JPH09172705A - 車両用駆動装置 - Google Patents

車両用駆動装置

Info

Publication number
JPH09172705A
JPH09172705A JP7327605A JP32760595A JPH09172705A JP H09172705 A JPH09172705 A JP H09172705A JP 7327605 A JP7327605 A JP 7327605A JP 32760595 A JP32760595 A JP 32760595A JP H09172705 A JPH09172705 A JP H09172705A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
wheel drive
drive shaft
electric machine
winding
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
Application number
JP7327605A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Seguchi
瀬口  正弘
Keiichiro Tomoari
慶一郎 伴在
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP7327605A priority Critical patent/JPH09172705A/ja
Priority to US08/762,964 priority patent/US6401849B1/en
Publication of JPH09172705A publication Critical patent/JPH09172705A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2054Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40Electrical machine applications
    • B60L2220/42Electrical machine applications with use of more than one motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50Structural details of electrical machines
    • B60L2220/52Clutch motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/20Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/28Four wheel or all wheel drive
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 4輪駆動において、駆動力伝達機構の機械的
損失が少なく、モータの負担が軽減されるとともに、常
に安定した走行性能を得る。 【解決手段】 ロータ1310の内周部の磁極1220
とロータ1210とで回転電機1200を構成するとと
もに、外周部の磁極1420と固定子1410とで回転
電機1400を構成する。ロータ1210を前輪駆動軸
913に連結するとともに、ロータ1310を後輪駆動
軸953に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用駆動装置に関
し、特に、電気自動車において4輪駆動を実現するため
の車両用駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気自動車で4輪駆動を実現する場合、
従来のエンジンをモータに置き換えることが考えられ
る。しかし、これによると、センタデフ等の使用により
駆動力伝達機構における機械的な損失が大きくなり、モ
ータおよびバッテリの負担が大きいという問題がある。
【0003】そこで、例えば特開平2−133006号
公報では、前後左右の車輪のそれぞれにモータを設け
て、各車輪を独立に駆動可能としたものが示されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の駆動
装置によれば、モータにより各車輪を個別に直接駆動す
るから機械的損失は小さくなるが、各モータへの配線に
ノイズが乗った場合等には左右の車輪の駆動力がバラン
スを失して、走行安定性が損なわれるおそれがある。
【0005】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るもので、4輪駆動において、駆動力伝達機構の機械的
損失が少なく、モータの負担が軽減されるとともに、常
に安定した走行性能を得ることが可能な車両用駆動装置
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1ないし請求項2に記載の発明では、第1の
回転電機および第2の回転電機を構成する第1の回転子
および第2の回転子の一方を前輪駆動軸(1213)に
連結するとともに、他方を後輪駆動軸(1340)に連
結している。
【0007】この構成では、第1の回転電機による発生
トルクが第1の回転子に連結された駆動軸に伝達される
とともに、上記発生トルクの反トルクを第2の回転電機
の発生トルクから減じたトルクが第2の回転子に連結さ
れた駆動軸に伝達されて、前後輪へのトルク分配がなさ
れる。このような構成によると、センタデフ等を必要と
しないから、機械的損失が少なくモータとしての回転電
機の負担が軽減されて、その大型化が避けられる。ま
た、回転電機により前輪駆動軸ないし後輪駆動軸が回転
させられて、左右の前輪ないし左右の後輪がいかなる場
合も対になって回転するから、安定した走行性能を得る
