(57)【要約】【課題】相対回転可能な第１ロータ要素及び第２ロータ要素を含む可変界磁型の回転電機において、第１ロータ要素と第２ロータ要素間の相対角度、すなわち位相角を所望の角度に迅速に設定する。【解決手段】ステータと、ステータと対向配置され、かつ、回転軸方向に互いに対向配置された主ロータ及び副ロータを含み、副ロータは主ロータに対して相対回転可能なロータを備える可変界磁型の回転電機を制御する制御装置（ＥＣＵ）を有する。ＥＣＵ１００は、主ロータのトルク毎の電流進角と位相角と等電流値との関係を規定するマップＭ１と、副ロータの電流毎の電流進角と位相角と等トルク値との関係を規定するマップＭ２をメモリ１１０に記憶する。ＣＰＵ１０２は、これらのマップＭ１、Ｍ２を用いて、主ロータ及び副ロータの要求トルクに対応するステータ電流値及び電流進角を算出し、ステータに供給して目標位相角に制御する。【選択図】図４
2015177640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、前記ステータと対向配置され、かつ、回転軸方向に互いに対向配置された第１ロータ要素及び第２ロータ要素を含み、前記第２ロータ要素は前記第１ロータ要素に対して相対回転可能なロータを備える可変界磁型の回転電機を制御する制御装置であって、
前記第１ロータ要素についての電流値と電流進角と位相角とトルクを含む第１の関係、及び前記第２ロータ要素についての電流値と電流進角と位相角とトルクを含む第２の関係
を記憶する記憶手段と、
前記第１ロータ要素の要求トルクと、前記第２ロータ要素の要求トルクと、前記第１ロータ要素と前記第２ロータ要素の位相角とに基づき、前記記憶手段に記憶された前記第１の関係及び前記第２の関係を参照して前記第１ロータ要素の要求トルクを満足しつつ、前記第２ロータ要素の要求トルクを満足するために必要なステータ電流値及びステータ電流進角を算出する演算手段と、
を備えることを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の制御装置において、
前記第１の関係は、前記第１ロータ要素のトルク毎の、電流進角と位相角と等電流値との関係を規定する第１のマップであり、
前記第２の関係は、前記第２ロータ要素の電流毎の、電流進角と位相角と等トルク値との関係を規定する第２のマップである
ことを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の制御装置において、
前記演算手段は、前記第１ロータ要素の要求トルクと、前記第１ロータ要素と前記第２ロータ要素の位相角とに基づき、前記第１のマップを参照して前記電流進角と電流値との関係を規定する第３のマップを作成し、前記第３のマップと前記第２のマップを参照して電流進角と前記第２ロータ要素のトルクとの関係を規定する第４のマップを作成し、前記第２ロータ要素の要求トルクと前記第４のマップに基づき前記ステータ電流進角を算出し、前記ステータ電流進角と前記第３のマップに基づき前記ステータ電流値を算出する
ことを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項４】
ステータと、
前記ステータと対向配置され、かつ、回転軸方向に互いに対向配置された第１ロータ要素及び第２ロータ要素を含み、前記第２ロータ要素は前記第１ロータ要素に対して相対回転可能なロータと、
を備える可変界磁型の回転電機と、
前記第１ロータ要素についての電流値と電流進角と位相角とトルクを含む第１の関係、及び前記第２ロータ要素についての電流値と電流進角と位相角とトルクを含む第２の関係
を記憶する記憶手段と、
前記第１ロータ要素の要求トルクと、前記第２ロータ要素の要求トルクと、前記第１ロータ要素と前記第２ロータ要素の位相角とに基づき、前記記憶手段に記憶された前記第１の関係及び前記第２の関係を参照して前記第１ロータ要素の要求トルクを満足しつつ、前記第２ロータ要素の要求トルクを満足するために必要なステータ電流値及びステータ電流進角を算出する演算手段と、
を備える制御装置と、
