JPH08251710A - Apparatus for driving car - Google Patents
Apparatus for driving carInfo
- Publication number
- JPH08251710A JPH08251710A JP2572995A JP2572995A JPH08251710A JP H08251710 A JPH08251710 A JP H08251710A JP 2572995 A JP2572995 A JP 2572995A JP 2572995 A JP2572995 A JP 2572995A JP H08251710 A JPH08251710 A JP H08251710A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- torque
- engine
- electric machine
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は車両用駆動装置に関し、
詳しくは内燃機関の発生動力から転換された電力で車輪
軸を駆動するハイブリッド形式の車両用駆動装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle drive device,
More specifically, the present invention relates to a hybrid-type vehicle drive device that drives wheel axles with electric power converted from power generated by an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来技術】特開昭60ー1069号公報は、内燃機関
の発生動力から転換された電力で車輪軸を駆動するハイ
ブリッド形式の車両用駆動装置を開示している。すなわ
ち、この車両用駆動装置は、車両に搭載される内燃機関
の駆動軸に機械的に連結される発電機と、車輪軸を駆動
する電動機と、前記発電機及び電動機と電力授受する蓄
電手段とを有し、更に、電動機を制動時に発電制動させ
るものである。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 60-1069 discloses a vehicle drive device of a hybrid type in which a wheel shaft is driven by electric power converted from power generated by an internal combustion engine. That is, the vehicle drive device includes a generator mechanically connected to a drive shaft of an internal combustion engine mounted on a vehicle, an electric motor that drives a wheel shaft, and a power storage unit that exchanges electric power with the generator and the electric motor. Further, the electric motor is dynamically braked during braking.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のハイブリッド形式の車両用駆動装置は、内燃機
関のエミッション低減に有利であるものの、発電機及び
電動機の出力Tωは、車両の連続最大走行負荷動力以上
である必要があり、電機系が大型大重量となってしま
い、燃費低下、装置費用の増大という解決困難な問題を
包含しており、実用上の障害となっていた。However, although the above-described conventional hybrid type vehicle drive device is advantageous for reducing the emission of the internal combustion engine, the output Tω of the generator and the electric motor is equal to the maximum continuous running load of the vehicle. It has to be more than motive power, the electric machine system becomes large and heavy, and it includes difficult problems to solve such as lower fuel consumption and higher device cost, which is a practical obstacle.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成は、
車両に搭載される内燃機関の駆動軸により駆動される機
関側回転電機と、前記機関側回転電機と蓄電手段とを電
力授受可能に接続する機関側インバータと、車輪軸を駆
動する負荷側回転電機と、前記負荷側回転電機と前記蓄
電手段とを電力授受可能に接続する負荷側インバータ
と、前記車輪軸の回転数に関連する負荷側回転数を検出
する負荷側回転数検出手段と、前記駆動軸の回転数に関
連する機関側回転数を検出する機関側回転数検出手段
と、前記両インバータを構成する各スイッチを前記両回
転数に基づいて断続制御するコントローラとを備え、前
記機関側回転電機及び前記負荷側回転電機の少なくとも
一方は、前記内燃機関の前記駆動軸と前記車輪軸とをト
ルク伝達可能に電磁結合するものであることを特徴とし
ている。The first structure of the present invention is as follows.
An engine-side rotary electric machine driven by a drive shaft of an internal combustion engine mounted on a vehicle, an engine-side inverter that connects the engine-side rotary electric machine and a power storage means so that electric power can be transferred, and a load-side rotary electric machine that drives a wheel shaft. A load-side inverter that connects the load-side rotating electric machine and the power storage means to each other so that electric power can be exchanged between them; a load-side rotation speed detection means that detects a load-side rotation speed related to a rotation speed of the wheel shaft; The engine-side rotation speed detecting means for detecting an engine-side rotation speed related to the rotation speed of the shaft, and a controller for intermittently controlling each switch constituting the both inverters based on the both rotation speeds, the engine-side rotation speed At least one of the electric machine and the load-side rotating electric machine is characterized in that the drive shaft and the wheel shaft of the internal combustion engine are electromagnetically coupled so that torque can be transmitted.
【0005】本発明の第2の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記機関側回転電機が、前記負荷側回転電
機の回転軸及び前記車輪軸の一方と前記内燃機関の前記
駆動軸とをトルク伝達可能に電磁結合するものであるこ
とを特徴としている。本発明の第3の構成は、上記第2
の構成において更に、前記機関側回転電機は、ハウジン
グと、前記ハウジングに回転自在に収容されて前記負荷
側回転電機の前記回転軸に連結される第1ロータと、前
記ハウジングに回転自在に収容されて前記駆動軸に連結
されるとともに前記第1ロータとの間で電磁相互作用に
より互いに逆方向のトルクを発生する第2ロータとを備
え、前記両ロータの一方は、前記インバータから給電さ
れて前記両ロータの他方と電磁結合するコイルを有する
ことを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in addition to the first configuration, the engine-side rotary electric machine further includes one of a rotation shaft and a wheel shaft of the load-side rotary electric machine and the drive shaft of the internal combustion engine. Is characterized by being electromagnetically coupled so that torque can be transmitted. The third configuration of the present invention is the second configuration described above.
In the configuration, the engine-side rotating electric machine is further housed in the housing, a first rotor rotatably housed in the housing and connected to the rotating shaft of the load-side rotating electric machine, and rotatably housed in the housing. A second rotor that is coupled to the drive shaft and that generates mutually opposite torques by electromagnetic interaction with the first rotor, one of the two rotors being supplied with power from the inverter. It is characterized by having a coil that is electromagnetically coupled to the other of both rotors.
【0006】本発明の第4の構成は、上記第3の構成に
おいて更に、前記負荷側回転電機の前記回転軸は、前記
第1ロータに直結されることを特徴としている。本発明
の第5の構成は、上記第3及び4のいずれかの構成にお
いて更に、前記機関側回転電機が、前記両ロータの一方
に巻装されて前記両ロータの他方に影響する回転磁界を
形成するとともに前記両ロータの角速度の差に応じた電
力を前記機関側インバータと授受するコイルを有するこ
とを特徴としている。A fourth structure of the present invention is further characterized in that, in the third structure, the rotating shaft of the load-side rotating electric machine is directly connected to the first rotor. A fifth configuration of the present invention is the configuration of any one of the third and fourth configurations, further including a rotating magnetic field in which the engine-side rotating electric machine is wound around one of the rotors and affects the other of the rotors. It is characterized in that it has a coil which is formed and which sends and receives electric power according to the difference in angular velocity of the two rotors to and from the engine side inverter.
【0007】本発明の第6の構成は、上記第5の構成に
おいて更に、前記コントローラが、入力情報に基づいて
前記機関側インバータを制御して前記両ロータの回転数
差に略等しい周波数の交流電圧を前記コイルに印加する
ものであることを特徴としている。本発明の第7の構成
は、上記第3〜第6の構成において更に、前記コントロ
ーラが、前記第1ロータの必要トルク値に関連するトル
ク指令値Tvと、前記第2ロータが前記駆動軸から受け
取る駆動トルクに関連するトルク発生値Teと、検出さ
れた前記負荷側回転数に関連する前記第1ロータの角速
度ωvと、検出された前記機関側回転数に関連する前記
第2ロータの角速度ωeとに基づいてωe>ωv、か
つ、Te<Tvの条件が成立するかどうかを判別し、成
立する場合に前記両インバータを制御して、前記機関側
回転電機から発生する発電電力を前記蓄電手段及び前記
負荷側回転電機に給電して前記負荷側回転電機を電動動
作させるものであることを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the fifth aspect, the controller controls the engine-side inverter based on the input information to generate an alternating current having a frequency substantially equal to the rotational speed difference between the two rotors. It is characterized in that a voltage is applied to the coil. In a seventh configuration according to the present invention, the controller further includes a torque command value Tv related to a required torque value of the first rotor and the second rotor from the drive shaft. A torque generation value Te related to the received drive torque, an angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and an angular velocity ωe of the second rotor related to the detected engine side rotation speed It is determined whether or not the conditions of ωe> ωv and Te <Tv are satisfied based on the above, and when both are satisfied, the both inverters are controlled to generate the electric power generated from the engine side rotating electric machine by the power storage means. And, the electric power is supplied to the load side rotary electric machine to electrically operate the load side rotary electric machine.
【0008】本発明の第8の構成は、上記第3〜第6の
構成において更に、前記コントローラが、前記第1ロー
タの必要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前記
第2ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関連
するトルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転数
に関連する前記第1ロータの角速度ωvと、検出された
前記機関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度ω
eとに基づいてωe>ωv、かつ、Te>Tvの条件が
成立するかどうかを判別し、成立する場合に前記両イン
バータを制御して、前記両回転電機から発生する発電電
力を前記蓄電手段に給電するものであることを特徴とし
ている。According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the third to sixth aspects, the controller further includes a torque command value Tv relating to a required torque value of the first rotor, and the second rotor is the above-mentioned. A torque generation value Te related to the drive torque received from the drive shaft, an angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and a second rotor related to the detected engine side rotation speed. Angular velocity ω
On the basis of e and e, it is determined whether or not the conditions of ωe> ωv and Te> Tv are satisfied, and when they are satisfied, the both inverters are controlled to generate the electric power generated from the both rotary electric machines by the power storage means. It is characterized by supplying power to.
【0009】本発明の第9の構成は、上記第3〜第6の
構成において更に、前記コントローラが、前記第1ロー
タの必要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前記
第2ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関連
するトルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転数
に関連する前記第1ロータの角速度ωvと、検出された
前記機関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度ω
eとに基づいてωe<ωv、かつ、Te<Tvの条件が
成立するかどうかを判別し、成立する場合に前記両イン
バータを制御して、前記両回転電機を電動動作させるも
のであることを特徴としている。In a ninth configuration of the present invention, in addition to the third to sixth configurations, the controller further includes a torque command value Tv relating to a required torque value of the first rotor, and the second rotor includes the torque command value Tv. A torque generation value Te related to the drive torque received from the drive shaft, an angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and a second rotor related to the detected engine side rotation speed. Angular velocity ω
Based on e and e, it is determined whether or not the conditions of ωe <ωv and Te <Tv are satisfied, and when they are satisfied, both inverters are controlled to electrically operate both rotating electrical machines. It has a feature.
【0010】本発明の第10の構成は、上記第3〜第6
の構成において更に、前記コントローラが、前記第1ロ
ータの必要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前
記第2ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関
連するトルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転
数に関連する前記第1ロータの角速度ωvと、検出され
た前記機関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度
ωeとに基づいてωe<ωv、かつ、Te>Tvの条件
が成立するかどうかを判別し、成立する場合に前記両イ
ンバータを制御して、前記蓄電手段から前記機関側回転
電機に給電して前記機関側回転電機を電動動作させると
ともに、前記負荷側回転電機を発電動作させて前記蓄電
手段を充電するものであることを特徴としている。A tenth structure of the present invention is the above third to sixth structure.
In the above configuration, the controller further detects a torque command value Tv related to the required torque value of the first rotor and a torque generation value Te related to the drive torque received by the second rotor from the drive shaft. A condition of ωe <ωv and Te> Tv based on the angular velocity ωv of the first rotor related to the load side rotational speed and the detected angular velocity ωe of the second rotor related to the engine side rotational speed. It is determined whether or not is satisfied, and when both are satisfied, the both inverters are controlled, the power is supplied from the power storage unit to the engine-side rotating electric machine to electrically operate the engine-side rotating electric machine, and the load-side rotating electric machine is operated. Is operated to generate electricity to charge the storage means.
【0011】本発明の第11の構成は、上記第1の構成
において更に、前記負荷側回転電機が、前記機関側回転
電機の回転軸及び前記内燃機関の前記駆動軸の一方と前
記車輪軸とをトルク伝達可能に電磁結合するものである
ことを特徴としている。本発明の第12の構成は、上記
第11の構成において更に、前記負荷側回転電機が、ハ
ウジングと、前記ハウジングに回転自在に収容されて前
記車輪軸に連結される第1ロータと、前記ハウジングに
回転自在に収容されて前記機関側回転電機の回転軸に連
結されるとともに前記第1ロータとの間で電磁相互作用
により互いに逆方向のトルクを発生する第2ロータとを
備え、前記両ロータの一方は、前記インバータから給電
されて前記両ロータの他方と電磁結合するコイルを有す
ることを特徴としている。According to an eleventh configuration of the present invention, in the first configuration, the load side rotary electric machine further comprises one of a rotary shaft of the engine side rotary electric machine and one of the drive shafts of the internal combustion engine and the wheel shaft. Is characterized by being electromagnetically coupled so that torque can be transmitted. A twelfth configuration of the present invention is the same as the eleventh configuration, further including a housing, the load-side rotating electric machine, a first rotor rotatably housed in the housing and coupled to the wheel shaft, and the housing. And a second rotor that is rotatably accommodated in the engine and is coupled to a rotating shaft of the engine-side rotating electric machine and that generates torques in opposite directions by electromagnetic interaction with the first rotor. One of the coils has a coil that is fed from the inverter and electromagnetically coupled to the other of the rotors.
【0012】本発明の第13の構成は、上記第12の構
成において更に、前記機関側回転電機の前記回転軸が、
前記第2ロータに直結されることを特徴としている。
置。本発明の第14の構成は、上記第12及び13のい
ずれかの構成において更に、前記負荷側回転電機は、前
記両ロータの一方に巻装されて前記両ロータの他方に影
響する回転磁界を形成するとともに前記両ロータの角速
度の差に応じた電力を前記負荷側インバータと授受する
ことを特徴としている。According to a thirteenth structure of the present invention, in addition to the twelfth structure, the rotating shaft of the engine-side rotating electric machine further comprises:
It is characterized in that it is directly connected to the second rotor.
Place. A fourteenth configuration of the present invention is the configuration of any one of the above twelfth and thirteenth configurations, wherein the load-side rotating electric machine further applies a rotating magnetic field that is wound around one of the rotors and affects the other of the rotors. It is characterized in that electric power corresponding to the difference between the angular velocities of the two rotors is formed and transmitted and received to and from the load side inverter.
【0013】本発明の第15の構成は、上記第14の構
成において更に、前記コントローラが、入力情報に基づ
いて前記負荷側インバータを制御して前記両ロータの回
転数差に略等しい周波数の交流電圧を前記コイルに印加
するものであることを特徴としている。本発明の第16
の構成は、上記第12〜第15の構成において更に、前
記コントローラが、前記第1ロータの必要トルク値に関
連するトルク指令値Tvと、前記第2ロータが前記駆動
軸から受け取る駆動トルクに関連するトルク発生値Te
と、検出された前記負荷側回転数に関連する前記第1ロ
ータの角速度ωvと、検出された前記機関側回転数に関
連する前記第2ロータの角速度ωeとに基づいてωe>
ωv、かつ、Te<Tvの条件が成立するかどうかを判
別し、成立する場合に前記両インバータを制御して、前
記負荷側回転電機から発生する発電電力を前記蓄電手段
及び前記機関側回転電機に給電して前記機関側回転電機
を電動動作させるものであることを特徴としている。In a fifteenth configuration of the present invention, in addition to the fourteenth configuration, the controller controls the load-side inverter based on the input information, and an alternating current having a frequency substantially equal to the rotational speed difference between the two rotors. It is characterized in that a voltage is applied to the coil. Sixteenth of the present invention
In the twelfth to fifteenth configurations, the controller further relates to the torque command value Tv related to the required torque value of the first rotor and the drive torque received by the second rotor from the drive shaft. Generated torque value Te
And ωe> based on the detected angular speed ωv of the first rotor related to the load side rotational speed and the detected angular speed ωe of the second rotor related to the engine side rotational speed.
It is determined whether or not the condition of ωv and Te <Tv is satisfied, and when both are satisfied, the both inverters are controlled to generate the electric power generated from the load side rotary electric machine by the power storage means and the engine side rotary electric machine. The electric power is supplied to the engine to electrically operate the rotary electric machine on the engine side.
【0014】本発明の第17の構成は、上記第12〜第
15の構成において更に、前記コントローラが、前記第
1ロータの必要トルク値に関連するトルク指令値Tv
と、前記第2ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トル
クに関連するトルク発生値Teと、検出された前記負荷
側回転数に関連する前記第1ロータの角速度ωvと、検
出された前記機関側回転数に関連する前記第2ロータの
角速度ωeとに基づいてωe>ωv、かつ、Te>Tv
の条件が成立するかどうかを判別し、成立する場合に前
記両インバータを制御して、前記両回転電機から発生す
る発電電力を前記蓄電手段に給電するものであることを
特徴としている。In a seventeenth structure of the present invention, in addition to the above twelfth to fifteenth structures, the controller further controls the torque command value Tv related to the required torque value of the first rotor.
