CN105934361A - 轮毂电动机驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种轮毂电动机驱动装置,其可通过检测润滑油的温度和电动机线圈的温度,在电动机的输出范围的全部区域以良好的精度检测异常。该轮毂电动机驱动装置包括:电动机(1);车轮用轴承(5);减速器(2);润滑油供给机构(Jk)和控制装置(U1)。在减速器(2)的润滑油路(29)中设置油温传感器(Sb),在电动机定子中设置线圈温度传感器(Sa)。控制装置(U1)包括电动机输出限制机构(95),该机构在通过油温传感器(Sb)所检测的温度和通过线圈温度传感器(Sa)所检测的温度中的至少一者超过对应的预先确定的阈值时,限制电动机(1)的电流。
Description
相关申请
本发明要求申请日为2014年1月28日、申请号为JP特愿2014—013290的申请的优先权,通过参照其整体,将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
本发明涉及轮毂电动机驱动装置,涉及下述技术,即,采用线圈温度传感器和油温传感器,以良好的精度而进行轮毂电动机驱动装置的异常检测的技术。
背景技术
轮毂电动机驱动装置包括:减速器、电动机和车轮用轴承。该轮毂电动机驱动装置的损耗为各部分的损耗总和的损耗。减速器的损耗的主要原因在于轴承部的滚动阻力、滑动部的滑动阻力。对于这些阻力造成的损耗,如果确定了轴承各要素、减速器内部的间隙,则损失大小依赖于转数(图7)。
在电动机的损耗中,铁损、铜损和机械损占据大部分。铜损的值依赖于线圈电流,铁损的值依赖于线圈电流和转数,机械损耗的值依赖于转数。由此,对于低速高转矩区域的损耗,铜损转矩占据损耗的大部分,在高速低转矩区域,铁损和机械损耗占据损耗的大部分(图8)。
于是,在与轮毂电动机驱动装置单元整体中的电动机转数和电动机转矩对应的损耗图表中,像图9所示的那样,具有电动机造成的损耗所占据的区域A、与电动机和减速器两者造成的损耗所占据的区域C。区域B是减速器和电动机的损耗小,不必进行异常检测的区域。
在作为区域A而表示的低速高转矩区域中的轮毂电动机驱动装置整体的损耗中,电动机的铜损占据大部分。由此,在该区域,线圈温度的上升程度大于润滑油的温度上升程度,对于润滑油温度,相对线圈温度产生响应延迟。另一方面,在作为区域C而表示的高速低转矩区域中,由于电动机的铁损和减速器损耗占据轮毂电动机驱动装置整体的损耗的大部分,故润滑油温度的上升程度大于线圈温度的上升程度。
线圈温度传感器配置在定子的狭槽之间,润滑油难以进入,难以直接地测定润滑油的温度。因跳溅于线圈和定子铁心上的润滑油,导致线圈和定子的温度上升,因通过其热传导和热传递而上升的线圈温度被反应在线圈温度传感器,由此,对于线圈温度传感器的输出,相对润滑油温度,使响应大大延迟。
已有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2012—178917号公报
发明内容
发明要解决的课题
为了轮毂电动机驱动装置单元的异常检测,将检测对象认定为温度。特别是将检测对象认定为线圈、润滑油的温度。线圈温度传感器设置于定子的狭槽之间,以避免润滑油的影响。润滑油难以溅落到其中。另外,润滑油温度的检测传感器设置于减速器的最下游这一点是必须的,以便以良好的精度,检测减速器的异常,该传感器难以推算电动机的线圈温度。
