JP2006025595A - 車両駆動ユニット及び車両駆動装置 - Google Patents

車両駆動ユニット及び車両駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006025595A
JP2006025595A JP2005179018A JP2005179018A JP2006025595A JP 2006025595 A JP2006025595 A JP 2006025595A JP 2005179018 A JP2005179018 A JP 2005179018A JP 2005179018 A JP2005179018 A JP 2005179018A JP 2006025595 A JP2006025595 A JP 2006025595A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle drive
engine
electric
power
driven
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.)
Withdrawn
Application number
JP2005179018A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisaya Shimizu
尚也 清水
Takehiko Kowatari
武彦 小渡
Kosaku Ono
耕作 大野
Tatsuyuki Yamamoto
立行 山本
Toshiyuki Innami
敏之 印南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2005179018A priority Critical patent/JP2006025595A/ja
Publication of JP2006025595A publication Critical patent/JP2006025595A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/12Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by dc motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B60K6/405Housings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, 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
    • B60L15/2045Methods, 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16Electric 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66Arrangements of batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B60L7/26Controlling the braking effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/26Driver interactions by pedal actuation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/20Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/26Transition between different drive modes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/20Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/28Four wheel or all wheel drive
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/916Specific drive or transmission adapted for hev with plurality of drive axles
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/947Characterized by control of braking, e.g. blending of regeneration, friction braking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

【課題】エンジン・電動機複合型の車両駆動系において、電力ケーブルなどのワイヤハーネスの省略化、電力損失の改善を図る。
【解決手段】車輪の一部1がエンジン3により駆動される。エンジン3により駆動される車輪以外の車輪2を回転電機4により駆動する。発進時,登坂時のように走行負荷が大きいときに、回転電機4は、エンジン駆動系をアシストするために車輪駆動用の電動機として駆動される。車両運転には、低中負荷走行,減速時など電動アシスト駆動を必要としない運転領域がある。このアシスト不要時に回転電機を発電機として機能させて、車輪からの機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。回転電機4、インバータ7、蓄電器11、コントローラ18は一体にユニット化され、ディファレンシャルギヤ5に取付けられる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車両駆動装置に係り、特にエンジンを備えた車両において、エンジンで駆動されない車輪を電動機で駆動するタイプの車両に適した車両駆動ユニット及びそれを用いたエンジン・電動機複合型の車両駆動装置に関する。
従来より、前輪,後輪の一方の駆動軸(例えば、前輪駆動軸であり、以下単に「前輪」と称することもある)をエンジンにより駆動し、他方(例えば、後輪駆動軸であり、以下単に「後輪」とすると称することもある)を必要に応じてモータを制御することにより駆動する複合型の四輪駆動装置が知られている。
