JP2009159760A - Electric motor - Google Patents

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Naoki Fujishiro
直樹 藤代
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric motor which supplies and discharges an actuating fluid to and from an operating chamber to change a phase and suppresses energy loss resulting from a leak of the actuating fluid from a sealed portion of the operating chamber. <P>SOLUTION: The electric motor includes a phase change mechanism which supplies and discharges the actuating fluid to and from operating chambers 54c and 54d, which are demarcated by a vane fixed to one of first and second rotors and a partition wall 54b fixed to the other of the rotors, to cause at least either of the first and second rotors to rotate around a rotation axis to change a phase representing a relative displacement angle between both rotors. The actuating fluid is made of an electric viscous fluid that increases its viscosity when subjected to an applied voltage. Either of the vane and the partition wall 54a, specifically, the sealed portion 54b of the partition wall 54a includes an electrode 66, specifically, includes a positive electrode 66a for voltage application. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は電動機に関し、より具体的には着磁された2個の回転子を相対回転させて両者の相対回転角を示す位相を変更する位相変更機構を備えた電動機に関する。   The present invention relates to an electric motor, and more specifically to an electric motor including a phase change mechanism that changes a phase indicating a relative rotation angle by rotating two magnetized rotors relative to each other.

着磁された2個の回転子を相対回転させて両者の相対回転角を示す位相を変更するようにした電動機の例としては、下記の特許文献1記載の技術を挙げることができる。特許文献1記載の技術にあっては、電動機の回転速度に応じて2個の回転子の位相を変更する場合、遠心力の作用により径方向に沿って変位する部材を介して2個の回転子のいずれかを周方向に相対回転させるように構成している。また、固定子に発生する回転磁界の速度に応じて位相を変更する場合、2個の回転子が慣性により回転速度を維持する状態で固定子巻線に制御電流を通電して回転磁界速度を変更することにより、周方向の相対位置を変化させている。
特開2002−204541号公報
As an example of an electric motor in which two magnetized rotors are relatively rotated to change the phase indicating the relative rotation angle between them, a technique described in Patent Document 1 below can be cited. In the technique described in Patent Document 1, when the phase of the two rotors is changed according to the rotational speed of the electric motor, the two rotations are performed via a member that is displaced along the radial direction by the action of centrifugal force. One of the children is configured to relatively rotate in the circumferential direction. Also, when the phase is changed according to the speed of the rotating magnetic field generated in the stator, the control current is supplied to the stator winding while the two rotors maintain the rotating speed due to inertia, and the rotating magnetic field speed is increased. By changing, the relative position in the circumferential direction is changed.
JP 2002-204541 A

ところで、このような位相が変更可能な電動機において油などの作動流体を作動室に給排して位相を変更するとき、目標とする位相の位置で反力トルクと釣り合わせつつ停止させることになるが、作動室のシール部から作動流体が漏れることによってエネルギ損失が生じる場合があった。   By the way, in such an electric motor capable of changing the phase, when the phase is changed by supplying and discharging a working fluid such as oil to the working chamber, it is stopped while balancing with the reaction force torque at the target phase position. However, energy loss may occur due to leakage of the working fluid from the seal portion of the working chamber.

従って、この発明の目的は上記した課題を解消することにあり、作動流体を作動室に給排して位相を変更すると共に、作動室のシール部から作動流体が漏れることによって生じるエネルギ損失を抑制するようにした電動機を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the above-described problems, and supply and discharge the working fluid to and from the working chamber to change the phase and suppress energy loss caused by the working fluid leaking from the seal portion of the working chamber. An object is to provide an electric motor.

上記の目的を達成するために、請求項1にあっては、それぞれ着磁される第1、第2の回転子と、前記第1、第2の回転子の一方に固定されるベーンと他方に固定される仕切壁とで画成される作動室と、前記作動室に作動流体を給排して前記第1、第2の回転子の少なくともいずれかを回転軸線を中心として回動させて両者の相対変位角を示す位相を変更する位相変更機構とを備えた電動機において、前記作動流体が電圧を印加されると粘度が増加する電気粘性流体からなると共に、前記ベーンと仕切壁のいずれかのシール部に前記電圧を印加するための電極を設ける如く構成した。   In order to achieve the above object, in claim 1, the first and second rotors respectively magnetized, the vane fixed to one of the first and second rotors, and the other A working chamber defined by a partition wall fixed to the working chamber, and a working fluid is supplied to and discharged from the working chamber to rotate at least one of the first and second rotors about a rotation axis. An electric motor having a phase change mechanism for changing a phase indicating a relative displacement angle between the two, wherein the working fluid is composed of an electrorheological fluid whose viscosity increases when a voltage is applied thereto, and either the vane or the partition wall. An electrode for applying the voltage is provided on the seal portion.

請求項2に係る電動機にあっては、前記電気粘性流体の特性を制御する制御手段を備えると共に、前記制御手段は、前記位相の保持が必要とされるとき、前記電極を介して前記電圧を印加する如く構成した。   The electric motor according to claim 2, further comprising control means for controlling the characteristics of the electrorheological fluid, wherein the control means outputs the voltage via the electrodes when the phase needs to be maintained. It comprised so that it might apply.

請求項3に係る電動機にあっては、前記制御手段は、前記電気粘性流体の温度に応じて前記印加する電圧を変更する如く構成した。   In the electric motor according to claim 3, the control means is configured to change the applied voltage in accordance with the temperature of the electrorheological fluid.

請求項4に係る電動機にあっては、前記制御手段は、前記電気粘性流体の温度が上昇するにつれて前記印加する電圧を増加する如く構成した。   In the electric motor according to claim 4, the control means is configured to increase the applied voltage as the temperature of the electrorheological fluid increases.

請求項5に係る電動機にあっては、前記制御手段は、前記位相が変更されて安定した状態にあると判断されるとき、前記電圧を印加する如く構成した。   In the electric motor according to claim 5, the control means is configured to apply the voltage when it is determined that the phase is changed and the state is stable.

請求項1にあっては、それぞれ着磁される第1、第2の回転子の一方に固定されるベーンと他方に固定される仕切壁とから画成される作動室に作動流体を給排して第1、第2の回転子の少なくともいずれかを回転軸線を中心として回動させて両者の相対変位角を示す位相を変更する位相変更機構とを備えた電動機において、作動流体が電圧を印加されると粘度が増加する電気粘性流体からなると共に、ベーンと仕切壁のいずれかのシール部に電圧を印加するための電極を設ける如く構成したので、電極を介して電圧を印加することで流体の粘度を増加させ、よって作動室のシール部から作動流体が漏れることによって生じるエネルギ損失を抑制することが可能となる。   According to claim 1, the working fluid is supplied to and discharged from a working chamber defined by a vane fixed to one of the first and second rotors magnetized and a partition wall fixed to the other. Then, in the electric motor including the phase change mechanism that changes at least one of the first and second rotors around the rotation axis to change the phase indicating the relative displacement angle between them, the working fluid generates a voltage. It is composed of an electrorheological fluid whose viscosity increases when applied, and an electrode for applying a voltage to the seal part of either the vane or the partition wall is provided, so by applying a voltage through the electrode, By increasing the viscosity of the fluid, it is possible to suppress energy loss caused by leakage of the working fluid from the seal portion of the working chamber.

