(57)【要約】【課題】永久磁石の不可逆減磁による性能低下の不都合を解決したブラシレスモータを提供する。【解決手段】界磁コイルを構成する巻線コイル１０４を用いて回転子１０２に配置された永久磁石１０５に対する着磁を行う。この構成によれば、永久磁石１０５に不可逆減磁が発生し、その磁力が弱まっても、着磁により適時磁力を回復させることができ、モータの性能が一定レベル以下に低下することを防止することができる。これにより、より高性能なブラシレスモータ、あるいはより小型なブラシレスモータを得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子に装着された永久磁石と、
固定子に装着された界磁コイルと、
前記永久磁石に対する着磁を行う着磁手段と
を備えることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
前記界磁コイルを着磁コイルとして利用することを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記界磁コイルはコイル内に出し入れ可能な強磁性体のコアを備え、
モータの運転時には前記コアを前記界磁コイル内に位置させ、
着磁時に前記コアを前記界磁コイル内から抜き出し前記界磁コイルを空芯コイルとすることを特徴とする請求項１または２に記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記永久磁石の磁束密度の低下を検出する検出手段を備え、
前記着磁手段は、前記検出手段によって前記磁束密度の低下が検出された際に前記永久磁石への着磁を行なうことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
モータの使用状態を監視する監視手段を備え、
前記監視手段で検出される前記モータの使用状態に基づいて前記着磁手段による前記永久磁石への着磁が行なわれることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項６】
前記永久磁石の一つに対する着磁において、
前記永久磁石の所定の部分に対する第１の着磁を行い、
前記回転子を所定の角度で回転させ、
前記永久磁石の他の所定の部分に対する第２の着磁を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項７】
前記永久磁石の一つに対する着磁において、
前記着磁手段を複数同時に用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項８】
回転子に備えた永久磁石の磁束密度を直接または間接に検出する検出ステップと、
前記磁束密度が規定の範囲にあるかを判断する判断ステップと、
前記磁束密度が前記規定の範囲にある場合に前記永久磁石に対する着磁を行う着磁ステップと
を備えることを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
【請求項９】
モータの使用状況を監視する監視ステップと、
前記使用状況が所定の状況にあるかを判断する判断ステップと、
前記使用状況が前記所定の状況にある場合に回転子に備えた永久磁石に対する着磁を行う着磁ステップと
を備えることを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
【請求項１０】
界磁コイルに制御電流を流し負荷に対する仕事をモータに行なわせるモータ駆動ステップと、
前記モータが前記負荷に対する仕事を行なっているかを判断する判断ステップと、
前記判断ステップの判断がＮＯである場合に着磁コイルに着磁電流を流し回転子に備えた永久磁石に対する着磁を行う着磁ステップと
を備えることを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
【請求項１１】
前記着磁は、固定子に備えた界磁コイルを用いて行われることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載のブラシレスモータの制御方法。
【請求項１２】
前記界磁コイルからコアを引き抜き、前記界磁コイルを着磁コイルに切り替える切り替えステップをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のブラシレスモータの制御方法。
【請求項１３】
前記着磁ステップにおいて、
前記永久磁石の所定の部分に対する第１の着磁ステップと、
前記回転子を所定の角度で回転させるステップと、
前記永久磁石の他の所定の部分に対する第２の着磁ステップと
を備えることを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載のブラシレスモータの制御方法。
【請求項１４】
前記着磁ステップにおいて、
着磁手段を複数同時に用いることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載のブラシレスモータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータに係り、特にブラシレスモータにおける永久磁石の不可逆減磁を補償することで、モータの性能を維持する技術、あるいは低下したモータの性能を回復させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を利用したモータとして、永久磁石式同期モータ(Permanent Magnet Synchronous Motor :PMSM)がある。このモータのうち、ブラシレスモータと呼ばれるものは、回転子（ロータ）に永久磁石を備え、固定子（ステータ）に界磁コイル（巻線コイルによる磁石）を備え、固定子の界磁コイルに供給する電力を半導体スイッチによって切替え制御することで、回転磁界を形成し、この回転磁界に対して回転子側の永久磁石が吸引・反発することで、回転子が回転する。
【０００３】
永久磁石を用いたモータでは、永久磁石の不可逆減磁による性能低下が問題となる。不可逆減磁とは、永久磁石の磁力が低下する一種の劣化現象である。永久磁石の不可逆減磁は、主に永久磁石が高温になることで発生する。
【０００４】
永久磁石を用いたモータは、その回転時に巻線磁石が発熱し、その熱で永久磁石が加熱される。また、永久磁石を用いたモータは、永久磁石が変動する磁界に曝されるので、モータの回転時において永久磁石の内部に渦電流が発生し、この渦電流のジュール熱により永久磁石が発熱する。
【０００５】
このように永久磁石を用いたモータの永久磁石には熱が加わり易く、それによる不可逆減磁が発生し易い。よって、モータに無理な負荷が加わるような状態で使用した場合や、無闇に高出力を狙った設計のモータは、永久磁石の不可逆減磁が発生し易く、モータの性能低下が著しくなる。
【０００６】
減磁には、可逆減磁と不可逆減磁とがある。可逆減磁では、加熱により減少した磁力が加熱前の温度に戻すことにより回復する。不可逆減磁では、加熱により減少した磁力は、加熱前の温度に戻しても回復しない。磁石の種類や温度、さらには加熱のされ方にもよるが、永久磁石にあるレベル以上の熱が加わると、不可逆減磁が発生する。そして、不可逆減磁が発生するようなモータの使い方をすると、モータを使用するに従い、不可逆減磁が進行し、モータの性能が低下する現象が観察される。もちろん、加わる温度が高い程、不可逆減磁の影響は大きくなる。ここで、磁力とは、残留磁束密度のことであり、磁石の持つ磁力の強さを表す。
【０００７】
本明細書では、加熱しても不可逆減磁が発生し難い性質を耐熱性が高いと表現し、加熱した際に不可逆減磁の影響が大きい性質を耐熱性が低いと表現する。耐熱性の低い永久磁石を用いたモータは、加熱されると、性能が低下し、加熱される状態から解放しても性能が回復しない傾向が大となる。
【０００８】
一般に永久磁石の性能を評価する指標として保磁力という概念が用いられる。保磁力とは、磁力を失わせようとする熱履歴等の環境負荷や逆磁界に耐えて、初期の磁力を保とうとする抵抗力のことである。例えば、高温状態においた永久磁石は不可逆減磁し、磁力を失うが、この度合いが大きい永久磁石、すなわち不可逆減磁し易い永久磁石は、保磁力が低いといえる。なお、不可逆減磁の原因が熱履歴に限定される場合は、保磁力と耐熱性は概略同等の意味となる。つまり、保磁力が高ければ熱履歴に良く耐えて初期の磁力を保つ能力が高いわけであるから、そのような永久磁石は耐熱性が高いといえる。
【０００９】
一般に保磁力と残留磁束密度との間には、トレードオフの関係がある。すなわち、高い磁力（高い残留磁束密度）を得るための材料設計を行った永久磁石は、環境負荷や逆磁界によって磁力を失い易い（つまり、不可逆減磁を起し易い）。つまり、強い磁力を優先した永久磁石は、保磁力が低くなる。逆に、環境負荷や逆磁界による不可逆減磁を起こしにくいように材料設計を行うと、保磁力は高くできるが、その永久磁石は高い磁力を持つことができなくなる。したがって、前述の耐熱性を追及する場合、保磁力を優先しなければならず、そうなると、磁力は犠牲にしなければならない。
【００１０】
このように、永久磁石における磁力と保磁力には、トレードオフの関係がある。このため、熱的に厳しい環境で使用されるモータに、強い磁力を備えた永久磁石を使用するのは困難となる。このことは、熱的に厳しい環境で使用されるブラシレスモータに高出力を求める場合に大きな制限となる。
【００１１】
通常は、永久磁石に不可逆減磁が生じない温度範囲になるようにモータの設計が行なわれ、またモータの使用条件が設定される。つまり、永久磁石に不可逆減磁が発生しないことが最優先される。例えば、モータを動力源とした車（電気自動車やハイブリッド自動車）では、あらゆる使用状態を考慮し、エンジン部品と同程度以上の信頼性が得られるように、耐熱性を最優先した永久磁石が選択され、またモータが設計される。
【００１２】