A torque generation value Te related to the drive torque received by the second rotor from the drive shaft, an angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and a detected engine side rotation. Ωe> ωv and Te> Tv based on the angular velocity ωe of the second rotor related to the number
It is characterized by determining whether or not the condition is satisfied, and controlling the both inverters when the condition is satisfied to supply the electric power generated from the both rotary electric machines to the storage means.
【0015】本発明の第18の構成は、上記第12〜第
15の構成において更に、前記コントローラが、前記第
1ロータの必要トルク値に関連するトルク指令値Tv
と、前記第2ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トル
クに関連するトルク発生値Teと、検出された前記負荷
側回転数に関連する前記第1ロータの角速度ωvと、検
出された前記機関側回転数に関連する前記第2ロータの
角速度ωeとに基づいてωe<ωv、かつ、Te<Tv
の条件が成立するかどうかを判別し、成立する場合に前
記両インバータを制御して、前記両回転電機を電動動作
させるものであることを特徴としている。In an eighteenth configuration of the present invention, in addition to the twelfth to fifteenth configurations, the controller further controls the torque command value Tv related to the required torque value of the first rotor.
A torque generation value Te related to the drive torque received by the second rotor from the drive shaft, an angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and a detected engine side rotation. Ωe <ωv and Te <Tv based on the angular velocity ωe of the second rotor related to the number
It is characterized in that it is determined whether or not the condition (1) is satisfied, and if both conditions are satisfied, the both inverters are controlled to electrically operate the both rotary electric machines.
【0016】本発明の第19の構成は、上記第1〜第1
9の構成において更に、前記コントローラが、前記第1
ロータの必要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、
前記第2ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに
関連するトルク発生値Teと、検出された前記負荷側回
転数に関連する前記第1ロータの角速度ωvと、検出さ
れた前記機関側回転数に関連する前記第2ロータの角速
度ωeとに基づいてωe<ωv、かつ、Te>Tvの条
件が成立するかどうかを判別し、成立する場合に前記両
インバータを制御して、前記蓄電手段から前記負荷側回
転電機に給電して前記負荷側回転電機を電動動作させる
とともに、前記機関側回転電機を発電動作させて前記蓄
電手段を充電するものであることを特徴としている。The nineteenth structure of the present invention is based on the above first to first parts.
In the configuration of No. 9, the controller may further include:
A torque command value Tv related to the required torque value of the rotor,
The torque generation value Te related to the drive torque received by the second rotor from the drive shaft, the angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and the detected engine side rotation speed. On the basis of the related angular velocity ωe of the second rotor, it is determined whether or not the conditions of ωe <ωv and Te> Tv are satisfied. The electric power is supplied to the load side rotating electric machine to electrically operate the load side rotating electric machine, and the engine side rotating electric machine is operated to generate electric power to charge the storage means.
【0017】本発明の第20の構成は、上記第1〜第1
9の構成において更に、前記コントローラが、外部から
車両制動を指令する車両制動指令信号が入力される場合
に、前記内燃機関への燃料供給を停止乃至削減するもの
であることを特徴としている。The twentieth structure of the present invention is based on the above first to first embodiments.
In the configuration of No. 9, the controller is further characterized by stopping or reducing the fuel supply to the internal combustion engine when a vehicle braking command signal for commanding vehicle braking is input from the outside.
【0018】[0018]
【作用及び発明の効果】本発明の第1の構成では、従来
のハイブリッド形式の車両用駆動装置において更に、機
関側回転電機又は負荷側回転電機が、内燃機関の駆動軸
と車輪軸とをトルク伝達可能に電磁結合する。このよう
にすれば、内燃機関の動力をこの電磁結合を通じて車輪
軸に直接伝達できるので、動力ー電力変換及び電力ー動
力変換の両方を行って機関側回転電機から負荷側回転電
機を介して車輪軸に伝達せねばならないエネルギを低減
できる。したがって、機関側回転電機及び負荷側回転電
機の小型軽量化及び送電ロス低減を実現することができ
る。According to the first configuration of the present invention, in the conventional hybrid type vehicle drive device, the engine-side rotary electric machine or the load-side rotary electric machine further torques the drive shaft and the wheel shaft of the internal combustion engine. Electromagnetically coupled to be communicable By doing so, the power of the internal combustion engine can be directly transmitted to the wheel shaft through this electromagnetic coupling, so that both power-power conversion and power-power conversion are performed and the engine side rotating electric machine passes through the load side rotating electric machine. The energy that must be transmitted to the shaft can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the engine-side rotating electric machine and the load-side rotating electric machine and reduce power transmission loss.
【0019】本発明の第2の構成では、上記第1の構成
において更に、機関側回転電機が、負荷側回転電機の回
転軸及び車輪軸の一方と内燃機関の前記駆動軸とをトル
ク伝達可能に電磁結合する。このようにすれば、車輪軸
の負荷トルクが内燃機関の発生トルクより大きい場合
に、両回転電機の発生トルクを用いて車輪軸にトルクを
与えることができ、効率的で、回転電機の小型軽量化を
図ることができる。In a second configuration of the present invention, in addition to the above-described first configuration, the engine-side rotating electric machine can transmit torque between one of the rotation shaft and the wheel shaft of the load-side rotating electric machine and the drive shaft of the internal combustion engine. Electromagnetically coupled to. With this configuration, when the load torque of the wheel shaft is larger than the torque generated by the internal combustion engine, torque can be applied to the wheel shaft by using the torque generated by both rotary electric machines, which is efficient, small in size, and lightweight. Can be realized.
【0020】本発明の第3の構成では、上記第1の構成
において更に、機関側回転電機を、駆動軸又は負荷側回
転電機の回転軸に別々に連結される固定子及び回転子が
それぞれ回転可能な回転電機(以下、二重回転型回転電
機という)で構成しているので、構成が簡単であり、良
好な効率が得られる。本発明の第4の構成では、上記第
3の構成において更に、負荷側回転電機の回転軸が機関
側回転電機の第1ロータに直結されるので、構造が簡単
となる。In a third structure of the present invention, in addition to the above-mentioned first structure, the engine-side rotating electric machine further has a stator and a rotor which are separately connected to the drive shaft or the rotating shaft of the load-side rotating electric machine, respectively. Since it is composed of a possible rotary electric machine (hereinafter referred to as a double rotary type rotary electric machine), the structure is simple and good efficiency can be obtained. In the fourth configuration of the present invention, in addition to the third configuration, the rotating shaft of the load-side rotary electric machine is directly connected to the first rotor of the engine-side rotary electric machine, so that the structure is simplified.
【0021】本発明の第5の構成は、上記第3及び4の
いずれかの構成において更に、機関側回転電機が、大き
さが等しく方向が反対のトルクを発生する前記一対のロ
ータと、両ロータの一方に巻装されて前記両ロータの他
方に影響する回転磁界を形成するとともに両ロータの角
速度の差に応じた電力を前記機関側インバータと授受す
るコイルとを有するので、構造が簡単となる。すなわ
ち、上記二重回転型回転電機を誘導機又は同期機におい
て、その固定子を回転可能な構造とすればよく、効率が
高く、構成、制御が簡単となる。According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the third and fourth aspects, the engine-side rotating electric machine further includes the pair of rotors that generate torques of equal magnitude but opposite directions, and Since it has a coil that is wound around one of the rotors to form a rotating magnetic field that affects the other of the rotors and that has a coil that transmits and receives electric power according to the difference in angular velocity of the rotors to and from the engine-side inverter, the structure is simple. Become. That is, in the induction machine or the synchronous machine, the stator of the double rotary electric machine may be configured to be rotatable, so that the efficiency is high and the configuration and control are simple.
【0022】本発明の第6の構成は、上記第5の構成に
おいて更に、両ロータの回転数差に略等しい(なお、こ
こでいう「等しい」という用語は、この回転数差に同期
するという意味で用いられる)周波数の交流電圧を前記
コイルに印加するので、構造及び制御が簡単となり、効
率が向上する。本発明の第7の構成では、上記第3から
第6のいずれかの構成において更に、第1ロータに必要
なトルク指令値Tvと、第2ロータが駆動軸から受け取
るトルク発生値Teと、第1ロータの角速度ωvと、第
2ロータの角速度ωeとが、ωe>ωv、かつ、Te<
Tvの条件を満足する場合に、機関側回転電機を発電さ
せ、負荷側回転電機を電動動作させる。The sixth structure of the present invention is, in the fifth structure, further substantially equal to the rotational speed difference between the two rotors (note that the term "equal" here is synchronized with this rotational speed difference). Since an alternating voltage of a frequency (used in the sense) is applied to the coil, the structure and control are simple and the efficiency is improved. In the seventh configuration of the present invention, the torque command value Tv required for the first rotor, the torque generation value Te received from the drive shaft by the second rotor, and the torque generation value Te according to any one of the third to sixth configurations, The angular velocity ωv of one rotor and the angular velocity ωe of the second rotor are ωe> ωv and Te <
When the condition of Tv is satisfied, the engine-side rotating electric machine is caused to generate electric power and the load-side rotating electric machine is electrically operated.
【0023】このようにすれば、機関側回転電機は第2
ロータの余った機械動力を電力として回収し、それで負
荷側回転電機を駆動して車輪軸の動力不足を解消するこ
とができる。言い換えれば、高速小トルクの発生動力を
低速大トルクの駆動動力に高効率に転換できるととも
に、一部の機械動力は上記電磁結合を通じて直接に車輪
軸に供給できるので、電機系を低損失、小型軽量とする
ことができる。With this configuration, the engine-side rotating electric machine is the second
Excessive mechanical power of the rotor can be recovered as electric power to drive the load side rotating electric machine to eliminate the insufficient power of the wheel shaft. In other words, the generated power of high speed small torque can be converted into the driving power of low speed large torque with high efficiency, and a part of mechanical power can be directly supplied to the wheel shaft through the above-mentioned electromagnetic coupling. It can be lightweight.
【0024】本発明の第8の構成では、上記第3から第
6のいずれかの構成において更に、第1ロータに必要な
トルク指令値Tvと、第2ロータが駆動軸から受け取る
トルク発生値Teと、第1ロータの角速度ωvと、第2
ロータの角速度ωeとが、ωe>ωv、かつ、Te>T
vの条件を満足する場合に、第2ロータの余剰動力を両
回転電機で電力回収することができる。In the eighth structure of the present invention, in addition to any one of the third to sixth structures, the torque command value Tv required for the first rotor and the torque generation value Te received by the second rotor from the drive shaft are further included. And the angular velocity ωv of the first rotor, the second
The angular velocity ωe of the rotor is ωe> ωv, and Te> T
When the condition of v is satisfied, the surplus power of the second rotor can be recovered by both rotary electric machines.
【0025】このようにすれば、両回転電機が分担して
第2ロータの余った機械動力を電力変換すればよいの
で、両回転電機を小型化することができる。本発明の第
9の構成では、上記第3から第6のいずれかの構成にお
いて更に、第1ロータに必要なトルク指令値Tvと、第
2ロータが駆動軸から受け取るトルク発生値Teと、第
1ロータの角速度ωvと、第2ロータの角速度ωeと
が、ωe<ωv、かつ、Te<Tvの条件を満足する場
合に、第2ロータから車輪軸に伝達される動力の不足を
両回転電機でトルクアシストすることができる。With this configuration, both rotary electric machines can share the power of the remaining mechanical power of the second rotor, so that both rotary electric machines can be downsized. In a ninth configuration of the present invention, in addition to any of the third to sixth configurations, a torque command value Tv required for the first rotor, a torque generation value Te received by the second rotor from the drive shaft, and When the angular velocity ωv of the first rotor and the angular velocity ωe of the second rotor satisfy the conditions of ωe <ωv and Te <Tv, a shortage of power transmitted from the second rotor to the wheel shafts is caused by the rotation of both rotary electric machines. Torque assist can be performed with.
【0026】このようにすれば、両回転電機が分担して
アシストトルクを分担できるので、両回転電機を小型化
することができる。本発明の第10の構成は、上記第3
から第6のいずれかの構成において更に、第1ロータに
必要なトルク指令値Tvと、第2ロータが駆動軸から受
け取るトルク発生値Teと、第1ロータの角速度ωv
と、第2ロータの角速度ωeとが、ωe<ωv、かつ、
Te>Tvの条件を満足する場合に、機関側回転電機を
電動動作させ、負荷側回転電機を発電動作させる。With this configuration, both rotary electric machines can share the assist torque, so that both rotary electric machines can be downsized. A tenth structure of the present invention is the third structure described above.
1 to 6, the torque command value Tv required for the first rotor, the torque generation value Te received by the second rotor from the drive shaft, and the angular velocity ωv of the first rotor.
And the angular velocity ωe of the second rotor is ωe <ωv, and
When the condition of Te> Tv is satisfied, the engine side rotating electric machine is electrically operated and the load side rotating electric machine is generated.
【0027】このようにすれば、低速大トルクの発生動
力を高速小トルクの駆動動力に高効率に転換できるとと
もに、一部の機械動力は上記電磁結合を通じて直接に車
輪軸に供給できるので、電機系を低損失、小型軽量とす
ることができる。本発明の第11の構成では、上記第1
の構成において更に、負荷側回転電機が、機関側回転電
機の回転軸又は内燃機関の前記駆動軸と車輪軸とをトル
ク伝達可能に電磁結合する。With this arrangement, the generated power of the low speed and large torque can be converted into the driving power of the high speed and small torque with high efficiency, and a part of the mechanical power can be directly supplied to the wheel shaft through the electromagnetic coupling. The system can have low loss, small size and light weight. In an eleventh configuration of the present invention, the first
In the above configuration, the load-side rotating electric machine electromagnetically couples the rotating shaft of the engine-side rotating electric machine or the drive shaft of the internal combustion engine and the wheel shaft so that torque can be transmitted.
【0028】このようにすれば、上記第1の構成と同様
の作用効果を奏する。本発明の第12の構成では、上記
第11の構成において更に、負荷側回転電機を、内燃機
関の駆動軸又は機関側回転電機の回転軸と車輪軸とに別
々に連結される固定子及び回転子がそれぞれ回転可能な
回転電機(以下、二重回転型回転電機という)で構成し
ているので、構成が簡単であり、良好な効率が得られ
る。With this configuration, the same operational effect as the first structure can be obtained. In a twelfth configuration of the present invention, in addition to the eleventh configuration, the load-side rotating electric machine further includes a stator and a rotating shaft separately connected to a drive shaft of the internal combustion engine or a rotating shaft of the engine-side rotating electric machine and a wheel shaft. Since each child is composed of a rotatable electric machine (hereinafter referred to as a double rotary electric machine), the configuration is simple and good efficiency can be obtained.
【0029】本発明の第13の構成では、上記第12の
構成において更に、機関側回転電機の回転軸が負荷側回
転電機の第2ロータに直結されるので、構造が簡単とな
る。本発明の第14の構成では、上記第12及び13の
いずれかの構成において更に、負荷側回転電機が、大き
さが等しく方向が反対のトルクを発生する前記一対のロ
ータと、両ロータの一方に巻装されて前記両ロータの他
方に影響する回転磁界を形成するとともに両ロータの角
速度の差に応じた電力を前記負荷側インバータと授受す
るコイルとを有するので、構造が簡単となる。すなわ
ち、上記二重回転型回転電機を誘導機又は同期機におい
て、その固定子を回転可能な構造とすればよく、効率が
高く、構成、制御が簡単となる。In the thirteenth configuration of the present invention, since the rotary shaft of the engine-side rotary electric machine is directly connected to the second rotor of the load-side rotary electric machine in the twelfth structure, the structure is simplified. In a fourteenth configuration of the present invention, the load side rotary electric machine according to any one of the twelfth and thirteenth configurations further includes one of the pair of rotors that generate torques of equal magnitude and opposite direction, and one of the two rotors. Since it has a coil that is wound around to form a rotating magnetic field that affects the other of the two rotors, and has a coil that transmits and receives electric power to and from the load-side inverter according to the difference in angular velocity of the two rotors, the structure is simplified. That is, in the induction machine or the synchronous machine, the stator of the double rotary electric machine may be configured to be rotatable, so that the efficiency is high and the configuration and control are simple.