を有し、前記ステータ電流値及び前記ステータ電流進角で決定される電流を前記ステータに供給することで前記第１ロータ要素に対する前記第２ロータ要素の相対回転角を制御することを特徴とする回転電機制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変界磁型の回転電機の制御装置及び回転電機制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、相対回転可能な第１ロータ要素及び第２ロータ要素を含む回転電機が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、ステータの径方向両側に内側ロータと外側ロータを設け、内側ロータを外側ロータに対して相対回転可能とする構成が記載されている。また、ステータコイルの電流値又は通電位相を制御して内側ロータと外側ロータ間の相対角度を調整することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６５４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、単にステータコイルの電流値又は通電位相を制御すると記載されているだけで、具体的にどのようにして電流値又は通電位相を求めて内側ロータと外側ロータの相対角度を調整するのか不明である。
【０００６】
本発明の目的は、相対回転可能な第１ロータ要素及び第２ロータ要素を含む可変界磁型の回転電機において、第１ロータ要素と第２ロータ要素間の相対角度、すなわち位相角を所望の角度に迅速に設定し得る制御装置及び制御システムを提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ステータと、前記ステータと対向配置され、かつ、回転軸方向に互いに対向配置された第１ロータ要素及び第２ロータ要素を含み、前記第２ロータ要素は前記第１ロータ要素に対して相対回転可能なロータを備える可変界磁型の回転電機を制御する制御装置であって、前記第１ロータ要素についての電流値と電流進角と位相角とトルクを含む第１の関係、及び前記第２ロータ要素についての電流値と電流進角と位相角とトルクを含む第２の関係を記憶する記憶手段と、前記第１ロータ要素の要求トルクと、前記第２ロータ要素の要求トルクと、前記第１ロータ要素と前記第２ロータ要素の位相角とに基づき、前記記憶手段に記憶された前記第１の関係及び前記第２の関係を参照して前記第１ロータ要素の要求トルクを満足しつつ、前記第２ロータ要素の要求トルクを満足するために必要なステータ電流値及びステータ電流進角を算出する演算手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の１つの実施形態では、前記第１の関係は、前記第１ロータ要素のトルク毎の、電流進角と位相角と等電流値との関係を規定する第１のマップであり、前記第２の関係は、前記第２ロータ要素の電流毎の、電流進角と位相角と等トルク値との関係を規定する第２のマップであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の実施形態では、前記演算手段は、前記第１ロータ要素の要求トルクと、前記第１ロータ要素と前記第２ロータ要素の位相角とに基づき、前記第１のマップを参照して前記電流進角と電流値との関係を規定する第３のマップを作成し、前記第３のマップと前記第２のマップを参照して電流進角と前記第２ロータ要素のトルクとの関係を規定する第４のマップを作成し、前記第２ロータ要素の要求トルクと前記第４のマップに基づき前記ステータ電流進角を算出し、前記ステータ電流進角と前記第３のマップに基づき前記ステータ電流値を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の回転電機制御システムは、ステータと、前記ステータと対向配置され、かつ、回転軸方向に互いに対向配置された第１ロータ要素及び第２ロータ要素を含み、前記第２ロータ要素は前記第１ロータ要素に対して相対回転可能なロータとを備える可変界磁型の回転電機と、前記第１ロータ要素についての電流値と電流進角と位相角とトルクを含む第１の関係、及び前記第２ロータ要素についての電流値と電流進角と位相角とトルクを含む第２の関係を記憶する記憶手段と、前記第１ロータ要素の要求トルクと、前記第２ロータ要素の要求トルクと、前記第１ロータ要素と前記第２ロータ要素の位相角とに基づき、前記記憶手段に記憶された前記第１の関係及び前記第２の関係を参照して前記第１ロータ要素の要求トルクを満足しつつ、前記第２ロータ要素の要求トルクを満足するために必要なステータ電流値及びステータ電流進角を算出する演算手段とを備える制御装置とを有し、前記ステータ電流値及び前記ステータ電流進角で決定される電流を前記ステータに供給することで前記第１ロータ要素に対する前記第２ロータ要素の相対回転角を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ステータ電流により第１ロータ要素と第２ロータ要素間の相対角度、すなわち位相角を所望の角度に迅速に設定することができる。      
