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公開番号2025086189
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2023200089
出願日2023-11-27
発明の名称駆動装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H02P 5/747 20060101AFI20250530BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】本明細書は、2モータ/2インバータ駆動装置をデュアルインバータとしても利用できるように改良し、適用範囲の広い駆動装置を提供する。
【解決手段】本明細書が開示する駆動装置は、第1ステータコイルを備える第1モータ、第2ステータコイルを備える第2モータ、第1インバータ、第2インバータ、切替スイッチ、遮断スイッチ、コントローラを備える。第1インバータは第1ステータコイルに接続されており、第2インバータは第2ステータコイルに接続されている。切替スイッチは、第1ステータコイルを中性点と第2インバータのいずれか一方に接続する。遮断スイッチは、第2ステータコイルを第2インバータから切り離す。コントローラは、第1ステータコイルを第2インバータに接続するとともに遮断スイッチを開くデュアルモードと、第1ステータコイルを中性点に接続するシングルモードとを切り替えることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１ステータコイルを備えている第１モータと、
第２ステータコイルを備えている第２モータと、
前記第１ステータコイルに接続されている第１インバータと、
前記第２ステータコイルに接続されている第２インバータと、
前記第１ステータコイルを中性点と前記第２インバータのいずれか一方に接続する切替スイッチと、
前記第２ステータコイルを前記第２インバータから切り離す遮断スイッチと、
前記切替スイッチと前記遮断スイッチを制御するコントローラと、
を備えており、
前記コントローラは、前記切替スイッチによって前記第１ステータコイルを前記第２インバータに接続するとともに前記遮断スイッチを開くデュアルモードと、前記切替スイッチによって前記第１ステータコイルを前記中性点に接続するシングルモードとを切り替える、駆動装置。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
前記第１ステータコイルは直列に接続されている第１サブコイルと第２サブコイルを含んでおり、
前記切替スイッチは、前記第１サブコイルと前記第２サブコイルの中間点を前記中性点に接続する、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
エンジンとプラネタリギアをさらに備えており、
前記プラネタリギアのリングギアに前記第１モータが連結されており、
前記プラネタリギアのサンギアに前記第２モータが連結されており、
前記プラネタリギアのキャリアに前記エンジンが連結されている、
請求項１または２に記載の駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、２個のモータと２個のインバータを含んでいる駆動装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
１個のモータに２個のインバータを接続したオープン巻線型のモータが知られている。オープン巻線型のモータのステータコイルの一端が第１インバータに接続され、他端が第２インバータに接続される。１個のオープン巻線型のモータに２個のインバータを接続した駆動装置は、デュアルインバータタイプと呼ばれることがある。デュアルインバータタイプは、１個のインバータを用いる駆動装置に対してステータコイルに印加する電圧を高くすることができる。デュアルインバータタイプは、高利用効率で高トルクを出力することができる。ここで、高利用効率とは、電力損失が低いことを意味する。特許文献１に、デュアルインバータタイプの駆動装置が例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－２５６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気自動車やハイブリッド車では、２個のモータと、それぞれのモータに接続されている２個のインバータを備える駆動装置（２モータ／２インバータ駆動装置）が知られている。従来の２モータ／２インバータ駆動装置では、それぞれのインバータがそれぞれのモータを独立に駆動する。例えば、第１モータと第１インバータが前輪を駆動し、第２モータと第２インバータが後輪を駆動する。
【０００５】
本明細書は、２モータ／２インバータ駆動装置をデュアルインバータとしても利用できるように改良し、適用範囲の広い駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する駆動装置は、第１ステータコイルを備えている第１モータ、第２ステータコイルを備えている第２モータ、第１インバータ、第２インバータ、切替スイッチ、遮断スイッチ、コントローラを備える。第１インバータは第１ステータコイルに接続されており、第２インバータは第２ステータコイルに接続されている。切替スイッチは、第１ステータコイルを中性点と第２インバータのいずれか一方に接続する。遮断スイッチは、第２ステータコイルを第２インバータから切り離すことができる。コントローラは切替スイッチと遮断スイッチを制御する。コントローラは、切替スイッチによって第１ステータコイルを第２インバータに接続するとともに遮断スイッチを開くデュアルモードと、切替スイッチによって第１ステータコイルを中性点に接続するシングルモードとを切り替えることができる。なお、シングルモードの際、遮断スイッチは開でも閉でもどちらでもよい。
【０００７】
シングルモードでは、コントローラ４０は第１モータ（第１インバータ）と第２モータ（第２インバータ）を個別に制御することができる。シングルモードは、従来の２モータ／２インバータタイプの駆動装置に対応する。デュアルモードでは、第１インバータと第２インバータが第１モータのステータコイルに接続される。このとき、駆動装置はデュアルインバータタイプの駆動装置として利用できる。デュアルモードでは、第１モータから高いトルクを得ることができる。本明細書が開示する技術は、２モータ／２インバータタイプとデュアルインバータタイプのいずれにも使える駆動装置を実現できる。本明細書が開示する駆動装置は適用範囲が広い。別言すれば、本明細書が開示する駆動装置は電力利用効率がよい。
【０００８】
第１モータの第１ステータコイルは、直列に接続されている第１サブコイルと第２サブコイルを含んでいてもよい。この場合、切替スイッチは、第１サブコイルと第２サブコイルの中間点を中性点に接続するように構成されているとよい。なお、第１ステータコイルを第２インバータに接続する場合は、第１サブコイルと第２サブコイルの直列接続体の端を第２インバータに接続する。デュアルモードでは、第１サブコイルと第２サブコイルが利用され、シングルモードでは第１サブコイルのみが利用される。デュアルモードでは高いトルクが得られる。シングルモードでは使用されるコイルの巻回数が少なるなるので第１モータのインダクタンスが小さくなり、結果、高回転域での損失が小さくなる。
【０００９】
本明細書が開示する駆動装置は、さらに、エンジンとプラネタリギアを備えていてもよい。プラネタリギアのリングギアに第１モータが連結され、プラネタリギアのサンギアに第２モータが連結される。プラネタリギアのキャリアにエンジンが連結される。デュアルモードを選択し、エンジンを停止すれば、ＥＶモードで高いトルクが得られる。シングルモードを選択し、エンジンと第２モータを停止すれば、出力トルクは低いが、高い利用効率が得られる。シングルモードを選択し、エンジンを作動させ第１モータと第２モータを作動させると従来のハイブリッドシステムと等価になる。
【００１０】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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