DE102007033801B4

DE102007033801B4 - Steuerung für Motor

Info

Publication number: DE102007033801B4
Application number: DE102007033801A
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Wako Atarashi; Kazuyuki Wako Iwata
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: JP4754428B2; JP2008029123A; US20080019855A1; DE102007033801A1; US7605551B2

Abstract

Steuerung (50) für einen Motor (1), der einen ersten Rotor (3) und einen zweiten Rotor (4) hat, welcher Felder durch Permanentmagnete (6, 8) erzeugt, und eine Abgabewelle (2), welche gemeinsam mit dem ersten Rotor (3) der beiden Rotoren (3, 4) gedreht werden kann, wobei die beiden Rotoren (3, 4) und die Abgabewelle (2) koaxial vorgesehen sind, wobei der zweite Rotor (4) so vorgesehen ist, dass der zweite Rotor (4) in Bezug auf den ersten Rotor (3) mit Hilfe einer Hydraulikeinheit (30, 24, 25) relativ gedreht werden kam und die Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren (3, 4) durch die Relativdrehung des zweiten Rotors (4) geändert wird, um so die Intensität eines resultierenden Felds zu ändern, welche durch Kombinieren der Felder der Permanentmagnete (6, 8) der Rotoren (3, 4) erlangt wird, wobei die Steuerung (50) für einen Motor (1) umfasst:
eine Phasendifferenz-Änderungsansteuerungseinrichtung (23), welche eine Hydraulikkammer (24, 25) hat, deren Volumen...

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für einen Motor, der zwei Rotore hat, die individuell Felder durch Permanentmagnete erzeugen und der zulässt, dass eine Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren geändert werden kann.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bei einem Permanentmagnetmotor ist durch den Stand der Technik ein Motor mit einer Doppelrotorkonstruktion bekannt, bei dem jeder der beiden Rotoren, die koaxial angeordnet sind, Permanentmagneten hat, welche Felder erzeugen (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP 2002-204541 A (anschließend als Patentdokument 1 bezeichnet)). Bei dieser Motorart können die beiden Rotoren relativ um ihre Achsen gedreht werden. Die Relativdrehung erlaubt, dass eine Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren geändert werden kann. Das Ändern der Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren ermöglicht es außerdem, die Intensität eines resultierenden Felds zu ändern (die Größe des Magnetflusses), welches durch Kombinieren der Felder erlangt wird, welche durch die Permanentmagnete des Rotors erzeugt werden.
Der Motor, der im oben genannten Patentdokument 1 offenbart ist, ist so aufgebaut, dass sich die Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren gemäß der Drehgeschwindigkeit des Motors mechanisch ändert. Insbesondere sind die beiden Rotoren über das Zwischenglied eines Teils verbunden, welches in der radialen Richtung des Motors versetzt ist, wenn der Motor einer Zentrifugalkraft unterworfen ist. Einer der beiden Rotoren ist so aufgebaut, dass er integriert mit einer Abgabewelle drehen kann, welche das erzeugte Drehmoment des Motors an eine externe Quelle abgibt. Außerdem ist der andere Rotor so aufgebaut, dass, da das oben genannte Teil versetzt ist, der andere Rotor relativ in Bezug auf den anderen Rotor dreht, der integriert mit der Abgabewelle drehen kann, wodurch die Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren geändert wird. In diesem Fall sind die Permanentmagnete der Ro tore so angeordnet, dass, wenn der Motor in einem Haltezustand ist, die Magnetpole, d. h., die Magnetflüsse der Permanentmagnete, welche in den beiden Rotoren vorgesehen sind, in der gleichen Richtung orientiert sind, wodurch bewirkt wird, dass ein resultierendes Feld der Permanentmagneten eine höchste Intensität bereitstellt. Da die Drehgeschwindigkeit des Motors ansteigt, ändert sich die Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren aufgrund einer Zentrifugalkraft, und die Intensität des resultierenden Felds der Permanentmagnete der beiden Rotore nimmt ab.
Wie oben beschrieben kann bei dem Motor, wo die Intensität eines resultierenden Felds der Permanentmagnete der beiden Rotore geändert werden kann, ein erweiterter Betriebsbereich des Motors und ein höherer Energiewirkungsgrad des Motors effektiv erreicht werden, indem das resultierende Feld passend geändert wird.
Bei dem im oben offenbarten Patentdokument 1 Motor wird jedoch die Phasendifferenz zwischen den Rotoren lediglich mechanisch gemäß der Drehgeschwindigkeit der Abgabewelle geändert, wodurch es schwierig wird, eine detaillierte Steuerung zu erlangen. Daher war es schwierig, den Betriebsbereich des Motors effektiv zu erweitern oder den Energiewirkungsgrad des Motors effektiv zu verbessern.
Folglich hat die Anmelderin einen Versuch gemacht, die Phasendifferenz zwischen den Rotoren aktiv zu steuern, indem beispielsweise eine hydraulische Einrichtung verwendet wird. Beispielsweise wird eine hydraulische Kammer, deren Volumen sich ändert, wenn ein zweiter Rotor sich relativ dreht, vorher erzeugt, und der zweite Rotor wird relativ zum ersten Rotor durch den Druck des Hydrauliköls gedreht, welches in der Hydraulikkammer geladen ist.
Die Verwendung der Hydraulikeinrichtung ermöglicht es, die Phasendifferenz zwischen den Rotoren auf eine gewünschte Phasendifferenz zu steuern, indem der Druck in der Hydraulikkammer eingestellt wird. Folglich kann die Intensität eines resultierenden Felds der beiden Rotoren auf eine gewünschte Intensität gesteuert werden.
Allgemein muss jedoch die Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren nicht häufig geändert werden, und sie wird beibehalten, so dass sie in vielen Fällen konstant ist. Aus diesem Grund besteht die Neigung, dass sich Schlamm in der Hydraulikkammer bildet. Dieser angesammelte Schlamm kann ein Fehlverhalten des Mechanismus zum Ändern der Phasendifferenz zwischen den Rotoren verursachen. Ein Beispiel des Fehlverhaltens ist eine nichtgleichmäßige Drehung des anderen Rotors der beiden Rotoren relativ zum Rotor, der mit der Abgabewelle integriert gedreht werden kann. Folglich bestand ein Wunsch nach Maßnahmen, um den Schlamm wenn notwendig zu entfernen.
JP 2004072978 A zeigt einen Elektromotor mit zwei Rotoren, die relativ zueinander drehbar sind, Permamentmagneten sowie Hydraulikkammern. Die Rotorphasendifferenz der konzentrischen Rotoren des Synchronmotors wird dabei mit einer Statorwicklung zur Einstellung des Magnetfeldes mittels Hydraulikansteuerung verändert.
DE 10243222 A1 behandelt eine Überwachung und Kompensation von schwächer werdenden Dauermagneten auf Grund von Entmagnetisierung. Die Dauermagnete können sich dabei zufällig entmagnetisieren und einen Qualitätsverlust erleiden oder sich über die Zeit auf Grund von Temperatur, Stromwelligkeit, Leistungswelligkeiten, Schwingungen und Altern entmagnetisieren.
Überblick über die Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den oben beschriebenen Hintergrund getätigt, und es ist Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung für einen Motor bereitzustellen, die es ermöglicht, eine Hydraulikkammer wenn notwendig zu reinigen, welche einen Hydraulikdruck erzeugt, der eine Phasendifferenz zwischen zwei Rotoren ändert, wodurch eingeschränkt wird, dass sich Schlamm in der Hydraulikkammer ansammelt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht weiter darin, eine Steuerung für einen Motor bereitzustellen, welche es ermöglicht, einen erforderlichen Betrieb des Motors durchzuführen, während das Reinigen ausgeführt wird.
Zu diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Steuerung für einen Motor bereitgestellt, die einen ersten Rotor und einen zweiten Rotor hat, welcher Felder durch Permanentmagnete erzeugt, und eine Abgabewelle, welche gemeinsam mit dem ersten Rotor der beiden Rotoren gedreht werden kann, wobei die beiden Rotoren und die Abgabewelle koaxial vorgesehen sind, wobei der zweite Rotor so vorgesehen ist, dass der zweite Rotor in Bezug auf den ersten Rotor mit Hilfe einer Hydraulikeinheit relativ gedreht werden kann und die Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren durch die Relativdrehung des zweiten Rotors geändert wird, um so die Intensität eines resultierenden Felds zu ändern, welche durch Kombinieren der Felder der Permanentmagnete der Rotoren erlangt wird, wobei die Steuerung für einen Motor umfasst: eine Phasendifferenz-Änderungsansteuerungseinrichtung, welche eine Hydraulikkammer hat, deren Volumen sich ändert, wenn der zweite Rotor sich relativ dreht, und welche bewirkt, dass der zweite Rotor relativ zum ersten Rotor dreht, durch einen Druck eines Hydrauliköls, welches in die Hydraulikkammer geladen ist; wobei die Steuerung für einen Motor ferner umfasst: eine Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungseinrichtung, welche auf Basis zumindest eines von der Drehgeschwindigkeit der Abgabewelle des Motors und der Betriebszeit des Motors bestimmt, ob die Hydraulikkammer gereinigt werden muss; und eine Reinigungsphasen-Differenzsteuereinrichtung, welche die Phasendifferenz-Änderungsansteuerungseinrichtung so steuert, dass der zweite Rotor relativ in einer Vorwärts- und einer Rückwärtsrichtung abwechselnd in Bezug auf den ersten Rotor in dem Fall dreht, wo die Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass Reinigung notwendig ist, wobei durch die Vorwärts-/Rückwärts-Drehung des zweiten Rotors abwechselnd das Hydrauliköl in die Hydraulikkammer hinein und aus der Hydraulikkammer heraus gefördert wird, wodurch der angesammelte Schlamm aus der Hydraulikkammer befördert wird, um die Hydraulikkammer bei Fortsetzung des gewünschten Betriebes des Motors zu reinigen. (ein erstes Merkmal der Erfindung).
Gemäß dem ersten Merkmal der Erfindung ist die Phasendifferenz-Änderungsansteuerung vorgesehen, so dass die Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren auf eine gewünschte Phasendifferenz über das Zwischenglied der Phasendifferenz-Änderungsansteuerung gesteuert werden kann. Wenn das Reinigungsbenötigungs-Bestimmungsorgan bestimmt, dass die Hydraulikkammer gereinigt werden muss, steuert die Reinigungsphasen-Differenzsteuerung die Phasendifferenz-Änderungsansteuerung, um den zweiten Rotor in der Vorwärtsrichtung und in der Umkehrrichtung abwechselnd in Bezug auf den ersten Rotor relativ zu drehen (anschließend kann der relative Drehbetrieb des zweiten Rotors als ”Vorwärts-/Rückwärts-Alternativdrehung” bezeichnet werden). In diesem Zeitpunkt liefert die Vorwärts-/Rückwärts-Alternativdrehung des zweiten Rotors abwechselnd das Hydrauliköl in die Hydraulikkammer und entlädt das Hydrauliköl von der Hydraulikkammer, wodurch das Volumen der Hydraulikkammer expandiert und zusammengezogen wird. Dies ermöglicht es, dass Schlamm in der Hydraulikkammer aus der Hydraulikkammer fließt, wodurch eingeschränkt wird, dass der Schlamm sich in der Hydraulikkammer aufbaut.
Bei dem oben genannten ersten Merkmal der Erfindung bewirkt das Steuern der Phasendifferenz-Änderungsansteuerung durch die Reinigungsphasen-Differenzsteuerung, d. h., die abwechselnde Vorwärts-/Umkehrdrehung des zweiten Rotors, dass sich die Intensität des resultierenden Felds der Permanentmagneten der beiden Rotore sich in einer vibrierenden Weise ändert. Es ist daher wünschenswert, die wechselnde Vorwärts-/Rückwärts-Drehung des zweiten Rotors zum Reinigen der Hydraulikkammer so auszuführen, dass die sich ändernde Intensität des resultierenden Felds einen Betriebszustand des erzeugten Drehmoments oder dgl. des Motors nicht beeinträchtigt.
In diesem Fall weist beispielsweise die Reinigungsphasen-Differenzsteuerung eine erste Betriebszustands-Bestimmungseinrichtung auf, welche in dem Fall einer durch die Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungseinrichtung festgestellten notwendigen Reinigung ermittelt, ob ein Betriebszustand des Motors äquivalent zu einem Betriebszustand ist, bei dem vorausgesetzt wird, dass die Erregung eines Ankers des Motors unterbrochen wurde, und in dem Fall, indem die erste Betriebszustands-Bestimmungseinrichtung ein vorgegebenes Bestimmungsergebnis zeigt, die Reinigungsphasen-Differenzsteuereinrichtung die Phasendifferenz-Änderungsansteuerungseinrichtung so steuert, um relativ den zweiten Rotor in der Vorwärtsrichtung und der Umkehrrichtung abwechselnd in Bezug auf den ersten Rotor zu drehen, während eine Erregungsschaltung des Ankers gesteuert wird, um die Erregung des Ankers des Motors zu unterbrechen. (ein zweites Merkmal der Erfindung).
Gemäß dem zweiten Merkmal der Erfindung wird, wenn die Hydraulikkammer gereinigt werden soll, wenn der Betriebszustand des Motors äquivalent dem Betriebszustand in dem Fall ist, wo angenommen wird, dass die Erregung des Ankers des Motors unterbrochen ist, die Erregung des Ankers des Motors unterbrochen, während die abwechselnde Vorwärts-/Rückwärts-Drehung des zweiten Rotors ausgeführt wird. In diesem Fall beeinträchtigen in dem Zustand, wo die Erregung unterbrochen wurde, Schwankungen des resultierenden Felds, welches der abwechselnden Vorwärts-/Rückwärts-Drehung des zweiten Rotors zuzuordnen ist, nicht den Betriebszustand des Motors. Somit kann die Hydraulikkammer gereinigt werden, indem die abwechselnde Vorwärts-/Rückwärts-Drehung des zweiten Rotors ausgeführt wird, während der Motor in einem passenden Betriebszustand im Wesentlichen gehalten wird.
Bei dem zweiten Merkmal der Erfindung wird, wenn beispielsweise eine Invertierschaltung als Erregungsschaltung verwendet wird, die Erregung des Ankers unterbrochen, wobei alle Steuerelemente, nämlich Schaltelemente der Invertierschaltung unterbrochen werden.