【0030】本発明の第15の構成は、上記第14の構
成において更に、両ロータの回転数差に略等しい(な
お、ここでいう「等しい」という用語は、この回転数差
に同期するという意味で用いられる)周波数の交流電圧
を前記コイルに印加するので、構造及び制御が簡単とな
り、効率が向上する。本発明の第16の構成では、上記
第12から第15のいずれかの構成において更に、第1
ロータに必要なトルク指令値Tvと、第2ロータが駆動
軸から受け取るトルク発生値Teと、第1ロータの角速
度ωvと、第2ロータの角速度ωeとが、ωe>ωv、
かつ、Te<Tvの条件を満足する場合に、負荷側回転
電機を発電させ、機関側回転電機を電動動作させる。The fifteenth structure of the present invention is the same as the fourteenth structure, and is substantially equal to the rotational speed difference between the rotors (note that the term "equal" here is synchronized with this rotational speed difference). Since an alternating voltage of a frequency (used in the sense) is applied to the coil, the structure and control are simple and the efficiency is improved. In a sixteenth structure of the present invention, the first structure is further provided in any one of the twelfth to fifteenth structures.
The torque command value Tv required for the rotor, the torque generation value Te received by the second rotor from the drive shaft, the angular velocity ωv of the first rotor, and the angular velocity ωe of the second rotor are ωe> ωv,
When the condition of Te <Tv is satisfied, the load-side rotating electric machine is caused to generate electric power and the engine-side rotating electric machine is operated electrically.
【0031】このようにすれば、負荷側回転電機は第2
ロータの余った回転エネルギを電力として回収し、それ
で機関側回転電機を駆動して負荷側回転電機の第2ロー
タのトルクを増大する。これにより、負荷側回転電機の
第2ロータのトルクは、その第1ロータの負荷トルク
(車輪軸の負荷トルクともいう)に理論的には等しい大
きさのトルクを発生することができ、車輪軸に必要トル
クを与えることができ、トルク不足を解消することがで
きる。言い換えれば、高速小トルクの発生動力を低速大
トルクの駆動動力に高効率に転換できるとともに、一部
の機械動力は上記電磁結合を通じて直接に車輪軸に供給
できるので、電機系を低損失、小型軽量とすることがで
きる。In this way, the load side rotating electric machine is
The surplus rotational energy of the rotor is recovered as electric power, which drives the engine-side rotary electric machine to increase the torque of the second rotor of the load-side rotary electric machine. As a result, the torque of the second rotor of the load-side rotating electric machine can generate a torque that is theoretically equal to the load torque of the first rotor (also referred to as the load torque of the wheel shaft). The required torque can be applied to the device, and the insufficient torque can be eliminated. In other words, the generated power of high speed small torque can be converted into the driving power of low speed large torque with high efficiency, and a part of mechanical power can be directly supplied to the wheel shaft through the above-mentioned electromagnetic coupling. It can be lightweight.
【0032】本発明の第17の構成では、上記第12か
ら第15のいずれかの構成において更に、第1ロータに
必要なトルク指令値Tvと、第2ロータが駆動軸から受
け取るトルク発生値Teと、第1ロータの角速度ωv
と、第2ロータの角速度ωeとが、ωe>ωv、かつ、
Te>Tvの条件を満足する場合に、第2ロータの余剰
動力を両回転電機で電力回収することができる。In the seventeenth structure of the present invention, the torque command value Tv required for the first rotor and the torque generation value Te received by the second rotor from the drive shaft are further added in any of the twelfth to fifteenth structures. And the angular velocity ωv of the first rotor
And the angular velocity ωe of the second rotor is ωe> ωv, and
When the condition of Te> Tv is satisfied, the surplus power of the second rotor can be recovered by both rotary electric machines.
【0033】このようにすれば、両回転電機が分担して
第2ロータの余った機械動力を電力変換すればよいの
で、両回転電機を小型化することができる。本発明の第
18の構成では、上記第12から第15のいずれかの構
成において更に、第1ロータに必要なトルク指令値Tv
と、第2ロータが駆動軸から受け取るトルク発生値Te
と、第1ロータの角速度ωvと、第2ロータの角速度ω
eとが、ωe<ωv、かつ、Te<Tvの条件を満足す
る場合に、第2ロータ側から車輪軸に伝達される動力の
不足を両回転電機でトルクアシストすることができる。
このようにすれば、両回転電機が分担してアシストト
ルクを分担できるので、両回転電機を小型化することが
できる。With this arrangement, both rotary electric machines can share the power of the remaining mechanical power of the second rotor, and the both rotary electric machines can be miniaturized. In the eighteenth configuration of the present invention, in addition to any one of the twelfth to fifteenth configurations, the torque command value Tv required for the first rotor is further added.
And the torque generation value Te that the second rotor receives from the drive shaft.
, Angular velocity ωv of the first rotor, and angular velocity ω of the second rotor
When e and the conditions of ωe <ωv and Te <Tv are satisfied, both rotary electric machines can torque assist the lack of power transmitted from the second rotor side to the wheel shaft.
With this configuration, both rotary electric machines can share the assist torque, so that both rotary electric machines can be downsized.
【0034】本発明の第19の構成は、上記第12から
第15のいずれかの構成において更に、第1ロータに必
要なトルク指令値Tvと、第2ロータが駆動軸から受け
取るトルク発生値Teと、第1ロータの角速度ωvと、
第2ロータの角速度ωeとが、ωe<ωv、かつ、Te
>Tvの条件を満足する場合に、負荷側回転電機を電動
動作させ、機関側回転電機を発電動作させる。In a nineteenth structure of the present invention, in addition to any of the twelfth to fifteenth structures, the torque command value Tv required for the first rotor and the torque generation value Te received by the second rotor from the drive shaft are further included. And the angular velocity ωv of the first rotor,
The angular velocity ωe of the second rotor is such that ωe <ωv and Te
When the condition of> Tv is satisfied, the load side rotating electric machine is electrically operated and the engine side rotating electric machine is operated to generate electricity.
【0035】このようにすれば、低速大トルクの発生動
力を高速小トルクの駆動動力に高効率に転換できるとと
もに、一部の機械動力は上記電磁結合を通じて直接に車
輪軸に供給できるので、電機系を低損失、小型軽量とす
ることができる。本発明の第20の構成は、上記第1か
ら第19の構成において更に、外部から車両制動を指令
する車両制動指令信号が入力される場合に、内燃機関へ
の燃料供給を停止乃至削減するので、前記内燃機関の駆
動軸が制動力を発生することができる。By doing so, the generated power of the low speed and large torque can be converted into the driving power of the high speed and small torque with high efficiency, and a part of the mechanical power can be directly supplied to the wheel shaft through the electromagnetic coupling. The system can have low loss, small size and light weight. The twentieth structure of the present invention further stops or reduces the fuel supply to the internal combustion engine when the vehicle braking command signal for commanding the vehicle braking is input from the outside in the first to nineteenth structures. The drive shaft of the internal combustion engine can generate a braking force.
【0036】したがって、車両制動時に両回転電機で回
生制動するとともに、内燃機関により制動力を得ること
ができ、かつ、内燃機関の燃費向上を実現することがで
きる。Therefore, when the vehicle is being braked, regenerative braking can be performed by both rotary electric machines, the braking force can be obtained by the internal combustion engine, and the fuel consumption of the internal combustion engine can be improved.
【0037】[0037]
(実施例1)本発明の電気自動車用の駆動装置の一実施
例を図1に示すその軸方向断面図を参照して説明する。 (全体構成)図示しない車両に搭載される内燃機関10
0の駆動軸110は、モータ(機関側回転電機)200
の第2ロータ220に機械的に連結され、モータ200
の第1ロータ210はモータ(負荷側回転電機)400
の回転軸413にカップラ800により連結されてい
る。回転軸413は図示しない減速機構、差動機構及び
車輪軸を通じて車輪700に連結されている。300は
モータ200とバッテリ(蓄電手段)600との電力授
受を仲介する直交変換用の機関側インバータであり、5
00はモータ400とバッテリ(蓄電手段)600との
電力授受を仲介する直交変換用の負荷側インバータであ
る。3は、これらインバータ300、500の各スイッ
チ(パワートランジスタ)を断続制御するコントローラ
である。(Embodiment 1) An embodiment of a drive device for an electric vehicle of the present invention will be described with reference to the axial sectional view shown in FIG. (Overall Structure) Internal Combustion Engine 10 Installed in Vehicle (not shown)
The drive shaft 110 of 0 is a motor (engine-side rotating electric machine) 200
Mechanically coupled to the second rotor 220 of the motor 200
The first rotor 210 is a motor (load side rotating electric machine) 400
The rotary shaft 413 is connected by a coupler 800. The rotating shaft 413 is connected to the wheel 700 through a reduction mechanism, a differential mechanism, and a wheel shaft (not shown). Reference numeral 300 denotes an engine-side inverter for orthogonal conversion, which mediates transfer of electric power between the motor 200 and a battery (power storage means) 600.
Reference numeral 00 is a load-side inverter for orthogonal transformation that mediates the transfer of electric power between the motor 400 and the battery (power storage means) 600. Reference numeral 3 is a controller for intermittently controlling the switches (power transistors) of the inverters 300 and 500.
【0038】(モータ200の構造)モータ200はハ
ウジング240、241を有し、ハウジング240、2
41は軸受け251、252を通じて第2ロータ220
を回転自在に支持しており、第2ロータ220は軸受け
253、254を通じて内部に第1ロータ210の回転
軸213を回転自在に支持している。(Structure of Motor 200) The motor 200 has housings 240 and 241.
41 designates the second rotor 220 through the bearings 251 and 252.
Is rotatably supported, and the second rotor 220 rotatably supports the rotating shaft 213 of the first rotor 210 inside through bearings 253 and 254.
【0039】第2ロータ220は、通常の回転電機のス
テータコアと同形のコア222と、コア222の両端面
に個別に固定される一対のエンドフレーム228、22
9を有し、軸受け253、254はエンドフレーム22
8、229に支承されている。コア222には通常の回
転電機の三相ステータコイルと同様の構成のコイル22
1が巻装されている。The second rotor 220 has a core 222 having the same shape as the stator core of a normal rotating electric machine, and a pair of end frames 228, 22 fixed individually to both end faces of the core 222.
9 and the bearings 253, 254 are end frames 22.
It is supported by 8 and 229. The core 222 includes a coil 22 having the same structure as a three-phase stator coil of a normal rotating electric machine.
1 is wound.
【0040】第1ロータ210は、回転軸213と、回
転軸213に嵌着、固定された軟鉄心からなるロータコ
ア211とからなり、その外周部にはそれぞれ永久磁石
からなる複数対の磁極212が非磁性のリング215で
必要により固定されている。通常の永久磁石式ロータと
同様に、各磁極212は周方向に一定間隔で配設されて
おり、互いに隣接する一対の磁極212は反対極性とな
る姿勢で固定されている。The first rotor 210 is composed of a rotating shaft 213 and a rotor core 211 made of a soft iron core fitted and fixed to the rotating shaft 213, and a plurality of pairs of magnetic poles 212 made of permanent magnets are not provided on the outer peripheral portion thereof. It is fixed by a magnetic ring 215 if necessary. Similar to a normal permanent magnet type rotor, the magnetic poles 212 are arranged at regular intervals in the circumferential direction, and a pair of magnetic poles 212 adjacent to each other are fixed in a posture having opposite polarities.
【0041】エンドフレーム228の径小部には、同軸
円環状に形成された三本のスリップリングと、各スリッ
プリングを互いに及びエンドフレーム228から電気絶
縁可能に支持する絶縁樹脂輪板とからなる円板型スリッ
プリング体265が固定されており、3本の上記スリッ
プリングはコイル221の3本の端子に接続されてい
る。一方、ハウジング240の端面部の穴にはブラシ体
260が嵌装されている。このブラシ体260は、ブロ
ック状の絶縁樹脂からなる基部と、この基部の3つの横
穴に軸方向変位自在に収容される3本のブラシと、同じ
く上記各横穴にそれぞれ収容されてブラシをそれぞれス
リップリングへ向けて付勢するスプリングとからなり、
各ブラシは基部により互いに及びハウジング240から
電気絶縁可能に支持されている。これにより、各ブラシ
の内端はそれぞれ三本のスリップリングに個別に押接さ
れている。281は第2ロータ220の回転数を検出す
る回転センサであり、282は第1ロータ210の回転
数を検出する回転センサである。The small-diameter portion of the end frame 228 is composed of three slip rings formed in a coaxial annular shape and an insulating resin wheel plate that supports the respective slip rings so as to be electrically insulated from each other and from the end frame 228. The disk-type slip ring body 265 is fixed, and the three slip rings are connected to the three terminals of the coil 221. On the other hand, the brush body 260 is fitted in the hole of the end surface portion of the housing 240. The brush body 260 includes a base portion made of a block-shaped insulating resin, three brushes accommodated in the three lateral holes of the base portion so as to be axially displaceable, and similarly accommodated in each of the lateral holes and slips the brush respectively. It consists of a spring that urges it toward the ring,
The brushes are supported by the base in an electrically insulating manner from each other and from the housing 240. As a result, the inner ends of the brushes are individually pressed against the three slip rings. 281 is a rotation sensor that detects the rotation speed of the second rotor 220, and 282 is a rotation sensor that detects the rotation speed of the first rotor 210.
【0042】従って、上記説明からわかるように、上記
構造を有するモータ200は、固定子も回転する三相交
流同期機の構成となっている。なお、モータ200を三
相交流誘導機の構成としてもよい。 (モータ400の構造)モータ400は、通常の三相交
流同期機であって、そのハウジング440、441は軸
受け451、452を通じてロータ410を回転自在に
支持している。また、ハウジング440の内周面には、
ステータコイル421が巻装されたステータコア420
が固定されている。ロータ410は、回転軸413と、
回転軸413に嵌着固定された軟鉄心からなるロータコ
ア411とからなり、その外周部にはそれぞれ永久磁石
からなる複数対の磁極412が非磁性のリング415で
必要により固定されている。通常の永久磁石式ロータと
同様に、各磁極412は周方向に一定間隔で配設されて
おり、互いに隣接する一対の磁極412は反対極性とな
る姿勢で固定されている。481はロータ410の回転
数を検出する回転センサである。Therefore, as can be seen from the above description, the motor 200 having the above structure is a three-phase AC synchronous machine in which the stator also rotates. The motor 200 may be configured as a three-phase AC induction machine. (Structure of Motor 400) The motor 400 is an ordinary three-phase AC synchronous machine, and its housings 440 and 441 rotatably support the rotor 410 through bearings 451 and 452. Also, on the inner peripheral surface of the housing 440,
Stator core 420 around which stator coil 421 is wound
Has been fixed. The rotor 410 has a rotating shaft 413,
A rotor core 411 made of a soft iron core fitted and fixed to the rotating shaft 413, and a plurality of pairs of magnetic poles 412 each made of a permanent magnet are fixed to the outer peripheral portion of the rotor core 411 by a non-magnetic ring 415 if necessary. Similar to a normal permanent magnet type rotor, the magnetic poles 412 are arranged at regular intervals in the circumferential direction, and the pair of magnetic poles 412 adjacent to each other are fixed in an attitude of opposite polarities. A rotation sensor 481 detects the rotation speed of the rotor 410.
【0043】その他、213−aは回転軸213の負荷
側端部を示し、413−aは回転軸413の機関側端部
を示し、413−bは回転軸413の負荷側端部を示
す。 (制御装置の説明)次に、インバータ300、500を
説明する。インバータ300、500は、通常の三相イ
ンバータ回路からなるのでその詳細な説明は省略する。
この三相インバータ回路の一例を図2に示す。この実施
例では、各スイッチS1〜S6はNMOSTから構成さ
れており、各スイッチS1〜S6はコントローラ3から
各ゲートG1〜G6に印加される制御電圧により所望の
タイミングで断続制御される。コントローラ3はI/O
インターフェイスを有するマイコンからなる。In addition, 213-a indicates the load side end of the rotary shaft 213, 413-a indicates the engine side end of the rotary shaft 413, and 413-b indicates the load side end of the rotary shaft 413. (Description of Control Device) Next, the inverters 300 and 500 will be described. Since the inverters 300 and 500 are composed of ordinary three-phase inverter circuits, detailed description thereof will be omitted.
An example of this three-phase inverter circuit is shown in FIG. In this embodiment, each switch S1 to S6 is composed of an NMOST, and each switch S1 to S6 is intermittently controlled at a desired timing by a control voltage applied from the controller 3 to each gate G1 to G6. Controller 3 is I / O
It consists of a microcomputer with an interface.
【0044】(動作説明)以下、上記構造を有する本実
施例の車両用駆動装置の動作を説明する。 (モータ400の動作)モータ400は、通常の三相交
流同期機であり、回転数センサ481からの回転角度信
号に基づいて車両の力行、制動などの後述する運転制御
のために電動動作や発電動作を行う。(Description of Operation) The operation of the vehicle drive device of this embodiment having the above structure will be described below. (Operation of Motor 400) The motor 400 is an ordinary three-phase AC synchronous machine, and based on the rotation angle signal from the rotation speed sensor 481, the motor 400 performs an electric operation or power generation for operation control such as power running and braking described later. Take action.