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】回転電機の基本構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】角度センサの配置説明図である。
【図４】実施形態の制御装置の構成ブロック図である。
【図５】実施形態の処理フローチャートである。
【図６】実施形態のステータ電流進角及びステータ電流値の算出説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１及び図２に、本実施形態における回転電機の基本構成を示す。図１は、回転電機の回転軸方向と直交する方向から見た断面図を示し、図２は図１のＡ−Ａ断面に相当する図を示す。
【００１５】
回転電機は、ケーシングに固定されたステータ２４と、径方向においてステータ２４と所定のギャップを空けて対向し、ステータ２４に対して相対回転可能なロータ２８を備える。図１の例では、ロータ２８がステータ２４の内周側の位置でステータ２４と対向配置される。
【００１６】
ステータ２４は、ステータコア３６と、ステータコア３６にその周方向に沿って配設された複数相であるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のステータコイル３８ｕ，３８ｖ，３８ｗを含む。３相のステータコイル３８ｕ，３８ｖ，３８ｗに３相の交流電流が流れることで、ステータ周方向に回転する回転磁界が生じる。
【００１７】
ロータ２８は、回転軸方向に隣接した状態でステータ２４と径方向に対向配置された主ロータ（第１ロータ要素）４０と副ロータ（第２ロータ要素）４２を含む。主ロータ４０と副ロータ４２は、回転軸方向にギャップを空けて対向配置される。図１では、主ロータ４０が副ロータ４２よりも回転軸方向一方側（図の左側）に配置され、主ロータ４０がステータコア３６の回転軸方向一方側と径方向に対向し、副ロータ４２がステータコア３６の回転軸方向他方側（図の右側）と径方向に対向する。
【００１８】
主ロータ４０は、複数の電磁鋼板が回転軸方向に積層された主ロータコア４６と、主ロータコア４６にその周方向に沿って互いに等間隔で配設された複数の主永久磁石４８ｎ，４８ｓを含む。図２では、主ロータ４０の主永久磁石４８ｎ，４８ｓを透視して示している。図２では、主永久磁石４８ｎ，４８ｓは、主ロータコア４６の周方向の複数位置に２つを１組としてＶ字型に埋設されるが、これに限定されない。主永久磁石４８ｎは外周側がＮ極であり、主永久磁石４８ｓは外周側がＳ極である。主永久磁石４８ｎ，４８ｓが周方向に交互に配置されることで、主永久磁石４８ｎ，４８ｓの極性が周方向に交互に異なる。
【００１９】
副ロータ４２は、複数の電磁鋼板が回転軸方向に積層された副ロータコア５４と、副ロータコア５４にその周方向に沿って互いに等間隔で配設された複数の副永久磁石５６ｎ，５６ｓを含む。副永久磁石５６ｎ，５６ｓは、副ロータコア５４の周方向の複数位置に２つを１組としてＶ字型に埋設されるが、これに限定されない。副永久磁石５６ｎは外周側がＮ極であり、副永久磁石５６ｓは外周側がＳ極である。副永久磁石５６ｎ，５６ｓが周方向に交互に配置されることで、副永久磁石５６ｎ，５６ｓの極性が周方向に交互に異なる。副永久磁石５６ｎ，５６ｓの周方向間隔は、主永久磁石４８ｎ，４８ｓの周方向間隔に等しい。
【００２０】
主ロータシャフト２６には、拘束板６１，６２が溶接等により固定される。拘束板６１，６２は、回転軸方向に互いに間隔をおいて配置され、拘束板６２が拘束板６１より回転軸方向一方側に配置され、主ロータ４０が回転軸方向に拘束板６１，６２の間に挟持される。主ロータ４０は、主ロータシャフト２６とキー溝やスプライン等により係合し、主ロータシャフト２６及び拘束板６１，６２と一体回転する。
【００２１】