在过去,针对轮毂电动机驱动装置的减速器,人们提出将润滑油的温度传感器设置于润滑通路的最下游。如果仅仅通过油温传感器进行轮毂电动机的输出区域整体的异常检测,则在低速高转矩区域,相对线圈温度的上升,润滑油的温度的响应延迟大,难以精密地进行轮毂电动机驱动装置单元的异常检测。在因响应延迟、线圈温度连续地上升,以超过线圈的耐热温度的场合,具有电动机产生过大负荷的危险。
在另一已有例子中,针对轮毂电动机驱动装置的电动机部检测电动机线圈温度,计算线圈温度的微分值,在该微分值超过某阈值时,判定为异常,进行输出控制(专利文献1)。在仅仅线圈温度的场合,于高速低转矩区域,对于线圈温度测定传感器的输出,相对润滑油的温度上升,产生响应延迟,无法以良好的精度,进行轮毂电动机驱动装置单元的异常检测。在因响应延迟,润滑油温度上升,比如超过构成减速器的树脂部件的耐热温度的场合,具有减速器产生异常的危险。
本发明的目的在于提供一种轮毂电动机驱动装置,该轮毂电动机驱动装置可通过润滑油的温度和电动机线圈的温度的两者一起的检测,在电动机的输出范围的全部区域,以良好的精度检测异常。
发明的公开方案
在下面,便于理解本发明,参考实施方式的标号,进行说明。
本发明的一个方案的轮毂电动机驱动装置包括:
驱动车轮的电动机1;
以旋转方式支承上述车轮的车轮用轴承5;
减速器2,该减速器2减小上述电动机1的旋转速度,并传递给上述车轮用轴承5;
润滑油供给机构Jk,该润滑油供给机构Jk包括设置于上述减速器2的下部的润滑油路29、与将润滑油从该润滑油路29供给到上述电动机1的供给油路30;
油温传感器Sb,该油温传感器Sb设置于上述减速器2的润滑油路29中,检测该润滑油路29的润滑油的温度;
线圈温度传感器Sa,该线圈温度传感器Sa设置于上述电动机1的定子9上,检测电动机线圈78的温度;
控制装置U1,该控制装置U1控制上述电动机1,该控制装置U 1包括电动机输出限制机构95,该电动机输出限制机构95在通过上述油温传感器Sb所检测的温度和通过上述线圈温度传感器Sa所检测的温度中的至少一者超过对应的预先确定的阈值时,限制上述电动机1的电流。
上述“已确定的阈值”比如通过实验、模拟等方式来确定。
限制上述电动机的电流这一点还包括使电动机的电流为“零”的情况。
按照该方案,设置于减速器2的润滑油路29上的油温传感器Sb在平时(即,每个短的时间间隔)或定期地检测润滑油的温度。设置于定子9上的线圈温度传感器Sa在平时(即,每个短的时间间隔)或定期检测电动机线圈78的温度。控制装置U1的电动机输出限制机构95判断通过上述油温传感器Sb所检测的温度和通过上述线圈温度传感器Sa所检测的温度中的至少一者是否超过对应的已确定的第1阈值。在超过上述阈值的判断中,电动机输出限制机构95限制电动机1的电流。
对于轮毂电动机驱动装置的损耗造成的发热,在低速高转矩区域,大部分的原因在于电动机的铜损。由此,在仅仅通过油温传感器Sb而检测润滑油的温度的场合,相对线圈温度的上升,油温的响应延迟,由此,线圈温度上升的检测产生延迟。相对该情况,由于采用通过线圈温度传感器Sa而检测的线圈温度,限制电动机1的电流,故没有线圈温度的上升的检测延迟,可进行精密的异常检测。
在高速低转矩区域,电动机的铁损和减速器损耗占据轮毂电动机驱动装置整体的损耗的大部分。由此,在仅通过线圈温度传感器Sa而检测线圈温度的场合,具有该传感器的输出相对冷却减速器的润滑油的温度上升,产生响应延迟,减速器温度上升的危险。相对该情况,在本方案中,由于通过油温传感器Sb而检测油温,限制电动机1的电流,没有润滑油温度上升的检测延迟,可防止减速器2产生异常的情况。
通过像这样,即时地限制电动机1的电流,可抑制电动机1的线圈温度的上升,电动机1产生过大负荷的情况,并且可抑制润滑油的温度上升,在今后防止减速器2产生异常的情况。于是,可在电动机1的输出范围中的从低速高转矩区域到高速低转矩区域的全部区域,以良好的精度进行异常检测。
