JP2010114955A - Drive unit for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力源として電動機を備えた車両の駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device including an electric motor as a power source.
電動機と、この電動機の回転軸と連結し、回転軸の回転位置を検出するレゾルバと、を備え、装置全体を分解することなくレゾルバの調整が可能な駆動装置が知られている(特許文献1)。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2が存在する。
There is known a drive device that includes an electric motor and a resolver that is connected to a rotation shaft of the electric motor and detects the rotational position of the rotation shaft, and can adjust the resolver without disassembling the entire device (Patent Document 1). ). In addition, there is
電動機の回転位置を検出する手段としてレゾルバが用いられる場合に、レゾルバが電動機の出力軸と同軸に設けられると装置全体の全長が長くなってしまう。特許文献1の駆動装置では、電動機の回転軸とは別にレゾルバ専用の別軸が設けられている。しかし、レゾルバ専用の別軸が設けられると装置全体として大型化する虞がある。 When a resolver is used as a means for detecting the rotational position of the electric motor, if the resolver is provided coaxially with the output shaft of the electric motor, the entire length of the entire apparatus becomes long. In the driving device of Patent Document 1, a separate shaft dedicated to the resolver is provided in addition to the rotating shaft of the electric motor. However, if a separate axis dedicated to the resolver is provided, the entire apparatus may be increased in size.
そこで、本発明は、装置全体の大型化を防止することができる車両の駆動装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle drive device that can prevent the overall size of the device from being increased.
本発明の車両の駆動措置は、電動機と、前記電動機が動力を出力する出力軸と、前記出力軸から駆動輪までの動力伝達経路に設けられ、前記出力軸と別軸の伝達軸と、前記伝達軸に一体回転可能に取り付けられた回転要素を有し、前記回転要素の回転位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記電動機の回転位置を算出する算出手段と、を備えている(請求項1)。 The vehicle drive measures of the present invention are provided in an electric motor, an output shaft from which the electric motor outputs power, a power transmission path from the output shaft to driving wheels, the transmission shaft different from the output shaft, A position detection means for detecting a rotation position of the rotation element; and a calculation means for calculating the rotation position of the electric motor based on a detection result of the position detection means. (Claim 1).
この駆動装置によれば、伝達軸に取り付けられた回転要素の回転位置が検出され、その検出結果に基づいて電動機の回転位置が算出される。回転要素の回転位置から回転要素が取り付けられた伝達軸の回転位置を検出することができる。つまり、出力軸とは別軸の伝達軸の回転位置に基づいて電動機の回転位置を算出することができる。このため、電動機の回転位置を検出するための位置検出手段を出力軸と同軸上に設ける必要がない。また、出力軸から駆動輪までの動力伝達経路に設けられた伝達軸を活用することができるので、位置検出手段を設けるために専用の別軸を設ける必要がない。このため、装置全体の大型化を防止することができる。 According to this drive device, the rotational position of the rotating element attached to the transmission shaft is detected, and the rotational position of the electric motor is calculated based on the detection result. The rotation position of the transmission shaft to which the rotation element is attached can be detected from the rotation position of the rotation element. That is, the rotational position of the electric motor can be calculated based on the rotational position of the transmission shaft that is different from the output shaft. For this reason, it is not necessary to provide position detection means for detecting the rotational position of the electric motor on the same axis as the output shaft. In addition, since the transmission shaft provided in the power transmission path from the output shaft to the drive wheel can be utilized, it is not necessary to provide a dedicated separate shaft for providing the position detection means. For this reason, the enlargement of the whole apparatus can be prevented.
回転位置を検出できればいずれの位置検出手段を用いてもよい。例えば、前記位置検出手段としてレゾルバが用いられていてもよい(請求項2)。 Any position detecting means may be used as long as the rotational position can be detected. For example, a resolver may be used as the position detecting means (claim 2).
位置検出手段を設ける軸として、出力軸から駆動輪までの動力伝達経路内に設けられた軸であればいずれの軸を利用してもよい。例えば、前記伝達軸として前記出力軸に対するカウンタ軸に前記位置検出手段が設けられていてもよい(請求項3)。 As the shaft for providing the position detection means, any shaft may be used as long as it is a shaft provided in the power transmission path from the output shaft to the drive wheels. For example, the position detecting means may be provided on a counter shaft with respect to the output shaft as the transmission shaft.
本発明の車両の駆動装置の一態様において、前記出力軸と前記伝達軸との回転速度比が1:1であってもよい(請求項4)。この場合、伝達軸の回転位置と出力軸の回転位置とは一致するため、算出手段による算出時間を節約することができる。 In one aspect of the vehicle drive device of the present invention, a rotation speed ratio between the output shaft and the transmission shaft may be 1: 1. In this case, the rotation position of the transmission shaft and the rotation position of the output shaft coincide with each other, so that the calculation time by the calculation means can be saved.
