的な通電時間を増大させて運転し、オ
ン故障した方の三相インバータ回路を停止する(各スイ
ッチング素子を通じて電流が流れないようにする)こと
により、支障なく運転を継続することができる。
In other words, according to this configuration, even if one of the switching elements of one of the three-phase inverter circuits is on-failed (a failure of always being in the on-state) for some reason, only the other three-phase inverter circuit is duty-fed. Operating by increasing the ratio or the switching element's substantial energization time and stopping the three-phase inverter circuit with the ON failure (to prevent current from flowing through each switching element) You can continue.

【0029】[0029]

【発明を実施するための態様】本発明の車両用同期電動
機装置の好適な実施態様を以下の実施例を参照して説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a vehicular synchronous motor device of the present invention will be described with reference to the following embodiments.

【0030】[0030]

【実施例】本発明の三相ブラシレスDCモータ用インバ
ータ装置の回路構成を図1に示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the circuit configuration of an inverter device for a three-phase brushless DC motor according to the present invention.

【0031】(構成)1はバッテリ、10は第一の三相
インバータ回路、20は第二の三相インバータ回路、3
0は車両用走行モータをなす界磁巻線型の三相同期発電
電動機、40はコントローラ(制御部)、50は界磁電
流制御回路である。なお、この実施例では、界磁巻線型
の三相同期発電電動機を用いたが、界磁磁石型の三相同
期発電電動機やリラクタンストルク型の三相同期発電電
動機を用いてもよく、補機駆動などにおいては電動機専
用としてもよい。
(Structure) 1 is a battery, 10 is a first three-phase inverter circuit, 20 is a second three-phase inverter circuit, 3
Reference numeral 0 is a field winding type three-phase synchronous generator-motor that constitutes a vehicle running motor, 40 is a controller (control section), and 50 is a field current control circuit. Although the field winding type three-phase synchronous generator motor is used in this embodiment, a field magnet type three-phase synchronous generator motor or a reluctance torque type three-phase synchronous generator motor may be used. The drive may be dedicated to the electric motor.

【0032】三相インバータ回路10、20は、MOS
トランジスタTをスイッチング素子とする通常の三相イ
ンバータ回路であって、周知の構成であるので詳細な説
明は省略する。Dはフライホイルダイオードである。三
相インバータ回路10、20はバッテリ1から直流電力
を給電されている。
The three-phase inverter circuits 10 and 20 are MOS
This is a normal three-phase inverter circuit using the transistor T as a switching element, and has a well-known configuration, so a detailed description thereof will be omitted. D is a flywheel diode. The three-phase inverter circuits 10 and 20 are supplied with DC power from the battery 1.