不可逆減磁を回避する方法として、以下のような方法がある。その一つは、永久磁石を大型化し、渦電流の原因になる磁束密度を下げ、さらに熱容量を大きくすることで、発熱を抑える方法である。また、モータを強制的に冷却し、永久磁石の温度が上昇しないようにする方法もある。また、永久磁石の組成を工夫し、高温になっても減磁しにくい性質の永久磁石の開発も進められている。
【００１３】
なお、不可逆減磁した永久磁石は、着磁により磁力を回復させることができる。モータに使用される永久磁石への着磁については、例えば特許文献１〜４に記載されている。
【００１４】
【特許文献１】特開平６−２５３５０８号公報
【特許文献２】特開平９−１６３６９２号公報
【特許文献３】特開平１１−９８７７６号公報
【特許文献３】特開平１１−３４１７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、永久磁石を大きくする方法は、モータの大型化、大重量化を招き、コンパクトで軽量なモータを必要とする観点から見て好ましくない。モータの冷却を行なう方法は、冷却装置の配置や通風を考慮した設計を行なわなくてはならず、高コストとなり、またシステムの設計に際して制限が多くなる。永久磁石の組成を工夫する方法は、現状の配合では、満足出来るレベルになく、また高価な添加元素が必要で、さらに製造コストが高くなる等の問題がある。
【００１６】
なお、前述のように、不可逆減磁した永久磁石の性能を着磁により回復させることができる。しかしながら、モータの永久磁石を再着磁するには、モータを使用されている状態から取り外し、さらにモータを分解しなくてはならないので、手間がかかり実用的ではない。そしてそもそも、不可逆減磁が発生するような環境で使用できるモータを提供できるわけではない。例えば、モータ駆動の自動車において、従来技術を利用して、不可逆減磁によって性能の低下したモータの永久磁石に着磁を行なうには、実質的にモータの交換に等しい手間とコストが必要とされ現実的ではない。つまり従来の着磁技術では、永久磁石の減磁によるモータの性能低下が判明した場合、まず自動車の使用を中止し、自動車を一旦修理工場等に入れ、そこで自動車からモータを取り出し、さらにモータを分解し、さらに永久磁石に着磁を行わなくてはならず、自動車を使用しながら、減磁によるモータの性能低下に対応できるわけではない。
【００１７】
このように、不可逆減磁を抑える技術には、改善すべき点があり、満足できるものではなかった。特に、寸法に制約があり、熱的に厳しい環境で使用されるモータに耐熱性と高出力の両方を求めることは困難であった。本発明は、耐熱性と高出力の両方を得ることができる永久磁石を用いたモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、回転子に装着された永久磁石と、固定子に装着された界磁コイルと、前記永久磁石に対する着磁を行う着磁手段とを備えることを特徴とするブラシレスモータである。
【００１９】
界磁コイルとは、回転子の永久磁石に作用して回転子を回転させるための磁場を発生させるコイルをいう。着磁手段とは、永久磁石への着磁を行う技術手段をいう。
【００２０】
本発明によれば、モータの永久磁石が不可逆減磁しても、着磁手段による着磁を行って永久磁石の磁力を回復させ、それにより、低下したモータの出力を回復させることができる機能を有したモータが提供される。よって例えば、不可逆減磁が発生するような使われ方をされ、モータの永久磁石が不可逆減磁したとしても、適当なタイミングで減磁した分の磁力を回復させることができ、モータの能力を回復させることができる。したがって、不可逆減磁が生じてしまう温度に永久磁石の温度が上昇してしまうようなモータの使用が許容される。
【００２１】
また、本発明によれば、耐熱性の低い永久磁石を用いたモータであっても、磁力を回復させるリフレッシュ動作を適時させることができるので、減磁によるモータの性能低下を適時補償することができ、従来技術における耐熱性に関する制限が緩和される。例えば、従来は耐熱性を優先して使用ができなかった大きな磁力の磁石を使用したモータを提供することができる。これにより、従来は耐熱性の観点から得られなかった高出力のモータを提供することができる。
【００２２】
本発明を適用することで、これまで不可逆減磁への懸念から、安全を見て出力を抑えた設計となっていたものを、ある程度の不可逆減磁を許容した設計とできる。これにより、より高出力なモータを提供することができる。また、多少耐熱性を犠牲にしても、より高い磁力を有する磁石を利用できるので、同じ出力であるならより寸法の小さいモータを提供することができる。
【００２３】
また、本発明により、実質的に耐熱性を向上させたモータを得ることができるということもできる。すなわち、本発明によれば、永久磁石に生じる不可逆減磁の悪影響を着磁によって適時排除できるので、実質的により耐熱性の高い永久磁石を用いた場合と同様の耐熱性を有したモータを得ることができる。
【００２４】
本発明のブラシレスモータにおいて、界磁コイルを着磁コイルとして利用することが好ましい。この態様によれば、一つのコイルを、回転子を回転させるための界磁コイルとして利用すると共に回転子に装着された永久磁石への着磁コイルとしても利用することで、省スペース化、小型化を計ることができる。
【００２５】
本発明のブラシレスモータにおいて、界磁コイルはコイル内に出し入れ可能な強磁性体のコア（芯）を備え、モータの運転時にはコアを界磁コイル内に位置させ、着磁時にコアを界磁コイル内から抜き出し界磁コイルを空芯コイルとすることが好ましい。
【００２６】
この態様によれば、コイル内に強磁性体のコアを挿入することで、一つのコイルを界磁コイルに適した特性を有するコア入りコイルとし、他方でコイル内のコアを抜き出すことで、そのコイルを着磁コイルに適した特性を有する空芯コイルとできる。つまり、コイル内へのコアの出し入れを可能とする構成とすることで、界磁コイルと着磁コイルの使い分けを実現できる。
【００２７】
本発明のブラシレスモータにおいて、永久磁石の磁束密度の低下を検出する検出手段を備え、着磁手段は、検出手段によって磁束密度の低下が検出された際に永久磁石への着磁を行なうことが好ましい。
【００２８】
永久磁石の磁束密度の低下を検出する検出手段としては、固定子に備えた誘導起電力検出手段を挙げることができる。誘導起電力検出手段としては、センサコイルとこのセンサコイルに誘起される電圧を検出する電圧検出手段を挙げることができる。センサコイルとしては、界磁コイル、着磁コイル、界磁コイルと着磁コイルを兼用したコイルまたは誘導起電力の検出用に配置されたコイルを挙げることができる。
【００２９】
例えば、この態様では、モータを外力で回し、その際に固定子に備えたセンサコイルに発生する誘導起電力を検出し、その誘導起電力から回転子の永久磁石の磁力を間接的に検出する。この場合、誘導起電力の大きさが所定の値を超えているか、を判断すればよい。
【００３０】
永久磁石の磁束密度の低下を検出する他の検出手段としては、回転子の永久磁石の磁力を検出する磁気センサを挙げることができる。この場合、ホール素子やＭＲ（磁気抵抗）素子等の公知の磁気センサによって、永久磁石の磁力を直接検出することなる。
【００３１】
永久磁石の磁束密度の低下を検出する他の検出手段としては、モータの運転時におけるトルクを計測するトルク計測手段を挙げることができる。この場合、ブラシレスモータを運転させ、その際に発生するトルクを検出することで、回転子の永久磁石の磁力を間接的に知ることができる。この場合、計測したトルクが所定の値を超えているか、を判断すればよい。なお、トルクを検出するのではなく、回転数を検出する回転数検出手段を利用し、回転数が所定の回転数を超えているかを判断してもよい。
【００３２】
これらの態様によれば、ブラシレスモータが回転子の永久磁石の磁力の低下を検出できる技術手段を備えているので、永久磁石に不可逆減磁が発生してもそれを検知し、着磁による磁力の回復を図ることができ、不可逆減磁により低下したモータの性能を復活させることができる。また、一定レベル以下に性能が低下しないモータを得ることができる。
【００３３】
本発明のブラシレスモータにおいて、モータの使用状態を監視する監視手段を備え、監視手段で検出されるモータの使用状態に基づいて着磁手段による永久磁石への着磁が行なわれることが好ましい。
【００３４】
監視の対象となる使用状態としては、永久磁石の温度履歴、モータの使用時間（稼働時間）、モータが消費した消費電力、あるいはモータを使用した自動車であればその走行距離を挙げることができる。監視手段としては、これらのパラメータを計測する各種のセンサ等を挙げることができる。
【００３５】
この態様では、直接磁力の劣化を検出する訳ではないが、所定の使用が行われることで、永久磁石の劣化が発生するものと見なし、着磁を行う。すなわち、この態様によれば、モータの使用状態を監視パラメータとして、回転子の永久磁石への着磁を行うタイミングが決められる。
【００３６】
また、永久磁石の一つに対する着磁において、永久磁石の所定の部分に対する第１の着磁を行い、次いで回転子を所定の角度で回転させ、その後に当該永久磁石の他の所定の部分に対する第２の着磁を行うことが好ましい。この態様によれば、永久磁石に対する着磁を分割して行うことで、永久磁石全体に対する着磁効果の均一性を高めることができる。特にこの態様は、磁束がラジアル方向に出ているラジアル永久磁石を採用した場合に有用となる。
【００３７】
また、永久磁石の一つに対する着磁において、着磁手段を複数同時に用いることが好ましい。この態様によれば、永久磁石に対する着磁をより均一性よく、より効果的に行うことができる。
【００３８】
本発明は、モータの永久磁石の磁力を維持または回復する制御方法の発明として把握することもできる。すなわち、本発明のブラシレスモータの制御方法は、回転子に備えた永久磁石の磁束密度を直接または間接に検出する検出ステップと、前記磁束密度が規定の範囲にあるかを判断する判断ステップと、前記磁束密度が前記規定の範囲にある場合に前記永久磁石に対する着磁を行う着磁ステップとを備えることを特徴とする。