副ロータシャフト５２には、拘束板６３，６４が溶接等により固定される。拘束板６３，６４は、回転軸方向に互いに間隔をおいて配置され、拘束板６３が拘束板６４より回転軸方向一方側に配置され、副ロータ４２が回転軸方向において拘束板６３，６４の間に挟持される。副ロータ４２は、副ロータシャフト５２とキー溝やスプライン等により係合し、副ロータシャフト５２及び拘束板６２，６３と一体回転する。副ロータシャフト５２は、ベアリング５０により主ロータシャフト２６に対して相対回転可能に支持され、副ロータ４２が主ロータ４０に対して相対回転可能である。
【００２２】
本実施形態の回転電機では、主ロータ４０と副ロータ４２の位相関係が変化することで、ステータ２４に作用するロータ２８の界磁磁束が変化する。主ロータ４０と副ロータ４２で同一極性の主永久磁石４８ｎと副永久磁石５６ｎ（あるいは主永久磁石４８ｓと副永久磁石５６ｓ）が周方向の同位相に配置される同極対向状態の場合、界磁磁束は最大となる。他方、副ロータ４２が主ロータ４０に対して相対回転し、主永久磁石４８ｎと副永久磁石５６ｎ（あるいは主永久磁石４８ｓと副永久磁石５６ｓ）が電気角で１８０度ずれる逆極対向状態の場合、界磁磁束は最小あるいはゼロとなる。
【００２３】
図３に、主ロータ４０及び副ロータ４２のみを取り出した斜視図を示す。図３（ａ）は、主ロータ４０と副ロータ４２が同極対向状態であり、位相角をγとすると、γ＝０度（ｄｅｇ）の状態である。このとき、ステータ２４に作用するロータ２８の界磁磁束は最大となる。図３（ｂ）は、主ロータ４０と副ロータ４２が逆極対向状態であり、γ＝１８０度（ｄｅｇ）の状態である。このとき、ステータ２４に作用するロータ２８の界磁磁束は最小となる。このように、本実施形態の回転電機は、主ロータ４０と副ロータ４２の位相関係を変化させる、つまり主ロータ４０と副ロータ４２を相対回転させて位相角γを変化させることでステータ２４に作用するロータ２８の界磁磁束を変化させる可変界磁型の回転電機として機能する。
【００２４】
なお、図３ではγ＝０度とγ＝１８０度の場合を示しているが、副ロータ４２は主ロータ４０に対して０度と１８０度の間の任意の位相角をとり得る。
【００２５】
本実施形態の可変界磁型の回転電機は、例えばハイブリッド自動車に搭載され、電子制御装置（ＥＣＵ）により駆動制御される。ＥＣＵは、走行状態に応じて回転電機の主ロータ４０と副ロータ４２の目標位相角を演算する。例えば、ＥＣＵは、エンジン始動時に主ロータ４０と副ロータ４２を同極対向状態として磁束を最大にすべく、目標位相角γ＝０度に設定する。また、エンジン停止時に主ロータ４０と副ロータ４２を逆極対向状態として磁束を最小にすべく、目標位相角γ＝１８０度に設定する。ＥＣＵは、目標位相角に必要な主ロータ４０及び副ロータ４２のトルク、主ロータ４０の角度、及び副ロータ４２の角度に基づき、目標位相角に移行するために必要な電流値を演算する。
【００２６】
図４に、回転電機の主ロータ４０及び副ロータ４２の位相角を制御するＥＣＵ１００の構成ブロック図を示す。
【００２７】
ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ１０２、プログラムメモリ１０４、ワーキングメモリ１０６、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０８、及びメモリ１１０を備える。
【００２８】
ＣＰＵ１０２は、プログラムメモリ１０４に記憶されたプログラムに従い、演算結果を適宜ワーキングメモリ１０６に記憶しつつ、目標位相角に移行するために必要な電流値を演算する。ＣＰＵ１０２は、必要な電流値を演算する際に、メモリ１１０に記憶されたマップを参照する。
【００２９】
入出力Ｉ／Ｆ１０８は、目標位相角に移行するための主ロータトルク指令（主ロータ要求トルク）、副ロータトルク指令（副ロータ要求トルク）、及び現在の主ロータ４０及び副ロータ４２の位相角γを入力し、ＣＰＵ１０２に供給する。また、ＣＰＵ１０２で演算されたステータ電流値をステータ２４に出力する。
【００３０】
メモリ１１０は、半導体メモリ等で構成され、２つのマップを記憶する。第１のマップは主ロータ４０のロータトルクと電流進角と位相角γの関係を規定する三次元等電流マップＭ１である。第２のマップは副ロータ４２の電流と電流進角と位相角γの関係を規定する三次元等トルクマップＭ２である。三次元等電流マップＭ１は、具体的には主ロータ４０のロータトルク毎の、電流進角と位相角γに対する等電流値の関係を規定する二次元等電流マップ群から構成される。また、三次元等トルクマップＭ２は、具体的には副ロータ４２の電流毎の、電流進角と位相角γに対する等トルク値の関係を規定する二次元等トルクマップ群から構成される。