Der Betriebszustand, der dem Betriebszustand äquivalent ist, bei dem die Erregung des Ankers des Motors unterbrochen wurde, bezieht sich auf einen Betriebszustand, bei dem ein erforderliches Drehmoment des Motors gleich null ist und die Drehgeschwindigkeit der Abgabewelle des Motors eine niedrige Geschwindigkeit eines vorher festgelegten Werts oder niedriger ist. Außerdem weist beispielsweise die Reinigungsphasen-Differenzsteuerung ein zweites Betriebszustands-Bestimmungsorgan auf, welche in dem Fall einer durch die Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungseinrichtung festgestellten notwendigen Reinigung ermittelt, ob ein Betriebszustand des Motors äquivalent zu einem Betriebszustand ist, bei dem vorausgesetzt wird, dass ein Anker des Motors kurzgeschlossen wurde, und in dem Fall, indem die zweite Betriebszustands-Bestimmungseinrichtung ein vorgegebenes Bestimmungsergebnis zeigt, die Reinigungsphasen-Differenzsteuereinrichtung die Phasendifferenz-Änderungsansteuerung so steuert, um relativ den zweiten Rotor in der Vorwärtsrichtung und der Umkehrrichtung abwechselnd in Bezug auf den ersten Rotor zu drehen, während die Erregungsschaltung des Ankers gesteuert wird, um den Anker des Motors kurzzuschließen. (ein drittes Merkmal der Erfindung).
Gemäß dem dritten Merkmal der Erfindung ist, wenn die Hydraulikkammer gereinigt werden muss, wenn der Betriebszustand des Motors äquivalent dem Betriebszustand ist, bei dem angenommen wird, dass der Anker des Motors kurzgeschlossen wurde, der Anker des Motors kurzgeschlossen, während die abwechselnde Vorwärts-/Umkehrdrehung des zweiten Rotors ausgeführt wird. Das Kurzschließen der Anker bedeutet einen Kurzschluss der paarweise angeordneten Anschlüsse, an welche Spannungen angelegt werden, einer Wicklung des Ankers (oder einer Wicklung jeder Phase für einen Anker mehrerer Phasen). In diesem Fall beeinträchtigten in dem Zustand, wo der Anker kurzgeschlossen wurde, Schwankungen im resultierenden Feld, welche der abwechselnden Vorwärts-/Umkehrdrehung des zweiten Rotors zuzuschreiben sind, nicht den Betriebszustand des Motors. Somit kann die Hydraulikkammer gereinigt werden, indem die abwechselnde Vorwärts-/Umkehrdrehung des zweiten Rotors ausgeführt wird, wobei der Motor im Wesentlichen in einem passenden Betriebszustand gehalten wird.
Bei dem dritten Merkmal der Erfindung wird, wenn beispielsweise eine Inverterschaltung als Erregungsschaltung verwendet wird, die Erregung des Ankers unterbrochen, indem alle Steuerelemente eingeschaltet werden, nämlich Schaltelemente von zumindest einem eines oberen Zweigs und eines unteren Zweigs der Inverterschaltung.
Der Betriebszustand, der äquivalent dem Betriebszustand ist, wo angenommen wird, dass der Anker des Motors kurzgeschlossen wurde, bezieht sich auf einen Betriebszustand, bei dem ein erforderliches Drehmoment des Motors ein vorher festgelegtes regeneratives Drehmoment ist (vorzugsweise ein Betriebszustand in einem Hochgeschwindigkeitsbereich, bei dem eine Drehgeschwindigkeit der Abgabewelle eines Motors ein vorher festgelegter Wert ist oder mehr).
Zusätzlich kann das dritte Merkmal der Erfindung mit dem zweiten Merkmal der Erfindung kombiniert werden.
Außerdem kann die Steuerung für einen Motor eine Erregungssteuerung aufweisen, welche außerdem eine Erregungssteuereinrichtung umfasst, wobei die Erregungssteuereinrichtung eine Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren, oder einen Wert eines charakteristischen Parameters des Motors schätzt oder ermittelt, wobei der Wert eine vorbestimmte Korrelation mit der Phasendifferenz hat, und die Erregungssteuereinrichtung unter Verwendung der Phasendifferenz oder des geschätzten oder ermittelten Werts des charakteristischen Parameters den Erregungsstrom zu einem Anker des Motors steuert, während zumindest die Reinigungsphasen-Differenzsteuereinrichtung die Phasendifferenz-Änderungsansteuerungseinrichtung steuert, um den zweiten Rotor in der Vorwärtsrichtung oder in der Umkehrrichtung abwechselnd in Bezug auf den ersten Rotor relativ zu drehen (ein viertes Merkmal der Erfindung).
Gemäß dem vierten Merkmal der Erfindung wird, während die abwechselnde Vorwärts-/Umkehrdrehung des zweiten Rotors ausgeführt wird, um die Hydraulikkammer zu reinigen, die Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren oder der Wert eines charakteristischen Parameters (beispielsweise eine induzierte Spannungskonstante) eines Motors, welche eine vorbestimmte Korrelation mit der Phasendifferenz hat, geschätzt oder ermittelt, und die geschätzte oder ermittelte Phasendifferenz oder der Wert des charakteristischen Parameters wird verwendet, den Erregungsstrom zu einem Anker des Motors zu steuern. Dies ermöglicht es, den Erregungsstrom zum Anker des Motors so zu steuern, um ein gewünschtes Drehmoment (ein erforderliches Drehmoment) im Motor zu erzeugen, während die abwechselnde Vorwärts-/Rückwärts-Drehung des zweiten Rotors ausgeführt wird.
Das vierte Merkmal der Erfindung kann mit dem zweiten Merkmal der Erfindung und/oder dem dritten Merkmal der Erfindung kombiniert werden. In diesem Fall, wenn beispielsweise ein Bestimmungsergebnis im ersten Betriebszustands-Bestimmungsorgan bei dem zweiten Merkmal der Erfindung negativ ist oder wenn ein Bestimmungsergebnis im zweiten Betriebszustands-Bestimmungsorgan beim dritten Merkmal der Erfindung negativ ist, oder wenn die Bestimmungsergebnisse in beiden Betriebszustands-Bestimmungsorganen negativ sind, kann der Erregungsstrom zum Anker des Motors gesteuert werden, während die abwechselnde Vorwärts-/Rückwärts-Drehung des zweiten Rotors ausgeführt wird, wie bei dem vierten Merkmal der Erfindung beschrieben.
Vorzugsweise bestimmt bei dem ersten bis vierten Merkmal der Erfindung, die oben beschrieben wurden, das Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungsorgan, ob die Hydraulikkammer gereinigt muss, auf Basis von zumindest eines von der Drehgeschwindigkeit der Abgabewelle des Motors und der Betriebszeit des Motors (ein fünftes Merkmal der Erfindung).
Insbesondere neigt die Menge an angesammeltem Schlamm in der Hydraulikkammer dazu, von der Drehgeschwindigkeit der Abgabewelle des Motors oder der Betriebszeit des Motors abhängig zu sein, so dass die Notwendigkeit zum Reinigen der Hydraulikkammer auf Basis von zumindest einem von der Drehgeschwindigkeit und der Betriebszeit genau bestimmt werden kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Motors bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Diagramm, welches den Motor in der Axialrichtung des Motors zeigt, wobei eine Antriebsplatte des Motors, welche in 1 gezeigt ist, entfernt wurde;
3(a) ein Diagramm ist, welches eine Phasenbeziehung zwischen einem Innenrotor und einem Außenrotor des Motors in einem Maximalfeldzustand zeigt, und
3(b) ist ein Diagramm, welches eine Phasenbeziehung zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor des Motors in einem Minimalfeldzustand zeigt;
4 ist eine grafische Darstellung, welche Induktionsspannungen in einem Anker des Motors im Maximalfeldzustand und im Minimalfeldzustand zeigt;
5 ist ein Blockdiagramm, welches einen Funktionsaufbau einer Steuerung für den Motor, der in 1 gezeigt ist, zeigt;
6 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Strom und der Spannung in einem d-q-Koordinatensystem des Motors, der in 1 gezeigt ist, zeigt;
7 ist eine grafische Darstellung, welche eine Beziehung zwischen der Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren und der Induktionsspannungskonstante des Motors, der in 1 gezeigt ist, zeigt;
8 ist eine grafische Darstellung, welche eine Beziehung zwischen einem erzeugten Drehmoment einer Abgabewelle und der Induktivität eines d-Achsen-Ankers des Motors, der in 1 gezeigt ist, zeigt;
9 ist ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung durch eine Reinigungssteuereinheit zeigt, welche in der Steuerung vorgesehen ist, welche in 5 gezeigt ist; und
10 ist eine grafische Darstellung, um die Verarbeitung im Schritt 3 des Flussdiagramms, welches in 9 gezeigt ist, zu erläutern.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Hilfe von 1 bis 10 erläutert. 1 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Motors bei der vorliegenden Ausführungsform, und 2 ist ein Diagramm, welches den Motor in der Axialrichtung des Motors zeigt, wobei eine Antriebsplatte 19 des in 1 gezeigten Motors entfernt wurde.
Gemäß 1 ist ein Motor 1 ein bürstenloser Gleichstrommotor, der eine Doppelrotorkonstruktion hat, und der mit einer Abgabewelle 2, einem Außenrotor 3 und einem Innenrotor 4 ausgerüstet ist, welche koaxial angeordnet sind. Der Außenrotor 3 und der Innenrotor 4 entsprechen einem ersten Rotor und einem zweiten Rotor bei der vorliegenden. Erfindung. Auf der Außenseite des Außenrotors 3 ist ein Stator 5 vorhanden, der an einem Gehäuse (nicht gezeigt) des Motors 1 befestigt ist, und ein Anker für die drei Phasen (nicht gezeigt) ist am Stator 5 angebracht. Der Motor 1 ist in einem Fahrzeug als Laufantriebs-Leistungsquelle von beispielsweise einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrowagen befestigt, und in der Lage, als Motor zu arbeiten, einen Leistungslauf durchzuführen und auch als Generator zu arbeiten, um regenerativen Betrieb durchzuführen.
Der Außenrotor 3, der eine ringförmige Form hat, ist mit mehreren Permanentmagneten 6 versehen, welche in dessen Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind. Jeder der Permanentmagnete 6, der wie eine lange quadratförmige Platte ausgebildet ist, ist im Außenrotor 3 versenkt, so dass dessen Längsrichtung in der Axialrichtung des Außenrotors 3 festgelegt ist und dessen Normalrichtung in der Radialrichtung des Außenrotors 3 festgelegt ist. Außerdem hat der Außenrotor 3 mehrere Gewindebohrungen 7, die Achsen haben, welche parallel zur Achse des Außenrotors 3 sind. Diese Gewindebohrungen 7 sind in der Umfangsrichtung des Außenrotors 3 in gleichen Intervallen angeordnet.
Der Innenrotor 4 hat ebenfalls eine ringförmige Form. Der Innenrotor 4 ist innerhalb des Außenrotors 3 so angeordnet, dass er koaxial mit dem Außenrotor 3 ist, wobei die äußere Umfangsfläche des Innenrotors 4 in gleitendem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Außenrotors 3 ist. Ein kleiner Spalt kann zwischen der Außenumfangsfläche des Innenrotors 4 und der Innenumfangsfläche des Außenrotors 3 vorgesehen sein. Außerdem durchdringt die Außenwelle 2 den axialen Bereich des Innenrotors 4, so dass diese koaxial mit dem Innenrotor 4 und dem Außenrotor 3 ist. In diesem Fall ist der Innendurchmesser des Innenrotors 4 größer als der äußere Durchmesser der Abgabewelle 2, so dass ein Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche der Abgabewelle 2 und der inneren Umfangsfläche des Innenrotors 4 vorgesehen ist.
Der Innenrotor 4 hat mehrere Permanentmagnete 8, die in der Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind. Jeder der Permanentmagnete 8 hat die gleiche Form wie die jeder der Permanentmagnete 6 des Außenrotors 3, und die Permanentmagnete 8 sind im Innenrotor 4 in der gleichen Weise wie bei dem Außenrotor 3 versenkt. Die Anzahl der Permanentmagnete 8 des Innenrotors 4 ist die gleiche wie die der Permanentmagnete 6 des Außenrotors 3.
Bezugnehmend auf 2 haben von den Permanentmagneten 6 des Außenrotors 3 die Permanentmagnete 6a, die durch nicht ausgefüllte Stellen angezeigt sind, und die Permanentmagnete 6b, welche punktiert angezeigt sind, ihre Magnetpole in der radialen Richtung des Außenrotors 3, welche in den entgegengesetzten Richtungen voneinander orientiert sind. Beispielsweise liefert die Außenfläche (benachbart zur äußeren Umfangsfläche des Außenrotors 3) jeder der Permanentmagnete 6a den Nordpol, während dessen Innenfläche (benachbart zur inneren Umfangsfläche des Außenrotors 3) den Südpol liefert, und die Außenfläche jedes der Permanentmagneten 6b liefert den Südpol, während dessen Innenfläche den Nordpol liefert. Ähnlich haben von den Permanentmagneten 8 des Innenrotors 4 die Permanentmagnete 8a, die durch nicht ausgefüllte Stellen angedeutet sind, und die Permanentmagnete 8b, die punktiert angedeutet sind, ihre Magnetpole in der radialen Richtung des Innenrotors 4, die in die entgegengesetzten Richtungen von einander orientiert sind. Beispielsweise liefert die Außenfläche (benachbart zur äußeren Umfangsfläche des Innenrotors 4) eines jeden der Perma nentmagneten 8a den Nordpol, während dessen Innenfläche (benachbart zur inneren Umfangsfläche des Innenrotors 4) den Südpol liefert, und die Außenfläche jedes der Permanentmagneten 8b liefert den Südpol, während dessen Innenfläche den Nordpol liefert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind im Außenrotor 3 zwei benachbarte Permanentmagnete 6a, 6a und zwei benachbarte Permanentmagnete 6b, 6b abwechselnd in der Umfangsrichtung des Außenrotors 3 paarweise angeordnet, wie in 2 gezeigt ist. Ähnlich sind im Innenrotor 4 zwei benachbarte Permanentmagnete 8a, 8a und zwei benachbarte Permanentmagnete 8b, 8b abwechselnd in der Umfangsrichtung des Innenrotors 4 paarweise angeordnet.
Ein erstes Teil 9 und ein zweites Teil 10 sind zwischen der Innenseite des Innenrotors 4 und der äußeren Umfangsfläche der Abgabewelle 2 vorgesehen. Das erste Teil 9 und das zweite Teil 10 bilden mehrere Hydraulikkammern 24 und 25 auf der Innenseite des Innenrotors 4.
Das zweite Teil 10 hat einen ringförmigen Bereich 11 und mehrere Ansätze 12, welche hervortretend in der radialen Richtung in Richtung auf die Mitte des ringförmigen Bereichs 11 von der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Bereichs 11 vorgesehen sind (anschließend als ”die zweiten Teilvorsprünge 12” in einigen Fällen bezeichnet). Das zweite Teil ist an dem Innenrotor 4 koaxial fixiert, indem der ringförmige Bereich 11 in den Innenrotor 4 koaxial eingeführt ist. Die Vorsprünge 12 benachbart zum zweiten Teil sind in der Umfangsrichtung in gleichen Intervallen vorgesehen.