ことができる。
【0008】請求項3に記載の発明では、前輪駆動軸
(1213)および後輪駆動軸(1340)はそれぞれ
ディファレンシャルギヤ装置を介して左右の前輪(70
1、702)および左右の後輪(703、704)に連
結されている。このような構成によれば、車両旋回時等
にも安定した走行性能が得られる。請求項4に記載の発
明では、前輪駆動軸(913)には第1の回転子(12
10)が連結され、後輪駆動軸(953)には第2の回
転子(1310)が連結されている。
【0009】この構成によれば、通常走行時には後輪駆
動が優先されて、より安定した走行が可能である。請求
項5に記載の発明では、第1の回転子(1210)の出
力軸(1213)と第2の回転子(1310)の出力軸
(1340)とがハウジング(1701)の同一側に配
置される。
【0010】この構成によれば、機械構造部がハウジン
グの同一側に位置するから、ハウジングの他の側のスペ
ースにはスリップリングや電気配線等を効率的に配置す
ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)図1には本発明の駆動装置を使用した
4輪駆動車両の駆動系の概略を示す。図において、駆動
装置のハウジング1701内には中心に回転電機120
0を構成するロータ1210が位置しており、このロー
タ1210から延びる出力軸1213が前輪駆動軸91
3に結合されている。この前輪駆動軸913は公知のデ
ィファレンシャルギヤ装置(以下、前輪デフ装置とい
う)910を介して、左右の前輪701、702を結ぶ
アクスルシャフト931に連結されている。
【0012】すなわち、前輪デフ装置910のハウジン
グ915内に突出した前輪駆動軸913の先端にはカサ
歯車921が設けられ、このカサ歯車921は歯車ボッ
クス924外周の大カサ歯車925に噛合している。歯
車ボックス924内にはシャフト932が横架され、こ
のシャフト932の両端に設けたカサ歯車926に、左
右の各アクスルシャフト931の内端に設けた傘歯車9
27が噛合している。
【0013】ロータ1210の周囲には回転電機140
0あるいは回転電機1200の界磁を構成するロータ1
310が同心状に配設され、このロータ1310は出力
軸1340に結合されている。出力軸1340は後輪駆
動軸953に連結され、後輪駆動軸953は、上述のも
のと同一構造のディファレンシャルギヤ装置(以下、後
輪デフ装置という)950を介して左右の後輪703、
704を結ぶアクスルシャフト971に連結されてい
る。
【0014】ロータ1210のコア1212に巻回され
た巻線1211には、スリップリング1630とブラシ
1620を介してインバータ200から所定周波数の三
相交流電流が供給され、また、ステータ1410のコア
1412に巻回された巻線1411にはインバータ40
0から所定周波数の三相交流電流が供給される。両イン
バータ200、400にはバッテリ600から直流電力
が供給され、これらインバータ200、400の作動は
ECU500により制御される。
【0015】図2には駆動装置の詳細構造を示す。20
0は駆動装置1000の回転電機1200の通電を制御
するインバータであり、そのスイッチング動作により、
3相の交流電流が回転電機1200へ通電される。40
0は回転電機1400の通電を制御するインバータであ
り、3相交流電流を通電している。ECU500は、駆
動装置1000に設けられた回転センサ、その他の内部
情報及び外部情報に基づいて上記インバータ200及び
400を制御する。駆動装置1000と前側あるいは後
側のデフ装置910、950との間には実際にはジョイ
ント等が設けられているが図示を省略する。
【0016】駆動装置1000はハウジングは3つのハ
ウジング1710、1720、1730を連結して構成
されており、各ハウジング1710〜1730同士の結
合部はその位置決めが容易となるように、お互いに円筒
状のはめ合い部を有して、複数のボルトにより結合され
ている。出力軸1213は複数の異なる径の外周部を有
しており、ロータ1210、ベアリング、電源供給の為
のスリップリング、回転センサ等が配置されている。ロ
ータ1210は回転磁界を形成する巻線1211及びロ
ータコア1212から構成されており、入力軸1213
の外周面の内、最も径の大きい外周面にロータコア12
12が圧入固定されている。
【0017】出力軸1213は、ロータコア1212が
圧入される外周面から前輪デフ装置910側へ向けてそ
の径を徐々に小さくなるよう形成されており、その最も
前輪デフ910側に近い出力軸1213の外周にはベア
リング1514が配置され、ベアリング1514の外輪
をハウジング1730に支持固定することにより、出力
軸1213の一端をハウジング1730に対し回転自在
に支持している。
【0018】ロータ1210の外周には、これと対向し
て円筒状のロータ1310が相対回転可能なように同一
軸上に配置されている。ロータ1310はロータヨーク
1311、これを支持するフレーム1331、1332
からなり、ロータヨーク1311はこれに貫通挿入され
る複数のボルト1333で上記フレーム1331、11
32間に挟み込むようにして締結固定されている。
【0019】フレーム1332には一体的に出力軸13
40が形成され、この出力軸1340はベアリング15
13でハウジング1720に回転自在に支持されてい
る。出力軸1340の一端は、ハウジング1720から
外部へ突出し、後輪デフ装置950等を介して駆動輪7
00に連結されている。フレーム1332は、その回転
軸心付近がロータ1210側へ向けて突出しており、そ
の内部に入力軸1213の一端が挿入され、ベアリング
1511を介して入力軸1213をフレーム1332に
回転自在に支持している。
【0020】巻線1211のコイルエンドはロータコア
1212の軸方向端面よりさらに突出しており、この巻
線1211のコイルエンド突出部の内方で、ロータコア