【0033】30は、第一の三相電機子巻線31と、第
二の三相電機子巻線32と、界磁巻線33とを有してお
り、三相電機子巻線31は三相インバータ回路10によ
り駆動され、三相電機子巻線32は三相インバータ回路
20により駆動されている。三相電機子巻線31はU相
巻線U、V相巻線V、W相巻線Wを星形接続して構成さ
れており、三相電機子巻線32はX相巻線X、Y相巻線
Y、Z相巻線Zを星形接続して構成されている。後述す
るように通常の制御では、U相巻線UはX相巻線Xより
も電気角θ(=π÷6)だけ進んだ三相交流電圧を印加
され、V相巻線VはY相巻線Yよりも電気角θ(=π÷
6)だけ進んだ三相交流電圧を印加され、W相巻線Wは
Z相巻線Zよりも電気角θ(=π÷6)だけ進んだ三相
交流電圧を印加される。U相巻線U、V相巻線V、W相
巻線W、X相巻線X、Y相巻線Y、Z相巻線Zは、図示
しない電機子(固定子)鉄心の内周に形成された所定偶
数個のスロットに、U、X、ーV、ーY、W、Z、ー
U、ーX、V、Y、ーW、ーZの順番で巻装されてい
る。すなわち、この実施例では、互いに隣接する合計1
2個のスロットが電気角2πを占有しており、1スロッ
トピッチはθ(=π÷6)に設定されている。図示しな
い三相同期電動機30の回転子の界磁極の一ピッチはπ
とされている。 (動作)界磁電流制御回路50は、コントローラ40に
より制御されて、界磁巻線30に通電する界磁電流の大
きさをPWM制御するスイッチング素子(図示せず)を
内蔵している。この種の界磁電流制御の詳細は本質的に
通常の自動車用発電機と同じであるので、詳細説明は省
略する。
Reference numeral 30 has a first three-phase armature winding 31, a second three-phase armature winding 32, and a field winding 33. The three-phase armature winding 31 is It is driven by the three-phase inverter circuit 10, and the three-phase armature winding 32 is driven by the three-phase inverter circuit 20. The three-phase armature winding 31 is configured by connecting the U-phase winding U, the V-phase winding V, and the W-phase winding W in a star shape, and the three-phase armature winding 32 is the X-phase winding X, The Y-phase winding Y and the Z-phase winding Z are connected in a star shape. As will be described later, in normal control, the U-phase winding U is applied with a three-phase AC voltage that leads the X-phase winding X by an electrical angle θ (= π ÷ 6), and the V-phase winding V is Y-phase. Electrical angle θ (= π ÷
6) The three-phase AC voltage advanced by 6) is applied, and the W-phase winding W is applied with the three-phase AC voltage advanced by an electrical angle θ (= π ÷ 6) from the Z-phase winding Z. The U-phase winding U, the V-phase winding V, the W-phase winding W, the X-phase winding X, the Y-phase winding Y, and the Z-phase winding Z are provided on the inner circumference of an armature (stator) core not shown. The formed even number of slots are wound in the order of U, X, -V, -Y, W, Z, -U, -X, V, Y, -W, -Z. That is, in this embodiment, a total of 1 adjacent to each other
Two slots occupy an electrical angle of 2π, and one slot pitch is set to θ (= π ÷ 6). The pitch of the field poles of the rotor of the three-phase synchronous motor 30 (not shown) is π
It is said that. (Operation) The field current control circuit 50 has a built-in switching element (not shown) which is controlled by the controller 40 and PWM-controls the magnitude of the field current passing through the field winding 30. Since the details of this type of field current control are essentially the same as those of a normal automobile generator, detailed description thereof will be omitted.

【0034】コントローラ40は、図示しない電流セン
サにより検出した各相巻線U、V、W、X、Y、Zの電
流(以下、相電流ともいう)iu、iv、iw、ix、
iy、izをq軸電流iq、d軸電流idに3相2相変
換し、このq軸電流iq、d軸電流idとに外部トルク
指令値にもとづいて各相巻線U、V、W、X、Y、Zに
印加する相電圧のPWMデューティ比を制御する。好適
には、外部トルク指令値に比例するq軸電流iqの目標
値に収束するようにq軸電流iqの目標値と測定値との
差に基づいてq軸電流iqをフィードバック制御し、d
軸電流idが0となるようにd軸電流idをフィードバ
ック制御する。この種の制御自体は周知であるので詳細
な説明を省略する。電流センサとしては、ホール素子な
どの他、三相インバータ回路10、20の各下アームの
電流検出用抵抗素子の電圧降下を計測する方法を採用し
てもよい。
The controller 40 detects the currents of the respective phase windings U, V, W, X, Y and Z (hereinafter also referred to as phase currents) iu, iv, iw, ix detected by a current sensor (not shown).
Three-phase two-phase conversion of yy and iz into q-axis current iq and d-axis current id is performed, and the q-axis current iq and d-axis current id are converted into phase windings U, V, and W based on the external torque command value. The PWM duty ratio of the phase voltage applied to X, Y, and Z is controlled. Preferably, the q-axis current iq is feedback-controlled on the basis of the difference between the target value of the q-axis current iq and the measured value so as to converge to the target value of the q-axis current iq which is proportional to the external torque command value, and d
The d-axis current id is feedback-controlled so that the axis current id becomes zero. Since this type of control is well known, detailed description thereof will be omitted. As the current sensor, a method of measuring the voltage drop of the current detection resistance element of each of the lower arms of the three-phase inverter circuits 10 and 20 may be adopted in addition to the Hall element or the like.

