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車載用モータとその制御・応用

HEV、EV化に向けた

車載用モータとその制御・応用

車載用モータとその制御・応用の画像

目次

モータ・制御・応用編

第1章 ハイブリッド自動車の駆動システム
  • 1.ハイブリッド車とは
    • 1.1 ハイブリッド車の定義と種類
    • 1.2 「今、何故、ハイブリッド車が注目されるのか?」
  • 2.トヨタハイブリッドシステム (THS)
    • 2.1 プリウス (THS-Ⅱ) の駆動システム
    • 2.2 ハイブリッド車の効率とエネルギーマネージメント
    • 2.3 ハイブリッド車の主要構成部品
  • 3.プラグインハイブリッド車
  • 4.燃料電池ハイブリッド車
  • 5.ハイブリッド車の将来
    • 5.1 自動車燃料の多様化への対応
    • 5.2 トータルエネルギーマネージメントへ進化
  • 6.「ハイブリッド車は、何故、日本で生まれ、育ったか?」
  • 7.文献
第2章 EVのモータ駆動制御システム
  • 1.モータ駆動制御システムの概要
    • 1.1 EVの定義と主駆動モータの特定
    • 1.2 モータ駆動制御システムの基本構成
  • 2.高効率・広範囲駆動のための指令変換器
    • 2.1 dq同期座標系上の数学モデル
    • 2.2 指令変換器の構成
  • 3.高効率・広範囲駆動のための電力変換器用PWM
    • 3.1 三相電圧形電力変換器の基本構造
    • 3.2 基本空間ベクトル電圧と三角波比較PWM
    • 3.3 広範囲駆動のための電圧利用率改善法
    • 3.4 効率駆動のためのスイッチング損失低減法
  • 4.モータ駆動制御システムのセンサレス化
    • 4.1 センサレス駆動制御システムの基本構成
    • 4.2 位相速度推定器
    • 4.3 テストベッド上での試験
    • 4.4 実車走行試験 参考文献
第3章 主機モータ概説
  • 1.車載用モータに要求される特性
    • 1.1 電気自動車 (EV) /ハイブリッド自動車 (HEV) 用モータの駆動特性
    • 1.2 代表的な加変速モータ
  • 2.直流モータの特長と適用例
    • 2.1 直流モータの特長
    • 2.2 直流モータの構造
    • 2.3 直流モータの特性
    • 2.4 直流モータの適用例
  • 3.誘導モータの特長と適用例
    • 3.1 誘導モータの特長
    • 3.2 誘導モータの構造
    • 3.3 誘導モータの特性
    • 3.4 誘導モータの適用例
  • 4.永久磁石 (同期) モータの特長と適用例
    • 4.1 永久磁石 (同期) の特長
    • 4.2 永久磁石 (同期) の構造
    • 4.3 永久磁石 (同期) の特性
    • 4.4 永久磁石 (同期) の適用例
  • 5. リラクタンス応用モータの特長と適用例
    • 5.1 PRMの特長
    • 5.2 PRMの構造
    • 5.3 PRMの特性
    • 5.4 PRMの適用例
  • 6.参考文献
第4章 車載用モータの運転制御
  • 1.はじめに
  • 2.車載用モータと駆動回路
    • 2.1 車載用電源
    • 2.2 モータの種類と電気的特性
    • 2.3 ブラシ付DCモータ
    • 2.4 永久磁石同期モータ
  • 3.モータパラメータと等価回路
    • 3.1 ブラシ付DCモータの等価回路と伝達関数
    • 3.2 永久磁石同期モータの簡易等価回路
    • 3.3 永久磁石同期の座標変換技術
    • 3.4 d軸およびq軸インダクタンス
  • 4.永久磁石同期モータの高機能制御手法
    • 4.1 ベクトル制御
    • 4.2 非干渉制御
    • 4.3 弱め界磁制御
    • 4.4 強め界磁制御
    • 4.5 高効率制御
    • 4.6 コギングトルク低減制御