前記エンジンとモータによる四輪駆動は、例えば発進時や登坂走行等のように走行負荷が大きい場合に利用され、負荷が比較的小さい通常走行時(低負荷運転領域)に、エンジンのみが駆動する二輪駆動となる。
複合型四輪の駆動装置には、車輪駆動に用いるモータとして、直流モータ或いは交流モータを使用している。前記モータの駆動電源としては、補機用電源(例えば一般の車載電装品に用いる12V或いは14Vのオルタネータ及びバッテリ)とは別に、車輪駆動モータ用の発電機(例えば50V以上の発電出力機能を有するオルタネータ)やそれに対応のモータ専用の高圧バッテリを用いていた(例えば特許文献1)。これは、補機(スタータ,ライト,エアコンなど一般電装品)用の12V,14Vのバッテリやそれに対応するオルタネータでは、車輪駆動モータの駆動に要する電力確保ができないためである。
そして、車両の発進時に車輪の電動駆動を実行する場合に、エンジン回転数が低く車輪駆動モータ用オルタネータの発電力が低いエンジン始動時には、そのオルタネータが他励モードになって、前記補機用またはモータ専用のバッテリからオルタネータの界磁巻線に界磁電流を供給して、前記オルタネータの発電出力を高め、この発電出力により前記モータを駆動していた。発進後に車速が所定速度(例えば時速20km)に達すると、前記車輪駆動モータ用のオルタネータが、モータ駆動に必要な充分な電力を出力するので、オルタネータは自身の出力電力を界磁巻線の電源として用いる(自励モード)。
また、特許文献2では、車輪駆動用モータの高圧仕様の発電機及び主電池と、補機用の補助電池とを搭載し、高圧仕様の発電機或いは主バッテリからの電力により前記モータを駆動するほかに、この発電機による高圧電源(例えば250V〜350V)をDC−DCコンバータにより低圧(12Vまたは24V)に降圧して補機用の補助バッテリに供給する技術が開示されている。
さらに、この種の複合型電動四駆においては、特許文献3に開示されるように、一方の車輪(例えば後輪)の駆動手段として回生機能付のモータ(モータ/ジェネレータ;MG)を使用し、車両制動時には、モータをジェネレータとして機能させて、このMGから出力される回生電力をモータ駆動専用のキャパシタに蓄えさせる回生制御を行っている。このキャパシタに蓄えられた電力は、通常の路面やドライ路などの高摩擦係数路(高μ路)での発進,加速走行時において、補助的な車輪駆動制御をMGを用いて行うためにMGに供給される。
また、特許文献4では、電気自動車の駆動システムにおいて、電力変換器及び電動機を一体化したものを、減速機能を持つ差動装置103に直接取付け、電力変換器、電動機、差動装置からなる全体を一体構造として駆動ユニットを構成するものが提案されている。
特開2001−253256号公報(図1、図2に係る実施例) 特開2000−224709号公報(図1、図2に係る実施例) 特開2001−63392号公報(図1、図4、図7、図8、図9に係る実施例) 特開平5−219607号公報(図1〜図7に係る実施例)
上記のように、従来のエンジン・電動機複合型の車両駆動装置では、車輪の一部をエンジンにより駆動し、前記エンジンにより駆動される車輪以外の車輪を電動機により駆動する方式が提案されている。このような複合型の車両駆動装置の電動機は、エンジンの動力で得られた電気エネルギー(発電機及びバッテリ)を利用して駆動する。
したがって、エンジン駆動系と電動駆動系とは、電気エネルギー的につながりをもって配設されるために、両者の電力系をつなぐ電力ケーブルを必要とする。
電力ケーブルは、長くなるほどコスト及び電力損失が増す。
さらに、エンジン系の部品のほかに電動駆動系部品を必要とするために部品点数が多くなり、その配置レイアウトに苦労し、また、車両組立工数、電力ケーブル数が増えるなどの改善すべき点がある。
一方、エンジンを駆動源としない電気自動車の場合には、その動力源となるモータの電力はバッテリから供給されるが、このバッテリの充電は、外部の充電設備にて行なう必要があった。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジン・電動機複合型の車両駆動系において、電力ケーブルなどのワイヤハーネスの省略化、電力損失の改善を図ることにある。さらに、部品点数の合理化を図ることで、部品配置及び車両組立の簡便化を図り得る車両駆動ユニット及び車両駆動装置を提供することにある。また、外部充電設備やエンジン系発電機からの電力供給を受けなくとも電気エネルギーを確保して車輪駆動可能にしたエンジン・電動機複合型車両駆動装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、基本的には、次のような車両駆動ユニット或いは車両駆動装置を提案する。
車輪を駆動する回転電機を備えた車両駆動装置において、車輪から得られるエネルギーのみで前記回転電機の駆動電源を確保するようにした。例えば、車輪の一部がエンジンにより駆動され、前記エンジンにより駆動される車輪以外の車輪を回転電機により駆動する車両駆動装置においては、発進時,登坂時のように走行負荷が大きいときに、前記回転電機は、エンジン駆動系をアシストするために車輪駆動用の電動機として駆動される。車両運転には、低中負荷走行,減速時など電動アシスト駆動を必要としない運転領域がある。このアシスト不要時に前記回転電機を発電機として機能させて、車輪からの機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。
例えば、車両の減速時に回転電機を発電機として使用し、それによって得られた電気エネルギーを蓄積し、この電気エネルギーで回転電機を、運転条件に応じて電動機として駆動させる。そのほか、電気エネルギーの蓄積状況を監視して、例えば電動ブレーキが動作するのに必要なエネルギー分は常に蓄電しておく等、状況に応じて、通常走行時においても、回転電機を発電機として駆動させてもよい。
本発明の重要なポイントは、エンジン・電動機複合型の車両駆動装置であっても、その電動駆動系の電気エネルギーについては、エンジン系の発電機,バッテリの力を頼らず、自力で確保するということである。換言すれば、電動駆動系車輪の機械エネルギーを電気エネルギーに変換して電気エネルギーを蓄積する。
さらに、本発明では、少なくとも、車輪駆動用の回転電機及び蓄電器を、一つのユニットにしたものを提案する。またそのユニットをディファレンシャルギヤと一体の取付け構造にした車両駆動ユニットを提案する。
本発明によれば、エンジン・電動機複合型の車両駆動系において、電力ケーブルなどのワイヤハーネスの省略化、電力損失の大幅な改善を図ることができる。