請求項2に係る電動機にあっては、位相の保持が必要とされるとき、電極を介して電圧を印加する如く構成したので、上記した効果に加え、位相の保持が必要とされるとき、電極を介して電圧を印加することで流体の粘度を増加させることができ、よって作動室のシール部から作動流体が漏れることによって生じるエネルギ損失を抑制することができる。   In the electric motor according to claim 2, since it is configured to apply a voltage through the electrode when the phase needs to be maintained, in addition to the above-described effect, when the phase needs to be maintained, By applying a voltage through the electrode, the viscosity of the fluid can be increased, and thus energy loss caused by leakage of the working fluid from the seal portion of the working chamber can be suppressed.

また、作動室のシール部の付近の流体の粘度が増加することで、その部位のフリクションが高まり、第1、第2の回転子を保持すべき位相の位置に留めるのに必要な流体の量自体を削減することによっても、エネルギ損失を抑制することができる。   Further, the increase in the viscosity of the fluid in the vicinity of the seal portion of the working chamber increases the friction at that portion, and the amount of fluid necessary to keep the first and second rotors at the phase positions to be held. Energy loss can also be suppressed by reducing itself.

請求項3に係る電動機にあっては、電気粘性流体の温度に応じて前記印加する電圧を変更する如く構成したので、上記した効果に加え、エネルギ損失を効果的に抑制することができる。   In the electric motor according to the third aspect, since the applied voltage is changed according to the temperature of the electrorheological fluid, energy loss can be effectively suppressed in addition to the above-described effects.

請求項4に係る電動機にあっては、電気粘性流体の温度が上昇するにつれて印加する電圧を増加する如く構成したので、上記した効果に加え、エネルギ損失を一層効果的に抑制することができる。即ち、流体の温度が低いときは粘度が本来的に高いことから、印加する電圧を減少させることで、印加電圧を含めてエネルギ損失を一層効果的に抑制することができる。また、温度が上昇するにつれて印加する電圧を増加することで、流体の粘度を一定、例えば最適の粘度に調整することができ、よってシールの安定性を一層良く確保できると共に、作動流体の給排の制御性やエネルギ損失の抑制を一層良く達成することができる。   In the electric motor according to the fourth aspect, since the voltage to be applied is increased as the temperature of the electrorheological fluid rises, energy loss can be more effectively suppressed in addition to the above-described effects. That is, since the viscosity is inherently high when the temperature of the fluid is low, energy loss including the applied voltage can be more effectively suppressed by reducing the applied voltage. Also, by increasing the applied voltage as the temperature rises, the viscosity of the fluid can be adjusted to a constant, for example, optimum viscosity, so that the stability of the seal can be further ensured and the working fluid can be supplied and discharged. Controllability and energy loss suppression can be achieved even better.

請求項5に係る電動機にあっては、位相が変更されて安定した状態にあると判断されるとき、電圧を印加する如く構成したので、上記した効果に加え、エネルギ損失を一層効果的に抑制することができる。即ち、位相の変更中に印加すると、フリクションが増加するが、位相が変更されて安定した状態で印加することでそのような不都合を回避することができ、よってエネルギ損失を一層効果的に抑制することができる。   The electric motor according to claim 5 is configured to apply a voltage when it is determined that the phase is changed and is in a stable state. In addition to the above-described effect, the energy loss is further effectively suppressed. can do. That is, if applied during phase change, the friction increases, but such inconvenience can be avoided by applying in a stable state with the phase changed, thus more effectively suppressing energy loss. be able to.

以下、添付図面に即してこの発明に係る電動機を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the electric motor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、この発明の実施例に係る電動機で、ハイブリッド車両に搭載されたときの構成を示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an electric motor according to an embodiment of the present invention when mounted on a hybrid vehicle.

図1において符号10は電動機を示し、電動機10は、内燃機関(以下「エンジン」という)12と共に、ハイブリッド車両(図示せず)に搭載される。電動機10は、具体的にはブラシレスモータあるいは交流同期電動機からなる。エンジン12はガソリン噴射式火花点火式で4気筒を備える。電動機10とエンジン12は、駆動軸14を介してCVT(無段変速機)からなる変速機16に接続される。変速機16はエンジン12などの出力を変速し、車輪(駆動輪)20に伝達して車両を走行させる。このように車両は、パラレル方式のハイブリッド車両からなる。   In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an electric motor, and the electric motor 10 is mounted on a hybrid vehicle (not shown) together with an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 12. Specifically, the electric motor 10 is composed of a brushless motor or an AC synchronous motor. The engine 12 is a gasoline injection spark ignition type and has four cylinders. The electric motor 10 and the engine 12 are connected to a transmission 16 formed of a CVT (continuously variable transmission) via a drive shaft 14. The transmission 16 shifts the output of the engine 12 and the like, and transmits it to the wheels (drive wheels) 20 to drive the vehicle. Thus, the vehicle is a parallel hybrid vehicle.

電動機10はエンジン12が回転するとき常に回転し、始動時には通電されてエンジン12をクランキングして始動させると共に、加速時などにも通電されてエンジン12の回転をアシスト(増速)する。電動機10は、通電されないときはエンジン12の回転に伴って空転すると共に、エンジン12への燃料供給が停止される減速時には駆動軸14の回転によって生じた運動エネルギを電気エネルギに変換して出力する回生機能を有する発電機(ジェネレータ)として機能する。   The electric motor 10 always rotates when the engine 12 rotates, and is energized at the time of starting to crank and start the engine 12, and is also energized at the time of acceleration or the like to assist the rotation of the engine 12 (acceleration). When the electric motor 10 is not energized, the motor 10 idles as the engine 12 rotates, and converts the kinetic energy generated by the rotation of the drive shaft 14 into electric energy and outputs it during deceleration when the fuel supply to the engine 12 is stopped. It functions as a generator with a regenerative function.

電動機10は、パワードライブユニット(PDU)22を介してバッテリ24に接続される。PDU22はインバータを備え、バッテリ24から供給(放電)される直流(電力)を交流に変換して電動機10に供給すると共に、電動機10の回生動作によって発電された交流を直流に変換してバッテリ24に供給する。   The electric motor 10 is connected to a battery 24 via a power drive unit (PDU) 22. The PDU 22 includes an inverter, converts direct current (electric power) supplied (discharged) from the battery 24 to alternating current and supplies the alternating current to the electric motor 10, and converts alternating current generated by the regenerative operation of the electric motor 10 into direct current and converts the direct current (electric power) into direct current. To supply.

さらに、エンジン12の動作を制御するエンジン制御ユニット(ENGECU)26、電動機10の動作を制御するモータ制御ユニット(MOTECU)30、およびバッテリ24の充電状態SOC(State Of Charge)を算出して充放電の管理などを行うバッテリ制御ユニット(BATECU)32、ならびに変速機16の動作を制御する変速制御ユニット(T/MECU)34が設けられる。上記したENGECU26などのECU(電子制御ユニット)は全てマイクロコンピュータからなり、通信バス36を介して相互に通信自在に接続される。   Further, an engine control unit (ENGECU) 26 that controls the operation of the engine 12, a motor control unit (MOTECU) 30 that controls the operation of the electric motor 10, and a state of charge (SOC) of the battery 24 are calculated and charged / discharged. A battery control unit (BATECU) 32 that manages the above and a transmission control unit (T / MECU) 34 that controls the operation of the transmission 16 are provided. All the ECUs (electronic control units) such as the above-described ENGECU 26 are composed of a microcomputer, and are connected to each other via a communication bus 36 so as to be able to communicate with each other.