1212の端面側方には空間が形成されて、この空間内
にフレーム1332を回転支持するベアリング1511
が収まるように配置されている。したがって、ロータ1
310の回転支持部を軸方向外方へ突出させることな
く、装置全体の軸方向長さは小さくなる。
【0021】ロータヨーク1312を支持するもう一方
のフレーム1331は、径の異なる円筒状の外周面を複
数有しており、前輪デフ装置910側へ向けてその径が
徐々に小さくなっている。フレーム1331の最も小径
な部分は出力軸1213の外周面に対し微小の隙間を介
して配置されており、その小径部の外周側の面にはベア
リング1510がはめ込まれている。
【0022】ベアリング1510の外輪はハウジング1
710より延設されているプレート部1710aに固定
されている。そのためロータ1310は、フレーム13
31、1332がそれぞれハウジング1710、172
0に対し、ベアリング1510、1513を介して回転
自在に支持されている。また、各ベアリング1510、
1513はともに入力軸に対して同軸上に配置されてい
ることから、ロータ1310も入力軸1213に対し、
同軸上に回転自在に支持される。
【0023】フレーム1331とプレート部1710a
との間の軸方向空間部にはレゾルバからなる回転センサ
1912が設けられており、回転センサ1912の一方
がフレーム1331に固定され、他方がプレート部17
10aに固定されることにより、ロータ1310の回転
数が検出される。この回転センサ1912からの検出信
号は、ECU500へ送られてロータ1310の回転制
御用に用いられる。
【0024】フレーム1331は、ベアリング1510
よりもロータ1210側に近い位置で、ベアリング15
12を介して入力軸1213に回転自在に支持されてい
る。ロータヨーク1312の円筒状の外周部に対向して
ステータ1410が配置されている。ステータ1410
はステータコア1412及び巻線1411から構成され
ている。ステータコア1412はハウジング1720の
円筒状の内周面に直接固定され、巻線1411が回転磁
界を形成する。ステータ1410は、第1ロータ121
0と第2ロータ1310がお互いに同軸上に配置される
のと同様に、同軸上に配置されている。
【0025】ステータコア1412は、ロータヨーク1
312の外周面に対向する内周面が高精度に同軸が出さ
れている。また、ステータコア1412を固定するハウ
ジング1720の内周面とベアリング固定面も同様に同
軸が出されている。ステータ1410の配線はハウジン
グ1710の内部に突出形成されているプレート部17
10aを貫通し、さらにハウジング1710の外周円筒
部に固定された配線固定プラグ1711内を貫通して外
部へ延び、インバータ400に接続されている。
【0026】ロータ1210では、ロータコア1212
の端面から延びる3相のリード部1660が、入力軸1
213内に埋設された状態で、その軸方向に並設された
3つのスリップリング1630に至ってそれぞれ接続さ
れている。各スリップリング1630はそれぞれモール
ド等の絶縁部1650を介して設けられており、出力軸
1213等との絶縁が図られている。
【0027】各スリップリング1630に先端を摺接さ
せてそれぞれブラシ1620が設けられ、これらブラシ
1620はその後方よりスプリング1640によって、
スリップリング1630方向へ押圧されている。これら
ブラシ1620はブラシホルダ1610により保持され
ており、ブラシホルダ1610は、ハウジング1710
のプレート部1710aに固定されている。各ブラシ1
620からは、それぞれインバータ200へ向けて配線
が延びており、インバータ200からの電力をロータ1
210に供給する。
【0028】スリップリング1630とベアリング15
14との間の入力軸1213外周面には、ロータ121
0の回転を検出するレゾルバよりなる回転センサ191
1が設けられている。回転センサ1911の固定側は、
ハウジング1710より突出するプレート部1710a
の一部に固定されている。この回転センサ1911から
の信号はECU500へ向けて出力されて、ロータ12
10の回転制御に用いられる。
【0029】ロータ1210、1310、ステータ14
10の断面構造を図3により説明する。なお、内部構造
は軸対称であるため、右側半分のみを図示する。入力軸
1213に圧入されたロータコア1212は外径d1を
有し、その外周に径方向に向けて複数のスロット121
2aが形成され、その内部に巻線1211が巻装されて
いる。ロータコア1212の外周にはエアギャップg1
を介して円筒状のロータヨーク1312が設けられてお
り、その内周部には、円周方向に等間隔に強磁性体のみ
で構成された磁極1220が複数配置されている。各磁
極1220の両端部には、隣接する磁極1220との間
での磁束の漏れを防ぐ開口部1311aがそれぞれ形成
されている。
【0030】隣接する磁極1220間のスペースには、
ロータヨーク1312を両サイドで支持するフレーム1
331、1332を結合するためのボルトを挿通するボ
ルト穴1312bが、ロータヨーク1312を軸方向に
貫通するように円周方向に複数形成されている。磁極1
220とロータコア1212及び巻線1211との間で
磁束が形成されて磁気回路を形成する。この磁気回路に
より回転電機1200(図2)が構成され、巻線121
1に流れる電流をインバータ200により適宜制御する
ことによって、前輪デフ装置910への回転トルク配分
が適宜制御される。
【0031】また、ロータヨーク1312の外周部には
強磁性体のみで構成された磁極1420が円周方向へ等
間隔で複数配置されており、各磁極1420の両端部に
は隣接の磁極との磁束の漏れを防ぐための開口部131
2aが形成されている。ロータヨーク1312の外径は
d2であり、その外周側に所定のエアギャップg2を介
してステータ1410が設けられている。ステータ14
