JP2020063010A - Driving device of vehicle - Google Patents

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Abstract

To provide a driving device of a vehicle that can suppress increase in weight due to insulation materials for insulating an electricity supply system while driving motors with comparatively high voltages.SOLUTION: A driving device (10) of a vehicle, which drives wheels using motors, comprises: motors (20 and 21) for rear wheels, arranged between rear wheels (2a), which drive the rear wheels; a battery (18) accumulating electric energy for driving the motors for rear wheels; capacitors (22 and 23) accumulating electric energy for driving the motors for rear wheels; and wire harnesses (22a and 23a) that supply electricity from the capacitors to the motors for rear wheels. The motors for rear wheels are supplied with electricity from the battery and the capacitors connected in series, and the capacitors are arranged between the left and right rear wheels of the vehicle.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両駆動装置に関し、特に、内燃機関及びモータを使用して車輪を駆動する車両駆動装置に関する。   The present invention relates to a vehicle drive device, and more particularly to a vehicle drive device that drives wheels using an internal combustion engine and a motor.

近年、世界各国において車両の排出ガス規制が強化され、車両の燃費、走行距離当たりの二酸化炭素排出量等に対する要求が厳しくなっている。また、内燃機関で走行する車両の市街地への進入を規制している都市も存在する。これらの要求を満足するため、内燃機関及びモータを備えたハイブリッド駆動の車両や、モータのみによって駆動される電気自動車が開発され、広く普及している。   In recent years, regulations on vehicle exhaust gas have been tightened in various countries around the world, and demands for vehicle fuel efficiency, carbon dioxide emission per mileage, etc. have become strict. In addition, there are some cities that regulate the entry of vehicles running on internal combustion engines into urban areas. In order to satisfy these requirements, hybrid drive vehicles equipped with an internal combustion engine and a motor, and electric vehicles driven only by the motor have been developed and widely spread.

一方、特開2016−107734号公報(特許文献1)には、車両用電源制御装置が記載されている。この電源制御装置は、ギヤ駆動式スタータと、ISG(インテグレーテッド・スタータ・ジェネレータ)と、キャパシタと、DC−DCコンバータと、鉛蓄電池と、を備えている。この電源制御装置においては、キャパシタと鉛蓄電池は、DC−DCコンバータを介して並列に接続されている。また、ISGによって生成された電力は、一旦、キャパシタに充電された後、DC−DCコンバータによって降圧されて鉛蓄電池に充電される。鉛蓄電池に蓄積された電力は、ギヤ駆動式スタータ等の電装品の駆動に利用される。   On the other hand, Japanese Patent Laying-Open No. 2016-107734 (Patent Document 1) describes a vehicle power supply control device. This power supply control device includes a gear drive starter, an ISG (Integrated Starter Generator), a capacitor, a DC-DC converter, and a lead storage battery. In this power supply control device, the capacitor and the lead storage battery are connected in parallel via a DC-DC converter. Further, the electric power generated by the ISG is once charged in the capacitor and then stepped down by the DC-DC converter to be charged in the lead storage battery. The electric power stored in the lead storage battery is used to drive electric components such as a gear-driven starter.

特開2016−107734号公報JP, 2016-107734, A

モータによる車両の駆動は、走行中に二酸化炭素を排出しないため、年々強化される排出ガス規制をクリアするためには有利であるが、バッテリに蓄積可能な電気エネルギーに限界があり、十分に長い航続距離を確保することが困難である。このため、車両用の駆動装置として、モータと共に内燃機関を搭載したハイブリッド駆動装置が広く普及している。また、このようなハイブリッド駆動装置においても、走行中の二酸化炭素排出量を低減するためには、主としてモータによる駆動力を利用する必要がある。   Driving a vehicle with a motor does not emit carbon dioxide while driving, so it is advantageous for clearing emission regulations that are tightened year by year, but there is a limit to the amount of electrical energy that can be stored in the battery, and it is long enough. It is difficult to secure cruising range. For this reason, as a vehicle drive device, a hybrid drive device in which an internal combustion engine is mounted together with a motor is widely used. Further, also in such a hybrid drive device, in order to reduce the carbon dioxide emission amount during traveling, it is necessary to mainly use the driving force of the motor.

このように、モータの駆動力を主体とする車両駆動装置では、十分な走行性能を確保するために、モータにより十分な駆動力を得る必要がある。モータにより十分な駆動力を得るためには、高電圧でモータを作動させる必要がある。即ち、低電圧でモータを駆動した場合には駆動に要する電流が過大なものとなり、送電系統のインピーダンスを極めて小さくすることが要求される。しかしながら、モータを高電圧で作動させる場合には、モータに高電圧を供給する電気系統を電気的に十分に絶縁する必要があり、この絶縁材が車両の全体的な重量を増加させ、車両の燃費を悪化させるという問題がある。   As described above, in the vehicle drive device mainly composed of the driving force of the motor, it is necessary to obtain sufficient driving force by the motor in order to secure sufficient traveling performance. In order to obtain a sufficient driving force from the motor, it is necessary to operate the motor at a high voltage. That is, when the motor is driven at a low voltage, the current required for driving becomes excessive and it is required to make the impedance of the power transmission system extremely small. However, when operating a motor at a high voltage, it is necessary to electrically insulate the electrical system that supplies the motor with a high voltage, and this insulating material increases the overall weight of the vehicle and There is a problem of deteriorating fuel efficiency.

従って、本発明は、モータを比較的高電圧で駆動しながら、電力供給系統を絶縁する絶縁材による重量の増加を抑制することができる車両駆動装置を提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle drive device capable of suppressing an increase in weight due to an insulating material that insulates a power supply system while driving a motor at a relatively high voltage.

上述した課題を解決するために、本発明は、モータを使用して車輪を駆動する車両の駆動装置であって、車両の後輪の間に配置され、後輪を駆動する後輪用モータと、この後輪用モータを駆動するための電気エネルギーを蓄積したバッテリと、後輪用モータを駆動するための電気エネルギーを蓄積したキャパシタと、キャパシタからの電力を後輪用モータに供給するワイヤハーネスと、を有し、後輪用モータには、直列に接続されたバッテリ及びキャパシタから電力が供給され、キャパシタは、車両の左右の後輪の間に配置されていることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, the present invention is a vehicle drive device that drives a wheel using a motor, and a rear wheel motor that is disposed between the rear wheels of the vehicle and drives the rear wheel. , A battery storing electric energy for driving the rear wheel motor, a capacitor storing electric energy for driving the rear wheel motor, and a wire harness for supplying electric power from the capacitor to the rear wheel motor The electric power is supplied to the rear wheel motor from a battery and a capacitor connected in series, and the capacitor is arranged between the left and right rear wheels of the vehicle.

このように構成された本発明においては、車両の後輪の間に配置された後輪用モータが後輪を駆動する。バッテリ及びキャパシタは後輪用モータを駆動するための電気エネルギーを蓄積しており、直列に接続されたバッテリ及びキャパシタから後輪用モータに電力が供給される。キャパシタは車両の左右の後輪の間に配置されており、キャパシタからの電力は、ワイヤハーネスによって後輪用モータに供給される。   In the present invention thus configured, the rear wheel motor arranged between the rear wheels of the vehicle drives the rear wheels. The battery and the capacitor store electric energy for driving the rear wheel motor, and electric power is supplied to the rear wheel motor from the battery and the capacitor connected in series. The capacitor is arranged between the left and right rear wheels of the vehicle, and the electric power from the capacitor is supplied to the rear wheel motor by the wire harness.

このように構成された本発明によれば、直列に接続されたバッテリ及びキャパシタから後輪用モータに電力が供給されるので、バッテリ単体で駆動する場合よりも高電圧で後輪用モータを駆動することができ、駆動電流を低く抑えることができる。また、キャパシタからの電力を後輪用モータに供給するワイヤハーネスには比較的高い電圧が印加されるので、絶縁耐圧を高くしておく必要がある。しかしながら、後輪用モータへの電力の供給は、車両の左右の後輪の間に配置されたキャパシタから行われるため、電力を供給するためのワイヤハーネスを短くすることができる。これにより、ワイヤハーネスの絶縁耐圧を高くしたとしても、重量の増分は少なくなり、絶縁材による重量の増加を抑制することができる。   According to the present invention thus configured, electric power is supplied to the rear wheel motor from the battery and the capacitor connected in series, so that the rear wheel motor is driven at a higher voltage than in the case where only the battery is driven. Therefore, the drive current can be suppressed low. Further, since a relatively high voltage is applied to the wire harness that supplies the electric power from the capacitor to the rear wheel motor, it is necessary to increase the withstand voltage. However, since the electric power is supplied to the rear wheel motor from the capacitor arranged between the left and right rear wheels of the vehicle, the wire harness for supplying the electric power can be shortened. As a result, even if the withstand voltage of the wire harness is increased, the increase in weight is reduced and the increase in weight due to the insulating material can be suppressed.

本発明において、好ましくは、キャパシタは、車両の側方から見て、少なくとも一部が後輪と重なる位置に配置されている。
このように構成された本発明によれば、キャパシタが、車両の側方から見て、少なくとも一部が後輪と重なる位置に配置されているので、後輪用モータに電力を供給するワイヤハーネスを更に短くすることができ、絶縁材による重量の増加を更に抑制することができる。
In the present invention, preferably, the capacitor is arranged at a position where at least a part thereof overlaps with the rear wheel when viewed from the side of the vehicle.
According to the present invention thus configured, since the capacitor is arranged at a position where at least a part of the capacitor overlaps with the rear wheel when viewed from the side of the vehicle, the wire harness for supplying electric power to the rear wheel motor. Can be further shortened, and an increase in weight due to the insulating material can be further suppressed.

本発明において、好ましくは、後輪用モータは、車両の左右の後輪に夫々設けられたインホイールモータである。
このように構成された本発明によれば、後輪用モータがインホイールモータであるので、後輪用モータの駆動力を後輪に伝達する動力伝達機構を必要とせず、後輪が直接駆動されるので、車両を軽量化することができる。
In the present invention, the rear wheel motor is preferably an in-wheel motor provided on each of the left and right rear wheels of the vehicle.
According to the present invention thus configured, since the rear wheel motor is an in-wheel motor, the rear wheel is directly driven without the need for a power transmission mechanism for transmitting the driving force of the rear wheel motor to the rear wheel. Therefore, the weight of the vehicle can be reduced.

本発明において、好ましくは、さらに、左右の後輪の間に配置され、左右の後輪に動力を伝達するリヤディファレンシャルギヤを有し、キャパシタは、リヤディファレンシャルギヤと後輪との間に配置されている。   In the present invention, preferably, further, there is a rear differential gear arranged between the left and right rear wheels and transmitting power to the left and right rear wheels, and the capacitor is arranged between the rear differential gear and the rear wheels. ing.

