混合动力车辆的金沙现金网平台

文档序号:7306608
专利名称:混合动力车辆的金沙现金网平台
技术领域
本发明涉及以发动机及电动机作为动力源的混合动力车辆。
背景技术
目前,作为混合动力车辆,公知的有例如专利文献l记载的车辆。该 混合动力车辆具备作为动力源的发动机、设置于发动机和驱动轮之间的第 一电动机及第二电动机、蓄积通过第一 电动机及第二电动机发电的电力的 蓄电装置等。从径方向的外侧朝向内侧,第一电动机具备定子、中间转子 及内侧转子,它们相互同心配置。
定子是在铁心上巻绕三相挠线(三相巻線)而成,断面呈环状,并且固 定于壳体上。另外,中间转子也是在铁心上巻绕三相挠线而成,比定子直 径更小,断面呈环状。另外,中间转子经由加速器与发动机的输出轴机械
连结,由此,通过来自发动机的扭矩而驱动。另外,在同一公报的图2所 示的例中,内侧转子为将永久磁铁配置于铁心的外周部的转子,且与后述 的第二电动机的转子机械连结。
另一方面,第二电动机由三相同步交流机构成,具备定子及转子。定 子是在铁心上巻绕三相挠线而成,断面呈环状,并且固定于壳体上。另外, 转子为将永久磁铁配置于铁心的外周部的转子,且经由驱动轴与驱动轮连 结。
在以上的混合动力车辆中,根据车速、加速器开度及转换位置等,决 定发动机的要求扭矩,根据该要求扭矩、发动机转速及蓄电池装置的蓄电 状态等,控制第一电动机及第二电动机的发生扭矩及再生电力量。
专利文献h日本特开2000-197324号公报
根据上述现有的混合动力车辆,第一电动机的中间转子具有在铁心上 巻绕三相挠线的结构,因此,存在其耐久性低的缺点。另外,第一电动机 除了因上述构造而导致中间转子的重量较大以外,而且,由于通过定子和
10中间转子构成感应机,所以存在效率差的缺点。尤其是,中间转子与发动 机机械连结,由此,车辆在行驶中,通过发动机驱动的频率高,因此,以 上的缺点更容易显著表现,其结果是,导致可销售性的降低。

发明内容
本发明是为了解决上述课题而开发的,其目的在于,提供一种混合动 力车辆,其在电动机与发动机机械连结的情况下,能够提高电动机的耐久 性及效率,由此能够提高可销售性。
为实现上述目的,本发明提供一种混合动力车辆1,其特征在于,1A 1 C具备发动机3;第一电动机IO,其具有定子16和相对于定子16相对 旋转自如的第一转子14及第二转子15,且第一转子14及第二转子15的 一方与发动机3机械连结;第一驱动轮(前轮4),其与第一电动机10的 第一转子14及第二转子15的另一方机械连结,定子16具有第一电枢 列,其由沿周方向排列的多个第一电枢(电枢16b)构成,伴随电力的供 给,而在多个第一电枢上产生磁极,在该磁极的作用下,产生沿规定的旋 转方向旋转的第一旋转磁场;第二电枢列,其由沿周方向排列的多个第二 电枢(电枢16b)构成,伴随电力的供给,而在多个第二电枢上产生磁极, 在该磁极的作用下,产生沿规定的旋转方向旋转的第二旋转磁场;第一转 子14具有第一磁极列,其由沿周方向排列的多个第一磁极(永久磁铁 14c的磁极)构成,相邻的各两个第一磁极具有相互不同的极性,并且被 配置成与第一电枢列对置;第二磁极列,其由沿周方向排列的多个第二磁 极(永久磁铁14c的磁极)构成,相邻的各两个第二磁极具有相互不同的 极性,并且配置成与第二电枢列对置;第二转子15具有第一软磁性体 列,其由彼此按规定的间隔沿周方向排列的多个第一软磁性体(第一磁心 15b)构成,配置于第一电枢列和第一磁极列之间;第二软磁性体列,其 由彼此按规定的间隔沿周方向排列的多个第二软磁性体(第二磁心15c) 构成,配置于第二电枢列和第二磁极列之间,当第一电枢的各磁极及各第 一磁极相互对置时,第二电枢的各磁极及各第二磁极相互对置,当对置的 第一电枢的各磁极及各第一磁极为相互不同的极性时,对置的第二电枢的 各磁极及各第二磁极显示彼此相同的极性,当对置的第一电枢的各磁极及