【0045】電動動作は、回転数センサ481からの回
転角度信号θ1からロータ410の角速度ωvを求め、
この角速度ωvに同期する周波数で負荷側インバータ5
00を作動させて三相交流電圧V1を発生するととも
に、回転角度信号θ1から得たロータ410の磁極位置
と三相交流電圧V1による回転磁界との間の位相角Δθ
を所望の値に位相制御することによりなされる。トルク
は給電電流又は印加電圧V1が所望レベルとなるように
負荷側インバータ500の各スイッチをPWMデューテ
ィ比制御すればよい。In the electric operation, the angular velocity ωv of the rotor 410 is obtained from the rotation angle signal θ1 from the rotation speed sensor 481,
The load-side inverter 5 has a frequency synchronized with the angular velocity ωv.
00 to generate a three-phase AC voltage V1, and a phase angle Δθ between the magnetic pole position of the rotor 410 obtained from the rotation angle signal θ1 and the rotating magnetic field of the three-phase AC voltage V1.
Is controlled to a desired value by phase control. The torque may be PWM duty ratio control of each switch of the load side inverter 500 so that the power supply current or the applied voltage V1 becomes a desired level.
【0046】発電動作は、ロータ410の回転によりコ
イル421には三相交流電圧V1’が発生するので、こ
の三相交流電圧V1’の各相電圧の振幅がバッテリ60
0の電圧を超える場合にその相電圧がバッテリに印加さ
れるタイミングで負荷側インバータ500の各スイッチ
S1〜S6をオンすればよい。また、このオン期間を例
えばPWMによるデューティ比制御すれば発電量すなわ
ち負トルクの発生量を調節することができる。In the power generation operation, since the three-phase AC voltage V1 'is generated in the coil 421 by the rotation of the rotor 410, the amplitude of each phase voltage of this three-phase AC voltage V1' is the battery 60.
When the voltage exceeds 0, the switches S1 to S6 of the load side inverter 500 may be turned on at the timing when the phase voltage is applied to the battery. Further, by controlling the duty ratio by PWM, for example, during this ON period, the power generation amount, that is, the negative torque generation amount can be adjusted.
【0047】上記した三相交流同期機の発電、電動制御
自体は良く知られているので、これ以上の説明を省略す
る。 (モータ200の動作)モータ200は、二重型三相交
流同期機であり、回転数センサ281からの回転角度信
号θ2すなわち第2ロータ220の回転速度と、回転数
センサ282からの回転角度信号θ1すなわち第1ロー
タ210の回転速度に基づいて電動動作や発電動作を行
う。The power generation and electric control of the above-mentioned three-phase AC synchronous machine are well known, and a further description will be omitted. (Operation of Motor 200) The motor 200 is a double-type three-phase AC synchronous machine, and has a rotation angle signal θ2 from the rotation speed sensor 281 or the rotation speed of the second rotor 220 and a rotation angle signal θ1 from the rotation speed sensor 282. That is, the electric operation or the power generation operation is performed based on the rotation speed of the first rotor 210.
【0048】まず、両信号の差Δθに同期する周波数の
三相交流電圧V2をコイル221に印加する。このよう
にすれば、第2ロータ220が静止していると仮定した
場合の三相交流電圧V2の周波数は第1ロータ210の
角速度に同期することとなり、通常の三相交流同期機と
見做して制御することができる。この時、両ロータ21
0、220間には相互に反対向きで大きさが同じ伝達ト
ルクTtが電磁的に発生することになる。First, the three-phase AC voltage V2 having a frequency synchronized with the difference Δθ between the two signals is applied to the coil 221. By doing so, the frequency of the three-phase AC voltage V2 assuming that the second rotor 220 is stationary is synchronized with the angular velocity of the first rotor 210, and is regarded as a normal three-phase AC synchronous machine. Can be controlled. At this time, both rotors 21
Between 0 and 220, the transmission torques Tt having the same magnitude but opposite directions are electromagnetically generated.
【0049】理論的に言えば、第1ロータ210の角速
度をωv、第2ロータ220の角速度をωeとすれば、
第1ロータ210の授受(発生)動力Evは角速度ωv
でトルクTtが作用するからEv=Tt・ωvである。
同様に、第2ロータ220の授受(発生)動力Eeは角
速度ωeでトルクTtが作用するからEe=Tt・ωe
である。両動力Ev、Eeの差ΔE=TtΔω=T(ω
e−ωv)がコイル221とバッテリ600とが授受す
る電力Pとなる。ここで、簡単のために電力Pの一相分
だけを考えるとP=V2・I・cosθである。なお、
cosθは三相交流電圧V2と電流Iとの位相角であ
る。したがって、トルクTは理論的には、V2・I・c
osθ/(ωe−ωv)となる。このことから、三相交
流同期機のトルクTを制御するには、I、V2、cos
θ、すなわち、I、V2をベクトル制御すればよいこと
がわかる。すなわち、I、V2をベクトル制御すること
により、モータ200が構造的に許容する範囲の大きさ
において正又は負のトルクTを自由に発生することがで
きることは広く知られている。もちろん、上述したモー
タ400と同様の非ベクトル制御も可能である。Theoretically speaking, if the angular velocity of the first rotor 210 is ωv and the angular velocity of the second rotor 220 is ωe, then
The transfer (generation) power Ev of the first rotor 210 is the angular velocity ωv.
Since the torque Tt acts at, Ev = Tt · ωv.
Similarly, since the transfer (generating) power Ee of the second rotor 220 is the angular velocity ωe and the torque Tt acts, Ee = Tt · ωe
Is. Difference between both powers Ev and Ee ΔE = Tt Δω = T (ω
e−ωv) becomes the electric power P exchanged between the coil 221 and the battery 600. Here, for simplification, considering only one phase of the power P, P = V2 · I · cos θ. In addition,
cos θ is the phase angle between the three-phase AC voltage V2 and the current I. Therefore, the torque T is theoretically V2 · I · c.
osθ / (ωe−ωv). From this, in order to control the torque T of the three-phase AC synchronous machine, I, V2, cos
It is understood that vector control of θ, that is, I and V2 is sufficient. That is, it is widely known that the vector control of I and V2 can freely generate the positive or negative torque T in the size of the range structurally allowed by the motor 200. Of course, the same non-vector control as the motor 400 described above is also possible.
【0050】(実際のトルク制御)実際のトルク制御を
コントローラ3のフローチャートを示す図3を参照して
説明する。以下の説明において、エンジン100が発生
しているトルク発生値をTe、両ローター210、22
0間で電磁的に伝達される伝達トルクをTt、車輪軸に
必要なトルクすなわちトルク指令値をTv、第2ロータ
220の角速度をωeとし、第1ロータ210の角速度
をωvとする。(Actual Torque Control) Actual torque control will be described with reference to FIG. 3 showing a flowchart of the controller 3. In the following description, the torque generation value generated by the engine 100 is Te, both rotors 210, 22
It is assumed that a transmission torque electromagnetically transmitted between 0 is Tt, a torque required for a wheel shaft, that is, a torque command value is Tv, an angular velocity of the second rotor 220 is ωe, and an angular velocity of the first rotor 210 is ωv.
【0051】まず、アクセル開度から車輪軸に与えるべ
きトルク指令値Tvを決定する(100)。次に、角速
度ωe、ωvを入力する(102)。次に、入力される
スロットル開度や角速度ωeなどに基づいて内蔵するマ
ップからエンジン100が発生するトルクTeを求める
(104)。次に、伝達トルクTtを決定する。なお、
伝達トルクTtはエンジン100の発生トルクTeに等
しく設定される。また、モータ400から車輪軸に与え
るトルクT2=TvーTt=Tv−Teを決定する(1
06)。なお、Tt=Te、T2、Tvは正トルク(車
輪駆動トルク)でもよく負トルク(車輪制動トルク)で
もよい。次に、上述のモータ200のベクトル制御方式
又は上記したモータ400の発電制御方式や電動制御方
式にてインバータ300、500を制御して、トルクT
t、T2を発生し、これにより所望の負荷トルクTvを
発生する(108)。First, the torque command value Tv to be applied to the wheel shaft is determined from the accelerator opening (100). Next, the angular velocities ωe and ωv are input (102). Next, the torque Te generated by the engine 100 is determined from a built-in map based on the input throttle opening degree, angular velocity ωe, etc. (104). Next, the transmission torque Tt is determined. In addition,
The transmission torque Tt is set equal to the generated torque Te of the engine 100. Further, the torque T2 = Tv-Tt = Tv-Te applied from the motor 400 to the wheel shaft is determined (1
06). Note that Tt = Te, T2, and Tv may be positive torque (wheel driving torque) or negative torque (wheel braking torque). Next, the torque T is controlled by controlling the inverters 300 and 500 by the vector control method of the motor 200 or the power generation control method or the electric control method of the motor 400 described above.
t and T2 are generated, thereby generating a desired load torque Tv (108).
【0052】次に、バッテリ容量を公知の方法(例えば
バッテリ端子電圧Vaと、充電又は放電電流Iと容量と
の三元マップからサーチ)で求め、求めた容量が所定の
最大容量より大きいかどうかを調べ(110)、大きけ
れば燃料流量を低減又は停止し(112)、大きくなけ
ればステップ114に進む。ステップ114では、バッ
テリ容量が所定の最小容量より小さいかどうかを調べ
(114)、小さければ燃料流量を増大して(11
6)、その後、ステップ100にリターンし、小さくな
ければ直接ステップ100にリターンする。Next, the battery capacity is obtained by a known method (for example, a search is performed from a ternary map of the battery terminal voltage Va and the charging or discharging current I and the capacity), and whether the obtained capacity is larger than a predetermined maximum capacity or not. Is checked (110), and if larger, the fuel flow rate is reduced or stopped (112), and if not larger, the routine proceeds to step 114. In step 114, it is checked whether the battery capacity is smaller than a predetermined minimum capacity (114), and if it is smaller, the fuel flow rate is increased (11).
6) Then, the process returns to step 100, and if not smaller, the process directly returns to step 100.
【0053】実際の制御モードは、以下、角速度ωv、
ωe、Te、Tvの値に応じて異なるので、入力される
角速度ωv、ωe、Te、Tvの値に応じて多少の違い
がある。以下、その点を更に具体的に説明する。力行制御モード ωe>ωv、かつ、Te<Tvの場合を考える。この時
はTe=Ttを発生してもトルクが不足するので、モー
タ400を電動動作させてトルクT2=TvーTeを発
生する。この時、コイル221は、V2・I・cosθ
=Te(ωeーωv)=Tt(ωeーωv)の電力Pを
理論上発電する。ただ、Iは実際はバッテリ600が所
定のバッテリ電圧Vbをもつために正弦波形とはならな
い。したがって、この場合は、平均発電電力がTe(ω
eーωv)となればよい。又は昇圧チョッパー等の制御
を行えばバッテリーへ電力がスムーズに送れる。これに
よりエンジン100が発生する機械動力(回転エネル
ギ)は全て消費されることになり、エンジン100は加
速されたり、減速されたりすることなく一定回転数で運
転できる。In the actual control mode, the angular velocity ωv,
Since the values vary depending on the values of ωe, Te, and Tv, there are some differences depending on the values of the input angular velocities ωv, ωe, Te, and Tv. Hereinafter, that point will be described more specifically. Consider the case where the power running control mode ωe> ωv and Te <Tv. At this time, since the torque is insufficient even if Te = Tt is generated, the motor 400 is electrically operated to generate the torque T2 = Tv−Te. At this time, the coil 221 has V2 · I · cos θ
= Te (ωe−ωv) = Tt (ωe−ωv) electric power P is theoretically generated. However, I does not actually have a sinusoidal waveform because the battery 600 has a predetermined battery voltage Vb. Therefore, in this case, the average generated power is Te (ω
e-ωv). Alternatively, power can be smoothly sent to the battery by controlling the boost chopper or the like. As a result, all mechanical power (rotational energy) generated by the engine 100 is consumed, and the engine 100 can be operated at a constant rotation speed without being accelerated or decelerated.
【0054】なお、このモードでは、機関側インバータ
300を三相全波整流器とし、その発電電力がTe(ω
eーωv)に相当するように機関側インバータ300の
制御を行っても略Te(ωeーωv)に相当する電力を
回生できる。当然、この場合も負荷側インバータ500
でモータ400を電動動作させてトルクT2=(Tvー
Te)を発生する。In this mode, the engine-side inverter 300 is a three-phase full-wave rectifier and its generated power is Te (ω
Even if the engine-side inverter 300 is controlled so as to correspond to e−ωv), electric power corresponding to approximately Te (ωe−ωv) can be regenerated. Of course, also in this case, the load-side inverter 500
Then, the motor 400 is electrically operated to generate torque T2 = (Tv−Te).
【0055】ただし、上記発電電力と上記電動電力との
アンバランスは短期的にはバッテリ600の充電動作又
は放電動作により補償できるが、長期的(長時間走行
時)には補償できない。これに対する最良の策はエンジ
ンの発生馬力を変更することである。また、両インバー
タを経由するエネルギ伝送は効率低下を招くので、可能
な限り、エンジン発生トルクTeを負荷トルクTvに接
近させ、かつ、エンジン角速度ωeを車輪軸角速度ωv
に接近させることが好ましい。このようにすれば伝達効
率の向上を図ることができる。ただし、このようなT
e、ωeの変化はエミッション低減のために緩慢に実施
されるべきである。However, the imbalance between the generated electric power and the electric electric power can be compensated for by the charging operation or the discharging operation of the battery 600 in the short term, but cannot be compensated in the long term (during long running). The best bet for this is to change the horsepower generated by the engine. Further, since energy transmission via both inverters causes a decrease in efficiency, the engine-generated torque Te is made as close as possible to the load torque Tv, and the engine angular velocity ωe is set to the wheel shaft angular velocity ωv.
Is preferred. By doing so, it is possible to improve the transmission efficiency. However, such T
Changes in e and ωe should be performed slowly to reduce emissions.
【0056】以上説明したように、本モードでは、高速
小トルクの発生動力を低速大トルクの駆動動力に高効率
に転換できるとともに、一部の機械動力は上記電磁結合
を通じて直接に車輪軸に供給できるので、電機系を低損
失、小型軽量とすることができる。発電制御モード ωe>ωv、かつ、Te>Tvの場合を考える。この場
合も、伝達トルクTtをエンジン100の発生トルクT
eに等しく設定する。そして、モータ400を発電動作
させてトルク差(TeーTv)を発電動力(TeーT
v)ωvとして回収する。また、この時、コイル221
は、V2・I・cosθ=Te(ωeーωv)の電力P
を発電してバッテリ600に回収する。もちろんこの説
明は各種抵抗損失を無視しての説明である。As described above, in this mode, the generated power of high speed small torque can be efficiently converted into the driving power of low speed large torque, and a part of mechanical power is directly supplied to the wheel shaft through the electromagnetic coupling. As a result, the electric system can be made low loss, compact and lightweight. Consider a case where the power generation control mode ωe> ωv and Te> Tv. Also in this case, the transmission torque Tt is equal to the torque T generated by the engine 100.
Set equal to e. Then, the motor 400 is operated to generate power, and the torque difference (Te-Tv) is used to generate power (Te-T).
v) Collect as ωv. At this time, the coil 221
Is the power P of V2 · I · cos θ = Te (ωe−ωv)
Is generated and recovered in the battery 600. Of course, this explanation is given by ignoring various resistance losses.
【0057】この場合、モータ200及びモータ400
の発電動作により一時的にバッテリは大充電されるが、
長時間の大充電は不可能であるので、エンジン発生トル
クを緩慢に低下させることによりエミッションを低レベ
ルに抑制しつつ上記トルク過剰に対応する。したがっ
て、本モードでは、モータ400の発電トルクをT2と
すれば、Te=Tt=Tv+T2となるように伝達トル
クTt、T2を設定すればよい。In this case, the motor 200 and the motor 400
Although the battery is temporarily fully charged by the power generation operation of
Since a large charge for a long time is impossible, the engine generated torque is slowly decreased to cope with the excessive torque while suppressing the emission to a low level. Therefore, in this mode, if the power generation torque of the motor 400 is T2, the transmission torques Tt and T2 may be set so that Te = Tt = Tv + T2.
