CN103079872A - 电动车辆用驱动装置 - Google Patents
电动车辆用驱动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103079872A CN103079872A CN2011800416187A CN201180041618A CN103079872A CN 103079872 A CN103079872 A CN 103079872A CN 2011800416187 A CN2011800416187 A CN 2011800416187A CN 201180041618 A CN201180041618 A CN 201180041618A CN 103079872 A CN103079872 A CN 103079872A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotating machine
- mentioned
- clutch
- torque
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3222—Cooling devices using compression characterised by the compressor driving arrangements, e.g. clutches, transmissions or multiple drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K25/00—Auxiliary drives
- B60K25/02—Auxiliary drives directly from an engine shaft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2045—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for optimising the use of energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/001—Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/50—Structural details of electrical machines
- B60L2220/52—Clutch motors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19023—Plural power paths to and/or from gearing
- Y10T74/19126—Plural drivers plural driven
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Abstract
需求一种电动车辆用驱动装置,在具备两个旋转电机的情况下,当构成为将驱动空调器的旋转电机还用于车轮驱动时,能够对两个旋转电机分别在驱动车轮的方面设定最佳旋转速度的可使用范围。该电动车辆用驱动装置具备:转子轴与输出部件驱动连结的第一旋转电机、转子轴与压缩机连结部件驱动连结并与输出部件驱动连结的第二旋转电机、能够解除第一旋转电机的转子轴与输出部件之间的驱动连结的第一卡合装置、和能够解除第二旋转电机的转子轴与输出部件之间的驱动连结的第二卡合装置。
Description
技术领域
本发明涉及具有与车轮驱动连结的输出部件、和与空调器用的压缩机连结的压缩机连结部件,并通过旋转电机产生向上述输出部件以及上述压缩机连结部件传递的驱动力的电动车辆用驱动装置。
背景技术
关于上述那样的车辆用驱动控制装置,例如在下述的专利文献1中公开了以下那样的技术。在专利文献1的技术中构成为,通过将空调器用的旋转电机的转子轴不仅与压缩机连结部件驱动连结,还与输出部件驱动连结,由此利用空调器用的旋转电机的驱动力来辅助车轮驱动用的旋转电机,从而能够对车辆进行驱动。
然而,在专利文献1的技术中,行星齿轮装置的齿圈与车轮驱动用的旋转电机的转子轴驱动连结,行星齿轮装置的太阳轮与空调器用的旋转电机的转子轴以及压缩机连结部件驱动连结,行星齿轮装置的行星齿轮架与输出部件驱动连结。由此,借助行星齿轮装置,车轮驱动用的旋转电机的转子轴、空调器用的旋转电机的转子轴、与输出部件总是被驱动连结。即,专利文献1的技术构成为各旋转电机以及输出部件的旋转速度的变化相互影响。
因此,在专利文献1的技术中,需要在设定各旋转电机的旋转速度的可使用范围的方面,考虑各旋转电机以及输出部件的旋转速度的实用范围。因此,作为车轮驱动用的旋转电机或者空调器用的旋转电机,未必能够使用在驱动车辆以及压缩机的方面具有最佳旋转速度的可使用范围的旋转电机。
专利文献1:日本特开2010-178403号公报
发明内容
鉴于此,在具备两个旋转电机的情况下,当构成为将驱动空调器的旋转电机还用于车轮驱动时,要求一种电动车辆用驱动装置,针对两个旋转电机分别能够在驱动车轮的发面设定最佳旋转速度的可使用范围。
本发明涉及的电动车辆用驱动装置具有与车轮驱动连结的输出部件、和与空调器用的压缩机连结的压缩机连结部件,通过旋转电机产生向上述输出部件以及上述压缩机连结部件传递的驱动力,其特征构成在于,具备:转子轴与上述输出部件驱动连结的第一旋转电机、转子轴与上述压缩机连结部件驱动连结并且与上述输出部件驱动连结的第二旋转电机、能够解除上述第一旋转电机的转子轴与上述输出部件之间的驱动连结的第一卡合装置、和能够解除上述第二旋转电机的转子轴与上述输出部件之间的驱动连结的第二卡合装置。
其中,本申请中“旋转电机”作为包含电动机(motor)、发电机(generator)以及根据需要发挥电动机以及发电机这双方的功能的电动机/发电机中的任一个的概念而利用。
另外,在本申请中,“驱动连结”是指两个旋转构件连结成能够传递驱动力的状态,包括该两个旋转构件连结成一体旋转的状态,或者该两个旋转构件经由一个或者两个以上的传动部件连结成能够传递驱动力的状态。作为这样的传动部件,包括以同速或者变速传递旋转的各种部件,例如包括轴、齿轮机构、皮带、链等。另外,作为这样的传动部件,包括选择性地传递旋转以及驱动力的卡合构件,例如包括摩擦离合器、啮合式离合器等。
根据上述的特征构成,由于能够利用第一卡合装置解除第一旋转电机的转子轴与输出部件之间的驱动连结,所以在第一旋转电机的旋转速度超过最高旋转速度之前,通过将第一卡合装置控制成释放状态,能够使第一旋转电机不以最高旋转速度以上旋转。因此,通过具备第一卡合装置,能够与输出部件的旋转速度的实用范围无关地设定输出部件换算下的第一旋转电机的最高旋转速度,可提高输出部件换算下的第一旋转电机的最高旋转速度的设定自由度。
另外,在不使第一旋转电机输出车轮驱动用的转矩的情况下,通过将第一卡合装置控制成释放状态,能够不使第一旋转电机旋转。因此,可减少因使第一旋转电机旋转而引起的能量损失。
另外,根据上述的特征构成,由于能够利用第二卡合装置解除第二旋转电机的转子轴与输出部件之间的驱动连结,所以在不使第二旋转电机输出车轮驱动用的转矩的情况下,通过将第二卡合装置控制成释放状态,能够不使第二旋转电机旋转。因此,能够减少因使第二旋转电机旋转而引起的能量损失。另外,在使第二旋转电机仅输出压缩机驱动用的转矩的情况下,通过将第二卡合装置控制成释放状态,能够以为了驱动压缩机最佳旋转速度以及输出转矩来运转第二旋转电机,能够提高能量效率,并且能够进行最佳的空气调节。
这里,优选仅由上述第一旋转电机以及上述第二旋转电机产生向上述输出部件以及上述压缩机连结部件传递的驱动力。
根据该构成,在使用旋转电机作为车辆以及压缩机的驱动力源的电动车辆用驱动装置中,能够有效地使用第一旋转电机以及第二旋转电机的驱动力。
这里,优选上述第二旋转电机被设定的最大输出大于上述第一旋转电机被设定的最大输出。
根据该构成,能够使第一旋转电机的高效率区域相对于第二旋转电机的高效率区域位于低输出侧。因此,使第一旋转电机的高效率区域接近于稳定行驶中的高频度区域而与之重复变得容易。由此,可提高现实的车辆行驶时的第一旋转电机的高效率区域的使用频度,提高电力消耗率。
这里,优选在上述第二旋转电机中,输出换算最高旋转速度为最高车速下的上述输出部件的旋转速度以上,其中,该输出换算最高旋转速度是将能够向上述输出部件传递转矩的旋转速度的最大值转换成上述输出部件的旋转速度后的值。
根据该构成,第二旋转电机能够单独在最高车速下输出转矩,可以确保车辆的驱动性能。由此,可构成为在最高车速附近第一旋转电机不向车轮传递转矩,容易提高输出部件换算下的第一旋转电机的最高旋转速度的设定自由度。
这里,优选在上述第一旋转电机中,输出换算最高旋转速度低于上述第二旋转电机的输出换算最高旋转速度,其中,该输出换算最高旋转速度是将能够向上述输出部件传递转矩的旋转速度的最大值换算成上述输出部件的旋转速度后的值。
根据该构成,由于第一旋转电机的输出换算最高旋转速度被设定得比较低,所以可以将第一旋转电机的高效率区域在输出部件换算中设定成低的旋转速度区域。因此,使第一旋转电机的高效率区域接近于稳定行驶的高频度区域而与之重复变得容易。由此,能够提高现实的车辆行驶时的第一旋转电机的高效率区域的使用频度,可提高电力消耗率。
这里,优选上述第二旋转电机被设定成,能够向上述输出部件传递的转矩的最大值即输出换算最大转矩比上述第一旋转电机的输出换算最大转矩高,该第二旋转电机的输出换算最大转矩单独或者与上述第一旋转电机的输出换算最大转矩的合计在为了驱动车轮而被要求对上述输出部件传递的最大车辆要求转矩以上。
根据该构成,通过第二旋转电机单独,或者第一旋转电机以及第二旋转电机的配合,能够输出与最大车辆要求转矩对应的转矩,可以确保车辆的驱动性能。
这里,优选在预先决定的车速以上时,上述第一卡合装置解除上述第一旋转电机的转子轴与上述输出部件之间的驱动连结。
根据该构成,由于在预先决定的车速以上的情况下,利用第一卡合装置将第一旋转电机的转子轴与输出部件的驱动连结解除,所以可以不使第一旋转电机旋转。因此,不需要以与预先决定的车速以上对应的旋转速度以上的高旋转速度使第一旋转电机旋转,能够与车速的实用范围无关地设定第一旋转电机的最高旋转速度。