【0035】以下、この実施例の特徴をなす制御動作を
図2に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
この制御動作はコントローラ40により実行される。な
お、通常の状態では、各相電流iu、iv、iw、i
x、iy、izは位相が異なるだけでその波形は同じと
され、その周波数は図示しない回転角センサで検出され
回転子の回転角度に同期するように制御されている。
The control operation which characterizes this embodiment will be described below with reference to the flow chart shown in FIG.
This control operation is executed by the controller 40. In the normal state, the phase currents iu, iv, iw, i
The waveforms of x, iy, and iz are the same except that the phases are different, and the frequencies thereof are detected by a rotation angle sensor (not shown) and are controlled so as to be synchronized with the rotation angle of the rotor.

【0036】まず、三相インバータ回路10、20の出
力電流(トルクでもよい)が所定値以下かどうかを判定
し(S100)、所定値を超えていればステップS10
4に進み、所定値以下であれば、一方の三相インバータ
回路を停止し(すべてのスイッチング素子をオフと
し)、残る他方の三相インバータ回路の平均出力電流が
ほぼ2倍となるようにそのPWMデューティ比の最大値
を増大させる(S102)。
First, it is determined whether or not the output current (which may be torque) of the three-phase inverter circuits 10 and 20 is below a predetermined value (S100), and if it exceeds the predetermined value, step S10.
If it is equal to or less than the predetermined value, one of the three-phase inverter circuits is stopped (all switching elements are turned off), and the average output current of the remaining other three-phase inverter circuit is almost doubled. The maximum value of the PWM duty ratio is increased (S102).

【0037】次のステップS104では、両三相インバ
ータ回路10、20の各スイッチング素子(MOSトラ
ンジスタ)のオフ故障、オン故障の有無を判定する。こ
の判定は、上記ホール素子で検出した両三相電機子巻線
31、32の各相電流の異常をモニタすることにより、
もしくは、両三相インバータ回路10、20の各相の下
アーム電流をモニタすることにより簡単に検出すること
ができる。たとえば、各三相インバータ回路10、20
がPWM制御されている場合、どれかのスイッチング素
子がオフ故障すれば、このオフ故障したスイッチング素
子を通じて流れるべき電流が流れることがないのでそれ
を検出することによりこのオフ故障を検出することがで
きる。また、各三相インバータ回路10、20が、0で
ない所定デューティ比でPWM制御されている場合、ど
れかのスイッチング素子がオン故障すれば、このオン故
障したスイッチング素子を通じて流れてはいけない電流
が流れるためそれを検出することによりこのオン故障を
検出することができる。
In the next step S104, it is determined whether or not there is an OFF failure or an ON failure in each switching element (MOS transistor) of both the three-phase inverter circuits 10 and 20. This determination is made by monitoring the abnormalities of the respective phase currents of the three-phase armature windings 31 and 32 detected by the Hall element.
Alternatively, it can be easily detected by monitoring the lower arm current of each phase of both the three-phase inverter circuits 10 and 20. For example, each three-phase inverter circuit 10, 20
When PWM is controlled, if any of the switching elements has an OFF failure, the current that should flow through the switching element having the OFF failure does not flow. Therefore, this OFF failure can be detected by detecting it. . Further, in the case where each of the three-phase inverter circuits 10 and 20 is PWM-controlled with a predetermined duty ratio that is not 0, if any switching element has an ON failure, a current that should not flow through this ON failure switching element flows. Therefore, by detecting it, this ON failure can be detected.

【0038】次に、オフ故障又はオン故障があったかど
うかを判定し(S106)、オフ故障又はオン故障がな
ければ図示しないメインルーチンへリターンし、あれ
ば、オフ故障又はオン故障があった方の三相インバータ
回路を停止し(すべてのスイッチング素子をオフと
し)、残る他方の三相インバータ回路の平均出力電流が
ほぼ2倍となるようにそのPWMデューティ比の最大値
を増大させる(S102)。
Next, it is judged whether or not there is an OFF failure or ON failure (S106), and if there is no OFF failure or ON failure, the process returns to the main routine (not shown). If there is, there is an OFF failure or ON failure. The three-phase inverter circuit is stopped (all switching elements are turned off), and the maximum value of the PWM duty ratio is increased so that the average output current of the other remaining three-phase inverter circuit is almost doubled (S102).