【0058】このようにすれば、モータ200、400
の両方で過剰な発生動力を回生するので、モータ20
0、400を小型化することができる。電動制御モード ωe<ωv、かつ、Te<Tvの場合を考える。この場
合も、伝達トルクTtをエンジン100の発生トルクT
eに等しく設定する。そして、モータ400に電力T2
・ωvを与えてモータ400を電動動作させる。なお、
モータ400の発生トルクT2はTvーTeに設定され
る。また、モータ200のコイル221には電力V2・
I・cosθ=Te(ωvーωe)=(TvーT2)
(ωvーωe)の電力Pが投入され、これにより、車輪
軸は機械動力E=Tv・ωvを車輪に伝える。In this way, the motors 200, 400
Since the excessive generated power is regenerated by both of the
0,400 can be miniaturized. Consider a case where the electric control mode ωe <ωv and Te <Tv. Also in this case, the transmission torque Tt is equal to the torque T generated by the engine 100.
Set equal to e. Then, the electric power T2 is applied to the motor 400.
The motor 400 is electrically operated by applying ωv. In addition,
The torque T2 generated by the motor 400 is set to Tv-Te. In addition, the coil 221 of the motor 200 has power V2
I · cos θ = Te (ωv−ωe) = (Tv−T2)
The electric power P of (ωv−ωe) is applied, whereby the wheel shaft transmits the mechanical power E = Tv · ωv to the wheel.
【0059】この場合、モータ200及びモータ400
の電動動作により一時的にバッテリは大放電するが、長
時間の大放電は不可能であるので、エンジン発生トルク
を緩慢に増大させることによりエミッションを低レベル
に抑制しつつ上記トルク不足に対応する。このようにす
れば、モータ200、400の両方で不足する負荷動力
をトルクアシストするので、モータ200、400を小
型化することができる。In this case, the motor 200 and the motor 400
Although the electric discharge of the battery causes a large discharge for a while, a large discharge for a long time is impossible. Therefore, the engine generated torque is slowly increased to suppress the emission to a low level and cope with the torque shortage. . In this way, the load power that is insufficient in both the motors 200 and 400 is torque assisted, so that the motors 200 and 400 can be downsized.
【0060】制動制御モード ωe<ωv、かつ、Te>Tvの場合を考える。この場
合も、伝達トルクTtをエンジン100の発生トルクT
eに等しく設定する。そして、モータ400を発電動作
させてトルク差(TeーTv)を発電動力(TeーT
v)ωvとして回収する。また、この時、コイル221
に、V2・I・cosθ=Te(ωvーωe)=Tt
(ωvーωe)の電力Pを与えて不足する動力(回転エ
ネルギ)Te(ωvーωe)を車輪軸に与える。Consider the case where the braking control mode ωe <ωv and Te> Tv. Also in this case, the transmission torque Tt is equal to the torque T generated by the engine 100.
Set equal to e. Then, the motor 400 is operated to generate power, and the torque difference (Te-Tv) is used to generate power (Te-T).
v) Collect as ωv. At this time, the coil 221
And V2 · I · cos θ = Te (ωv−ωe) = Tt
The electric power P of (ωv-ωe) is applied to supply the insufficient power (rotational energy) Te (ωv-ωe) to the wheel shaft.
【0061】この場合、回生電力(TeーTv)ωvと
投入電力Te(ωvーωe)との差はバッテリ600に
よって賄われ、バッテリ容量が所定の最高充電レベル又
は最低放電レベルに達すればエンジン100を緩慢に制
御して両者をバランスさせるとともにバッテリ容量を上
記両レベルの中間のレベルとする。以上説明したよう
に、本モードでは、低速大トルクの発生動力を高速小ト
ルクの駆動動力に高効率に転換できるとともに、一部の
機械動力は上記電磁結合を通じて直接に車輪軸に供給で
きるので、電機系を低損失、小型軽量とすることができ
る。In this case, the difference between the regenerative power (Te-Tv) ωv and the input power Te (ωv-ωe) is covered by the battery 600, and if the battery capacity reaches a predetermined maximum charge level or minimum discharge level, the engine 100 Is controlled slowly to balance the two, and the battery capacity is set to an intermediate level between the above two levels. As described above, in this mode, the generated power of the low speed large torque can be efficiently converted into the driving power of the high speed small torque, and a part of the mechanical power can be directly supplied to the wheel shaft through the electromagnetic coupling. The electric system can be made low loss, compact and lightweight.
【0062】機関停止制御モード 本モードは、ブレーキペダル踏角センサ(図示せず)か
らコントローラ3へ入力するブレーキ作動信号によりブ
レーキペダル踏角が所定レベルを超える場合に、エンジ
ンへの燃料供給を停止するものである。このようにすれ
ば、エンジンブレーキを掛けることができる。 Engine stop control mode In this mode, the fuel supply to the engine is stopped when the brake pedal depression angle exceeds a predetermined level due to a brake operation signal input from a brake pedal depression angle sensor (not shown) to the controller 3. To do. In this way, the engine brake can be applied.
【0063】以下、燃料供給停止後の詳細な制御動作を
説明する。まず、ブレーキペダル踏角が所定レベルを超
え、かつそれが所定時間以上持続する場合、入力される
ブレーキペダル踏角をマップに入力してトルク指令値T
v=制動トルクTbを求める(100)。なお、このコ
ントローラ3内蔵のマップはブレーキペダル踏角と制動
トルクTbとの関係を表すものとする。The detailed control operation after the fuel supply is stopped will be described below. First, when the brake pedal depression angle exceeds a predetermined level and it continues for a predetermined time or more, the input brake pedal depression angle is input to the map to obtain the torque command value T.
v = The braking torque Tb is calculated (100). The map built in the controller 3 represents the relationship between the brake pedal depression angle and the braking torque Tb.
【0064】モータ200の伝達トルクTtはエンジン
の負トルクTeに等しく設定される(108)。燃料停
止エンジンの負トルクTeはその角速度ωeの関数値と
なる。この実施例では、伝達トルクTtが実現可能な負
トルクTeの範囲でωeはωvに等しく設定されるか又
はωvより一定割合小さい水準とされるか又は所定の一
定レベルとされる。このようにしてωeが決定されれば
負トルクTeすなわち伝達トルクTtが決定される。こ
れにより、エンジン100は車輪軸から制動動力Te・
ωeを吸収する。更に、コイル221から、理論的には
Tt・(ωv−ωe)である制動動力を回収する。The transmission torque Tt of the motor 200 is set equal to the negative torque Te of the engine (108). The negative torque Te of the fuel stop engine is a function value of the angular velocity ωe. In this embodiment, ωe is set equal to ωv within a range of the negative torque Te at which the transmission torque Tt can be realized, is set to a level smaller than ωv by a certain ratio, or is set to a predetermined constant level. When ωe is determined in this way, the negative torque Te, that is, the transmission torque Tt is determined. As a result, the engine 100 causes the braking power Te.
Absorb ωe. Further, the braking power that is theoretically Tt · (ωv−ωe) is recovered from the coil 221.
【0065】なお、回収エネルギはバッテリ600に蓄
積されるが、例えば極端に長い下り坂ではバッテリが過
充電となる場合があるので、その場合には伝達トルクT
tを増大させ、Teを増大させればよい。図4は図3の
ステップ106のT2決定サブルーチンの一例を示し、
図5は図3のステップ104のTe決定サブルーチンの
一例を示し、図6は図3のステップ108のインバータ
制御サブルーチンの一例を示す。Although the recovered energy is stored in the battery 600, the battery may be overcharged on an extremely long downhill, and in that case, the transmission torque T
It suffices to increase t and Te. FIG. 4 shows an example of the T2 determination subroutine of step 106 of FIG.
5 shows an example of the Te determination subroutine of step 104 of FIG. 3, and FIG. 6 shows an example of the inverter control subroutine of step 108 of FIG.
【0066】(変形態様)上記説明では三相交流同期機
を用いた実施例を説明したが、その代わりに三相交流誘
導機を用いても同様の制御を行うことができる。三相交
流誘導機は滑り制御が新たに追加されるが、滑り制御は
同期機の同期制御と同様であり、かつ、周知であるの
で、説明は省略する。 (実施例2)本発明の電気自動車用の駆動装置の他実施
例を図7に示すその軸方向断面図を参照して説明する。
なお、この実施例の構成は図1に示す実施例1のモータ
400とモータ200とを置換したものに等しい。(Modification) Although the embodiment using the three-phase AC synchronous machine has been described above, the same control can be performed by using a three-phase AC induction machine instead. Although the slip control is newly added to the three-phase AC induction machine, the slip control is the same as the synchronous control of the synchronous machine and is well known, so the description thereof will be omitted. (Embodiment 2) Another embodiment of the drive device for an electric vehicle of the present invention will be described with reference to the axial sectional view shown in FIG.
The configuration of this embodiment is the same as that of the motor 400 and the motor 200 of the first embodiment shown in FIG.
【0067】(全体構成)図示しない車両に搭載される
内燃機関100の駆動軸110は、モータ(機関側回転
電機)200のロータ210に機械的に連結されてお
り、ロータ210の回転軸213はモータ(負荷側回転
電機)400の第2ロータ410の回転軸413にカッ
プラ800により連結されている。又、400の第1ロ
ータ420は図示しない減速機構、差動機構及び車輪軸
を通じて車輪700に機械的に連結されている。300
はモータ200とバッテリ(蓄電手段)600との電力
授受を仲介する直交変換用の機関側インバータであり、
500はモータ400とバッテリ(蓄電手段)600と
の電力授受を仲介する直交変換用の負荷側インバータで
ある。3は、これらインバータ300、500の各スイ
ッチ(パワートランジスタ)を断続制御するコントロー
ラである。(Overall Structure) A drive shaft 110 of an internal combustion engine 100 mounted on a vehicle (not shown) is mechanically connected to a rotor 210 of a motor (engine-side rotating electric machine) 200, and a rotary shaft 213 of the rotor 210 is The coupler (800) is connected to the rotating shaft 413 of the second rotor 410 of the motor (load side rotating electric machine) 400. The first rotor 420 of 400 is mechanically connected to the wheel 700 through a reduction gear mechanism, a differential mechanism, and a wheel shaft (not shown). 300
Is an engine-side inverter for orthogonal conversion that mediates transfer of electric power between the motor 200 and the battery (power storage means) 600,
Reference numeral 500 is a load-side inverter for orthogonal conversion that mediates the transfer of electric power between the motor 400 and the battery (power storage means) 600. Reference numeral 3 is a controller for intermittently controlling the switches (power transistors) of the inverters 300 and 500.
【0068】(モータ200の構造)モータ200は、
通常の三相交流同期機であって、そのハウジング24
0、241は軸受け251、252を通じてロータ21
0を回転自在に支持している。また、ハウジング241
の内周面には、ステータコイル221が巻装されたステ
ータコア220が固定されている。ロータ210は、回
転軸213と、回転軸213に嵌着固定された軟鉄心か
らなるロータコア211とからなり、その外周部にはそ
れぞれ永久磁石からなる複数対の磁極212が非磁性の
リング215で必要により固定されている。通常の永久
磁石式ロータと同様に、各磁極212は周方向に一定間
隔で配設されており、互いに隣接する一対の磁極212
は反対極性となる姿勢で固定されている。281はロー
タ210の回転数を検出する回転センサである。(Structure of Motor 200) The motor 200 is
A normal three-phase AC synchronous machine having a housing 24
Nos. 0 and 241 are rotor 21 through bearings 251 and 252.
0 is rotatably supported. Also, the housing 241
A stator core 220 around which a stator coil 221 is wound is fixed to the inner peripheral surface of the. The rotor 210 is composed of a rotating shaft 213 and a rotor core 211 made of a soft iron core fitted and fixed to the rotating shaft 213, and a plurality of pairs of magnetic poles 212 each made of a permanent magnet are required to be a non-magnetic ring 215 on the outer periphery of the rotor core 211. It is fixed by. Similar to a normal permanent magnet type rotor, the magnetic poles 212 are arranged at regular intervals in the circumferential direction, and a pair of magnetic poles 212 adjacent to each other are arranged.
Are fixed in opposite polarities. Reference numeral 281 is a rotation sensor that detects the number of rotations of the rotor 210.
【0069】(モータ400の構造)モータ400はハ
ウジング440、441を有し、ハウジング440、4
41は軸受け451、452を通じて第1ロータ420
を回転自在に支持しており、第1ロータ420は軸受け
453、454を通じて内部に第2ロータ410の回転
軸413を回転自在に支持している。(Structure of Motor 400) The motor 400 has housings 440 and 441.
41 designates the first rotor 420 through the bearings 451 and 452.
Is rotatably supported, and the first rotor 420 rotatably supports the rotating shaft 413 of the second rotor 410 inside through bearings 453 and 454.
【0070】第1ロータ420は、通常の回転電機のス
テータコアと同形のコア422と、コア422の両端面
に個別に固定される一対のエンドフレーム428、42
9とを有し、軸受け453、454はエンドフレーム4
28、429に支承されている。コア422には通常の
回転電機の三相ステータコイルと同様の構成のコイル4
21が巻装されている。The first rotor 420 has a core 422 having the same shape as the stator core of a normal rotating electric machine, and a pair of end frames 428 and 42 individually fixed to both end surfaces of the core 422.
9 and the bearings 453, 454 are end frames 4
28, 429. The core 422 has a coil 4 having the same structure as a three-phase stator coil of a normal rotating electric machine.
21 is wound.
【0071】第2ロータ410は、回転軸413と、回
転軸413に嵌着、固定された軟鉄心からなるロータコ
ア411とからなり、その外周部にはそれぞれ永久磁石
からなる複数対の磁極412が非磁性のリング415で
必要により固定されている。通常の永久磁石式ロータと
同様に、各磁極412は周方向に一定間隔で配設されて
おり、互いに隣接する一対の磁極412は反対極性とな
る姿勢で固定されている。The second rotor 410 is composed of a rotary shaft 413 and a rotor core 411 made of a soft iron core fitted and fixed to the rotary shaft 413, and a plurality of pairs of magnetic poles 412 made of permanent magnets are not provided on the outer peripheral portion thereof. It is fixed by a magnetic ring 415 if necessary. Similar to a normal permanent magnet type rotor, the magnetic poles 412 are arranged at regular intervals in the circumferential direction, and the pair of magnetic poles 412 adjacent to each other are fixed in an attitude of opposite polarities.
【0072】エンドフレーム429の径小部には、同軸
円環状に形成された三本のスリップリングと、各スリッ
プリングを互いに及びエンドフレーム429から電気絶
縁可能に支持する絶縁樹脂輪板とからなる円板型スリッ
プリング体465が固定されており、3本の上記スリッ
プリングはコイル421の3本の端子に接続されてい
る。一方、ハウジング441の端面部の穴にはブラシ体
460が嵌装されている。このブラシ体460は、ブロ
ック状の絶縁樹脂からなる基部と、この基部の3つの横
穴に軸方向変位自在に収容される3本のブラシと、同じ
く上記各横穴にそれぞれ収容されてブラシをそれぞれス
リップリングへ向けて付勢するスプリングとからなり、
各ブラシは基部により互いに及びハウジング441から
電気絶縁可能に支持されている。これにより、各ブラシ
の内端はそれぞれ三本のスリップリングに個別に押接さ
れている。481は第1ロータ420の回転数を検出す
る回転センサであり、482は第2ロータ410の回転
数を検出する回転センサである。The small-diameter portion of the end frame 429 is composed of three slip rings formed in a coaxial annular shape, and an insulating resin wheel plate that supports the respective slip rings so as to be electrically insulated from each other and from the end frame 429. The disk-type slip ring body 465 is fixed, and the three slip rings are connected to the three terminals of the coil 421. On the other hand, the brush body 460 is fitted in the hole of the end surface portion of the housing 441. The brush body 460 includes a base portion made of a block-shaped insulating resin, three brushes that are axially displaceably accommodated in the three lateral holes of the base portion, and the brushes 460 are also accommodated in the lateral holes and slip the brushes, respectively. It consists of a spring that urges it toward the ring,
The brushes are supported by the base in an electrically insulating manner from each other and from the housing 441. As a result, the inner ends of the brushes are individually pressed against the three slip rings. Reference numeral 481 is a rotation sensor that detects the rotation speed of the first rotor 420, and 482 is a rotation sensor that detects the rotation speed of the second rotor 410.
【0073】従って、上記説明からわかるように、上記
構造を有するモータ400は、固定子も回転する三相交
流同期機の構成となっている。なお、モータ400を三
相交流誘導機の構成としてもよい。その他、213−a
は回転軸213の機関側端部を示し、213−bは回転
軸213の負荷側端部を示し、413−aは回転軸41
3の機関側端部を示す。Therefore, as can be seen from the above description, the motor 400 having the above structure is a three-phase AC synchronous machine in which the stator also rotates. The motor 400 may be configured as a three-phase AC induction machine. Others, 213-a
Indicates the engine side end of the rotary shaft 213, 213-b indicates the load side end of the rotary shaft 213, and 413-a indicates the rotary shaft 41.