10のステータコア1412の内周面側には、巻線14
11が巻装されるための複数のスロット1412aが形
成されており、ロータ1310の磁極1420との間で
磁束を形成し、磁気回路を形成する。そして巻線141
1に流れる電流をインバータ400により適宜制御する
ことによって後輪デフ装置950への回転トルクを適宜
調整することができ、上記磁気回路により回転電機14
00(図2)が構成される。
【0032】ここで、駆動装置1000のトルク配分に
ついて説明する。回転電機1400でトルクがT〔N
m〕、回転数がn〔rpm〕の出力を発生したとする。
この場合、ステータ1410に対してロータ1310に
は前進方向へのトルクTが発生し、これにより後輪を駆
動する。次に回転電機1200に通電を行い、ロータ1
310に対してロータ1210に、前進方向にトルクt
〔Nm〕が作用したとするとロータ1310には反作用
トルク−t〔Nm〕が作用する。そこで、ロータ131
0には全体として(T−t)〔Nm〕のトルクが作用し
ていることになる。
【0033】このようにして、回転電機1400の発生
トルクTに対して、回転電機1200の発生するトルク
tを0〜Tに制御する事により、前、後輪へのトルク配
分を0:1から1:0に適宜調節する事ができる。ロー
タ1210の巻線1211への通電はインバータ200
からブラシホルダ1610、ブラシ1620、スリップ
リング1630及びリード部1660を経て行われ、通
電タイミングは回転センサ1911、1912の相対角
によって計算される。これによりトルクt〔Nm〕〕の
出力を得る。
【0034】ここで以下に、図4を参照しつつ、上記回
転センサ1911、1912を使用して回転電機120
0の通電制御を行う場合について説明する。図4(a)
において、ロータ1210の巻線1211のうち、紙面
向こう側から手前側へ電流が流れるU相巻線1211a
と、第2ロータ1310の磁石1220のN極の中心が
合致している状態で、各回転センサ1911、1912
の検出角度θ1 、θ2 は数式1、2のようになる。
【0035】
【数1】θ1 =α1 +( 360 /P ) ×m(0≦α1 <36
0 /P ,m=0,1.…,P-1 )
【0036】
【数2】θ2 =α2 +( 360 /P ) ×n(0≦α2 <36
0 /P ,n=0,1.…,P-1 ) 上記数式1、2において、P は極対数であり、従って36
0 /P は1極対数分の機械角度である。(360 /P ) ×
m、(360 /P )×nはそれぞれ図4(a)のX、Yで
示す回転センサ1911、1912本体の角度位置、な
いし当該角度位置の(360 /P ) ×m倍、(360 /P )
×n倍の角度位置である。また、α1 、α2 はそれぞれ
ロータ1210、1310の1極対数内での変位角で、
これの極対数倍は電気角となる。
【0037】ここで、ロータ1210、1310の回転
に伴って、α1 、α2 、θ1 、θ2の値は変化するが、
図4(b)に示すように、ロータ1210、1310が
いずれも同一角度ωだけ変位すれば、両回転センサ19
11、1912の検出角度の差(θ2 ′−θ1 ′)は数
式3で示すように、常に一定となる。
【0038】
【数3】 θ2 ′−θ1 ′={α2 +ω+( 360 /P ) ×n} −{α1 +ω+( 360 /P ) ×m} =(α2 −α1 )+( 360 /P ) ×k =θ2 −θ1 但し k=0,1.…,P-1 したがって、このようにロータ1210をロータ131
0に追従して回転させる場合には、通電位相角(θ2
θ1 )は一定で、ロータ1210の巻線電流として数式
4に示すIU を与えれば良い。
【0039】
【数4】 IU =IO cos P {(θ2 −θ1 )−(α2 −α1 )} このようにして、静止したハウジング1710に対する
ロータ1210、1310の回転角θ1 、θ2 を検出し
てこれらの差(θ2 −θ1 )より両者の相対回転角を
得、これに基づいて回転電機1200を構成するロータ
1210の巻線電流を制御することができる。
【0040】このことは、ロータ1310の角速度ω1
に対してロータ1210の角速度ω 2 が異なる(例えば
ω2 =ω1 /2)場合についても同様であり、以下にこ
れを説明する。図4(a)に示す位置よりΔt時間経た
場合の各ロータ1210、1310の位置は図5に示す
ようになる。図より明らかなように、両ロータ121
0、1310の相対角度はずれてきており、ロータ12
10の同じ線(P位置)に電流Iを流すと、電流と磁界
の関係が反対となって、図4(a)と同じ方向に力が作
用しない。
【0041】そこで、同じ回転力でロータ1210が回
転するためには図5のg位置に電流Iが流れる必要があ
り、回転方向に対して、ロータ1210、1310の相
対回転角度差(ω2 −ω1 )Δtだけ通電位置を変える
必要がある。この場合、入力側たるロータ1310に対
して出力側たるロータ1210が異なる回転数(ω2
ω1 /2)なので、ロータ1210、1310間の作用
トルクを一定にするためには、ロータ1210の通電位
相角と巻線電流を制御しなければならない。
【0042】この場合の両回転センサの相対回転角(θ
2 ′′−θ1 ′′)は数式5のようになる。
【0043】
【数5】 θ2 ′′−θ1 ′′={α2 +ω2 Δt+( 360 /P ) ×n} −{α1 +ω1 Δt+( 360 /P ) ×m} =(α2 −α1 )+(ω2 −ω1 )Δt+( 360 /P ) ×k ここで、数式5を数式3と比較すると、(ω2 −ω1
Δtだけ通電位置が変わっていることがわかる。
【0044】したがって、この場合も、第1ロータ12
10の巻線電流としては、両ロータ1210、1310
の検出回転角θ1 、θ2 の差(θ2 −θ1 )に応じた数
式4に示す電流IU を流せば、所望の回転トルクが得ら
れる。回転電機1400の働きは通常のモータと同様
で、ロータ1310の磁極1420の位置を回転センサ