本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
図1は本実施例の車両駆動装置を示す概略図、図2はそれに用いる車両駆動ユニットの概略斜視図、図3はその分解斜視図である。
図1において、1は四輪車の前輪であり、2は後輪である。
例えば、前輪1,後輪2の一方(ここでは、前輪1とする)はエンジン3(エンジンの種類は問わない)により駆動され、他方(ここでは、後輪とする)は、回転電機(電動機或いは発電機兼電動機)4により駆動されるものとする。ここでは、回転電機4は、発電機兼電動機を使用するので、以下、MG(Motor/generator)と称する。
エンジン3は、その動力をトランスミッション(図示省略)及び前輪車輪軸(図示省略)に伝達して一対の前輪1を駆動する。
MG4は、その動力をクラッチ及びディファレンシャルギヤ5を介して後輪車輪軸6に伝達して、後輪2を駆動する。
後輪2については、必要(運転条件)に応じてMG4を電動機として用いることで、駆動される。
本実施例では、MG4については、一例としてインバータ7により駆動される三相の交流回転電機を使用している。直流電動機を使用することも可能である。
MG4が電動機として機能(力行)するときの駆動力或いは発電機として機能(回生)するときの発生電力は、例えば界磁コイルに流れる電流をコントロールすることにより制御される。
MG4を駆動するインバータ7は、PWM方式,PAM方式のいずれでも良く、電動機として使用する場合のモータ印加電圧の制御と周波数制御を行なうことにより、負荷に応じたトルク及び制御指令に応じた回転数が得られるようにしてある。
なお、エンジン3側の動力は、図示されないプーリ及びVベルトを介してオルタネータに伝達し、オルタネータがエンジン系統側の電装部品(補機)及び補機用バッテリ(図示省略)の電源としている。
本実施例の車両駆動ユニットは、このようなエンジン及びその電気系とは電気エネルギー的に独立した点に大きな特徴がある。そして、車両駆動ユニット10は、前記エンジン駆動系と別に、車輪の一方、例えば後輪2を駆動する。
すなわち、車両駆動ユニット10は、エンジンによって回転駆動される車輪1とは異なる車輪2の機械エネルギーを電気エネルギーに変換してそれを独自の蓄電器11に蓄積する。そして、蓄積された電気エネルギーを機械エネルギーに変換して、自身の車輪2(エンジンによって回転される車輪1と異なる車輪)を回転駆動させる。
本実施例の蓄電器11は、バッテリ12及びキャパシタ(コンデンサ)13とで構成している。この蓄電器11は、バッテリ或いはコンデンサのいずれか一方で構成してもよい。
車両駆動ユニット10は、該ユニットの動力を車輪に伝達するためのディファレンシャルギヤ5と一体になるように取付けられている。
本実施例に係る車両駆動ユニット10は、MG4、蓄電器11(バッテリ12、キャパシタ13)、電力変換器(インバータ)7、インバータ7を制御するコントローラ18(コントローラ18は、図2に示す基板14にインバータと一緒に搭載される)を、ディファレンシャルギヤ5と一体の取付け構造にして、一つのユニットにしたものである。
ここで、図2及び図3を用いて車両駆動ユニット10の構造について説明する。
ユニット10は、ディファレンシャルギヤ5を収納する第1のハウジング20と、MG4、蓄電器11(バッテリ12,キャパシタ13)、回路基板14(インバータ7およびそのコントローラ18)を収納する第2のハウジング21とを備える。
これらのハウジング20,21が一体に結合される。第2のハウジング21は、第1室21Aと第2室21Bとが元々は分割された部材で構成される。例えば、第1室21Aは、ハウジング21の本体よりなり、第2室21Bは、ハウジング21の蓋体21´で構成される。これらのハウジング20,21は金属製で形成される。
ハウジング本体21と蓋体21´が合体したときに、合成樹脂の配線基板15により第1室21Aと第2室21Bとが気密状に仕切られる。第1室21AにMG4、蓄電器11を収納し、第2室21Bにインバータ7及びコントローラ18を備えた回路基板14が収納される。
蓄電器11のキャパシタ13とバッテリ12は、第1室21Aに上下2段重ねで収納される。バッテリ12の前方にMG4が配置される。MG4の出力軸は、ハウジング21の側壁に設けた貫通孔22及びハウジング20に設けた貫通孔23を通して、ディファレンシャルギヤ5にかみ合っている。
ハウジング20には、蓄電器11の電力により駆動する電動ブレーキ24が装備されている。電動ブレーキ24は、ソレノイドによりブレーキパッド31が可動してブレーキディスク32を挟み込む電磁石タイプのブレーキが使用されているが、電動で動くものであれば、これに限定するものではない。
電動ブレーキ24の電源は、蓄電器11の電力線(図示省略)がハウジング20,21に設けたガイド孔25,26を通して電動ブレーキ24の駆動回路(ドライバ24A:図4)に導かれる。
本実施例では、電力配線を省約するために、キャパシタ13,バッテリ12と、配線基板15と、MG4と、回路基板14とを接近配置して、互いの端子同士やコネクタを嵌め込み可能に接続している。27はMG端子、28はバッテリ端子、29はキャパシタ端子、30はコネクタである。
ハウジング21の蓋体21´は良熱伝導部材で形成され、回路基板14の放熱板を兼ねている。ハウジング21には、蓄電器11の発熱を放熱するための放熱フィン32が設けられている。35は車両取付けブラケットである。
本実施例では、図1に示すように、前輪はエンジン駆動系で駆動され、後輪については、走行負荷が大きいときに電動駆動系により駆動される。例えば、車両発進時,登坂時など走行負荷が大きい場合に、蓄電器11からの電気エネルギーがインバータ7に送られて、三相交流変換され、この交流電力によりMG4は、駆動し後輪2を駆動させる。
また、エンジンだけの二輪駆動(ここでは前輪駆動)モード、すなわち後輪の電動駆動系が非駆動状態にあるときに、次のような場合に、MG4は発電機として機能する。
例えば、車両の減速時にMG4を発電機として利用して回生制動させれば、回生電力が生じ、その電気エネルギーを蓄積することができる。そのほか、通常走行時であっても、電気エネルギーの蓄積状況を監視して、電気エネルギー不足時などに必要に応じて回転電機を発電機として駆動させる。
発電機モード時に、MG4で生じた三相交流電力がインバータ7を介して直流に変換され蓄電器11に供給される。
図4に本実施例に係る電動系車両駆動ユニットのブロック図を示す。