このように構成された本発明によれば、左右の後輪がリヤディファレンシャルギヤを介して駆動される車両においても、キャパシタを後輪の近傍に配置することができ、後輪用モータに電力を供給するワイヤハーネスを短縮することができる。これにより、ワイヤハーネスの絶縁材による重量の増加を抑制することができる。   According to the present invention thus configured, even in a vehicle in which the left and right rear wheels are driven via the rear differential gear, the capacitor can be arranged in the vicinity of the rear wheels, and the electric power is supplied to the rear wheel motor. The wire harness to be supplied can be shortened. This can suppress an increase in weight of the wire harness due to the insulating material.

本発明において、好ましくは、さらに、左右の後輪の間であって、リヤディファレンシャルギヤの前側に配置され、入力された駆動力をリヤディファレンシャルギヤに伝達するカップリングを有し、キャパシタは、カップリングと後輪との間に配置されている。   In the present invention, preferably, the capacitor is further provided between the left and right rear wheels and on the front side of the rear differential gear, and has a coupling for transmitting the input driving force to the rear differential gear, and the capacitor is a cup. It is arranged between the ring and the rear wheel.

このように構成された本発明によれば、左右の後輪がカップリングを介して駆動される車両においても、キャパシタを後輪の近傍に配置することができ、後輪用モータに電力を供給するワイヤハーネスを短縮することができる。これにより、ワイヤハーネスの絶縁材による重量の増加を抑制することができる。   According to the present invention having such a configuration, even in a vehicle in which the left and right rear wheels are driven through the coupling, the capacitor can be arranged in the vicinity of the rear wheels, and power is supplied to the rear wheel motor. The wire harness to be used can be shortened. This can suppress an increase in weight of the wire harness due to the insulating material.

本発明において、好ましくは、バッテリは、車両の前後方向に延びるように、車両の下部に設けられたトンネル部の中、又は車両の後部に配置されている。
このように構成された本発明によれば、バッテリがトンネル部の中又は車両の後部に配置されているので、バッテリを収容するスペースを十分に確保することができる。また、このようにバッテリを配置することにより、バッテリとキャパシタを直列に接続する配線は比較的長くなる場合があるが、上記配線は比較的低電圧であるため、絶縁材による重量の増加を抑制することができる。
In the present invention, preferably, the battery is arranged in the tunnel portion provided in the lower portion of the vehicle or in the rear portion of the vehicle so as to extend in the front-rear direction of the vehicle.
According to the present invention thus configured, since the battery is arranged in the tunnel portion or in the rear portion of the vehicle, a sufficient space for accommodating the battery can be secured. Also, by arranging the battery in this way, the wiring that connects the battery and the capacitor in series may be relatively long, but since the wiring has a relatively low voltage, the increase in weight due to the insulating material is suppressed. can do.

本発明において、好ましくは、キャパシタの最大の端子間電圧は、バッテリの端子間電圧よりも高く構成されている。
このように構成された本発明によれば、キャパシタの最大の端子間電圧が、バッテリの端子間電圧よりも高く構成されているので、キャパシタを直列に接続することにより、バッテリの端子間電圧を大きく嵩上げすることができる。この結果、比較的低電圧のバッテリを使用しながら、高い電圧で後輪用モータを駆動することができる。
In the present invention, the maximum terminal voltage of the capacitor is preferably higher than the terminal voltage of the battery.
According to the present invention thus configured, the maximum inter-terminal voltage of the capacitor is configured to be higher than the inter-terminal voltage of the battery. Therefore, by connecting the capacitors in series, the inter-terminal voltage of the battery is reduced. It can be greatly raised. As a result, the rear wheel motor can be driven at a high voltage while using the battery of a relatively low voltage.

本発明の車両駆動装置によれば、モータを比較的高電圧で駆動しながら、電力供給系統を絶縁する絶縁材による重量の増加を抑制することができる。   According to the vehicle drive device of the present invention, it is possible to suppress an increase in weight due to the insulating material that insulates the power supply system while driving the motor at a relatively high voltage.

本発明の第1実施形態による車両駆動装置を搭載した車両のレイアウト図である。1 is a layout diagram of a vehicle equipped with a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による車両駆動装置の電源構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a power supply configuration of a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による車両駆動装置において、キャパシタに電力が回生された場合における電圧の変化の一例を模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of a change in voltage when electric power is regenerated in the capacitor in the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による車両駆動装置において使用されている各モータの出力と車速の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the output of each motor and the vehicle speed used in the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による車両駆動装置において使用されている副駆動モータの構造を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view schematically showing the structure of an auxiliary drive motor used in the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による車両駆動装置を適用した車両における後輪の懸架構造を取り出して示した斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a suspension structure of rear wheels in a vehicle to which a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention is applied. 本発明の第1実施形態による車両駆動装置を適用した車両の後輪の部分を側方から見た透視図である。FIG. 3 is a perspective view of a rear wheel portion of a vehicle to which the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention is applied, as viewed from the side. 本発明の第2実施形態による車両駆動装置を搭載した車両のレイアウト図である。FIG. 8 is a layout diagram of a vehicle equipped with a vehicle drive device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態による車両駆動装置を適用した車両における後輪の懸架構造を取り出して示した斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a suspension structure of rear wheels in a vehicle to which a vehicle drive device according to a second embodiment of the present invention is applied. 本発明の第2実施形態による車両駆動装置を適用した車両の後輪の部分を側方から見た透視図である。FIG. 11 is a perspective view of a rear wheel portion of a vehicle to which the vehicle drive device according to the second embodiment of the present invention is applied, as seen from the side.

次に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図1は、本発明の第1実施形態による車両駆動装置を搭載した車両のレイアウト図である。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a layout diagram of a vehicle equipped with a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention.

図1に示すように、本発明の第1実施形態による車両駆動装置を搭載した車両1は、運転席よりも前方の、車両の前部に内燃機関であるエンジン12が搭載され、主駆動輪である左右1対の前輪2bを駆動する所謂FF(Front engine, Front drive)車である。また、後述するように、前輪2bは主駆動モータ16によっても駆動され、副駆動輪である左右1対の後輪2aは、副駆動モータによって駆動される。   As shown in FIG. 1, a vehicle 1 equipped with a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention has an engine 12, which is an internal combustion engine, mounted in front of the driver's seat and is a main drive wheel. It is a so-called FF (Front engine, Front drive) vehicle that drives a pair of left and right front wheels 2b. Further, as will be described later, the front wheels 2b are also driven by the main drive motor 16, and the pair of left and right rear wheels 2a which are the sub drive wheels are driven by the sub drive motor.

車両1に搭載された本発明の第1実施形態による車両駆動装置10は、前輪2bを駆動するエンジン12と、変速機であるトランスミッション14と、前輪2bを駆動する主駆動モータ16と、バッテリ18と、制御器である制御装置24と、を有する。さらに、車両駆動装置10は、右側の後輪2aを駆動するインホイールモータである副駆動モータ20と、その近傍に配置されたキャパシタ22と、左側の後輪2aを駆動するインホイールモータである副駆動モータ21と、その近傍に配置されたキャパシタ23と、を有する。   A vehicle drive device 10 according to the first embodiment of the present invention mounted on a vehicle 1 includes an engine 12 that drives front wheels 2b, a transmission 14 that is a transmission, a main drive motor 16 that drives the front wheels 2b, and a battery 18. And a control device 24 which is a controller. Further, the vehicle drive device 10 is an auxiliary drive motor 20 that is an in-wheel motor that drives the right rear wheel 2a, a capacitor 22 that is arranged in the vicinity thereof, and an in-wheel motor that drives the left rear wheel 2a. It has a sub drive motor 21 and a capacitor 23 arranged in the vicinity thereof.

エンジン12は、車両1の主駆動輪である前輪2bに対する駆動力を発生するための内燃機関である。本実施形態においては、エンジン12として直列4気筒エンジンが採用されており、車両1の前部に配置されたエンジン12がトランスミッション14及びディファレンシャルギヤ(図示せず)を介して前輪2bを駆動するようになっている。また、本実施形態において、エンジン12は、直列に並ぶ4つの気筒が車両1の左右方向に配列される所謂「横置き」にされている。また、エンジン12の排気は、排気管(図示せず)を通って車両1の後端から排出されるが、この排気管は、車両の下部中央に、前後方向に延びるように形成されたトンネル部15の中に通されている。   The engine 12 is an internal combustion engine for generating driving force for the front wheels 2b that are the main driving wheels of the vehicle 1. In this embodiment, an in-line four-cylinder engine is adopted as the engine 12, and the engine 12 arranged in the front part of the vehicle 1 drives the front wheels 2b via the transmission 14 and a differential gear (not shown). It has become. Further, in the present embodiment, the engine 12 is in a so-called “horizontal installation” in which four cylinders arranged in series are arranged in the left-right direction of the vehicle 1. Exhaust gas of the engine 12 is discharged from the rear end of the vehicle 1 through an exhaust pipe (not shown). This exhaust pipe is formed in the center of the lower part of the vehicle so as to extend in the front-rear direction. It is threaded through section 15.

トランスミッション14は、エンジン12の出力軸の回転数を変換して出力する多段変速機であり、トランスミッション14の出力はディファレンシャルギヤ(図示せず)を介して前輪2b各輪に伝達される。   The transmission 14 is a multi-stage transmission that converts the rotational speed of the output shaft of the engine 12 and outputs the converted rotational speed. The output of the transmission 14 is transmitted to each of the front wheels 2b via a differential gear (not shown).

主駆動モータ16は、主駆動輪に対する駆動力を発生するための電動機であって、車両1の車体上に設けられ、エンジン12の側方に、エンジン12に隣接して配置されており、車体側モータとして機能する。また、車両1の前部にはインバータ16aが配置されており、このインバータ16aにより、バッテリ18の直流電圧が交流電圧に変換されて主駆動モータ16に供給される。さらに、図1に示すように、主駆動モータ16はエンジン12と直列に接続されており、主駆動モータ16が発生した駆動力もトランスミッション14を介して前輪2bに伝達される。また、本実施形態においては、主駆動モータ16として、48Vで駆動される25kWの永久磁石電動機(永久磁石同期電動機)が採用されている。   The main drive motor 16 is an electric motor for generating a driving force for the main drive wheels, is provided on the vehicle body of the vehicle 1, and is arranged laterally of the engine 12 adjacent to the engine 12. Functions as a side motor. An inverter 16a is arranged in the front part of the vehicle 1, and the inverter 16a converts the DC voltage of the battery 18 into an AC voltage and supplies the AC voltage to the main drive motor 16. Further, as shown in FIG. 1, the main drive motor 16 is connected in series with the engine 12, and the driving force generated by the main drive motor 16 is also transmitted to the front wheels 2 b via the transmission 14. Further, in the present embodiment, as the main drive motor 16, a 25 kW permanent magnet electric motor (permanent magnet synchronous electric motor) driven by 48 V is adopted.