次いで電動機10について詳細に説明する。   Next, the electric motor 10 will be described in detail.

図2は電動機10の要部断面図、図3は電動機10の位相変更機構を示す分解斜視図、図4は図2に示す回転子の磁石片の磁極の向きを示す模式図、および図5は図2に示す電動機10の回転子の側面図、図6は電動機10の制御ブロック図である。   2 is a cross-sectional view of the main part of the electric motor 10, FIG. 3 is an exploded perspective view showing a phase changing mechanism of the electric motor 10, FIG. 4 is a schematic diagram showing the direction of the magnetic poles of the magnet pieces of the rotor shown in FIG. FIG. 6 is a side view of the rotor of the electric motor 10 shown in FIG. 2, and FIG. 6 is a control block diagram of the electric motor 10.

図示の如く、電動機10は、円環状の固定子(ステータ)40と、その内側に収容される、同様に円環状の回転子42と、回転軸(回転軸線)44を備える。固定子40は鉄系材料から製作される薄板が積層(あるいは鉄系材料を鋳造)されてなると共に、3相(U,V,W相)の固定子巻線40aが配置されてなる。   As shown in the figure, the electric motor 10 includes an annular stator (stator) 40, a similarly annular rotor 42 housed therein, and a rotation shaft (rotation axis) 44. The stator 40 is formed by laminating thin plates manufactured from iron-based materials (or casting iron-based materials), and is arranged with three-phase (U, V, W-phase) stator windings 40a.

回転子42は、外周側(第1)の回転子42aと、回転軸(回転軸線)44を中心として相対回転あるいは相対変位自在な内周側(第2)の回転子42bからなる。回転子42a,42bは例えば焼結金属から製作される鉄心からなると共に、円周側にはそれぞれ複数組、より正確には16組の磁石片(永久磁石)46が相互に僅かな間隔をおいて配置される。   The rotor 42 includes an outer peripheral (first) rotor 42 a and an inner peripheral (second) rotor 42 b that is relatively rotatable or relatively displaceable about a rotating shaft (rotating axis) 44. The rotors 42a and 42b are made of, for example, iron cores made of sintered metal, and a plurality of sets, more precisely 16 sets of magnet pieces (permanent magnets) 46 are spaced slightly from each other on the circumferential side. Arranged.

図2と図3に示す如く、回転子42には位相変更機構50が設けられる。位相変更機構50は、回転軸44にスプライン(図示せず)を介して固定されるベーンロータ52と、内周側の回転子42bの内周面に嵌合されて固定される環状ハウジング54と、ベーンロータ52を外周側の回転子42aにピン56aで固定する、一対のドライブプレート56と、それらに作動流体、より具体的にはER(電気)粘性流体を供給する流体供給機構60(図6に示す)からなる。ベーンロータ52と環状ハウジング54も焼結金属から製作される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor 42 is provided with a phase changing mechanism 50. The phase changing mechanism 50 includes a vane rotor 52 that is fixed to the rotating shaft 44 via a spline (not shown), an annular housing 54 that is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the rotor 42b on the inner peripheral side, A pair of drive plates 56 that fix the vane rotor 52 to the rotor 42a on the outer peripheral side with pins 56a, and a fluid supply mechanism 60 (see FIG. 6) that supplies working fluid, more specifically ER (electric) viscous fluid thereto. Is shown). The vane rotor 52 and the annular housing 54 are also made of sintered metal.

図3に良く示す如く、ベーンロータ52は中央のボス部から径方向に等間隔をおいて突出する複数個(6個)のベーン52aが形成されると共に、環状ハウジング54の内部には中心側に等間隔をおいて突出する複数個(6個)の仕切壁54aが形成される。ベーン52aと仕切壁54aの先端にはそれぞれシール部(シール部材)52b,54bが配置される。   As shown in FIG. 3, the vane rotor 52 is formed with a plurality of (six) vanes 52 a projecting from the central boss portion at equal intervals in the radial direction, and the annular housing 54 has a central side. A plurality of (six) partition walls 54a projecting at equal intervals are formed. Seal portions (seal members) 52b and 54b are disposed at the tips of the vane 52a and the partition wall 54a, respectively.

シール部52bはベーン52aの先端に配置され、環状ハウジング54の内周面54b1に当接してベーン52aと内周面54b1の間を液密にシールする。シール部54bは仕切壁54aの先端に配置され、ベーンロータ52のボス部の外周面52b1に当接して仕切壁54aとボス部の外周面52b1の間を液密にシールする。   The seal portion 52b is disposed at the tip of the vane 52a and abuts against the inner peripheral surface 54b1 of the annular housing 54 to seal between the vane 52a and the inner peripheral surface 54b1 in a liquid-tight manner. The seal portion 54b is disposed at the tip of the partition wall 54a and abuts on the outer peripheral surface 52b1 of the boss portion of the vane rotor 52 to seal between the partition wall 54a and the outer peripheral surface 52b1 of the boss portion in a liquid-tight manner.

環状ハウジング54は、図2に示す如く、軸方向長さ(幅)が内周側の回転子42bよりも大きく形成され、2枚のドライブプレート56に穿設された環状の溝56b(図3で図示省略)に移動自在に収容され、よって環状ハウジング54と内周側の回転子42bは、外周側の回転子42aと回転軸44に回転自在に支持される。   As shown in FIG. 2, the annular housing 54 has an axial length (width) larger than that of the rotor 42b on the inner peripheral side, and an annular groove 56b (FIG. 3) formed in the two drive plates 56. The annular housing 54 and the inner peripheral rotor 42b are rotatably supported by the outer peripheral rotor 42a and the rotating shaft 44.

2枚のドライブプレート56は環状ハウジング54の両側面に摺動自在に密接させられ、環状ハウジング54の仕切壁54aとベーンロータ52のボス部の外周面52b1との間に密閉空間を複数個(6個)形成する。この密閉空間はベーンロータ52のベーン52aによって二分され、進角側作動室(第1の作動室)54cと遅角側作動室(第2の作動室)54dを形成する。ここで、「進角」(ADV)とは内周側の回転子42bを外周側の回転子42aに対して矢印ADV(図5)で示す電動機10の回転方向と同一の方向に、「遅角」(RTD)とはその逆方向に相対回転させることを意味する。   The two drive plates 56 are slidably brought into close contact with both side surfaces of the annular housing 54, and a plurality of sealed spaces (6) are formed between the partition wall 54a of the annular housing 54 and the outer peripheral surface 52b1 of the boss portion of the vane rotor 52. To form). This sealed space is divided into two by a vane 52a of the vane rotor 52, and forms an advance side working chamber (first working chamber) 54c and a retard side working chamber (second working chamber) 54d. Here, the “advance angle” (ADV) means that the inner rotor 42b is moved in the same direction as the rotation direction of the electric motor 10 indicated by an arrow ADV (FIG. 5) with respect to the outer rotor 42a. “Angle” (RTD) means relative rotation in the opposite direction.