Das erste Teil, welches wie ein Schaufelrotor geformt ist, hat einen ringförmigen Bereich 13, der als ein Wellenbereich dient, und mehrere Vorsprünge 14 (anschließend in einigen Fällen als ”erste Teilvorsprünge 14” bezeichnet), die hervortretend in der radialen Richtung von der äußeren Umfangsfläche des ringförmigen Bereichs 13 vorgesehen sind. Der ringförmige Bereich 13 des ersten Teils 9 ist koaxial zu dem ringförmigen Bereich 11 auf der Innenseite des ringförmigen Bereichs 11 des zweiten Teils 10 vorgesehen. Die distalen Enden der Vorsprünge 12 des zweiten Teils 10 sind in gleitendem Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des ringförmigen Bereichs 13 über dem Zwischenglied eines Dichtungsteils 15 angeordnet. Außerdem ist der ringförmige Bereich 13 des ersten Teils 9 extern in die Abgabewelle 2 eingefügt, und die innere Umfangsfläche davon ist in einer Profilverzahnung 16 eingepasst, die auf der äußeren Umfangsfläche der Abgabewelle 2 gebildet ist. Die Profilverzahnung erlaubt, dass das erste Teil 9 gemeinsam mit der Abgabewelle 3 dreht.
Die Anzahl der Vorsprünge 14 des ersten Teils ist die gleiche wie die Anzahl der Vorsprünge 12 des zweiten Teils, wobei die Vorsprünge 14 in der Umfangsrichtung in glei chen Intervallen angeordnet sind. In diesem Fall ist jeder der ersten Vorsprünge 14 des ersten Teils zwischen den beiden Vorsprüngen 12, 12 des zweiten Teils benachbart in der Umfangsrichtung angeordnet. Anders ausgedrückt greifen das erste Teil 9 und das zweite Teil 10 ineinander ein, so dass die Vorsprünge 14 und 12 abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die distalen Enden der Vorsprünge 14 des ersten Teils sind in gleitendem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Bereichs des zweiten Teils 10 über das Zwischenglied eines Dichtungsteils 17. Außerdem ist ein jeder der Vorsprünge 14 des ersten Teils mit einem angezapften Loch 18 versehen, welches eine Achse parallel zur Achse des ringförmigen Bereichs 13 hat.
Gemäß 1 sind die plattenförmigen Antriebsplatten 19, 19 an beiden Endflächen des Außenrotors 3 in der axialen Richtung angebracht, so dass sie koaxial mit dem Außenrotor 3 sind. Jede der Antriebsplatten 19, 19 besitzt ein Loch 20, welches größer ist als der Außendurchmesser der Abgabewelle 2, an deren Mitte (Achse). Die Abgabewelle 2 durchdringt koaxial das Loch 20, und jedes Ende des ringförmigen Bereichs 13 des ersten Teils 9 ist im Loch 20 eingepasst. Die Antriebsplatten 19 sind mit Schrauben 21 in den Gewindebohrungen 7 des Außenrotors 3 und den Gewindebohrungen 18 der Ansätze 14 des ersten Teils 9 befestigt. Damit sind der Außenrotor 3 und das erste Teil 9 so verbunden, dass sie gemeinsam drehen können. In diesem Fall kann, wie oben beschrieben, das erste Teil 9 gemeinsam mit der Abgabewelle 2 durch die Profilverzahnung drehen, so dass der Außenrotor 3 ebenfalls mit der Abgabewelle 2 gemeinsam drehen kann.
Die Antriebsplatten 19 und 19 lagern den Innenrotor 14 und das zweite Teil 10 dazwischen. Insbesondere haben die Flächen der Antriebsplatte 19 und 19, die einander gegenüberliegen, ringförmige Nuten 22, die koaxial ausgebildet sind. Jedes Ende des ringförmigen Bereichs 11 des zweiten Teils 10 ist gleitend in die ringförmige Nut 22 eingeführt. Somit werden der Innenrotor 4 und das zweite Teil 10 durch die Antriebsplatten 19 und 19 über das Zwischenglied des ringsförmigen Bereichs 11 gelagert und können relativ in Bezug zu dem Außenrotor 3, dem ersten Teil 9 und der Abgabewelle 2 längs der Nuten 22 der Antriebsplatten 19 und 19 gedreht werden.
Das erste Teil 9 und das zweite Teil 10 sind bestandteil-bildende Elemente der Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23, welche bewirkt, dass der Innenrotor 4 relativ in Bezug auf den Außenrotor 3 dreht, um die Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren 3 und 4 zu ändern. Diese Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23 hat mehrere Paare (die gleiche Anzahl von Paaren wie die der Vorsprünge 12 und 14) von Hydraulikkammern 24 und 25, welche ausgebildet sind, wie in 2 gezeigt, im Raum, der durch das erste Teil 9 und das zweite Teil 10 gebildet ist, wobei sie durch den ringförmigen Bereich 13 des ersten Teils 9, den ringförmigen Bereich 11 des zweiten Teils 10 und die Antriebsplatte 19 und 19 umgeben sind. Genauer ausgedrückt liefern von dem Raum zwischen dem ringförmigen Bereich 11 des zweiten Teils 10 und dem ringförmigen Bereich 13 des ersten Teils 9 die Räume zwischen jedem der zweiten Teilvorsprünge 12 und der beiden ersten Teilvorsprünge 14 und 14, welche auf beiden Seiten des Vorsprungs 12 existieren (auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung), die Hydraulikkammern 24 und 25, in welche Hydrauliköl fließt und heraus fließt. In diesem Fall steht die Hydraulikkammer 24 auf einer Seite des zweiten Teilvorsprungs 12 in Verbindung mit einem Ölkanal 26, der innerhalb der Abgabewelle 2 vorgesehen ist, über einen Ölkanal (nicht gezeigt), der im ringförmigen Bereich 13 des ersten Teils 9 gebildet ist, wobei die Hydraulikkammer 24 mit Hydrauliköl gefüllt ist. Ähnlich steht die Hydraulikkammer 25 auf der anderen Seite des Vorsprungs 12 des zweiten Teils in Verbindung mit einem Ölkanal 27, der separat vom Ölkanal 26 innerhalb der Abgabewelle 2 vorgesehen ist, über einen Ölkanal (nicht gezeigt), der im ringförmigen Bereich 13 des ersten Teils 9 gebildet ist, wobei die Hydraulikkammer 25 mit Hydrauliköl gefüllt ist. In diesem Fall, wenn der hydraulische Druck in der Hydraulikkammer 24 vergrößert wird, wandelt sich der Hydraulikdruck in einen Druck, der den Innenrotor 4 in Bezug drängt, um im Uhrzeigersinn entsprechend in 2 in Bezug auf den Außenrotor 3 relativ zu drehen. Wenn der Druck oder der Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer 25 vergrößert wird, wird der Hydraulikdruck zu einem Druck, der den Innenrotor 4 drängt, sich relativ entgegen dem Uhrzeigersinn in 2 in Bezug auf den Außenrotor 3 zu drehen. Eine von der Richtung im Uhrzeigersinn oder der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn bedeutet die Richtung der Vorwärtsdrehung des Innenrotors 4, während die andere die Richtung der Umkehrdrehung bedeutet.
Außerdem ist, wie in 1 gezeigt ist, die Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23 mit einer Hydraulikquelleneinheit 30 versehen, welche mit Ölkanälen 26 und 27 der Abgabewelle 2 außerhalb des Motors 1 verbunden ist. Die Hydraulikquelleneinheit 30 steuert die Zufuhr von Hydrauliköl zu den Hydraulikkammern 24 und 25, um dadurch die Drücke in den Hydraulikkammern 24 und 25 zu erhöhen oder zu vermindern. In diesem Fall erzeugt eine Druckdifferenz zwischen den Hydraulikkammern 24 und 25 ein Drehmoment, welches den Innenrotor 4 drängt, zusammen mit dem zweiten Teil 10 in Bezug auf den Außenrotor 3 und das erste Teil 9 zu drehen. Insbesondere erzeugt eine Druckdifferenz, welche durch Steigern des Drucks in der Hydraulikkammer 24 erzeugt wird, um höher als der in der Hydraulikkammer 25 zu sein, das Drehmoment, welches den Innenrotor 4 zwingt, im Uhrzeigersinn in 2 in Bezug auf den Außenrotor 3 zu drehen. Umgekehrt erzeugt eine Druckdifferenz, welche durch Steigern des Drucks in der Hydraulikkammer 25 erzeugt wird, um höher als die in der Hydraulikkammer 24 zu sein, das Drehmoment, welches den Innenrotor 4 zwingt, entgegen dem Uhrzeigersinn in 2 in Bezug auf den Außenrotor 3 zu drehen. Damit vergrößert oder vermindert die Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23 den Druck in der Hydraulikkammer 24 und 25, um den Innenrotor 4 in Bezug auf den Außenrotor 3 zu drehen, wobei die Druckdifferenzen dazwischen gehandhabt werden, d. h., wobei der Phasenunterschied zwischen den beiden Rotoren 3 und 4 geändert wird.
Ergänzend bewirken die Magnetkräfte, welche zwischen den Permanentmagneten 8a und 8b des Innenrotors 4 und den Permanentmagneten 6a und 6b des Außenrotors 3 wirken, dass der Innenrotor 4 in einen Gleichgewichtszustand eintritt, wo die Permanentmagneten 8a und 8b und die Permanentmagnete 6a und 6b des Außenrotors 3 einander gegenüberliegen mit entgegengesetzten Polen voneinander, d. h., in einen Zustand, wo die Permanentmagnete 8a und 8b entsprechend den Permanentmagneten 6a bzw. 6b zugewandt sind. Wenn folglich der Innenrotor 4 in Bezug auf den Außenrotor 3 aus dem Gleichgewichtszustand gedreht wird, wird ein Drehmoment, welches den Innenrotor 4 zwingt, in den Gleichgewichtszustand zurückzukehren (anschließend in einigen Fällen als ”Magnetkraft-Drehmoment” bezeichnet), erzeugt. Folglich ist es, um den Innenrotor 4 in Bezug auf den Außenrotor 3 durch eine Druckdifferenz zwischen den Hydraulikkammern 24 und 25 zu drehen, notwendig, den Druck in den Hydraulikkammern 24 und 25 so zu handhaben, um zu bewirken, dass ein Drehmoment gegen das Magnetkraft-Drehmoment auf den Innenrotor 4 über das Zwischenglied des zweiten Teils 10 wirkt. Das Magnetkraft-Drehmoment ändert sich gemäß der Phasendifferenz zwischen dem Innenrotor 4 und dem Außenrotor 3 (anschließend als ”Interrotor-Phasendifferenz θd” bezeichnet).
Bisher wurde der mechanische Aufbau des Motors 1 und die Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23 beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform wurde so ausgebildet, dass die Abgabewelle 2 und der Außenrotor 3 des Motors 1 gemeinsam drehen. Alternativ können jedoch die Abgabewelle und der Innenrotor gemeinsam drehen, und der Außenrotor kann in Bezug auf die Abgabewelle und den Innenrotor drehen. Außerdem ist der Aufbau der Phasendifferenz-Änderungsansteuerung nicht auf den oben beschriebenen beschränkt. Beispielsweise kann der Innenrotor in Bezug relativ auf den Außenrotor über das Zwischenglied eines Mechanismus gedreht werden, welches eine translatorische Bewegung eines Kolbens eines translatorischen Zylinders in einer Drehbewegung umsetzt. In diesem Fall kann der Innenrotor relativ in Be zug auf den Außenrotor über das Zwischenglied von beispielsweise einem Planetengetriebemechanismus gedreht werden.
Der Innenrotor 4 wird in Bezug auf den Außenrotor 3 durch die Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23 gedreht, um die Interrotor-Phasendifferenz θd zwischen den beiden Rotoren 3 und 4 zu ändern, wodurch die Intensität des resultierenden Felds (die Intensität eines radialen Magnetflusses in Richtung auf den Stator 5), welche, durch Kombinieren der Felder erlangt wird, welche durch die Permanentmagnete 8a und 8b des Innenrotors 4 erzeugt werden, und der Felder, welche durch die Permanentmagnete 6a und 6b des Außenrotors 3 erzeugt werden, geändert wird. Danach wird ein Zustand, wo die Intensität des resultierenden Felds einen maximalen Pegel erreicht, als ein Maximalfeldzustand bezeichnet, und ein Zustand, wo die Intensität des resultierenden Felds einen minimalen Pegel erreicht, wird als Minimalfeldzustand bezeichnet. 3(a) zeigt eine Phasenbeziehung zwischen dem Innenrotor 4 und dem Außenrotor 3 im Maximalfeldzustand, und 3(b) zeigt eine Phasenbeziehung zwischen dem Innenrotor 4 und dem Außenrotor 3 im Minimalfeldzustand.
Wie in 3(a) gezeigt ist, ist der Maximalfeldzustand ein Zustand, wo die Permanentmagnete 8a und 8b des Innenrotors 4 und die Permanentmagnete 6a und 6b des Außenrotors 3 mit gegenüberliegenden Polen, die einander zugewandt sind, gegenüberliegen. Genauer ausgedrückt liegt bei diesem Maximalfeldzustand der Permanentmagnet 8a des Innenrotors 4 gegenüber dem Permanentmagnet 6a des Außenrotors 3, während der Permanentmagnet 8b des Innenrotors 4 gegenüber dem Permanentmagneten 6b des Außenrotors 3 liegt. In diesem Zustand sind in der radialen Richtung die Richtung eines Magnetflusses Q1 jeder der Permanentmagnete 8a und 8b des Innenrotors 4 und die Richtung eines Magnetflusses Q2 jeder der Permanentmagnete 6a und 6b des Außenrotors 3 die gleichen, womit somit eine maximale Intensität eines resultierenden. Magnetflusses Q3 (Intensität eines resultierenden Felds) der Magnetflüsse Q1 und Q2 geliefert wird. Dieser Maximalfeldzustand ist der oben genannte Gleichgewichtszustand.
Weiter ist, wie in 3(b) gezeigt ist, der Minimalfeldzustand ein Zustand, wo die Permanentmagnete 8a und 8b des Innenrotors 4 und die Permanentmagnete 6a und 6b des Außenrotors 3 sich mit den gleichen Polen gegenüberliegen, die einander zugewandt sind. Ausführlicher ausgedrückt liegt bei diesem Minimalfeldzustand der Permanentmagnet 8a des Innenrotors 4 gegenüber dem Permanentmagneten 6a des Außenrotors 3, während der Permanentmagnet 8b des Innenrotors 4 gegenüber dem Permanentmagnet 6a des Außenrotors 3 gegenüberliegt. In diesem Zustand sind in der Radialrichtung die Richtung des Magnetflusses Q1 eines jeden der Permanentmagneten 8a und 8b des Innenrotors 4 und die Richtung eines Magnetflusses Q2 eines jeden der Permanentmagneten 6a und 6b des Außenrotors 3 einander entgegengesetzt, wodurch eine minimale Intensität des resultierenden Magnetflusses Q3 (Intensität eines resultierenden Felds) der Magnetflüsse Q1 und Q2 geliefert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Interotor-Phasendifferenz θd im Maximalfeldzustand als 0 Grad definiert, und die Interrotor-Phasendifferenz θd im Minimalfeldzustand ist als 180 Grad definiert. Die Interotor-Phasendifferenz θd auf Basis der Definition ist allgemein verschieden gegenüber der mechanischen Drehwinkeldifferenz zwischen dem Innenrotor 4 und dem Außenrotor 3.