バッテリ18は、主として主駆動モータ16を作動させる電気エネルギーを蓄積するための蓄電器である。さらに、本実施形態においては、バッテリ18として、48V、3.5kWhのリチウムイオンバッテリ(LIB)が使用されている。また、図1に示すように、本実施形態において、バッテリ18は車両下部に設けられたトンネル部15の中に配置されている。或いは、変形例として、図1に想像線で示すように、車両1の後部にバッテリ18を配置することもできる。   The battery 18 is a power storage device mainly for storing electric energy for operating the main drive motor 16. Further, in the present embodiment, as the battery 18, a 48V, 3.5 kWh lithium ion battery (LIB) is used. Further, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, the battery 18 is arranged in the tunnel portion 15 provided in the lower portion of the vehicle. Alternatively, as a modified example, the battery 18 may be arranged in the rear portion of the vehicle 1 as shown by an imaginary line in FIG.

次に、副駆動モータ20、21は、副駆動輪である後輪2aに対する駆動力を発生するように、後輪2aに夫々設けられている。また、副駆動モータ20、21はインホイールモータであり、後輪2a各輪のホイール内に夫々収容されている。従って、副駆動モータ20、21は、車両1の左右の後輪2aの間に配置されると共に、車両1の所謂「バネ下」に設けられている。また、図1に示すように、右側の副駆動モータ20には、キャパシタ(CAP)22からの電流が、インバータ20aにより交流に変換されて夫々供給される。同様に、左側の副駆動モータ21には、キャパシタ23からの電流が、インバータ21aにより交流に変換されて夫々供給される。さらに、本実施形態においては、各副駆動モータ20、21には減速機構である減速機が設けられておらず、副駆動モータの駆動力は後輪2aに直接伝えられ、車輪が直接駆動される。また、本実施形態においては、副駆動モータ20、21として、17kWの誘導電動機が夫々採用されている。   Next, the auxiliary drive motors 20 and 21 are respectively provided on the rear wheels 2a so as to generate a driving force for the rear wheels 2a which are the auxiliary drive wheels. The auxiliary drive motors 20 and 21 are in-wheel motors, and are housed in the respective wheels of the rear wheel 2a. Therefore, the auxiliary drive motors 20 and 21 are arranged between the left and right rear wheels 2a of the vehicle 1 and are provided in the so-called "under spring" of the vehicle 1. Further, as shown in FIG. 1, the current from the capacitor (CAP) 22 is converted into an alternating current by the inverter 20a and supplied to the right side sub-driving motor 20, respectively. Similarly, the current from the capacitor 23 is converted into alternating current by the inverter 21a and supplied to the left sub-driving motor 21 respectively. Further, in the present embodiment, the sub drive motors 20 and 21 are not provided with a speed reducer, which is a speed reduction mechanism, and the driving force of the sub drive motors is directly transmitted to the rear wheels 2a to directly drive the wheels. It In addition, in the present embodiment, an induction motor of 17 kW is adopted as each of the auxiliary drive motors 20 and 21.

右側のキャパシタ22は副駆動モータ20によって回生された電力を蓄積し、左側のキャパシタ23は副駆動モータ21によって回生された電力を蓄積するように設けられている。図1に示すように、キャパシタ22は、車両1の右側の後輪2aに設けられた副駆動モータ20の近傍に配置され、キャパシタ23は、左側の後輪2aに設けられた副駆動モータ21の近傍に配置されている。また、キャパシタ22からの電力は、車両1の右側の後輪2aに設けられた副駆動モータ20にワイヤハーネス22aを介して夫々供給され、キャパシタ23からの電力は、左側の後輪2aに設けられた副駆動モータ21にワイヤハーネス23aを介して夫々供給される。   The capacitor 22 on the right side is provided so as to store the electric power regenerated by the sub drive motor 20, and the capacitor 23 on the left side is provided so as to store the electric power regenerated by the sub drive motor 21. As shown in FIG. 1, the capacitor 22 is arranged in the vicinity of the auxiliary drive motor 20 provided on the right rear wheel 2a of the vehicle 1, and the capacitor 23 is provided on the left rear wheel 2a of the vehicle 1. It is located near. Electric power from the capacitor 22 is supplied to the auxiliary drive motor 20 provided on the right rear wheel 2a of the vehicle 1 via the wire harness 22a, and electric power from the capacitor 23 is provided on the left rear wheel 2a. The auxiliary drive motor 21 is supplied to each of the auxiliary drive motors 21 via a wire harness 23a.

さらに、各キャパシタ22、23は、バッテリ18よりも高い電圧で電荷を蓄積するように構成されると共に、副駆動輪である左右の後輪2aの間の領域内に配置される。即ち、キャパシタ22、23は、車両の側方から見て、少なくとも一部が後輪2aと重なる位置に配置されている。主としてキャパシタに蓄積された電力により駆動される副駆動モータ20、21は、バッテリ18の端子間電圧よりも高い電圧で駆動される。   Further, each of the capacitors 22 and 23 is configured to store electric charges at a voltage higher than that of the battery 18, and is arranged in a region between the left and right rear wheels 2a which are auxiliary driving wheels. That is, the capacitors 22 and 23 are arranged at a position where at least a part of the capacitors 22 and 23 overlaps with the rear wheel 2a when viewed from the side of the vehicle. The sub-driving motors 20 and 21 driven mainly by the electric power stored in the capacitor are driven at a voltage higher than the terminal voltage of the battery 18.

図1に示すように、制御装置24は、エンジン12、主駆動モータ16及び副駆動モータ20、21を制御して、電動機走行モード及び内燃機関走行モードを実行するように構成されている。具体的には、制御装置24は、マイクロプロセッサ、メモリ、インタフェイス回路、及びこれらを作動させるプログラム(以上、図示せず)等によって構成することができる。   As shown in FIG. 1, the control device 24 is configured to control the engine 12, the main drive motor 16, and the auxiliary drive motors 20 and 21 to execute the electric motor traveling mode and the internal combustion engine traveling mode. Specifically, the control device 24 can be configured by a microprocessor, a memory, an interface circuit, a program for operating these (above, not shown), and the like.

次に、図2乃至図5を参照して、本発明の第1実施形態による車両駆動装置10の電源構成、及びモータによる車両1の駆動を説明する。
図2は、本発明の第1実施形態による車両駆動装置10の電源構成を示すブロック図である。図3は、本実施形態の車両駆動装置10において、キャパシタに電力が回生された場合における電圧の変化の一例を模式的に示す図である。図4は、本実施形態の車両駆動装置10において使用されている各モータの出力と車速の関係を示す図である。
Next, with reference to FIG. 2 to FIG. 5, the power supply configuration of the vehicle drive device 10 according to the first embodiment of the present invention and the drive of the vehicle 1 by the motor will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the power supply configuration of the vehicle drive device 10 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a change in voltage when electric power is regenerated in the capacitor in the vehicle drive device 10 of the present embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output of each motor used in the vehicle drive device 10 of the present embodiment and the vehicle speed.

図2に示すように、車両駆動装置10に備えられているバッテリ18とキャパシタ22、バッテリ18とキャパシタ23は、夫々直列に接続されている。主駆動モータ16にはバッテリ18の電力が供給される。また、副駆動モータ20には直列に接続されたバッテリ18とキャパシタ22から電力が供給され、副駆動モータ21には直列に接続されたバッテリ18とキャパシタ23から電力が供給される。即ち、主駆動モータ16はバッテリ18の基準出力電圧である約48Vで駆動され、副駆動モータ20、21はバッテリ18の電圧とキャパシタの端子間電圧を合算した電圧で、48Vよりも高い最大120Vの電圧で駆動される。このように、キャパシタ22、23の最大の端子間電圧はバッテリ18の端子間電圧よりも高く設定されている。   As shown in FIG. 2, the battery 18 and the capacitor 22 and the battery 18 and the capacitor 23 provided in the vehicle drive device 10 are connected in series, respectively. The electric power of the battery 18 is supplied to the main drive motor 16. Further, the auxiliary drive motor 20 is supplied with electric power from the battery 18 and the capacitor 22 connected in series, and the auxiliary drive motor 21 is supplied with electric power from the battery 18 and the capacitor 23 connected in series. That is, the main drive motor 16 is driven by the reference output voltage of the battery 18, which is about 48V, and the sub drive motors 20 and 21 are the sum of the voltage of the battery 18 and the voltage between the terminals of the capacitors, which is a maximum of 120V higher than 48V. It is driven by the voltage of. Thus, the maximum terminal voltage of the capacitors 22 and 23 is set higher than the terminal voltage of the battery 18.

このように接続されることにより、後輪用モータである副駆動モータ20、21は、バッテリ及びキャパシタに蓄積された電気エネルギーにより駆動される。なお、キャパシタ22には副駆動モータ20に供給する電気エネルギーが蓄積され、副駆動モータ20は、常にキャパシタ22を介して供給された電力によって駆動される。同様に、キャパシタ23には副駆動モータ21に供給する電気エネルギーが蓄積され、副駆動モータ21は、常にキャパシタ23を介して供給された電力によって駆動される。   By connecting in this way, the auxiliary drive motors 20 and 21 which are rear wheel motors are driven by the electric energy stored in the battery and the capacitor. The capacitor 22 stores electric energy supplied to the sub drive motor 20, and the sub drive motor 20 is always driven by the electric power supplied via the capacitor 22. Similarly, electric energy supplied to the sub drive motor 21 is accumulated in the capacitor 23, and the sub drive motor 21 is always driven by the electric power supplied via the capacitor 23.

また、主駆動モータ16にはインバータ16aが取り付けられており、バッテリ18の出力を交流に変換した上で永久磁石電動機である主駆動モータ16が駆動される。一方、キャパシタ22の出力(バッテリ18とキャパシタ22を直列に接続した電圧)はインバータ20aに入力され、インバータ20aは、入力された直流電圧を交流に変換した上で、副駆動モータ20が要求する電力を出力し、副駆動モータ20が駆動される。同様に、キャパシタ23の出力はインバータ21aに入力され、インバータ21aは、入力された直流電圧を交流に変換した上で、副駆動モータ21が要求する電力を出力する。   Further, an inverter 16a is attached to the main drive motor 16, and the main drive motor 16 which is a permanent magnet electric motor is driven after converting the output of the battery 18 into an alternating current. On the other hand, the output of the capacitor 22 (the voltage obtained by connecting the battery 18 and the capacitor 22 in series) is input to the inverter 20a, and the inverter 20a converts the input DC voltage into AC and then requests the auxiliary drive motor 20. Electric power is output and the sub drive motor 20 is driven. Similarly, the output of the capacitor 23 is input to the inverter 21a, and the inverter 21a converts the input DC voltage into AC and outputs the electric power required by the auxiliary drive motor 21.