【００３９】
磁束密度を直接または間接に検出する検出ステップとしては、モータを外部から回した際における界磁コイル等に発生する誘導起電力を検出するステップ、磁気センサにより直接永久磁石の磁力を検出するステップ、所定の駆動電流を流した際における駆動トルク（モータが発生するトルク）を検出するステップ等を挙げることができる。このうち、誘導起電力を検出する場合や駆動トルクを検出する場合が、永久磁石の磁束密度を間接的に検出するステップに相当する。
【００４０】
磁束密度が規定の範囲にあるかを判断する判断ステップとしては、検出した値が規定の値を超えているか、あるいは以下であるか、を判断する場合を挙げることができる。例えば、ある値を超えた範囲を規定の範囲とした場合、検出値が、その値を超えているか、あるいはその値以下であるか、を判断することで、検出値が規定の範囲であるか否か、を判断することができる。
【００４１】
例えば、ある磁束密度を規定の値とし、この規定の値を超えた範囲を規定の範囲とし、検出した磁束密度が規定の値以下であるか、を判断するとした場合について説明する。この場合、この判断結果がＹＥＳであれば、検出した磁束密度は規定の範囲でない、と判断され、ＮＯであれば、検出した磁束密度は規定の範囲であると判断される。逆に、検出した磁束密度が規定の値を超えているか、を判断するとした場合、この判断結果がＮＯであれば、検出した磁束密度は規定の範囲でないと判断され、ＹＥＳであれば、検出した磁束密度は規定の範囲であると判断される。これらのことは、誘導起電力やトルクを検出する場合も同じである。
【００４２】
また、本発明のブラシレスモータの他の制御方法は、モータの使用状況を監視する監視ステップと、前記使用状況が所定の状況にあるかを判断する判断ステップと、前記使用状況が前記所定の状況にある場合に回転子に備えた永久磁石に対する着磁を行う着磁ステップとを備えることを特徴とする。
【００４３】
判断の対象となる所定の条件としては、モータの使用時間や使用履歴、回転子の永久磁石に加わる温度の温度履歴、あるいはモータを使用した自動車であればその走行距離を挙げることができる。
【００４４】
使用状況が所定の状況にあるかを判断する判断ステップとしては、監視する内容が所定の条件を満たしているか、あるいは満たしていないか、を判断する場合を挙げることができる。例えば、ある条件を満たした場合に所定の状況にあると判断される場合、監視内容が所定の条件を満たすか、を判断し、その判断結果がＹＥＳであれば、所定の状況であると判断され、ＮＯであれば所定の状況にないと判断される。逆に、ある条件を満たさない場合に所定の状況にあると判断される場合、監視内容が所定の条件を満たすか、を判断し、その判断結果がＮＯであれば、所定の状況であると判断され、ＹＥＳであれば所定の状況にないと判断される。
【００４５】
以下、ある条件を満たした場合に所定の状況にあると判断される場合の例を説明する。この例として、ブラシレスモータを用いたハイブリッド自動車の走行距離が１００Ｋｍを越えた状況を所定の状況とし、「走行距離が１００ｋｍ超過」という条件を満たすか、を判断する態様を挙げることができる。この場合、距離計で計測される走行距離が１００ｋｍを越えていれば、この条件を満たすので、この判断はＹＥＳとなり、所定の状況にあると判断され、走行距離が１００ｋｍ以下であれば、この条件を満たさないので、この判断はＮＯとなり、所定の状況にないと判断される。
【００４６】
次に、ある条件を満たさない場合に所定の状況にあると判断される場合の例を説明する。この例として、ブラシレスモータを用いたハイブリッド自動車の走行距離が１００Ｋｍを越えた状況を所定の状況とし、「走行距離が１００ｋｍ以下」という条件を満たさない場合に、上記所定の状況にあると判断する態様を挙げることができる。この場合、距離計で計測される走行距離が１００ｋｍを越えていれば、「走行距離が１００ｋｍ以下」という条件を満たしているか、という判断はＮＯとなるので、所定の状況にあると判断され、走行距離が１００ｋｍ以下であれば、この判断はＹＥＳとなるので、所定の状況にないと判断される。
【００４７】
また、本発明のブラシレスモータの他の制御方法は、界磁コイルに制御電流を流し負荷に対する仕事をモータに行なわせるモータ駆動ステップと、前記モータが前記負荷に対する仕事を行なっているかを判断する判断ステップと、前記判断ステップの判断がＮＯである場合に着磁コイルに着磁電流を流し回転子に備えた永久磁石に対する着磁を行う着磁ステップとを備えることを特徴とする。この発明によれば、界磁コイルにモータを回転させるための制御電流を流して、モータに負荷に対する仕事を行なわせ、他方でモータが前記負荷に対する仕事を行なっていない状態を検出して、その場合に着磁コイルに着磁電流を流すことで回転子に備えた永久磁石への着磁を行う。このような制御を行うことで、モータとして使用をしながら、適時着磁を行い、それにより性能の低下を防ぐことができるブラシレスモータが提供される。なお、負荷に対する仕事というのは、モータの使用目的を達成するために所定の負荷に対して駆動力を発揮し、界磁コイルに流した制御電流を消費することをいう。例えば、電気自動車やハイブリッド自動車であれば、加速時にモータの駆動力を利用することで、モータが駆動電力を消費する場合を、負荷に対する仕事の一例として挙げることができる。
【００４８】
上記ブラシレスモータの制御方法において、着磁は、固定子に備えた界磁コイルを用いて行われることは好ましい。また、上記ブラシレスモータの制御方法において、界磁コイルからコアを引き抜き、界磁コイルを着磁コイルに切り替える切り替えステップをさらに備えることが好ましい。
【００４９】
上記ブラシレスモータの制御方法の着磁ステップにおいて、永久磁石の所定の部分に対する第１の着磁ステップと、回転子を所定の角度で回転させるステップと、永久磁石の他の所定の部分に対する第２の着磁ステップとを備えることが好ましい。また、上記ブラシレスモータの制御方法の着磁ステップにおいて、着磁手段を複数同時に用いることが好ましい。
【００５０】
以上説明した制御方法は、各機能あるいは各ステップを実現するプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）として把握することもできる。また、以上説明した制御方法は、各機能あるいは各ステップを実現する技術手段を備えたブラシレスモータあるいはシステムとして把握することもできる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、耐熱性と高出力の両方を得ることができる永久磁石を用いたモータを提供することができる。すなわち、本発明によれば、モータに永久磁石を着磁させる着磁手段を備えているので、永久磁石が不可逆減磁したとしても、永久磁石の磁力を回復させることができる。これにより、これまでは減磁を懸念して利用できなかった高い磁力を有する永久磁石をモータに使用することができる。
【００５２】
また、不可逆減磁しても再着磁すればよいので、不可逆減磁を考慮しなければならなかったモータ設計時における制約が減少する。さらに冷却装置を取り付ける場合でも、それを簡素化できる。また、高い磁力を有する永久磁石を使用できるので、モータを小型化、あるいは同一サイズであればより高トルクなモータを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
１．実施形態１の構成
まず、本発明を適用したブラシレスモータの例を説明する。図１および図２は、実施形態のモータの概要を模式的に示す断面図である。図３は、モータの概要を示す斜視図である。図１はモータを通常に使用している状態を示し、図２は永久磁石に対して着磁を行う状態を示している。また、図１および図２において、（A）はモータの軸方向から見た断面を示し、（B）は軸に垂直な方向から見た断面を示す。
【００５４】
図１〜図３に示すモータ３０３は、ブラシレスモータであり、ハウジング（外側筺体）１０７、固定子（ステータ）１０１、回転子（ロータ）１０２を主要な構成部材としている。回転子１０２は、円筒形状の固定子１０１の内部において、回転軸１０６を中心として回転する。固定子１０１の内面には、６個の巻線コイル１０４が配置されている。各巻線コイル１０４は基本的にソレノイド形状を有し、その内部には強磁性体（例えば鉄）のコア１０３が配置されている。また、６個ある巻線コイルの一つにおいて、コア１０３のその内部への挿入、およびその内部からの抜き出しが可能な構造となっている。この巻線コイルは、コア１０３の移動により、コア入りコイルまたは空芯コイルとして使い分けが可能な構成となっている。
【００５５】
本実施形態では、巻線コイル１０４の一つを界磁コイルおよび着磁コイルとして使い分ける。この使い分けは、コア１０３を巻線コイル１０４に挿入した状態で界磁コイル、コア１０３を巻線コイル１０４から抜き出した状態で着磁コイルとすることで行う。このように、本実施形態では。巻線コイル１０４の一つが、モータを回転させる機能と、永久磁石１０５を着磁させる機能との２つの機能を有している。
【００５６】
回転子１０２の外周には、巻線コイル１０４の数に対応した永久磁石１０５が固定されている。なお、図1および図２では、記載を簡略化するために固定子１０１側の巻線コイルと回転子１０２側の永久磁石１０５の数を図３に示す構造に比較して少なく記載している。また、図３には、コア１０３およびその移動機構の記載は省略されている。
【００５７】
半導体スイッチを用いて、各巻線コイル１０４に位相をずらして電流を供給することで、所定のタイミング関係で、永久磁石１０５が巻線コイル１０４に吸引および反発し、固定子１０１に対して回転子１０２が回転する。回転の原理および制御方法については、周知のブラシレスモータと同じであるので、詳しい説明は省略する。