这里,优选还具备能够解除上述第二旋转电机的转子轴与上述压缩机连结部件之间的驱动连结的第三卡合装置。
根据该构成,在没有压缩机的驱动要求的情况下,通过将第三卡合装置控制成释放状态,能够防止因第二旋转电机的转矩向压缩机传递而引起驱动能量被消耗的情况。
另外,在与有无压缩机的驱动要求无关地被要求向车轮传递的车辆要求转矩高的情况等下,通过将第三卡合装置控制成释放状态,能够不将各旋转电机的驱动力向压缩机传递而是传递给输出部件,从而优先确保车辆的驱动性能。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的电动车辆用驱动装置的草图。
图2是表示本发明的实施方式涉及的控制装置的构成的框图。
图3是用于对本发明的实施方式涉及的电动车辆用驱动装置的输出转矩特性进行说明的图。
图4是用于对本发明的实施方式涉及的电动车辆用驱动装置的卡合装置以及旋转电机的控制进行说明的图。
图5是用于对其他实施方式涉及的电动车辆用驱动装置的输出转矩特性进行说明的图。
图6是用于对其他实施方式涉及的电动车辆用驱动装置的卡合装置以及旋转电机的控制进行说明的图。
图7是其他实施方式涉及的电动车辆用驱动装置的草图。
图8是用于对其他实施方式涉及的电动车辆用驱动装置的卡合装置以及旋转电机的控制进行说明的图。
图9是其他实施方式涉及的电动车辆用驱动装置的草图。
图10是其他实施方式涉及的电动车辆用驱动装置的草图。
图11是用于对其他实施方式涉及的电动车辆用驱动装置的卡合装置以及旋转电机的控制进行说明的图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
参照附图对本发明涉及的电动车辆用驱动装置1的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式涉及的电动车辆用驱动装置1的概略结构的示意图。如该图所示,本实施方式涉及的电动车辆用驱动装置1是具有与车轮W驱动连结的输出轴O、和与空调器用的压缩机CM连结的压缩机连结轴CMC,通过旋转电机MG1、MG2来产生向输出轴O以及压缩机连结轴CMC传递的驱动力的驱动装置。
电动车辆用驱动装置1具备转子轴RS1与输出轴O驱动连结的第一旋转电机MG1。而且,具备转子轴RS2与压缩机连结轴CMC驱动连结、并且与输出轴O驱动连结的第二旋转电机MG2。其中,输出轴O是本发明中的“输出部件”,压缩机连结轴CMC是本申请中的“压缩机连结部件”。
在这样的构成中,电动车辆用驱动装置1的特征在于,具有:能够解除第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O之间的驱动连结的第一离合器CL1、和能够解除第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O之间的驱动连结的第二离合器CL2。其中,在本实施方式中,电动车辆用驱动装置1还具备能够解除第二旋转电机的转子轴RS2与压缩机连结轴CMC之间的驱动连结的第三离合器CL3。另外,电动车辆用驱动装置1如图2所示,具备对第一离合器CL1、第二离合器CL2、第三离合器CL3、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2进行控制的控制装置30。这里,第一离合器CL1是本发明中的“第一卡合装置”,第二离合器CL2是本发明中的“第二卡合装置”,第三离合器CL3是本发明中的“第三卡合装置”。以下,对本实施方式涉及的电动车辆用驱动装置1详细进行说明。
1.电动车辆用驱动装置1的构成
1-1.第一旋转电机MG1
如图1所示,第一旋转电机MG1具有:被固定于非旋转部件的定子St1、和在该定子St1的径向内侧具备被支承为能够旋转的转子轴RS1的转子Ro1。驱动连结成该第一旋转电机的转子轴RS1的旋转经由动力传递机构RG传递而传递给输出轴O。
第一旋转电机MG1经由进行直流交流变换的第一逆变器IN1与作为蓄电装置的电池BT电连接(参照图2)。而且,第一旋转电机MG1能够起到作为接受电力的供给而产生动力的电动机(电动机)的功能、和作为接受动力的供给而产生电力的发电机的功能。即,第一旋转电机MG1经由第一逆变器IN1接受来自电池BT的电力供给而进行牵引,或者将基于从车轮W传递来的旋转驱动力而发出的电力经由第一逆变器IN1蓄积(充电)到电池BT中。此外,电池BT是蓄电装置的一个例子,也能够使用电容器等其他的蓄电装置,或者同时采用多种蓄电装置。另外,第一逆变器IN1具备用于将电池BT的直流电力变换成交流电力来驱动第一旋转电机MG1,或者用于将第一旋转电机MG1发出的交流电力变换成直流电力而充到电池BT中的多个开关元件。
在本实施方式中,第一旋转电机的转子轴RS1经由第一离合器CL1以及动力传递机构RG与输出轴O驱动连结。而且,输出轴O经由输出用差动齿轮装置DF与左右两个车轴AX驱动连结,各车轴AX与左右两个车轮W分别驱动连结。因此,从第一旋转电机MG1向转子轴RS1传递的转矩在第一离合器CL1处于卡合状态的情况下,经由动力传递机构RG、输出轴O、输出用差动齿轮装置DF以及车轴AX传递到左右两个车轮W。此外,在从第一旋转电机MG1到车轮W为止的动力传递路径上,也可以取代动力传递机构RG或者在其基础上具备构成为能够变更变速比的变速装置、行星齿轮机构等各种变速机构。
另外,第一旋转电机的转子轴RS1构成为经由第一离合器CL1、动力传递机构RG、第二离合器CL2、第二旋转电机的转子轴RS2以及第三离合器CL3与压缩机连结轴CMC驱动连结。因此,从第一旋转电机MG1向转子轴RS1传递的转矩在第一离合器CL1、第二离合器CL2以及第三离合器CL3处于卡合状态的情况下,还传递给压缩机连结轴CMC。
1-2.第一离合器CL1
第一离合器CL1是选择性地将第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O驱动连结或者解除(分离)它们的驱动连结的卡合装置。在本实施方式中,第一离合器CL1的输入侧部件被驱动连结成与第一旋转电机的转子轴RS1一体旋转,第一离合器CL1的输出侧部件被驱动连结成与动力传递机构RG的第四齿轮RG4一体旋转。而且,第一离合器CL1的输入侧部件与输出侧部件之间能够选择性地卡合或者分离。在本实施方式中,第一离合器CL1为电磁离合器。这里,电磁离合器是通过由电磁铁产生的电磁力来进行离合器的卡合或者分离的装置。此外,第一离合器CL1也可以使用通过液压来进行离合器的卡合或者分离的液压离合器,或者通过伺服电动机的驱动力来进行离合器的卡合或者分离的电动离合器等。
1-3.第二旋转电机MG2
第二旋转电机MG2具备:被固定于非旋转部件的定子St2、和在该定子St2的径向内侧具备被支承为能够旋转的转子轴RS2的转子Ro2。该第二旋转电机的转子轴RS2经由第三离合器CL3与压缩机连结轴CMC驱动连结。另外,第二旋转电机的转子轴RS2经由第二离合器CL2以及动力传递机构RG与输出轴O驱动连结。
第二旋转电机MG2经由进行直流交流变换的第二逆变器IN2与作为蓄电装置的电池BT电连接(参照图2)。而且,第二旋转电机MG2能够作为起到接受电力的供给而产生动力的电动机(motor)的功能、和作为接受动力的供给而产生电力的发电机(generator)的功能。即,第二旋转电机MG2经由第二逆变器IN2接受来自电池BT的电力供给而进行牵引,或者将基于从车轮W传递来的旋转驱动力而发出的电力经由第二逆变器IN2蓄积(充电)到电池BT中。另外,第二逆变器IN2具备用于将电池BT的直流电力变换成交流电力来驱动第二旋转电机MG2,或者用于将第二旋转电机MG2发出的交流电力变换成直流电力而充到电池BT中的多个开关元件。
在第三离合器CL3处于卡合状态的情况下,从第二旋转电机MG2传递到转子轴RS2的转矩向压缩机连结轴CMC传递。
另外,在第二离合器CL2处于卡合状态的情况下,从第二旋转电机MG2传递到转子轴RS2的转矩经由动力传递机构RG、输出轴O、输出用差动齿轮装置DF以及车轴AX向左右两个车轮W传递。此外,在从第二旋转电机MG2到车轮W为止的动力传递路径上,也可以取代动力传递机构RG或者在其基础上具备构成为能够变更变速比的变速装置、行星齿轮机构等各种变速机构。
1-4.第二离合器CL2
第二离合器CL2是选择性地将第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O驱动连结或者将它们的驱动连结解除(分离)的卡合装置。在本实施方式中,第二离合器CL2的输入侧部件被驱动连结成与第二旋转电机的转子轴RS2一体旋转,第二离合器CL2的输出侧部件被驱动连结成与动力传递机构RG的第五齿轮RG5一体旋转。而且,第二离合器CL2的输入侧部件与输出侧部件之间能够选择性地卡合或者释放。在本实施方式中,第二离合器CL2为电磁离合器。此外,第二离合器CL2也可以采用液压离合器或者电动离合器等。
1-5.第三离合器CL3
第三离合器CL3是选择性地将第二旋转电机的转子轴RS2与压缩机连结轴CMC驱动连结或者将它们的驱动连结解除(分离)的卡合装置。在本实施方式中,第三离合器CL3的输入侧部件被驱动连结成与第二旋转电机的转子轴RS2一体旋转,第三离合器CL3的输出侧部件被驱动连结成与压缩机连结轴CMC一体旋转。而且,第三离合器CL3的输入侧部件与输出侧部件之间能够选择性地卡合或者释放。在本实施方式中,第三离合器CL3为电磁离合器。此外,第三离合器CL3也可以采用液压离合器或者电动离合器等。
1-6.动力传递机构RG
如上述那样,在本实施方式中,第一离合器CL1的输出侧部件以及第二离合器CL2的输出侧部件构成为经由动力传递机构RG与输出轴O驱动连结。动力传递机构RG如图1所示,具备由第一齿轮RG1与第二齿轮RG2构成的反转齿轮机构、第三齿轮RG3、第四齿轮RG4、第五齿轮RG5。反转齿轮机构通过将第一齿轮RG1与直径比该第一齿轮RG1大的第二齿轮RG2驱动连结成一体旋转而构成。第一齿轮RG1与被驱动连结成和输出轴O一体旋转的第三齿轮RG3啮合。第二齿轮RG2与被驱动连结成和第一离合器CL1的输出侧部件一体旋转的第四齿轮RG4啮合。另外,第二齿轮RG2在与第四齿轮RG4不同的周向位置与被驱动连结成和第二离合器CL2的输出侧部件一体旋转的第五齿轮RG5啮合。