キャパシタ13とバッテリ12は、インバータ7に接続されている。
コントローラ18は、エンジン制御ユニット40(図1)からの指令を受けて、駆動制御ユニット10のインバータ7、電動ブレーキ24、クラッチアクチュエータ50を駆動制御する。クラッチ50は、MG4・ディファレンシャルギヤ5間のクラッチのアクチュエータである。エンジン制御ユニット40は、エンジン運転状態に関する情報(例えばエンジンキースイッチのオン,オフ、エンジントルク、ブレーキ、車両動作モード等)を電動駆動系のコントローラ18に与える。これらの情報は図1に信号回線41を介してコントローラ18に入力する。
エンジンキースイッチ情報を入力すると、コントローラ18は電動駆動ユニット10を駆動可能な状態にスタンバイさせる。また、エンジン制御ユニット40から送られてくるエンジントルク(負荷情報)に基づきMG4を電動機或いは発電機として機能させるか判別し、それに基づきインバータ7を駆動制御する。
既述したように、MG4を電動機として駆動させるのは(車両を電動アシストする場合)、発進,登坂のように走行負荷が大きい場合であるが、電動機の駆動力はアクセルペダルの踏込み量に応じて制御される。
車両のブレーキ情報を入力すると、MG4は、発電機として機能し、回生制動を行なう。回生制動で得られた回生電力は、インバータ7を介して直流に変換されキャパシタ13,バッテリ12に充電される。
回生制動では、ブレーキ力が不足した場合には、コントローラからの指令信号によって電動ブレーキ24が併用される。この場合、電動ブレーキ24のドライバ24Aを制御して、ブレーキアクチュエータ24Bを駆動する。
低中負荷などの通常走行時には、MG4は電動機としても発電機としても機能させない。ただし、蓄電器11の充電不足(規定値以下)などにおいては、それを検知して必要に応じてMG4を発電機として機能させ、蓄電器11への充電を行なう。走行中にMG4が電動機,発電機いずれの機能もなしていない場合には、クラッチ50を切る。それによって、モータを回さずにすむのでフリクションロスを少なくすることができる。
なお、上記実施例のおいて、インバータ7と蓄電器11との間に電圧の昇圧,降圧機能を有する昇降圧装置を設けて、力行時には蓄電器11からの電力を昇圧して前記MG4に与え、回生時にはMG4で発電された電力を降圧して蓄電器11に与えるようにしてもよい。
本実施例によれば、次のような効果を奏する。
(1)電動式の車両駆動ユニット10を、エンジン駆動系の電力系と電気的に独立させることができ、そのため、電動系,エンジン系の双方を連絡する電力ケーブルを不要とする。さらに、電動系の駆動ユニット10内でも、蓄電器11,MG5,インバータ7,電気ブレーキ5などの相互間の電力配線の省約化を図ることができる。それにより、電力ケーブルなどの配線コスト、配線の電力損失を大幅に小さくすることができる。
それによって、MGを電動機として使用した場合の駆動電力のロスを抑え、発電機として使用した場合の送電ロスを少なくして充電効率を高めることができる。
また、電動ブレーキの電源を身近な位置で容易に確保することができる。
さらに、電力系,駆動指令系の配線におけるノイズ低減を図ることができる。
(2)電動系車両駆動のユニット化を図ることで、電動駆動装置の小形軽量化、低価格化、車両取付けの簡便化に貢献することができる。例えば、電動駆動の部品を一まとめにして、ディファレンシャルギヤに着脱自在に取付けることが可能になる。特に電力配線レス化を図れるために、車両駆動ユニットの後付けが可能になる。
(3)従来はエンジン側からのバッテリ電源により電動系の駆動電力を確保していたが、本発明は、エンジン系電源とは独立して、車両駆動ユニットをなすバッテリやコンデンサ或いはMGによる発生電源を使用して三重系の電源を確保することができる。そのため、電動ブレーキなどのフェイルセーフを図ることができる。
(4)発進時など、必要に応じて複合四駆を実現できるので、発進時のスリップ防止を図ることができる。また、回生電力などを車両駆動の電気エネルギーとして利用するので、省エネルギー化、排気ガスの減少、ディーゼルエンジンの場合には、排気の黒煙(パチキュレート)低減を図ることができる。
(5)車両駆動電動モジュールのハウジング21を、合成樹脂の配線基板30で第1室と第2室とに気密状に仕切り、第1室21AにMG4,蓄電器11を収納し、第2室21Bにコントローラ18を収納する。それによって、第2室に充填する絶縁封止用のシリコンゲルが第1室のパワー系空間に侵入することを防止できるので、シリコンゲル成分がパワー系の火花放電などでコンタミネーションを発生することを防止できる。
(6)車両駆動ユニット10は、その電装部品をユニットハウジングにより一体構造にして収納するために、これらの電装部品の冷却手段を共用させることができ、冷却系の簡略化、効率向上、低価格化を図ることができる。
(7)車両駆動ユニット10のハウジングは、金属製にすることで、電磁シールド効果によりユニット内の電装機器を外部機器からの電波障害から守ることができる。
(8)蓄電器11として、バッテリ12にキャパシタ(コンデンサ)13を併用
した場合、キャパシタ13はバッテリ12に比べて急速充電が可能なので、蓄電
器11の充電不足時にMG4からの充電に即応できる。また、キャパシタ13の方が電圧が高く大きな電流を流せる仕様にできるので、車両発進時に大きなモータトルクを得ることができる。
(9)さらに、本実施例を、トラックのトレーナ車に適用した場合、次のような利点がある。すなわち、従来のエンジンタイプのトレーナ車の場合には、トレーナまでプロペラシャフトを伸ばせず、トレーナ駆動が困難である。また、従来のエンジン、電動機複合型の車両駆動装置をトレーナ車に適用した場合には、エンジン系発電機から電動機間を接続する電力ケーブルの距離が長くなり、ケーブル量が増える。これに対して、本実施例の電動式の車両駆動ユニット10をトレーナ車に適用した場合には、エンジン駆動系と電動駆動系がそれぞれ電気的に独立させることができるので、上記不具合を解消できる。また、トレーナ切り離し可能な車両においても、本実施例は、難なく適用することができる。
(10)電動ブレーキ24は、電子制御により左右車輪個別に制動力を制御できる。また、回生協調制御も可能である。
(11)電動駆動ユニット10をディファレンシャルギヤに取付けることで、回転電機をサスペンション回りに取付ける場合に比べ、サスペンションの剛性軽減,ばね下軽量化を図ることができる。