【００５８】
コア１０３の一つは、固定子１０１の径方向（回転軸１０６に垂直な外向きな方向）に移動できる構造となっている。図４は、コア移動機構を示す断面図である。図４に例示するコアの移動機構では、ハウジング１０７内にシリンダ１０８が収められ、そのシリンダ１０８内にピストンとして機能するコア１０３が収められており、シリンダ１０８内の油圧を調整することで、巻線コイル１０４内に位置するコア１０３が巻線コイル１０４の軸方向に移動する。この移動により、コア１０３は、巻線コイル１０４内に出入りさせることができ、巻線コイルをコア入りコイルまたは空芯コイルとして使い分けることができる。
【００５９】
以下、図４に示すような機構により、コア１０３を移動可能にした構成の有意性について説明する。図５は、コイルに流す磁化電流（横軸）とそのコイルが作る磁場の強さ（磁化の強さ）（縦軸）との関係を概念的に示した線図である。図５の縦軸および横軸は任意値である。
【００６０】
図５に概念的に示すように、一般的に鉄芯等の強磁性体をコアにしたコイルは、少ない電流で強い磁力を発生するが、他方で磁化電流を増加してゆくと、ある点で磁化の強さが飽和し、磁化電流に比例した磁化の強さが得られなくなる。これはコアが磁気飽和することに起因する。他方で、空芯コイルの場合、コア入りコイルのような磁化の飽和現象は観察されず、磁化電流に比例した磁化の強さが得られる。
【００６１】
モータとして使用する際には、コア入りコイルが示す性質を利用することが好ましい。なぜなら、直流モータは、始動時に強力なトルクが得られる点が特徴であり、この特徴をより効果的に得るには、コア入りコイルが示すような磁化電流の流し初めに立ち上がりの鋭い強い磁力を発生する特性が有効になるからである。
【００６２】
他方で、永久磁石に対する着磁では、ピーク値の大きいパルス状の磁界を永久磁石に加えることが必要とされる。そのため、コア入りコイルのような磁化の強さに上限がある特性は好ましくない。勿論、コアの体積を十分に確保すれば、それも可能であるが、固定子の巻線コイルにおいてコアボリュームを十分に確保することは、設計上の制約も多く、また小型化が要求されるモータにおいて好ましくない。
【００６３】
そこで、本実施形態においては、モータとして動作させる際には、巻線コイル１０４内にコア１０３を位置させ、図５に示すようなコア入りコイルの特性を発揮させる。そして、着磁の際には、巻線コイル１０４の内部からコア１０３を引き出し、空芯コイルが有する大きな磁化電流を流すことで強い磁場を生成できる特性を利用する。こうすることで、モータとしての能力の追求と、効果的な着磁機能の追求とを両立することができる。
【００６４】
図１〜図３に示すモータは、薄型であり、例えばハイブリッド自動車の駆動システムに好適である。図６は、ハイブリッド自動車の駆動システムにおけるエンジン部分の概要を示す横正面図である。この駆動システムは、エンジン３０２、モータ３０３、トルクコンバータ３１７、自動変速機（オートマッチトランスミッション）３０４およびスタータモータ３１８を備えている。
【００６５】
エンジン３０２は、ガソリンエンジン等の内燃機関であり、モータ３０３は、図１〜図３に示すブラシレスモータであり、トルクコンバータ３１７は、自動変速機３０４と組み合わせて用いられ、トルクの制御機能とクラッチ機能を備えている。スタータモータ３１８は、エンジン３０２を始動させる機能と、着磁プロセスにおいて、モータ３０３の回転子１０２の位置合わせを行うサーボモータとしての機能とを有する。
【００６６】
図６のシステムでは、エンジンと変速機との間にモータが接続され、エンジンが回転する時には、モータも必ず一緒に回転する構造となっている。このシステムでは、モータ３０３は、車の発車時や加速時といった時に駆動力を発揮し、エンジン２０１による駆動を助ける。また減速時には、回転エネルギーを電気エネルギーに変換し、電力を回収し、同時に電磁誘導現象に従う抵抗を利用した回生ブレーキとして機能する。これらの機能については、ハイブリッド自動車に利用される技術として公知の内容であるので、詳しい説明は省略する。
【００６７】
次に図６に示すエンジンシステムを搭載したハイブリッド自動車の例を説明する。図７は、本発明を利用したハイブリッド自動車の概要を示すブロック図である。図７に示すハイブリッド自動車３０１は、エンジン３０２、モータ３０３、変速機３０４、トルクコンバータ３１７、コア移動機構３０５、駆動輪３０７の車軸３０６、モータ３０３の回転に関するデータを計測するセンサ３０８、切換スイッチ３０９、駆動制御装置３１０、着磁制御装置３１１、警告装置３１２、マイクロコンピュータ３１３およびバッテリー３１４を備えている。
【００６８】
モータ３０３は、図１〜図3に示す構造を有するブラシレスモータであり、駆動制御装置３１０内の半導体スイッチング素子によって、各巻線磁石１０４に加えられる電力が所定のタイミングで切替られ、それにより回転子１０２が回転する。モータ３０３の駆動を制御する駆動制御装置は、ブラシレスモータに利用される公知の構成を有している。
【００６９】
変速機３０３は、オートマッチックトランスミッションであり、トルクコンバータ３１７は、エンジン３０２およびモータ３０３からの駆動力を車軸３０６に変速機３０３を介して伝達するか否かを決めるクラッチ機能を備えている。
【００７０】
着磁制御装置３１１は、モータ３０３の回転子１０２に配置された永久磁石１０５への着磁を行うための装置である。図８は、着磁制御装置３１１の概要を示すブロック図である。着磁制御装置３１１は、バッテリー３１４からの電力を＋入力端子および−入力端子で受け、昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ４０１によって所定の電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０１の出力は、コンデンサ４０４に蓄積される。着磁は、スイッチ４０３および４０４の操作により行なわれる。
【００７１】
警告装置３１２は、永久磁石１０５への着磁に関する情報（例えば必要性や着磁を行う旨の警報）をドライバーに伝えるための装置である。警告装置３１２としては、その旨を表示する警告灯（警告表示ランプ）やディスプレイ上にその旨を表示する表示装置、あるいは警告音の発生装置や音声になる案内装置等が挙げられる。
【００７２】
バッテリー３１４は、減速時にモータ３０３が発電機として機能することにより回収された電力が蓄えられる。また、モータ３０３を駆動および永久磁石１０５への着磁の際には、バッテリー３１４から電力が供給される。
【００７３】
マイクロコンピュータ３１３は、センサ３０８で検出したモータ３０３の回転の有無、回転速度、回転トルク、および回転角度等に関するデータの処理、モータ３０３が外部から駆動されて回転させられている場合にモータ３０３が生成する起電力の計測およびその計測データの処理、サーボモータとして使用する際におけるスタータモータ３１８の制御、切換スイッチ３０９の制御、警告装置３１２の制御、コア移動機構３０５の制御、および後述する各種処理の実行の制御を行う。また、モータ３０３をどのように動作させるかの制御をマイクロコンピュータ３１３で行う構成としてもよい。なお、モータ３０３の動作の制御は、公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。また、マイクロコンピュータ３１３は、後述する他の実施形態の動作において利用される時計機能およびタイマー機能（時間計測機能）を有している。
【００７４】
また、マイクロコンピュータ３１３は、センサ３０８で計測される回転軸１０６の角度データと永久磁石１０５の位置関係に関するデータを保持しており、スタータモータ３１８を制御することで、永久磁石１０５を任意の位置に位置合わせすることができる制御機能を有する。
【００７５】
通常のハイブリッド自動車３０１の運転時には、バッテリー３１４からの電力が駆動制御装置３１０によってスイッチングされてモータ３０３の巻線コイル１０４に加えられ、モータ３０３の回転制御が行われる。モータ３０３の回転制御は、コア１０３が巻線コイル１０４の内部に位置した状態で行われる。
【００７６】
センサ３０８は、モータ３０３の回転速度や回転トルクを計測し、その計測値はモータ３０３の性能低下の判定に利用される。また、センサ３０８は、モータ３０３の回転軸１０６の回転角度を正確に計測する機能を有する。着磁の際には、このセンサ３０８で計測される回転軸１０６の回転角度に関するデータに基づいて、モータ３１８が制御され、着磁コイルに対する永久磁石１０５の位置合わせが行われる。
【００７７】
コア移動機構３０５は、巻線コイル１０４の内部にコア１０３を出し入れする機構であり、図４に例示する構造を有する。この例では、コア移動機構３０５は、図４のシリンダ１０８内に出し入れする油圧を制御することで、コア１０３を巻線コイル１０４内に出し入れする制御を行う。
【００７８】
本実施形態では、着磁コイルとして機能する巻線コイルが一つである場合の例を説明したが、２つ以上の巻線コイルにコアの移動機構を備えさせ、着磁コイルとして機能させてもよい。もちろん、全ての巻線コイルを着磁コイルとして同時に使用できるように、全ての巻線コイルのコアを移動可能な構造にしてもよい。
【００７９】
２．実施形態１の動作
以下、図７のハイブリッド自動車におけるモータの永久磁石の磁力回復処理の一例を説明する。図１０は、モータの永久磁石の磁力回復処理の手順の一例を示すフローチャートである。図１０に示す処理手順は、マイクロコンピュータ３１３によって実行される。
【００８０】
本実施形態では、エンジン３０２が動作している状態において、図１０に示す磁力回復処理の手順が自動的に実行される。磁力回復処理が開始されると（ステップＳ１１）、エンジン３０２がアイドリング状態か、が判断され（ステップＳ１２）、エンジン３０２がアイドリング状態であれば、ステップＳ１３に進み、そうでなければステップＳ１２の前段階に戻る。