1912で検出し、インバータ400からステータ巻線
1411へ通電タイミングを計算しながら、所望のトル
ク、回転数となるように給電を行う。
【0045】回転電機は多極化することで必要磁路断面
積が減少する。本発明では磁極1220、1420を複
数に分割して多極化することで、ロータ1310の厚み
を極端に薄くすることができ、したがって、2つの回転
電機1200、1400を同心円状に配置し一体化した
際の径方向への体格増大を抑え、小型化を一層向上させ
ている。
【0046】一般に回転電機の性能(w/kg)は磁気
回路上のエアギャップ(本考案のg1,g2)を小さく
し、有効磁束量を増加することにより向上する。したが
って、エアギャップは出来るだけ小さくするのが望まし
いが、現実的には遠心力によるロータ外径の拡がり、ハ
ウジング等各部品の単体精度、組み付け精度により制約
される。これらの中で組み付け精度は各部品の公差の累
積が出来るだけ無くなるように設計する必要がある。
【0047】エアギャップg1についていえば、ロータ
1210、1310相互の正確な位置関係が必要である
ため、本発明ではこれらの間にベアリング1512、1
511を設けること、およびベアリングの取り付け位置
を、ギャップ構成面(ロータコア1212の外周面およ
びロータヨーク1312内周面)に対して高精度に加工
することで、高精度な位置決めが可能な構造としてい
る。
【0048】同様にエアギャップg2では、ロータ13
10と、ステータ1410が固定されているハウジング
1710、1720との間にベアリング1510、15
13を設けること、およびこれらベアリングの取り付け
位置をエアギャップg2構成面(ロータヨーク1312
外周面およびステータコア1411内周面)に対して高
精度に加工することで、高精度な位置決めが可能な構造
としている。これによりエアギャップg1,g2をさら
に小さくでき、回転電機の性能(w/kg)を向上させ
るとともに小型化も一層向上させることができる。 (第2実施形態)図6において、後輪駆動軸953に連
結される出力軸1340には前後の二位置にロータ13
10A、1310Bが固定されており、各ロータ131
0A、1310Bには外周部の周方向複数箇所に磁極1
220、1420が埋設されている。ロータ1310A
を収納したハウジング内には、巻線1211を有するロ
ータ1210がロータ1310Aの周囲に配設してあ
り、ロータ1210はフレームを介して、前輪駆動軸9
13に連結される出力軸1213に結合されている。ロ
ータ1210の巻線1211にはインバータ200から
交流電力がブラシ1620、スリップリング1630を
介して供給される。
【0049】ロータ1310Bを収納したハウジングの
内壁に固定されて、巻線1411を有するステータ14
10がロータ1310Bの周囲に配設してあり、ステー
タ1410の巻線1411にはインバータ400から交
流電力が供給されている。このような構造の駆動装置に
おいて、ステータ1410とロータ1310Bにより構
成される回転電機1400でトルクTが発生し、ロータ
1310Aとロータ1210により構成される回転電機
1200でトルクtが発生すると、出力軸1213には
tのトルクが、出力軸1340には(T−t)のトルク
が分配される。
【0050】このような構造によっても、上記第1実施
形態と同様の効果が得られる。 (第3実施形態)図7においては、ロータ1210が固
定された出力軸1213がハウジング1701の一方の
端面から車両前方へ延びて前輪駆動軸913に連結され
るとともに、ロータ1310の側面に結合された筒状フ
レームが出力軸1340となって、ハウジング1701
の同一側の端面に延びて出力軸1213の周囲に位置し
ている。
【0051】出力軸1213の延出端外周にはギヤ99
1が設けられ、このギヤ991はハウジング1701の
端壁上に軸支されたギヤ992を介してギヤ993に結
合されている。このギヤ993は車両を後方へ延びる後
輪駆動軸953の前端に固定されている。他の構造は既
に説明した各実施形態と同一である。このような構造に
よれば、出力軸1213、1340がいずれもハウジン
グ1701の一方の端部に集約されるから、他方の端部
内に設けられるスリップリング1630やブラシ162
0、あるいはブラシ1620に至る配線等の配置の自由
度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における、車両用駆動装
置を搭載した4輪駆動車の駆動機構の概念的な構成図で
ある。
【図2】本発明の第1実施形態における、車両用駆動装
置の縦断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態における、車両用駆動装
置の半部横断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態における、回転センサに
よる角度検出を説明する車両用駆動装置の半部横断面図
である。
【図5】本発明の第1実施形態における、回転センサに
よる角度検出を説明する車両用駆動装置の半部横断面図
である。
【図6】本発明の第2実施形態における、車両用駆動装
置の半部縦断面図である。
【図7】本発明の第3実施形態における、車両用駆動装
置を搭載した4輪駆動車の駆動機構の概念的な構成図で
ある。
【符号の説明】
701、702…前輪、703、704…後輪、910
…ディファレンシャルギヤ装置、913…前輪駆動軸、
950…ディファレンシャルギヤ装置、953…後輪駆
動軸、1200…回転電機、1210…ロータ、121
1…巻線、1213…出力軸、1220…磁極、131
0、1310A、1310B…ロータ、1340…出力
軸、1400…回転電機、1410…固定子、1411