而且,动力传递机构RG将第一旋转电机的转子轴RS1的旋转速度以规定的变速比(减速比)减速而向输出轴O传递,并且将第二旋转电机的转子轴RS2的旋转速度以规定的变速比减速而向输出轴O传递。因此,在本实施方式中,动力传递机构RG作为对于第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2双方的减速器而发挥功能。其中,在图示的例子中,从第一旋转电机的转子轴RS1到输出轴O的变速比被设定得比从第二旋转电机的转子轴RS2到输出轴O的变速比小。这里,变速比是第一旋转电机的转子轴RS1或者第二旋转电机的转子轴RS2的旋转速度与输出轴O的旋转速度之比,在本申请中,是将各转子轴RS1、RS2的旋转速度除以输出轴O的旋转速度而得到的值。
1-7.输出用差动齿轮装置DF
输出用差动齿轮装置DF是使用了相互啮合的多个锥齿轮的差动齿轮机构,分配传递给输出轴O的旋转以及转矩,分别经由车轴AX向左右两个车轮W传递。
1-8.压缩机CM
车辆中具备用于对车内的温度以及湿度进行调节的空调器。压缩机CM是对空调器中使用的热媒进行压缩的装置,被来自外部的旋转驱动力驱动。在本实施方式中,作为压缩机CM,使用了旋叶式压缩机。压缩机CM的转子被驱动连结成与压缩机连结轴CMC一体旋转。此外,作为压缩机CM,也可以使用滚动式、斜板式、可变容量式(单侧斜板式)等的压缩机。
在本实施方式中,压缩机连结轴CMC构成为经由第三离合器CL3与第二旋转电机的转子轴RS2驱动连结。因此,第二旋转电机的转子轴RS2的旋转在第三离合器CL3处于卡合状态的情况下传递给压缩机CM的转子,能够对压缩机CM进行旋转驱动。
2.车辆的输出转矩特性
以下,对车辆所要求的输出转矩特性、第一旋转电机MG1及第二旋转电机MG2被设定的输出转矩特性、以及各离合器的功能进行说明。
2-1.比较例的电动车辆用驱动装置
在与本实施方式不同,不使用第二旋转电机MG2的驱动力作为车辆的驱动力源的比较例的电动车辆用驱动装置中,如图3(a)所示,需要仅通过第一旋转电机的驱动力便获得足够的车辆输出转矩特性。即,第一旋转电机需要如图3(a)的比较例所示那样,在与最高车速对应的输出轴O的旋转速度的实用范围,能够输出被要求的转矩。尤其是第一旋转电机被要求输出能够攀登规定陡峭角度(例如18°)的坡那样的转矩。因此,如图3(a)的比较例所示,需要第一旋转电机为了这样的车轮的驱动而能够输出与被要求传递给输出轴O的车辆要求转矩的最大值即最大车辆要求转矩对应的转矩。即,需要第一旋转电机能够向输出轴O传递的转矩的最大值即输出换算最大转矩为最大车辆要求转矩以上。
另外,第一旋转电机被要求输出转矩直到车辆被要求的最高车速(例如120km/h)为止。因此,第一旋转电机需要能够如此地输出转矩直到与最高车速对应的旋转速度为止。即,需要使得将第一旋转电机能够向输出轴O传递转矩的旋转速度的最大值换算成输出轴O的旋转速度后的值即输出换算最高旋转速度为最高车速下的输出轴O的旋转速度以上。
因此,在与本实施方式不同、不利用第二旋转电机MG2的电动车辆用驱动装置中,作为第一旋转电机,需要具备最大输出转矩大且能够输出转矩的最高旋转速度高、大型且高性能的旋转电机。
另外,如图3中用斜线表示那样,对旋转电机而言,在其运转区域中的中旋转速度区域且中输出转矩区域中,存在从电力向转矩的变换效率高的高效率区域。另一方面,如图3中用双点划线表示那样,在车辆的实用范围下的低中旋转速度区域且低输出转矩区域中,存在普通道路的稳定行驶(例如50~60km/h)下的高频度区域。但是,在与本实施方式不同、不利用第二旋转电机MG2的电动车辆用驱动装置的第一旋转电机中,其高效率区域与稳定行驶的高频度区域不一致。因此,第一旋转电机的高效率区域的使用频度变低,难以提高电力消耗率。
2-2.本实施方式的电动车辆用驱动装置
2-2-1.第二旋转电机向车辆驱动力源的利用
另一方面,在本实施方式涉及的电动车辆用驱动装置1中,除了第一旋转电机的转子轴RS1之外,第二旋转电机的转子轴RS2也构成为与输出轴O驱动连结,被用于车辆的驱动力源。因此,只要第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2任意一方单独,或者通过双方的配合在输出轴O的旋转速度的实用范围输出车辆要求转矩,从而能够输出最大车辆要求转矩即可。即,只要构成为第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2中的任意一方的输出转矩或者双方的输出转矩的合计转矩通过输出轴换算而在输出轴O的旋转速度的实用范围满足车辆要求转矩即可。
因此,与不使用第二旋转电机MG2作为车辆的驱动力源的比较例的电动车辆用驱动装置的情况相比,在本实施方式中,能够提高对第一旋转电机MG1设定的输出转矩特性的设定自由度。
<第一旋转电机的输出换算最大转矩的降低>
在本实施方式中,如图3(b)所示,第一旋转电机MG1能够向输出轴O传递的转矩的最大值即输出换算最大转矩比最大车辆要求转矩低。
旋转电机的高效率区域与旋转电机的大小等无关而是相似地相对于其最大输出转矩的中转矩区域,位于相对于能够输出转矩的最高的旋转速度的中旋转速度区域。因此,旋转电机的高效率区域是相对于其输出换算最大转矩的中转矩区域,位于相对于其输出换算最高旋转速度的中旋转速度区域。
在本实施方式中,将第一旋转电机MG1的输出换算最大转矩设定得比最大车辆要求转矩低。由此,使位于该输出换算最大转矩的中转矩区域的第一旋转电机MG1的高效率区域从相对于最大车辆要求转矩的中转矩区域降低,使得第一旋转电机MG1的高效率区域接近于位于相对于最大车辆要求转矩的低转矩区域的稳定行驶的高频度区域而与之重复。由此,可提高第一旋转电机MG1的高效率区域的使用频度,能够提高电力消耗率。
2-2-2.通过第一离合器CL1实现的第一旋转电机MG1的分离
对旋转电机而言,在超过能够输出转矩的最高旋转速度那样的旋转速度下,通过旋转而产生的反向感应电压变大,反向感应电压有可能超过允许值。因此,旋转电机需要构成为不以能够输出转矩的最高旋转速度以上旋转。因此,在上述的图3(a)的比较例中,第一旋转电机构成为将能够输出转矩的最高旋转速度换算成输出轴O的旋转速度后的输出换算最高旋转速度为最高车速下的输出轴O的旋转速度以上。
另一方面,本实施方式涉及的电动车辆用驱动装置1中具备能够解除第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O之间的驱动连结的第一离合器CL1。因此,在输出轴O的旋转速度超过第一旋转电机MG1的输出换算最高旋转速度的情况下,通过解除第一离合器CL1,能够使得第一旋转电机MG1不以最高旋转速度以上旋转。因此,在本实施方式中,能够与最高车速下的输出轴O的旋转速度无关地设定第一旋转电机MG1的输出换算最高旋转速度,可以提高设定的自由度。
<第一旋转电机的输出换算最高旋转速度的降低>
在本实施方式中,如图3(b)所示,对第一旋转电机MG1而言,将能够向输出轴O传递转矩的旋转速度的最大值换算成输出轴O的旋转速度后的值即输出换算最高旋转速度比最高车速下的输出轴O的旋转速度低。
因此,与相对于最高车速下的输出轴O的旋转速度的中旋转速度域相比,能够将相对于第一旋转电机MG1的输出换算最高旋转速度位于中旋转速度区域的第一旋转电机MG1的高效率区域设定得较低。鉴于此,使第一旋转电机MG1的高效率区域接近于相对于最高车速下的输出轴O的旋转速度位于低中旋转速度区域的稳定行驶的高频度区域而与之重复。由此,可提高第一旋转电机MG1的高效率区域的使用频度,能够提高电力消耗率。
此外,也可以构成为根据车辆的要求性能,将第一旋转电机MG1的高效率区域设定为任意的运转区域。例如,可以构成为使第一旋转电机MG1的高效率区域与加速行驶的高频度区域接近而与之重复。
如上所述,在本实施方式中,第一旋转电机MG1的输出换算最大转矩以及输出换算最高旋转速度分别被设定得比最大车辆要求转矩以及最高车速下的输出轴O的旋转速度低。因此,能够使第一旋转电机MG1的高效率区域接近于现实的车辆行驶中的稳定行驶的高频度区域而与之重复。
换言之,在本实施方式中,第一旋转电机MG的输出换算最大转矩以及输出换算最高旋转速度分别被设定成第一旋转电机MG1的高效率区域与稳定行驶的高频度区域的重复变大。
2-2-3.第二旋转电机MG2的输出转矩特性
另一方面,本实施方式涉及的第二旋转电机MG2如图3(b)所示,能够向输出轴O传递的转矩的最大值即输出换算最大转矩被设定得比第一旋转电机MG1高,且被设定成单独为最大车辆要求转矩以上。因此,第二旋转电机MG2能够单独输出与最大车辆要求转矩对应的转矩。
另外,在本实施方式中,第二旋转电机MG2被设定成将能够向输出轴O传递转矩的旋转速度的最大值换算成输出轴O的旋转速度后的值即输出换算最高旋转速度为最高车速下的输出轴O的旋转速度以上。因此,第二旋转电机MG2能够单独在最高车速下输出转矩。与之相伴,第一旋转电机MG1的输出换算最高旋转速度比第二旋转电机MG2低。
如上所述,在本实施方式中,第二旋转电机MG2的输出换算最大转矩以及输出换算最高旋转速度分别被设定为最大车辆要求转矩以及最高车速下的输出轴O的旋转速度以上。因此,通过第二旋转电机MG2,能够满足车辆所要求的最大转矩以及最高车速下的转矩输出,可确保驱动性能。
2-2-4.通过第二离合器CL2实现的第二旋转电机MG2的分离
本实施方式涉及的电动车辆用驱动装置1中具备能够解除第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O之间的驱动连结的第二离合器CL2。
在为了驱动车辆而不使第二旋转电机MG2输出转矩的情况下,将第二离合器CL2释放。由此,第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O之间的驱动连结被解除,能够不使第二旋转电机MG2旋转。因此,可减少因使第二旋转电机MG2旋转而引起的能量损失,能够提高第一旋转电机MG1对车辆的驱动效率。