【００８１】
ステップＳ１３では、巻線コイル１０４に誘起される誘導起電力を検出する。すなわち、アイドリング状態にあるエンジン３０２によって強制的に回転させられているモータ３０３の任意の巻線コイル１０４に誘導される誘導起電力を検出する。そして、この誘導起電力とセンサ３０８で検出されるモータの回転速度データとから、永久磁石１０５が規定の磁力を備えているか、が判断される（ステップＳ１４）。
【００８２】
以下、ステップＳ１４の処理内容について詳細に説明を加える。巻線コイル１０４にモータ３０３を駆動するための電力が供給されていない状態（つまりモータ３０３が駆動力を発揮していない状態）で、回転子１０２が回転させられると、巻線コイル１０４に対する永久磁石１０５の相対運動が発生し、電磁誘導の原理から巻線コイル１０４に起電力が誘導される。電磁誘導の原理から明らかなように、この起電力は、回転子１０２の回転速度と永久磁石１０５が生成する磁束密度とに比例する。したがって、この起電力と回転速度を検出し、両データを用いることで、永久磁石１０５の磁束密度を算出することができる。たとえば、永久磁石１０５の磁力が低下すれば、永久磁石１０５が生成する磁束密度が低下するので、同じ回転速度で回転子１０２が回転しても巻線コイル１０４に誘起される誘導電圧がその分低下し、磁力の低下を判断できる。
【００８３】
なお、モータ３０３のアイドリング状態におけるエンジンの回転数を予め調べておき、そのデータとモータ３０３で発生する起電力とに基づいて、ステップＳ１４の判断を実行してもよい。
【００８４】
ステップＳ１４の判定がＹＥＳであれば、ステップＳ１２の前段階に戻り、ステップＳ１４の判定がＮＯであれば、警告装置３１２による警告を行う（ステップＳ１５）。ステップＳ１５では、例えば運転席から見える位置に配置された警告灯を点灯させる。
【００８５】
ステップＳ１５の後、モータ３０３の回転が止まっているか、が判断され（ステップＳ１６）、モータ３０３が止まっていれば、ステップ１７に進み、モータ３０３が回転していればステップ１５を繰り返す。
【００８６】
ステップＳ１７では、センサ３０８で計測される回転子１０２の角度データに基づき、永久磁石１０５を着磁位置に移動させる。この位置合わせは、スタータモータ３１８をサーボモータとして機能させることで行う。
【００８７】
次に、コア移動機構３０５を制御してコア１０３を巻線コイル１０３内から外側に移動させ（ステップＳ１８）、一つの巻線コイル１０３を空芯コイルとし、さらにコンデンサ４０４（図８参照）への充電を行う（ステップＳ１９）。ステップＳ１９では、切換スイッチ３０９（図７参照）の操作によって着磁制御装置３１１が選択され、スイッチ４０３がＯＦＦの状態でスイッチ４０５がＯＮにされ、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０１で生成された着磁用の高電圧がコンデンサ４０４に蓄積される。
【００８８】
コンデンサ４０４への充電後、スイッチ４０５をＯＦＦとし、次いでスイッチ４０３（図８参照）をＯＮとすることで、着磁処理（ステップＳ２０）を行なう。ステップＳ２０では、コンデンサ４０４に充電された電力が放出され、着磁用コイルとして機能する巻線コイル１０４にパルス状の高電圧電流が流される。これにより、ピーク値の大きいパルス状の磁界が巻線コイルにおいて生成され、それが永久磁石１０５（図1参照）に加わり、着磁が行なわれる。ステップＳ２０の終了後、ステップＳ２０の着磁処理がＮ回目か、が判断され（ステップＳ２１）、Ｎ回目でなければ、１個の永久磁石１０５分だけ回転子１０２を回転させ、さらにステップＳ１７以下を繰り返し、Ｎ回目であれば処理を終了する（ステップＳ２２）。
【００８９】
ステップＳ２１におけるＮは、回転子１０２に配置された永久磁石１０５の数である。ステップ２１において、全ての永久磁石１０５に対する着磁処理が完了したか否かが判断される。
【００９０】
例えば、永久磁石１０５として希土類系磁石を用いた場合、コンデンサ４０４の容量を２０００μＦ程度、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を２０００Ｖ程度、巻線コイル１０４が永久磁石１０５の表面付近に加える磁界の強さを３Ｔ（テスラ）程度とする条件を採用することができる。
【００９１】
以上説明した処理手順によれば、モータが駆動力を発揮しない状態でエンジンが駆動されて回転している場合に、モータに加わる外力に起因する誘導起電力が検出され、その値に基づいて回転子の永久磁石の磁力が規定の値を超えているかが判断される。そして、磁力が規定の値を超えていない場合、運転者に対する警告が行なわれ、さらにモータの回転が停止し、モータの駆動力による仕事が行なわれなくなった状態であることが判断されると、永久磁石に対する着磁処理が行なわれる。
【００９２】
以下、図１０のフローチャートに示す処理手順を採用した場合における実際の車の使用状態に即した具体例について説明する。たとえば、エンジンを停止させ駐車している状態の車を使用する場合を想定する。まず、車に乗り込み、エンジンキーを所定の差し込み穴に差し込み、さらにエンジンキーを回転させエンジンを始動させると、図１０の処理が開始される。この段階では、ギアのシフトレバーはパーキングの位置にあるので、トルクコンバータ３１７は切断状態にあり、エンジン３０２はアイドリング状態にある。したがって、ステップＳ１２がＹＥＳとなり、モータ３０３に生じる誘導起電力から永久磁石の磁力が間接的に検出され、永久磁石の磁力が弱まっていれば、運転者への警告が行われる。警告を認識した運転者が着磁を行うことを決意し、エンジンキーを回してエンジン３０２停止させれば、モータ３０３の回転も停止し、ステップＳ１６がＹＥＳとなり、永久磁石への着磁が行われる。
【００９３】
また、運転している車を停車させ、エンジンをアイドリング状態にした場合も同様な処理が行わる。仮に回転子の永久磁石が弱まっていれば、警告が発せられ、それを認識した運転者が着磁プロセスへの移行を決意し、安全を確認した上でエンジンを停止させれば、ステップＳ１６がＹＥＳとなり、着磁プロセスに移行する。このように、図１０に例示する処理手順を採用した場合、モータの永久磁石の磁力の劣化を検出し、その結果に基づいて磁力回復処理を適時実行することができる。
【００９４】
図６に示すようなハイブリッド自動車の駆動システムは、薄型のモータ２０２を用いるので、これまでの自動車における部品配置とそれ程大きな違いのない構造とでき、設計コストの低減、基盤部品の共通化、製造ラインの共通化、あるいはメンテナンスのし易さ、といった点で有利となる。他方で、エンジンに極めて近い位置にモータを配置し、しかも冷却に有利とはいえない構造となるので、利用する永久磁石の耐熱性について十分に考慮する必要がある。本実施形態を採用した場合、劣化した磁力の回復処理により、不可逆減磁の悪影響を低減することができるので、図６に示すような構造において、従来よりも強力なモータ、あるいは同一性能であれば、従来よりも小型のモータを利用することができる。
【００９５】
本実施形態において、着磁制御装置３１１は、家庭用ＡＣ電源を利用できる構成とすることもできる。図９は、家庭用ＡＣ電源を利用することができる着磁制御装置３１１の構成を示すブロック図である。図９に示す着磁制御装置３１１は、図８に示す構成に加えて、ＡＣ電流をＤＣ電流に変換する整流回路４０２を備えている。この場合、家庭用ＡＣ電源４０６に図示しない接続ケーブルを用いて図９の着磁制御装置３１１を接続し、エンジン３０２をアイドリング状態にすることで、図１０に示す処理手順が実行される。
【００９６】
３．実施形態２
実施の形態１の変形として、モータ３０３で発生する誘導起電力の値から永久磁石１０５の磁力を判断するのではなく、永久磁石１０５の磁力を直接磁気センサで検出する方法が挙げられる。以下その一例を説明する。この場合、図１０のステップＳ１３において、永久磁石１０５の磁力を磁気センサで直接検出し、そのデータを利用してステップＳ１４を実行する。この場合、固定子１０１に磁気センサ（図示せず）を配置し、それにより永久磁石１０５の磁力を直接検出する。磁気センサとしては、ホール素子、ＭＲ（磁気抵抗）素子が挙げられる。
【００９７】
４．実施形態３
他の実施形態として、減磁した状態を検出するのではなく、モータの使用状態を適当なパラメータを用いて検出し、それに基づいて着磁を行ってもよい。この態様の例としては、モータに熱が加わると想定される状況の時間の累積値やモータの運転時間の累積値をカウントし、その累積値が所定の値を超えた段階で、回復が必要な程度に不可逆減磁が発生している（あるいは発生している可能性が高い）と判断し、着磁を行う例を挙げることができる。以下、この例について説明する。
【００９８】
図１１は、磁力回復処理の他の一例を示すフローチャートである。図１１に示す磁力回復処理は、エンジンが動作している状態において実行される。ここでは、図６および図７に示す構成に適用した場合の例を説明する。この形態では、エンジン３０２の運転を始めると、マイクロコンピュータ３１３内のタイマーが動作し、経過時間をカウントするように設定されている。
【００９９】
図１１に示す処理手順では、エンジンが始動すると、磁力回復処理が開始され（ステップＳ３１）、タイマーがスタートして、そのスタートから所定の時間が経過したか、が判断される（ステップＳ３２）。
【０１００】
ステップＳ３２の判断がＹＥＳであれば、ステップＳ３３に進み、ＮＯであればステップＳ３２の前に戻る。ステップＳ３３では、運転者に対する警告が行われ、さらにモータ３０３の回転が止まっているか、が判断され（ステップ３４）、モータ３０３の回転が止まっていれば、ステップ３５に進み、そうでなければ、ステップＳ３３の前段階に戻る。運転者に対する警告は、例えば音またはランプあるいはディスプレイ表示によって行われる。
【０１０１】