【００３１】
ＣＰＵ１０２は、主ロータトルク指令及び副ロータトルク指令が入力されると、まず、三次元等電流マップＭ１を参照して、三次元等電流マップＭ１から主ロータトルク指令に対応する主ロータトルクの二次元等電流マップを選択し、この二次元等電流マップから現在の位相角γに対応する電流進角と電流値との関係（電流進角と電流値のマップＭ３）を抽出する。抽出した電流進角と電流値との関係（マップＭ３）は、ワーキングメモリ１０６に記憶する。次に、ＣＰＵ１０２は、このマップＭ３を用い、三次元等トルクマップＭ２を参照して、三次元等トルクマップＭ２から電流値に対応する副ロータトルクの二次元等トルクマップを選択し、この二次元等トルクマップから現在の位相角γに対応する副ロータトルクを抽出して当該電流値に対応する電流進角と対応付ける。抽出した電流進角と副ロータトルクとの関係（マップＭ４）は、ワーキングメモリ１０６に記憶する。さらに、ＣＰＵ１０２は、ワーキングメモリ１０６に記憶されたマップＭ３及びＭ４を用い、マップＭ４から副ロータトルク指令に対応する目標電流進角を抽出する。そして、マップＭ３から目標電流進角に対応する電流値を抽出する。以上のようにして、ＣＰＵ１０２は、ステータ電流の電流値及び電流進角を算出してステータ電流指令として出力する。なお、ステータ電流指令は、ステータ２４のステータコイル３８ｕ，３８ｖ，３８ｗに電流を供給するインバータのスイッチング素子に供給される。
【００３２】
図５に、本実施形態の処理フローチャートを示す。また、図６に、処理の様子を模式的に示す。
【００３３】
ＣＰＵ１０２は、まず、主ロータトルク指令（主ロータ要求トルク）、副ロータトルク指令（副ロータ要求トルク）、及び現在の位相角γを読み込む（Ｓ１０１）。主ロータトルク及び副ロータトルクは目標位相角γから決定され、目標位相角はハイブリッド自動車等の走行状態に応じて決定される。目標位相角、すなわち主ロータトルク指令、副ロータトルク指令は、走行状態に応じてハイブリッド自動車の駆動トルクを制御するハイブリッドＥＣＵで演算し、ＥＣＵ１００に供給してもよい。現在の位相角γは、主ロータ４０及び副ロータ４２にそれぞれ設けられた角度センサの検出信号から得られる。
【００３４】
次に、ＣＰＵ１０２は、メモリ１１０に記憶された三次元等電流マップＭ１を参照し、主ロータトルク毎の二次元等電流マップ群から主ロータトルク指令に対応する二次元等電流マップを選択し、この二次元等電流マップから現在の位相角γに対応する電流進角と電流値との関係を抽出してマップＭ３を作成する（Ｓ１０２）。作成したマップＭ３は、ワーキングメモリ１０６に記憶する。
【００３５】
図６（ａ）に、メモリ１１０に記憶される三次元等電流マップＭ１を模式的に示す。三次元等電流マップは、主ロータトルク毎の二次元等電流マップ群から構成される。各二次元等電流マップは、電流進角と位相角γに対する等電流値のマップである。図において、マップ上の曲線は等電流線を示す。主ロータトルク指令に対応する二次元等電流マップにおいて、現在の位相角γに対応する直線を引き、この直線と等電流線との交点が現在の位相角γに対応する（電流進角，電流値）の組み合わせとなる。図６（ｂ）に、このようにして抽出された(電流進角，電流値)の組み合わせからなるマップＭ３を模式的に示す。このマップＭ３は、主ロータ４０における現在の位相角γでの電流進角と電流値との関係を規定するものである。
【００３６】
再び図５に戻り、ＣＰＵ１０２は、次に、メモリ１１０に記憶された三次元等トルクマップＭ２を参照し、マップＭ３で規定された電流値に対応する二次元等トルクマップを選択し、この二次元等トルクマップから現在の位相角γに対応する電流進角と副ロータトルクを抽出してマップＭ４を作成する（Ｓ１０３）。作成したマップＭ４は、ワーキングメモリ１０６に記憶する。
【００３７】
図６（ｃ）に、メモリ１１０に記憶される三次元等トルクマップＭ２を模式的に示す。三次元等トルクマップＭ２は、副ロータの電流毎の二次元等トルクマップ群から構成される。各二次元等トルクマップは、電流進角と位相角γに対する等トルク値のマップである。図において、マップ上の曲線は等トルク線を示す。マップＭ３で規定された電流値に対応する二次元等トルクマップにおいて、現在の位相角γに対応する直線を引き、この直線と等トルク線との交点が現在の位相角γに対応する（電流進角，副ロータトルク）の組み合わせとなる。図６（ｄ）に、このようにして抽出された（電流進角，副ロータトルク）の組み合わせからなるマップＭ４を模式的に示す。このマップＭ４は、副ロータ４２における現在の位相角γでの電流進角と副ロータトルクとの関係を規定するものである。