【0039】なお、上記説明では、界磁電流制御回路4
0の動作について説明しなかったが、界磁電流制御回路
40は通常のオルタネータのレギュレータのように発電
時にバッテリ電圧を一定とするための界磁電流制御など
に用いることができる。 (作用効果)以上説明したこの実施例の車両用同期電動
機装置によれば、次の効果を奏することができる。
In the above description, the field current control circuit 4 is used.
Although the operation of 0 has not been described, the field current control circuit 40 can be used for field current control for keeping the battery voltage constant during power generation, like an ordinary alternator regulator. (Operation and Effect) According to the vehicular synchronous motor device of this embodiment described above, the following effects can be obtained.

【0040】まず、何らかの原因で一方の三相インバー
タ回路の動作が不調(制御不能、スイッチング素子の故
障)となってもそれを停止させ残る三相インバータ回路
でなんら問題なく車両用同期電動機を運転することがで
きるので、装置の信頼性を大幅に改善することができ
る。
First, even if the operation of one of the three-phase inverter circuits fails for some reason (control is impossible, the switching element fails), it is stopped and the remaining three-phase inverter circuit operates the vehicle synchronous motor without any problems. Therefore, the reliability of the device can be significantly improved.

【0041】また、PWM制御される両三相インバータ
回路のスイッチング素子のオン、オフタイミングをずら
せることにより、三相インバータ回路が発生するスイッ
チングサージノイズ電圧を低減することができる。
Further, the switching surge noise voltage generated by the three-phase inverter circuit can be reduced by shifting the on / off timings of the switching elements of the two PWM-controlled three-phase inverter circuits.

【0042】また、実質6相駆動されるので、磁気騒音
を低減することができる。もちろん、必要に応じて両三
相インバータ回路10、20が出力する各相電圧間の位
相角度を0としてもよい。
Further, since it is driven substantially in six phases, magnetic noise can be reduced. Of course, the phase angle between the respective phase voltages output from both the three-phase inverter circuits 10 and 20 may be set to 0, if necessary.

【0043】また、三相インバータ回路の各スイッチン
グ素子当たりのスイッチング電流が半減するので、三相
インバータ回路の直流電源ラインに生じるスイッチング
サージ電圧を大幅に低減することができ、平滑コンデン
サを小型化し、その損失、発熱を低減することかでき
る。
Further, since the switching current per switching element of the three-phase inverter circuit is halved, the switching surge voltage generated in the DC power supply line of the three-phase inverter circuit can be greatly reduced, and the smoothing capacitor can be downsized. The loss and heat generation can be reduced.

【0044】また、所定レベル以下の小出力運転時に片
方の三相インバータ回路だけで運転が行われるので、ス
イッチング過渡期間の抵抗損失を低減することができ
る。
In addition, since the operation is performed by only one of the three-phase inverter circuits during the low output operation below the predetermined level, the resistance loss during the switching transition period can be reduced.

【0045】本発明では、スイッチング素子としてMO
S−FETを採用したが、バイポーラトランジスタやI
GBTを用いてもよいことはもちろんである。 (追加説明)図1の三相インバータ回路10、20で用
いるPWM制御法としては、種々の方式が知られてい
る。その二例を図4、図5を参照して以下、説明を補足
する。
In the present invention, MO is used as the switching element.
S-FET was adopted, but bipolar transistor and I
Of course, GBT may be used. (Additional Description) Various methods are known as the PWM control method used in the three-phase inverter circuits 10 and 20 of FIG. The two examples will be supplemented below with reference to FIGS. 4 and 5.

【0046】図4は、第一のPWM制御における三相イ
ンバータ回路10、20の各スイッチング素子Tのゲー
ト電圧波形を示す。三相インバータ回路10の下アーム
側の3つのスイッチング素子は電気角2π/3ごとに順
次切り替えられ、自己がオンするべき2π/3期間内は
常時オンされている。三相インバータ回路10の上アー
ム側の3つのスイッチング素子はPWM制御される。三
相インバータ回路20の下アーム側の3つのスイッチン
グ素子は電気角2π/3ごとに順次切り替えられ、自己
がオンするべき2π/3期間内は常時オンされている。
三相インバータ回路20の上アーム側の3つのスイッチ
ング素子はPWM制御される。
FIG. 4 shows a gate voltage waveform of each switching element T of the three-phase inverter circuits 10 and 20 in the first PWM control. The three switching elements on the lower arm side of the three-phase inverter circuit 10 are sequentially switched for each electrical angle of 2π / 3, and are always on during the 2π / 3 period in which the self should be on. The three switching elements on the upper arm side of the three-phase inverter circuit 10 are PWM-controlled. The three switching elements on the lower arm side of the three-phase inverter circuit 20 are sequentially switched for each electrical angle of 2π / 3, and are always on during the 2π / 3 period in which the self should be on.
The three switching elements on the upper arm side of the three-phase inverter circuit 20 are PWM-controlled.