…巻線、1420…磁極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02K 7/10 H02K 7/10 B 16/02 16/02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の巻線(1211)を内蔵した第1
    の回転子(1210)と、ハウジング(1701)の内
    壁に固定され、第2の巻線(1411)を内蔵した固定
    子(1410)と、前記第1の回転子に対向する周面に
    周方向へ一定間隔で第1の磁極(1220)が形成され
    て、当該第1の磁極と前記第1の回転子とで第1の回転
    電機(1200)を構成するとともに、前記固定子に対
    向する周面に周方向へ一定間隔で第2の磁極(142
    0)が形成されて、当該第2の磁極と前記固定子とで第
    2の回転電機(1400)を構成する第2の回転子(1
    310A、1310B)とを備え、前記第1の回転子お
    よび前記第2の回転子の一方を前輪駆動軸(913)に
    連結するとともに、他方を後輪駆動軸(953)に連結
    したことを特徴とする車両用駆動装置。
  2. 【請求項2】 第1の巻線(1211)を内蔵した第1
    の回転子(1210)と、ハウジング(1701)の内
    壁に固定され、前記第1の回転子と同心状にその外周全
    周に間隔をおいて対向して、第2の巻線(1411)を
    内蔵した固定子(1410)と、前記第1の回転子と前
    記固定子との間に同心状に配設され、内周部と外周部に
    それぞれ周方向へ一定間隔で磁極が形成されて、内周部
    の磁極(1220)と前記第1の回転子とで第1の回転
    電機(1200)を構成するとともに、外周部の磁極
    (1420)と前記固定子とで第2の回転電機(140
    0)を構成する第2の回転子(1310)とを備え、前
    記第1の回転子および前記第2の回転子の一方を前輪駆
    動軸(913)に連結するとともに、他方を後輪駆動軸
    (953)に連結したことを特徴とする車両用駆動装
    置。
  3. 【請求項3】 前記前輪駆動軸(913)および前記後
    輪駆動軸(953)はそれぞれディファレンシャルギヤ
    装置(910、950)を介して左右の前輪(701、
    702)および左右の後輪(703、704)に連結さ
    れていることを特徴とする請求項1または2に記載の車
    両用駆動装置。
  4. 【請求項4】 前記前輪駆動軸(913)には前記第1
    の回転子(1210)が連結され、前記後輪駆動軸(9
    53)には前記第2の回転子(1310)が連結されて
    いることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つ
    に記載の車両用駆動装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の回転子(1210)の出力軸
    (1213)と前記第2の回転子(1310)の出力軸
    (1340)とが前記ハウジング(1701)の同一側
    に配置されることを特徴とする請求項1ないし4のいず
    れか1つに記載の車両用駆動装置。
JP7327605A 1995-12-15 1995-12-15 車両用駆動装置 Pending JPH09172705A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7327605A JPH09172705A (ja) 1995-12-15 1995-12-15 車両用駆動装置
US08/762,964 US6401849B1 (en) 1995-12-15 1996-12-10 Driving apparatus for a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7327605A JPH09172705A (ja) 1995-12-15 1995-12-15 車両用駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09172705A true JPH09172705A (ja) 1997-06-30

Family

ID=18200929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7327605A Pending JPH09172705A (ja) 1995-12-15 1995-12-15 車両用駆動装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6401849B1 (ja)
JP (1) JPH09172705A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6894412B2 (en) 2002-10-26 2005-05-17 Lg Electronics Inc. Electric motor
JP2012023940A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Canon Anelva Corp アクチュエータ及び基板搬送ロボット
KR200460108Y1 (ko) * 2011-03-07 2012-05-04 (주)에스아이엠 전기자동차 구동 제어 시스템
JP2012165577A (ja) * 2011-02-08 2012-08-30 Seiko Epson Corp 相対駆動装置、移動体、及びロボット
WO2013042211A1 (ja) * 2011-09-20 2013-03-28 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
JP2015066993A (ja) * 2013-09-26 2015-04-13 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置