さらに、車両1の減速時等には、主駆動モータ16及び各副駆動モータ20、21は発電機として機能し、車両1の運動エネルギーを回生して電力を生成する。主駆動モータ16によって回生された電力はバッテリ18に蓄積され、各副駆動モータ20、21によって回生された電力は主としてキャパシタ22、23に夫々蓄積される。   Further, during deceleration of the vehicle 1 and the like, the main drive motor 16 and the sub-drive motors 20 and 21 function as a generator to regenerate the kinetic energy of the vehicle 1 to generate electric power. The electric power regenerated by the main drive motor 16 is stored in the battery 18, and the electric power regenerated by the sub drive motors 20 and 21 is mainly stored in the capacitors 22 and 23, respectively.

また、バッテリ18とキャパシタ22、23の間には電圧変換器である高圧DC/DCコンバータ26aが接続されており、この高圧DC/DCコンバータ26aはキャパシタ22又は23に蓄積された電荷が不足しているとき(キャパシタの端子間電圧が低下したとき)、バッテリ18の電圧を昇圧してキャパシタ22又は23に充電する。一方、副駆動モータ20又は21によるエネルギーの回生により、キャパシタ22又は23の端子間電圧が所定電圧以上に上昇した場合には、キャパシタに蓄積された電荷を降圧してバッテリ18に印加し、バッテリ18の充電を行う。即ち、副駆動モータ20、21によって回生された電力はキャパシタ22、23に夫々蓄積された後、蓄積された電荷の一部が、高圧DC/DCコンバータ26aを介してバッテリ18に充電される。   A high-voltage DC / DC converter 26a, which is a voltage converter, is connected between the battery 18 and the capacitors 22 and 23. The high-voltage DC / DC converter 26a lacks the charge accumulated in the capacitor 22 or 23. When (the voltage between the terminals of the capacitor has dropped), the voltage of the battery 18 is boosted and the capacitor 22 or 23 is charged. On the other hand, when the voltage between the terminals of the capacitor 22 or 23 rises above a predetermined voltage due to the regeneration of energy by the auxiliary drive motor 20 or 21, the charge accumulated in the capacitor is stepped down and applied to the battery 18, 18 is charged. That is, after the electric power regenerated by the auxiliary drive motors 20 and 21 is accumulated in the capacitors 22 and 23, respectively, a part of the accumulated electric charges is charged in the battery 18 via the high-voltage DC / DC converter 26a.

さらに、バッテリ18と車両1の12V電装品25の間には、低圧DC/DCコンバータ26bが接続されている。車両駆動装置10の制御装置24や、車両1の電装品25の多くは12Vの電圧で作動するので、バッテリ18に蓄積された電荷を低圧DC/DCコンバータ26bにより12Vに降圧して、これらの機器に供給する。   Further, a low-voltage DC / DC converter 26b is connected between the battery 18 and the 12V electric component 25 of the vehicle 1. Since the control device 24 of the vehicle drive device 10 and most of the electrical components 25 of the vehicle 1 operate at a voltage of 12V, the electric charge accumulated in the battery 18 is stepped down to 12V by the low-voltage DC / DC converter 26b, and these electric charges are reduced. Supply to equipment.

次に、図3を参照して、キャパシタに対する充電及び放電を説明する。なお、ここではキャパシタ22に対する充電・放電について説明するが、キャパシタ23についても全く同様に充放電が行われる。
図3に示すように、キャパシタ22の電圧は、バッテリ18によるベース電圧と、キャパシタ22自体の端子間電圧の合計となる。車両1の減速時等には、副駆動モータ20により電力の回生が行われ、回生された電力はキャパシタ22に充電される。キャパシタ22への充電が行われると比較的急激に端子間電圧が上昇する。充電によりキャパシタ22の電圧が所定電圧以上に上昇すると、高圧DC/DCコンバータ26aによりキャパシタ22の電圧が降圧され、バッテリ18への充電が行われる。図3に示すように、このキャパシタ22からバッテリ18への充電は、キャパシタ22への充電よりも比較的緩やかに行われ、キャパシタ22の電圧は適正電圧まで比較的緩やかに低下される。
Next, charging and discharging of the capacitor will be described with reference to FIG. Although the charging / discharging of the capacitor 22 will be described here, the charging / discharging of the capacitor 23 is performed in the same manner.
As shown in FIG. 3, the voltage of the capacitor 22 is the sum of the base voltage of the battery 18 and the terminal voltage of the capacitor 22 itself. When the vehicle 1 is decelerated or the like, the auxiliary drive motor 20 regenerates electric power, and the regenerated electric power is charged in the capacitor 22. When the capacitor 22 is charged, the terminal voltage rises relatively rapidly. When the voltage of the capacitor 22 rises above a predetermined voltage due to charging, the voltage of the capacitor 22 is stepped down by the high voltage DC / DC converter 26a, and the battery 18 is charged. As shown in FIG. 3, the charging of the battery 18 from the capacitor 22 is performed more gently than the charging of the capacitor 22, and the voltage of the capacitor 22 is reduced to an appropriate voltage relatively slowly.

即ち、副駆動モータ20により回生された電力は一時的にキャパシタ22に蓄積され、その後、バッテリ18へ緩やかに充電される。なお、回生が行われる期間によっては、副駆動モータ20による電力の回生と、キャパシタ22からバッテリ18への充電がオーバーラップして行われる場合もある。
一方、主駆動モータ16によって回生された電力は、バッテリ18に直接充電される。
That is, the electric power regenerated by the auxiliary drive motor 20 is temporarily stored in the capacitor 22, and then the battery 18 is gently charged. Depending on the period in which the regeneration is performed, the regeneration of the electric power by the auxiliary drive motor 20 and the charging of the battery 18 from the capacitor 22 may be performed in an overlapping manner.
On the other hand, the electric power regenerated by the main drive motor 16 directly charges the battery 18.

次に、図4を参照して、本発明の第1実施形態による車両駆動装置10における車速と各モータの出力の関係を説明する。図4は、本実施形態の車両駆動装置10において、車両1の速度と、各速度における各モータの出力の関係を示すグラフである。図4において、主駆動モータ16の出力を破線で示し、1つの副駆動モータの出力を一点鎖線で、2つの副駆動モータ20、21の出力の合計を二点鎖線で、全てのモータの出力の合計を実線で示している。なお、図4は、車両1の速度を横軸とし、各モータの出力を縦軸として示しているが、車両1の速度とモータの回転数には一定の関係が存在するので、横軸をモータ回転数とした場合でも、各モータの出力は図4と同様の曲線を描く。   Next, the relationship between the vehicle speed and the output of each motor in the vehicle drive device 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the speed of the vehicle 1 and the output of each motor at each speed in the vehicle drive device 10 of the present embodiment. In FIG. 4, the output of the main drive motor 16 is indicated by a broken line, the output of one auxiliary drive motor is indicated by a dashed line, the total output of the two auxiliary drive motors 20 and 21 is indicated by a dashed line, and the outputs of all motors are indicated. Is indicated by a solid line. Note that FIG. 4 shows the speed of the vehicle 1 on the horizontal axis and the output of each motor on the vertical axis, but since the speed of the vehicle 1 and the rotational speed of the motor have a fixed relationship, the horizontal axis is shown. Even when the number of motor revolutions is set, the output of each motor draws a curve similar to that in FIG.

本実施形態においては主駆動モータ16には永久磁石電動機が採用されているため、図4に破線で示すように、モータ回転数が低い低車速域で主駆動モータ16の出力が大きく、車速が速くなるにつれて出力可能なモータ出力が減少する。即ち、本実施形態において、主駆動モータ16は、約48Vで駆動され、1000rpm程度まで最大トルクである約200Nmのトルクを出力し、約1000rpm以上で回転数の増加と共にトルクが低下する。また、本実施形態において、主駆動モータ16は、最低速域において約20kW程度の連続出力が得られ、最大出力約25kWが得られるように構成されている。   In this embodiment, since a permanent magnet electric motor is adopted as the main drive motor 16, as shown by the broken line in FIG. 4, the output of the main drive motor 16 is large in the low vehicle speed range where the motor rotation speed is low, and the vehicle speed is high. The motor output that can be output decreases as the speed increases. That is, in the present embodiment, the main drive motor 16 is driven at about 48 V, outputs a maximum torque of about 200 Nm up to about 1000 rpm, and the torque decreases with an increase in the rotation speed at about 1000 rpm or more. Further, in the present embodiment, the main drive motor 16 is configured to obtain a continuous output of about 20 kW and a maximum output of about 25 kW in the lowest speed range.

これに対して、副駆動モータ20には誘導電動機が採用されているため、図4に一点鎖線及び二点鎖線で示すように、低車速域では副駆動モータ20、21の出力は極めて小さく、車速が速くなるにつれて出力が増大し、車速約130km/h付近で最大出力が得られた後、モータ出力は減少する。本実施形態において、副駆動モータ20、21は、約120Vで駆動され、車速約130km/h付近で1台当たり約17kW、2台合計で約34kWの出力が得られるように構成されている。即ち、本実施形態において、副駆動モータ20、21は、約600乃至800rpmでトルクカーブがピークをもち、最大トルク約200Nmが得られる。   On the other hand, since the induction motor is adopted as the auxiliary drive motor 20, the outputs of the auxiliary drive motors 20 and 21 are extremely small in the low vehicle speed range, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. The output increases as the vehicle speed increases, and after the maximum output is obtained near the vehicle speed of about 130 km / h, the motor output decreases. In the present embodiment, the auxiliary drive motors 20 and 21 are driven at about 120 V, and are configured to obtain an output of about 17 kW per vehicle and a total of about 34 kW at a vehicle speed of about 130 km / h. That is, in the present embodiment, the auxiliary drive motors 20 and 21 have a peak torque curve at about 600 to 800 rpm, and a maximum torque of about 200 Nm is obtained.