还可这样形成,即,上述油温传感器Sb和上述线圈温度传感器Sa的各自所相应的阈值包括第1阈值、与大于该第1阈值的第2阈值;
上述电动机输出限制机构95在通过上述油温传感器Sb所检测的温度和通过上述线圈温度传感器Sa所检测的温度中的至少一者超过上述第1阈值时,开始对上述电动机1的电流的限制,在超过上述第2阈值时,使上述电动机1的电流为零。
上述第1、第2阈值通过比如实验、模拟等方式确定。
通过像这样,分阶段地进行向电动机1的输出限制,进行加速操作的驾驶员没有不适感,可顺利地使车辆行驶。
上述电动机输出限制机构95也可在通过上述油温传感器Sb所检测的温度和通过上述线圈温度传感器Sa所检测的温度中的至少一者超过上述第1阈值时,以对应于是油温或线圈温度而确定的一定的比例,减少输入到上述电动机1中的转矩指令值。
对应于是油温还是线圈温度而确定的一定的比例指对应于超过上述第1阈值的温度是油温还是线圈温度而确定的一定的比例(固定值)。即,上述一定的比例对应于是油温还是线圈温度而不同。
上述确定的一定的比例通过比如实验、模拟等而适当地确定。
通过像这样,以一定的斜率减少转矩指令值,可防止加速操作的转矩指令值急剧地变化的情况。
上述电动机输出限制机构95也可在通过上述油温传感器Sb所检测的温度和通过上述线圈温度传感器Sa所检测的温度中的至少一者超过上述第1阈值和上述第2阈值后,从超过上述第2阈值的时刻起,经过一定时间后,在小于第1阈值的场合,在此时刻解除对上述电动机1的电流的限制。上述一定时间通过试验、模拟而确定。在这样的条件下,解除对电动机1的电流限制。即,可通过原样地输入加速指令值,恢复电动机转矩,进行符合驾驶员的意愿的运转。
上述润滑油供给机构Jk还可包括泵28,该泵28经由上述供给油路30,将上述润滑油路29的润滑油供给到上述电动机1,该泵28设置于上述电动机1与上述减速器2之间的同一轴心上。
也可在包括上述电动机1与上述车轮用轴承5与上述减速器2的轮毂电动机驱动装置单元的外部,设置上述泵28。在该场合,比如,可省略装置主体内部的润滑油箱,另外谋求应设置于装置主体内部的油路的减少。由此,谋求装置主体的紧凑化。于是,可将轮毂电动机驱动装置装载于各种的车辆中,可提高通用性。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是,权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明,会更清楚地理解本发明。但是,实施形式和附图用于单纯的图示和说明,不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中,多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
图1为本发明的第1实施方式的轮毂电动机驱动装置的剖视图;
图2为作为图1的II—II线剖面的减速器部分的剖视图;
图3为图2的部分放大图;
图4为图1的轮毂电动机驱动装置的控制系统的方框图;
图5为表示温度的阈值与电动机输入的关系的图;
图6为本发明的第2实施方式的轮毂电动机驱动装置的剖视图;
图7为表示减速器的损耗图表的代表例子的图;
图8为表示电动机的损耗图表的代表例子的图;
图9为表示轮毂电动机驱动装置单元的损耗图表的代表例子的图。
具体实施方式