【0047】このようなPWM制御において、一方の三
相インバータ回路のPWM制御を停止する場合に、残る
他方の三相インバータ回路のPWMデューティ比を倍増
すれば略同等の出力を得ることができる。
In such PWM control, when the PWM control of one of the three-phase inverter circuits is stopped, a substantially equivalent output can be obtained by doubling the PWM duty ratio of the other three-phase inverter circuit.

【0048】図5は、第二のPWM制御における三相イ
ンバータ回路10、20の各スイッチング素子Tのゲー
ト電圧波形(1PWM周期分)を示す。この態様では、
PWMデューティ比100%は相電圧振幅の正の最大値
を示し、PWMデューティ比0%は相電圧振幅の負の最
大値を示し、PWMデューティ比50%は相電圧振幅0
を示す。図5では、U、X相電圧の振幅は約80%、
V、Y相電圧の振幅は約40%、W、Z相電圧の振幅は
約20%となっている。1PWM周期は、PWMキャリ
ヤ周波数が10kHzなら100μ秒とされる。
FIG. 5 shows a gate voltage waveform (for one PWM cycle) of each switching element T of the three-phase inverter circuits 10 and 20 in the second PWM control. In this aspect,
A PWM duty ratio of 100% indicates a positive maximum value of the phase voltage amplitude, a PWM duty ratio of 0% indicates a negative maximum value of the phase voltage amplitude, and a PWM duty ratio of 50% indicates a phase voltage amplitude of 0.
Indicates. In FIG. 5, the amplitude of the U and X phase voltages is about 80%,
The amplitude of the V and Y phase voltages is about 40%, and the amplitude of the W and Z phase voltages is about 20%. One PWM cycle is 100 μs if the PWM carrier frequency is 10 kHz.

【0049】この態様では、1PWM周期は、図5に示
すように7つの期間T1〜T7をもつことができる。す
なわち、T1、T7は、すべての上アーム側スイッチン
グ素子がオフ、すべての下アーム側スイッチング素子が
オンする期間である。T2、T6は、デューティ比がも
っとも大きい相の上アーム側スイッチング素子がオン
し、残る2相の下アーム側スイッチング素子がオンする
期間である。T3、T5は、デューティ比がもっとも小
さい相の下アーム側スイッチング素子がオンし、残る2
相の上アーム側スイッチング素子がオンする期間であ
る。T7は、すべての上アーム側スイッチング素子がオ
ン、すべての下アーム側スイッチング素子がオフする期
間である。
In this mode, one PWM cycle can have seven periods T1 to T7 as shown in FIG. That is, T1 and T7 are periods in which all the upper arm side switching elements are off and all the lower arm side switching elements are on. T2 and T6 are periods in which the upper arm side switching element of the phase with the largest duty ratio is turned on and the lower arm side switching elements of the remaining two phases are turned on. At T3 and T5, the lower arm side switching element in the phase with the smallest duty ratio is turned on and remains 2
It is a period in which the upper arm side switching element of the phase is turned on. T7 is a period in which all the upper arm side switching elements are turned on and all the lower arm side switching elements are turned off.