另外,在只为了驱动压缩机CM而使第二旋转电机MG2输出转矩的情况下,将第二离合器CL2释放。由此,能够不对输出轴O的旋转速度造成影响地为了驱动压缩机CM而以最佳的旋转速度以及输出转矩运转第二旋转电机MG2,能够在提高能效的同时进行最佳的空气调节。
2-2-5.旋转电机的最大输出
在本实施方式中,与第一旋转电机MG1被设定的最大输出相比,第二旋转电机MG2被设定的最大输出被设定得较大。这里,旋转电机的输出是指功率〔W〕。即,旋转电机的输出相当于将输出转矩与旋转速度相乘而得到的值。在图3(b)所示的输出转矩特性中,各旋转电机MG1、MG2被设定的最大输出大致位于输出换算最大转矩与输出轴O的旋转速度成反比例变化的曲线(最大输出曲线)上。第二旋转电机MG2的最大输出曲线位于比第一旋转电机MG1的最大输出曲线靠外侧(图右上),第二旋转电机MG2被设定的最大输出与第一旋转电机MG1被设定的最大输出相比,被设定得较大。
这里,各旋转电机MG1、MG2被设定的最大输出是各旋转电机MG1、MG2被搭载于车辆并由控制装置30控制的条件下的、通过输出轴换算的各旋转电机MG1、MG2的输出的最大值。即,是图3(b)所示那样的由控制装置30设定的各旋转电机MG1、MG2的输出转矩特性下的最大输出。
2-2-6.通过第三离合器CL3实现的压缩机CM的分离
本实施方式涉及的电动车辆用驱动装置1中具备能够解除第二旋转电机MG2的转子轴RS2与压缩机连结轴CMC之间的驱动连结的第三离合器CL3。
如上述那样,第二旋转电机MG2不仅作为压缩机CM的驱动力源,还作为车辆的驱动力源被使用。在作为车辆的驱动力源被使用的情况下,第二旋转电机MG2的旋转速度与压缩机CM的驱动要求无关,和车速成比例地变化到与最高车速对应的高旋转速度。在本实施方式中,由于在第二旋转电机与输出轴O之间不具备能够变更变速比的变速机构,所以第二旋转电机MG2的最高旋转速度比较高。由于对压缩机CM而言,驱动能量对应于其旋转速度而变大,所以如果旋转到与最高车速对应的高旋转速度,则用于驱动压缩机CM的能量损失变大。另外,需要压缩机CM为能够旋转到与最高车速对应的高旋转速度的高性能设备。
但是,在本实施方式中,由于具备第三离合器CL3,所以在没有压缩机CM的驱动要求的情况下,通过释放第三离合器CL3,能够根据车速来驱动压缩机CM,可防止驱动能量被白白消耗。
另外,与有无压缩机的驱动要求无关,通过释放第三离合器CL3,能够不将第二旋转电机MG2以及第一旋转电机MG1的驱动力向压缩机CM传递地传递给输出轴O,优先用于车辆的驱动。另外,通过释放第三离合器CL3,可以使压缩机CM不旋转到与最高车速对应的高旋转速度。因此,不需要压缩机CM为能够旋转到高旋转速度的高性能设备,可采用比较廉价的设备。
3.控制装置30的构成
接下来,基于图2对控制第一离合器CL1、第二离合器CL2、第三离合器CL3、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的控制装置30的构成进行说明。
控制装置30构成为具备CPU等运算处理装置作为核心部件,并且,具有构成为能够从该运算处理装置读出数据以及向该运算处理装置写入数据的RAM(随机访问存储器)、构成为能够从运算处理装置读出数据的ROM(只读存储器)等存储装置等。而且,由控制装置30的ROM等中存储的软件(程序)或另外设置的运算电路等硬件、或者两方构成了图2所示那样的控制装置30的功能部31~36等。
另外,电动车辆用驱动装置1如图2所示,具备传感器Se1~Se4,从各传感器输出的电信号被输入给控制装置30。控制装置30基于被输入的电信号来计算各传感器的检测信息。
旋转速度传感器Se1是检测输出轴O的旋转速度的传感器。由于输出轴O的旋转速度与车速成比例,所以控制装置30基于旋转速度传感器Se1的输入信号来计算车速。
加速器开度传感器Se2是检测对由驾驶员操作的加速器踏板的操作量进行表示的加速器开度的传感器。
空调开关Se3是驾驶员操作空调器的运转状态的开关。空调开关Se3的开关位置的信息被输入给控制装置30。
档位位置传感器Se4是检测档杆的选择位置(档位位置)的传感器。控制装置30基于来自档位位置传感器Se4的输入信息,来检测是否由驾驶员指定了“前进挡”、“空挡”、“倒挡”、“驻车挡”等任意挡。
控制装置30如图2所示,具备第一旋转电机控制部31、第二旋转电机控制部32、第一离合器控制部33、第二离合器控制部34、第三离合器控制部35、以及统一控制部36等功能部。以下,对各功能部详细进行说明。
3-1.第一旋转电机控制部31
第一旋转电机控制部31是进行第一旋转电机MG1的动作控制的功能部。
第一旋转电机控制部31进行用于使第一旋转电机MG1输出由后述的统一控制部36指示的第一要求转矩的控制。为此,第一旋转电机控制部31基于第一要求转矩、第一旋转电机MG1的旋转角度、以及线圈电流等,输出对第一逆变器IN1具备的多个开关元件进行接通断开驱动的信号,来驱动控制第一逆变器IN1。
3-2.第二旋转电机控制部32
第二旋转电机控制部32是进行第二旋转电机MG2的动作控制的功能部。
第二旋转电机控制部32进行用于使第二旋转电机MG2输出由后述的统一控制部36指示的第二要求转矩的控制。为此,第二旋转电机控制部32基于第二要求转矩、第二旋转电机MG2的旋转角度、以及线圈电流等,输出对第二逆变器IN2具备的多个开关元件进行接通断开驱动的信号,来驱动控制第二逆变器IN2。
3-3.第一离合器控制部33
第一离合器控制部33是进行第一离合器CL1的动作控制的功能部。
第一离合器控制部33根据由后述的统一控制部36指示的第一离合器CL1的卡合或者释放的指示,输出使第一离合器CL1卡合或者释放的信号,来控制第一离合器CL1的卡合或者释放。在本实施方式中,第一离合器控制部33构成为输出使向第一离合器CL1所具备的电磁铁的线圈的通电接通断开的信号。
3-4.第二离合器控制部34
第二离合器控制部34是进行第二离合器CL2的动作控制的功能部。
第二离合器控制部34根据由后述的统一控制部36指示的第二离合器CL2的卡合或者释放的指示,输出使第二离合器CL2卡合或者释放的信号,来控制第二离合器CL2的卡合或者释放。在本实施方式中,第二离合器控制部34构成为输出使向第二离合器CL2所具备的电磁铁的线圈的通电接通断开的信号。
3-5.第三离合器控制部35
第三离合器控制部35是进行第三离合器CL3的动作控制的功能部。
第三离合器控制部35根据由后述的统一控制部36指示的第三离合器CL3的卡合或者释放的指示,输出使第三离合器CL3卡合或者释放的信号,来控制第三离合器CL3的卡合或者释放。在本实施方式中,第三离合器控制部35构成为输出使向第三离合器CL3所具备的电磁铁的线圈的通电接通断开的信号。
3-6.统一控制部36
统一控制部36是进行将对第一离合器CL1、第二离合器CL2、第三离合器CL3、第一旋转电机MG1及第二旋转电机MG2等进行的转矩控制、以及离合器的卡合控制等统一为车辆整体的控制的功能部。
统一控制部36根据加速器开度、车速(输出轴O的旋转速度)以及电池的充电量等,来计算从驱动力源向输出轴O传递的目标驱动力即车辆要求转矩。而且,统一控制部36根据车速(输出轴O的旋转速度)以及车辆要求转矩等,计算出对各旋转电机MG1、MG2要求的输出转矩即第一要求转矩以及第二要求转矩,并且决定第一离合器CL1、第二离合器CL2以及第三离合器CL3的卡合或者释放的指示,将它们指示给其他功能部31~35来进行统一控制。
3-6-1.离合器以及旋转电机的控制
统一控制部36为了将上述的适合于车辆的输出转矩特性的转矩向输出轴O输出,而决定第一离合器CL1、第二离合器CL2以及第三离合器CL3的卡合或者释放的指示,并且决定各旋转电机MG1、MG2的驱动状态,对各功能部31~35发出指示。
在本实施方式中,统一控制部36如图4所示,根据空调器的运转要求的有无以及车辆的行驶状态,来决定各离合器CL1~CL3的卡合或者释放的指示,并且决定各旋转电机MG1、MG2的驱动状态。
在本实施方式中,统一控制部36构成为在预先决定的车速以上将第一离合器CL1控制成释放状态,来解除第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O之间的驱动连结。以下,对由统一控制部36进行的离合器以及旋转电机的控制详细叙述。
统一控制部36根据如上述那样基于加速器开度以及车速等计算出的车辆要求转矩、以及输出轴O的旋转速度(车速)来决定车辆的行驶状态。
统一控制部36在输出轴O的旋转速度以及车辆要求转矩为零的情况下将车辆的行驶状态判定为停止。
另外,在判定为车辆要求转矩为规定的转矩阈值以上的情况下,统一控制部36判定为车辆正在爬坡行驶,或者判定为先急加速,然后车辆的行驶状态为爬坡行驶。例如,将转矩阈值设定为各输出轴O的旋转速度下的第一旋转电机MG1的输出换算最大转矩。
另外,统一控制部36在判定为输出轴O的旋转速度(车速)为规定的速度阈值以上的情况下,判定车辆的行驶状态为高速行驶。例如,将速度阈值设定为第一旋转电机MG1的输出换算最高旋转速度。
因此,当判定为车辆要求转矩与输出轴O的旋转速度是如图3(b)中用实线包围的区域所示那样的第一旋转电机MG1的转矩输出区域外时,统一控制部36将车辆的行驶状态判定为爬坡行驶或者高速行驶。
而且,在未将车辆的行驶状态判定为停止、爬坡行驶以及高速行驶中的任意一个的情况下,统一控制部36将车辆的行驶状态判定为稳定行驶。
另外,在基于空调开关的位置而判定为由驾驶员要求了需要压缩机CM的驱动的空调器的运转时,统一控制部36判定为存在空调器的运转要求,在除此以外的情况下,判定为没有空调器的运转要求。在图4中,将存在空调器的运转要求表示为“ON”,将没有空调器的运转要求表示为“OFF”。
3-6-1-1.存在空调器的运转要求的情况
在存在空调器的运转要求的情况下,且车辆的行驶状态为停止状态时,统一控制部36将第三离合器CL3控制成卡合状态,并且将第二离合器CL2控制成释放状态,使第二旋转电机的转子轴RS2仅与压缩机连结轴CMC驱动连结,能够将第二旋转电机MG2的驱动力仅向压缩机CM传递。而且,统一控制部36基于为了驱动压缩机而被要求的转矩(压缩机要求转矩),来计算第二要求转矩。其中,该情况下,统一控制部36将第一离合器CL1控制成释放状态,使第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O分离,并且停止第一旋转电机MG1的驱动。