根据图1~图5,对本发明的第1实施方式的轮毂电动机驱动装置进行说明。像图1所示的那样,该轮毂电动机驱动装置包括:驱动车轮的电动机1;减小该电动机1的旋转速度的减速器2;车轮用轴承5,该车轮用轴承5通过输出部件4而旋转,该输出部件4与该减速器2的输入轴3(在下面称为“减速器输入轴3”)同轴;润滑油供给机构Jk;控制装置U1(图4)。在车轮用轴承5和电动机1之间介设有减速器2,作为通过车轮用轴承5而支承的驱动轮的车轮的轮毂,电动机1的电动机旋转轴6与减速器输出轴3和输出部件4连接于相同轴心上。
在接纳减速器2的减速器外壳7中,连接车辆中的图示之外的悬架。另外,在本说明书中,将在轮毂电动机驱动装置设置于车辆上的状态靠近车辆的车宽度方向的外侧的一侧称为外侧,将靠近车辆的中间的一侧称为内侧。
电动机1为径向间隙型的IPM电动机(所谓的埋入磁头型同步电动机),在该电动机中,在固定于电动机外壳8上的电动机定子9、与安装于电动机旋转轴6上的电动机转子10之间设置径向间隙。在电动机外壳8上,以于轴向间隔开的方式设置轴承11、12,在这些轴承11、12上,自由旋转地支承电动机旋转轴6。
在电动机旋转轴6中,将电动机1的驱动力传递给减速器2。在电动机旋转轴6的轴向中间附近部,设置向径向外方而延伸的法兰部6a,在该法兰部6a上设置转子固定部件13,在转子固定部件13上安装电动机转子10。
在电动机1的电动机定子9上设置检测电动机线圈78的温度的线圈温度传感器Sa。线圈温度传感器Sa为比如热敏电阻。通过该线圈温度传感器Sa而检测的温度像后述的那样,用于限制电动机1的电流的控制的判断。
减速器输入轴3中的轴向一端于电动机旋转轴6的内部延伸,减速器输入轴3通过花键而与电动机旋转轴6嵌合。在输出部件4的杯部4a的内部嵌合有轴承14a,在经由内销22而连接于上述杯部4a的内部的筒状的连接部件26的内部,嵌合有轴承14b。减速器输入轴3通过轴承14a、14b而自由旋转地被支承。在减速器外壳7内部的减速器输入轴3的外周面上设置偏心部15、16。这些偏心部15、16按照相位错开180°的方式设置,从而使偏心运动的离心力相互抵消。
减速器2为摆线减速器,其包括外销外壳1h;减速器输入轴3;曲线板17、18;多个外销19;内销22;平衡块21。
图2为作为图1的II—II线剖面的减速器部分的剖视图。在减速器2中,通过外形平缓的波状的次摆线曲线形成的2个曲线板17、18分别经由轴承85安装于各偏心部15、16上。在外周侧对各曲线板17、18的偏心运动进行导向的多个外销19分别设置于减速器外壳7的内侧的外销外壳1h(图1)上。安装于杯部4a(图1)上的多个内销22在插入状态被卡合在通孔89中,该通孔89开设于各曲线板17,18的内部中,为多个圆形。
像图3中放大而所示的那样,在各外销19和各内销22上设置针状滚柱轴承92、93。各外销19的两端分别支承于针状滚柱轴承92上,各外销19与各曲线板17、18的外周面滚动接触。另外,在各内销22中,针状滚柱轴承93的外圈93a分别与各曲线板17、18的各通孔89的内周滚动接触。于是,降低外销19和各曲线板17、18的外周的接触阻力、以及各内销22与各通孔89的内周的接触阻力。
于是,像图1所示的那样,可将各曲线板17、18的偏心运动作为旋转运动而顺利地传递给车轮用轴承5的内方部件5a。即,如果电动机旋转轴6旋转,则设置于与该电动机旋转轴6一体地旋转的减速器输入轴3上的各曲线板17、18进行偏心运动。此时,外销19按照与进行偏心运动的曲线板17、18的外周面滚动接触的方式进行卡合,并且对于各曲线板17、18,通过与内销22和通孔89(图3)的卡合,各曲线板17、18的仅仅自转运动作为旋转运动而传递给输出部件4和内方部件5a。相对电动机旋转轴6的旋转,内方部件5a的旋转速度降低。