なお、上記車両駆動ユニットとして、実施例では、ディファレンシャルギヤと一体構造にしたものを例示したが、それに限定せずに、例えば、回転電機、蓄電器或いはそれに加えて電力変換器、コントローラを備えた車両駆動ユニットをエンジンで駆動しない方の各車輪に配置することも可能である。
本発明の一実施例に係る車両駆動装置を示す概略図。 上記実施例に用いる車両駆動ユニットの概略斜視図。 上記車両駆動ユニットの分解斜視図。 本発明の実施例に用いる制御装置のブロック図。
符号の説明
1,2…車輪、3…エンジン、4…回転電機、7…電力変換器(インバータ)、10…車両駆動ユニット、11…蓄電器(バッテリ12,コンデンサ13)、18…コントローラ、24…電動ブレーキ。

Claims (16)

  1. 車輪を駆動する回転電機を備えた車両駆動装置において、車輪から得られるエネルギーのみで前記回転電機の駆動電源を確保するようにしたことを特徴とする車両駆動装置。
  2. 車輪の一部がエンジンにより駆動される車両に用いられ、前記エンジンにより駆動される車輪以外の車輪を回転電機により駆動する車両駆動装置において、
    車輪から得られるエネルギーのみで前記回転電機の駆動電源を確保するようにしたことを特徴とする車両駆動装置。
  3. エンジンにより車輪を回転駆動すると共に、前記エンジンの機械エネルギーを電気エネルギーに変換してそれを蓄積する車両に用いられるユニットであって、
    前記ユニットは、電気エネルギー的に独立したものであり、前記エンジンによって回転駆動される車輪とは異なる車輪の機械エネルギーを電気エネルギーに変換してそれを蓄積すると共に、前記蓄積された電気エネルギーを機械エネルギーに変換して、前記エンジンによって回転される車輪と異なる車輪を回転駆動させることを特徴とする車両駆動ユニット。
  4. 前記ユニットは前記車両に着脱自在になるように構成されている請求項3記載の車両駆動ユニット。
  5. 前記ユニットは、該ユニットの動力を車輪に伝達するためのディファレンシャルギヤと一体に取付けられている請求項3記載の車両駆動ユニット。
  6. 少なくとも、車輪駆動用の回転電機及び蓄電器を、一つのユニットにしてなることを特徴とする車両駆動ユニット。
  7. 前記回転電機、蓄電器と共に、少なくとも前記回転電機・蓄電器間に設けられる電力変換器を一つのユニットにしてなる請求項6記載の車両駆動ユニット。
  8. 前記回転電機、蓄電器と共に、少なくとも前記回転電機・蓄電器間に設けられる電力変換器、前記電力変換器を制御するコントローラを、一つのユニットにしてなる請求項6記載の車両の駆動ユニット。
  9. 前記ユニットは、ディファレンシャルギヤと一体の取付け構造にしてなる請求項6ないし8のいずれか1項記載の車両駆動ユニット。
  10. 前記回転電機は電動機と発電機の機能を兼ねる回転電機であり、
    前記電力変換器は、前記回転電機が電動機として機能している時に前記蓄電器から出力される電力を所定の電力に変換して前記電動機に駆動電力として供給し、前記回転電機が発電機として機能している時に該回転電機で生じた電力を所定の電力に変換して前記蓄電器に供給するように構成されている請求項7ないし9のいずれか1項記載の車両駆動ユニット。
  11. 前記ユニットには、前記蓄電器の電力により駆動する電動ブレーキが一体に組み込まれている請求項6ないし10のいずれか1項記載の車両駆動ユニット。
  12. 前記蓄電器は、バッテリとコンデンサとよりなる請求項6ないし11のいずれか1項記載の車両駆動ユニット。
  13. 前記回転電機は、交流の電動機兼発電機であり、前記電力変換器はインバータであり、前記インバータと前記蓄電器との間に電圧の昇圧,降圧機能を有する昇降圧装置が設けられている請求項7ないし12のいずれか1項記載の車両駆動ユニット。
  14. 前記ユニットはディファレンシャルギヤを収納する第1のハウジングと、前記回転電機,蓄電器,電力変換器,コントローラを収納する第2のハウジングとを備え、これらのハウジングが結合され、かつ前記第2のハウジングは合成樹脂の配線基板で第1室と第2室とに気密状に仕切られて、第1室に前記回転電機,蓄電器を収納し、前記第2室に前記コントローラを収納してなる請求項8ないし13のいずれか1項記載の車両駆動ユニット。
  15. 前輪,後輪のうち一方の車輪をエンジンにより駆動し、他方の車輪を必要に応じて電動機により駆動するエンジン・電動機複合型の車両駆動装置であって、前記電動機により運転される側の駆動部を請求項3ないし14のいずれか1項に記載される車両駆動ユニットにより構成したことを特徴とする車両駆動装置。
  16. 少なくとも車輪の一部を電動機により駆動する車両駆動装置において、請求項3ないし14のいずれか1項に記載される車両駆動ユニットを有してなることを特徴とする車両駆動装置。
JP2005179018A 2003-04-04 2005-06-20 車両駆動ユニット及び車両駆動装置 Withdrawn JP2006025595A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005179018A JP2006025595A (ja) 2003-04-04 2005-06-20 車両駆動ユニット及び車両駆動装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003101746A JP3816888B2 (ja) 2003-04-04 2003-04-04 車両駆動ユニット及び車両駆動装置
JP2005179018A JP2006025595A (ja) 2003-04-04 2005-06-20 車両駆動ユニット及び車両駆動装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003101746A Division JP3816888B2 (ja) 2003-04-04 2003-04-04 車両駆動ユニット及び車両駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006025595A true JP2006025595A (ja) 2006-01-26

Family

ID=32844721

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003101746A Expired - Fee Related JP3816888B2 (ja) 2003-04-04 2003-04-04 車両駆動ユニット及び車両駆動装置