【００３８】
再び図５に戻り、ＣＰＵ１０２は、次に、作成したマップＭ４を参照して副ロータトルク指令に対応する電流進角を決定する（Ｓ１０４）。ここで、副ロータトルク指令に対応する電流進角が複数存在する場合には、そのうち電流値が最小となる電流進角を選択する。電流値を最小とするのは、言うまでもなく高効率で目標位相角に設定するためである。
【００３９】
最後に、ＣＰＵ１０２は、作成したマップＭ３を参照して、決定した電流進角に対応する電流値を決定する（Ｓ１０５）。以上のようにして、主ロータトルク指令及び副ロータトルク指令並びに現在の位相角γに対応する電流値及び電流進角、すなわち主ロータ４０の出力トルクを確保しつつ、副ロータ４２を主ロータ４０に対して相対回転して位相角γを所望の角度に設定するための電流値と電流進角が得られる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００４１】
例えば、本実施形態では、主ロータ４０の三次元等電流マップＭ１と、副ロータ４２の三次元等トルクマップＭ２をメモリ１１０に記憶しておいてマップＭ３及びマップＭ４を生成し、これらマップＭ３及びマップＭ４を用いて電流値と電流進角を求めているが、三次元等電流マップＭ１と三次元等トルクマップＭ２との間に一定の関係があれば、三次元等電流マップＭ１のみをメモリ１１０に記憶しておいてこのマップから三次元等トルクマップＭ２を生成してもよく、あるいは逆に三次元等トルクマップＭ２のみをメモリ１１０に記憶しておいてこのマップから三次元等電流マップを生成してもよい。但し、迅速かつ高精度に電流値及び電流進角を求めるには、本実施形態のように２つのマップＭ１，Ｍ２を予めメモリ１１０に記憶しておくのが好適である。
【００４２】
また、本実施形態では、主ロータトルク指令、副ロータトルク指令、現在の位相角γを入力して所望の電流値及び電流進角を求めて出力していることから、これを以下のように演繹することが可能である。すなわち、主トルク及び副トルクは、それぞれ電流値と電流進角と位相角γの関数として規定されるものとして、この関数関係を用いて、与えられた主ロータトルクと副ロータトルクと位相角に対応する電流値と電流進角を電流値最小の条件の下に求めるものといえる。より具体的には、主ロータ４０の公知の電圧方程式及びトルク方程式
【数１】
2015177640.tif 000003
【数２】
2015177640.tif 000004
但し、ｖｄ，ｖｑ：電圧のｄ軸、ｑ軸成分
ｉｄ，ｉｑ：電流のｄ軸、ｑ軸成分
ω：電気角速度
Ｌｄ，Ｌｑ：インダクタンスのｄ軸、ｑ軸成分
Ｒ：巻線抵抗
φ：鎖交磁束
ｐ：極対数
に基づいて、主ロータトルク指令に対応する電流値と電流進角の関係式を算出し、この関係式と副ロータ４２の公知の電圧方程式及びトルク方程式を連立させることで、副ロータトルク指令に対応する電流値と電流進角を求めればよい。この場合、主ロータ４０の電圧方程式及びトルク方程式と、副ロータ４２の電圧方程式及びトルク方程式を所定の関係としてメモリ１１０に記憶しておけばよく、これらはそれぞれ本実施形態の三次元等電流マップＭ１と三次元等トルクマップＭ２を置換するものである。
【符号の説明】
【００４３】
２４  ステータ、２８  ロータ、３６  ステータコア、３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ  ステータコイル、４０  主ロータ(第１ロータ要素)、４２  副ロータ(第２ロータ要素)、４６  主ロータコア、４８ｎ，４８ｓ  主永久磁石、５２  角度センサ、５４  副ロータコア、５６ｎ，５６ｓ  副永久磁石、１００  ＥＣＵ。
【図１】
2015177640.tif 000005
【図２】
2015177640.tif 000006
【図３】
2015177640.tif 000007
【図４】
2015177640.tif 000008
【図５】
2015177640.tif 000009
【図６】
2015177640.tif 000010