以上説明したように、本発明によれば、伝達軸の回転位置に基づいて電動機の回転位置が算出される。これにより、出力軸から駆動輪までの動力伝達経路に設けられた伝達軸を活用して電動機の回転位置を検出することができるので、位置検出手段を設けるために専用の別軸を設ける必要がない。このため、装置全体の大型化を防止することができる。 As described above, according to the present invention, the rotational position of the electric motor is calculated based on the rotational position of the transmission shaft. As a result, the rotational position of the electric motor can be detected by utilizing the transmission shaft provided in the power transmission path from the output shaft to the drive wheel, so that it is necessary to provide a dedicated separate shaft to provide the position detection means Absent. For this reason, the enlargement of the whole apparatus can be prevented.
図1は、本発明の一形態に係る駆動装置が適用された車両のスケルトン図を示している。車両1は、ハイブリッド車両として構成されている。周知のようにハイブリッド車両は、内燃機関を走行用の駆動力源として備えるとともに、モータ・ジェネレータ等の電動機を他の走行用の駆動力源として備えた車両である。車両1には、内燃機関2と、第1モータ・ジェネレータ4と、電動機としての第2モータ・ジェネレータ5とが搭載されている。また、車両1には、内燃機関2から動力を伝達する入力軸6の回転軸線Axに沿った方向に、入力軸6と第1モータ・ジェネレータ4との間に介在する動力分配機構8と、動力分配機構8と第2モータ・ジェネレータ5との間に介在する減速機構9と、が設けられている。
FIG. 1 is a skeleton diagram of a vehicle to which a drive device according to an embodiment of the present invention is applied. The vehicle 1 is configured as a hybrid vehicle. As is well known, a hybrid vehicle is a vehicle that includes an internal combustion engine as a driving force source for traveling and also includes an electric motor such as a motor / generator as another driving force source for traveling. The vehicle 1 is equipped with an
内燃機関2は、火花点火型の多気筒内燃機関として構成されており、その動力は入力軸6を介して動力分配機構8に伝達される。内燃機関2は、ハイブリッド車に搭載される周知のものと同じでよいため、詳細な説明は省略する。
The
第1モータ・ジェネレータ4と第2モータ・ジェネレータ5とは、同様の構成であり、電動機としての機能と発電機としての機能とが生じるように構成されている。第1モータ・ジェネレータ4は、ケース10に固定されたステータ11と、回転軸線Axを中心としてステータ11の内周を回転するロータ12とを有している。ロータ12には回転軸線Axと同軸上に設けられた第1中空軸13が一体回転可能に連結されている。また、第2モータ・ジェネレータ5も同様にケース10に固定されたステータ15と、回転軸線Axを中心としてステータ15の内周を回転するロータ16とを有している。ロータ16には回転軸線Axと同軸上に設けられた第2中空軸17が一体回転可能に連結されており、第2モータ・ジェネレータ5は出力軸としての第2中空軸17を介して動力を出力する。
The first motor / generator 4 and the second motor /
動力分配機構8は、3つの回転要素の間に差動作用を生じさせる遊星歯車機構として構成されており、外歯歯車であるサンギアS8と、そのサンギアS8に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアR8と、これらのギアS8、R8に噛み合うピニオンを自転かつ公転自在に保持するキャリアC8とを備えている。この形態では、入力軸6がキャリアC8に、ロータ12が第1中空軸13を介してサンギアS8にそれぞれ接続されている。
The
第1中空軸13には第1レゾルバ20が設けられている。第1レゾルバ20はケース10に固定された第1レゾルバステータ21と、第1中空軸13に取り付けられた第1レゾルバロータ22とを有している。第1レゾルバロータ22は、第1レゾルバステータ22の内側を第1中空軸13の回転、つまり、ロータ12の回転に伴って一体的に回転する。第1レゾルバステータ22は車両1の運転状態を適正に制御するためのコンピュータとして構成された電子制御装置25に接続されている。第1レゾルバステータ21は第1レゾルバロータ22の回転位置、即ち、第1レゾルバロータ22と一体的に回転する第1中空軸13の回転位置を検出し、その検出結果を電子制御装置25に出力する。
A first resolver 20 is provided on the first
減速機構9は、動力分配機構8と同様に3つの回転要素の間に差動作用を生じさせる周知の遊星歯車機構として構成されている。即ち、外歯歯車であるサンギアS9と、そのサンギアS9に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアR9と、これらのギアS9、R9に噛み合うピニオンを自転かつ公転自在に保持するキャリアC9とを備えている。この形態では、第2モータ・ジェネレータ5のロータ16が第2中空軸17を介してサンギアS9に接続され、キャリアC9がケース10に固定されている。