3 shows the engine side end.
【0074】(制御装置の説明)インバータ300、5
00は、実施例1と同じ構成である。 (動作説明)以下、上記構造を有する本実施例の車両用
駆動装置の動作を説明する。 (モータ200の動作)モータ200は、通常の三相交
流同期機であり、回転数センサ281からの回転角度信
号に基づいて車両の力行、制動などの後述する運転制御
のために電動動作や発電動作を行う。(Description of control device) Inverters 300, 5
00 has the same configuration as that of the first embodiment. (Description of Operation) The operation of the vehicle drive device of the present embodiment having the above structure will be described below. (Operation of Motor 200) The motor 200 is an ordinary three-phase AC synchronous machine, and based on a rotation angle signal from the rotation speed sensor 281, an electric operation or power generation for driving control of the vehicle such as power running and braking described later. Take action.
【0075】電動動作は、回転数センサ281からの回
転角度信号θ1からロータ210の角速度ωeを求め、
この角速度ωeに同期する周波数で機関側インバータ3
00を作動させて三相交流電圧V1を発生するととも
に、回転角度信号θ1から得たロータ210の磁極位置
と三相交流電圧V1による回転磁界との間の位相角Δθ
を所望の値に位相制御することによりなされる。トルク
は給電電流又は印加電圧V1が所望レベルとなるように
機関側インバータ300の各スイッチをPWMデューテ
ィ比制御すればよい。In the electric operation, the angular velocity ωe of the rotor 210 is obtained from the rotation angle signal θ1 from the rotation speed sensor 281,
At the frequency synchronized with this angular velocity ωe, the engine-side inverter 3
00 to generate a three-phase AC voltage V1, and a phase angle Δθ between the magnetic pole position of the rotor 210 obtained from the rotation angle signal θ1 and the rotating magnetic field by the three-phase AC voltage V1.
Is controlled to a desired value by phase control. The torque may be PWM duty ratio control of each switch of the engine-side inverter 300 so that the power supply current or the applied voltage V1 becomes a desired level.
【0076】発電動作は、ロータ210の回転によりコ
イル221には三相交流電圧V1’が発生するので、こ
の三相交流電圧V1’の各相電圧の振幅がバッテリ60
0の電圧を超える場合にその相電圧がバッテリに印加さ
れるタイミングで機関側インバータ300の各スイッチ
S1〜S6をオンすればよい。また、このオン期間を例
えばPWMによるデューティ比制御すれば発電量すなわ
ち負トルクの発生量を調節することができる。In the power generation operation, since the three-phase AC voltage V1 'is generated in the coil 221 by the rotation of the rotor 210, the amplitude of each phase voltage of this three-phase AC voltage V1' is the battery 60.
When the voltage exceeds 0, the switches S1 to S6 of the engine-side inverter 300 may be turned on at the timing when the phase voltage is applied to the battery. Further, by controlling the duty ratio by PWM, for example, during this ON period, the power generation amount, that is, the negative torque generation amount can be adjusted.
【0077】上記した三相交流同期機の発電、電動制御
自体は良く知られているので、これ以上の説明を省略す
る。 (モータ400の動作)モータ400は、二重型三相交
流同期機であり、回転数センサ481からの回転角度信
号θ2すなわち第1ロータ420の回転速度と、回転数
センサ482からの回転角度信号θ1すなわち第2ロー
タ410の回転速度に基づいて電動動作や発電動作を行
う。The power generation and electric control of the three-phase AC synchronous machine described above are well known, and therefore a further description will be omitted. (Operation of Motor 400) The motor 400 is a double-type three-phase AC synchronous machine, and has a rotation angle signal θ2 from the rotation speed sensor 481, that is, the rotation speed of the first rotor 420 and a rotation angle signal θ1 from the rotation speed sensor 482. That is, the electric operation or the power generation operation is performed based on the rotation speed of the second rotor 410.
【0078】まず、両信号の差Δθに同期する周波数の
三相交流電圧V2をコイル421に印加する。このよう
にすれば、第1ロータ420が静止していると仮定した
場合の三相交流電圧V2の周波数は第2ロータ410の
角速度ω1に同期することとなり、通常の三相交流同期
機と見做して制御することができる。この時、両ロータ
410、420間には相互に反対向きで大きさが同じ伝
達トルクTtが電磁的に発生することになる。First, the three-phase AC voltage V2 having a frequency synchronized with the difference Δθ between the two signals is applied to the coil 421. By doing so, the frequency of the three-phase AC voltage V2 assuming that the first rotor 420 is stationary is synchronized with the angular velocity ω1 of the second rotor 410, and is regarded as a normal three-phase AC synchronous machine. It can be controlled. At this time, the transmission torque Tt having the same magnitude in the opposite directions is electromagnetically generated between the rotors 410 and 420.
【0079】理論的に言えば、第1ロータ420の角速
度をωv、第2ロータ410の角速度をωeとすれば、
第1ロータ420の授受(発生)動力Evは角速度ωv
でトルクTtが作用するからEv=Tt・ωvである。
同様に、第2ロータ410の授受(発生)動力Eeは角
速度ωeでトルクTtが作用するからEe=Tt・ωe
である。両動力Ev、Eeの差ΔE=TtΔω=T(ω
e−ωv)がコイル421とバッテリ600とが授受す
る電力Pとなる。ここで、簡単のために電力Pの一相分
だけを考えるとP=V2・I・cosθである。なお、
cosθは三相交流電圧V2と電流Iとの位相角であ
る。したがって、トルクTは理論的には、V2・I・c
osθ/(ωe−ωv)となる。このことから、三相交
流同期機のトルクTを制御するには、I、V2、cos
θ、すなわち、I、V2をベクトル制御すればよいこと
がわかる。すなわち、I、V2をベクトル制御すること
により、モータ400が構造的に許容する範囲の大きさ
において正又は負のトルクTを自由に発生することがで
きることは広く知られている。もちろん、上述したモー
タ200と同様の非ベクトル制御も可能である。Theoretically speaking, if the angular velocity of the first rotor 420 is ωv and the angular velocity of the second rotor 410 is ωe, then
The transfer (generation) power Ev of the first rotor 420 is the angular velocity ωv.
Since the torque Tt acts at, Ev = Tt · ωv.
Similarly, since the transfer (generating) power Ee of the second rotor 410 has the angular velocity ωe and the torque Tt acts, Ee = Tt · ωe
Is. Difference between both powers Ev and Ee ΔE = Tt Δω = T (ω
e−ωv) is the electric power P exchanged between the coil 421 and the battery 600. Here, for simplification, considering only one phase of the power P, P = V2 · I · cos θ. In addition,
cos θ is the phase angle between the three-phase AC voltage V2 and the current I. Therefore, the torque T is theoretically V2 · I · c.
osθ / (ωe−ωv). From this, in order to control the torque T of the three-phase AC synchronous machine, I, V2, cos
It is understood that vector control of θ, that is, I and V2 is sufficient. That is, it is widely known that vector control of I and V2 can freely generate a positive or negative torque T in a size of a range structurally allowed by the motor 400. Of course, the same non-vector control as that of the motor 200 described above is also possible.
【0080】(実際のトルク制御)実際のトルク制御を
コントローラ3のフローチャートを示す図3を参照して
説明する。以下の説明において、エンジン100が発生
しているトルク発生値をTe、両ローター410、42
0間で電磁的に伝達される伝達トルクをTt、車輪軸に
必要なトルクすなわちトルク指令値をTv、第1ロータ
420の角速度をωvとし、第2ロータ410の角速度
をωeとする。(Actual Torque Control) Actual torque control will be described with reference to FIG. 3 showing a flowchart of the controller 3. In the following description, the torque generation value generated by the engine 100 is Te, both rotors 410, 42.
The transmission torque electromagnetically transmitted between 0 is Tt, the torque required for the wheel shaft, that is, the torque command value is Tv, the angular velocity of the first rotor 420 is ωv, and the angular velocity of the second rotor 410 is ωe.
【0081】まず、アクセル開度から車輪軸に与えるべ
きトルク指令値Tvを決定する(100)。次に、角速
度ωv、ωeを入力する(102)。次に、入力される
スロットル開度や角速度ωeなどに基づいて内蔵するマ
ップからエンジン100が発生するトルクTeを求める
(104)。次に、伝達トルクTtを決定する。なお、
伝達トルクTtはトルク指令値Tvに等しく設定され
る。また、モータ200から回転軸213(すなわち駆
動軸110)に与える(授受する)トルクT2=Tvー
Teを決定する(106)。なお、Tt=Tv、T2、
Teは正トルク(車輪駆動トルク)でもよく負トルク
(車輪制動トルク)でもよい。次に、上述のモータ40
0のベクトル制御方式又は上記したモータ200の発電
制御方式や電動制御方式にてインバータ300、500
を制御して、トルクTt、T2を発生し、これにより所
望の負荷トルクTv(=Tt=Te+T2)を発生する
(108)。First, the torque command value Tv to be applied to the wheel shaft is determined from the accelerator opening (100). Next, the angular velocities ωv and ωe are input (102). Next, the torque Te generated by the engine 100 is determined from a built-in map based on the input throttle opening degree, angular velocity ωe, etc. (104). Next, the transmission torque Tt is determined. In addition,
The transmission torque Tt is set equal to the torque command value Tv. Further, the torque T2 = Tv-Te applied (transmitted / received) from the motor 200 to the rotary shaft 213 (that is, the drive shaft 110) is determined (106). Note that Tt = Tv, T2,
Te may be a positive torque (wheel driving torque) or a negative torque (wheel braking torque). Next, the above-mentioned motor 40
The vector control method of 0 or the above-described power generation control method or electric control method of the motor 200 allows the inverters 300, 500 to operate.
Is controlled to generate torques Tt and T2, thereby generating a desired load torque Tv (= Tt = Te + T2) (108).
【0082】次に、バッテリ容量を公知の方法(例えば
バッテリ端子電圧Vaと、充電又は放電電流Iと、容量
との三元マップからサーチ)で求め、求めた容量が所定
の最大容量より大きいかどうかを調べ(110)、大き
ければ燃料流量を低減又は停止し(112)、大きくな
ければステップ114に進む。ステップ114では、バ
ッテリ容量が所定の最小容量より小さいかどうかを調べ
(114)、小さければ燃料流量を増大して(11
6)、その後、ステップ100にリターンし、小さくな
ければ直接ステップ100にリターンする。Next, the battery capacity is obtained by a known method (for example, a search is performed from a ternary map of the battery terminal voltage Va, the charging or discharging current I, and the capacity), and whether the obtained capacity is larger than a predetermined maximum capacity or not. It is checked (110) whether or not the fuel flow rate is reduced or stopped (112), and if not, the process proceeds to step 114. In step 114, it is checked whether the battery capacity is smaller than a predetermined minimum capacity (114), and if it is smaller, the fuel flow rate is increased (11).
6) Then, the process returns to step 100, and if not smaller, the process directly returns to step 100.
【0083】実際の制御モードは、以下、角速度ωv、
ωe、Te、Tvの値に応じて異なるので、入力される
角速度ωv、ωe、Te、Tvの値に応じて多少の違い
がある。以下、その点を更に具体的に説明する。力行制御モード ωe>ωv、かつ、Te<Tvの場合を考える。この時
は、(TvーTe)だけ発生トルクが不足するので、モ
ータ200を電動動作させてトルクT2=TvーTeを
発生する。一方、コイル421は、V2・I・cosθ
=(Te+T2)・(ωeーωv)=Tv(ωeーω
v)=Tt(ωeーωv)の電力Pを発電する。ただ、
Iは実際はバッテリ600が所定のバッテリ電圧Vbを
もつために正弦波形とはならない。したがって、この場
合は、平均発電電力がTt(ωeーωv)となればよ
い。又、昇圧チョッパー制御等を行なえば比較的スムー
ズにバッテリーへ電力を送れる。これによりエンジン1
00が発生する機械動力(回転エネルギ)は全て消費さ
れることになり、エンジン100は加速されたり、減速
されたりすることなく一定回転数で運転できる。In the actual control mode, the angular velocity ωv,
Since the values vary depending on the values of ωe, Te, and Tv, there are some differences depending on the values of the input angular velocities ωv, ωe, Te, and Tv. Hereinafter, that point will be described more specifically. Consider the case where the power running control mode ωe> ωv and Te <Tv. At this time, since the generated torque is insufficient by (Tv-Te), the motor 200 is electrically operated to generate the torque T2 = Tv-Te. On the other hand, the coil 421 has V2 · I · cos θ
= (Te + T2) · (ωe−ωv) = Tv (ωe−ω
v) = electric power P of Tt (ωe−ωv) is generated. However,
I does not actually have a sinusoidal waveform because the battery 600 has a predetermined battery voltage Vb. Therefore, in this case, the average generated power may be Tt (ωe−ωv). Also, if the boost chopper control is performed, the power can be sent to the battery relatively smoothly. Engine 1
All the mechanical power (rotation energy) generated by 00 is consumed, and the engine 100 can be operated at a constant rotation speed without being accelerated or decelerated.
【0084】なお、このモードでは、負荷側インバータ
500を三相全波整流器とし、その発電電力がTt(ω
eーωv)に相当するように負荷側インバータ500の
制御を行っても略Tt(ωeーωv)に相当する電力を
回生できる。当然、この場合も機関側インバータ300
でモータ200を電動動作させてトルクT2=(Tvー
Te)を発生する。In this mode, the load-side inverter 500 is a three-phase full-wave rectifier and its generated power is Tt (ω
Even if the load-side inverter 500 is controlled so as to correspond to e−ωv), the power corresponding to approximately Tt (ωe−ωv) can be regenerated. Of course, also in this case, the engine-side inverter 300
Then, the motor 200 is electrically operated to generate torque T2 = (Tv−Te).
【0085】ただし、上記発電電力と上記電動電力との
アンバランスは短期的にはバッテリ600の充電動作又
は放電動作により補償できるが、長期的(長時間走行
時)には補償できない。これに対する最良の策はエンジ
ンの発生馬力を変更することである。また、両インバー
タを経由するエネルギ伝送は効率低下を招くので、可能
な限り、エンジン発生トルクTeを負荷トルクTvに接
近させ、かつ、エンジン角速度ωeを車輪軸角速度ωv
に接近させることが好ましい。このようにすれば伝達効
率の向上を図ることができる。ただし、このようなT
e、ωeの変化はエミッション低減のために緩慢に実施
されるべきである。However, the imbalance between the generated electric power and the electric electric power can be compensated by the charging operation or the discharging operation of the battery 600 in the short term, but cannot be compensated in the long term (when running for a long time). The best bet for this is to change the horsepower generated by the engine. Further, since energy transmission via both inverters causes a decrease in efficiency, the engine-generated torque Te is made as close as possible to the load torque Tv, and the engine angular velocity ωe is set to the wheel shaft angular velocity ωv.
Is preferred. By doing so, it is possible to improve the transmission efficiency. However, such T
Changes in e and ωe should be performed slowly to reduce emissions.
【0086】以上説明したように、本モードでは、高速
小トルクの発生動力を低速大トルクの駆動動力に高効率
に転換できるとともに、一部の機械動力は上記電磁結合
を通じて直接に車輪軸に供給できるので、電機系を低損
失、小型軽量とすることができる。発電制御モード ωe>ωv、かつ、Te>Tvの場合を考える。この場
合も、伝達トルクTtを負荷トルクTvに等しく設定す
る。そして、モータ200を発電動作させてトルク差
(TeーTv)を発電動力(TeーTv)ωeとして回
収する。また、この時、コイル421は、V2・I・c
osθ=Tt(ωeーωv)=Tv(ωeーωv)=
(TeーT2)・(ωeーωv)の電力Pを発電してバ
ッテリ600に回収する。もちろんこの説明は各種抵抗
損失を無視しての説明である。As described above, in this mode, the generated power of the high speed small torque can be converted into the driving power of the low speed large torque with high efficiency, and a part of the mechanical power is directly supplied to the wheel shaft through the electromagnetic coupling. As a result, the electric system can be made low loss, compact and lightweight. Consider a case where the power generation control mode ωe> ωv and Te> Tv. Also in this case, the transmission torque Tt is set equal to the load torque Tv. Then, the motor 200 is operated to generate power, and the torque difference (Te-Tv) is recovered as the power generation power (Te-Tv) ωe. Also, at this time, the coil 421 is V2 · I · c.
osθ = Tt (ωe−ωv) = Tv (ωe−ωv) =
Electric power P of (Te−T2) · (ωe−ωv) is generated and recovered in the battery 600. Of course, this explanation is given by ignoring various resistance losses.