進角側作動室54c、遅角側作動室54dには流体、具体的には前記したER(電気)粘性流体(Electro-rheological流体。以下「ER流体」と略称)が供給される。ER流体は例えば絶縁性の微粒子を絶縁液体(シリコンオイル)に加えられてなり、電圧を印加されると、粘度(レオロジー挙動)が増加する特性を備える。   The advance-side working chamber 54c and the retard-side working chamber 54d are supplied with fluid, specifically, the above-described ER (electric) fluid (Electro-rheological fluid; hereinafter abbreviated as “ER fluid”). The ER fluid is obtained by adding insulating fine particles to an insulating liquid (silicon oil), for example, and has a characteristic that viscosity (rheological behavior) increases when a voltage is applied.

図6に示す流体供給機構60において、ER流体は、リザーバ60aから電動モータ60bで駆動されるポンプ60cで汲み上げられ、電磁ソレノイド弁を介挿されたER流体供給回路(図示せず)を通って回転軸44に圧送される。図2に示す如く、回転軸44に圧送されたER流体は、回転軸44からベーンロータ52に形成される2本の流体路(油路)62,64を介して進角側作動室54c、遅角側作動室54dに供給される。   In the fluid supply mechanism 60 shown in FIG. 6, ER fluid is pumped up from a reservoir 60a by a pump 60c driven by an electric motor 60b, and passes through an ER fluid supply circuit (not shown) inserted through an electromagnetic solenoid valve. It is pumped to the rotating shaft 44. As shown in FIG. 2, the ER fluid pressure-fed to the rotary shaft 44 passes through the two fluid passages (oil passages) 62 and 64 formed in the vane rotor 52 from the rotary shaft 44, and the advance-side working chamber 54 c and the slow-action chamber 54 c. It is supplied to the corner side working chamber 54d.

流体路62,64はほぼ平行しており、図2と図5に示す如く、回転軸44の軸方向に穿設された流体路62a,64aと、それに連続して回転軸44の外周面に穿設された流体路62b,64bと、それに連続してベーンロータ52のボス部に放射状に穿設された流体路62c,64cからなる。流体路62は進角側作動室54cに、流体路64は遅角側作動室54dに接続され、リザーバ60a(図6)との間でER流体を給排される。   The fluid passages 62 and 64 are substantially parallel to each other. As shown in FIGS. 2 and 5, the fluid passages 62 a and 64 a drilled in the axial direction of the rotating shaft 44, and the outer peripheral surface of the rotating shaft 44 continuously therewith. The fluid passages 62b and 64b are formed, and the fluid passages 62c and 64c are formed continuously in the boss portion of the vane rotor 52. The fluid path 62 is connected to the advance side working chamber 54c, and the fluid path 64 is connected to the retard side working chamber 54d, and the ER fluid is supplied to and discharged from the reservoir 60a (FIG. 6).

進角側作動室54cと遅角側作動室54dはER流体が給排されて伸縮し、よって外周側の回転子42aに固定されたベーン52aに対して仕切壁54aと一体にされた内周側の回転子42bが回転軸(回転軸線)44を中心として相対回転させられることで、外周側の回転子42aと内周側の回転子42bの間の相対回転角あるいは変位角を示す位相が0度から180度の間で変更され、それに応じて電動機10の誘起電圧が変更される。   The advance-side working chamber 54c and the retard-side working chamber 54d expand and contract as ER fluid is supplied and discharged, so that the inner periphery integrated with the partition wall 54a with respect to the vane 52a fixed to the outer rotor 42a. The phase of the relative rotation angle or displacement angle between the outer peripheral side rotor 42a and the inner peripheral side rotor 42b is caused by the relative rotation of the side rotor 42b about the rotation axis (rotation axis) 44. It is changed between 0 degrees and 180 degrees, and the induced voltage of the electric motor 10 is changed accordingly.

図5に最進角位置にあるときの進角側作動室54cと遅角側作動室54dを示す。この実施例に係る電動機10にあっては、内周側の回転子42bが外周側の回転子42aに対して最遅角位置(位相0度)にあるとき、図4(a)に示すように、それらの磁石片46は同極同士が対向して強め界磁(界磁が増加)となる一方、内周側の回転子42bが外周側の回転子42aに対して最進角位置(位相180度)にあるとき、図4(b)に示すように、それらの磁石片46は対極同士が対向して弱め界磁(界磁が減少)となる。   FIG. 5 shows the advance side working chamber 54c and the retard side working chamber 54d at the most advanced position. In the electric motor 10 according to this embodiment, when the inner circumferential rotor 42b is at the most retarded position (phase 0 degree) with respect to the outer circumferential rotor 42a, as shown in FIG. In addition, the magnet pieces 46 have the same poles facing each other to form a strong field (increase in the field), while the inner circumferential side rotor 42b is at the most advanced angle position (with respect to the outer circumferential side rotor 42a). When the phase is 180 degrees, as shown in FIG. 4 (b), the magnet pieces 46 face each other and become a weak field (the field is reduced).

それにより電動機10の誘起電圧定数Keが変更され、電動機10の特性が変更される。即ち、強め界磁によって誘起電圧定数Keが増加すると、電動機10の運転可能な許容回転速度は低下するものの、出力可能な最大トルクは増大し、逆に弱め界磁によって誘起電圧定数Keが減少すると、出力可能な最大トルクは減少し、許容回転速度は上昇する。   Thereby, the induced voltage constant Ke of the electric motor 10 is changed, and the characteristics of the electric motor 10 are changed. That is, when the induced voltage constant Ke increases due to the strong field, the allowable rotational speed at which the motor 10 can operate decreases, but the maximum torque that can be output increases, and conversely, when the induced voltage constant Ke decreases due to the weak field. The maximum torque that can be output decreases, and the allowable rotational speed increases.

尚、電動機10は、内周側の回転子42bが外周側の回転子42aに対して最遅角位置(位相0度)にあるとき、安定する。即ち、ER流体が供給されないとき、回転子42は最遅角位置に向けて相対変位し、反力トルクと釣り合う位置で停止する。   The electric motor 10 is stable when the inner rotor 42b is at the most retarded position (phase 0 degree) with respect to the outer rotor 42a. That is, when the ER fluid is not supplied, the rotor 42 is relatively displaced toward the most retarded position, and stops at a position that balances the reaction torque.

この実施例に係る電動機10で特徴的なことは、ベーンロータ52のベーン52aと環状ハウジング54の仕切壁54aのいずれか、より具体的には仕切壁54aに、ER流体に電圧を印加するための電極66を設けたことにある。   What is characteristic of the electric motor 10 according to this embodiment is that a voltage is applied to the ER fluid to either the vane 52a of the vane rotor 52 or the partition wall 54a of the annular housing 54, more specifically, to the partition wall 54a. The electrode 66 is provided.