ステップＳ３５では、着磁のための永久磁石の位置決めが行われる。この位置決めは、スタータモータ３１８によって、回転子１０２（図１参照）が僅かに回転させられることによって行われる。この位置決めにより、永久磁石１０５が着磁コイルとして機能する巻線コイル１０４に対向し、永久磁石１０５への着磁が行える状態になる。
【０１０２】
着磁のための位置決めを行ったら、図２に示すコア１０３の移動を行い（ステップＳ３６）、巻線コイル１０４を空芯コイルとする。さらに切り替えスイッチ３０９により着磁制御装置３１４が選択され、図８のスイッチ４０３がＯＦＦ、スイッチ４０５がＯＮとされてコンデンサ４０４にＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が加わり、コンデンサ４０４への充電が行われる（ステップＳ３７）。
【０１０３】
コンデンサ４０４への充電が完了したら、図８のスイッチ４０５をＯＦＦ、４０３をＯＮにして、コンデンサ４０４に充電されていた電力エネルギーを巻線コイル１０４に流し、永久磁石１０５に対する着磁処理を行う（ステップＳ３８）。
【０１０４】
次いで着磁処理がＮ個目か、が判断され（ステップＳ３９）、ＹＥＳならばタイマーのリセットを行い（ステップ４０）、そうでなければステップ３５の前段階に戻り、残りの永久磁石に対する着磁処理を行う。なお、Ｎは回転子１０２に備えられた永久磁石１０５の数である。なお、ステップＳ４０において、タイマーのリセットを行った場合、処理を終了する（ステップ４１）。
【０１０５】
以下、図１１のフローチャートに示す処理手順を採用した場合における実際の車の使用状態に即した具体例について説明する。たとえば、車の運転を所定の時間以上行った段階で、ステップＳ３２がＹＥＳとなり、警告が行われる。この警告を認識した運転者が、事態を認識して着磁を決意し、安全を確認した上で車を停車させ、エンジンを停止させると、ステップＳ３４がＹＥＳとなり、ステップＳ３５以下の着磁のための処理が自動的に行われる。タイマーで計測する経過時間は、モータ３０３が実際に回転している時間の積算値であってもよい。
【０１０６】
５．実施形態４
次に、モータの使用状態を検出する例として、永久磁石に加わる温度の履歴を計測し、そのデータに基づいて、着磁を行う例を説明する。例えば、図示しないサーミスタや熱電対等の温度センサをモータ３０３（図１参照）の固定子１０１に接触させて配置し、近似的に永久磁石１０５の温度を検出する構成とする。そして、この温度センサからのデータをマイクロコンピュータ３１３（図７参照）で処理し、モータ３０３が所定の温度を越えた温度になった場合に、永久磁石１０５が所定の温度を超えた温度になったものと見なし着磁を行うための処理を実行する。
【０１０７】
例えばこの場合、図１１のステップＳ３２において、図１１に記載されている判断内容の代わりに、モータ３０３が所定の温度を超えた温度になったか否か、を判断する。モータ３０３が所定の温度を超えた温度であれば、ステップ３３以下を実行し、そうでなければ、ステップ３２の前段階に戻り、ステップ３２を繰り返す。この場合、モータが所定の温度を超えた温度になった場合に、回転子の永久磁石に回復が必要な程度の不可逆減磁が発生したものと見なし、ステップＳ３３以下を実行する。
【０１０８】
また、温度履歴として、所定の温度以上の状況が維持される時間が所定の時間を超えたか否かを、判断してもよい。また、温度範囲を分割して、各範囲に重み付けを行なった判断基準を設定してもよい。例えば、図１１のステップＳ３２において、以下の内容の判断を行なう。すなわち、Ｔ１＜Ｔ２＜として、永久磁石の温度ＴがＴ１＜Ｔ＜Ｔ２の範囲では、その温度範囲に維持された時間の累積が所定時間を越えた場合に判断をＹＥＳとし、永久磁石の温度ＴがＴ２≦Ｔとなった場合は、その継続時間に関係なく、即判断をＹＥＳとする。
【０１０９】
上記の例では、固定子１０１の温度を検出することで、近似的に永久磁石１０５の温度を検出したと見なしているが、温度センサを配置する場所は、許容できる誤差で永久磁石１０５の温度を検出できるならば、ハウジング１０７等の適当な場所でよい。
【０１１０】
６．実施の形態５
モータの使用状態を検出する例として、モータが消費した消費電力を計測する例を挙げることができる。この場合、ステップＳ３２において、モータ３０３が消費する消費電力が所定の値を超えたか、を判断し、その判断がＹＥＳであれば、ステップＳ３３に進み、そうでなければステップＳ３２を繰り返す処理を行う。この場合、モータ３０３の消費電力によってモータ３０３の使用状態（運転状態）が推し量られ、ある程度の使用（運転）が行われた段階で、回復すべき不可逆減磁が発生している（またはその可能性がある）ものと見なし、ステップＳ３３以下のプロセスに移行する。
【０１１１】
７．実施形態６
本発明の他の実施形態として、自動車の走行距離が所定の値を超えた場合に着磁モードに移行する例を挙げることができる。この場合、図１１のステップＳ３２において、前回の着磁以後の走行距離が所定の値を超えているか、を判断すればよい。
【０１１２】
８．実施形態７
回転子の永久磁石の磁力の低下を検出する方法として、所定の電力を供給してモータを回転させ、その際の発生トルクから永久磁石の劣化状態を判断する方法が挙げられる。以下、この手法を用いた例を説明する。図１２は、磁力回復処理の他の一例を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、図７に示す構成において、センサ３０８が回転トルクを計測可能な機能を有しているものとする。また、図７には図示されていないが、本実施形態においては、駆動制御装置３１０がマイクロコンピュータ３１３によって制御され、またモータ３０３に供給される電力に関するデータが駆動制御装置３１０からマイクロコンピュータ３１３に送られる構成となっている。
【０１１３】
図１２に示す処理手順は、エンジンキーがエンジン始動用の鍵穴に差し込まれている状態において実行される。エンジン始動用の鍵穴にエンジンキーが差し込まれると、磁力回復処理が開始され（ステップＳ５１）、まずモータ３０３の回転が止まっているか、が判断され（ステップＳ５２）、モータ３０３の回転が止まっていればステップＳ５３に進み、そうでなければステップＳ５２の前段階に戻り、ステップＳ５２を繰り返す。ステップＳ５３では、モータ３０３を回転させるための所定の駆動電流が駆動制御装置３１０（図７参照）から供給され、モータ３０３が回転する。次に回転したモータ３０３の駆動トルクがセンサ３０８によって計測される（ステップＳ５４）。
【０１１４】
さらに、計測されたモータ３０３の駆動トルクが規定の値以上であるか、を判断し（ステップＳ５５）、規定の値以上の駆動トルクが得られていれば、モータ３０３の回転子を停止し（ステップＳ６３）、処理を終了させ（ステップＳ６４）、そうでなければステップＳ５６に進む。ステップＳ５６では、運転者に対する警告が行われ、その後にモータ３０３の回転が強制的に停止させられる（ステップＳ５７）。
【０１１５】
そして、着磁のための位置決めを行い（ステップＳ５８）、さらに図１のコア１０３を図２に示すように巻線コイル１０４内から抜き出す（ステップＳ５９）。そして、図７の着磁制御装置３１１に切り替え、さらに図８のコンデンサ４０４への充電を行って（ステップＳ６０）、コンデンサ４０４に充電した電力エネルギーを巻線コイル１０４に流して着磁処理を行う（ステップＳ６１）。
【０１１６】
次いで、着磁処理はＮ回目か、を判断し（ステップＳ６２）、ＹＥＳであれば、処理を終了し（ステップＳ６４）、ＮＯであればステップＳ５８以下を繰り返す。
【０１１７】
この形態では、モータ３０３の永久磁石の磁力が弱くなっているならば、所定の電力を供給した場合の駆動トルクが低下するので、そのことから回転子の永久磁石の磁束密度の低下を検出する。
【０１１８】
以下、図１２のフローチャートに示す処理手順を採用した場合における実際の車の使用状態に即した具体例について説明する。たとえば、車の運転を中断または止めて停車し、エンジンキーを差し込んだ状態で、エンジンキーを回してエンジンを停止させる。すると、ステップＳ５２の判断はＹＥＳとなるので、Ｓ５３〜Ｓ５５のステップが実行され、Ｓ５５の判断がＮＯであれば、警告の後に着磁が行われ、永久磁石の失われた磁力が回復される。
【０１１９】
９．実施形態８
（実施形態８の構成）
本実施形態は、着磁用のコイルを界磁コイルとは別に用意し、着磁の際に回転子を軸方向に移動させた状態で着磁を行う構成に関する。図１３は、着磁機構の概要を示す模式図である。図１３に示す構成は、コア１０３、コア１０３の周りに巻かれた界磁コイルとして機能する巻線コイル１０４、回転子１０２、着磁コイル１２１、回転子１０２を移動させる移動装置１２２を備えている。着磁コイル１２１は、空芯コイルであり、着磁に適した磁力を生成するように巻線数や巻線構造が選択されている。
【０１２０】
運転状態において、回転子１０２の回転軸１０６は、結合装置１１７を介して駆動軸１１６に接続されている。運転状態における回転子の回転は、駆動軸１１６に伝達され、駆動軸１１６を介して所定の仕事が行われる。移動装置１２２の一端には、回転子１０２の回転軸１０６の他端１２３と結合するための凹部１２６が設けられ、また移動装置１２２を回転軸１０６の軸方向に移動させるためのラック（歯竿）１２４を備えている。ピニオン（小歯車）１２５が回転することで、ラック１２４とピニオン１２５との機能により移動装置１２２が移動する。
【０１２１】
結合装置１１７は、回転軸１０６の端部に結合および分離が可能で、しかも結合時には回転軸１０６の回転力を駆動軸１１６に伝える構造となっている。つまり、図１３の状態から、回転子１０２を結合装置１１７から離れる方向に引っ張ると、回転軸１０６が結合装置１１７から外れるが、図１３の状態で回転子１０２が回転すると、駆動軸１１６に回転子１０２の回転力が伝わる構造となっている。
【０１２２】
（実施形態８の動作）