4 ist eine grafische Darstellung, bei der Induktionsspannungen verglichen werden, welche in einen Anker des Stators 5 induziert werden, wenn die Abgabewelle 2 des Motors 1 mit einer vorher festgelegten Drehgeschwindigkeit im Maximalfeldzustand und im Minimalfeldzustand betrieben wird. In der grafischen Darstellung zeigt die Ordinate die induzierte Spannung (V), und die Abszisse zeigt den Drehwinkel (Grad) der Abgabewelle 2 im Hinblick auf den elektrischen Winkel. Die Kurve, welche mit dem Referenzzeichen ”a” markiert ist, bezeichnet den Maximalfeldzustand, der ein Zustand ist, wo die Interrotor-Phasendifferenz θd = 0 Grad ist. Die Kurve, welche mit dem Bezugszeichen ”b” markiert ist, bezieht sich auf den Minimalfeldzustand, der ein Zustand ist, wo die Interotor-Phasendifferenz θd = 180 Grad. Wie aus 4 ersichtlich ist, kann der Pegel (Amplitudenpegel) der induzierten Spannung geändert werden, indem die Interrotor-Phasendifferenz θd zwischen 0 Grad und 180 Grad umgeschaltet wird. Wenn die Interotor-Phasendifferenz θd auf 0 Grad und 180 Grad vergrößert wird, nimmt die Intensität des rotierenden Felds ab, und der Pegel der induzierten Spannung wird entsprechend vermindert.
Damit kann eine Induktionsspannungskonstante Ke, welche eine der kennzeichnenden Parameter des Motors 1 ist, geändert werden, indem die Interrotor-Phasendifferenz θd geändert wird, um dadurch die Intensität eines resultierenden Felds zu vergrößern oder zu vermindern. Die Induktionsspannungskonstante Ke ist eine proportionale Konstante, welche die Beziehung zwischen den Winkelgeschwindigkeiten der Abgabewelle 2 des Motors 1 und Induktionsspannungen definiert, welche in einem Anker auf Basis der Winkelgeschwindigkeiten erzeugt werden. Die Werte der Induktionsspannungskonstante Ke nehmen ab, wenn die Interrotor-Phasendifferenz θd von 0 Grad bis 180 Grad gesteigert wird, wie anschließend erläutert wird.
Unter Bezug 5 bis 10 wird eine Steuerung 50 des Motors 1 bei der vorliegenden Ausführungsform erläutert. 5 ist ein Blockdiagramm, welches einen funktionellen Aufbau der Steuerung 50 des Motors 1 zeigt (anschließend einfach als ”die Steuerung 50” bezeichnet). 6 bis 8 sind Diagramme, um die Verarbeitung durch ein Phasendifferenz-Schätzorgan 74 zu erläutern, welches in der Steuerung 50 vorgesehen ist, 9 ist ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung durch eine Reinigungssteuereinheit 55 zeigt, die in der Steuerung 50 vorgesehen ist, und 10 ist eine grafische Darstellung, um die Verarbeitung im Schritt 3 von 9 zu erläutern. 5 schematisiert den Motor 1 und drückt den Mechanismus aus, der durch das erste Teil 9 und das zweite Teil 10 gebildet wird, als ”Phasenänderungsmechanismus”.
Die Steuerung 50 bei der vorliegenden Ausführungsform steuert die Erregung des Ankers des Motors 1 grundsätzlich durch die sogenannte d-q-Vektorsteuerung. Genauer ausgedrückt handhabt die Steuerung 50 den Motor 1, indem diese in eine äquivalente Schaltung umgesetzt wird, auf Basis eines d-q-Koordinatensystems, welches ein Gleichstrom-Zweiphasen-Drehkoordinatensystem ist, bei dem die d-Achse die Richtung des Felds und die q-Achse eine Richtung zeigt, welche orthogonal zur d-Achse ist. Die äquivalente Schaltung hat einen Anker auf der d-Achse (anschließend als ”d-Achsen-Anker” bezeichnet) und einen Anker auf der q-Achse (anschließend als ”q-Achsen-Anker” bezeichnet). Das d-q-Koordinatensystem ist ein Koordinatensystem, welches in Bezug auf die Abgabewelle 2 des Motors 1 fest ist. Die Steuerung 50 steuert den Erregungsstrom eines Ankers (eines Ankers für drei Phasen) des Motors 1, um somit ein Drehmoment auf Basis eines Drehmoment-Befehlswerts Tr_c (ein Befehlswert eines Drehmoments, das in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt wird), der von außerhalb geliefert wird, in der Abgabewelle 2 zu erzeugen. Parallel zur Erregungssteuerung steuert die Steuerung 50 die Interrotor-Phasendifferenz θd des Motors 1 über das Zwischenglied der Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23.
Um die Steuerung durchzuführen, weist die vorliegende Ausführungsform als Sensoren Stromsensoren 41 und 42 als Stromdetektoren zum Ermitteln der Ströme von zwei Phasen (beispielsweise der U-Phase und der W-Phase) von den drei Phasen eines Ankers des Motors 1 auf, sowie einen Drehmelder 43 als Drehpositions-Ermittlungssensor, um eine Drehposition θm (Drehwinkel) (= Drehwinkel des äußeren Rotors 3) der Abgabewelle 2 des Motors 1 zu ermitteln.
Die Steuerung 50 ist eine elektronische Einheit, welche aus einer CPU, Speichern und dgl. besteht, und deren Steuerungsverarbeitung wird sequentiell in einem vorher festgelegten Berechnungsverarbeitungszyklus durchgeführt. Nachfolgend werden speziell Funktionsmittel der Steuerung 50 erläutert.
Die Steuerung 50 umfasst einen Drehgeschwindigkeitsrechner 44, der eine Drehgeschwindigkeit ωm der Abgabewelle 2 des Motors 1 (= Drehgeschwindigkeit des Außenro tors 3) bestimmt, wobei die Drehposition θm welche durch den Drehmelder 43 ermittelt wird, differenziert wird und eine Erregungssteuereinheit 51, welche den Erregungsstrom des Ankers jeder Phase des Motors 1 über das Zwischenglied der Inverterschaltung 45 steuert. Die Invertierschaltung 45, welche nicht gezeigt ist, da diese bekannt ist, besitzt einen oberen Zweig und einen unteren Zweig, von denen jeder mit drei Schaltelementen versehen ist, beispielsweise FETs, für drei Phasen, und Rückflussdioden, die parallel zu den Schaltelementen geschaltet sind. Die Erregungssteuereinheit 51 entspricht der Erregungssteuereinrichtung bei der vorliegenden Erfindung, und die Inverterschaltung 45 entspricht der Erregungsschaltung bei der vorliegenden Erfindung.
Die Erregungssteuereinheit 51 besitzt ein Bandpassfilter 61, welches Stromermittlungswerte Iu und Iw der U-Phase bzw. der W-Phase eines Ankers des Motors 1 erlangt, wobei nicht erwünschte Komponenten von den Ausgangssignalen der Stromsensoren 41 und 42 entfernt werden, sowie einen Dreiphasen-d-q-Umsetzer 62, der einen Ermittlungswert Id_s eines Stroms des d-Achsen-Ankers (anschließend als d-Achsen-Strom bezeichnet) und einen Ermittlungswert Iq_s eines Stroms des q-Achsen-Ankers (anschließend als q-Achsen-Strom bezeichnet) auf Basis der Stromermittlungswerte Iu und Iw und der Drehposition θm der Abgabewelle 2 des Motors 1, welche durch den Drehmelder 43 ermittelt wird, berechnet.
Die Erregungssteuereinheit 51 weist außerdem einen Strombefehlsrechner 53 auf, der einen d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_c bestimmt, der ein Befehlswert des d-Achsen-Stroms ist, und einen q-Achsen-Strom-Befehlwert Iq_c, der ein Befehlswert des q-Achsen-Stroms ist, eine Recheneinheit 64, welche einen korrigierten d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_ca bestimmt, der erhalten wird, indem der d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_c korrigiert wird, indem ein d-Achsen-Strom-Korrekturwert ΔId_vol2 (der Wert, der im letzten Berechnungsverarbeitungszyklus bestimmt wurde), der durch ein Phasendifferenz-Folger-Bestimmungsorgan 75 bestimmt wurde, was später beschrieben wird, zu dem d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_c addiert wird, eine Recheneinheit 65, welche eine Differenz ΔId zwischen dem korrigierten d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_ca und dem d-Achsen-Strom-Ermittlungswert Id_s bestimmt (= Id_ca-Id_s; anschließend als ”d-Achsen-Strom-Differenz ΔId bezeichnet), und eine Recheneinheit 66, welche eine Differenz ΔIq zwischen dem q-Achsen-Strom-Befehlswert Iq_c und dem q-Achsen-Strom-Ermittlungswert Iq_s bestimmt (= Iq_c-Iq_s; anschließend als ”q-Achsen-Strom-Differenz ΔIq” bezeichnet). Ein d-Achsen-Strom-Korrekturwert ΔId_vo2 bedeutet eine manipulierte Variable des d-Achsen-Stroms, um zu verhindern, dass die Größe eines resultierenden Vektors einer Spannung des d-Achsen-Ankers und einer Spannung des q-Achsen-Ankers einen vorher festgelegten Zufuhrspannungswert Vdc übersteigt.
Der Strombefehlsrechner 63 empfängt einen Drehmomentbefehlswert Tr_c (einen Befehlswert eines Drehmoments, welches in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt wird), welches von außerhalb zur Steuerung 50 geliefert wird, und einen geschätzten Wert θd_e (einen Wert, der im letzten Berechnungsverarbeitungszyklus bestimmt wurde) der Interrotor-Phasendifferenz θd, welche durch ein Phasendifferenz-Schätzglied 74 bestimmt wurde, was anschließend erläutert wird. Danach bestimmt der Strombefehlsrechner 63 den d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_c und den q-Achsen-Strom-Befehlswert Iq_c auf Basis der empfangenen Werte gemäß einer vorher festgelegten Karte. Der d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_c und der q-Achsen-Strom-Befehlswert Iq_c bedeuten die gelieferten Werte des d-Achsen-Stroms und des q-Achsen-Stroms, um ein Drehmoment eines Drehmomentbefehlswerts Tr_c im Motor 1 zu erzeugen.
Der Drehmomentbefehlswert Tr_c wird beispielsweise auf Basis der gehandhabten Variablen eines Beschleunigungsorgans (den Betrag der Betätigung eines Beschleunigers (Gaspedal)) bestimmt, oder der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs, welches mit dem Motor 1 als Laufantriebs-Leistungsquelle versehen ist. Der Drehmomentbefehlswert Tr_c kommt in den Befehlswert eines Leistungslauf Drehmoments und in den Befehlswert eines regenerativen Drehmoments. Bei der vorliegenden Ausführungsform nimmt der Drehmomentbefehlswert Tr_c eines Leistungslauf-Drehmoments einen positiven Wert an, während der Drehmomentbefehlswert Tr_c eines regenerativen Drehmoments einen negativen Wert annimmt.
Die Erregungssteuereinheit 51 weist außerdem eine d-Achsen-Strom-Steuereinheit 67 auf, welche einen d-Achsen-Spannungs-Grundsatz-Befehlwert Vd_c1 (den Basiswert eines Spannungsbefehlswerts des d-Achsen-Ankers) gemäß einem Rückführungssteuergesetz bestimmt, beispielsweise einem PI-Gesetz, auf Basis der d-Achsen-Strom-Differenz ΔId, um somit ΔId auf null zu bündeln, eine q-Achsen-Strom-Steuereinheit 68, welche einen q-Achsen-Spannungs-Basisbefehlswert Vq_c1 (der Basiswert eines Spannungsbefehlswerts des q-Achsen-Ankers) gemäß einem Rückführsteuergesetz bestimmt, beispielsweise einem PI-Gesetz, auf Basis der q-Achsen-Strom-Differenz ΔIq, um ΔIq auf null zu bündeln, eine nicht-zwischenwirkende Steuereinheit 69, welche nicht-zwischenwirkende Komponenten ΔVd, ΔVq bestimmt (ΔVd: d-Achsen-Nicht-Zwischenwirkungskomponente; ΔVq: q-Achsen-Nicht-Zwischenwirkungskomponente), um die Einflüsse der elektromotorischen Geschwindigkeitskräfte zu löschen, die einander zwischen der d-Achse und der q-Achse stören, auf Basis des korrigierten d-Achsen-Strom-Befehlswerts Id_ca und des q-Achsen-Strom-Befehlswerts Iq_c, eine Recheneinheit 70, welche einen endgültigen d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd_c bestimmt, indem die nicht-zwischenwirkende Komponente ΔVd dem d-Achsen-Spannungsbasis-Befehlswert Vd_c1 hinzugefügt wird (durch Korrektur von Vd_c1 mit ΔVd), und eine Recheneinheit 71, welche einen endgültigen q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq_c bestimmt, indem die nicht-zwischenwirkende Komponente ΔVq dem q-Achsen-Spannungsbasis-Befehlswert Vd_c1 hinzugefügt wird (durch Korrektur von Vq_c1 mit ΔVq).
Außerdem weist die Erregungssteuereinheit 51 einen rθ Umsetzer 72 auf, der einen Vektor, der den d-Achsen-Spannungs-Befehlswert Vd_c und den q-Achsen-Spannungs-Befehlswert Vq_c als dessen Komponenten hat, in eine Komponente einer Größe V1 und einer Komponente eines Winkels θ1 davon umsetzt, und eine PWM-Recheneinheit 73, welche die Komponenten der Größe V1 und den Winkel θ1 in einer dreiphasige Wechselspannung umsetzt und den Anker jeder Phase des Motors über das Zwischenglied der Inverterschaltung 45 durch PWM-Steuerung auf Basis der dreiphasigen Wechselspannung erregt. In diesem Fall erregt die PWM-Recheneinheit 73 den Anker jeder Phase, indem Schaltelemente (nicht gezeigt) der Inverterschaltung 45 eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden. Obwohl in 5 nicht gezeigt empfängt die PWM-Recheneinheit 73 die Drehposition θm der Abgabewelle 2, welche durch den Drehmelder 43 ermittelt wurde, um die oben genannte V1 und θ1 in eine Wechselspannung des Ankers jeder Phase des Motors 1 umzusetzen.