Similar to the
リングギアR8及びリングギアR9は回転軸線Axを中心とする円筒形状のコネクティングドラム30の内側に形成されている。コネクティングドラム30は回転軸線Axを中心として回転可能に保持されている。更に、コネクティングドラム30の外周にはカウンタギア31が設けられている。このカウンタギア31から動力伝達機構35を経由して動力が駆動輪36に伝達される。
The ring gear R8 and the ring gear R9 are formed inside a cylindrical connecting
動力伝達機構35は、カウンタギア31と噛み合うカウンタ駆動ギア40と、回転軸線Axと平行に設けられた伝達軸としてのカウンタ軸41と、ギア42と、駆動ギア43とを有している。カウンタ駆動ギア40とギア42とはカウンタ軸41を介して連結されており、これらのギア40、42はカウンタ軸41を中心として回転する。ギア40は駆動ギア43と噛み合い、動力を駆動輪36に伝達する。
The
また、カウンタ軸41には位置検出手段としての第2レゾルバ45が設けられている。第2レゾルバ45は第1レゾルバ20と同じ構成である。具体的には、第2レゾルバ45は、ケース10に固定された第2レゾルバステータ46と、カウンタ軸41に取り付けられた回転要素としての第2レゾルバロータ47とを有しており、第2レゾルバロータ47が第2レゾルバステータ46の内側をカウンタ軸41の回転に伴って一体的に回転する。第2レゾルバステータ46は電子制御装置25に接続されており、第2レゾルバロータ47の回転位置、即ち、第2レゾルバロータ47と一体的に回転するカウンタ軸41の回転位置を検出し、その検出結果を電子制御装置25に出力する。
The
電子制御装置25は、第2レゾルバステータ46から出力された検出結果に基づいて第2モータ・ジェネレータ5のロータ16の回転位置を算出する。カウンタ軸41と第2中空軸17との間の回転速度比は予め決まっているので、この回転速度比に基づいてカウンタ軸41の回転位置から第2中空軸17の回転位置が算出される。各ロータ12、16は、各中空軸13、17と一体的に回転するので、各中空軸13、17の回転位置を検出することにより各ロータ12、16の回転位置、即ち、各モータ・ジェネレータ4、5の回転位置を検出することができる。電子制御装置25は、これら検出及び算出された各ロータ12、16の回転位置に基づいて各モータ・ジェネレータ4、5の回転角度、回転速度、停止位置等の回転状態も算出する。電子制御装置25が第2モータ・ジェネレータ5のロータ16の回転位置を算出することにより本発明の算出手段として機能する。
The
この形態によれば、第2モータ・ジェネレータ5の第2中空軸17から駆動輪36までの動力伝達経路に設けられたカウンタ軸41に第2レゾルバ45が設けられ、第2レゾルバ45の検出結果に基づいて第2モータ・ジェネレータ5の回転位置が算出される。このため、第2レゾルバ45を回転軸線Axと同軸上に設けなくて良いので、駆動装置全体の全長を短くすることができる。また、カウンタ軸41を活用できるので、第2レゾルバ45を設けるための専用の別軸を設ける必要がない。このため、駆動装置全体が大型化することを防止することができる。
According to this embodiment, the
但し、本発明は上述の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。上述の形態では、カウンタ軸45に第2モータ・ジェネレータ5の回転位置を検出する第2レゾルバ45を設けているが、第2レゾルバ45を設ける軸はカウンタ軸45に限定されるものではない。モータ・ジェネレータの出力軸から駆動輪までの動力伝達経路内に設けられた軸であって、出力軸と別の軸であれば、レゾルバをいずれの軸に設けてもよい。また、出力軸と伝達軸との回転速度比が1:1であってもよい。この場合、伝達軸の回転位置と出力軸の回転位置とは一致するため、電子制御装置による算出時間及び電子制御装置のメモリを節約することができる。また、位置検出手段はレゾルバに限定されるものではなく、例えば、発光部及び受光部を有するロータリーエンコーダ(光センサ)を使用してもよい。
However, this invention is not limited to the above-mentioned form, It can implement with a various form within the range of the summary of this invention. In the above-described embodiment, the
1 車両
2 内燃機関
5 第2モータ・ジェネレータ(電動機)
17 第2中空軸(出力軸)
25 電子制御装置(算出手段)
36 駆動輪
41 カウンタ軸(伝達軸)
45 第2レゾルバ(位置検出手段)
47 第2レゾルバロータ(回転要素)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
17 Second hollow shaft (output shaft)
25 Electronic control unit (calculation means)
36
45 Second resolver (position detection means)
47 Second resolver rotor (rotating element)
Claims (4)
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---|---|---|---|---|
CN108312833A (en) * | 2017-10-24 | 2018-07-24 | 广西玉柴机器股份有限公司 | Three sleeve shaft-type dual brake double electric machine double row planetary gears, two gear hybrid power assembly |
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- 2008-11-04 JP JP2008283224A patent/JP2010114955A/en active Pending
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