着磁プロセスにおいては、モータの回転が停止した状態で、回転子１０２を微妙に回転させ、永久磁石１０５を着磁に適した位置に移動させる。この回転子１０２の回転は、図示しないサーボモータを用いて行う。
【０１２３】
次に、ピニオン１２５を図示しないモータで時計回りに回転させると、移動装置１２２が回転子１０２に近づく。そして、凹部１２６を回転軸１０６の一端部１２３に嵌め込み、図示しない固定手段により両者を固定し、次いでピニオン１２５を先程とは逆に回転させる。このピニオン１２５の回転に従って、回転軸１０６が結合装置１１７から外れ、回転子１０２は、平行にその回転軸方向に移動して着磁用コイル１２１に近づき、さらに着磁に適した位置に位置合わせされる。
【０１２４】
図１４は、回転子１０２を着磁位置に移動させた状態を示す模式図である。ピニオン１２５を回転させことで、図１４に示すように、回転子１０２を着磁に適した位置に移動させ、その後に着磁コイル１２１にパルス状の高電圧電流を流すことで、永久磁石１０５に対する着磁を行う。着磁が終了したら、移動装置１２２を動作させて、回転子１０２を図１３に示す元の位置に戻し、同時に回転軸１０６を結合装置１１７に結合させる。
【０１２５】
実施形態７の変形として、移動装置１２２の移動にバネを用いる例を挙げられる。図１５は、回転子を移動させる機構の他の例を示す模式図である。この構成においては、回転子１０２を移動させるための移動装置１２２を動かす機構として、バネの反発力を利用する。
【０１２６】
この構成では、移動装置１２２の一部にバネの固定部分１２８が備えられ、そこにバネ１２９の一端が固定され、バネ１２９の他端はモータの筺体に固定された不動部１３１に固定されている。また、固定部分１２８には、ワイヤ１３０の一端が固定され、ワイヤ１３０の他端は、巻取り軸１３２に巻き取られている。巻取り軸１３２は、図示しないモータの筺体に回転自在に固定されている。
【０１２７】
図１５の状態において、バネ１２９は、圧縮されており、反発力が蓄えられた状態となっている。この状態から、図示しないステッピングモータを回転させ、ワイヤ１３０を巻き解く方向に巻取り軸１３２に回転させると、ワイヤ１３０が送り出され、移動装置１２２は、バネ１２９の反発力によって、回転子１０２の方向に移動する。移動装置１２２と回転子１０２とを結合させたら、ワイヤ１３０を巻き上げ、回転子を着磁位置に移動させる。こうして、回転子１０２を移動させ、着磁を行うことができる。
【０１２８】
１０．実施形態９
実施形態１におけるコア移動機構の他の例について説明する。図１６および図１７は、図４に示す巻線コイルのコアを移動させる機構の他の例を示す模式図である。図１６は、ラック−ピニオン機構を採用した例であり、図１７は、バネとワイヤを用いた機構を採用した例である。
【０１２９】
図１６に示す例では、モータのハウジング１０７に回転軸が回転可能な状態で固定されたピニオン１４２と、このピニオン１４２と対になるラック１４１を備えている。ラック１４１は、コア１０３に固定され、ピニオン１４２が回転することで、ラック１４１が直線移動し、それによってコア１０３は、巻線コイル１０４の内部に出入りすることが可能となる。図１６（Ａ）は、コア１０３が巻線コイル１０４の内部に位置した状態であり、図１６（Ｂ）は、コア１０３が巻線コイル１０４の内部から引き出された状態を示す図である。図１６（Ａ）の状態がモータの運転を行う状態であり、図１６（Ｂ）の状態が着磁を行う状態である。つまり、コア１０３を巻線コイル１０４内に挿入することで、巻線コイル１０４を界磁コイルとして機能させ、コア１０３を巻線コイル１０４内から引き出すことで、巻線コイル１０４を着磁コイルとして機能させる。
【０１３０】
図１７に示す例では、コア１０３に一端が固定され、筺体１０７に他端が固定されたバネ１５１と、モータのハウジング１０７に回転軸が回転可能な状態で固定された巻取り軸１５２と、巻取り軸１５２に巻き取られ、一端がコア１０３に固定されたワイヤ１５３を備えている。
【０１３１】
図１７（Ａ）の状態、つまりモータの運転状態では、バネ１５１は、伸び縮みしておらず、反発力を示さない状態に設定されている。図１７（Ａ）の状態から、巻取り軸１５２を回転させ、ワイヤ１５３を巻取り軸１５２に巻き取ると、コア１０３がハウジング１０７側に引っ張られ、巻線コイル１０４内からコア１０３が引き出され、図１７（Ｂ）の状態に移行する。こうして、モータの運転を行う状態（図１７（Ａ））と、着磁を行う状態（図１７（Ｂ））が適時選択される。
【０１３２】
１１．実施形態１０
ブラシレスモータには、回転子の永久磁石と固定子の巻線コイルからなる磁石の数とが一致しない構成も存在する。このような場合における着磁について補足説明を加える。
【０１３３】
図１８は、ブラシレスモータの断面構造の概略を示す断面図である。図１８の構造では、回転子１０２は４つの永久磁石１０５を備え、固定子１０１は巻線コイル１０４を８個備えている。８個の巻線コイル１０４のうち４個は、界磁コイル専用として機能し、そのコア１６１は巻線コイル内に位置するように固定されている。そして、８個の巻線コイル１０４のうち残りの４個は、コア１０３がその内部に出し入れ可能で、コアを入れた状態で界磁コイル、コアを抜いた状態で着磁コイルとして機能する構造となっている。
【０１３４】
着磁においては、着磁コイルとして機能する４個の巻線コイル１０４と４個の永久磁石１０５とを対向させ、コア１０３を抜いた状態で巻線コイル１０４にパルス状の電流を流し、永久磁石１０５に対する着磁を行う。
【０１３５】
１２．実施の形態１１
本実施形態では、回転子に備えた一つの永久磁石に対する着磁を複数回に分けて行う態様を説明する。図１９は、永久磁石としてラジアル磁石を採用した場合におけるブラシレスモータの断面構造の概略を示す断面図である。ラジアル磁石とは、磁束の方向がラジアル方向、つまり磁束が放射状に出ている磁石のことをいう。
【０１３６】
図１９に示す構成は、回転子１０２に４つのラジアル永久磁石１６０を備え、固定子１０１に巻線コイル１０４で構成される８個の界磁コイル備えている。図１９に示す構成では、一つのコア１０３のみが移動可能で、このコアを備えた巻線コイル１０４のみが着磁コイルとしても機能する。他の７個のコア１６２は固定され、この固定されたコア１６２を内部に備えた７個の巻線コイル１０４は、界磁コイルとしてのみ機能する。
【０１３７】
図１９に示す構成では、ラジアル永久磁石１６０が湾曲し、しかもその面積が比較的大きい。そこで、本実施形態では、一つのラジアル永久磁石への着磁を複数回に分けて行う。以下、図１９の場合を例に挙げて説明を加える。この場合、一つのラジアル永久磁石１６０に対して、回転子１０２を３０度ずつ回転させ、３回に分けて着磁を行う。すなわち、まず図１９（Ａ）の状態でラジアル永久磁石１６０の端の部分１６３に対する着磁を行う。次に回転子を時計回りに３０度回転させ、２回目の着磁をラジアル永久磁石１６０の中央部分１６４に対して行う（図１９（Ｂ））。さらに回転子を時計回りに３０度回転させ、３回目の着磁をラジアル永久磁石１６０の他方の端の部分１６５に対して行う（図１９（Ｃ））。こうすることで、湾曲した形状のラジアル永久磁石１６０の全体に対して均一に着磁を施すことができる。
【０１３８】
図１９の例では、着磁コイルが一つである場合の例を示したが、図１８に例示するように、複数の着磁コイルを配置し、複数のラジアル永久磁石に対して同時に上述した分割着磁プロセスを施してもよい。
【０１３９】
本実施形態において、分割した着磁における回転子の３０度ずつの回転は、モータに接続した他のモータによって行えばよい。例えば、全体のシステムとして図６および図７に例示する構成を採用する場合であれば、スタータモータ３１８を利用して回転子の回転を行えばよい。もちろん、回転子を微妙に回転させるための専用のモータを配置してもよい。
【０１４０】
１３．実施形態１２
図１９の例では、一つのラジアル永久磁石に対して一つの着磁コイルを用いているが、一つのラジアル永久磁石に対して複数の着磁コイルを用いて着磁を行ってもよい。図２０は、回転子の位置関係を示す他の模式図である。図２０に示すのは、１つのラジアル永久磁石に対して、２つの着磁コイルを同時に用いて着磁を行う場合の例である。
【０１４１】
図２０に示す態様では、回転子１０２に４個のラジアル永久磁石１６０が配置され、固定子に８個の巻線コイル１０４が配置されている。８個の巻線コイル１０４のうち、２個の巻線コイル１７１と１７２は、コア１０３が抜き差し可能であり、他の６個の巻線コイルはコア１７３がその内部に固定されている。巻線コイル１７１と１７２は、コア１０３を外側に移動させることで、コア１０３が抜かれ、空芯コイルとなる。この空芯コイルの状態が着磁コイルとして使用される。また、巻線コイル１７１と１７２の内部にコア１０３を入れた状態が、界磁コイルとして利用される。
【０１４２】
この態様では、図２０に図示するような位置関係において、ラジアル永久磁石１個に対して、巻線コイル１７１と１７２とを用いて同時に着磁を行うことができる。ラジアル永久磁石は湾曲しているので、その分割数が少ない場合、一つの着磁コイルによる１回の着磁では、全体を着磁することは困難となる。しかし、本態様のように、複数の着磁コイルを同時に用いることで、１回の着磁でより均一性の高い着磁を行うことができる。
【０１４３】
１４．実施形態１３
本発明において、各永久磁石の不可逆減磁の状態を個別に判断し、その上で着磁を行うこともできる。以下、この例を説明する。図１に示す構造のモータにおいて、回転子１０２を外から回転させる場合を考える。この場合、所定の巻線コイル１０４において、その近くを永久磁石１０５が通過すると、当該巻線コイル１０４に誘導電圧が発生する。図２１は、回転子１０２を回転させた場合における回転角と、所定の巻線コイル１０４に発生する誘導電圧との関係を概念的に示す線図である。
【０１４４】