Die PWM-Recheneinheit 73 empfängt außerdem einen Betriebsmodusbefehl F1, der die Steuermoden der Schaltelemente der Inverterschaltung 45 definiert, von einer Reinigungssteuereinheit 55, welche später erläutert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform tritt der Betriebsmodusbefehl F1 in einen Kurzschlussmodusbefehl, in einen Steuerelement-Modusausschaltbefehl, und in einen Normalmodusbefehl ein. Der Kurzschluss-Modusbefehl ist ein Befehl eines Betriebsmodus, um alle Schaltelemente von zumindest einem vom oberen Zweig und vom unteren Zweig der Invertierschaltung 45 einzuschalten, um die Anker der Phasen des Motors 1 kurzzuschließen. Der Unterbrechungsmodusbefehl ist ein Befehl eines Betriebsmodus, um alle Schaltelemente der Invertierschaltung auszuschalten, um die Erregung der Anker der Phasen des Motors 1 abzuschalten. Der Normalmodusbefehl ist ein Befehl eines d-q-Vektorsteuermodus, um die Schaltelemente der Inverterschaltung 45 auf Basis der dreiphasigen Wechselspannung zu betätigen, welche durch Umsetzen des obigen V1 und θ1 erlangt wurde (auf Basis eines Satzes des d-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vd_c und des q-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vq_c). Die PWM-Recheneinheit 73 steuert das Einschalten bzw. Ausschalten der Schaltele mente der Invertierschaltung 45 gemäß einem empfangenen Betriebsmodusbefehl. Wenn in diesem Fall der Kurzschlussmodusbefehl oder der Steuerelement-Ausschaltemodusbefehl zur PWM-Recheneinheit 73 geliefert wird, wird das Einschalten/Ausschalten der Schaltelemente der Invertierschaltung 45 gesteuert, ohne von dem Satz des d-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vd_c und des q-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vq_c abhängig zu sein.
Wenn der Betriebsmodusbefehl F1 der Normalmodusbefehl ist, wird der Erregungsstrom des Ankers jeder Phase des Motors 1 so gesteuert, dass ein Drehmoment des Drehmomentbefehlswerts Tr_c in der Abgabewelle 2 des Motors 1 durch die Verarbeitungsfunktion der Erregungssteuereinheit 51 erzeugt wird.
Die Erregungssteuereinheit 51 umfasst außerdem ein Phasendifferenz-Schätzglied 74, welches die Interrotor-Phasendifferenz θd des Motors 1 schätzt, und ein Phasendifferenz-Folge-Bestimmungsorgan 75, welches den d-Achsen-Strom-Korrekturwert ΔId_vol_2 bestimmt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform schätzt das Phasendifferenz-Schätzglied 74 die Interrotor-Phasendifferenz θd des Motors 1 wie folgt.
6 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen Strom und Spannung im d-q-Koordinatensystem zeigt, wobei die Ordinate die q-Achse (Drehmomentachse) zeigt und wobei die Abszisse die d-Achse (Feldachse) zeigt.
In 6 bezeichnet Ke eine Induktionsspannungskonstante des Motors 1, ω bezeichnet eine Drehgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) der Abgabewelle 2 des Motors 1, R bezeichnet Widerstandswerte eines d-Achsen-Ankers und des q-Achsen-Ankers, Ld bezeichnet die Induktivität des d-Achsen-Ankers, Lq bezeichnet eine Induktivität des q-Achsen-Ankers, Id bezeichnet einen d-Achsen-Strom, Iq bezeichnet einen q-Achsen-Strom, Vd bezeichnet eine d-Achsen-Spannung und Vq bezeichnet eine q-Achsen-Spannung. C bezeichnet einen Spannungskreis, der die Versorgungsspannung (Vdc (Zielwert) des Motors als dessen Radius hat.
Wie in der Figur gezeigt ist, gelten die folgenden Relativgleichungen (1) und (2) zwischen Vs, Vq und Id, Iq. Ke·ω + R·Iq = Vq – ω·Ld·Id (1) Vd = R·Id – ω·Lq·Iq (2)
Die Induktionsspannungskonstante Ke des Motors 1 hat einen merkliche Korrelation mit der Intensität eines resultierenden Felds (der Intensität eines Magnetflusses) der Permanentmagneten 6 des Außenrotors 3 und der Permanentmagneten 8 des Innenrotors 4. In diesem Fall hängt die Intensität des resultierenden Felds von der Interrotor-Phasendifferenz θd ab, so dass die Induktionsspannungskonstante Ke eine merkliche Korrelation mit der Interrotor-Phasendifferenz θd hat. Bei der vorliegenden Ausführungsform gibt eine Korrelation, wie durch die grafische Darstellung gezeigt ist, welche in 7 gezeigt ist, zwischen der Induktionsspannungskonstante Ke des Motors 1 und der Interrotor-Phasendifferenz θd. Insbesondere, wenn die Interrotor-Phasendifferenz θd von 0 Grad bis 180 Grad ansteigt, d. h., wenn die Intensität des resultierenden Felds von einem maximalen Pegel auf einen minimalen Pegel abfällt, vermindert sich der Wert der Induktionsspannungskonstante Ke monoton.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bestimmt daher das Phasendifferenz-Schätzglied 74 die Induktionsspannungskonstante Ke gemäß der folgenden Gleichung (3), welche aus der Gleichung (1), die oben angegeben wurde, hergeleitet wird. Dann wird von dieser Induktionsspannungskonstante Ke ein Schätzwert θd_e der Interrotor-Phasendifferenz θd auf Basis einer vorher festgesetzten Datentabelle bestimmt, wie durch die grafische Darstellung von 7 gezeigt ist. Ke =(Vq – ω·Ld·Id – R·Iq)/ω (3)
In diesem Fall werden der q-Achsen-Spannungs-Befehlswert Vq_c, der durch die Recheneinheit 71 berechnet wurde, und der q-Achsen-Strom-Ermittlungswerts Id_s und der q-Achsen-Strom-Ermittlungswert Iq_s, welche durch den Dreiphasen-/d-q-Umsetzer 62 bestimmt wurden, als die Werte von Vq, Id und Iq verwendet, welche zur Berechnung der Gleichung (3) erforderlich sind. Als Wert für Ld wird ein fester Wert, der vorher bestimmt wurde, bestimmt. Als Wert von R wird ein Wert, der gemäß beispielsweise der folgenden Gleichung (4) bestimmt wird, welche von der Gleichung (2) hergeleitet wurde, die oben angegebenen ist, verwendet. R = (Vd + ω·Lq·Iq)/Id (4)
Als Werte von Vd, Iq und ω, welche für die Berechnung dieser Gleichung (4) erforderlich sind, können der d-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vd, der durch die Recheneinheit 70 berechnet wurde, der q-Achsen-Strom-Ermittlungswert Iq_s, der durch den Dreiphasen-/dq-Umsetzer 62 berechnet wurde, und die Drehgeschwindigkeit ωm, welche durch den Drehgeschwindigkeitsrechner 75 berechnet wurde, verwendet werden. Außerdem wird von dem Drehmomentbefehlswert Tr_c der Wert von Lq auf Basis einer vorher vorbereiteten Datentabelle bestimmt, wie durch die grafische Darstellung von 8 gezeigt ist, wonach der vorbestimmte Wert zur Berechnung der Gleichung (4) bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. Die in 8 gezeigte grafische Darstellung zeigt die Korrelation zwischen den Drehmomenten, welche in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt werden, und den Werten von Lq. Wie gezeigt ist, existiert eine merkliche Korrelation zwischen den Drehmo menten, welche im Motor 1 erzeugt werden, und Ld. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird daher die Korrelation verwendet, den Wert von Ld von den Drehmomentbefehlswert Tr_c zu bestimmen, wie oben beschrieben.
Wenn der Wert von R gemäß der Gleichung (4) bestimmt wird, kann, wenn der d-Achsen-Strom Id einen Wert in der Nähe von null annimmt, der Wert von R nicht genau bestimmt werden. Als Lösung dafür kann der Wert von R beispielsweise wie folgt bestimmt werden. In einer Situation, wo der d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_ca, der durch die Recheneinheit 64 berechnet wurde, bei einem Wert in der Nähe von null gehalten wird, wird der d-Achsen-Strom-Befehlswert zurückgesetzt, so dass er periodisch zwischen einem positiven Wert und einem negativen Wert in der Nähe von null schaltet, und dann wird ein zeitlicher Mittelwert dafür in der Nähe von null gehalten. Dann wird in diesem Zustand der Wert von R gemäß der folgenden Gleichung (5) berechnet. R = {(Vd1 – Vd2) + ω·Lq·(Ig1 – Iq2)}/(Id1 – Id2) (5)wobei Vd1, Iq1 und ld1 eine d-Achsen-Spannung, ein q-Achsen-Strom bzw. ein d-Achsen-Strom bedeuten, welche mit der Zeit verknüpft sind, bei der der d-Achsen-Strom-Befehlswert einen positiven Wert oder einen negativen Wert annimmt (anschließend als Zeit 1 bezeichnet), und Vd2, Iq2 und Id2 eine d-Achsen-Spannung, ein q-Achsen-Strom bzw. ein d-Achsen-Strom bedeuten, welche mit der Zeit verknüpft sind, bei der der d-Achsen-Strom-Befehlswert eine umgekehrte Polarität gegenüber dem Fall von Vd1, Iq1 und Id1 annimmt (anschließend als Zeit 2 bezeichnet). Für die Werte können der d-Achsen-Spannungs-Befehlswert Vd_c, der q-Achsen-Strom-Ermittlungswert Iq_s und der d-Achsen-Strom-Ermittlungswert Id_s im Zeitpunkt 1 und im Zeitpunkt 2 verwendet werden. Außerdem werden Änderungen in einer aktuellen Drehgeschwindigkeit der Abgabewelle 2 des Motors 1 und einer aktuellen Induktivität des q-Achsen-Ankers in einer Periode, während der sich der d-Achsen-Strom-Befehlswert ändert, als im Wesentlichen als null angesehen, und der Wert der Drehgeschwindigkeit ωm, der durch den Drehgeschwindigkeitsrechner 44 im Zeitpunkt 1 oder Zeitpunkt 2 berechnet wurde, kann als Wert von ω in der Gleichung (5) verwendet werden. Außerdem kann der Wert, der durch den Drehmomentbefehlswert Tr_c im Zeitpunkt 1 oder im Zeitpunkt 2 auf Basis der grafischen Darstellung von 8 gezeigten Datentabelle bestimmt wurde, als Wert von Lq in der Gleichung (5) verwendet werden.
Das Bestimmen des Werts von R wie oben beschrieben ermöglicht es, den Wert R sogar in der Situation genau zu bestimmen, wo der d-Achsen-Strom Id einen Wert in der Nähe von null annimmt.
Ergänzend kann, um den Wert der Induktionsspannungskonstante Ke gemäß der obigen Gleichung (3) zu schätzen, der Wert von R einen festen Wert, der vorher festgelegt wurde, annehmen. Um die Interotor-Phasendifferenz θd zu schätzen, kann außerdem der Wert von Lq zusätzlich zu dem Wert von Ke betrachtet werden, um somit die Genauigkeit der Schätzung zu verbessern. Beispielsweise kann der geschätzte Wert Ode der Innenrotor-Phasendifferenz θd auf Basis einer vorher festgelegten Karte von dem Wert Ke bestimmt werden, der gemäß der Gleichung (3) bestimmt wurde, und dem Wert von Lq, der auf Basis der Datentabelle, welche in 8 gezeigt ist, bestimmt wurde. Der Wert von R und der Wert von Lq sind Einflüssen der Temperatur der Anker des Motors 1 und der Permanentmagnete 6 und 8 ausgesetzt, so dass die Temperaturen ermittelt oder geschätzt werden können, um dadurch die Werte von R und Lq auf Basis der Temperatur zu schätzen. Dann kann unter Verwendung des geschätzten Werts von R oder Lq der Wert von Ke oder die Interrotor-Phasendifferenz θd geschätzt werden, wie oben beschrieben wurde.
Die Verarbeitung durch das Phasendifferenz-Folger-Bestimmungsorgan wird anschließend ausführlich erläutert.
Die Steuerung 50 weist zusätzlich zum Drehgeschwindigkeitsrechner 44 und zur Erregungssteuereinheit 51 eine Feldsteuereinheit 52 auf, welche einen Feldhandhabungsstrom θId_vol als gehandhabte Variable eines Felds bestimmt, um zu verhindern, dass die Größe des resultierenden Vektors (resultierende Spannung) des d-Achsen-Spannungsbasis-Befehlswerts Vd_c und des q-Achsen-Spannungsbasis-Befehlswerts Vq_c die Versorgungsspannung Vd_c (Sollwert) des Motors 1, welche zur Steuerung 50 geliefert wird, übersteigt, ein Phasendifferenz-Befehlsbestimmungsorgan 53, welches einen ersten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c1 bestimmt, welcher der erste Befehlswert der Interotor-Phasendifferenz θd des Motors 1 ist, auf Basis des Feldhandhabungsstroms ΔId_vol, ein Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungsorgan 54, welches bestimmt, ob es notwendig ist, die hydraulischen Kammern 24 und 25 der Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23 zu reinigen, die Reinigungssteuereinheit 55, welche Verarbeitung zum Bestimmen des Betriebsmodusbefehls F1 ausführt oder zum Bestimmen eines zweiten Phasendifferenz-Befehlswerts θd_c2, welcher ein zweiter Befehlswert der Interotor-Phasendifferenz θd ist, auf Basis eines Bestimmungsergebnisses, welches durch das Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungsorgan 54 gegeben wird, und ein Phasendifferenz-Befehlsauswahlorgan 56, das einen von dem ersten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c1 und dem zweiten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2 als einen Phasendifferenz-Befehlswert θd_c auswählt und den ausgewählten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c an die Hydraulik-Quelleneinheit 30 der Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23 ausgibt. Das Reinigungsnotwendig keits-Bestimmungsorgan 54 entspricht der Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungseinrichtung bei der vorliegenden Erfindung, und die Reinigungssteuereinheit 55 entspricht der Reinigungsphasendifferenz-Steuereinrichtung bei der vorliegenden Erfindung.
Um den Feldhandhabungsstrom ΔId_vol zu bestimmen, empfängt die Feldsteuereinheit 52 sequentiell die Versorgungsspannung Vdc (Sollwert) des Motors 1, welche zur Steuerung 50 geliefert wird, und den d-Achsen-Spannungs-Befehlswert Vd_c und den q-Achsen-Spannungs-Befehlswert Vd_q, welche in der Erregungssteuereinheit 51 bestimmt wurden. Danach führt auf Basis der Differenz zwischen der Größe eines resultierenden Vektors der empfangenen Vd_c und Vd_q (= √(Vd_c² + Vd_q²)) und der Versorgungsspannung Vdc die Feldsteuereinheit 52 ein Rückführsteuergesetz aus, um die Differenz in der Nähe zu null zu bringen, wodurch der Feldhandhabungsstrom ΔId_vol bestimmt wird. Die Versorgungsspannung Vdc wird auf Basis hauptsächlich eines Ermittlungswertes einer Ausgangsspannung einer Speicherbatterie (nicht gezeigt) festgelegt, welche als Spannungsquelle des Motors 1 dient.