另外,在存在空调器的运转要求的情况下,且当车辆的行驶状态为稳定行驶时(只由第一旋转电机MG1便能输出车辆要求转矩时),统一控制部36也将第三离合器CL3控制成卡合状态,并且将第二离合器CL2控制成释放状态,使第二旋转电机的转子轴RS2仅与压缩机连结轴CMC驱动连结,能够将第二旋转电机MG2的驱动力只向压缩机CM传递。而且,统一控制部36基于压缩机要求转矩来计算第二要求转矩。
另外,在车辆的行驶状态为稳定行驶的情况下,统一控制部36将第一离合器CL1控制成卡合状态,使第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O驱动连结,能够将第一旋转电机MG1的驱动力向输出轴O传递。而且,统一控制部36基于车辆要求转矩来计算第一要求转矩。
另一方面,即使在存在空调器的运转要求的情况下,当车辆的行驶状态为爬坡行驶、高速行驶时(只由第一旋转电机MG1不能输出车辆要求转矩时),统一控制部36也将第二离合器CL2控制成卡合状态,并且将第三离合器CL3控制成释放状态,使第二旋转电机的转子轴RS2仅与输出轴O驱动连结,能够将第二旋转电机MG2的驱动力仅向输出轴O传递。另外,统一控制部36将第一离合器CL1控制成释放状态,使第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O分离。而且,统一控制部36按照由第二旋转电机MG2驱动车辆的方式,基于车辆要求转矩计算出第二要求转矩,并且使第一旋转电机MG1的驱动停止。
通过这样构成,即使在存在空调器的运转要求的情况下,当只由第一旋转电机MG1不能输出车辆要求转矩时,也停止压缩机CM的驱动,将第二旋转电机MG2的驱动力仅用于车辆的驱动,能够优先确保车辆的驱动性能。
另外,即使在存在空调器的运转要求的情况下,当车辆的行驶状态为高速行驶、压缩机连结轴CMC为高旋转速度时,通过将第三离合器CL3控制成释放状态,也能停止压缩机CM的驱动,使压缩机CM不旋转到高旋转速度。因此,不需要压缩机CM为能够旋转到高旋转速度的高性能设备,可使用比较廉价的设备。
另外,统一控制部36在车辆的行驶状态为高速行驶的情况下将第一离合器CL1控制成释放状态,第一旋转电机MG1不以输出换算最高旋转速度以上旋转。由此,能够与最高车速下的输出轴O的旋转速度无关地设定第一旋转电机MG1的输出换算最高旋转速度。在本实施方式中,将第一旋转电机MG1的输出换算最高旋转速度设定得比最高车速下的输出轴O的旋转速度低。由此,能够提高第一旋转电机MG1的高效率区域的使用频度,可提高电力消耗率。
3-6-1-2.没有空调器的运转要求的情况
统一控制部36在没有空调器的运转要求的情况下,与车辆的行驶状态无关地将第三离合器CL3控制成释放状态。
统一控制部36在车辆的行驶状态为停止状态的情况下,除了将第三离合器CL3控制成释放状态之外,还将第一离合器CL1以及第二离合器CL2也控制成释放状态。而且,统一控制部36使各旋转电机MG1、MG2的驱动停止。
另外,统一控制部36在车辆的行驶状态为稳定行驶的情况下,除了将第三离合器CL3控制成释放状态之外,还将第二离合器CL2控制成释放状态,使第二旋转电机的转子轴RS2与压缩机连结轴CMC以及输出轴O分离。而且,统一控制部36使第二旋转电机MG2的驱动停止。另外,统一控制部36将第一离合器CL1控制成卡合状态,使第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O驱动连结,从而能够将第一旋转电机MG1的驱动力向输出轴O传递。而且,统一控制部36基于车辆要求转矩来设定第一要求转矩。
另一方面,在没有空调器的运转要求的情况下,当车辆的行驶状态为爬坡行驶或者高速行驶时(只由第一旋转电机MG1无法输出车辆要求转矩时),统一控制部36与上述的存在空调器的运转要求的情况同样,将第二离合器CL2控制成卡合状态,并且将第一离合器CL1以及第三离合器CL3控制成释放状态。而且,统一控制部36基于车辆要求转矩计算出第二要求转矩,并且使第一旋转电机MG1的驱动停止。
因此,与上述的存在空调器的运转要求的情况同样,即使在没有空调器的运转要求的情况下,当只由第一旋转电机MG1无法输出车辆要求转矩时,也将第二旋转电机MG2的驱动力用于车辆的驱动而能够输出车辆要求转矩。
〔其他实施方式〕
最后,对本发明的其他实施方式进行说明。其中,以下说明的各实施方式的构成并不限定于单独使用,只要不产生矛盾,便能够与其他实施方式的构成组合使用。
(1)在上述的实施方式中,如图3(b)所示,以第二旋转电机MG2的输出换算最大转矩被设定成单独为最大车辆要求转矩以上的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,第二旋转电机MG2的输出换算最大转矩也可以如图5所示,被设定成与第一旋转电机MG1的输出换算最大转矩的合计为最大车辆要求转矩以上。即,第二旋转电机MG2的输出换算最大转矩也可以被设定成小于最大车辆要求转矩,且比第一旋转电机MG1的输出换算最大转矩大。
另外,只要设定成第二旋转电机MG2的输出换算最大转矩、与第一旋转电机MG1的输出换算最大转矩的合计为最大车辆要求转矩以上即可,第二旋转电机MG2的输出换算最大转矩也可以被设定得比第一旋转电机MG1的输出换算最大转矩小。
该情况下,如图6所示,统一控制部36在车辆的行驶状态为爬坡行驶的情况下,与有无空调器的运转要求无关地将第一离合器CL1控制成卡合状态,使第一旋转电机的转子轴RS1也与输出轴O驱动连结,除了第二旋转电机MG2之外,第一旋转电机MG1的驱动力也能够向输出轴O传递。而且,统一控制部36基于车辆要求转矩,计算出第一要求转矩以及第二要求转矩。例如,按照输出轴换算后的第一要求转矩以及第二要求转矩的合计转矩为车辆要求转矩的方式,设定第一要求转矩以及第二要求转矩。
(2)在上述的实施方式中,以第二旋转电机的转子轴RS2通过第二离合器CL2的卡合而与输出轴O驱动连结,通过第三离合器CL3的卡合而与压缩机连结轴CMC驱动连结的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,也可以如图7所示,构成为第二旋转电机MG2的转子轴RS2通过犬牙式离合器DG1与输出轴O以及压缩机连结轴CMC的任意一方选择性地驱动连结,或者与双方分离。
例如,犬牙式离合器DG1以能够沿轴向移动的状态花键嵌合于第二旋转电机的转子轴RS2。当犬牙式离合器DG1的齿轮选择器GS1在转子轴RS2上沿轴向向输出轴O侧(图7的左侧)移动,和与动力传递机构RG的第四齿轮RG4驱动连结的连结轴CA1连结时,动力传递机构RG的第四齿轮RG4与第二旋转电机的转子轴RS2经由犬牙式离合器DG1驱动连结,第二旋转电机MG2的驱动力只能够向输出轴O传递。
另一方面,当犬牙式离合器DG1的齿轮选择器GS1在转子轴RS2上沿轴向向压缩机连结轴CMC侧(图7的右侧)移动而与压缩机连结轴CMC连结时,压缩机连结轴CMC与第二旋转电机的转子轴RS2经由合犬牙式离合器DG1驱动连结,第二旋转电机MG2的驱动力只能向压缩机连结轴CMC传递。
另外,当犬牙式离合器DG1的齿轮选择器GS1位于连结轴CA1与压缩机连结轴CMC的中间位置时,第二旋转电机的转子轴RS2处于和输出轴O以及压缩机连结轴CMC的任意一个都不驱动连结的分离状态。
因此,犬牙式离合器DG1作为将第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O选择性地驱动连结或者分离的第二离合器CL2发挥功能,并且作为将第二旋转电机的转子轴RS2与压缩机连结轴CMC选择性地驱动连结或者分离的第三离合器CL3发挥功能。
在图7所示的例子中,第二旋转电机MG2、压缩机CM以及犬牙式离合器DG1与第一旋转电机MG1被配置在同轴上。此外,第二旋转电机MG2、压缩机CM以及犬牙式离合器DG1也可以如图1所示,与第一旋转电机MG1配置在不同的轴上。该情况下,取代第四齿轮RG4,连结轴CA1与第五齿轮RG5驱动连结。
犬牙式离合器DG1构成为基于电磁力或者伺服电动机的驱动力等沿轴向移动,由控制装置30以与第二离合器控制部34或者第三离合器控制部35同样的方法控制。
具体如图8所示,在车辆的行驶状态为爬坡行驶或者高速行驶的情况下,与有无空调器的运转要求无关,统一控制部36将犬牙式离合器DG1与输出轴O控制成卡合状态,使第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O驱动连结,能够将第二旋转电机MG2的驱动力向输出轴O传递。
另外,在存在空调器的运转要求的情况下,当车辆的行驶状态为稳定行驶或者停止状态时,统一控制部36将犬牙式离合器DG1与压缩机连结轴CMC控制成卡合状态,使第二旋转电机的转子轴RS2与压缩机连结轴CMC驱动连结,能够将第二旋转电机MG2的驱动力向压缩机连结轴CMC传递。
在上述以外的情况下,统一控制部36将犬牙式离合器DG1控制成与输出轴O以及压缩机连结轴CMC的任意一个都不卡合的释放状态。
(3)在上述的实施方式中,以输出轴O通过第一离合器CL1的卡合而与第一旋转电机的转子轴RS1驱动连结,通过第二离合器CL2的卡合而与第二旋转电机MG2的转子轴RS2驱动连结的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,也可以如图9或者图10所示,构成为输出轴O通过犬牙式离合器DG2或者滑动齿轮SG而与第一旋转电机的转子轴RS1以及第二旋转电机MG2的转子轴RS2的任意一方选择性地驱动连结,或者与双方分离。
<犬牙式离合器DG2>
首先,对具备犬牙式离合器DG2的情况进行说明。
如图9所示,例如取代图1的第二齿轮RG2,动力传递机构RG具备被支承为能够围绕第一齿轮RG1的轴旋转的第六齿轮RG6、和同样被支承为能够围绕第一齿轮RG1的轴旋转的第七齿轮RG7。第七齿轮RG7与被驱动连结成和第一旋转电机的转子轴RS1一体旋转的第四齿轮RG4啮合。另外,第六齿轮RG6与被驱动连结成和第二旋转电机的转子轴RS2一体旋转的第五齿轮RG5啮合。而且,犬牙式离合器DG2在第六齿轮RG6与第七齿轮RG7之间,以能够沿轴向移动的状态花键嵌合于第一齿轮RG1的轴。