図4の実線には、これら主駆動モータ16及び2台の副駆動モータ20、21の出力の合計が示されている。このグラフから明らかなように、本実施形態においては、車速約130km/h付近で最大出力約53kWが得られており、この車速における、この最大出力でWLTP試験において要求される走行条件を満足することができる。なお、図4の実線では、低車速域においても2台の副駆動モータの出力値が合算されているが、実際には低車速域では各副駆動モータが駆動されることはない。即ち、発進時及び低車速域においては主駆動モータ16のみで車両が駆動され、高車速域で大出力が必要とされたとき(高車速域で車両1を加速させるとき等)のみ2台の副駆動モータが出力を発生する。このように、高回転領域で大きな出力を発生することができる誘導電動機(副駆動モータ20、21)を、高速域のみで使用することにより、車両重量の増加を低く抑えながら必要なとき(所定速度以上での加速時等)に十分な出力を得ることができる。   The solid line in FIG. 4 shows the total output of the main drive motor 16 and the two auxiliary drive motors 20 and 21. As is clear from this graph, in the present embodiment, the maximum output of about 53 kW is obtained near the vehicle speed of about 130 km / h, and at this vehicle speed, the maximum output satisfies the running condition required in the WLTP test. be able to. In addition, in the solid line of FIG. 4, the output values of the two auxiliary drive motors are summed up even in the low vehicle speed range, but in reality, the auxiliary drive motors are not driven in the low vehicle speed range. That is, only when the vehicle is driven only by the main drive motor 16 at the time of starting and in the low vehicle speed range and a large output is required in the high vehicle speed range (when accelerating the vehicle 1 in the high vehicle speed range, etc.). The secondary drive motor produces an output. In this way, by using the induction motor (sub drive motors 20 and 21) capable of generating a large output in the high rotation range only in the high speed range, the increase of the vehicle weight can be kept low when necessary (predetermined). Sufficient output can be obtained when accelerating at speed or higher).

次に、図5を参照して、本発明の第1実施形態の車両駆動装置10に採用されている副駆動モータの構成を説明する。図5は、副駆動モータ20の構造を模式的に示す断面図である。なお、ここでは副駆動モータ20の構造を説明するが、副駆動モータ21の構成も全く同様である。
図5に示すように、副駆動モータ20は、ステータ28と、このステータの周囲で回転するロータ30から構成されたアウターロータタイプの誘導電動機である。
Next, with reference to FIG. 5, the configuration of the auxiliary drive motor employed in the vehicle drive device 10 according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a sectional view schematically showing the structure of the auxiliary drive motor 20. Although the structure of the auxiliary drive motor 20 will be described here, the configuration of the auxiliary drive motor 21 is exactly the same.
As shown in FIG. 5, the auxiliary drive motor 20 is an outer rotor type induction motor that includes a stator 28 and a rotor 30 that rotates around the stator 28.

ステータ28は、概ね円板状のステータベース28aと、このステータベース28aの中心から延びるステータシャフト28bと、このステータシャフト28bの周囲に取り付けられたステータコイル28cと、を有する。また、ステータコイル28cは電気絶縁液室32に収納されており、この中に満たされた電気絶縁液32aに浸漬され、これにより沸騰冷却される。   The stator 28 has a substantially disk-shaped stator base 28a, a stator shaft 28b extending from the center of the stator base 28a, and a stator coil 28c mounted around the stator shaft 28b. Further, the stator coil 28c is housed in the electric insulating liquid chamber 32, immersed in the electric insulating liquid 32a filled therein, and thereby boiled and cooled.

ロータ30は、ステータ28の周囲を取り囲むように概ね円筒状に構成されており、一端が閉塞された概ね円筒形に構成されたロータ本体30aと、ロータ本体30aの内周壁面に配置されたロータコイル30bと、を有する。ロータコイル30bは、ステータコイル28cが生成する回転磁界により誘導電流が発生するように、ステータコイル28cに対向するように配置されている。また、ロータ30は、ステータ28の周囲で円滑に回転するように、ステータシャフト28bの先端に取り付けられたベアリング34によって支持されている。   The rotor 30 is configured in a substantially cylindrical shape so as to surround the periphery of the stator 28, and has a generally cylindrical rotor body 30a with one end closed, and a rotor arranged on the inner peripheral wall surface of the rotor body 30a. And a coil 30b. The rotor coil 30b is arranged to face the stator coil 28c so that an induced current is generated by the rotating magnetic field generated by the stator coil 28c. The rotor 30 is supported by a bearing 34 attached to the tip of the stator shaft 28b so as to rotate smoothly around the stator 28.

ステータベース28aは、車両1の前輪を懸架する懸架機構(図示せず)によって支持されている。一方、ロータ本体30aは、前輪2bのホイール(図示せず)に直接固定されている。ステータコイル28cには、インバータ20aによって交流に変換された交流電流が流され、回転磁界が生成される。この回転磁界によりロータコイル30bに誘導電流が流れ、ロータ本体30aを回転させる駆動力が発生する。このように、副駆動モータ20により生成された駆動力は、直接、後輪2aのホイール(図示せず)を回転駆動する。   The stator base 28a is supported by a suspension mechanism (not shown) that suspends the front wheels of the vehicle 1. On the other hand, the rotor body 30a is directly fixed to the wheel (not shown) of the front wheel 2b. An alternating current converted into alternating current by the inverter 20a is passed through the stator coil 28c to generate a rotating magnetic field. An induced current flows through the rotor coil 30b due to this rotating magnetic field, and a driving force for rotating the rotor body 30a is generated. In this way, the driving force generated by the auxiliary drive motor 20 directly rotates the wheel (not shown) of the rear wheel 2a.

次に、図6及び図7を参照して、本発明の第1実施形態による車両駆動装置10が適用されている車両1における後輪2aの懸架構造及びキャパシタ22、23の配置を説明する。
図6は、本実施形態の車両駆動装置10を適用した車両1における後輪2aの懸架構造を取り出して示した斜視図である。図7は車両1の後輪の部分を側方から見た透視図である。
6 and 7, the suspension structure of the rear wheel 2a and the arrangement of the capacitors 22 and 23 in the vehicle 1 to which the vehicle drive device 10 according to the first embodiment of the present invention is applied will be described.
FIG. 6 is a perspective view showing the suspension structure of the rear wheel 2a in the vehicle 1 to which the vehicle drive device 10 of the present embodiment is applied. FIG. 7 is a perspective view of the rear wheel portion of the vehicle 1 viewed from the side.

図6に示すように、本実施形態においては、後輪2aの懸架構造としてトーションビームアクスル(TBA)形式が採用されている。即ち、後輪2aは、センタービーム8aと、その両端に夫々取り付けられたトレーリングアーム8bと、スプリング8cと、ショックアブソーバ8dと、によって懸架されている。   As shown in FIG. 6, in this embodiment, a torsion beam axle (TBA) type is adopted as the suspension structure of the rear wheel 2a. That is, the rear wheel 2a is suspended by the center beam 8a, the trailing arms 8b attached to both ends of the center beam 8a, the spring 8c, and the shock absorber 8d.

センタービーム8aは車両1の幅方向に延びるトーションビームであり、センタービーム8aの捩れにより、或る程度、左右の後輪2aの独立した動きが許容される。
トレーリングアーム8bは、センタービーム8aの両端に夫々取り付けられ、車両1の前後方向に延びるアーム部材である。右側のトレーリングアーム8bの後端部には副駆動モータ20が取り付けられ、左側のトレーリングアーム8bの後端部には副駆動モータ21(図6には図示せず)が取り付けられ、各後輪2aが駆動される。
The center beam 8a is a torsion beam extending in the width direction of the vehicle 1, and twisting of the center beam 8a allows the left and right rear wheels 2a to move independently to some extent.
The trailing arms 8b are arm members attached to both ends of the center beam 8a and extending in the front-rear direction of the vehicle 1. The auxiliary drive motor 20 is attached to the rear end of the right trailing arm 8b, and the auxiliary drive motor 21 (not shown in FIG. 6) is attached to the rear end of the left trailing arm 8b. The rear wheel 2a is driven.

スプリング8c及びショックアブソーバ8dは、センタービーム8aの両端部近傍、及びトレーリングアーム8bの後端部に夫々取り付けられ、各後輪2aからの振動の伝達を抑制しながら車体を支持している。   The spring 8c and the shock absorber 8d are attached to the vicinity of both ends of the center beam 8a and the rear end of the trailing arm 8b, respectively, and support the vehicle body while suppressing transmission of vibrations from the respective rear wheels 2a.

また、右側の後輪2aに設けられた副駆動モータ20に電力を供給するキャパシタ22は、センタービーム8aの右側端部近傍に配置され、左側後輪2aの副駆動モータ21(図6には図示せず)に電力を供給するキャパシタ23は、センタービーム8aの左側端部近傍に配置されている。これにより、図7に示すように、キャパシタ23は、車両1の側方から見て、後輪2aと重なる位置に配置されている。同様に、車両1の右側に配置されたキャパシタ22も、車両1の側方から見て、後輪2aと重なる位置に配置されている。即ち、キャパシタの少なくとも一部が、車両1の側方から見て、後輪2aと重なる位置に配置されるのが良い。   Further, the capacitor 22 for supplying electric power to the auxiliary drive motor 20 provided on the right rear wheel 2a is arranged near the right end of the center beam 8a, and the auxiliary drive motor 21 for the left rear wheel 2a (see FIG. 6). A capacitor 23 for supplying electric power to (not shown) is arranged near the left end of the center beam 8a. As a result, as shown in FIG. 7, the capacitor 23 is arranged at a position overlapping the rear wheel 2a when viewed from the side of the vehicle 1. Similarly, the capacitor 22 arranged on the right side of the vehicle 1 is also arranged at a position overlapping the rear wheel 2a when viewed from the side of the vehicle 1. That is, it is preferable that at least a part of the capacitor is arranged at a position overlapping the rear wheel 2a when viewed from the side of the vehicle 1.

キャパシタ22からの電力は、キャパシタ22の後ろ側に隣接して配置されたインバータ20aによって交流に変換され、ワイヤハーネス22aを介して副駆動モータ20に供給される。同様に、キャパシタ23からの電力は、キャパシタ23の後ろ側に隣接して配置されたインバータ21aによって交流に変換され、ワイヤハーネス23aを介して副駆動モータ21(図6には図示せず)に供給される。   The electric power from the capacitor 22 is converted into an alternating current by the inverter 20a arranged adjacent to the rear side of the capacitor 22 and supplied to the auxiliary drive motor 20 via the wire harness 22a. Similarly, the electric power from the capacitor 23 is converted into an alternating current by the inverter 21a arranged adjacent to the rear side of the capacitor 23 and is supplied to the auxiliary drive motor 21 (not shown in FIG. 6) via the wire harness 23a. Supplied.