JP2016201873A (ja) * 2015-04-08 2016-12-01 株式会社豊田中央研究所 駆動力配分装置
JP2016220321A (ja) * 2015-05-15 2016-12-22 株式会社豊田中央研究所 車両の駆動装置

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1309008B1 (it) * 1999-02-24 2002-01-15 Vf Venieri S P A Gruppo di propulsione per veicoli elettrici a quattro ruote motriciper movimento terra e agricoltura
US7102245B2 (en) * 2002-03-21 2006-09-05 Torque-Traction Technologies Llc Integral generator/pinion assembly for axle power generation
DE10250382A1 (de) * 2002-10-29 2004-05-19 Siemens Ag Drehstrom-Asynchrongenerator
US8469133B2 (en) * 2003-02-10 2013-06-25 Bb Buggies Inc. Dual electric motor four wheel drive personnel carrier
US7134517B1 (en) * 2003-02-10 2006-11-14 Kaiser Clements J Dual electric motor four wheel drive personnel carrier
US20080315698A1 (en) * 2004-06-30 2008-12-25 El-Refaie Ayman M Motor apparatus and method
US20080142284A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 General Electric Company Double-sided dual-shaft electrical machine
DE502005005896D1 (de) * 2005-07-22 2008-12-18 Continental Automotive Gmbh Elektrisches Getriebe und Verfahren zu dessen Betrieb
CN105871143B (zh) * 2006-07-24 2018-07-20 株式会社东芝 可变磁通电动机驱动器系统
FR2908086B1 (fr) * 2006-11-07 2010-02-26 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de pilotage d'un vehicule hybride pour la recharge de moyens de stockage d'energie electrique et vehicule hybride
JP4382118B2 (ja) * 2007-07-30 2009-12-09 本田技研工業株式会社 動力装置
JP4693865B2 (ja) * 2007-08-27 2011-06-01 株式会社豊田中央研究所 動力伝達装置
US20100294579A1 (en) * 2009-05-25 2010-11-25 Chen Fei-Neng Auto-charging power device and electric vehicle with auto-charging power device
US8618752B2 (en) * 2010-07-21 2013-12-31 Superior Electron, Llc System, architecture, and method for minimizing power consumption and increasing performance in electric vehicles
EP2434623A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Permanent magnet machine with two stators
US20120285765A1 (en) * 2011-05-09 2012-11-15 Caterpillar Inc. Continuously variable steering apparatus
CN102582426A (zh) * 2012-03-30 2012-07-18 长城汽车股份有限公司 一种电动车的四轮驱动动力总成
US9283836B2 (en) * 2013-09-30 2016-03-15 Leo P. Oriet Structural electric tandem axle module
CN103786542B (zh) * 2014-03-04 2016-06-01 王猷 一种升降式电动行走机构
DE102015103906A1 (de) 2015-03-17 2016-09-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektroantriebsstrang
CN105024509B (zh) * 2015-07-29 2018-02-27 江苏大学 四轮驱动电动汽车的双转子轮毂电机及其动力传递方法
DE102016207996A1 (de) * 2016-05-10 2017-11-16 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine zum Antrieb eines Fahrzeugs