润滑油供给机构Jk为轴心供油机构,该机构从电动机旋转轴6的内部供给用于减速器2的润滑和电动机1的冷却的两者的润滑油。该润滑油供给机构Jk包括润滑油路29、供给油路30、排出油路38与泵28。润滑油路29形成于减速器2的减速器外壳7的内部。该润滑油路29包括润滑油箱29a。润滑油箱29a设置于减速器外壳7的下部,贮存润滑油,与电动机外壳8的下部连通。
供给油路30将润滑油从润滑油箱29a供给到电动机1和减速器2。该供给油路30包括吸入侧油路30a、喷射侧油路30b、外壳外周侧油路30c、连通路30d、电动机旋转轴油路30e与减速器油路30f。吸入侧油路30a连通到润滑油箱29a内部的吸入口和泵28的吸入口,由减速器外壳7的下部和电动机外壳8的下部构成。喷射侧油路30b与泵28的喷射口连通,基本沿电动机外壳8内部的径向外方而延伸。
外壳外周侧油路30c与喷射侧油路30b连通,从电动机外壳8内部的外侧沿轴向而延伸到内侧。连通路30d形成于电动机外壳8的内侧端,该连通路30d的流入口与外壳外周侧油路30c连通,该连通路30d的流出口与电动机旋转轴油路30e连通。
电动机旋转轴油路30e沿电动机旋转轴6内部的轴心而设置。从连通路30d导入电动机旋转轴油路30e中的润滑油的一部分经由于电动机旋转轴6和法兰部6a的径向外方而延伸的通孔,通过形成于转子固定部件13的内部的向径向外方而延伸的油路,由此对电动机转子10进行冷却。另外,从上述油路的油喷射口,借助电动机转子10的离心力和泵28的压力,向各线圈端的内周面喷射润滑油,由此对线圈78进行冷却。
减速器油路30f设置于减速器2中,将润滑油供给到减速器2。该减速器油路30f包括输入轴油路36与油供给口37。输入轴油路36与电动机旋转轴油路30e连通,从减速器输入轴3的内部的内侧端,于轴向而延伸到外侧。油供给口37从输入轴油路36中的设置偏心部15、16的轴向位置,延伸到径向外方。
在减速器外壳7中设置排出油路38,该排出油路38将用于减速器2的润滑的润滑油排出到润滑油箱29a。
泵28将贮存于润滑油箱29a中的润滑油从润滑油箱29a内部的吸入口,经由吸入侧油路30a而上吸,依次地经由喷射侧油路30b、外壳外周侧油路30c、连通路30d,而在电动机旋转轴油路30e和减速器油路30f中循环。该泵28于同一轴心而设置于电动机1和减速器2之间。泵28为比如为摆线泵,其包括通过输出部件4的旋转而转动的图示之外的内侧转子;伴随该内侧转子的旋转而从动地转动的外侧转子;泵室;吸入口;喷射口(均在图中没有示出)。
如果通过由电动机1驱动的输出部件4的旋转,上述内侧转子旋转,则上述外侧转子从动地旋转。此时,内侧转子和外侧转子分别以不同的旋转轴心为中心而旋转,由此,上述泵室的容积连续地变化。由此,贮存于润滑油箱29a中的润滑油从吸入口,经由吸入侧油路30a而上吸,从上述吸入口而流入,从上述喷射口依次压送到喷射侧油路30b、外壳外周侧油路30c、连通路30d。
润滑油从连通路30d导入电动机旋转轴油路30e中。润滑油的一部分在像前述的那样,对电动机转子10和线圈78冷却后,通过重力移动到电动机外壳8的下方,流入与该电动机外壳8的下部连通的润滑油箱29a中。
从电动机旋转轴油路30e,经由输入轴油路36,导入到油供给口37中的润滑油从油供给口37的外径侧开口端而排出。由于离心力和泵28的压力作用于该润滑油上,故润滑油在对减速器2的内部的各部分进行润滑的同时,于减速器外壳7的内部,移动到径向外方。然后,润滑油因重力移动到下方,从油排出口38贮存于润滑油箱29a中。在润滑油箱29a中,设置检测润滑油的温度的油温传感器Sb。油温传感器Sb为比如热敏电阻。通过该油温传感器Sb而检测的温度像后述的那样,用于限制电动机1的电流的控制的判断。