ここで、各副駆動モータ20、21は比較的高電圧で駆動されるため、これらに電力を供給する各ワイヤハーネス22a、23aには高い絶縁耐圧が要求される。しかしながら、各キャパシタ及びインバータは、電力を供給すべき副駆動モータの近傍に配置されているので、短いワイヤハーネスで副駆動モータに電力を供給することができる。このため、ワイヤハーネスの絶縁耐圧を高くしたとしても、絶縁部材を設けることによる重量の増加は僅かであり、副駆動モータを高電圧で駆動することに起因する絶縁材の重量増加を抑制することができる。   Here, since the auxiliary drive motors 20 and 21 are driven at a relatively high voltage, the wire harnesses 22a and 23a that supply electric power to them are required to have high withstand voltage. However, since each capacitor and the inverter are arranged in the vicinity of the sub drive motor to which electric power is to be supplied, it is possible to supply electric power to the sub drive motor with a short wire harness. Therefore, even if the withstand voltage of the wire harness is increased, the weight increase due to the provision of the insulating member is slight, and the increase in the weight of the insulating material caused by driving the auxiliary drive motor at a high voltage is suppressed. You can

本発明の第1実施形態の車両駆動装置10によれば、直列に接続されたバッテリ18及びキャパシタ22、23から後輪用モータである副駆動モータ20、21に夫々電力が供給されるので(図2)、バッテリ18単体で駆動する場合よりも高電圧で各副駆動モータを駆動することができ、駆動電流を低く抑えることができる。また、キャパシタ22、23からの電力を各副駆動モータに供給するワイヤハーネス22a、23aには夫々比較的高い電圧が印加されるので、絶縁耐圧を高くしておく必要がある。しかしながら、副駆動モータ20、21への電力の供給は、車両1の左右の後輪2aの間に配置されたキャパシタ22、23から行われるため、電力を供給するためのワイヤハーネス22a、23aを短くすることができる(図6)。これにより、各ワイヤハーネスの絶縁耐圧を高くしたとしても、重量の増分は少なくなり、絶縁材による重量の増加を抑制することができる。   According to the vehicle drive device 10 of the first embodiment of the present invention, electric power is supplied from the battery 18 and the capacitors 22 and 23 connected in series to the auxiliary drive motors 20 and 21, which are rear wheel motors, respectively ( 2), each sub-driving motor can be driven at a higher voltage than when driven by the battery 18 alone, and the driving current can be suppressed to a low level. Further, since a relatively high voltage is applied to each of the wire harnesses 22a and 23a for supplying the electric power from the capacitors 22 and 23 to each sub-driving motor, it is necessary to increase the withstand voltage. However, since the electric power is supplied to the auxiliary drive motors 20 and 21 from the capacitors 22 and 23 arranged between the left and right rear wheels 2a of the vehicle 1, the wire harnesses 22a and 23a for supplying the electric power are supplied. It can be shortened (Fig. 6). As a result, even if the withstand voltage of each wire harness is increased, the increase in weight is reduced and the increase in weight due to the insulating material can be suppressed.

また、本実施形態の車両駆動装置10によれば、キャパシタ22、23が、車両1の側方から見て、少なくとも一部が後輪2aと重なる位置に配置されているので(図7)、副駆動モータ20、21に電力を供給するワイヤハーネス22a、23aを更に短くすることができ、絶縁材による重量の増加を更に抑制することができる。   Further, according to the vehicle drive device 10 of the present embodiment, the capacitors 22 and 23 are arranged at a position where at least a part thereof overlaps the rear wheel 2a when viewed from the side of the vehicle 1 (FIG. 7). The wire harnesses 22a and 23a for supplying electric power to the auxiliary drive motors 20 and 21 can be further shortened, and the increase in weight due to the insulating material can be further suppressed.

さらに、本実施形態の車両駆動装置10によれば、後輪用モータである副駆動モータ20、21がインホイールモータであるので(図5)、副駆動モータ20、21の駆動力を後輪に伝達する動力伝達機構を必要とせず、後輪2aが直接駆動されるので、車両1を軽量化することができる。   Further, according to the vehicle drive device 10 of the present embodiment, since the auxiliary drive motors 20 and 21 which are rear wheel motors are in-wheel motors (FIG. 5), the driving force of the auxiliary drive motors 20 and 21 is set to the rear wheels. Since the rear wheel 2a is directly driven without requiring a power transmission mechanism for transmitting the vehicle 1, the weight of the vehicle 1 can be reduced.

また、本実施形態の車両駆動装置10によれば、バッテリ18がトンネル部15の中に配置されているので、バッテリ18を収容するスペースを十分に確保することができる。また、このようにバッテリ18を配置することにより、バッテリ18とキャパシタ22、23を直列に接続する配線は比較的長くなる場合があるが、この配線は比較的低電圧であるため、絶縁材による重量の増加を抑制することができる。   Further, according to the vehicle drive device 10 of the present embodiment, since the battery 18 is arranged inside the tunnel portion 15, it is possible to secure a sufficient space for accommodating the battery 18. Further, by arranging the battery 18 in this way, the wiring connecting the battery 18 and the capacitors 22 and 23 in series may become relatively long, but since this wiring has a relatively low voltage, it is possible to use an insulating material. An increase in weight can be suppressed.

さらに、本実施形態の車両駆動装置10によれば、キャパシタ22、23の最大の端子間電圧が、バッテリ18の端子間電圧よりも高く構成されているので(図3)、キャパシタを直列に接続することにより、バッテリ18の端子間電圧を大きく嵩上げすることができる。この結果、比較的低電圧のバッテリ18を使用しながら、高い電圧で副駆動モータ20、21を駆動することができる。   Further, according to the vehicle drive device 10 of the present embodiment, since the maximum terminal voltage of the capacitors 22 and 23 is higher than the terminal voltage of the battery 18 (FIG. 3), the capacitors are connected in series. By doing so, the terminal voltage of the battery 18 can be greatly increased. As a result, the auxiliary drive motors 20 and 21 can be driven at a high voltage while using the battery 18 having a relatively low voltage.

次に、図8乃至図10を参照して、本発明の第2実施形態による車両駆動装置を説明する。
図8は、本発明の第2実施形態による車両駆動装置を搭載した車両のレイアウト図である。図9は、本発明の第2実施形態による車両駆動装置を適用した車両における後輪の懸架構造を取り出して示した斜視図である。図10は車両の後輪の部分を側方から見た透視図である。
Next, a vehicle drive device according to a second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 10.
FIG. 8 is a layout diagram of a vehicle equipped with the vehicle drive device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a perspective view showing a suspension structure of rear wheels in a vehicle to which the vehicle drive device according to the second embodiment of the present invention is applied. FIG. 10 is a perspective view of a rear wheel portion of the vehicle as viewed from the side.

本実施形態による車両駆動装置は、エンジンが発生する駆動力の伝達構造、及び副駆動モータの配置が上述した第1実施形態とは異なっている。従って、ここでは、本実施形態による車両駆動装置の、第1実施形態とは異なる部分のみを説明し、同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。   The vehicle drive device according to the present embodiment differs from the above-described first embodiment in the structure for transmitting the driving force generated by the engine and the arrangement of the auxiliary drive motor. Therefore, here, only the part of the vehicle drive device according to the present embodiment that is different from the first embodiment will be described, and the same components will be assigned the same reference numerals and description thereof will be omitted.

図8に示すように、本発明の第2実施形態による車両駆動装置110を搭載した車両100は、運転席よりも前方の、車両の前部に内燃機関であるエンジン112が搭載されている。また、車両100は、エンジン112の駆動力によって主駆動輪である左右1対の前輪2b、及び副駆動輪である左右1対の後輪2aが駆動される所謂4WD(Four Wheel Drive)車である。また、後述するように、前輪2bは主駆動モータ116によっても駆動され、副駆動輪である左右1対の後輪2aは、副駆動モータ120によっても駆動される。   As shown in FIG. 8, a vehicle 100 equipped with a vehicle drive device 110 according to a second embodiment of the present invention has an engine 112, which is an internal combustion engine, mounted in the front part of the vehicle in front of the driver's seat. Further, the vehicle 100 is a so-called 4WD (Four Wheel Drive) vehicle in which a pair of left and right front wheels 2b which are main driving wheels and a pair of left and right rear wheels 2a which are auxiliary driving wheels are driven by the driving force of the engine 112. is there. Further, as will be described later, the front wheels 2b are also driven by the main drive motor 116, and the pair of left and right rear wheels 2a which are the sub drive wheels are also driven by the sub drive motor 120.

車両100に搭載された本発明の第2実施形態による車両駆動装置110は、前輪2b及び後輪2aを駆動するエンジン112と、変速機であるトランスミッション114と、前輪2b及び後輪2aを駆動する主駆動モータ116と、バッテリ118と、制御器である制御装置124と、を有する。さらに、車両駆動装置110は、左右の後輪2aを駆動する後輪用モータである副駆動モータ120と、その近傍に配置されたキャパシタ122と、を有する。   A vehicle drive device 110 according to a second embodiment of the present invention mounted on a vehicle 100 drives an engine 112 that drives front wheels 2b and rear wheels 2a, a transmission 114 that is a transmission, and front wheels 2b and rear wheels 2a. It has a main drive motor 116, a battery 118, and a control device 124 that is a controller. Further, the vehicle drive device 110 has a sub drive motor 120 that is a rear wheel motor that drives the left and right rear wheels 2a, and a capacitor 122 disposed in the vicinity thereof.

エンジン112は、車両100の主駆動輪である前輪2b及び副駆動輪である後輪2aに対する駆動力を発生するための内燃機関である。本実施形態においては、車両100の前部に配置されたエンジン112がトランスミッション114及びディファレンシャルギヤ(図示せず)を介して前輪2bを駆動するようになっている。また、エンジン112が発生した駆動力の一部はパワーテイクオフ(PTO)117aによって取り出され、左右の後輪2aにも伝達される。   The engine 112 is an internal combustion engine for generating driving force for the front wheels 2b that are the main driving wheels and the rear wheels 2a that are the auxiliary driving wheels of the vehicle 100. In the present embodiment, the engine 112 arranged in the front part of the vehicle 100 drives the front wheels 2b via a transmission 114 and a differential gear (not shown). Further, a part of the driving force generated by the engine 112 is taken out by a power take-off (PTO) 117a and is also transmitted to the left and right rear wheels 2a.

トランスミッション114は、エンジン112の出力軸の回転数を変換して出力する多段変速機であり、トランスミッション114の出力はディファレンシャルギヤ(図示せず)を介して前輪2b各輪に伝達される。また、トランスミッション114の出力動力の一部はパワーテイクオフ117aによって取り出され、取り出された出力は、プロペラシャフト117b、電磁クラッチであるカップリング117c、及び後輪用のリヤディファレンシャルギヤ117dを介して左右の後輪2aに伝達される。また、プロペラシャフト117bは、車両100の下部中央に、前後方向に延びるように形成されたトンネル部115の中に通され、その後端部にカップリング117cが接続されている。カップリング117cは入力された駆動力をリヤディファレンシャルギヤ117dに伝達する。   The transmission 114 is a multi-stage transmission that converts the rotational speed of the output shaft of the engine 112 and outputs it. The output of the transmission 114 is transmitted to each of the front wheels 2b via a differential gear (not shown). Further, a part of the output power of the transmission 114 is taken out by a power take-off 117a, and the taken out output is left and right via a propeller shaft 117b, a coupling 117c which is an electromagnetic clutch, and a rear differential gear 117d for rear wheels. It is transmitted to the rear wheel 2a. Further, the propeller shaft 117b is passed through a tunnel portion 115 formed in the center of a lower portion of the vehicle 100 so as to extend in the front-rear direction, and a coupling 117c is connected to a rear end portion thereof. The coupling 117c transmits the input driving force to the rear differential gear 117d.