Es gibt zwei Verfahren, welche verfügbar sind, um die Größe des resultierenden Vektors Vd_c und Vd_q so zu machen, dass diese mit der Versorgungsspannung Vdc übereinstimmen, d. h., um zu bewirken, dass der resultierende Vektor den Umfang des Spannungskreises, der in 6 gezeigt ist, aufspürt. Gemäß einem Verfahren wird der d-Achsen-Strom so eingestellt, um die Felder zwischen den Rotoren 3 und 4 einzustellen und die Anker in einer Pseudoweise zu handhaben. Gemäß einem weiteren Verfahren wird die Interrotor-Phasendifferenz Δd so eingestellt, um folgerichtig die Induktionsspannungskonstante Ke einzustellen, um dadurch unmittelbar das resultierende Feld der Permanentmagnete 6 und 8 zu handhaben. Der Feldhandhabungsstrom ΔId_vol zeigt die gehandhabten Variablen der Felder hinsichtlich der gehandhabten Variablen des d-Achsen-Stroms.
Die Feldsteuereinheit 52 kann abwechselnd die gehandhabte Variable der Interrotor-Phasendifferenz θd oder der Induktionsspannungskonstante Ke anstelle des Feldhandhabungsstroms ΔId_vol bestimmen.
Der Feldhandhabungsstrom ΔId_vol, der durch die Feldsteuereinheit 52 wie oben beschrieben bestimmt wird, wird dem Phasendifferenz-Befehlsbestimmungsorgan 53 zugeführt. Das Phasendifferenz-Befehlsbestimmungsorgan 53 setzt dann den Feldhandhabungsstrom ΔId_vol in eine Handhabungsvariable (Korrekturbetrag) der Interrotor-Phasendifferenz θd um, welche eine Feldänderung äquivalent einer Feldänderung bewirkt, welche resultieren würde, wenn der d-Achsen-Strom durch den Feldhandhabungsstrom ΔId_vol gehandhabt würde und korrigiert den ersten Stromphasen-Differenzbefehlswert θd_c1 unter Verwendung der Handhabungsvariablen der Interrotor-Phasendifferenz θd, um so mit einen neuen ersten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c1 zu bestimmen. In diesem Fall wird Id_vol in die Handhabungsvariable der Interrotor-Phasendifferenz θd umgesetzt, indem Id_vol mit einem Verstärkungsfaktor multipliziert wird, der auf Basis von beispielsweise dem ersten Stromphasen-Differenz-Befehlswert θd_c1 festgelegt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bestimmt das Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungsorgan 54 die Notwendigkeit zum Reinigen der Hydraulikkammern 24 und 25, d. h., das Entfernen des Schlamms, der sich in Hydraulikkammern 24 und 25 ansammelt, auf Basis der Drehgeschwindigkeit ωm der Abgabewelle 2 des Motors 1, welche durch den Drehgeschwindigkeitsrechner 44 berechnet wurde. Die Menge an Schlamm, welche sich pro Zeiteinheit in den Hydraulikkammern 24 und 25 ausbaut, ist ungefär proportional dem Quadrat der Drehgeschwindigkeit ωm der Abgabewelle 2 des Motors 1. Gemäß der vorliegenden Erfindung addiert das Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungsorgan 54 kumulativ einen quadrierten Wert ωm² (oder einen Wert, der proportional zu ωm² ist) der Drehgeschwindigkeit ωm in jedem Berechnungsverarbeitungszyklus. Wenn der kumulativ hinzugefügte Wert Σωm² einen vorher festgelegten Wert, der vorher festgelegt ist, übersteigt, wird bestimmt, dass die Hydraulikkammern 24 und 25 gereinigt werden müssen, und liefert das Bestimmungsergebnis zur Reinigungssteuereinheit 55.
Der kumulativ addierte Wert Σωm² wird gespeichert und in einem nichtflüchtigen Speicher, beispielsweise einem EEPROM gehalten, so dass er nicht während eines Haltens des Antriebs des Fahrzeugs verloren wird. Der kumulativ hinzugefügt Wert Σωm² wird auf null nach Abschluss des Reinigungsbetriebs initialisiert, was später beschrieben wird.
Ergänzend wurde bei der vorliegenden Ausführungsform der kumulativ-hinzugefügte Wert Σωm² dazu verwendet, um die Notwendigkeit des Reinigens zu bestimmen. Alternativ kann jedoch beispielsweise für die Zeit, welche die Abgabewelle 2 des Motors 1 dreht, gemessen werden, und wenn die gemessene Zeit einen vorher festgelegten Wert übersteigt, kann bestimmt werden, dass das Reinigen notwendig ist. Als weitere Alternative kann die Notwendigkeit zum Reinigen auf Basis von sowohl der gemessenen Zeit auch als dem kumulativ-hinzugefügten Wert Σωm² bestimmt werden.
Die Reinigungssteuereinheit 55 empfängt die Drehgeschwindigkeit ωm, welche durch den Drehgeschwindigkeitsrechner 44 berechnet wurde, den Drehmoment-Befehlswert Tr_c und den Wert der Versorgungsspannung Vdc des Motors 1. Danach bestimmt die Reinigungssteuereinheit 55 den Betriebszustand des Motors 1 auf Basis der empfangenen Werte, bestimmt den Betriebsmodusbefehl F1 entsprechend und gibt den bestimmten Betriebsmo dusbefehl F1 an die PWM-Recheneinheit 73 der Erregungssteuereinheit 51 aus, wobei Details dafür später erläutert werden. Die Reinigungssteuereinheit 55 bestimmt außerdem den zweiten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2 als den Befehlswert der Interrotor-Phasendifferenz θd, um die Hydraulikkammern 24 und 25 zu reinigen, und gibt den zweiten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2 an das Phasendifferenz-Befehlsauswahlorgan 56 aus. Außerdem legt die Reinigungssteuereinheit 55 den Wert eines Phasendifferenz-Befehlsauswahlflags fest, welches spezifiziert, welcher von dem ersten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c1 und dem zweiten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2 durch das Phasendifferenz-Befehlsauswahlorgan 56 ausgewählt werden sollte, und gibt den gesetzten Wert an das Phasendifferenz-Befehlsauswahlorgan 56 aus.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Wert des Phasendifferenz-Befehlsauswahlflags 0 ist, bedeutet dies, dass der erste Phasendifferenz-Befehlswert θd_c1, der durch das Phasendifferenz-Befehls-Bestimmungsorgan 53 bestimmt wird, ausgewählt werden sollte, und wenn der Wert 1 ist, bedeutet dies, dass der zweite Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2, der durch die Reinigungssteuereinheit 55 bestimmt wird, ausgewählt werden sollte.
Das Phasendifferenz-Befehlsauswahlorgan 56 wählt entweder den ersten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c1 oder den zweiten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2 auf Basis des Werts des Phasendifferenz-Befehlsauswahlflags aus und gibt den ausgewählten Wert als Phasendifferenz-Befehlswert θd_c an die Hydraulikquelleneinheit 30 der Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23 aus.
Die Hydraulikquelleneinheit 30 handhabt die Hydraulikdrucke in den Hydraulikkammern 24 und 25, um zu bewirken, dass eine aktuelle Interrotor-Phasendifferenz θd einem empfangenen Phasendifferenz-Befehlswert θd_c folgt. In diesem Fall werden beispielsweise die Hydraulikdrucke in den Hydraulikkammern 24 und 25 (Hydraulikdrucke, welche ein Drehmoment bewirken, welches zwischen dem ersten Teil 9 und dem zweiten Teil 10 durch die Differenz im Hydraulikdruck zwischen den benachbarten Hydraulikkammern 24 und 25 erzeugt wird, um das oben erwähnte Magnetkraft-Drehmoment auszugleichen) von dem Phasendifferenz-Befehlswert θd_c auf Basis der voreingestellten Datentabelle bestimmt, und die Hydraulikdrucke der Hydraulikkammern 24 und 25 werden auf die bestimmten Hydraulikdrucke gesteuert, damit die Interrotor-Phasendifferenz θd dem Phasendifferenz-Befehlswert θd_c folgt.
Die Verarbeitung durch das Phasendifferenz-Folger-Bestimmungsorgan 75 der Erregungssteuereinheit 51 wird anschließend erläutert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, um die Größe des resultierenden Vektors des d-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vd_c und des q-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vq_c einzustellen, um die Versorgungsspannung Vdc (Sollwert) zu liefern, grundsätzlich die Interrotor-Phasendifferenz θd eingestellt, um dadurch ein resultierendes Feld der Permanentmagnete 6 und 8 zu handhaben. In diesem Fall verzögert allgemein eine aktuelle Interrotor-Phasendifferenz θd nachfolgend den Phasendifferenz-Befehlswert θd_c, so dass der d-Achsen-Strom eingestellt wird, wenn der Phasendifferenz-Befehlswert θd_c und die Interrotor-Phasendifferenz θd_e, welche durch das Phasendifferenz-Schätzorgan 74 geschätzt werden, nicht miteinander übereinstimmen. In der Situation, wo der Phasendifferenz-Befehlswert θd_c und die Interrotor-Phasendifferenz θd_e, welche durch das Phasendifferenz-Schätzorgan 74 geschätzt werden, nicht miteinander übereinstimmen, wie oben beschrieben, bestimmt das Phasendifferenz-Folger-Bestimmungsorgan 75 den d-Achsen-Strom-Korrekturwert ΔId_vol_2, um den d-Achsen-Strom einzustellen.
Um die Verarbeitung auszuführen, empfängt das Phasendifferenz-Folger-Bestimmungsorgan 75 sequentiell die Interrotor-Phasendifferenz θd e, welche durch das Phasendifferenz-Schätzorgan 74 geschätzt wurde, den Phasendifferenz-Befehlswert θd_c, der durch das Phasendifferenz-Befehls-Auswahlorgan 56 ausgewählt wurde, und den Feldhandhabungsstrom ΔId_vol, der durch die Feldsteuereinheit 52 bestimmt wurde.
Das Phasendifferenz-Folger-Bestimmungsorgan 75 stellt den Wert des d-Achsen-Strom-Korrekturwerts ΔId_vol2 auf null ein, wenn der empfangene geschätzte Wert θd_e der Interrotor-Phasendifferenz θd mit dem Phasendifferenz-Befehlswert θd_c übereinstimmt, oder er stellt unmittelbar den Feldhandhabungsstrom ΔId_vol als den d-Achsen-Strom-Korrekturwert ΔId_vol2 ein, wenn der empfangene geschätzte Wert θd_e der Interrotor-Phasendifferenz θd nicht mit dem Phasendifferenz-Befehlswert θd_c übereinstimmt. Der d-Achsen-Strom-Korrekturwert ΔId_vol2, der wie oben beschrieben festgelegt ist, wird zur Recheneinheit 64 geliefert.
Anschließend wird die Verarbeitung durch die Reinigungssteuereinheit 55 und ein Betrieb zum Reinigen der Hydraulikkammern 24 und 25 mit Hilfe von 9 und 10 erläutert.
Wie durch das Flussdiagramm von 9 gezeigt ist, bestimmt die Reinigungssteuereinheit 55 zunächst, ob es eine Notwendigkeit zum Reinigen oder zum Beseitigen von Schlamm aus den Hydraulikkammern 24 und 25 gibt (Schritt 1). In diesem Fall bestimmt die Reinigungssteuereinheit 55, dass es eine Notwendigkeit zum Reinigen gibt, wenn ein Bestimmungsergebnis, welches durch das Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungsorgan 54 erlangt wird, die Notwendigkeit zum Reinigen zeigt. Wenn ein Bestimmungsergebnis, welches durch das Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungsorgan 54 erlangt wird, zeigt, dass keine Notwendigkeit zum Reinigen besteht, bestimmt die Reinigungssteuereinheit 55, dass es keine Notwendigkeit zum Reinigen gibt. Die Verarbeitung durch das Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungsorgan 54 kann alternativ durch die Reinigungssteuereinheit 55 durchgeführt werden.
Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt 1 negativ ist, d. h., wenn es keine Notwendigkeit zum Reinigen gibt, legt die Reinigungssteuereinheit 55 den Betriebsmodusbefehl auf den Normalmodusbefehl im Schritt 9 fest und legt außerdem den Wert des Phasendifferenz-Befehlsauswahlflags auf 0 im Schritt 10 fest. Der festgelegte Betriebsmodusbefehl wird an die PWM-Recheneinheit 73 der Erregungseinheit 51 ausgegeben, und der Wert des Phasendifferenz-Befehlsauswahlflags wird an das Phasendifferenz-Befehlsauswahlorgan 56 ausgegeben.
Wenn es somit keine Notwendigkeit zum Reinigen gibt, schaltet die PWM-Recheneinheit 73 die Schaltelemente der Inverterschaltung 45 auf Basis des d-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vd_c und des q-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vq_c ein bzw. aus. Dies steuert den Erregungsstrom, der zu den Ankern des Motors 1 geliefert wird, auf den Strom auf Basis des Drehmomentbefehlswerts Tc_r (der Strom, der bewirkt, dass der d-Achsen-Strom und der q-Achsen-Strom dem korrigierten d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_ca und dem korrigierten q-Achsen-Strom-Befehlswert Iq_c folgt) durch die d-1-Vektorsteuerung. Als Ergebnis wird ein Drehmoment des Drehmomentbefehlswerts Tr_c in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt.
Das Phasendifferenz-Befehlsauswahlorgan 56 wählt als den Phasendifferenz-Befehlswert Ode den ersten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c1, der vom Phasendifferenz-Befehls-Bestimmungsorgan 53 zugeführt wird, aus, und gibt den ausgewählten Phasendifferenz-Befehlswert Ode an die Hydraulikquelleneinheit 30 der Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23 aus. Somit handhabt die Hydraulikquelleneinheit 30 die Hydraulikdrucke in den Hydraulikkammern 24 und 25, so dass die aktuelle Interrotor-Phasendifferenz θd zum ersten Phasendifferenz-Befehlswert θd_e1 wird.
In diesem Zeitpunkt wird der erste Phasendifferenz-Befehlswert θd_e1 so gehalten, dass er in etwa konstant ist, und der d-Achsen-Strom-Korrekturwert ΔId_vol2 wird auf null durch die Verarbeitung gehalten, welche durch das Phasendifferenz-Folger-Bestimmungsorgan 75 in einem Zustand realisiert wird, wo der geschätzte Wert θd e der Interrotor-Phasendifferenz θd, welche durch das Phasendifferenz-Schätzorgan 74 bestimmt wird, ständig mit θd_c1 übereinstimmt. Wenn der erste Phasendifferenz-Befehlswert θd_c1 sich mit einer nachfolgenden Differenz vom geschätzten Wert θd_e der Interrotor-Phasendifferenz θd sich ändert, wird der d-Achsen-Strom-Korrekturwert ΔId_vol2 auf den Feldhandhabungsstrom ΔId_vol gesetzt, der durch die Feldsteuereinheit 52 bestimmt wird, um somit ein Überschreiten oder einen Fehler des Felds zu kompensieren, welche der Differenz durch das Feld zuzuschreiben ist, welches durch den d-Achsen-Strom erzeugt wird.
Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt 1 bejahend ist, d. h., wenn es eine Notwendigkeit zum Reinigen gibt, bestimmt die Reinigungssteuereinheit 52, ob der Motor 1 in einem Zustand ist, wo der Drehmomentbefehlswert Tr_c null ist und das Produkt der Drehgeschwindigkeit ωm der Abgabewelle 2 des Motors 1 (ωm berechnet durch den Drehgeschwindigkeitsrechner 44) und die maximale Induktionsspannungskonstante Kemax, welche ein Wert einer Indukationsspannungskonstante im Maximalfeldzustand des Motors 1 ist (= Kemax·ωm) kleiner ist als der Wert, der durch Unterteilen der Versorgungsspannung Vdc mit einem vorher festgelegten Wert α erlangt wird (= Vdc/α) (Schritt 2). Der vorbestimmte Wert α, welcher einen Modulationsfaktor des Motors 1 zeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform √6, ob Kemax·ωm < Vdc/α äquivalent dazu ist, ob ωm kleiner als ein vorher festgelegter Wert ist (Vdc/(α·Kemax)).
In einer Situation, wo das Bestimmungsergebnis im Schritt 2 bejahend ist, bedeutet dies Tr_c = 0, so dass der Erregungsstrom zu jeder Phase des Ankers so gesteuert wird, dass das Drehmoment, welches in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt wird, zu null wird. In dieser Situation wird der Erregungsstrom zum Anker auf im Wesentlichen null gehalten. Unter diesem Zustand wird der Betrieb des Motors 1 nicht beeinträchtigt, sogar wenn alle Elemente der Inverterschaltung 45 ausgeschaltet sind. Anders ausgedrückt ist der Betriebszustand des Motors unter dem Zustand, wo das Bestimmungsergebnis im Schritt 2 bejahend ist, äguivalent dem Betriebszustand des Motors 1 für den Fall, wo alle Schaltelemente der Inverterschaltung 45 ausgeschaltet sind. In einer Situation, wo Kemax·ωm > Vdc/α, sogar, wenn Tr_c = 0, wenn alle Schaltelemente des oberen Zweigs oder des unteren Zweigs der Inverterschaltung 45, fließt dann ein Strom, der regeneratives Drehmoment im Motor 1 erzeugt, ungewöhnlich aufgrund der Einflüsse der Rückflussdioden der Inverterschaltung 45. Aus diesem Grund wird der Zustand, ob Kemax·ωm < Vdc/α im Schritt 2 hinzugefügt.
Folglich stellt gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt 2 bejahend ist, die Reinigungssteuereinheit 55 den Betriebsmodusbefehl auf den Steuerelement-Ausschaltmodusbefehl (Schritt 4). Weiter stellt die Reinigungssteuereinheit 55 das Phasendifferenz-Befehls-Auswahlflag auf 1 im Schritt 7, erzeugt dann den zweiten Differenzbefehlswert θd_c2, um das Ansteigen und Vermindern der Interrotor-Phasendifferenz θd zu wiederholen (insbesondere die Interrotor-Phasendifferenz θd zu steigern oder zu vermindern und dann die Interrotor-Phasendifferenz θd zu vermindern oder zu stei gern) mit einer bestimmten Häufigkeit (Schritt 8). Beispielsweise wird der zweite Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2 für eine vorher festgelegte Anzahl an Zyklen erzeugt, so dass er sich zu einer Dreieckschwingungsform oder Sinusschwingungsform ändert. Vergrößern oder Vermindern der Interrotor-Phasendifferenz θd ist äquivalent zum wiederholten relativen Drehen des Innenrotors 4 in Bezug auf den Außenrotor 3 in der Vorwärtsrichtung und in der Umkehrrichtung abwechselnd.
In diesem Fall können ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert zum Erhöhen und Vermindern der Interrotor-Phasendifferenz θd Werte sein, die vorher festgelegt sind (beispielsweise 180 Grad oder 0 Grad, oder sie können auf Basis des geschätzten Werts θd_e der Interrotor-Phasendifferenz θd unmittelbar vor dem Starten des Vergrößerns oder Verkleinerns der Interrotor-Phasendifferenz θd bestimmt werden. Der Zyklus zum Vergrößern und zum Vermindern der Interrotor-Phasendifferenz θd kann auf einen Wert festgelegt werden, der vorher festgelegt wird oder er kann auf Basis eines Laufzustands eines Fahrzeugs oder dgl. bestimmt werden.
Die PWM-Recheneinheit 73 der Erregungssteuereinheit 51 schaltet alle Schaltelemente der Inverterschaltung 45 durch die Verarbeitung in den Schritten 4, 7 und 8 wie oben erläutert ab. Dies trennt den Erregungsstrom zu den Ankern des Motors 1, womit somit das Drehmoment, welches in der Abgabewelle 2 erzeugt wird, auf null gehalten wird, welches äquivalent dem Drehmoment-Befehlswert Tr_c ist.
Außerdem bewirkt das Einstellen des Werts des Phasendifferenz-Befehls-Auswahlflags auf 1, dass das Phasendifferenz-Auswahlorgan 56 als Phasendifferenz-Befehlswert θd_c den zweiten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2 auswählt, der wie oben beschrieben durch die Reinigungseinheit 55 erzeugt wird, und der ausgewählte zweite Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2 an die Hydraulikquelleneinheit 30 ausgegeben wird. Dann steuert die Hydraulikquelleneinheit 30 die Hydraulikdrücke in den Hydraulikkammern 24 und 25 so, dass die aktuelle Interrotor-Phasendifferenz θd wiederholt mit einer bestimmten Häufigkeit auf Basis des zweiten Phasendifferenz-Befehlswerts θd_c2 gesteigert bzw. vermindert wird. Somit werden die Volumina der Hydraulikkammern 24 und 25 wiederholt vergrößert/verkleinert, wodurch bewirkt wird, dass ein Hydrauliköl zwischen den Hydraulikkammern 24 und 25 und deren Außenraum fließt. Dies befördert den Schlamm, der sich in den Hydraulikkammern 24 und 25 angesammelt hat, aus den Hydraulikkammern 24 und 25, wodurch das Problem des Ansammelns des Schlamms gelöst wird. In diesem Fall sind alle Schaltelemente der Invertierschaltung 45 ausgeschaltet, so dass der Erregungsstrom zu den Ankern des Motors 1 nicht durch das Ansteigen oder Vermindern der Interrotor-Phasendifferenz θd beeinträchtigt wird (das Ansteigen und Vermindern eines resultierenden Felds), wodurch es ermöglicht wird, das Drehmoment, welches in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt wird, auf null stabil beizubehalten.
Nach einem wiederholten Vergrößern und Vermindern der Interrotor-Phasendifferenz θd mit einer vorher festgelegten Häufigkeit wie oben beschrieben stellt die Reinigungssteuereinheit 55 den Betriebsmodusbefehl zurück in den Normalmodusbefehl im Schritt 9, und setzt außerdem den Wert des Phasendifferenz-Befehls-Auswahlflags im Schritt 10 auf null zurück. Damit wird der Reinigungsbetrieb der Hydraulikkammern 24 und 25 beendet.
Ergänzend entspricht die Bestimmungsverarbeitung im Schritt 2, der oben beschrieben wurde, der ersten Betriebszustands-Bestimmungseinrichtung bei der vorliegenden Erfindung.
Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt 2 negativ ist, bestimmt die Reinigungssteuereinheit 55, ob der Motor 1 in einem Betriebszustand ist, wo der Drehmomentbefehlswert Tr_c im Wesentlichen gleich einem vorher festgelegten Wert TRQ1 ist, der bestimmt wird, wie später beschrieben wird (der Absolutwert einer Differenz zwischen Tr_c und TRQ1 ein vorher festgelegter Wert oder weniger in der Nachbarschaft von null ist), und die Drehgeschwindigkeit ωm der Abgabewelle 2 des Motors 1 ein vorher festgelegter Wert ωmx oder mehr ist (Schritt 3).
Der oben genannte vorher festgelegte Wert TRQ1, der auf das Drehmoment bezogen ist, bedeutet den Wert des Drehmoments, der in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt wird, wobei alle Schaltelemente von entweder dem oberen Zweig oder dem unteren Zweig oder beiden Zweigen der Invertierschaltung 45 eingeschaltet sind und der Anker jeder Phase des Motors 1 kurzgeschlossen ist. Anschließend wird der vorher festgelegte Wert TRQ1 als Kurzschluss-Drehmomentwert TRQ1 bezeichnet.
Der Kurzschluss-Drehmomentwert TRQ1 wird allgemein durch die folgende Gleichung (6) angegeben.
wobei ωe auf der rechten Seite der Gleichung (6) eine elektrische Winkelgeschwindigkeit der Abgabewelle 2 des Motors 1 bezeichnet, und einen Wert annimmt, der proportional zu einer Drehgeschwindigkeit ωm ist, welche durch den Drehgeschwindigkeitsrechner 44 berechnet wird (ein Wert, der durch Multiplizieren ωm mit der Anzahl von Polpaaren der Rotoren 3 und 4 erlangt wird). Die Bedeutungen der anderen Variablen R, Ld und Lq der rechten Seite der Gleichung (6) wurden schon hinsichtlich der Verarbeitung des Phasendifferenz-Schätzorgans 74 erläutert.
10 ist eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem Kurzschluss-Drehmomentwert TRQ1, der durch die Gleichung (6) angegeben wird, und der Drehgeschwindigkeit um zeigt. Wie gezeigt ist, nimmt der Kurzschluss-Drehmomentwert TRQ1 einen negativen Drehmomentwert d. h., regeneratives Drehmoment, und dessen Wert wird ungefähr zu einem konstanten Wert, wenn die Drehgeschwindigkeit ωm einen vorher festgelegten Wert ωmx oder mehr erreicht (proportional zu ωm oder dem reziproken Wert von ωe, um genauer zu sein).
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Kurzschluss-Drehmomentwert TRQ1, der mit Drehmomentbefehlswert Tr_c im Schritt 3 verglichen wird, gemäß der obigen Gleichung (6) bestimmt. In diesem Fall können als Werte Ld und Lq, welche für die Berechnung der rechten Seite der Gleichung (6) erforderlich sind, die Werte, welche beispielsweise bei der Verarbeitung durch das Phasendifferenz-Schätzorgan 74 in dem Zeitpunkt verwendet werden, wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt 1 auf JA dreht, unmittelbar verwendet werden, wie sie sind. Als Werte von R und Ke können die Werte, welche durch die Verarbeitung durch das Phasendifferenz-Schätzorgan 74 geschätzt werden, in dem Zeitpunkt, wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt 1 auf Ja dreht, verwendet werden. Wenn jedoch die Drehgeschwindigkeit ωm in einem Hochgeschwindigkeitsbereich des vorher festgelegten Werts ωmx oder mehr ist, ist eine Änderung des Kurzschluss-Drehmomentwerts TRQ1 als Antwort auf Änderungen in Ld, Lq, R und Ke ausreichend klein. Daher können vorher festgelegte feste Werte als Werte von Ld, Lq, R und Ke bei der Berechnung der Gleichung (6) verwendet werden.
Ergänzend kann die Beziehung zwischen dem Kurzschluss-Drehmomentwert TRQ1 und der Drehgeschwindigkeit ωm, wenn die Drehgeschwindigkeit ωm der vorher festgelegte Wert ωmx oder mehr ist, vorher in Form einer Datentabelle festgelegt werden, und der Kurzschluss-Drehmomentwert TRQ1 kann von der Drehgeschwindigkeit ωm (ein Wert, der durch den Drehgeschwindigkeitsrechner 44 berechnet wird) auf Basis der Datentabelle bestimmt werden.
In der Situation, wo das Bestimmungsergebnis im Schritt 3 bejahend ist, wird der Betriebszustand des Motors 1 nicht beeinträchtigt, sogar wenn alle Schaltelemente von entweder dem oberen Zweig oder dem unteren Zweig oder beiden Zweigen der Inverterschaltung 45 eingeschaltet sind und der Anker jeder Phase des Motors 1 kurzgeschlossen ist. Dies bedeutet, dass der Betriebszustand des Motors 1 in der Situation, wo das Bestimmungsergebnis von Schritt 3 bejahend ist, äquivalent dem Betriebszustand des Motors ist, wenn der Anker jeder Phase des Motors 1 kurzgeschlossen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung stellt daher, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt 3 bejahend ist, die Reinigungssteuereinheit 55 den Betriebsmodusbefehl auf den Kurzschlussmodusbefehl (Schritt 5). Außerdem stellt die Reinigungssteuereinheit 55 das Phasendifferenz-Befehlsauswahlflag auf 1 im Schritt 7, erzeugt dann den zweiten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2, so dass die Interrotor-Phasendifferenz θd wiederholt mit einer vorher festgelegten Häufigkeit vergrößert bzw. vermindert wird (Schritt 8). Die Verarbeitung im Schritt 8 wird in der gleichen Weise wie die zum Einstellen des Betriebsmodusbefehls auf den Steuerelement-Ausschaltemodusbefehl durchgeführt.
Die Verarbeitung in den Schritten 5, 7 und 8, die oben erläutert wurden, bewirkt, dass die PWM-Recheneinheit 73 der Erregungssteuereinheit 51 alle Schaltelemente des oberen Zweigs oder des unteren Zweigs der Inverterschaltung 45 einschaltet. Dies schließt den Anker jeder Phase des Motors 1 kurz, und das Drehmoment, welches in der Abgabewelle 2 erzeugt wird, wird bei dem Kurzschluss-Drehmomentwert TRQ1 gehalten, der im Wesentlichen äquivalent zum Drehmomentbefehlswert Tr_c ist.
Weiter bewirkt das Einstellen des Werts des Phasendifferenz-Befehlsauswahlflags auf 1, dass das Phasendifferenz-Befehlsauswahlorgan 56 den zweiten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2 an die Hydraulikquelleneinheit 30 als den Phasendifferenz-Befehlswert θd_c ausgibt, wie in dem Fall, wo der Betriebsmodusbefehl auf den Steuerelement-Ausschaltmodusbefehl eingestellt wird. Dann steuert die Hydraulikquelleneinheit 30 die Hydraulikdrücke der Hydraulikkammern 24 und 25 so, dass die aktuelle Interrotor-Phasendifferenz θd mit einer vorher festgelegten Häufigkeit auf Basis des zweiten Phasendifferenz-Befehlswerts θd_c2 vergrößert bzw. verkleinert wird. Somit fliest wie in dem Fall, wo der Betriebsmodusbefehl auf den Steuerelement-Ausschaltmodusbefehl eingestellt wird, der Schlamm, der sich in den Hydraulikkammern 24 und 25 aufgebaut hat, aus den Hydraulikkammer 24 und 25, wodurch das Problem der Ansammlung von Schlamm gelöst wird.