对控制系统进行说明。
图4为该轮毂电动机驱动装置的控制系统的方框图。
上述控制装置U1包括进行汽车整体的控制的作为电子控制单元的ECU 43;按照该ECU 43的指令,进行行驶用的电动机1的控制的逆变装置44。逆变装置44具有相对各电动机1而设置的电源电路部45;控制该电源电路部45的电动机控制部46。电动机控制部46具有将该电动机控制部46所具有的与轮毂电动机驱动装置有关的各检测值、控制值等的各信息输出给ECU 43的功能。
电源电路部45包括逆变器45a,该逆变器45a将电池47的直流电变换为用于电动机1的驱动的3相的交流电;PWM驱动器45b,该PWM驱动器45b控制该逆变器45a。逆变器45a由多个该半导体开关元件(在图中未示出)构成,PWM驱动器45b通过脉冲宽度而调制已输入的电流指令,将导通截止指令提供给上述各半导体开关元件。
电动机控制部46由计算机和在其中运行的程序与电子电路构成,包括作为基本的控制部的电动机驱动控制部48。电动机驱动控制部48为下述机构,该机构按照从作为上级控制机构的ECU 43而提供的转矩指令等的加速·减速指令变换为电流指令,将电流指令提供给PWM驱动器45b。电动机驱动控制部48从电流检测机构35而获得从逆变器45a而流到电动机1的电动机电流,进行电流反馈控制。另外,电动机驱动控制部48从角度传感器49而获得电动机1的电动机转子的旋转角,进行矢量控制。
在上述电动机控制部46中设置电动机输出限制机构95、异常报告机构41与存储机构50。电动机输出限制机构95在下述场合,控制电动机1的电流,该场合指通过油温传感器Sb而检测的温度(称为“油温”)、与通过线圈温度传感器Sa而检测的电动机线圈的温度(称为“线圈温度”)中的至少一者超过对应的已确定的阈值。电动机输出限制机构95包括判断部39和控制部40。
判断部39在平时(即每个较短的时间间隔)判断油温和线圈温度是否分别超过对应的已确定的阈值。油温的阈值通过实验、模拟,根据比如油温和润滑油的粘度的关系,以及润滑油的粘度与电动机1的旋转阻力的关系等而确定。线圈温度的阈值通过实验、模拟,根据比如使电动机线圈实现绝缘的线圈温度和时间的关系而适当地求出。
各阈值分别以可改写的方式存储于存储机构50中。另外,在本实施方式中,相对油温传感器Sb和线圈温度传感器Sa的各检测温度的各阈值分别包括第1阈值与大于该第1阈值的第2阈值。
如果判定所检测的油温和线圈温度中的至少一者超过对应的已确定的阈值,则控制部40按照降低电动机1的电流的方式,经由电动机驱动控制部48对电源电路部45作出指令。
图5为表示线圈温度的阈值与电动机输入的关系的图。另外,油温的阈值与电动机输入的关系也具有与图5相同的关系,虽然关于这一点在图中没有示出。还参照图4而进行说明。比如检测线圈温度和检测油温中的检测线圈温度超过对应的第1阈值。控制部40在检测线圈温度超过上述第1阈值时,开始向电动机1的输出限制。具体来说,控制部40在检测线圈温度超过第1阈值时,按照以对应于是油温还是线圈温度而确定的一定的比例(一定的斜率),减少输入到电动机1中的转矩指令的方式,经由电动机驱动控制部48对电源电路部45作出指令。
然后,比如,检测线圈温度和检测油温中的检测线圈温度超过对应的第2阈值。控制部40在检测线圈温度超过上述2阈值时,按照电动机1的电流为零的方式,经由电动机驱动控制部48,对电源电路部45作出指令。控制部40在检测线圈温度超过第1阈值和第2阈值后,在从超过第2阈值的时刻起,经过一定时间后,小于第1阈值的场合,在此时刻,解除对电动机1的输出限制。