当犬牙式离合器DG2的齿轮选择器GS2在第一齿轮RG1的轴上沿轴向向第二旋转电机侧(图9的左侧)移动而与第六齿轮RG6连结时,动力传递机构RG的第一齿轮RG1与第六齿轮RG6经由犬牙式离合器DG2驱动连结,成为第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O驱动连结的卡合状态。
另一方面,当犬牙式离合器DG2的齿轮选择器GS2在第一齿轮RG1的轴上沿轴向向第一旋转电机侧(图9的右侧)移动而与第七齿轮RG7连结时,动力传递机构RG的第一齿轮RG1与第七齿轮RG7经由犬牙式离合器DG2驱动连结,成为第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O驱动连结的卡合状态。
另外,当犬牙式离合器DG2的齿轮选择器GS2位于第六齿轮RG6与第七齿轮RG7的中间位置时,成为输出轴O与第一旋转电机的转子轴RS1以及第二旋转电机的转子轴RS2的任意一个都不驱动连结的分离状态。
因此,犬牙式离合器DG2作为选择性地将第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O驱动连结或者分离的第一离合器CL1发挥功能,或者作为选择性地将第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O驱动连结或者分离的第二离合器CL2发挥功能。此外,也可以分成第六齿轮RG6的连结分离用、和第七齿轮RG7的连结分离用而具备犬牙式离合器DG2。该情况下,能够使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2双方与输出轴O连结,由两个旋转电机对车辆进行驱动。
<滑动齿轮SG>
接下来,对具备滑动齿轮SG的情况进行说明。
如图10所示,例如动力传递机构RG的第二齿轮RG2被花键嵌合成相对于第一齿轮RG1的轴能够沿轴向移动,构成了滑动齿轮SG。而且,与第二旋转电机的转子轴RS2驱动连结的第五齿轮RG5、和与第一旋转电机的转子轴RS1驱动连结的第四齿轮RG4被配置成在径向观察下具有规定的轴向间隔,并被配置成在径向观察下不重复。
当滑动齿轮SG在第一齿轮RG1的轴上沿轴向向第二旋转电机侧(图10的左侧)移动而与第五齿轮RG5啮合时,成为第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O驱动连结的卡合状态。
另一方面,当滑动齿轮SG在第一齿轮RG1的轴上沿轴向向第一旋转电机侧(图10的右侧)移动而与第四齿轮RG4啮合时,成为第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O驱动连结的卡合状态。
另外,当滑动齿轮SG位于第四齿轮RG4与第五齿轮RG5的中间位置时,与第四齿轮RG4以及第五齿轮RG5的任意一个都不啮合,成为输出轴O与第一旋转电机的转子轴RS1以及第二旋转电机的转子轴RS2的任意一个都不驱动连结的分离状态。
因此,滑动齿轮SG作为选择性地将第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O驱动连结或者分离的第一离合器CL1发挥功能,并且作为选择性地将第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O驱动连结或者分离的第二离合器CL2发挥功能。
此外,在配置成第五齿轮RG5与第四齿轮RG4之间的轴向间隔变狭,滑动齿轮SG位于第四齿轮RG4与第五齿轮RG5的中间位置的情况下,也可以构成为与第四齿轮RG4以及第五齿轮RG5双方啮合。该情况下,成为输出轴O与第一旋转电机的转子轴RS1以及第二旋转电机的转子轴RS2双方驱动连结的卡合状态。若这样构成,则能够将第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2双方的转矩向车轮传递,使车辆行驶。
<控制装置30>
犬牙式离合器DG2以及滑动齿轮SG构成为基于电磁力或者伺服电动机的驱动力等沿轴向移动,由控制装置30以与第一离合器控制部33或者第二离合器控制部34同样的方法控制。
具体如图11所示,在车辆的行驶状态为爬坡行驶或者高速行驶的情况下,与有无空调器的运转要求无关,统一控制部36将犬牙式离合器DG2或者滑动齿轮SG控制成与第二旋转电机MG2侧卡合的状态,使第二旋转电机的转子轴RS2与输出轴O驱动连结,能够将第二旋转电机MG2的驱动力向输出轴O传递。
另外,在车辆的行驶状态为稳定行驶的情况下,与有无空调器的运转要求无关,统一控制部36将犬牙式离合器DG2或者滑动齿轮SG控制成与第一旋转电机MG1侧卡合的状态,使第一旋转电机的转子轴RS1与输出轴O驱动连结,能够将第一旋转电机MG1的驱动力向输出轴O传递。
另外,在车辆的行驶状态为停止状态的情况下,与有无空调器的运转要求无关,统一控制部36将犬牙式离合器DG2或者滑动齿轮SG控制成与第一旋转电机的转子轴RS1以及第二旋转电机的转子轴RS2的任意一个都不卡合的释放状态。
<压缩机CM>
如上述那样,取代第二离合器CL2而具备的犬牙式离合器DG2或者滑动齿轮SG与第二离合器CL2不同,被配置在第一齿轮RG1的轴上,未被配置在第二旋转电机的转子轴RS2上。因此,如图9以及图10所示,可以将压缩机CM以及第三离合器CL3配置在相对于第二旋转电机MG2与配置有第五齿轮RG5的侧相同一侧。因此,可以将压缩机CM配置在与输出用差动齿轮装置DF在径向观察下重复的位置,能够有效地利用输出用差动齿轮装置DF的径向外侧的空间。
(4)在上述的实施方式中,以动力传递机构RG是由多个齿轮构成的齿轮机构的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,动力传递机构RG只要是将第一旋转电机的转子轴RS1或者第二旋转电机的转子轴RS2以规定的变速比与输出轴O驱动连结的动力传递机构即可,可以是任意的动力传递机构。例如,动力传递机构RG也可以是由带部件以及多个带轮构成的机构,或者还可以是由链条与多个齿轮构成的机构。
(5)在上述的实施方式中,以在有或者没有空调器的运转要求的情况下,当车辆的行驶状态为爬坡行驶时将第一离合器CL1以及第三离合器CL3控制成释放状态,停止第一旋转电机MG1的驱动的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,统一控制部36也可以构成为在有或者没有空调器的运转要求的情况下,当车辆的行驶状态为爬坡行驶时将第一离合器CL1控制成卡合状态,使第一旋转电机的转子轴RS1也与输出轴O驱动连结,除了第二旋转电机MG2以外,第一旋转电机MG1的驱动力也能够向输出轴O传递。该情况下,统一控制部36基于车辆要求转矩来计算第一要求转矩以及第二要求转矩。例如,按照输出轴换算后的第一要求转矩以及第二要求转矩的合计转矩为车辆要求转矩的方式,设定第一要求转矩以及第二要求转矩。此时,在输出轴O的旋转速度与第一旋转电机MG1的高效率区域重复的情况下,统一控制部36也可以使第一要求转矩对应于第一旋转电机MG1的高效率区域而优先设定,将从车辆要求转矩减去了第一要求转矩量后的剩余的转矩量设定为第二要求转矩。
另外,在存在空调器的运转要求的情况下,统一控制部36也可以构成为除了将第一离合器CL1控制成卡合状态之外,还将第三离合器CL3控制成卡合状态,使第二旋转电机的转子轴RS2与压缩机连结轴CMC驱动连结,能够将第二旋转电机MG2以及第一旋转电机MG1的驱动力向压缩机CM传递。而且,统一控制部36基于车辆要求转矩以及压缩机要求转矩来计算第一要求转矩以及第二要求转矩。例如,按照输出轴换算后的第一要求转矩以及第二要求转矩的合计转矩为输出轴换算后的车辆要求转矩以及压缩机要求转矩的合计转矩的方式,设定第一要求转矩以及第二要求转矩。此时,也可以如上述那样,使第一要求转矩对应于第一旋转电机MG1的高效率区域而被优先设定。
(6)在上述的实施方式中,以在有空调器的运转要求的情况下,当车辆的行驶状态为高速行驶时将第三离合器CL3控制成释放状态的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,统一控制部36也可以构成为在有空调器的运转要求的情况下,当车辆的行驶状态为高速行驶时,将第三离合器CL3控制成卡合状态。该情况下,可以构成为压缩机CM采用能够调整驱动负荷(负转矩)的可变容量型压缩机。而且构成为,按照第二旋转电机MG2的驱动力优先用于车辆的驱动的方式,进行变更压缩机的驱动负荷(负转矩)的控制。例如,控制成压缩机的驱动负荷(负转矩)处于从当前的输出轴O的旋转速度下的第二旋转电机MG2的输出换算最大转矩减去了车辆要求转矩后的转矩的范围内。而且,第二要求转矩被设定为车辆要求转矩与压缩机的驱动负荷(负转矩的绝对值)的合计转矩。
(7)在上述的实施方式中,以构成为压缩机连结轴CMC经由第三离合器CL3与第二旋转电机的转子轴RS2驱动连结的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,也可以构成为电动车辆用驱动装置1中不具备第三离合器CL3,压缩机连结轴CMC直接与第二旋转电机的转子轴RS2驱动连结。该情况下,可以构成为压缩机CM采用能够调整驱动负荷(负转矩)的可变容量型压缩机。而且构成为,进行变更可变容量型压缩机CM的驱动负荷的控制。例如,在没有空调器的运转要求的情况下,压缩机CM的驱动负荷被变更为零。另外,在有空调器的运转要求的情况下,当车辆的行驶状态为停止状态或者稳定行驶时,压缩机CM的驱动负荷被变更成对压缩机要求的驱动负荷。另外,在有空调器的运转要求的情况下,当车辆的行驶状态为爬坡行驶或者高速行驶时,压缩机CM的驱动负荷被变更为零。此外,即使在该爬坡行驶或者高速行驶的情况下,也可以如上述的其他实施方式中记载那样,将压缩机CM的驱动负荷设定得比零大。