CN111788766A (zh) * 2018-11-08 2020-10-16 广东金霸智能科技股份有限公司 一种汽车动力传动系统
CN110271400A (zh) * 2019-06-10 2019-09-24 钟炽昌 电动机输入电动输出发电两用永磁直流结构发动机和启动运行方法
DE102020133906A1 (de) * 2020-12-17 2022-06-23 Dana Belgium N.V. Elektrische Antriebseinheit
FR3143446A1 (fr) * 2022-12-19 2024-06-21 Valeo Embrayages Systeme de propulsion pour vehicule electrique ou hybride

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS601069A (ja) 1983-06-18 1985-01-07 三菱電機株式会社 電動台車用電動機
JP2795445B2 (ja) 1988-11-09 1998-09-10 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動車両
FR2666559B1 (fr) 1990-09-11 1995-07-21 Thomson Csf Systeme de dragage magnetique.
JPH0715805A (ja) 1993-06-14 1995-01-17 Tai-Her Yang 転換蓄電式ディファレンシャル・カップリング複合動力システム
US5562566A (en) * 1994-10-03 1996-10-08 Yang; Tai-Her Distributed differential mixing combined power system
US5680908A (en) * 1996-01-29 1997-10-28 Reed; Louis Electric powered vehicle

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6894412B2 (en) 2002-10-26 2005-05-17 Lg Electronics Inc. Electric motor
JP2012023940A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Canon Anelva Corp アクチュエータ及び基板搬送ロボット
JP2012165577A (ja) * 2011-02-08 2012-08-30 Seiko Epson Corp 相対駆動装置、移動体、及びロボット
KR200460108Y1 (ko) * 2011-03-07 2012-05-04 (주)에스아이엠 전기자동차 구동 제어 시스템
WO2013042211A1 (ja) * 2011-09-20 2013-03-28 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
JPWO2013042211A1 (ja) * 2011-09-20 2015-03-26 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
JP2015066993A (ja) * 2013-09-26 2015-04-13 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置
JP2016201873A (ja) * 2015-04-08 2016-12-01 株式会社豊田中央研究所 駆動力配分装置
JP2016220321A (ja) * 2015-05-15 2016-12-22 株式会社豊田中央研究所 車両の駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6401849B1 (en) 2002-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09172705A (ja) 車両用駆動装置
US9553494B2 (en) Electronically controlled universal motor
JP2001119810A (ja) 車両駆動装置
JPH10509020A (ja) 電動モータの配置
US10804771B2 (en) Electric actuator and rotation control mechanism
JP2005237068A (ja) ステアリングシステム
KR19990076698A (ko) 전기모터
JP3055444B2 (ja) 車両用駆動装置
EP1071193B1 (en) Rotary electric machine
JPH0680036A (ja) 電気自動車の4輪駆動方法
JP3171082B2 (ja) 車両用駆動装置
JP3095127B2 (ja) 車両用駆動装置
JP3379291B2 (ja) 車両用駆動装置
JPH07131961A (ja) 電動機及びその制御装置
JPH05219698A (ja) 複合モータ
JPH07139459A (ja) 車輪駆動発電装置
JPH09163695A (ja) 車両用駆動装置
JP3337327B2 (ja) ホイールモータ
JPH0946815A (ja) 車両用駆動装置
JPH05284698A (ja) 車両用電動機
JP3000787B2 (ja) 多出力速度発電機
CN111788766A (zh) 一种汽车动力传动系统
WO2021090577A1 (ja) 電動アクチュエータ
JPH09117090A (ja) 電動ホイールモータ
JP3388249B2 (ja) 電動車の走行モータ

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040330