像图4所示的那样,异常报告机构41在判断检测油温和检测线圈温度中的至少一者超过对应的第1阈值时,将异常发生信息输出给ECU 43。设置于ECU 43中的异常显示机构42接收从异常报告机构41而输出的异常发生信息,比如,在车辆的控制面板等的显示装置27中,进行知晓异常的显示。
对作用效果进行说明。
电动机输出限制机构95的判断部39判断所检测的油温和线圈温度中的至少一者是否超过对应的已确定的阈值。在判定超过上述阈值的场合,控制部40按照减少输入到电动机1中的转矩指令值的方式,经由电动机驱动控制部48,对电源电路部45作出指令。
对于轮毂电动机驱动装置的损耗的发热,在低速高转矩区域,其大部分的原因在于电动机的铜损。由此,在仅仅通过油温传感器Sb而检测润滑油的温度的场合,相对线圈温度的上升,油温的响应延迟,由此,线圈温度上升的检测产生延迟。相对该情况,在本实施方式中,由于采用通过线圈温度传感器Sa而检测的线圈温度,限制电动机1的电流,故消除线圈温度的上升的检测延迟,可进行精密的异常检测。
在高速低转矩区域,电动机的铁损和减速机损失占据轮毂电动机驱动装置的损耗的大部分。由此,在仅仅通过线圈温度传感器Sa而检测线圈温度的场合,具有相对冷却减速器的润滑油的温度上升,该传感器输出产生响应延迟,减速器温度上升的危险。相对该情况,在本实施方式中,由于通过油温传感器Sb而检测油温,限制电动机1的电流,故没有润滑油温度的上升的检测延迟,可防止减速器2产生异常的情况。
通过像这样,即时地限制电动机1的电流,可抑制电动机1的线圈温度的上升,可防止电动机1产生过大负荷的情况,并且可抑制润滑油的温度上升,可在今后防止减速器2产生异常的情况。于是,可在电动机1的输出范围中的从低速高转矩区域到高速低转矩区域的全部区域,以良好的精度进行异常检测。
电动机输出限制机构95在所检测的油温和线圈温度中的至少一者超过对应的第1阈值时,开始对电动机1的输出限制,在所检测的油温和线圈温度中的至少一者超过对应的第2阈值时,使电动机1的电流为零。通过像这样,分阶段地进行电动机1的输出限制,进行加速操作的驾驶员没有不适感,可顺利地使车辆行驶。另外,电动机输出限制机构95在通过油温传感器Sb所检测的温度和通过线圈温度传感器Sa所检测的温度中的至少一者超过第1阈值时,通过以一定的比例减少输入到电动机1中的转矩指令值,可防止相对加速操作的转矩指令值急剧地变化的情况。
对第2实施方式进行说明。
在以下的说明中,对于与通过在各方式中在先进行的实施方式而说明的事项所对应的部分,采用同一标号,省略重复的说明。在仅仅说明结构的一部分的场合,对于结构的其它的部分,只要没有特别的记载,与在先说明的实施方式相同。同一结构实现相同的作用效果。不仅可以有通过各实施方式而具体地说明的部分的组合,而且如果组合没有特别的妨碍,还可部分地将实施方式之间组合。
也可像图6所示的那样,在包括电动机1和车轮用轴承5与减速器2的轮毂电动机驱动装置单元的外部设置泵28,通过独立于该轮毂电动机驱动装置的驱动源,驱动该泵28。在该场合,可省略减速器外壳7的润滑油箱,另外谋求应设置于电动机外壳8上的油路的减少。由此,谋求装置主体的紧凑化。于是,可将轮毂电动机驱动装置装载于各种的车辆中,可提高通用性。
电动机输出限制机构也可在至少一者的检测温度超过对应的第1阈值时,相对现在的电动机电流,以规定的比例(比如90%)降低电动机电流。代替地,可降低为规定的值。