【0050】このようなPWM制御において、一方の三
相インバータ回路のPWM制御を停止する場合に、残る
他方の三相インバータ回路の各PWM周期において実質
的にスイッチング素子が電流を通電する通電期間を延長
するために、PWMデューティ比が50%を超えるスイ
ッチング素子については元のデューティ比から50%を
引いた差だけ、元のデューティ比(ゲート電圧がハイレ
ベルである期間/1PWM周期)を倍増すればよく、P
WMデューティ比が50%未満のスイッチング素子につ
いては元のデューティ比から50%を引いた差の絶対値
だけ、元のデューティ比(ゲート電圧がハイレベルであ
る期間/1PWM周期)から差し引けばよい。
In such a PWM control, when the PWM control of one of the three-phase inverter circuits is stopped, the energization period during which the switching element substantially conducts the current in each PWM cycle of the other three-phase inverter circuit remains. In order to extend the switching element, if the PWM duty ratio exceeds 50%, the original duty ratio (the period when the gate voltage is at the high level / 1 PWM cycle) is doubled by the difference obtained by subtracting 50% from the original duty ratio. Good, P
For a switching element with a WM duty ratio of less than 50%, the absolute value of the difference obtained by subtracting 50% from the original duty ratio may be subtracted from the original duty ratio (period when the gate voltage is at high level / 1 PWM cycle). .

【0051】その他、上述したトルク指令値に相当する
q軸電流指令値iqと、q軸電流検出値iq’との差を0とす
るようにフィードバック制御する場合、一方の三相イン
バータ回路を停止する場合には残る他方の三相インバー
タ回路のトルク指令値を2倍に変更してもよい。
In addition, it corresponds to the above-mentioned torque command value.
When feedback control is performed so that the difference between the q-axis current command value iq and the q-axis current detection value iq 'is 0, the torque of the other three-phase inverter circuit remains when one of the three-phase inverter circuits is stopped. The command value may be doubled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の車両用同期電動機装置を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a vehicular synchronous motor device of the present invention.

【図2】 図1に示す車両用同期電動機装置の制御例を
示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of control of the vehicle synchronous motor device shown in FIG.

【図3】 図1に示す車両用同期電動機装置の制御例を
示すフローチャートである。
3 is a flowchart showing an example of control of the vehicle synchronous motor device shown in FIG.

【図4】 図1に示す車両用同期電動機装置のPWM制
御波形例を示すタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing an example of PWM control waveforms of the vehicle synchronous motor device shown in FIG. 1.