JP2005179018A Withdrawn JP2006025595A (ja) 2003-04-04 2005-06-20 車両駆動ユニット及び車両駆動装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003101746A Expired - Fee Related JP3816888B2 (ja) 2003-04-04 2003-04-04 車両駆動ユニット及び車両駆動装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7308960B2 (ja)
EP (1) EP1464527A3 (ja)
JP (2) JP3816888B2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007278311A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Hitachi Ltd 電動ブレーキ装置
JP2007276725A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Advics:Kk 車両用ブレーキ装置
JP2010153850A (ja) * 2008-12-04 2010-07-08 Afl Europe Gmbh エネルギー蓄積装置
JP2011178348A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Honda Motor Co Ltd 車両用電源システム
JP2013522499A (ja) * 2010-05-25 2013-06-13 サンドビク マイニング アンド コンストラクション オサケ ユキチュア 削岩リグおよびその位置決め方法
US8704401B2 (en) 2010-03-03 2014-04-22 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle electric power supply system
KR20140078342A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 가속 운동량을 이용한 차량의 발전장치
JP2020503206A (ja) * 2016-12-22 2020-01-30 ハルデックス ヴィーアイイー(シャンハイ)エレクトロメカニカル ブレーキ システム コーポレーション リミテッド 車両用の電気ブレーキシステム
CN111094040A (zh) * 2017-09-29 2020-05-01 日立建机株式会社 电驱动作业车辆及车轮电驱动单元

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7259469B2 (en) * 2003-07-31 2007-08-21 Scs Frigette Inc. Vehicle auxiliary power unit, assembly, and related methods
JP4418259B2 (ja) * 2004-02-27 2010-02-17 株式会社日立製作所 電動ブレーキ装置
JP2007014072A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Toyota Motor Corp 駆動システムの制御装置
JP4665848B2 (ja) 2006-03-15 2011-04-06 日立電線株式会社 コネクタ構造
US7652447B2 (en) * 2007-01-23 2010-01-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Power capacitors for AC motors mounted diametrically on associated transmissions
US20080180000A1 (en) * 2007-01-30 2008-07-31 Ward Terence G Power capacitors for AC motors mounted diametrically on associated transmissions
JP2009160951A (ja) * 2007-11-28 2009-07-23 Toyota Motor Corp 車両用駆動装置の制御装置
JP5485504B2 (ja) * 2007-12-17 2014-05-07 株式会社小松製作所 ハイブリッド作業車両
JP5097687B2 (ja) 2008-12-05 2012-12-12 株式会社日立製作所 鉄道車両及び鉄道車両用駆動装置
EP2199168B1 (en) 2008-12-16 2017-11-15 Volvo Car Corporation Autonomous transaxle
JP5690055B2 (ja) 2009-07-15 2015-03-25 日産自動車株式会社 電気自動車の部品搭載構造
JP5329336B2 (ja) * 2009-08-05 2013-10-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ制御装置
CN102362411B (zh) 2009-11-06 2014-06-25 矢崎总业株式会社 安装在电机壳中的逆变器端子板以及衬垫
EP2498383B1 (en) 2009-11-06 2020-02-12 Yazaki Corporation Inverter terminal block provided to motor case
CN102869533A (zh) 2009-12-02 2013-01-09 拉金德拉·巴布·阿诺马根 基于负载隔离的风力电控充电系统
JP5721332B2 (ja) * 2010-03-05 2015-05-20 矢崎総業株式会社 モータケースに設置されたインバータ端子台
US20120217074A1 (en) * 2011-02-28 2012-08-30 Rudinec Stephen A All-Electric Powered Vehicle
CN104115016B (zh) * 2012-02-17 2017-12-05 艾里逊变速箱公司 使用旋转机械检测混合动力车内的高压线缆