电动机输出限制机构也可在至少一者的检测温度超过对应的第1阈值时,以一定的斜率(一定的比例)降低电动机电流,在超过第2阈值时,以比上述一定的斜率更陡的斜率,即增加上述比例,降低电动机电流。另外,电动机电流的斜率也可不为直线状,而为比如描绘二次曲线等的斜率。
油温传感器也可设置于减速器的润滑油路中的润滑油箱以外的润滑油路中。
在这些实施方式中,给出采用摆线式的减速器的例子,但是,并不限于此,可采用行星减速器、2轴并行减速器、其它的减速器。
如上面所述,在参照附图的同时,对优选的实施形式进行了说明,但是,如果是本领域的技术人员,在阅读本说明书后,会在显然的范围内,容易想到各种变更和修正方式。于是,这样的变更和修正方式应被解释为属于根据权利要求书确定的本发明的范围内。
标号的说明:
标号1表示电动机;
标号2表示减速器;
标号5表示车轮用轴承;
标号28表示泵;
标号29表示润滑油路;
标号30表示供给油路;
标号38表示排出油路;
标号95表示电动机输出限制机构;
符号Jk表示润滑油供给机构;
符号U1表示控制装置;
符号Sa表示线圈温度传感器;
符号Sb表示油温传感器。
Claims (6)
1.一种轮毂电动机驱动装置,该轮毂电动机驱动装置包括:
驱动车轮的电动机;
以旋转方式支承上述车轮的车轮用轴承;
减速器,该减速器减小上述电动机的旋转速度,并传递给上述车轮用轴承;
润滑油供给机构,该润滑油供给机构包括设置于上述减速器的下部的润滑油路、与将润滑油从该润滑油路供给到上述电动机的供给油路;
油温传感器,该油温传感器设置于上述减速器的润滑油路中,检测该润滑油路的润滑油的温度;
线圈温度传感器,该线圈温度传感器设置于上述电动机的定子上,检测电动机线圈的温度;
控制装置,该控制装置控制上述电动机,该控制装置包括电动机输出限制机构,该电动机输出限制机构在通过上述油温传感器所检测的温度和通过上述线圈温度传感器所检测的温度中的至少一者超过对应的预先确定的阈值时,限制上述电动机的电流。
2.根据权利要求1所述的轮毂电动机驱动装置,其中,上述油温传感器和上述线圈温度传感器各自所对应的上述阈值包括第1阈值、与大于该第1阈值的第2阈值,
上述电动机输出限制机构在通过上述油温传感器所检测的温度和通过上述线圈温度传感器所检测的温度中的至少一者超过上述第1阈值时,开始对上述电动机的电流的限制,在超过上述第2阈值时,使上述电动机的电流为零。
3.根据权利要求2所述的轮毂电动机驱动装置,其中,上述电动机输出限制机构在通过上述油温传感器所检测的温度和通过上述线圈温度传感器所检测的温度中的至少一者超过上述第1阈值时,以对应于油温或线圈温度而确定的一定的比例,减少输入到上述电动机中的转矩指令值。
4.根据权利要求2或3所述的轮毂电动机驱动装置,其中,上述电动机输出限制机构在通过上述油温传感器所检测的温度和通过上述线圈温度传感器所检测的温度中的至少一者超过上述第1阈值和上述第2阈值后,从超过上述第2阈值的时刻起,经过一定时间后,在小于第1阈值的场合,在此时刻解除对上述电动机的电流的限制。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的轮毂电动机驱动装置,其中,上述润滑油供给机构包括泵,该泵经由上述供给油路,将上述润滑油路的润滑油供给到上述电动机,该泵设置于上述电动机与上述减速器之间的同一轴心上。
6.根据权利要求1~4中的任意一项所述的轮毂电动机驱动装置,其中,在包括上述电动机与上述车轮用轴承与上述减速器的轮毂电动机驱动装置单元的外部,设置上述泵。
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