【0087】この場合、モータ200及びモータ400
の発電動作により一時的にバッテリは大充電されるが、
長時間の大充電は不可能であるので、エンジン発生トル
クを緩慢に低下させることによりエミッションを低レベ
ルに抑制しつつ上記トルク過剰に対応する。したがっ
て、本モードでは、モータ200の発電トルクをT2と
すれば、Tv=Tt=TeーT2となるように伝達トル
クTt、T2を設定すればよい。なお、T2を発電トル
クすなわち負のトルク値とすれば、Tv=Tt=Te+
T2となる。In this case, the motor 200 and the motor 400
Although the battery is temporarily fully charged by the power generation operation of
Since a large charge for a long time is impossible, the engine generated torque is slowly decreased to cope with the excessive torque while suppressing the emission to a low level. Therefore, in this mode, if the power generation torque of the motor 200 is T2, the transmission torques Tt and T2 may be set so that Tv = Tt = Te−T2. If T2 is a power generation torque, that is, a negative torque value, Tv = Tt = Te +
It becomes T2.
【0088】このようにすれば、モータ200、400
の両方で過剰な発生動力を回生するので、モータ20
0、400を小型化することができる。電動制御モード ωe<ωv、かつ、Te<Tvの場合を考える。この場
合も、伝達トルクTtを負荷トルクTvに等しく設定す
る。そして、モータ200に電力T2・ωeを与えてモ
ータ200を電動動作させる。なお、モータ200の発
生トルクT2はTvーTe=TtーTeに設定される。
また、モータ400のコイル421には電力V2・I・
cosθ=Tt(ωvーωe)=Tv(ωvーωe)=
(Te+T2)(ωvーωe)の電力Pが投入され、こ
れにより、車輪軸は機械動力E=Tv・ωvを車輪に伝
える。In this way, the motors 200, 400
Since the excessive generated power is regenerated by both of the
0,400 can be miniaturized. Consider a case where the electric control mode ωe <ωv and Te <Tv. Also in this case, the transmission torque Tt is set equal to the load torque Tv. Then, the electric power T2 · ωe is applied to the motor 200 to electrically operate the motor 200. The torque T2 generated by the motor 200 is set to Tv-Te = Tt-Te.
Further, the coil 421 of the motor 400 has an electric power of V2 · I ·
cos θ = Tt (ωv−ωe) = Tv (ωv−ωe) =
An electric power P of (Te + T2) (ωv−ωe) is applied, whereby the wheel shaft transmits the mechanical power E = Tv · ωv to the wheel.
【0089】この場合、モータ200及びモータ400
の電動動作により一時的にバッテリは大放電するが、長
時間の大放電は不可能であるので、エンジン発生トルク
を緩慢に増大させることによりエミッションを低レベル
に抑制しつつ上記トルク不足に対応する。このようにす
れば、モータ200、400の両方で不足する負荷動力
をトルクアシストするので、モータ200、400を小
型化することができる。In this case, the motor 200 and the motor 400
Although the electric discharge of the battery causes a large discharge for a while, a large discharge for a long time is impossible. Therefore, the engine generated torque is slowly increased to suppress the emission to a low level and cope with the torque shortage. . In this way, the load power that is insufficient in both the motors 200 and 400 is torque assisted, so that the motors 200 and 400 can be downsized.
【0090】制動制御モード ωe<ωv、かつ、Te>Tvの場合を考える。この場
合も、伝達トルクTtを負荷トルクTvに等しく設定す
る。そして、モータ200を発電動作させてトルク差
(TeーTv)=T2を発電動力(TeーTv)ωeと
して回生する。T2はモータ200の発電時の負荷トル
クである。この時、コイル421に、V2・I・cos
θ=Tv(ωvーωe)=Tt(ωvーωe)=(Te
−T2)・(ωvーωe)の電力Pを与えて不足する動
力(回転エネルギ)Tt(ωvーωe)を車輪軸に与え
る。Consider a case where the braking control mode ωe <ωv and Te> Tv. Also in this case, the transmission torque Tt is set equal to the load torque Tv. Then, the motor 200 is operated to generate power, and the torque difference (Te−Tv) = T2 is regenerated as the power generation power (Te−Tv) ωe. T2 is a load torque when the motor 200 is generating power. At this time, the coil 421 has V2 · I · cos
θ = Tv (ωv−ωe) = Tt (ωv−ωe) = (Te
-T2) The electric power P of (ωv-ωe) is applied to supply the insufficient power (rotation energy) Tt (ωv-ωe) to the wheel shaft.
【0091】この場合、回生電力(TeーTv)ωeと
投入電力(Te−T2)・(ωvーωe)との差はバッ
テリ600によって賄われ、バッテリ容量が所定の最高
充電レベル又は最低放電レベルに達すればエンジン10
0を緩慢に制御して両者をバランスさせるとともにバッ
テリ容量を上記両レベルの中間のレベルとする。以上説
明したように、本モードでは、低速大トルクの発生動力
を高速小トルクの駆動動力に高効率に転換できるととも
に、一部の機械動力は上記電磁結合を通じて直接に車輪
軸に供給できるので、電機系を低損失、小型軽量とする
ことができる。In this case, the difference between the regenerative power (Te-Tv) ωe and the input power (Te-T2) · (ωv-ωe) is covered by the battery 600, and the battery capacity has a predetermined maximum charge level or minimum discharge level. Engine 10 if reached
0 is slowly controlled to balance the two, and the battery capacity is set to an intermediate level between the above two levels. As described above, in this mode, the generated power of the low speed large torque can be efficiently converted into the driving power of the high speed small torque, and a part of the mechanical power can be directly supplied to the wheel shaft through the electromagnetic coupling. The electric system can be made low loss, compact and lightweight.
【0092】機関停止制御モード 本モードは、ブレーキペダル踏角センサ(図示せず)か
らコントローラ3へ入力するブレーキ作動信号によりブ
レーキペダル踏角が所定レベルを超える場合に、エンジ
ンへの燃料供給を停止するものである。このようにすれ
ば、エンジンブレーキを掛けることができる。 Engine stop control mode In this mode, the fuel supply to the engine is stopped when the brake pedal depression angle exceeds a predetermined level due to a brake operation signal input from a brake pedal depression angle sensor (not shown) to the controller 3. To do. In this way, the engine brake can be applied.
【0093】以下、燃料供給停止後の詳細な制御動作を
図3を参照して説明する。まず、ブレーキペダル踏角が
所定レベルを超え、かつそれが所定時間以上持続する場
合、入力されるブレーキペダル踏角をマップに入力して
トルク指令値Tv=制動トルクTbを求める(10
0)。なお、このコントローラ3内蔵のマップはブレー
キペダル踏角と制動トルクTbとの関係を表すものとす
る。The detailed control operation after the fuel supply is stopped will be described below with reference to FIG. First, when the brake pedal depression angle exceeds a predetermined level and it continues for a predetermined time or more, the input brake pedal depression angle is input to a map to obtain a torque command value Tv = braking torque Tb (10
0). The map built in the controller 3 represents the relationship between the brake pedal depression angle and the braking torque Tb.
【0094】モータ400の伝達トルクTtはエンジン
の負トルクTeとモータ200の発電トルクとの合計
(Te+T2)に等しく設定される(108)。燃料停
止エンジンの負トルクTeはその角速度ωeの関数値と
なる。この実施例では、伝達トルクTtーT2が実現可
能な負トルクTeの範囲でωeはωvに等しく設定され
るか又はωvより一定割合小さい水準とされるか又は所
定の一定レベルとされる。このようにしてωeが決定さ
れれば負トルクTeすなわち伝達トルク(TtーT2)
が決定され、エンジン100は車輪軸から制動動力Te
・ωeを吸収する。更に、モータ400は、コイル42
1から理論的にはTt・(ωv−ωe)=(Te+T
2)・(ωv−ωe)に等しい制動動力を回収する。The transmission torque Tt of the motor 400 is set equal to the sum (Te + T2) of the negative torque Te of the engine and the power generation torque of the motor 200 (108). The negative torque Te of the fuel stop engine is a function value of the angular velocity ωe. In this embodiment, ωe is set to be equal to ωv within a range of the negative torque Te at which the transmission torque Tt-T2 can be realized, is set to a level smaller than ωv by a certain ratio, or is set to a predetermined constant level. If ωe is determined in this way, negative torque Te, that is, transmission torque (Tt-T2)
Is determined, the engine 100 causes the braking power Te to increase from the wheel shaft.
・ Absorb ωe. Further, the motor 400 includes a coil 42
From 1 theoretically, Tt · (ωv−ωe) = (Te + T
2) Recover braking power equal to (ωv-ωe).
【0095】なお、回収エネルギはバッテリ600に蓄
積されるが、例えば極端に長い下り坂ではバッテリが過
充電となる場合があるので、その場合にはTeを増大さ
せればよい。図8は図3のステップ106のT2決定サ
ブルーチンの一例を示し、図9は図3のステップ108
のインバータ制御サブルーチンの一例を示す。Although the recovered energy is accumulated in the battery 600, the battery may be overcharged on an extremely long downhill, and in that case, Te may be increased. 8 shows an example of the T2 determination subroutine of step 106 of FIG. 3, and FIG. 9 shows step 108 of FIG.
An example of the inverter control subroutine of is shown.
【0096】図10は第3の実施例であり、第1実施例
に於いて、210を第2ロータとし、220を第1ロー
タとし、E/Gからの入力を第2ロータ210へ、負荷
側回転機への出力を第1ロータ220から行った場合の
例であり、構成は第1実施例とほぼ同じである。但し、
入出力の関係で入力を第2ロータ210の軸213の入
力端213−aから行ない、出力を第1ロータのエンド
フレーム229の小径部229−aより行う所が相異し
ている。又、214は200から400へ回転力を伝達
するジョイントバーである。FIG. 10 shows the third embodiment. In the first embodiment, 210 is the second rotor, 220 is the first rotor, and the input from the E / G is applied to the second rotor 210. This is an example in which the output to the side rotating machine is performed from the first rotor 220, and the configuration is almost the same as that of the first embodiment. However,
It is different in that the input is performed from the input end 213-a of the shaft 213 of the second rotor 210 and the output is performed from the small diameter portion 229-a of the end frame 229 of the first rotor due to the relationship of input and output. Reference numeral 214 is a joint bar that transmits a rotational force from 200 to 400.
【0097】動作は第1実施例の場合の第2ロータ21
0の角速度がωe、第1ロータ220の角速度をωvと
設定して、置きかえていけば以下同じなので、その説明
を省略する。図11は第4の実施例であり、第2実施例
に於いて、420を第2ロータとし、410を第1ロー
タとし、機関側回転機200からの入力を第2ロータ4
20へ、負荷側への出力を第1ロータ410から行った
場合の例であり、構成は第2実施例とほぼ同じである。
但し、入出力の関係で入力を第2ロータ420のエンド
フレームの小径部428−aから行ない、出力を第1ロ
ータ410の軸413の出力端413−aより行う所が
相異している。又、414は200から400へ回転力
を伝達するジョイントバーである。The operation is the second rotor 21 in the case of the first embodiment.
If the angular velocity of 0 is set to ωe and the angular velocity of the first rotor 220 is set to ωv, and the following is the same, the description will be omitted. FIG. 11 shows a fourth embodiment. In the second embodiment, 420 is the second rotor, 410 is the first rotor, and the input from the engine side rotating machine 200 is the second rotor 4
20 is an example in which the output to the load side is performed from the first rotor 410 to 20, and the configuration is almost the same as that of the second embodiment.
However, it is different in that the input is performed from the small diameter portion 428-a of the end frame of the second rotor 420 and the output is performed from the output end 413-a of the shaft 413 of the first rotor 410 due to the relation of input and output. Further, 414 is a joint bar for transmitting the rotational force from 200 to 400.
【0098】動作は第2実施例における第1ロータ41
0の角速度をωv、第2ロータ420の角速度をωeと
設定して、置きかえていけば以下同じなので、その説明
を省略する。The operation is the first rotor 41 in the second embodiment.
If the angular velocity of 0 is set to ωv and the angular velocity of the second rotor 420 is set to ωe, and the following is the same, the description will be omitted.
【図1】本発明の実施例1の車両用駆動装置の軸方向断
面図である。FIG. 1 is an axial sectional view of a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】インバータ300又は500の等価回路図であ
る。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of an inverter 300 or 500.
【図3】コントローラ3の制御動作を示すフローチャー
トである。FIG. 3 is a flowchart showing a control operation of a controller 3.
【図4】実施例1における図3のステップ106のT2
決定サブルーチンの一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is T2 of step 106 of FIG. 3 in the first embodiment.
It is a flow chart which shows an example of a decision subroutine.
【図5】図3のステップ104のTe決定サブルーチン
の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of a Te determination subroutine in step 104 of FIG.
【図6】実施例1における図3のステップ108のイン
バータ制御サブルーチンの一例を示すフローチャートで
ある。。FIG. 6 is a flowchart showing an example of an inverter control subroutine of step 108 of FIG. 3 in the first embodiment. .
【図7】本発明の他実施例の車両用駆動装置の軸方向断
面図である。FIG. 7 is an axial sectional view of a vehicle drive device according to another embodiment of the present invention.
【図8】実施例2における図3のステップ106のT2
決定サブルーチンの一例を示すフローチャートである。FIG. 8 is T2 of step 106 of FIG. 3 in the second embodiment.
It is a flow chart which shows an example of a decision subroutine.
【図9】実施例2における図3のステップ108のイン
バータ制御サブルーチンの一例を示すフローチャートで
ある。。FIG. 9 is a flowchart showing an example of an inverter control subroutine of step 108 of FIG. 3 in the second embodiment. .
【図10】実施例3の車輌用駆動装置の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a vehicle drive device according to a third embodiment.
【図11】実施例4の車輌用駆動装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a vehicle drive device according to a fourth embodiment.
100は内燃機関(エンジン)、110はエンジンの駆
動軸、200がモータ(機関側回転電機)、300は機
関側インバータ、400はモータ(負荷側回転電機)、
500は負荷側インバータ、600はバッテリ(蓄電手
段)。100 is an internal combustion engine (engine), 110 is a drive shaft of the engine, 200 is a motor (engine side rotating electric machine), 300 is an engine side inverter, 400 is a motor (load side rotating electric machine),
Reference numeral 500 is a load side inverter, and 600 is a battery (power storage means).
Claims (20)
駆動される機関側回転電機と、前記機関側回転電機と蓄
電手段とを電力授受可能に接続する機関側インバータ
と、車輪軸を駆動する負荷側回転電機と、前記負荷側回
転電機と前記蓄電手段とを電力授受可能に接続する負荷
側インバータと、前記車輪軸の回転数に関連する負荷側
回転数を検出する負荷側回転数検出手段と、前記駆動軸
の回転数に関連する機関側回転数を検出する機関側回転
数検出手段と、前記両インバータを構成する各スイッチ
を前記両回転数に基づいて断続制御するコントローラと
を備え、 前記機関側回転電機及び前記負荷側回転電機の少なくと
も一方は、前記内燃機関の前記駆動軸と前記車輪軸とを
トルク伝達可能に電磁結合するものであることを特徴と
する車両用駆動装置。1. An engine-side rotating electric machine driven by a drive shaft of an internal combustion engine mounted on a vehicle, an engine-side inverter connecting the engine-side rotating electric machine and a storage means so as to be able to exchange electric power, and a wheel shaft. Load-side rotating electric machine, a load-side inverter that connects the load-side rotating electric machine and the storage means to each other so that electric power can be transferred, and a load-side rotating speed detection that detects a load-side rotating speed related to the rotating speed of the wheel shaft Means, an engine-side rotation speed detecting means for detecting an engine-side rotation speed related to the rotation speed of the drive shaft, and a controller for intermittently controlling each switch constituting the both inverters based on the both rotation speeds. At least one of the engine-side rotary electric machine and the load-side rotary electric machine is for electromagnetically coupling the drive shaft and the wheel shaft of the internal combustion engine so that torque can be transmitted. Drive.
機の回転軸及び前記車輪軸の一方と前記内燃機関の前記
駆動軸とをトルク伝達可能に電磁結合するものである請
求項1記載の車両用駆動装置。2. The engine-side rotary electric machine electromagnetically couples one of a rotary shaft of the load-side rotary electric machine and the wheel shaft to the drive shaft of the internal combustion engine so that torque can be transmitted. Vehicle drive device.