(8)在上述的实施方式中,以作为卡合装置的第一离合器CL1以及第二离合器CL2是能够由控制装置30控制卡合或者释放的种类的离合器的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,第一离合器CL1以及第二离合器CL2的一方或者双方也可以是只向一个方向传递旋转力,在相反方向空转而不传递旋转力的单向离合器。即,单向离合器在从第一旋转电机MG1或者第二旋转电机MG2向输出轴O传递驱动力的情况下为卡合状态,在此以外的情况下为释放状态。若这样构成,则能够减少由控制装置30控制的致动器的数量,可简化系统,实现低成本。
(9)在上述的实施方式中,以第一离合器CL1、第二离合器CL2以及第三离合器CL3是使旋转部件彼此卡合或者释放的离合器的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,第一离合器CL1、第二离合器CL2或者第三离合器CL3也可以是使旋转部件与非旋转部件卡合或者释放的制动器。例如,构成为在驱动连结或者分离的两个旋转部件间具备具有3个旋转构件的行星齿轮机构等,通过制动器使一个旋转构件与非旋转部件卡合或者释放,其他两个旋转构件之间被驱动连结或者分离。
工业上的可利用性
本发明能够适用于具有与车轮驱动连结的输出部件、和与空调器用的压缩机连结的压缩机连结部件,由旋转电机产生向上述输出部件以及上述压缩机连结部件传递的驱动力的电动车辆用驱动装置。
附图标记说明:1:电动车辆用驱动装置;30:控制装置;31:第一旋转电机控制部;32:第二旋转电机控制部;33:第一离合器控制部;34:第二离合器控制部;35:第三离合器控制部;36:统一控制部;CL1:第一离合器(第一卡合装置);CL2:第二离合器(第二卡合装置);CL3:第三离合器(第三卡合装置);CM:压缩机;CMC:压缩机连结轴;IN1:第一逆变器;IN2:第二逆变器;MG1:第一旋转电机;MG2:第二旋转电机;O:输出轴(输出部件);RG:动力传递机构;RS1:第一旋转电机的转子轴;RS2:第二旋转电机的转子轴;Se1:旋转速度传感器;Se2:加速器开度传感器;Se3:空调开关;Se4:档位位置传感器;W:车轮;DG1:犬牙式离合器;DG2:犬牙式离合器;GS1:齿轮选择器;GS2:齿轮选择器;SG:滑动齿轮。
Claims (8)
1.一种电动车辆用驱动装置,
具有与车轮驱动连结的输出部件、和与空调器用的压缩机连结的压缩机连结部件,
通过旋转电机产生向上述输出部件以及上述压缩机连结部件传递的驱动力,
该电动车辆用驱动装置的特征在于,具备:
转子轴与上述输出部件驱动连结的第一旋转电机;
转子轴与上述压缩机连结部件驱动连结并且与上述输出部件驱动连结的第二旋转电机;
能够解除上述第一旋转电机的转子轴与上述输出部件之间的驱动连结的第一卡合装置;和
能够解除上述第二旋转电机的转子轴与上述输出部件之间的驱动连结的第二卡合装置。
2.根据权利要求1所述的电动车辆用驱动装置,其特征在于,
仅由上述第一旋转电机以及上述第二旋转电机产生向上述输出部件以及上述压缩机连结部件传递的驱动力。
3.根据权利要求1或2所述的电动车辆用驱动装置,其特征在于,
上述第二旋转电机被设定的最大输出大于上述第一旋转电机被设定的最大输出。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的电动车辆用驱动装置,其特征在于,
在上述第二旋转电机中,输出换算最高旋转速度为最高车速时的上述输出部件的旋转速度以上,其中,该输出换算最高旋转速度是将能够向上述输出部件传递转矩的旋转速度的最大值换算成上述输出部件的旋转速度后的值。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的电动车辆用驱动装置,其特征在于,
在上述第一旋转电机中,输出换算最高旋转速度低于上述第二旋转电机的输出换算最高旋转速度,其中,该输出换算最高旋转速度是将能够向上述输出部件传递转矩的旋转速度的最大值换算成上述输出部件的旋转速度后的值。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的电动车辆用驱动装置,其特征在于,
上述第二旋转电机被设定成,能够向上述输出部件传递的转矩的最大值即输出换算最大转矩比上述第一旋转电机的输出换算最大转矩高,该第二旋转电机的输出换算最大转矩单独或者与上述第一旋转电机的输出换算最大转矩的合计在为了驱动车轮而被要求对上述输出部件传递的最大车辆要求转矩以上。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的电动车辆用驱动装置,其特征在于,
在预先决定的车速以上时,上述第一卡合装置解除上述第一旋转电机的转子轴与上述输出部件之间的驱动连结。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的电动车辆用驱动装置,其特征在于,
还具备能够解除上述第二旋转电机的转子轴与上述压缩机连结部件之间的驱动连结的第三卡合装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011078516 | 2011-03-31 | ||
JP2011-078516 | 2011-03-31 | ||
PCT/JP2011/076421 WO2012132094A1 (ja) | 2011-03-31 | 2011-11-16 | 電動車両用駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103079872A true CN103079872A (zh) | 2013-05-01 |
Family
ID=46925495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011800416187A Pending CN103079872A (zh) | 2011-03-31 | 2011-11-16 | 电动车辆用驱动装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120247269A1 (zh) |
JP (1) | JP5495086B2 (zh) |
CN (1) | CN103079872A (zh) |
DE (1) | DE112011102477T5 (zh) |
WO (1) | WO2012132094A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105270168A (zh) * | 2014-07-17 | 2016-01-27 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 两轴电动驱动器 |
CN112039284A (zh) * | 2019-06-04 | 2020-12-04 | 苏州加拉泰克动力有限公司 | 一种电机系统及其控制方法 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014045707A1 (ja) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両用駆動装置 |
JP6078401B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-02-08 | 本田技研工業株式会社 | 車両の駆動装置 |
CN105346368A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-02-24 | 哈尔滨理工大学 | 节能型双电机电动载货车 |
DE102016217920A1 (de) | 2016-09-19 | 2018-03-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einer permanent erregbaren Elektromaschine |
JP2018078681A (ja) * | 2016-11-07 | 2018-05-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 車両駆動装置 |
DE102017216114B4 (de) * | 2017-09-12 | 2022-06-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kraftfahrzeugantriebssystem aufweisend eine Nebenantriebsmaschine zum Antrieb eines Kältemittelverdichters und Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftfahrzeugantriebssystem |
FR3072351A1 (fr) * | 2017-10-17 | 2019-04-19 | Psa Automobiles Sa | Groupe motoreducteur pour vehicule automobile |
FR3075703B1 (fr) * | 2017-12-21 | 2019-12-13 | Renault S.A.S. | Ensemble de transformation d'energie electrique en energie mecanique pour l'entrainement d'un vehicule automobile |
CA3095601A1 (en) | 2018-04-20 | 2019-10-24 | Magna International Inc. | Chain driven e-drive gearbox |
DE102018207005B4 (de) * | 2018-05-07 | 2020-01-09 | Audi Ag | System zum Betreiben einer Elektromaschine |