  • 5.HEV駆動方式と制御回路構成
    • 5.1 ドライブ方式
    • 5.2 駆動電圧の高電圧化
    • 5.2 HEV用インバータ回路
  • 6.むすび
第5章 車載パワーモータの駆動回路技術
  • 1.モータ制御デバイス
    • 1.1 センサーの使い方 電流センサー、ホール素子
    • 1.2 制御デバイス (マイコン) サンプル値制御 (量子化誤差)
    • 1.3 パワー素子 MOSFET、IGBT、SiC
    • 1.4 モジュール化技術/実装技術
    • 1.5 ゲートドライブIC (フォトカプラーを含む)
  • 2.車載モータの種類と制御方法
  • 3.車載モータの実例
    • 3.1 ワイパーモータ
    • 3.2 ファン・ブロアモータ (HVAC用)
    • 3.3 EPS用ブラシモータ
    • 3.4 HEPS用モータ/ブラシレスモータ
    • 3.5 昇圧回路との組み合わせ (12V系)
    • 3.6 HEV駆動用インバータ 昇圧/非昇圧・システム (高電圧系)
第6章 インバータ制御と車載用モータ駆動系への応用
  • 1.三相電圧型インバータの基本構成と動作
    • 1.1 回路構成と6ステップ動作
    • 1.2 帰還ダイオードの働き
  • 2.各種PWM手法
    • 2.1 瞬時値比較方式 (ヒステリシスコンパレータ方式)
    • 2.2 特定高調波除去方式
    • 2.3 サブハーモニック変調方式 (正弦波三角波比較変調方式)
    • 2.4 サブハーモニック方式の直流電圧利用率の向上
    • 2.5 第3調波注入変調方式
    • 2.6 二相変調方式
    • 2.7 変形台形波変調
    • 2.8 デッドタイムの出力電圧への影響と補償法
  • 3.瞬時空間ベクトル変調方式 (SVM方式)
    • 3.1 瞬時空間ベクトルと座標変換理論
    • 3.2 瞬時空間ベクトル変調方式の原理
    • 3.3 各種PWM方式による電圧出力範囲の比較
  • 4.ブラシレスDCモータ駆動システム
    • 4.1 埋込永久磁石形同期モータ (IPMSM) の原理と特徴
    • 4.2 インバータ制御系の構成
    • 4.3 インバータの電圧・電流制限を考慮した電流ベクトル選択可能範囲
    • 4.4 各種最適制御方式
    • 4.5 モータパラメータ測定の重要性
第7章 パワーステアリング用モータ
  • 1.パワーステアリングの機能
    • 1.1 パワーステアリングの機能とシステム
  • 2.パワーステアリングシステムの種類
    • 2.1 油圧パワーステアリング
    • 2.2 電動油圧パワーステアリング
    • 2.3 電動パワーステアリング
  • 3.電動パワーステアリングモータへの要求性能
    • 3.1 システム安全性
    • 3.2 モータ及び制御への要求性能
  • 4.電動パワーステアリングモータ設計技術
    • 4.1 モータの種類と特徴
    • 4.2 モータ構造設計及び磁気回路設計技術
      • 4.2.1 ブラシ付モータ
      • 4.2.2 ブラシレスDCモータ
    • 4.3 ハンドル操舵転追性を満足するための制御技術
  • 5.システム要求に対応した今後のモータ設計
第8章 電動ステアリングシステム
  • 1.概説
  • 2.電動式油圧パワーステアリングシステムと機電一体構造
  • 3.電動パワーステアリングシステム用高機能モータの現状
    • 3.1 システム構成と基本原理
    • 3.2 電動パワーステアリングシステムの市場・種類
    • 3.3 モータへの厳しい要求内容とモータ種類の分布
    • 3.4 ブラシ付DCモータの小型高トルク高性能設計事例
    • 3.5 ブラシレスモータの小型高トルク高性能設計事例
    • 3.6 IPMとSPMの比較
    • 3.7 電動パワーステアリング用ブラシレスモータ制御
    • 3.8 安全性・信頼性
  • 4.ステアバイワイヤシステムとモータ構造
参考文献