即ち、図7と図8に示す如く、環状ハウジング54の仕切壁54aの先端に配置されるシール部54bの付近には電極66が設けられる。電極66は、シール部54bの両側に貼り付けられる銅箔からなる陽極66aと、それに当接するボス部の外周面52b1を接地することで形成された陰極66bからなる(図7と図8において銅箔からなる陽極66aの厚みを誇張して示す)。   That is, as shown in FIGS. 7 and 8, the electrode 66 is provided in the vicinity of the seal portion 54 b disposed at the tip of the partition wall 54 a of the annular housing 54. The electrode 66 includes an anode 66a made of copper foil attached to both sides of the seal portion 54b, and a cathode 66b formed by grounding the outer peripheral surface 52b1 of the boss portion in contact with the anode 66a (see FIGS. 7 and 8). The thickness of the anode 66a made of foil is exaggerated).

陽極66aは電線68を介してバッテリ24に接続され、シール部54bが当接するボス部の外周面52b1からなる陰極66bとの間で電圧が印加可能のように構成される。電圧が印加されると、陽極66aと陰極66bの付近、即ち、図8に破線で示す部位に充満するER流体の粘度は増加させられる。   The anode 66a is connected to the battery 24 via the electric wire 68, and is configured such that a voltage can be applied between the anode 66a and the cathode 66b formed of the outer peripheral surface 52b1 of the boss portion with which the seal portion 54b abuts. When a voltage is applied, the viscosity of the ER fluid filling the vicinity of the anode 66a and the cathode 66b, that is, the portion indicated by the broken line in FIG. 8, is increased.

次いで、図6を参照して電動機10の制御を説明する。図示の制御はMOTECU30で実行される。   Next, the control of the electric motor 10 will be described with reference to FIG. The illustrated control is executed by the MOTECU 30.

図示の制御を概説すると、回転子42の永久磁石46の界磁極の磁束方向をd軸(界磁軸)とし、それに直交する方向をq軸(トルク軸)とする、電動機10の回転子42の回転位相に同期して回転する回転直交座標をなすdq座標上で電流のフィードバック制御を実行するものである。   The outline of the control shown in the drawing is as follows. The magnetic flux direction of the field pole of the permanent magnet 46 of the rotor 42 is d axis (field axis), and the direction orthogonal thereto is q axis (torque axis). Current feedback control is performed on the dq coordinates that form the rotation orthogonal coordinates that rotate in synchronization with the rotation phase of the current.

即ち、電流指令算出部30aは、アクセル開度センサ(図示せず)で検出されるアクセル開度に基づいて算出されるトルクTと、回転角センサ30bで検出される電動機10の回転角θmを微分器30cで微分して算出される電動機10の回転数Nmと、Ke算出部30dで算出される誘起電圧定数Keを入力し、それらに基づいてPDU22から固定子巻線40aに供給されるべき3相電流Iu,Iv,Iwを指定するためのd,q軸の電流指令であるId指令とIq指令を算出する。   That is, the current command calculation unit 30a calculates the torque T calculated based on the accelerator opening detected by an accelerator opening sensor (not shown) and the rotation angle θm of the electric motor 10 detected by the rotation angle sensor 30b. The rotational speed Nm of the electric motor 10 calculated by differentiating by the differentiator 30c and the induced voltage constant Ke calculated by the Ke calculator 30d are input, and based on them, the PDU 22 should be supplied to the stator winding 40a. An Id command and an Iq command, which are current commands for the d and q axes for designating the three-phase currents Iu, Iv, and Iw, are calculated.

電流指令算出部30aの次段には、電動機回転数Nmの増大に伴う逆起電圧の増大を抑制するために回転子42の界磁量を等価的に弱めるように電流位相を制御するべく弱め界磁電流目標値をd軸補正電流として出力する界磁制御部30fと、バッテリ24の残容量などに応じてq軸補正電流を出力する電力制御部30gが接続される。   In the next stage of the current command calculation unit 30a, a weakening is performed so as to control the current phase so that the field quantity of the rotor 42 is equivalently weakened in order to suppress an increase in the back electromotive voltage accompanying an increase in the motor rotation speed Nm. A field control unit 30f that outputs a field current target value as a d-axis correction current and a power control unit 30g that outputs a q-axis correction current according to the remaining capacity of the battery 24 and the like are connected.

従って、電流指令Id,Iqは、次の加減算段30i,30jで、d軸補正電流とq軸補正電流を加算されると共に、3相−dq変換部30k(後述)から出力されるd軸電流Idとq軸電流Iqが減算されて偏差ΔId,ΔIqが算出され、電流FB制御部30lに出力される。   Accordingly, the current commands Id and Iq are added with the d-axis correction current and the q-axis correction current in the next addition / subtraction stages 30i and 30j, and are output from the three-phase-dq conversion unit 30k (described later). Deviations ΔId and ΔIq are calculated by subtracting Id and q-axis current Iq and output to current FB control unit 30l.

電流FB制御部30lは、例えば電動機回転数Nmに応じたPI動作により、偏差ΔId,ΔIqを増幅してd軸電圧指令値Vd指令とq軸電圧指令値Vq指令を算出し、dq−3相変換部30mに出力する。   The current FB control unit 30l amplifies the deviations ΔId and ΔIq by, for example, PI operation corresponding to the motor rotation speed Nm, calculates the d-axis voltage command value Vd command and the q-axis voltage command value Vq command, and dq-3 phase The data is output to the conversion unit 30m.

dq−3相変換部30mは、回転角センサ30bから出力される電動機10の回転角θmを用いてdq座標上でのd軸電圧指令Vdおよびq軸電圧指令Vqを、静止座標である3相交流座標上での電圧指令値であるVu,Vv,Vwの各相出力電圧に変換してPWM演算部30nに出力する。   The dq-3 phase converter 30m uses the rotation angle θm of the electric motor 10 output from the rotation angle sensor 30b to convert the d-axis voltage command Vd and the q-axis voltage command Vq on the dq coordinate to the three-phase that is a stationary coordinate. It converts into the voltage command value Vu, Vv, Vw which is a voltage command value on an alternating current coordinate, and outputs it to the PWM calculating part 30n.

PWM演算部30nは、3相出力電圧(正弦波)Vu,Vv,Vwとキャリア信号(三角波)とスイッチング周波数に基づくパルス幅変調により、PDU22のPWMインバータの各スイッチング素子をオン・オフするゲート信号(PWM信号)を生成して固定子巻線40aに供給する。   The PWM calculation unit 30n is a gate signal for turning on / off each switching element of the PWM inverter of the PDU 22 by pulse width modulation based on the three-phase output voltages (sine waves) Vu, Vv, Vw, the carrier signal (triangular wave), and the switching frequency. (PWM signal) is generated and supplied to the stator winding 40a.

各相の電流Iu,Iv,Iwは電流センサ30o,30pで検出され、検出値はBPフィルタ30qでノイズが除去された後、前記した3相−dq変換部30kに送られる。3相−dq変換部30kは、フィルタ出力と電動機回転角θmに基づき、電動機10の回転位相による回転座標、即ち、dq座標上でのd軸電流Id,q軸電流Iqを算出する。この算出値に基づいて偏差が算出されることは前記した通りである。   The currents Iu, Iv, and Iw of each phase are detected by the current sensors 30o and 30p, and the detected values are sent to the three-phase-dq conversion unit 30k after the noise is removed by the BP filter 30q. The three-phase-dq conversion unit 30k calculates a rotation coordinate based on the rotation phase of the motor 10, that is, a d-axis current Id and a q-axis current Iq on the dq coordinate, based on the filter output and the motor rotation angle θm. As described above, the deviation is calculated based on the calculated value.