回転速度が一定であるならば、得られる誘導電圧は永久磁石の磁力に比例する。したが磁石の磁力にばらつきがある場合、図２１に示すように、誘導電圧のピークの値にばらつきが生じる。一方、図７のシステムを採用した場合、マイクロコンピュータ３１３には、センサ３０８で計測される回転子１０２の回転角と永久磁石１０５の位置関係に関するデータが保持可能である。したがって、図２１に示すデータから、どの永久磁石がどの程度劣化しているかを判断することができる。そしてこの判断を利用することで、回転子に備えられた永久磁石に対する着磁を個別に行うことができる。
【０１４５】
以下この例の処理手順の一例を説明する。図２２の処理手順は、図６および図７に示す構成において、個別に永久磁石の磁力を検出し、それに基づき個別に永久磁石に対する着磁を行う処理手順の一例を示すフローチャートである。図２２に例示する処理手順は、エンジンキーを差し込んだ状態で実行される。
【０１４６】
磁力回復処理が開始されると（ステップＳ７１）、エンジン３０２がアイドリング状態か、が判断され（ステップＳ７２）、エンジン３０２がアイドリング状態であれば、ステップＳ７３に進み、そうでなければステップＳ７２を繰り返す。なお、エンジン３０２がアイドリング状態であるということは、モータ３０３がエンジン３０２に駆動されて無負荷で空回りしている状態にあるということであり、モータ３０３の任意の巻線コイル１０４には回転子１０２の回転に従う誘導起電力が発生する。
【０１４７】
ステップＳ７３では、特定の一つの巻線コイル１０４からの出力（誘導起電力）と回転子１０２の回転角のデータが計測される。この巻線コイル１０４に発生する誘導起電力と回転子１０２の回転角との関係は、概念的には図２１に示すような関係になる。
【０１４８】
ステップ７３において、所定の巻線コイル１０４に発生する誘導起電力を計測したら、その中のピーク値に規定の値以下のものがないか、を判断する（ステップＳ７４）。誘導起電力のピーク値に規定の値以下のものがある場合、ステップＳ７５に進み、そうでなければステップＳ７２の前段階に戻り、ステップＳ７２を繰り返す。
【０１４９】
ステップＳ７５では、規定の値以下の誘導起電力のピークが得られた回転角を取得し、さらに取得した回転角に対応した永久磁石を特定する（ステップＳ７６）。そして、運転者に対して着磁を行う必要がある旨の警告を行い（ステップＳ７７）、次にモータ３０３が停止しているか、を判断する（ステップＳ７８）。モータ３０３が停止していれば、ステップＳ７９に進み、そうでなければステップ７７の前段階に戻り、ステップ７７の警告を繰り返す。
【０１５０】
ステップＳ７９では、ステップＳ７６で特定した永久磁石への着磁を行うために、回転子１０２の位置決めを行う。この位置決めは、スタータモータ３１８を利用して行う。次いで、巻線コイル１０４を着磁コイルとするためのコア１０３の移動を行い（ステップＳ８０）、さらにコンデンサへの充電を行って（ステップＳ８１）、着磁処理を行う（ステップＳ８２）。
【０１５１】
着磁処理を行った後、ステップＳ７６において特定されていながら、着磁処理を行っていない永久磁石があるか、を判断し（ステップＳ８３）、ＹＥＳであればステップＳ７９の前段階に戻り、ＮＯであれば、着磁処理を終了する（ステップＳ８４）。
【０１５２】
このように、回転子の永久磁石の磁力を固定子側の磁力検出手段で検出し、その値と回転子の角度との関係から、永久磁石の磁力を個別に判定することができる。そしてこの判定結果を利用して、不可逆減磁した永久磁石への着磁を行い、モータの性能を復帰させることができる。
【０１５３】
以下、図２２のフローチャートに示す処理手順を採用した場合における実際の車の使用状態に即した具体例について説明する。例えば、永久磁石１０５（図１参照）に着磁が必要な程度に不可逆減磁が発生している場合を想定する。この状況において、車を運転中に信号等で停止し、ギアをニュートラルに入れると、ステップＳ７２とＳ７４がＹＥＳとなるから、ステップＳ７７までが実行され、運転車に対する着磁推奨の警告が行われる。ステップＳ７２〜Ｓ７７間での処理は、マイクロコンピュータ３１３の機能によって極短時間に行われるので、通常の信号待ち時間等において、何ら問題なく実行される。
【０１５４】
上記警告を認識した運転者が、適当なタイミングを見計らって、例えば、駐停車可能な場所に車を誘導し、そこで車を停車させ、エンジンキーを差したままエンジン３０２を停止させると、ステップＳ７８がＹＥＳとなり、ステップＳ７９以下が実行され、着磁が必要な永久磁石に対する着磁が行われる。こうして、永久磁石１０５の磁力を適時回復することができる。
【０１５５】
本実施形態において、固定子に配置された界磁コイルをセンサコイルとして用いる例を説明したが、別に磁気センサを固定子に配置し、この磁気センサで検出される磁力のデータを利用してもよい。また、一つでも規定のレベル以下の磁力を有する永久磁石を検出した場合に、全ての永久磁石に対して着磁を行うようにしてもよい。
【０１５６】
１５．他の実施形態
本発明において、回転子の界磁コイルのコアを抜かずに、コア入りの界磁コイルを着磁コイルとして用いて着磁を行うこともできる。この場合、図５に示すような関係がある点に留意し、コア入りでも着磁が行えるような永久磁石の材質の選択や着磁条件の選択を行えばよい。
【０１５７】
本発明のブラシレスモータおよびその制御方法は、図６および図７に例示されるシステムへの適用に限定されない。例えば、ハイブリッド自動車の駆動形式として、エンジンとモータが分離されており、エンジンを利用して発電を行い、その発電電力を利用してモータで駆動する形式、あるいはモータのみでの駆動、エンジンのみでの駆動、モータとエンジンの両方を用いた駆動を適時選択する形式、あるいはモータを複数個用いる形式等があるが、そのいずれにも本発明は適用可能である。なお、エンジンとモータを併用したハイブリッド形式の駆動は、自動車に限定されず、バス、トラック、あるいは重機等であってもよい。また、本発明を適用したブラシレスモータは、ハイブリッド自動車以外のシステム、例えば工作機械システム等に利用してもよい。もちろん、適用されるシステムが限定されない汎用モータに本発明を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、不可逆減磁に起因するブラシレスモータの性能低下を抑えることができるので、より耐熱性の高いモータ、あるいはより小型なモータ、あるいはより高出力なモータを得るための技術として利用することができる。これにより、熱的に厳しい環境で使用されるシステムをより高性能化、より小型化できる。例えば、より小型軽量でより高性能なハイブリッド自動車用の駆動システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明を適用したブラシレスモータの構造を示す断面図である。
【図２】本発明を適用したブラシレスモータの構造を示す断面図である。
【図３】本発明を適用したブラシレスモータの構造を示す斜視図である。
【図４】コアの移動機構を示す断面図である。
【図５】巻線コイルにおける磁化電流と磁化の強さとの関係を示す線図である。
【図６】ハイブリッド自動車の駆動システムにおけるエンジン部分の概要を示す横正面図である。
【図７】ハイブリッド自動車の駆動システムの概要を示すブロック図である。
【図８】着磁制御装置の概要を示すブロック図である。
【図９】着磁制御装置の概要を示すブロック図である。
【図１０】磁力回復処理の手順例を示すフローチャートである。
【図１１】磁力回復処理の手順例を示すフローチャートである。
【図１２】磁力回復処理の手順例を示すフローチャートである。
【図１３】回転子の移動機構の概要を示す断面図である。
【図１４】回転子の移動機構の概要を示す断面図である。
【図１５】回転子の移動機構の概要を示す断面図である。
【図１６】コアの移動機構の概要を示す断面図である。
【図１７】コアの移動機構の概要を示す断面図である。
【図１８】回転子の位置関係を示す断面図である。
【図１９】回転子の位置関係を示す断面図である。
【図２０】本発明を適用したブラシレスモータの構造を示す断面図である。
【図２１】回転子の回転により固定子の検出コイルに発生する誘導起電力の波形を示す線図である。
【図２２】着磁処理の手順例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６０】
１０１…固定子（ステータ）、１０２…回転子（ロータ）、１０３…コア、１０４…巻線コイル、１０５…永久磁石、１０６…回転軸、１０７…ハウジング、１０８…シリンダ、１１６…駆動軸、１１７…結合装置、１２１…着磁コイル、１２２…移動装置、１２３…回転軸１０６の他端、１２４…ラック、１２５…ピニオン、１２６…凹部、１２８…バネの固定部分、１２９…バネ、１３０…ワイヤ、１３１…筺体に固定された不動部、１３２…巻取り軸、１４１…ラック、１４２…ピニオン、１５１…バネ、１５２…巻取り軸、１５３…ワイヤ、１６０…ラジアル永久磁石、１６１…固定されたコア、１６２…固定されたコア、１６３…ラジアル永久磁石の一部分、１６４…ラジアル永久磁石の一部分、１６５…ラジアル永久磁石の一部分、１７１…巻線コイル、１７２…巻線コイル、１７３…固定されたコア、３０１…ハイブリッド自動車、３０２…エンジン、３０３…モータ、３０４…変速機、３０５…コア移動機構、３０６…車軸、３０７…車輪、３０８…センサ、３０９…切り替えスイッチ、３１０…駆動制御装置、３１１…着磁制御装置、３１２…警告装置、３１３…マイクロコンピュータ、３１４…バッテリー、３１７…トルクコンバータ、３１８…スタータモータ、４０１…ＤＣ／ＤＣコンバータ、４０２…整流回路、４０３…スイッチ、４０４…コンデンサ、４０５…スイッチ、４０６…交流電源。
【図１】
2005117867.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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