【図5】 図1に示す車両用同期電動機装置の制御波形
例を示すタイミングチャートである。
5 is a timing chart showing an example of control waveforms of the vehicle synchronous motor device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バッテリ 10 第一の三相インバータ回路 20 第二の三相インバータ回路 30 三相同期発電電動機 40 コントローラ(制御部) 50 界磁電流制御回路 1 battery 10 First three-phase inverter circuit 20 Second three-phase inverter circuit 30 three-phase synchronous generator motor 40 controller (control unit) 50 field current control circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】周方向所定ピッチでスロットおよびティー
スが交互に形成された固定子鉄心の互いに隣接する前記
スロットに別々に巻装された一対の前記三相電機子巻線
を有する一つの車両用同期電動機と、 前記両三相電機子巻線に前記車両用同期電動機の回転子
の回転に同期した回転ベクトル電流を個別に通電して前
記車両用同期電動機を駆動する一対の三相インバータ回
路と、 前記両三相インバータ回路の各スイッチング素子をPW
M制御することにより前記各三相インバータ回路がそれ
ぞれ発生する前記回転ベクトル電流を個別に制御して前
記車両用同期電動機に所望のトルクを発生させる制御部
と、 を備えることを特徴とする車両用同期電動機装置。
1. A vehicle having a pair of the three-phase armature windings separately wound around the adjacent slots of a stator core in which slots and teeth are alternately formed at a predetermined circumferential pitch. A synchronous motor; and a pair of three-phase inverter circuits that individually drive a rotation vector current synchronized with the rotation of the rotor of the vehicle synchronous motor to the both three-phase armature windings to drive the vehicle synchronous motor. , PW each switching element of the both three-phase inverter circuit
A control unit for individually controlling the rotation vector currents respectively generated by the respective three-phase inverter circuits by M control to generate a desired torque in the vehicle synchronous motor. Synchronous motor device.
【請求項2】請求項1記載の車両用同期電動機装置にお
いて、 前記両三相電機子巻線は星形巻線からなり、前記両三相
電機子巻線の中性点は非接続であることを特徴とする車
両用同期電動機装置。
2. The synchronous motor device for a vehicle according to claim 1, wherein the three-phase armature windings are star-shaped windings, and the neutral points of the three-phase armature windings are unconnected. A synchronous motor device for a vehicle characterized by the above.
【請求項3】請求項2記載の車両用同期電動機装置にお
いて、 前記両三相インバータ回路は、 前記両三相電機子巻線に前記車両用同期電動機の回転子
の回転に同期し、前記隣接スロット間のスロットピッチ
に相当する電気角だけずれた回転ベクトル電流を個別通
電して前記車両用同期電動機を駆動することを特徴とす
る車両用同期電動機装置。
3. The vehicular synchronous motor device according to claim 2, wherein the two-phase three-phase inverter circuits are synchronized with the rotation of the rotor of the vehicular synchronous motor on both the three-phase armature windings, and are adjacent to each other. A vehicular synchronous motor device, wherein the vehicular synchronous motor is driven by individually energizing rotation vector currents that are shifted by an electrical angle corresponding to a slot pitch between slots.
【請求項4】請求項1ないし3のいずれか記載の車両用
同期電動機装置において、 前記制御部は、 所定レベル以下の小出力運転時に前記両三相インバータ
回路の一方が出力する前記回転ベクトル電流を遮断する
ことを特徴とする車両用同期電動機装置。
4. The vehicular synchronous motor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit outputs the rotation vector current output from one of the three-phase inverter circuits during a low output operation below a predetermined level. A synchronous motor device for a vehicle, which is characterized in that:
【請求項5】請求項1ないし3のいずれか記載の車両用
同期電動機装置において、 前記制御部は、 前記両三相インバータ回路の一方の所定相のスイッチン
グ素子がオフ故障した場合に、前記両三相インバータ回
路の他方のスイッチング素子のPWMデューティ比を変
更して、三相インバータ回路の一方の前記スイッチング
素子のオフ故障による電機子電流の非対称性増大を抑止
することを特徴とする車両用同期電動機装置。
5. The vehicular synchronous motor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls the two three-phase inverter circuits to operate when a switching element of one predetermined phase of the three-phase inverter circuits is turned off. A vehicle synchronization characterized by changing the PWM duty ratio of the other switching element of the three-phase inverter circuit to prevent an increase in the asymmetry of the armature current due to the off failure of one of the switching elements of the three-phase inverter circuit. Electric motor device.
【請求項6】請求項1ないし3のいずれか記載の車両用
同期電動機装置において、 前記制御部は、 前記両三相インバータ回路の一方の所定相のスイッチン
グ素子がオン故障した場合に、前記両三相インバータ回
路の一方を制御して前記オン故障による不所望な電流が
前記三相電機子巻線に流れるのを抑止し、残る他方の前
記三相インバータ回路の運転を継続することを特徴とす
る車両用同期電動機装置。
6. The vehicular synchronous motor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls the switching operation of a switching element of one of the predetermined phases of the two three-phase inverter circuits when the switching failure occurs. One of the three-phase inverter circuits is controlled to prevent an undesired current due to the ON failure from flowing in the three-phase armature winding, and the remaining other three-phase inverter circuit is continued to operate. A synchronous motor device for a vehicle.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005168136A (en) * 2003-12-01 2005-06-23 Makita Corp Controller for motor
WO2005091488A1 (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor controller
JP2006171269A (en) * 2004-12-15 2006-06-29 Oki Data Corp Image forming apparatus
JP2006273153A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Showa Corp Electric power steering device
JP2007259644A (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Denso Corp Power generation dynamo-electric apparatus for vehicle
JP2007295719A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Denso Corp Vehicular motor device
JP2008125233A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Motor Jidosha Kk Apparatus and method for driving motor
JP2010016953A (en) * 2008-07-02 2010-01-21 Mitsubishi Electric Corp Generator motor for vehicle and control method for the same
EP2278700A1 (en) * 2009-07-24 2011-01-26 Thales System and method for controlling a double-star synchronous machine with unconnected neutrals
JP2012006463A (en) * 2010-06-24 2012-01-12 Jtekt Corp Electric power steering device
EP2450259A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-09 Audi AG Motor vehicle with electric power steering
JP2014201198A (en) * 2013-04-04 2014-10-27 トヨタ自動車株式会社 Electric power steering device
KR101823076B1 (en) 2016-01-19 2018-01-31 포항공과대학교 산학협력단 Integrated starter generator system and controlling method thereof
CN107683565A (en) * 2015-03-09 2018-02-09 新电元工业株式会社 Starter generator and starting-generating method
EP3270506A4 (en) * 2015-03-09 2018-11-21 Shindengen Electric MFG. Co., Ltd. Starter generator device, and starting and generating method
JP2019176562A (en) * 2018-03-27 2019-10-10 株式会社ジェイテクト Synchronous reluctance motor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0426345A (en) * 1990-05-17 1992-01-29 Nippondenso Co Ltd Ac generator for car
JPH04117137A (en) * 1990-09-06 1992-04-17 Meidensha Corp Parallel multiplex inverter
JP2000041392A (en) * 1998-07-23 2000-02-08 Denso Corp Motor operated driver for automobile
JP2000050687A (en) * 1998-07-24 2000-02-18 Fuji Electric Co Ltd Driving gear for multiple-winding motor
JP2001157487A (en) * 1999-11-26 2001-06-08 Nissan Motor Co Ltd Controller for electric rotating machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0426345A (en) * 1990-05-17 1992-01-29 Nippondenso Co Ltd Ac generator for car
JPH04117137A (en) * 1990-09-06 1992-04-17 Meidensha Corp Parallel multiplex inverter
JP2000041392A (en) * 1998-07-23 2000-02-08 Denso Corp Motor operated driver for automobile
JP2000050687A (en) * 1998-07-24 2000-02-18 Fuji Electric Co Ltd Driving gear for multiple-winding motor
JP2001157487A (en) * 1999-11-26 2001-06-08 Nissan Motor Co Ltd Controller for electric rotating machine