また、Ke指令算出部30rは、トルク指令Tと電動機回転数Nmと電動機電源電圧(バッテリ4の電圧)Vdcに基づき、電動機10の誘起電圧定数Keの指令値であるKe指令を出力する。他方、流体供給機構60を介して変更された位相(前記した内周側の回転子42bと外周側の回転子42aの相対変位角)は、位相センサ30sによって現在位相θとして検出されてKe算出部30dに送られる。Ke算出部30dは入力した現在位相θに基づいて誘起電圧定数Keを算出し、加減算段30tに送ると共に、電流指令算出部30aに送る。   Further, the Ke command calculation unit 30r outputs a Ke command that is a command value of the induced voltage constant Ke of the motor 10 based on the torque command T, the motor rotation speed Nm, and the motor power supply voltage (voltage of the battery 4) Vdc. On the other hand, the phase changed through the fluid supply mechanism 60 (the relative displacement angle between the inner circumferential rotor 42b and the outer circumferential rotor 42a) is detected as the current phase θ by the phase sensor 30s, and Ke is calculated. Sent to the unit 30d. The Ke calculation unit 30d calculates an induced voltage constant Ke based on the input current phase θ and sends it to the addition / subtraction stage 30t and also to the current command calculation unit 30a.

加減算段30tにおいて、出力されたKe指令から誘起電圧定数Keが減算され、よって得られた差分ΔKeが位相制御部30uに入力される。位相制御部30uは、差分ΔKeが減少するように位相を決定し、それに基づいて流体供給機構60の動作を制御する。   In the addition / subtraction stage 30t, the induced voltage constant Ke is subtracted from the output Ke command, and the obtained difference ΔKe is input to the phase control unit 30u. The phase control unit 30u determines the phase so that the difference ΔKe decreases, and controls the operation of the fluid supply mechanism 60 based on the phase.

符号30vはER流体特性制御部を示す。ER流体特性制御部30vは、MOTECU30の動作の内のER流体の電圧印加による特性変更を実行する処理を機能的に表わすものである。   Reference numeral 30v denotes an ER fluid characteristic control unit. The ER fluid characteristic control unit 30v functionally represents a process of executing characteristic change by voltage application of the ER fluid in the operation of the MOTECU 30.

ER流体特性制御部30vは位相センサ30sによって検出された現在位相(前記した内周側の回転子42bと外周側の回転子42aの相対回転角あるいは変位角)θと、位相制御部30uが出力する位相指令値θTと、リザーバ60aの付近に配置されてER流体の温度を示す出力を生じる温度センサ30wの出力を入力する。   The ER fluid characteristic control unit 30v outputs the current phase detected by the phase sensor 30s (relative rotation angle or displacement angle between the inner circumferential side rotor 42b and the outer circumferential side rotor 42a) θ and the phase control unit 30u outputs And an output of a temperature sensor 30w that is arranged near the reservoir 60a and generates an output indicating the temperature of the ER fluid.

図9はこの実施例に係る電動機の動作、具体的にはMOTECU30、より具体的にはそのER流体特性制御部30vの動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは所定時間、例えば10msecごとに実行される。   FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the electric motor according to this embodiment, specifically the operation of the MOTECU 30, more specifically the operation of the ER fluid characteristic control unit 30v. The illustrated program is executed every predetermined time, for example, every 10 msec.

以下説明すると、S10において前回位相指令値θBT(位相指令値θTの前回のプログラム実行時の値)を読み込み、S12に進み、現在(今回の)位相指令値θT(今回のプログラム実行時の値)を読み込み、S14に進み、両者が等しいか、換言すれば位相の変更が終了して位相の保持が必要とされるときか否か判断する。   In the following, in S10, the previous phase command value θBT (the value of the phase command value θT at the time of the previous program execution) is read, and the process proceeds to S12, and the current (current) phase command value θT (the value at the time of the current program execution) The process proceeds to S14, and it is determined whether or not both are equal, in other words, whether or not the phase change is completed and the phase needs to be maintained.

S14で肯定されるときはS16に進み、位相θの所定時間、例えば5秒間の平均値∫θを算出し、S18に進み、検出された現在(今回の)位相θと平均値∫θが等しいか否か判断する。5秒間にわたる位相の平均値∫θが現在位相θと等しいことは位相が安定した状態にあることを意味するため、S18の処理は、位相が変更されて安定した状態にあるか否かを判断することに相当する。   When the result is affirmative in S14, the process proceeds to S16, and an average value ∫θ for a predetermined time of the phase θ, for example, 5 seconds is calculated. The process proceeds to S18, and the detected current (current) phase θ is equal to the average value ∫θ. Determine whether or not. If the average value ∫θ of the phase over 5 seconds is equal to the current phase θ, it means that the phase is in a stable state, and therefore the processing of S18 determines whether or not the phase is changed and is in a stable state. It corresponds to doing.

S18で肯定されるときはS20に進み、シール部印加電圧TAVを算出する。即ち、環状ハウジング54の仕切壁54aのシール部54bの電極66(陽極66a)に印加すべき電圧を算出する。   When the result in S18 is affirmative, the program proceeds to S20, and the seal portion application voltage TAV is calculated. That is, the voltage to be applied to the electrode 66 (anode 66a) of the seal portion 54b of the partition wall 54a of the annular housing 54 is calculated.

図10はそのシール部印加電圧TAVの算出処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。   FIG. 10 is a sub-routine flowchart showing the calculation process of the seal portion applied voltage TAV.

以下説明すると、S100において温度センサ30wの出力から検出されたER流体の温度TERを読み込み、S102に進み、読み込まれたER流体の温度TERから図11に示す特性を検索して印加電圧γVを算出し、S104に進み、算出された印加電圧γVをシール部印加電圧TAVとする。   Explained below, the temperature TER of the ER fluid detected from the output of the temperature sensor 30w is read in S100, and the process proceeds to S102, where the applied voltage γV is calculated by searching the characteristics shown in FIG. 11 from the read temperature TER of the ER fluid. In S104, the calculated applied voltage γV is set as the seal portion applied voltage TAV.

図11に示す如く、シール部印加電圧TAV(印加電圧γV)は、ER流体の温度TERに応じて変更される、より具体的にはER流体の温度TERが上昇するにつれて増加するように決定される。これは、ER流体の温度TERが低い領域では本来的に粘度が高く、従って印加電圧も少なくて足るからである。   As shown in FIG. 11, the seal portion applied voltage TAV (applied voltage γV) is changed according to the temperature TER of the ER fluid, and more specifically, is determined to increase as the temperature TER of the ER fluid increases. The This is because the viscosity is inherently high in the region where the temperature TER of the ER fluid is low, and therefore the applied voltage is small.

図9フロー・チャートの説明に戻ると、次いでS22に進み、算出されたシール部印加電圧TAVをシール部54bの電極66(陽極66a)に印加する。これにより、陽極66aと陰極66bの付近に充満するER流体の粘度は増加し、ER流体がシール部54bとボス部の外周面52b1との間の間隙から漏れるのを抑制することができる。   Returning to the description of the flowchart of FIG. 9, the process proceeds to S22, and the calculated seal portion application voltage TAV is applied to the electrode 66 (anode 66a) of the seal portion 54b. As a result, the viscosity of the ER fluid filling the vicinity of the anode 66a and the cathode 66b increases, and leakage of the ER fluid from the gap between the seal portion 54b and the outer peripheral surface 52b1 of the boss portion can be suppressed.