US8829845B2 (en) * 2012-02-28 2014-09-09 Remy Technologies, Llc Starter machine system and method
JP6523944B2 (ja) * 2015-12-24 2019-06-05 株式会社クボタ 四輪駆動作業車
JP6824768B2 (ja) * 2017-02-13 2021-02-03 本田技研工業株式会社 車両
JP2019043227A (ja) * 2017-08-30 2019-03-22 株式会社シマノ ブレーキ装置および電動ブレーキシステム
JP7041397B2 (ja) * 2018-03-20 2022-03-24 マツダ株式会社 車両駆動装置
US20210114574A1 (en) * 2018-03-27 2021-04-22 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Brake device, electric brake device, and motor control device
US11137052B2 (en) 2019-08-29 2021-10-05 Deere & Company Transmission assembly with integrated CVP
US11420512B2 (en) 2019-12-09 2022-08-23 Deere & Company Integrated transmission with CVP and power electronics apparatus

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4438342A (en) * 1980-05-15 1984-03-20 Kenyon Keith E Novel hybrid electric vehicle
US4923025A (en) * 1985-10-21 1990-05-08 Ellers Clarence W Hybrid electric/ice vehicle drive system
JP3253342B2 (ja) 1992-02-07 2002-02-04 富士電機株式会社 電気自動車の駆動システム
US5301764A (en) * 1992-04-13 1994-04-12 Gardner Conrad O Hybrid motor vehicle having an electric motor and utilizing an internal combustion engine for fast charge during cruise mode off condition
JP3609491B2 (ja) * 1995-06-19 2005-01-12 本田技研工業株式会社 前後輪駆動車両
JP3255012B2 (ja) * 1996-05-02 2002-02-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車
JP3861321B2 (ja) * 1996-05-02 2006-12-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車
FR2752778B1 (fr) 1996-08-27 1998-10-09 Smh Management Services Ag Groupe de traction tandem a reducteurs et vehicule a traction electrique ou hybride comportant un tel groupe
GB9706909D0 (en) * 1997-04-04 1997-05-21 Adds Graham J Electric vehicles
WO2000005094A1 (fr) * 1998-07-21 2000-02-03 Tokyo R & D Co., Ltd. Vehicule hybride et procede de gestion du deplacement du vehicule
JP3515404B2 (ja) 1999-01-29 2004-04-05 日産ディーゼル工業株式会社 電源装置
JP3654074B2 (ja) * 1999-08-27 2005-06-02 トヨタ自動車株式会社 複数の原動機を備えた車両の制御装置
JP3852250B2 (ja) 1999-08-27 2006-11-29 トヨタ自動車株式会社 前後輪駆動車両の制御装置
JP3584809B2 (ja) * 1999-10-08 2004-11-04 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP3991538B2 (ja) * 1999-12-02 2007-10-17 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
US6306056B1 (en) * 1999-12-17 2001-10-23 Daimlerchrysler Corporation Dual engine hybrid electric vehicle
DE60102403T2 (de) * 2000-01-24 2005-03-10 Hino Jidosha K.K., Hino Hybridfahrzeug
JP4636651B2 (ja) * 2000-04-07 2011-02-23 Gknドライブラインジャパン株式会社 動力伝達装置
US6332604B1 (en) * 2000-08-15 2001-12-25 Fair Friend Enterprise Co., Ltd. Clamping and positioning mechanism for the inclined axis of two-axes rotary tables
JP3937124B2 (ja) 2000-11-06 2007-06-27 三菱自動車工業株式会社 車両のモータトルク制御装置
JP3338428B2 (ja) 2000-12-28 2002-10-28 株式会社日立製作所 車両駆動装置
JP2002218601A (ja) 2001-01-16 2002-08-02 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd 制動回生装置
JP3593991B2 (ja) 2001-04-19 2004-11-24 日産自動車株式会社 四輪駆動装置
