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公開番号2025065689
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2023175069
出願日2023-10-10
発明の名称モータ制御装置
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類H02K 21/14 20060101AFI20250415BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】永久磁石を備えたロータ部と、永久磁石を備えないロータ部とが軸方向に並設されたロータの軸方向への移動に要する力を小さくして移動機構の小型化を図る。
【解決手段】モータ制御装置は、第1ロータ部111の外周面とステータ100の内周面とを対向させてモータMを運転している状態で、ロータ110が、第2ロータ部112の外周面をステータ100の内周面と対向させる位置へ切り替えられるのに先立って、第1ロータ部111の磁極とステータ100の磁極とが周方向について一致するようにステータ100を制御する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
永久磁石を備えた第１ロータ部と永久磁石を備えていない第２ロータ部とが軸方向に並設されることによって一体化されたロータと、当該ロータの外周面を囲むように配置されたステータとを備えるとともに前記ロータが前記ステータに対して軸方向に相対移動可能に構成されたモータを制御するモータ制御装置であって、
前記第１ロータ部の外周面と前記ステータの内周面とを対向させて前記モータを運転している状態で、前記ロータが、前記第２ロータ部の外周面を前記ステータの内周面と対向させる位置へ切り替えられるのに先立って、前記第１ロータ部の磁極と前記ステータの磁極とが周方向について一致するように当該ステータが有する電磁石を制御する制御部を備えている、モータ制御装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記ロータを軸方向へ移動させることにより、前記第１ロータ部の外周面と前記ステータの内周面とが対向する第１位置から前記第２ロータ部の外周面と前記ステータの内周面とが対向する第２位置への切り替え、及び前記第２位置から前記第１位置への切り替えを実行する切替操作部と、
前記第１ロータ部の前記永久磁石の温度状態を検出する温度検出部とをさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出部で検出された前記永久磁石の温度状態が所定温度以上のときには、前記ロータの前記第２位置から前記第１位置への切り替えを禁止するように前記切替操作部を制御する、モータ制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記ロータを軸方向へ移動させることにより、前記第１ロータ部の外周面と前記ステータの内周面とが対向する第１位置から前記第２ロータ部の外周面と前記ステータの内周面とが対向する第２位置への切り替え、及び前記第２位置から前記第１位置への切り替えを実行する切替操作部と、
前記モータに電力を供給するバッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出部とをさらに備え、
前記制御部は、前記蓄電量検出部で検出された前記バッテリの蓄電量が所定量以上のときには、前記ロータの前記第２位置から前記第１位置への切り替えを禁止するように前記切替操作部を制御する、モータ制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
ユーザから入力された切替操作に伴って、前記第１ロータ部の外周面と前記ステータの内周面とが対向する第１位置から前記第２ロータ部の外周面と前記ステータの内周面とが対向する第２位置への切り替え、及び前記第２位置から前記第１位置への切り替え操作を行う切替操作部をさらに備え、
前記制御部は、前記切替操作部による切替操作に先立って、前記第１ロータ部の磁極と前記ステータの磁極とが周方向について一致するように当該ステータが有する電磁石を制御する、モータ制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば電気自動車等に搭載可能なモータ制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、永久磁石を備えたロータ部と永久磁石を備えないロータ部とが軸方向に並設されることによって一体化されたロータを、１つのステータによって回転させるようにしたモータが開示されている。特許文献１のモータでは、ステータとロータとの軸方向の相対位置関係をロータの回転速度に応じた油圧によって変えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１２５２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のモータの場合、永久磁石を備えたロータ部の外周面がステータの内周面と対向するようにロータの軸方向位置を決定した状態では、永久磁石を備えたロータ部による回転力が得られる一方、永久磁石を備えないロータ部の外周面がステータの内周面と対向するようにロータの軸方向位置を決定した状態では、永久磁石を備えないロータ部による回転力が得られるので、モータのトルク特性や回転特性、消費電力を含む諸特性をロータの軸方向位置によって変えることができるという利点がある。
【０００５】
しかしながら、例えば永久磁石を備えたロータ部の外周面がステータの内周面と対向するようにロータの軸方向位置が決定されている状態では、ロータ部の永久磁石とステータとの間に作用している磁力が互いに吸引力として作用することになるので、ロータを軸方向に移動させようとすると、その吸引力に抗する軸方向の力をロータに作用させる必要がある。このとき、例えば電気自動車等で用いられる高出力のモータではロータ部の永久磁石とステータとの間の吸引力が強力なので、ロータを軸方向に移動させるために大きな力が必要になる。この大きな力をどのようにして確保するかが問題になるとともに、大きな力を発生させるためには大がかりな移動機構が必要になる。
【０００６】
本開示は、かかる点に鑑みたものであり、その目的とするところは、永久磁石を備えたロータ部と、永久磁石を備えないロータ部とが軸方向に並設されたロータの軸方向への移動に要する力を小さくして移動機構の小型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示の第１の側面では、永久磁石を備えた第１ロータ部と永久磁石を備えていない第２ロータ部とが軸方向に並設されることによって一体化されたロータと、当該ロータの外周面を囲むように配置されたステータとを備えるとともに前記ロータが前記ステータに対して軸方向に相対移動可能に構成されたモータを制御するモータ制御装置を前提とすることができる。
【０００８】
モータ制御装置は、前記第１ロータ部の外周面と前記ステータの内周面とを対向させて前記モータを運転している状態で、前記ロータが、前記第２ロータ部の外周面を前記ステータの内周面と対向させる位置へ切り替えられるのに先立って、前記第１ロータ部の磁極と前記ステータの磁極とが周方向について一致するように当該ステータが有する電磁石を制御する制御部を備えている。
【０００９】
この構成によれば、永久磁石を備えた第１ロータ部の外周面とステータの内周面とを対向させてモータを運転している状態では、高トルクの発生が可能になる。永久磁石を備えた第１ロータ部の場合、モータの回転速度が高まることに比例して誘起電圧が上昇して支配的になると、モータに流すことのできる電流が少なくなることがある。一方、永久磁石を備えていない第２ロータ部の外周面がステータの内周面と対向した状態では第１ロータに比べて高速回転が可能になる。つまり、ロータを移動させることによりトルク特性や回転特性を変化させることが可能になる。
【００１０】
永久磁石を備えた第１ロータ部の外周面とステータの内周面とを対向させてモータを運転している状態では、第１ロータ部の永久磁石とステータとの間に作用している磁力が互いに吸引力として作用しているため、そのままでロータを軸方向に移動させようとすると大きな力が必要になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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