In diesem Fall wird der Anker jeder Phase des Motors 1 kurzgeschlossen, so dass der Erregungsstrom der Anker des Motors 1 nicht durch das Vergrößern oder Vermindernder Interrotor-Phasendifferenz θd beeinträchtigt wird (Vergrößern oder Vermindern eines resultierenden Felds), wodurch es ermöglicht wird, das Drehmoment, welches in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt wird, bei dem Kurzschluss-Drehmomentwert TRQ1 stabil zu halten, der im Wesentlichen gleich dem Drehmomentbefehlswert Tr_c ist.
Nach dem wiederholten Erhöhen und Vermindern der Interrotor-Phasendifferenz θd mit einer vorher festgelegten Häufigkeit wie oben beschrieben stellt die Reinigungssteuereinheit 55 den Betriebsmodusbefehl zurück auf den Normalmodusbefehl im Schritt 9, und setzt den Wert des Phasendifferenz-Befehlsauswahlflags auf null im Schritt 10. Damit wird der Betrieb der Reinigung der Hydraulikkammern 24 und 25 beendet.
Ergänzend entspricht die Bestimmungsverarbeitung im Schritt 3, der oben beschrieben wurde, der zweiten Betriebszustands-Bestimmungseinrichtung bei der vorliegenden Erfindung.
Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt 3 negativ ist, stellt die Reinigungssteuereinheit 55 den Betriebsmodusbefehl auf den Normalmodusbefehl (Schritt 6). Außerdem stellt Reinigungssteuereinheit 55 das Phasendifferenz-Befehlsauswahlflag auf 1 im Schritt 7, und erzeugt dann den zweiten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2, so dass die Interrotor-Phasendifferenz θd mit einer vorher festgelegten Häufigkeit wiederholt vergrößert bzw. vermindert wird (Schritt 8). Die Verarbeitung im Schritt 8 wird in der gleichen Weise wie die zum Einstellen des Betriebsmodusbefehls auf den Steuerelement-Ausschaltmodusbefehl durchgeführt. In diesem Fall werden jedoch ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert des zweiten Phasendifferenz-Befehlswerts θd_c2 beim Vergrößern und Vermindern der Interrotor-Phasendifferenz θd innerhalb eines Bereichs eingestellt, wo ein Drehmoment des Drehmomentbefehlswerts Tr_c gleitend in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt werden kann. Alternativ können beispielsweise der obere Grenzwert und der untere Grenzwert des zweiten Phasendifferenz-Befehlswerts θd_c2 auf feste Werte eingestellt werden, und die Verarbeitung in den Schritten 7 und 8 kann lediglich ausgeführt werden, wenn der Drehmomentbefehlswert Tr_c innerhalb des Bereichs der Werte der Drehmomente liegt, welche in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt werden können, innerhalb des Bereichs der Interrotor-Phasendifferenz θd, welche durch den oberen Grenzwert und den unteren Grenzwert bestimmt wird.
Durch die Verarbeitung in den Schritten 6, 7 und 8, die oben erläutert wurden, steuert die PWM-Recheneinheit 73 der Erregungssteuereinheit 51 das Einschalten bzw. Ausschalten der Schaltelemente der Inverterschaltung 45 auf Basis des d-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vd_c und des q-Achsen-Spannungs-Befehlswerts Vq_c. Damit werden die d-Achsenkomponente und die q-Achsenkomponente des Erregungsstroms des Ankers jeder Phase des Motors 1 auf Basis des d-Achsen-Strom-Befehlswerts Id_c bzw. des q-Achsen-Strom-Befehlswerts Iq_c gesteuert. Folglich wird das Drehmoment, welches in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt wird, auf Basis des Drehmomentbefehlswerts Tr_c gesteuert.
Außerdem bewirkt das Einstellen des Werts des Phasendifferenz-Befehlsauswahlflags auf 1, dass das Phasendifferenz-Befehlsauswahlorgan 56 den zweiten Phasendifferenz-Befehlswert θd_c2 an die Hydraulikquelleneinheit 30 als den Phasendifferenz-Befehlswert θd_c ausgibt, wie in dem Fall, wo der Betriebsmodusbefehl auf den Steuerelement-Ausschaltmodusbefehl eingestellt wird. Danach steuert die Hydraulikquelleneinheit 30 die Hydraulikdrucke der Hydraulikkammern 24 und 25 so, dass die aktuelle Interrotor-Phasendifferenz θd mit einer vorher festgelegten Häufigkeit vergrößert bzw. verkleinert wird, auf Basis des zweiten Phasendifferenz-Befehlswerts θd_c2. Somit fließt wie im Fall, wo der Betriebsmodusbefehl auf den Steuerelement-Ausschaltmodusbefehl eingestellt wird, der Schlamm, der sich in den Hydraulikkammern 24 und 25 aufgebaut hat, aus den Hydraulikkammern 24 und 25, wodurch das Problem der Ansammlung von Schlamm gelöst wird.
In diesem Fall werden die Einflüsse von Verzögerungen beim Vergrößern oder Vermindern der aktuellen Interrotor-Phasendifferenz θd in Bezug auf das Vergrößern und Vermindern des zweiten Phasendifferenz-Befehlswerts θd_c2 durch den d-Achsen-Stromkorrekturwert ΔId_vol2 (= Feldhandhabungsstrom ΔId_vol) kompensiert, wodurch es zugelassen wird, dass ein Drehmoment des Drehmomentbefehlswerts Tr_c passend in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt wird. Folglich kann ein Drehmoment des Drehmomentbefehlswerts Tr_c passend in der Abgabewelle 2 des Motors 1 erzeugt werden, während die Hydraulikkammern 24 und 25 gereinigt werden.
Nachdem wiederholt die Interrotor-Phasendifferenz θd mit einer vorher festgelegten Häufigkeit wie oben beschrieben vergrößert und verkleinert wird, stellt die Reinigungssteuereinheit 55 den Betriebsmodusbefehl auf den Normalmodusbefehl im Schritt 9, und setzt außerdem den Wert des Phasendifferenz-Befehlsauswahlflags auf null im Schritt 10. Damit wird der Betrieb zum Reinigen der Hydraulikkammern 24 und 25 beendet. Ergänzend kann am Ende des Reinigungsbetriebs, wenn der Betriebsmodusbefehl der Normalmodusbefehl ist, die Verarbeitung im Schritt 9 ausgelassen werden.
Folglich kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Hydraulikkammern 24 und 25 gereinigt werden müssen, Schlamm, der sich den Hydraulikkammern 24 und 25 aufgebaut hat, durch wiederholtes Vergrößern und Vermindern der Interrotor-Phasendifferenz θd beseitigt werden. Als Folge davon kann ein Fehlbetrieb der Phasendifferenz-Änderungsansteuerung 23 des Motors 1, insbesondere das Auftreten eines Fehlers einer Relativdrehung des zweiten Teils 10 in Bezug auf das erste Teil 9 eingeschränkt werden. Außerdem kann ein gewünschter Betrieb des Motors 1 fortgesetzt werden, während die Hydraulikkammer 24 und 25 gereinigt werden.
Bei der oben erläuterten Ausführungsform wurden die Hydraulikkammern 24 und 25 in drei unterschiedlichen Moden gereinigt, nämlich im Steuerelement-Ausschaltmodus, im Kurzschlussmodus und im Normalmodus. Alternativ können jedoch die Hydraulikkammern 24 und 25 in lediglich einem oder zwei Moden gereinigt werden.
Außerdem wurde bei der obigen Ausführungsform die Interrotor-Phasendifferenz θd_e, welche durch das Phasendifferenz-Schätzorgan 74 geschätzt wurde, dazu verwendet, den d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_c und den q-Achsen-Strom-Befehlswert Iq_c durch den Strombefehlsrechner 53 der Erregungssteuereinheit 51 zu bestimmen. Als Alternative kann jedoch eine aktuelle Interrotor-Phasendifferenz θd unter Verwendung eines geeigneten Sensors bestimmt werden, und dessen Ermittlungswert kann anstelle des geschätzten Werts θd_e verwendet werden. Weiter alternativ kann die Induktionsspannungskonstante Ke als charakteristischer Parameter, welche eine Korrelation hat, welche in 7 gezeigt ist, mit der Interrotor-Phasendifferenz θd, anstelle des geschätzten Werts verwendet werden, oder des Ermittlungswerts der Interrotor-Phasendifferenz θd, um den d-Achsen-Strom-Befehlswert Id_c und den q-Achsen-Strom-Befehlswert Iq_c durch den Strombefehlsrechner 53 zu bestimmen. In diesem Fall kann als Wert der Induktionsspannungskonstante Ke ein Wert, der wie oben beschrieben durch das Phasendifferenz-Schätzorgan 74 geschätzt wurde, oder ein Wert, der gemäß der Datentabelle bestimmt wurde, wie in 7 gezeigt ist, von einem Ermittlungswert der aktuellen Interrotor-Phasendifferenz θd verwendet werden.

Claims

Steuerung (50) für einen Motor (1), der einen ersten Rotor (3) und einen zweiten Rotor (4) hat, welcher Felder durch Permanentmagnete (6, 8) erzeugt, und eine Abgabewelle (2), welche gemeinsam mit dem ersten Rotor (3) der beiden Rotoren (3, 4) gedreht werden kann, wobei die beiden Rotoren (3, 4) und die Abgabewelle (2) koaxial vorgesehen sind, wobei der zweite Rotor (4) so vorgesehen ist, dass der zweite Rotor (4) in Bezug auf den ersten Rotor (3) mit Hilfe einer Hydraulikeinheit (30, 24, 25) relativ gedreht werden kam und die Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren (3, 4) durch die Relativdrehung des zweiten Rotors (4) geändert wird, um so die Intensität eines resultierenden Felds zu ändern, welche durch Kombinieren der Felder der Permanentmagnete (6, 8) der Rotoren (3, 4) erlangt wird, wobei die Steuerung (50) für einen Motor (1) umfasst: eine Phasendifferenz-Änderungsansteuerungseinrichtung (23), welche eine Hydraulikkammer (24, 25) hat, deren Volumen sich ändert, wenn der zweite Rotor (4) sich relativ dreht, und welche bewirkt, dass der zweite Rotor (4) relativ zum ersten Rotor (3) dreht, durch einen Druck eines Hydrauliköls, welches in die Hydraulikkammer (24, 25) geladen ist; wobei die Steuerung (50) für einen Motor (1) ferner umfasst: eine Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungseinrichtung (54), welche auf Basis zumindest von der Drehgeschwindigkeit der Abgabewelle (2) des Motors (1) und der Betriebszeit des Motors (1) bestimmt, ob die Hydraulikkammer (24, 25) gereinigt werden muss; und eine Reinigungsphasen-Differenzsteuereinrichtung (55), welche die Phasendifferenz-Änderungsansteuerungseinrichtung (23) so steuert, dass der zweite Rotor (4) relativ in einer Vorwärts- und einer Rückwärtsrichtung abwechselnd in Bezug auf den ersten Rotor (3) in dem Fall dreht, wo die Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungseinrichtung (54) bestimmt, dass Reinigung notwendig ist, wobei durch die Vorwärts-/Rückwärts-Drehung des zweiten Rotors (4) abwechselnd das Hydrauliköl in die Hydraulikkammer (24, 25) hinein und aus der Hydraulikkammer (24, 25) heraus gefördert wird, wodurch der angesammelte Schlamm aus der Hydraulikkammer befördert wird, um die Hydraulikkammer (24, 25) bei Fortsetzung des gewünschten Betriebes des Motors (1) zu reinigen.
Steuerung (50) für einen Motor (1) nach Anspruch 1, wobei die Reinigungsphasen-Differenzsteuereinrichtung (55) eine erste Betriebszustands-Bestimmungseinrichtung umfasst, – welche in dem Fall einer durch die Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungseinrichtung (54) festgestellten notwendigen Reinigung ermittelt, ob ein Betriebszustand des Motors (1) äquivalent zu einem Betriebszustand ist, bei dem vorausgesetzt wird, dass die Erregung eines Ankers des Motors (1) unterbrochen wurde, und – in dem Fall, indem die erste Betriebszustands-Bestimmungseinrichtung ein vorgegebenes Bestimmungsergebnis zeigt, die Reinigungsphasen-Differenzsteuereinrichtung (55) die Phasendifferenz-Änderungsansteuerungseinrichtung (23) so steuert, um relativ den zweiten Rotor (4) in der Vorwärtsrichtung und der Umkehrrichtung abwechselnd in Bezug auf den ersten Rotor (3) zu drehen, während eine Erregungsschaltung (45) des Ankers gesteuert wird, um die Erregung des Ankers des Motors (1) zu unterbrechen.
Steuerung (50) für einen Motor (1) nach Anspruch 1, wobei die Reinigungsphasen-Differenzsteuereinrichtung (55) eine zweite Betriebszustands-Bestimmungseinrichtung umfasst, – welche in dem Fall einer durch die Reinigungsnotwendigkeits-Bestimmungseinrichtung (54) festgestellten notwendigen Reinigung ermittelt, ob ein Betriebszustand des Motors (1) äquivalent zu einem Betriebszustand ist, bei dem vorausgesetzt wird, dass ein Anker des Motors (1) kurzgeschlossen wurde, – und in dem Fall, indem die zweite Betriebszustands-Bestimmungseinrichtung ein vorgegebenes Bestimmungsergebnis zeigt, die Reinigungsphasen-Differenzsteuereinrichtung (55) die Phasendifferenz-Änderungsansteuerung (23) so steuert, um relativ den zweiten Rotor (4) in der Vorwärtsrichtung und der Umkehrrichtung abwechselnd in Bezug auf den ersten Rotor (3) zu drehen, während die Erregungsschaltung (45) des Ankers gesteuert wird, um den Anker des Motors (1) kurzzuschließen.
Steuerung (50) für einen Motor (1) nach Anspruch 1, welche außerdem eine Erregungssteuereinrichtung (51) umfasst, wobei – die Erregungssteuereinrichtung (51) eine Phasendifferenz zwischen den beiden Rotoren (3, 4), oder einen Wert eines charakteristischen Parameters des Motors (1) schätzt oder ermittelt, wobei der Wert eine vorbestimmte Korrelation mit der Phasendifferenz hat, – und die Erregungssteuereinrichtung (51) unter Verwendung der Phasendifferenz oder des geschätzten oder ermittelten Werts des charakteristischen Parameters den Erregungsstrom zu einem Anker des Motors (1) steuert, während zumindest die Reinigungsphasen-Differenzsteuereinrichtung (55) die Phasendifferenz-Änderungsansteuerungseinrichtung (23) steuert, um den zweiten Rotor (4) in der Vorwärtsrichtung oder in der Umkehrrichtung abwechselnd in Bezug auf den ersten Rotor (3) relativ zu drehen.