CN112074674B (zh) * | 2018-05-11 | 2024-05-17 | 日本电产株式会社 | 驱动装置 |
DE102018119486A1 (de) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Elektromechanische Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug |
DE102018119485A1 (de) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Elektromechanische Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug |
DE102018215918A1 (de) * | 2018-09-19 | 2020-03-19 | ZF Drivetech (Suzhou) Co.Ltd. | Antriebsvorrichtung für eine elektrisch angetriebene Achse eines Kraftfahrzeugs |
US11040607B2 (en) * | 2019-07-12 | 2021-06-22 | Allison Transmission, Inc. | Multiple motor multiple speed continuous power transmission |
FR3104498B1 (fr) * | 2019-12-11 | 2021-11-12 | Valeo Systemes Thermiques | Système de propulsion pour véhicule automobile électrique. |
US11639110B2 (en) | 2020-02-11 | 2023-05-02 | GM Global Technology Operations LLC | Electrified drivetrain for a vehicle |
WO2022088155A1 (zh) * | 2020-10-31 | 2022-05-05 | 华为数字能源技术有限公司 | 电动汽车驱动系统及电动汽车 |
FR3115736B1 (fr) | 2020-11-02 | 2024-03-29 | Renault Sas | Groupe motopropulseur pour véhicule automobile à propulsion ou traction électrique et procédé de commande associé |
US11725702B1 (en) | 2022-03-30 | 2023-08-15 | Jtekt Automotive North America, Inc. | Axle disconnect assembly |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1671570A (zh) * | 2002-07-30 | 2005-09-21 | 本田技研工业株式会社 | 用于车辆的空调装置 |
CN1927610A (zh) * | 2006-10-11 | 2007-03-14 | 芦晓民 | 具有驱动助力功能的电动空调电机驱动系统及该系统的控制方法 |
JP2010178403A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電気自動車用駆動システム |
JP2010254207A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nippon Soken Inc | 車載動力伝達装置、車両用動力制御システム、及び車載補機の動力源の選択方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4140168B2 (ja) * | 2000-04-13 | 2008-08-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の間欠運転機能を有する車両の補機駆動装置 |
JP5378052B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2013-12-25 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 車載動力伝達装置、車両用動力制御システム、及び車載補機の動力源の選択方法 |
-
2011
- 2011-11-16 CN CN2011800416187A patent/CN103079872A/zh active Pending
- 2011-11-16 WO PCT/JP2011/076421 patent/WO2012132094A1/ja active Application Filing
- 2011-11-16 DE DE201111102477 patent/DE112011102477T5/de not_active Withdrawn
- 2011-11-16 JP JP2013507048A patent/JP5495086B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-02-08 US US13/368,967 patent/US20120247269A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1671570A (zh) * | 2002-07-30 | 2005-09-21 | 本田技研工业株式会社 | 用于车辆的空调装置 |
CN1927610A (zh) * | 2006-10-11 | 2007-03-14 | 芦晓民 | 具有驱动助力功能的电动空调电机驱动系统及该系统的控制方法 |
JP2010178403A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電気自動車用駆動システム |
JP2010254207A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nippon Soken Inc | 車載動力伝達装置、車両用動力制御システム、及び車載補機の動力源の選択方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105270168A (zh) * | 2014-07-17 | 2016-01-27 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 两轴电动驱动器 |
CN112039284A (zh) * | 2019-06-04 | 2020-12-04 | 苏州加拉泰克动力有限公司 | 一种电机系统及其控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5495086B2 (ja) | 2014-05-21 |
JPWO2012132094A1 (ja) | 2014-07-24 |
US20120247269A1 (en) | 2012-10-04 |
WO2012132094A1 (ja) | 2012-10-04 |
DE112011102477T5 (de) | 2013-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103079872A (zh) | 电动车辆用驱动装置 | |
US7931555B2 (en) | Hybrid drive device | |
CN1329677C (zh) | 混合电动汽车的双离合器变速装置和操作该装置的方法 | |
CN106427547B (zh) | 车辆混合动力驱动系统及混合动力车辆 | |
CN103079873A (zh) | 电动车辆用驱动装置 | |
CN101417606B (zh) | 混合动力驱动系统及其驱动方法 | |
CN102343800B (zh) | 车辆动力传动装置 | |
CN102343801A (zh) | 用于车辆的功率传输设备 | |
CN102897015B (zh) | 采用双离合变速器的混合动力客车驱传动系统 | |
CN103863086B (zh) | 一种混合动力车辆多档位驱动装置 | |
CN207809033U (zh) | 混合动力驱动系统及车辆 | |
CN101450609A (zh) | 混合动力驱动系统及其驱动方法 | |
CN207809032U (zh) | 混合动力驱动系统及车辆 | |
CN111251865B (zh) | 混合动力驱动系统及车辆 | |
CN104507776A (zh) | 电动车辆的变速控制装置 | |
CN108248367A (zh) | 混合动力汽车的动力系统 | |
CN204821146U (zh) | 车辆混合动力驱动系统及混合动力车辆 | |
US10857881B2 (en) | Electric drivetrain for a tandem drive axle | |
CN110525194A (zh) | 混合动力车辆用动力驱动系统及其控制方法 | |
CN112092648A (zh) | 一种四驱纯电动汽车动力系统的控制方法及车辆 | |
CN107323245A (zh) | 4dht混合动力汽车变速器 | |
CN204845500U (zh) | 一种电动汽车多模式动力控制系统 | |
CN207809038U (zh) | 混合动力驱动系统及车辆 | |
CN208290960U (zh) | 混合动力驱动系统及车辆 | |
CN203805687U (zh) | 一种混合动力车辆多挡位驱动装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130501 |