JP4244549B2 (ja) * 2001-11-13 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 光電変換素子及びその製造方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007278311A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Hitachi Ltd 電動ブレーキ装置
JP2007276725A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Advics:Kk 車両用ブレーキ装置
JP2010153850A (ja) * 2008-12-04 2010-07-08 Afl Europe Gmbh エネルギー蓄積装置
JP2011178348A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Honda Motor Co Ltd 車両用電源システム
US8704401B2 (en) 2010-03-03 2014-04-22 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle electric power supply system
RU2521448C1 (ru) * 2010-05-25 2014-06-27 Сандвик Майнинг Энд Констракшн Ой Установка бурения по породе и способ ее позиционирования
JP2013522499A (ja) * 2010-05-25 2013-06-13 サンドビク マイニング アンド コンストラクション オサケ ユキチュア 削岩リグおよびその位置決め方法
KR20140078342A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 가속 운동량을 이용한 차량의 발전장치
JP2020503206A (ja) * 2016-12-22 2020-01-30 ハルデックス ヴィーアイイー(シャンハイ)エレクトロメカニカル ブレーキ システム コーポレーション リミテッド 車両用の電気ブレーキシステム
JP7166255B2 (ja) 2016-12-22 2022-11-07 ハルデックス ヴィーアイイー(シャンハイ)エレクトロメカニカル ブレーキ システム コーポレーション リミテッド 車両用の電気ブレーキシステム
US11654872B2 (en) 2016-12-22 2023-05-23 Haldex Brake Products Aktiebolag Electric brake system for a vehicle
CN111094040A (zh) * 2017-09-29 2020-05-01 日立建机株式会社 电驱动作业车辆及车轮电驱动单元
CN111094040B (zh) * 2017-09-29 2023-02-28 日立建机株式会社 电驱动作业车辆及车轮电驱动单元

Also Published As

Publication number Publication date
JP3816888B2 (ja) 2006-08-30
US20040195016A1 (en) 2004-10-07
US7308960B2 (en) 2007-12-18
JP2004312853A (ja) 2004-11-04
EP1464527A2 (en) 2004-10-06
EP1464527A3 (en) 2006-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3816888B2 (ja) 車両駆動ユニット及び車両駆動装置
US8727051B2 (en) Hybrid vehicle
US7279855B2 (en) Electric drive device for vehicle and hybrid engine/motor-type four wheel drive device
US6020697A (en) Hybrid vehicle
JP5769386B2 (ja) 電気推進装置およびこれを備えた電動車両
US8596392B2 (en) Method for operation of a hybrid vehicle
JP2009508465A (ja) 自動車用の小型電源装置
JP2009106046A (ja) 自動車用電力変換装置
US10836247B2 (en) Vehicle power assist system
GB2486632A (en) A hybrid vehicle with regenerative braking torque applied at predetermined vehicle speeds
JP2006304390A (ja) ハイブリッド車両用電源装置
JP2007161111A (ja) 車両の駆動装置
JP2009165276A (ja) 自動車用電力回生システム
JP2000224709A (ja) 電源装置
JP2004320995A (ja) 車両用電動駆動装置及びエンジン・モータ複合型の四輪駆動装置
JP4758217B2 (ja) 車両駆動装置および電動車両
JP3490420B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP2013094000A (ja) 電力回生システム
JPH11252993A (ja) 駆動装置
JP2010149628A (ja) ハイブリッド車両の駆動力装置、発電機過回転防止制御方法
WO2018056270A1 (ja) 車両動力補助システム
US20240074121A1 (en) Electrified vehicle inductor cooling system
JP2007181293A (ja) 車両の駆動装置
JPH11150804A (ja) ハイブリッド車両
KR20120063118A (ko) 전기식 4륜 구동장치

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071009

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20071210