尚、S14で否定されるときは位相の変更が終了しておらず、位相の保持が必要とされていないことからS24に進み、シール部54bの電極66(陽極66a)に電圧を印加しないこととする。S18で否定されるときも位相が安定した状態にないことから、S24に進む。   When the result in S14 is negative, the phase change is not completed and the phase is not required to be maintained, so that the process proceeds to S24 and no voltage is applied to the electrode 66 (anode 66a) of the seal portion 54b. And Even when the result in S18 is NO, the phase is not in a stable state, so the process proceeds to S24.

この実施例に係る電動機にあっては、上記の如く、それぞれ着磁される第1、第2の回転子42a,42bと、前記第1、第2の回転子の一方に固定されるベーン52aと他方に固定される仕切壁54bとで画成される作動室54c、54dと、前記作動室に作動流体を給排して前記第1、第2の回転子42a,42bの少なくともいずれかを回転軸線44を中心として回動させて両者の相対変位角を示す位相θを変更する位相変更機構50とを備えた電動機10において、前記作動流体が電圧を印加されると粘度が増加する電気粘性流体(ER粘性流体あるいはER流体)からなると共に、前記ベーン52aと仕切壁54aのいずれか、より具体的には仕切壁54aのシール部54bに前記電圧を印加するための電極66、より具体的には陽極66aを設ける如く構成したので、電極66を介して電圧を印加することで電気粘性流体の粘度を増加させ、よって作動室54c、54dのシール部54bから電気粘性流体が漏れることによって生じるエネルギ損失を抑制することが可能となる。   In the electric motor according to this embodiment, as described above, the first and second rotors 42a and 42b magnetized, and the vane 52a fixed to one of the first and second rotors, respectively. And working chambers 54c and 54d defined by the partition wall 54b fixed to the other, and supply and discharge of the working fluid to and from the working chamber, so that at least one of the first and second rotors 42a and 42b is provided. In the electric motor 10 including the phase changing mechanism 50 that changes the phase θ indicating the relative displacement angle by rotating about the rotation axis 44, the viscosity increases when the working fluid is applied with a voltage. And an electrode 66 for applying the voltage to one of the vane 52a and the partition wall 54a, more specifically to the seal portion 54b of the partition wall 54a. In Since the electrode 66a is provided, a voltage is applied through the electrode 66 to increase the viscosity of the electrorheological fluid, and thus energy loss caused by leakage of the electrorheological fluid from the seal portions 54b of the working chambers 54c and 54d. Can be suppressed.

また、前記電気粘性流体の特性を制御する制御手段(MOTECU30,ER流体特性制御部30v,S10からS24)を備えると共に、前記制御手段は、前記位相の保持が必要とされるとき、前記電極66を介して前記電圧を印加する(S14,S22)如く構成したので、位相の保持が必要とされるとき、電極66を介して電圧を印加することで電気粘性流体の粘度を増加させることができ、よって作動室54c,54dのシール部54bから電気粘性流体が漏れることによって生じるエネルギ損失を抑制することができる。   In addition, control means (MOT ECU 30, ER fluid characteristic control unit 30v, S10 to S24) for controlling the characteristics of the electrorheological fluid is provided, and the control means, when the phase needs to be maintained, the electrode 66 Since the voltage is applied via the electrode 66 (S14, S22), when the phase needs to be maintained, the voltage of the electrorheological fluid can be increased by applying the voltage via the electrode 66. Therefore, energy loss caused by leakage of the electrorheological fluid from the seal portion 54b of the working chambers 54c and 54d can be suppressed.

また、作動室54c,54dのシール部54bの付近の電気粘性流体の粘度が増加することで、その部位のフリクションが高まり、第1、第2の回転子42a,42bを保持すべき位相の位置に留めるのに必要な電気粘性流体の量自体を削減することによっても、エネルギ損失を抑制することができる。   Further, since the viscosity of the electrorheological fluid in the vicinity of the seal portion 54b of the working chambers 54c and 54d increases, the friction at that portion increases, and the phase position where the first and second rotors 42a and 42b should be held is increased. It is also possible to suppress energy loss by reducing the amount of electrorheological fluid required to maintain the same.

また、前記制御手段は、前記電気粘性流体の温度TERに応じて前記印加する電圧を変更する(S20,S100からS104)如く構成したので、上記した効果に加え、エネルギ損失を効果的に抑制することができる。   Further, since the control means is configured to change the applied voltage according to the temperature TER of the electrorheological fluid (S20, S100 to S104), in addition to the above-described effects, energy loss is effectively suppressed. be able to.

また、前記制御手段は、前記電気粘性流体の温度TERが上昇するにつれて前記印加する電圧を増加する(S20,S100からS104)如く構成したので、上記した効果に加え、エネルギ損失を一層効果的に抑制することができる。即ち、電機粘性流体の温度が低いときは粘度が本来的に高いことから、印加する電圧を減少させることで、印加電圧を含めてエネルギ損失を一層効果的に抑制することができる。また、温度が上昇するにつれて印加する電圧を増加することで、電気粘性流体の粘度を一定、例えば最適の粘度に調整することができ、よってシールの安定性を一層良く確保できると共に、流体供給機構60の制御性やエネルギ損失の抑制を一層良く達成することができるに調整することができる。   Further, since the control means is configured to increase the applied voltage as the temperature TER of the electrorheological fluid increases (S20, S100 to S104), in addition to the above-described effects, the energy loss is more effectively reduced. Can be suppressed. That is, since the viscosity is inherently high when the temperature of the electrorheological fluid is low, energy loss including the applied voltage can be more effectively suppressed by reducing the applied voltage. Further, by increasing the voltage to be applied as the temperature rises, the viscosity of the electrorheological fluid can be adjusted to a constant value, for example, the optimum viscosity, so that the stability of the seal can be further ensured, and the fluid supply mechanism The controllability of 60 and the suppression of energy loss can be adjusted so as to achieve better.

また、前記制御手段は、前記位相が変更されて安定した状態にあると判断されるとき、前記電圧を印加する(S14からS22)如く構成したので、上記した効果に加え、エネルギ損失を一層効果的に抑制することができる。即ち、位相の変更中に印加すると、フリクションが増加するが、位相が変更されて安定した状態で印加することでそのような不都合を回避することができ、よってエネルギ損失を一層効果的に抑制することができる。   Further, since the control means is configured to apply the voltage (S14 to S22) when it is determined that the phase is changed and is in a stable state, in addition to the above-described effects, energy loss can be further improved. Can be suppressed. That is, if applied during phase change, the friction increases, but such inconvenience can be avoided by applying in a stable state with the phase changed, thus more effectively suppressing energy loss. be able to.

尚、上記において環状ハウジング54の仕切壁54aのシール部54bの付近に陽極66aを設けると共に、ベーンロータ52のボス部の外周面52b1を接地して陰極66bとしたが、ベーンロータ52のベーン52aのシール部52bの付近に陽極を設けると共に、環状ハウジング54の内周面54b1を接地して陰極としても良い。   In the above description, the anode 66a is provided in the vicinity of the seal portion 54b of the partition wall 54a of the annular housing 54, and the outer peripheral surface 52b1 of the boss portion of the vane rotor 52 is grounded to form the cathode 66b, but the vane 52a of the vane rotor 52 is sealed. An anode may be provided near the portion 52b, and the inner peripheral surface 54b1 of the annular housing 54 may be grounded to serve as a cathode.