主駆動モータ116は、主駆動輪及び副駆動輪に対する駆動力を発生するための電動機であって、車両100の車体上に設けられ、エンジン112の側方に、エンジン112に隣接して配置されており、車体側モータとして機能する。また、車両100のトンネル部115の中にはインバータ116aが配置されており、このインバータ116aにより、バッテリ118の直流電圧が交流電圧に変換されて主駆動モータ116に供給される。さらに、図8に示すように、主駆動モータ116はエンジン112と直列に接続されており、主駆動モータ116が発生した駆動力もトランスミッション114を介して前輪2bに伝達される。   The main drive motor 116 is an electric motor for generating a driving force for the main drive wheels and the auxiliary drive wheels, is provided on the vehicle body of the vehicle 100, and is arranged laterally of the engine 112 and adjacent to the engine 112. And functions as a vehicle body side motor. In addition, an inverter 116a is arranged in the tunnel portion 115 of the vehicle 100. The inverter 116a converts the DC voltage of the battery 118 into an AC voltage and supplies the AC voltage to the main drive motor 116. Further, as shown in FIG. 8, the main drive motor 116 is connected in series with the engine 112, and the driving force generated by the main drive motor 116 is also transmitted to the front wheels 2b via the transmission 114.

さらに、主駆動モータ116が発生した駆動力も、その一部がパワーテイクオフ117aによって取り出され、後輪2aに伝達される。本実施形態においては、主駆動モータ116として、48Vで駆動される25kWの永久磁石電動機(永久磁石同期電動機)が採用されている。また、本実施形態においては、エンジン112及び主駆動モータ116が発生した動力のうちの最大50%が、パワーテイクオフ117a及びカップリング117cによって後輪側に伝達される。   Further, part of the driving force generated by the main drive motor 116 is also taken out by the power take-off 117a and transmitted to the rear wheel 2a. In the present embodiment, as the main drive motor 116, a 25 kW permanent magnet electric motor (permanent magnet synchronous electric motor) driven by 48 V is adopted. Further, in the present embodiment, up to 50% of the power generated by the engine 112 and the main drive motor 116 is transmitted to the rear wheel side by the power take-off 117a and the coupling 117c.

バッテリ118は、主として主駆動モータ116を作動させる電気エネルギーを蓄積するための蓄電器であり、トンネル部115の中の、インバータ116aの後ろ側に配置されている。さらに、本実施形態においては、バッテリ118として、48V、3.5kWhのリチウムイオンバッテリ(LIB)が使用されている。   The battery 118 is a power storage device that mainly stores electric energy for operating the main drive motor 116, and is arranged in the tunnel 115 behind the inverter 116a. Furthermore, in the present embodiment, as the battery 118, a 48V, 3.5 kWh lithium ion battery (LIB) is used.

次に、副駆動モータ120は、副駆動輪である後輪2aに対する駆動力を発生するように設けられ、カップリング117c及び後輪用のリヤディファレンシャルギヤ117dと一体化されている。従って、副駆動モータ120は、車両100の左右の後輪2aの間に配置されている。また、副駆動モータ120は車両100の車体側に設けられたオンボードモータであり、リヤディファレンシャルギヤ117dを介して左右の後輪2aに駆動力が伝達される。また、図8に示すように、副駆動モータ120には、キャパシタ(CAP)122からの電流が、副駆動モータ用のインバータ120aにより交流に変換されて供給される。   Next, the auxiliary drive motor 120 is provided so as to generate a driving force for the rear wheel 2a, which is an auxiliary drive wheel, and is integrated with the coupling 117c and the rear differential gear 117d for the rear wheel. Therefore, the auxiliary drive motor 120 is arranged between the left and right rear wheels 2a of the vehicle 100. Further, the auxiliary drive motor 120 is an on-board motor provided on the vehicle body side of the vehicle 100, and the driving force is transmitted to the left and right rear wheels 2a via the rear differential gear 117d. Further, as shown in FIG. 8, the current from the capacitor (CAP) 122 is supplied to the sub drive motor 120 after being converted into alternating current by the sub drive motor inverter 120a.

キャパシタ122は、副駆動モータ120によって回生された電力を蓄積するように設けられている。図8に示すように、キャパシタ122及びインバータ120aは、車両100の幅方向中央に配置されたカップリング117c、リヤディファレンシャルギヤ117d、及び副駆動モータ120の近傍に隣接して配置されている。また、キャパシタ122はバッテリ118と直列に接続され、キャパシタ122からの電力は、インバータ120a、ワイヤハーネス122aを介して副駆動モータ120に供給される。   The capacitor 122 is provided to store the electric power regenerated by the auxiliary drive motor 120. As shown in FIG. 8, the capacitor 122 and the inverter 120a are arranged adjacent to the vicinity of the coupling 117c, the rear differential gear 117d, and the auxiliary drive motor 120, which are arranged in the center of the vehicle 100 in the width direction. Further, the capacitor 122 is connected in series with the battery 118, and the electric power from the capacitor 122 is supplied to the sub drive motor 120 via the inverter 120a and the wire harness 122a.

これにより、副駆動モータ120は、バッテリ118の端子間電圧よりも高い電圧で駆動される。さらに、キャパシタ122は、バッテリ118よりも高い電圧で電荷を蓄積するように構成される。なお、バッテリ118とキャパシタ122の間には電圧変換器である高圧DC/DCコンバータ126aが接続されている。この高圧DC/DCコンバータ126aにより、バッテリ118とキャパシタ122の間で双方向に充電を行うことができる。また、バッテリ118と車両100の12V電装品(図示せず)の間には、低圧DC/DCコンバータ126bが接続されており、バッテリ118に蓄積された電荷を12Vに降圧して電装品等に供給することができる。   As a result, the sub drive motor 120 is driven at a voltage higher than the terminal voltage of the battery 118. Further, the capacitor 122 is configured to store charge at a higher voltage than the battery 118. A high voltage DC / DC converter 126a, which is a voltage converter, is connected between the battery 118 and the capacitor 122. The high-voltage DC / DC converter 126a enables bidirectional charging between the battery 118 and the capacitor 122. Further, a low-voltage DC / DC converter 126b is connected between the battery 118 and a 12V electric component (not shown) of the vehicle 100, and the electric charge accumulated in the battery 118 is reduced to 12V to be an electric component or the like. Can be supplied.

一方、図8に示すように、制御装置124は、エンジン112、主駆動モータ116及び副駆動モータ120を制御して、電動機走行モード及び内燃機関走行モードを実行するように構成されている。具体的には、制御装置124は、マイクロプロセッサ、メモリ、インタフェイス回路、及びこれらを作動させるプログラム(以上、図示せず)等によって構成することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 8, the control device 124 is configured to control the engine 112, the main drive motor 116, and the auxiliary drive motor 120 to execute the electric motor traveling mode and the internal combustion engine traveling mode. Specifically, the control device 124 can be configured by a microprocessor, a memory, an interface circuit, a program for operating these (above, not shown), and the like.

次に、図9及び図10を参照して、本発明の第2実施形態による車両駆動装置110が適用されている車両100における後輪2aの懸架構造及びキャパシタ122の配置を説明する。   Next, a suspension structure of the rear wheel 2a and an arrangement of the capacitors 122 in the vehicle 100 to which the vehicle drive device 110 according to the second embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

図9に示すように、本実施形態においても、後輪2aの懸架構造としてトーションビームアクスル(TBA)形式が採用され、後輪2aは、センタービーム8aと、トレーリングアーム8bと、スプリング8cと、ショックアブソーバ8dと、によって懸架されている。   As shown in FIG. 9, also in this embodiment, a torsion beam axle (TBA) type is adopted as the suspension structure of the rear wheel 2a, and the rear wheel 2a has a center beam 8a, a trailing arm 8b, a spring 8c, It is suspended by the shock absorber 8d.

また、車両100の前部から延びるプロペラシャフト117bは、センタービーム8aの下側を通って、センタービーム8aの後ろ側に配置されたカップリング117cに接続されている。カップリング117cからの出力は、カップリング117cの後ろ側に一体的に設けられたリヤディファレンシャルギヤ117dに入力される。一方、リヤディファレンシャルギヤ117dの後ろ側に一体的に設けられた副駆動モータ120の出力も、リヤディファレンシャルギヤ117dに入力される。リヤディファレンシャルギヤ117dに入力された駆動力は、リヤディファレンシャルギヤ117dの両側面から車両100の幅方向に延びるドライブシャフト117eによって、左右の後輪2aに夫々伝達される。   Further, the propeller shaft 117b extending from the front part of the vehicle 100 passes under the center beam 8a and is connected to a coupling 117c arranged behind the center beam 8a. The output from the coupling 117c is input to a rear differential gear 117d that is integrally provided on the rear side of the coupling 117c. On the other hand, the output of the auxiliary drive motor 120 integrally provided on the rear side of the rear differential gear 117d is also input to the rear differential gear 117d. The driving force input to the rear differential gear 117d is transmitted to the left and right rear wheels 2a by drive shafts 117e extending in the width direction of the vehicle 100 from both side surfaces of the rear differential gear 117d.

また、副駆動モータ120に電力を供給するキャパシタ122は、左右の後輪2aの間であって、センタービーム8aの左側端部近傍に配置されている。これにより、図10に示すように、キャパシタ122は、車両100の側方から見て、後輪2aと重なる位置に配置されている。即ち、キャパシタの少なくとも一部が、車両100の側方から見て、後輪2aと重なる位置に配置されるのが良い。また、この配置によれば、キャパシタ122は、リヤディファレンシャルギヤ117dと後輪2aの間、且つカップリング117cと後輪2aの間に位置することとなる。なお、第1実施形態と同様に2つのキャパシタを備え、これらがカップリング117c、リヤディファレンシャルギヤ117d、及び副駆動モータ120の両側に配置されるように本発明を構成することもできる。   The capacitor 122 that supplies electric power to the sub drive motor 120 is arranged between the left and right rear wheels 2a and near the left end of the center beam 8a. As a result, as shown in FIG. 10, the capacitor 122 is arranged at a position overlapping the rear wheel 2a when viewed from the side of the vehicle 100. That is, at least a part of the capacitor is preferably arranged at a position overlapping the rear wheel 2a when viewed from the side of the vehicle 100. Further, according to this arrangement, the capacitor 122 is located between the rear differential gear 117d and the rear wheel 2a and between the coupling 117c and the rear wheel 2a. Note that the present invention can be configured such that two capacitors are provided as in the first embodiment, and these capacitors are arranged on both sides of the coupling 117c, the rear differential gear 117d, and the auxiliary drive motor 120.