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005168136A (en) * 2003-12-01 2005-06-23 Makita Corp Controller for motor
JPWO2005091488A1 (en) * 2004-03-19 2008-02-07 三菱電機株式会社 Electric motor control device
WO2005091488A1 (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor controller
JP4498353B2 (en) * 2004-03-19 2010-07-07 三菱電機株式会社 Electric motor control device
US7459879B2 (en) 2004-03-19 2008-12-02 Mitsubishi Electric Corporation Motor controller
JP2006171269A (en) * 2004-12-15 2006-06-29 Oki Data Corp Image forming apparatus
JP4509841B2 (en) * 2005-03-29 2010-07-21 株式会社ショーワ Electric power steering device
JP2006273153A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Showa Corp Electric power steering device
US7659686B2 (en) 2006-03-24 2010-02-09 Denso Corporation Motor-generator control system
JP2007259644A (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Denso Corp Power generation dynamo-electric apparatus for vehicle
JP2007295719A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Denso Corp Vehicular motor device
JP2008125233A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Motor Jidosha Kk Apparatus and method for driving motor
US8212512B2 (en) 2008-07-02 2012-07-03 Mitsubishi Electric Corporation Generator motor for vehicle and control method for the same
JP2010016953A (en) * 2008-07-02 2010-01-21 Mitsubishi Electric Corp Generator motor for vehicle and control method for the same
EP2278700A1 (en) * 2009-07-24 2011-01-26 Thales System and method for controlling a double-star synchronous machine with unconnected neutrals
JP2012006463A (en) * 2010-06-24 2012-01-12 Jtekt Corp Electric power steering device
EP2450259A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-09 Audi AG Motor vehicle with electric power steering
JP2014201198A (en) * 2013-04-04 2014-10-27 トヨタ自動車株式会社 Electric power steering device
CN107683565A (en) * 2015-03-09 2018-02-09 新电元工业株式会社 Starter generator and starting-generating method
EP3270505A4 (en) * 2015-03-09 2018-11-14 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Starter generator device, and starting and generating method
EP3270506A4 (en) * 2015-03-09 2018-11-21 Shindengen Electric MFG. Co., Ltd. Starter generator device, and starting and generating method
CN107683565B (en) * 2015-03-09 2020-09-18 新电元工业株式会社 Starting power generation device and starting power generation method
KR101823076B1 (en) 2016-01-19 2018-01-31 포항공과대학교 산학협력단 Integrated starter generator system and controlling method thereof
JP2019176562A (en) * 2018-03-27 2019-10-10 株式会社ジェイテクト Synchronous reluctance motor

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