記ハウジングに回転自在に収容されて前記負荷側回転電
機の前記回転軸に連結される第1ロータと、前記ハウジ
ングに回転自在に収容されて前記駆動軸に連結されると
ともに前記第1ロータとの間で電磁相互作用により互い
に逆方向のトルクを発生する第2ロータとを備え、前記
両ロータの一方は、前記インバータから給電されて前記
両ロータの他方と電磁結合するコイルを有する請求項2
記載の車両用駆動装置。3. The engine-side rotating electric machine is housed in a housing, a first rotor rotatably housed in the housing and connected to the rotating shaft of the load-side rotating electric machine, and rotatably housed in the housing. A second rotor that is coupled to the drive shaft and that generates mutually opposite torques by electromagnetic interaction with the first rotor, one of the two rotors being supplied with power from the inverter. A coil having a coil electromagnetically coupled to the other of both rotors.
The vehicle drive device described.
第1ロータに直結される請求項3記載の車両用駆動装
置。4. The vehicle drive device according to claim 3, wherein the rotating shaft of the load-side rotating electric machine is directly connected to the first rotor.
方に巻装されて前記両ロータの他方に影響する回転磁界
を形成するとともに前記両ロータの角速度の差に応じた
電力を前記機関側インバータと授受するコイルを有する
請求項3及び4のいずれか記載の車両用駆動装置。5. The engine-side rotating electric machine is wound around one of the rotors to form a rotating magnetic field that affects the other of the rotors, and to generate electric power according to a difference in angular velocity between the rotors. The vehicle drive device according to any one of claims 3 and 4, further comprising a coil that transmits and receives to and from the side inverter.
前記機関側インバータを制御して前記両ロータの回転数
差に略等しい周波数の交流電圧を前記コイルに印加する
ものである請求項5記載の車両用駆動装置。6. The controller according to claim 5, wherein the controller controls the engine-side inverter on the basis of input information to apply an AC voltage having a frequency substantially equal to a rotational speed difference between the rotors to the coil. Vehicle drive unit.
要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前記第2ロ
ータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関連するト
ルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転数に関連
する前記第1ロータの角速度ωvと、検出された前記機
関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度ωeとに
基づいてωe>ωv、かつ、Te<Tvの条件が成立す
るかどうかを判別し、成立する場合に前記両インバータ
を制御して、前記機関側回転電機から発生する発電電力
を前記蓄電手段及び前記負荷側回転電機に給電して前記
負荷側回転電機を電動動作させるものである請求項3か
ら6のいずれか記載の車両用駆動装置。7. The controller detects a torque command value Tv associated with a required torque value of the first rotor and a torque generation value Te associated with a drive torque received by the second rotor from the drive shaft. A condition of ωe> ωv and Te <Tv based on the angular velocity ωv of the first rotor related to the load side rotational speed and the detected angular velocity ωe of the second rotor related to the engine side rotational speed. It is determined whether or not is satisfied, and when both are satisfied, the both inverters are controlled, and the generated electric power generated from the engine-side rotating electric machine is supplied to the storage means and the load-side rotating electric machine to supply the load-side rotating electric machine. The vehicle drive device according to any one of claims 3 to 6, which electrically drives the vehicle.
要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前記第2ロ
ータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関連するト
ルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転数に関連
する前記第1ロータの角速度ωvと、検出された前記機
関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度ωeとに
基づいてωe>ωv、かつ、Te>Tvの条件が成立す
るかどうかを判別し、成立する場合に前記両インバータ
を制御して、前記両回転電機から発生する発電電力を前
記蓄電手段に給電するものである請求項3から6のいず
れか記載の車両用駆動装置。8. The controller detects a torque command value Tv related to a required torque value of the first rotor and a torque generation value Te related to a drive torque received by the second rotor from the drive shaft. A condition of ωe> ωv and Te> Tv based on the angular velocity ωv of the first rotor related to the load side rotational speed and the detected angular velocity ωe of the second rotor related to the engine side rotational speed. 7. The method according to claim 3, wherein it is determined whether or not is satisfied, and when both are satisfied, the both inverters are controlled to supply the generated electric power generated from the both rotary electric machines to the power storage unit. Vehicle drive unit.
要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前記第2ロ
ータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関連するト
ルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転数に関連
する前記第1ロータの角速度ωvと、検出された前記機
関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度ωeとに
基づいてωe<ωv、かつ、Te<Tvの条件が成立す
るかどうかを判別し、成立する場合に前記両インバータ
を制御して、前記両回転電機を電動動作させるものであ
る請求項3から6のいずれか記載の車両用駆動装置。9. The controller detects a torque command value Tv related to a required torque value of the first rotor and a torque generation value Te related to a drive torque received by the second rotor from the drive shaft. A condition of ωe <ωv and Te <Tv based on the angular velocity ωv of the first rotor related to the load side rotational speed and the detected angular velocity ωe of the second rotor related to the engine side rotational speed. 7. The vehicle drive device according to claim 3, wherein it is determined whether or not is satisfied, and when both are satisfied, the both inverters are controlled to electrically operate the both rotary electric machines.
必要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前記第2
ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関連する
トルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転数に関
連する前記第1ロータの角速度ωvと、検出された前記
機関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度ωeと
に基づいてωe<ωv、かつ、Te>Tvの条件が成立
するかどうかを判別し、成立する場合に前記両インバー
タを制御して、前記蓄電手段から前記機関側回転電機に
給電して前記機関側回転電機を電動動作させるととも
に、前記負荷側回転電機を発電動作させて前記蓄電手段
を充電するものである請求項3から6のいずれか記載の
車両用駆動装置。10. The controller includes a torque command value Tv related to a required torque value of the first rotor and the second torque command value Tv.
The torque generation value Te related to the drive torque received by the rotor from the drive shaft, the angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and the detected engine side rotation speed On the basis of the angular velocity ωe of the second rotor, it is determined whether or not the conditions of ωe <ωv and Te> Tv are satisfied. 7. The vehicle drive device according to claim 3, wherein electric power is supplied to the electric machine to electrically operate the engine-side rotating electric machine and to electrically generate the load-side rotating electric machine to charge the power storage unit.
電機の回転軸及び前記内燃機関の前記駆動軸の一方と前
記車輪軸とをトルク伝達可能に電磁結合するものである
請求項1記載の車両用駆動装置。11. The load-side rotating electric machine electromagnetically couples a rotating shaft of the engine-side rotating electric machine and one of the drive shafts of the internal combustion engine and the wheel shaft so that torque can be transmitted. Vehicle drive device.
前記ハウジングに回転自在に収容されて前記車輪軸に連
結される第1ロータと、前記ハウジングに回転自在に収
容されて前記機関側回転電機の回転軸に連結されるとと
もに前記第1ロータとの間で電磁相互作用により互いに
逆方向のトルクを発生する第2ロータとを備え、前記両
ロータの一方は、前記インバータから給電されて前記両
ロータの他方と電磁結合するコイルを有する請求項11
記載の車両用駆動装置。12. The load-side rotating electric machine includes a housing,
Between a first rotor rotatably housed in the housing and connected to the wheel shaft, and a first rotor rotatably housed in the housing and connected to the rotation shaft of the engine-side rotating electric machine and the first rotor A second rotor that generates torque in opposite directions by electromagnetic interaction with each other, and one of the two rotors has a coil that is electrically fed from the inverter and electromagnetically coupled to the other of the two rotors.
The vehicle drive device described.
記第2ロータに直結される請求項12記載の車両用駆動
装置。13. The vehicle drive device according to claim 12, wherein the rotary shaft of the engine-side rotary electric machine is directly connected to the second rotor.
一方に巻装されて前記両ロータの他方に影響する回転磁
界を形成するとともに前記両ロータの角速度の差に応じ
た電力を前記負荷側インバータと授受するコイルを有す
る請求項12或いは13記載の車両用駆動装置。14. The load-side rotating electric machine is wound around one of the rotors to form a rotating magnetic field that affects the other of the rotors, and the load-side electric machine supplies electric power according to a difference in angular velocity between the rotors. The vehicle drive device according to claim 12 or 13, further comprising a coil that transmits and receives to and from the side inverter.
て前記負荷側インバータを制御して前記両ロータの回転
数差に略等しい周波数の交流電圧を前記コイルに印加す
るものである請求項14記載の車両用駆動装置。15. The controller according to claim 14, wherein the controller controls the load-side inverter based on the input information to apply an AC voltage having a frequency substantially equal to a rotational speed difference between the rotors to the coil. Vehicle drive unit.
必要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前記第2
ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関連する
トルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転数に関
連する前記第1ロータの角速度ωvと、検出された前記
機関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度ωeと
に基づいてωe>ωv、かつ、Te<Tvの条件が成立
するかどうかを判別し、成立する場合に前記両インバー
タを制御して、前記負荷側回転電機から発生する発電電
力を前記蓄電手段及び前記機関側回転電機に給電して前
記機関側回転電機を電動動作させるものである請求項1
2から15のいずれか記載の車両用駆動装置。16. The controller includes a torque command value Tv related to a required torque value of the first rotor and the second torque command value Tv.
The torque generation value Te related to the drive torque received by the rotor from the drive shaft, the angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and the detected engine side rotation speed Based on the angular velocity ωe of the second rotor, it is determined whether the conditions of ωe> ωv and Te <Tv are satisfied, and if they are satisfied, both inverters are controlled to generate from the load side rotating electric machine. The generated electric power is supplied to the power storage means and the engine-side rotating electric machine to electrically operate the engine-side rotating electric machine.
The vehicle drive device according to any one of 2 to 15.
必要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前記第2
ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関連する
トルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転数に関
連する前記第1ロータの角速度ωvと、検出された前記
機関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度ωeと
に基づいてωe>ωv、かつ、Te>Tvの条件が成立
するかどうかを判別し、成立する場合に前記両インバー
タを制御して、前記両回転電機から発生する発電電力を
前記蓄電手段に給電するものである請求項12から15
のいずれか記載の車両用駆動装置。17. The torque command value Tv related to the required torque value of the first rotor and the second controller
The torque generation value Te related to the drive torque received by the rotor from the drive shaft, the angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and the detected engine side rotation speed On the basis of the angular velocity ωe of the second rotor, it is determined whether or not the conditions of ωe> ωv and Te> Tv are satisfied. 16. The electric power is supplied to the power storage unit.
5. The vehicle drive device according to any one of 1.
必要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前記第2
ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関連する
トルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転数に関
連する前記第1ロータの角速度ωvと、検出された前記
機関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度ωeと
に基づいてωe<ωv、かつ、Te<Tvの条件が成立
するかどうかを判別し、成立する場合に前記両インバー
タを制御して、前記両回転電機を電動動作させるもので
ある請求項12から15のいずれか記載の車両用駆動装
置。18. The controller includes a torque command value Tv associated with a required torque value of the first rotor and the second command value.
The torque generation value Te related to the drive torque received by the rotor from the drive shaft, the angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and the detected engine side rotation speed Based on the angular velocity ωe of the second rotor, it is determined whether or not the conditions of ωe <ωv and Te <Tv are satisfied, and when they are satisfied, both inverters are controlled to electrically operate both rotating electric machines. The vehicle drive device according to any one of claims 12 to 15, which is a vehicle.
必要トルク値に関連するトルク指令値Tvと、前記第2
ロータが前記駆動軸から受け取る駆動トルクに関連する
トルク発生値Teと、検出された前記負荷側回転数に関
連する前記第1ロータの角速度ωvと、検出された前記
機関側回転数に関連する前記第2ロータの角速度ωeと
に基づいてωe<ωv、かつ、Te>Tvの条件が成立
するかどうかを判別し、成立する場合に前記両インバー
タを制御して、前記蓄電手段から前記負荷側回転電機に
給電して前記負荷側回転電機を電動動作させるととも
に、前記機関側回転電機を発電動作させて前記蓄電手段
を充電するものである請求項12から15のいずれか記
載の車両用駆動装置。19. The controller includes a torque command value Tv related to a required torque value of the first rotor and the second command value Tv.
The torque generation value Te related to the drive torque received by the rotor from the drive shaft, the angular velocity ωv of the first rotor related to the detected load side rotation speed, and the detected engine side rotation speed Based on the angular velocity ωe of the second rotor, it is determined whether or not the conditions of ωe <ωv and Te> Tv are satisfied, and when they are satisfied, both inverters are controlled to rotate the load side from the power storage means. 16. The vehicle drive device according to claim 12, wherein electric power is supplied to the electric machine to electrically operate the load-side rotating electric machine, and the engine-side rotating electric machine is operated to generate electric power to charge the power storage unit.
を指令する車両制動指令信号が入力される場合に、前記
内燃機関への燃料供給を停止乃至削減するものである請
求項1から19のいずれか記載の車両用駆動装置。20. The controller is for stopping or reducing the fuel supply to the internal combustion engine when a vehicle braking command signal for commanding vehicle braking is input from the outside. The vehicle drive device described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2572995A JPH08251710A (en) | 1995-01-10 | 1995-02-14 | Apparatus for driving car |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP225495 | 1995-01-10 | ||
JP7-2254 | 1995-01-10 | ||
JP2572995A JPH08251710A (en) | 1995-01-10 | 1995-02-14 | Apparatus for driving car |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08251710A true JPH08251710A (en) | 1996-09-27 |
Family
ID=26335612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2572995A Pending JPH08251710A (en) | 1995-01-10 | 1995-02-14 | Apparatus for driving car |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08251710A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1158004A (en) * | 1997-05-19 | 1999-03-02 | Illinois Tool Works Inc <Itw> | Stand alone type welding electric power source |
US6380653B1 (en) | 1999-06-04 | 2002-04-30 | Denso Corporation | Rotational power converter for hybrid electric vehicle |
US6464028B1 (en) | 1999-07-22 | 2002-10-15 | Denso Corporation | Vehicle-drive system |
CN100386956C (en) * | 2005-03-03 | 2008-05-07 | 广州汽车工业集团有限公司 | Electromagnetic coupling variable-speed drive system |
WO2012101938A1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 株式会社日立産機システム | Motor unit, and dynamo-electric machine and dynamo-electric machine device that use same |
-
1995
- 1995-02-14 JP JP2572995A patent/JPH08251710A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1158004A (en) * | 1997-05-19 | 1999-03-02 | Illinois Tool Works Inc <Itw> | Stand alone type welding electric power source |
US6380653B1 (en) | 1999-06-04 | 2002-04-30 | Denso Corporation | Rotational power converter for hybrid electric vehicle |
US6464028B1 (en) | 1999-07-22 | 2002-10-15 | Denso Corporation | Vehicle-drive system |
CN100386956C (en) * | 2005-03-03 | 2008-05-07 | 广州汽车工业集团有限公司 | Electromagnetic coupling variable-speed drive system |
WO2012101938A1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 株式会社日立産機システム | Motor unit, and dynamo-electric machine and dynamo-electric machine device that use same |
CN103339841A (en) * | 2011-01-26 | 2013-10-02 | 株式会社日立产机系统 | Motor unit, and dynamo-electric machine and dynamo-electric machine device that use same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105656243B (en) | Motor, motor system and charging and braking method | |
JP3855249B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
EP0725474B1 (en) | System and method for driving electric vehicle | |
US5903112A (en) | Power output apparatus and method of controlling the same | |
JP3292688B2 (en) | Rotating electric machine, hybrid drive device including the same, and operation method thereof | |
JP2000350309A (en) | Power converting system and driving system in vehicle | |
JP2002262534A (en) | Rotating electric machine and vehicle for loading the same | |
JP3052820B2 (en) | Vehicle drive device and drive control method thereof | |
JP2004064942A (en) | Rotating electric machine and automobile mounting the same | |
JP3052786B2 (en) | Vehicle drive device and drive control method thereof | |
JP2000197324A (en) | Power transmission dynamoelectric machine and mobile power transmission device using the same | |
CN110154723B (en) | Combinable double-motor driving module of pure electric vehicle | |
JP2019201477A (en) | Electric vehicle | |
JPH08251710A (en) | Apparatus for driving car | |
JP3067594B2 (en) | Vehicle drive device and drive control method thereof | |
US5890555A (en) | Electric vehicle | |
KR100294390B1 (en) | System and method for driving electric vehicles | |
KR100971903B1 (en) | Power dividing type driving apparatus | |
JP4062472B2 (en) | Rotating electric machine for vehicles | |
EP0743210B1 (en) | Hybrid vehicle power output apparatus for battery charging with zero drive torque. | |
RU2721861C1 (en) | Electric drive of vehicle | |
JP3487168B2 (en) | Power output device, control method therefor, and hybrid vehicle | |
JPH09275603A (en) | Device and method for driving hybrid car | |
KR100342017B1 (en) | Power transmission apparatus of electric-engine hybrid car | |
CN206402014U (en) | A kind of hybrid vehicle |