また、キャパシタ122からの電力は、キャパシタ122の後ろ側に隣接して配置されたインバータ120aによって交流に変換され、ワイヤハーネス122aを介して副駆動モータ120に供給される。ここで、副駆動モータ120は比較的高電圧で駆動されるため、これに電力を供給するワイヤハーネス122aには高い絶縁耐圧が要求される。しかしながら、キャパシタ122及びインバータ120aは、電力を供給すべき副駆動モータ120の近傍に配置されているので、短いワイヤハーネスで副駆動モータに電力を供給することができる。このため、ワイヤハーネスの絶縁耐圧を高くしたとしても、絶縁部材を設けることによる重量の増加は僅かであり、副駆動モータを高電圧で駆動することに起因する絶縁材の重量増加を抑制することができる。   Further, the electric power from the capacitor 122 is converted into an alternating current by the inverter 120a arranged adjacent to the rear side of the capacitor 122, and is supplied to the sub drive motor 120 via the wire harness 122a. Here, since the sub drive motor 120 is driven at a relatively high voltage, the wire harness 122a that supplies electric power to the sub drive motor 120 is required to have a high withstand voltage. However, since the capacitor 122 and the inverter 120a are arranged in the vicinity of the sub drive motor 120 to which electric power is to be supplied, it is possible to supply electric power to the sub drive motor with a short wire harness. Therefore, even if the withstand voltage of the wire harness is increased, the weight increase due to the provision of the insulating member is slight, and the increase in the weight of the insulating material caused by driving the auxiliary drive motor at a high voltage is suppressed. You can

本発明の第2実施形態の車両駆動装置110によれば、キャパシタ122が、リヤディファレンシャルギヤ117dと後輪2aとの間に配置されているので(図9)、左右の後輪2aがリヤディファレンシャルギヤ117dを介して駆動される車両100においても、キャパシタ122を後輪2aの近傍に配置することができる。この結果、後輪用モータである副駆動モータ120に電力を供給するワイヤハーネス122aを短縮することができ、ワイヤハーネス122aの絶縁材による重量の増加を抑制することができる。   According to the vehicle drive device 110 of the second embodiment of the present invention, since the capacitor 122 is arranged between the rear differential gear 117d and the rear wheel 2a (FIG. 9), the left and right rear wheels 2a are rear differentials. Also in vehicle 100 driven via gear 117d, capacitor 122 can be arranged near rear wheel 2a. As a result, the wire harness 122a that supplies power to the auxiliary drive motor 120 that is a rear wheel motor can be shortened, and an increase in weight of the wire harness 122a due to the insulating material can be suppressed.

また、本実施形態の車両駆動装置110によれば、キャパシタ122が、カップリング117cと後輪2aとの間に配置されているので(図9)、左右の後輪2aがカップリング117cを介して駆動される車両100においても、キャパシタ122を後輪2aの近傍に配置することができる。この結果、後輪用モータである副駆動モータ120に電力を供給するワイヤハーネス122aを短縮することができ、ワイヤハーネス122aの絶縁材による重量の増加を抑制することができる。   Further, according to the vehicle drive device 110 of the present embodiment, since the capacitor 122 is arranged between the coupling 117c and the rear wheel 2a (FIG. 9), the left and right rear wheels 2a are connected via the coupling 117c. Also in vehicle 100 driven by the drive, capacitor 122 can be arranged near rear wheel 2a. As a result, the wire harness 122a that supplies power to the auxiliary drive motor 120 that is a rear wheel motor can be shortened, and an increase in weight of the wire harness 122a due to the insulating material can be suppressed.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、後輪用モータを副駆動モータとして機能させていたが、後輪用モータが主駆動モータとして機能する車両駆動装置にも本発明を適用することができる。また、上述した実施形態においては、エンジン及び主駆動モータの動力が前輪を駆動していたが、前輪を駆動するエンジン及び/又はモータを備えていない車両駆動装置に本発明を適用することもできる。   Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, various modifications can be made to the above-described embodiment. In particular, in the above-described embodiment, the rear wheel motor is made to function as the auxiliary drive motor, but the present invention can also be applied to a vehicle drive device in which the rear wheel motor functions as the main drive motor. Further, in the above-described embodiment, the power of the engine and the main drive motor drives the front wheels, but the present invention can also be applied to a vehicle drive device that does not have an engine and / or a motor that drives the front wheels. .

1 車両
2a 後輪(副駆動輪)
2b 前輪(主駆動輪)
8a センタービーム
8b トレーリングアーム
8c スプリング
8d ショックアブソーバ
10 車両駆動装置
12 エンジン(内燃機関)
14 トランスミッション(変速機)
15 トンネル部
16 主駆動モータ
16a インバータ
18 バッテリ(蓄電器)
20 副駆動モータ(インホイールモータ)
20a インバータ
21 副駆動モータ(インホイールモータ、後輪用モータ)
21a インバータ
22 キャパシタ
22a ワイヤハーネス
23 キャパシタ
23a ワイヤハーネス
24 制御装置(制御器)
25 電装品
26a 高圧DC/DCコンバータ(電圧変換器)
26b 低圧DC/DCコンバータ
28 ステータ
28a ステータベース
28b ステータシャフト
28c ステータコイル
30 ロータ
30a ロータ本体
30b ロータコイル
32 電気絶縁液室
32a 電気絶縁液
34 ベアリング
100 車両
110 車両駆動装置
112 エンジン(内燃機関)
114 トランスミッション(変速機)
115 トンネル部
116 主駆動モータ
116a インバータ
117a パワーテイクオフ
117b プロペラシャフト
117c カップリング
117d リヤディファレンシャルギヤ
117e ドライブシャフト
118 バッテリ(蓄電器)
120 副駆動モータ(後輪用モータ)
120a インバータ
122 キャパシタ
122a ワイヤハーネス
124 制御装置(制御器)
126a 高圧DC/DCコンバータ(電圧変換器)
126b 低圧DC/DCコンバータ
1 vehicle 2a rear wheels (auxiliary drive wheels)
2b front wheel (main drive wheel)
8a Center beam 8b Trailing arm 8c Spring 8d Shock absorber 10 Vehicle drive device 12 Engine (internal combustion engine)
14 Transmission (transmission)
15 tunnel section 16 main drive motor 16a inverter 18 battery (electric storage device)
20 Sub drive motor (in-wheel motor)
20a Inverter 21 Sub drive motor (in-wheel motor, rear wheel motor)
21a Inverter 22 Capacitor 22a Wire harness 23 Capacitor 23a Wire harness 24 Control device (controller)
25 Electrical Equipment 26a High Voltage DC / DC Converter (Voltage Converter)
26b Low-voltage DC / DC converter 28 Stator 28a Stator base 28b Stator shaft 28c Stator coil 30 Rotor 30a Rotor body 30b Rotor coil 32 Electrical insulating liquid chamber 32a Electrical insulating liquid 34 Bearing 100 Vehicle 110 Vehicle drive device 112 Engine (internal combustion engine)
114 Transmission
115 tunnel section 116 main drive motor 116a inverter 117a power take-off 117b propeller shaft 117c coupling 117d rear differential gear 117e drive shaft 118 battery (electric storage device)
120 Sub drive motor (rear wheel motor)
120a Inverter 122 Capacitor 122a Wire harness 124 Control device (controller)
126a High-voltage DC / DC converter (voltage converter)
126b Low voltage DC / DC converter

Claims (7)

モータを使用して車輪を駆動する車両の駆動装置であって、
上記車両の後輪の間に配置され、上記後輪を駆動する後輪用モータと、
この後輪用モータを駆動するための電気エネルギーを蓄積したバッテリと、
上記後輪用モータを駆動するための電気エネルギーを蓄積したキャパシタと、
上記キャパシタからの電力を上記後輪用モータに供給するワイヤハーネスと、を有し、
上記後輪用モータには、直列に接続された上記バッテリ及び上記キャパシタから電力が供給され、
上記キャパシタは、上記車両の左右の後輪の間に配置されていることを特徴とする車両駆動装置。
A drive device for a vehicle that drives wheels using a motor,
A rear wheel motor that is arranged between the rear wheels of the vehicle and drives the rear wheels;
A battery that stores electrical energy for driving this rear wheel motor,
A capacitor storing electric energy for driving the rear wheel motor,
A wire harness that supplies electric power from the capacitor to the rear wheel motor,
The rear wheel motor is supplied with power from the battery and the capacitor connected in series,
The vehicle drive device, wherein the capacitor is disposed between the left and right rear wheels of the vehicle.
上記キャパシタは、上記車両の側方から見て、少なくとも一部が上記後輪と重なる位置に配置されている請求項1記載の車両駆動装置。   The vehicle drive device according to claim 1, wherein at least a part of the capacitor is arranged at a position overlapping the rear wheel when viewed from the side of the vehicle. 上記後輪用モータは、上記車両の左右の後輪に夫々設けられたインホイールモータである請求項1又は2に記載の車両駆動装置。   3. The vehicle drive device according to claim 1, wherein the rear wheel motor is an in-wheel motor provided on each of the left and right rear wheels of the vehicle. さらに、上記左右の後輪の間に配置され、上記左右の後輪に動力を伝達するリヤディファレンシャルギヤを有し、上記キャパシタは、上記リヤディファレンシャルギヤと上記後輪との間に配置されている請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両駆動装置。   Further, a rear differential gear that is arranged between the left and right rear wheels and that transmits power to the left and right rear wheels is provided, and the capacitor is arranged between the rear differential gear and the rear wheels. The vehicle drive device according to any one of claims 1 to 3. さらに、上記左右の後輪の間であって、上記リヤディファレンシャルギヤの前側に配置され、入力された駆動力を上記リヤディファレンシャルギヤに伝達するカップリングを有し、上記キャパシタは、上記カップリングと上記後輪との間に配置されている請求項4記載の車両駆動装置。   Further, it is arranged between the left and right rear wheels and in front of the rear differential gear, and has a coupling for transmitting the input driving force to the rear differential gear, and the capacitor is The vehicle drive device according to claim 4, wherein the vehicle drive device is arranged between the rear wheel and the rear wheel. 上記バッテリは、上記車両の前後方向に延びるように、上記車両の下部に設けられたトンネル部の中、又は上記車両の後部に配置されている請求項1乃至5の何れか1項に記載の車両駆動装置。   6. The battery according to claim 1, wherein the battery is arranged in a tunnel portion provided in a lower portion of the vehicle or in a rear portion of the vehicle so as to extend in a front-rear direction of the vehicle. Vehicle drive. 上記キャパシタの最大の端子間電圧は、上記バッテリの端子間電圧よりも高く構成されている請求項1乃至6の何れか1項に記載の車両駆動装置。   The vehicle drive device according to any one of claims 1 to 6, wherein the maximum terminal voltage of the capacitor is higher than the terminal voltage of the battery.
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