これからの車載モータ編

第9章 車載用新構造モータ
  • 1.モータ構造の分類
    • 1.1 トポロジーによる分類
    • 1.2 ラジアルフラックスモータ
    • 1.3 アキシャルフラックスモータ
    • 1.4 トランスバーサルフラックスモータ
  • 2.新構造モータ
    • 2.1 日産スーパモーター
    • 2.2 Memory Motor
    • 2.3 Written Pole Motor
    • 2.4 新構造のDDモータ
    • 2.5 その他の新構造モータ
第10章 SRモータの電気自動車への応用
  • 1.SRモータの基礎
    • 1.1 基本構造
    • 1.2 トルク発生原理
    • 1.3 駆動方法
    • 1.4 主機用としての優位性問題点
  • 2.SRモータ搭載電気自動車の開発
    • 2.1 電気自動車の仕様
    • 2.2 SRモータの開発
    • 2.3 駆動・制御回路の開発
    • 2.4 シミュレーション
    • 2.5 走行試験
  • 3.まとめ
第11章 PMモータの小型化・薄型化の手法
  • 1.磁界解析による方法
    • 1.1 トルクリップルの削減
    • 1.2 コギングトルクの低減
    • 1.3 損失の最適化
  • 2.解析式や設計プログラムによる方法
    • 2.1 設計ソフトによる方法
    • 2.2 特性計算式による方法
  • 3.制御回路と組み合わせた小型化
  • 4.希土類磁石を使用しない方法
第12章 高温超電導モータ
  • 1.高温超電導線の工業製品化への歩み
    • 1.1 発見時の熱狂から沈静へ
    • 1.2 線材の高性能化・高信頼性化
  • 2.高温超電導線使用上の留意事項
    • 2.1 磁場・温度・電流特性
    • 2.2 交流特性
    • 2.3 機械特性
  • 3.必要補機類
    • 3.1 断熱
    • 3.2 冷却
  • 4.モータの設計
    • 4.1 設計の指針
    • 4.2 基本構造 アキシャル型かラジアル型か
    • 4.3 超電導の採用部位および鉄芯 (誘電子) の検討
    • 4.4 先行検討例・自動車応用
    • 4.5 先行検討例・その他
  • 5.高温超電導の将来
    • 5.1 モータ設計と知財権
    • 5.2 その他の高温超電導材の可能性
    • 5.3 超電導に関する参考情報源
参考文献

執筆者

  • 寺谷 達夫 : トヨタ自動車(株) 第2電子開発部 主査
  • 石川 哲浩 : トヨタ自動車(株) HV先行開発部 主査
  • 新中 新二 : 神奈川大学 工学部 電子情報フロンティア学科 教授
  • 新 政憲 : (株)東芝 電力・社会システム技術開発センター 回転機器開発部 主幹
  • 高橋 久 : 職業能力開発総合大学校 工学研究科 電気・情報専攻 電気システム工学科 准教授
  • 城ノ口 秀樹 : (株)東芝 自動車システム設計部 参事
  • 松井 幹彦 : 東京工芸大学 工学部 システム電子情報学科 教授
  • 菊地 祐介 : 日本精工(株) メカトロ技術開発センター メカトロ開発部 主務
  • 松原 健 : (株)ジェイテクト 研究開発センター FP研究部 グループ長
  • 森田 郁朗 : 徳島大学大学院 ソシオテクノサイエンス研究部 (工学部 電気電子工学科) 教授
  • 後藤 博樹 : 東北大学大学院 工学研究科 助手
  • 石橋 文徳 : 芝浦工業大学 教育支援センター 特任教授 (元工学部 電気工学科)
  • 岡崎 徹 : 住友電気工業(株) 超電導・エネルギー技術開発部 主席

監修

名古屋大学 大学院 工学研究科 電子情報システム専攻 教授
電気学会 自動車技術委員会 前委員長
大熊 繁

職業能力開発総合大学校 工学研究科 電気・情報専攻 電気システム工学科 准教授
電気学会 小形モータの先端技術 (調)
小形モータの用途別性能向上および評価技術 (調) 前委員長
高橋 久

出版社

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お問い合わせ

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体裁・ページ数

B5判 244ページ

ISBNコード

ISBN978-4-88657-261-5

発行年月

2009年9月

販売元

tech-seminar.jp

価格

49,800円 (税別) / 54,780円 (税込)

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