また、パラレルハイブリッド車に搭載された電動機を例にとってこの発明に係る電動機を説明したが、この発明は、シリーズハイブリッド車に搭載された電動機、さらには内燃機関を備えない電気自動車に搭載された電動機にも妥当する。   Further, the electric motor according to the present invention has been described by taking the electric motor mounted on the parallel hybrid vehicle as an example. However, the present invention relates to the electric motor mounted on the series hybrid vehicle, and further the electric motor mounted on the electric vehicle not including the internal combustion engine. Also valid.

また、第1、第2の回転子の少なくともいずれか、より具体的には第2の回転子42bを回転軸線(回転軸44)を中心として相対回転させて両者の相対回転角あるいは変位角を示す位相θを変更するように構成したが、第1、第2の回転子の双方を相対回転させて位相を変更するようにしても良い。   In addition, at least one of the first and second rotors, more specifically, the second rotor 42b is relatively rotated about the rotation axis (rotation axis 44), and the relative rotation angle or displacement angle of both is thereby increased. Although the phase θ shown is changed, the phase may be changed by relatively rotating both the first and second rotors.

この発明の実施例に係る電動機をハイブリッド車両の駆動源として搭載して示す概略図である。It is the schematic which mounts and shows the electric motor which concerns on the Example of this invention as a drive source of a hybrid vehicle. 図1に示す電動機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the electric motor shown in FIG. 図2に示す電動機の位相変更機構を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the phase change mechanism of the electric motor shown in FIG. 図2に示す回転子の磁石片の磁極の向きを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the direction of the magnetic pole of the magnet piece of the rotor shown in FIG. 図2に示す回転子の側面図である。FIG. 3 is a side view of the rotor shown in FIG. 2. 図1に示すモータ制御ユニット(MOTECU)による電動機を制御を示すブロック図である。It is a block diagram which shows control of the electric motor by the motor control unit (MOTECU) shown in FIG. 図1などに示す電動機の作動室を画成する仕切壁のシール部付近の説明斜視図である。FIG. 2 is an explanatory perspective view of the vicinity of a seal portion of a partition wall that defines the working chamber of the electric motor shown in FIG. 1 and the like. 図7に示す仕切壁のシール部付近の説明上面図である。FIG. 8 is an explanatory top view of the vicinity of the seal portion of the partition wall shown in FIG. 7. 図6ブロック図のER流体特性制御部の動作を示すフロー・チャートである。7 is a flowchart showing the operation of the ER fluid characteristic control unit of the block diagram of FIG. 6. 図9フロー・チャートのシール部印加電圧TAVの算出処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。FIG. 10 is a sub-routine flowchart showing a calculation process of the seal portion application voltage TAV in the flowchart of FIG. 9; 図10フロー・チャートの処理で使用されるシール部印加電圧TAVの特性を示す説明グラフである。FIG. 11 is an explanatory graph showing characteristics of a seal portion application voltage TAV used in the processing of the flowchart of FIG. 10.

符号の説明Explanation of symbols

10 電動機(電動モータ)、12 エンジン(内燃機関)、30 モータ制御ユニット(MOTECU)、30v ER流体特性制御部、30w 温度センサ、40 固定子、42 回転子、42a 外周側(第1)の回転子、42b 内周側(第2)の回転子、44 回転軸(回転軸線)、46 磁石片、50 位相変更機構、52 ベーンロータ,52a ベーン、52b シール部、52b1 外周面、54 環状ハウジング,54a 仕切壁、54b シール部、54b1 内周面、54c 進角側作動室(第1の作動室)、54d 遅角側作動室(第2の作動室)、56 ドライブプレート、62,64 流体路、60 流体供給機構、66 電極、66a 陽極、66b 陰極、68 電線   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric motor (electric motor), 12 Engine (internal combustion engine), 30 Motor control unit (MOTECU), 30v ER fluid characteristic control part, 30w Temperature sensor, 40 Stator, 42 Rotor, 42a Outer peripheral side (first) rotation Child, 42b inner peripheral side (second) rotor, 44 rotation shaft (rotation axis), 46 magnet piece, 50 phase change mechanism, 52 vane rotor, 52a vane, 52b seal portion, 52b1 outer peripheral surface, 54 annular housing, 54a Partition wall, 54b seal portion, 54b1 inner peripheral surface, 54c advance side working chamber (first working chamber), 54d retard side working chamber (second working chamber), 56 drive plate, 62, 64 fluid path, 60 Fluid supply mechanism, 66 electrode, 66a anode, 66b cathode, 68 electric wire

Claims (5)

それぞれ着磁される第1、第2の回転子と、前記第1、第2の回転子の一方に固定されるベーンと他方に固定される仕切壁とで画成される作動室と、前記作動室に作動流体を給排して前記第1、第2の回転子の少なくともいずれかを回転軸線を中心として回動させて両者の相対変位角を示す位相を変更する位相変更機構とを備えた電動機において、前記作動流体が電圧を印加されると粘度が増加する電気粘性流体からなると共に、前記ベーンと仕切壁のいずれかのシール部に前記電圧を印加するための電極を設けたことを特徴とする電動機。   A working chamber defined by first and second rotors respectively magnetized; a vane fixed to one of the first and second rotors; and a partition wall fixed to the other; A phase changing mechanism for supplying and discharging the working fluid to and from the working chamber and rotating at least one of the first and second rotors about the rotation axis to change a phase indicating a relative displacement angle between them; In the electric motor, the working fluid is made of an electrorheological fluid whose viscosity increases when a voltage is applied, and an electrode for applying the voltage is provided to any one of the seal portion of the vane and the partition wall. Features an electric motor. 前記電気粘性流体の特性を制御する制御手段を備えると共に、前記制御手段は、前記位相の保持が必要とされるとき、前記電極を介して前記電圧を印加することを特徴とする請求項1記載の電動機。   2. The control means for controlling the characteristics of the electrorheological fluid, wherein the control means applies the voltage through the electrode when the phase needs to be maintained. Electric motor. 前記制御手段は、前記電気粘性流体の温度に応じて前記印加する電圧を変更することを特徴とする請求項2記載の電動機。   The electric motor according to claim 2, wherein the control unit changes the applied voltage according to a temperature of the electrorheological fluid. 前記制御手段は、前記電気粘性流体の温度が上昇するにつれて前記印加する電圧を増加することを特徴とする請求項3記載の電動機。   The electric motor according to claim 3, wherein the control unit increases the applied voltage as the temperature of the electrorheological fluid increases. 前記制御手段は、前記位相が変更されて安定した状態にあると判断されるとき、前記電圧を印加することを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載の電動機。   5. The electric motor according to claim 2, wherein the control unit applies the voltage when it is determined that the phase is changed and is in a stable state. 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105785188A (en) * 2016-04-12 2016-07-20 国网江苏省电力公司电力科学研究院 High-capacity phase modifier test method with small power grid influence

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