ii各第一磁极为彼此相同的极性时,对置的第二电枢的各磁极及各第二磁极 显示相互不同的极性,在第一电枢的各磁极及各第一磁极为对置的情况 下,当各第一软磁性体位于第一电枢的磁极及第一磁极之间时,各第二软 磁性体位于沿周方向相邻的两组第二电枢的磁极及第二磁极之间,并且, 当各第二软磁性体位于第二电枢的磁极及第二磁极之间时,各第一软磁性 体位于沿周方向相邻的两组第一电枢的磁极及第一磁极之间。
根据该混合动力车辆,第二转子的第一软磁性体列配置于第一电枢和 第一磁极列之间,因此,电力被供给至第一电枢列,由此,在产生第一旋 转磁场时,各第一软磁性体通过在第一电枢产生的磁极(以下,称为"第 一电枢磁极")和第一磁极磁化。这样,在各第一软磁性体磁化的基础上, 相邻的各两个第一软磁性体以规定的间隔排列,由此,在第一电枢磁极、 第一软磁性体及第一磁极之间发生磁力线(以下,称为"第一磁力线")。 与此相同,第二转子的第二软磁性体列配置于第二电枢和第二磁极列之 间,因此,电力被供给至第二电枢列,由此,在产生第二旋转磁场时,各 第二软磁性体通过在第二电枢产生的磁极(以下,称为"第二电枢磁极") 和第二磁极磁化。这样,在各第二软磁性体磁化的基础上,相邻的各两个 第二软磁性体以规定的间隔排列,由此,在第二电枢磁极、第二软磁性体 及第二磁极之间发生磁力线(以下称为"第二磁力线")。
在发动机停止中的停车时,如上所述,在第一及第二旋转磁场同时发 生的情况下,在对置的各第一电枢磁极及各第一磁极显示相互不同的极性 的状态下,当各第一软磁性体位于第一电枢磁极和第一磁极之间时,第一 磁力线的长度变短,其总磁通量大致成为最多。另外,在该情况下,当对 置的各第二电枢磁极及各第二磁极显示彼此相同的极性时,各第二软磁性 体变为位于沿周方向相邻的两组第二电枢磁极和第二磁极之间的状态,在 该状态下,第二磁力线的弯曲程度增大,同时长度最长,总磁通量大致成 为最少(另外,在本说明书中,所谓"第一电枢磁极和第一磁极对置"不 局限于两磁极的中心位于沿周方向的同一位置,也包括两者的中心存在稍 有偏移的位置关系)。
通常,通过在两个相互不同的极性的磁极间插入软磁性体使磁力线成 为弯曲的状态时,在软磁性体及磁极上,以磁力线的长度变短的方式作用
12磁力,该磁力具有磁力线的弯曲程度越大,而且磁力线的总磁通量越多、
则变得更大的特性。因此,第一磁力线的弯曲程度越大,而且其总磁通量
越多,在第一软磁性体上作用更大的磁力。即,作用于第一软磁性体的磁 力具有由第一磁力线的弯曲程度和总磁通量的共同作用来决定的特性。与
此相同,作用于第二软磁性体的磁力也具有由第二磁力线的弯曲程度和总 磁通量的共同作用来决定的特性。
因此,如上所述,从第一软磁性体位于相互不同极性的第一电枢磁极 及第一磁极之间的状态,第一旋转磁场向规定的旋转方向开始旋转时,总 磁通量多的状态的第一磁力线开始弯曲,因此,通过第一磁力线的弯曲程 度和总磁通量的共同作用,较强的磁力作用于第一软磁性体及第一磁极。 这时,第一转子一方处于比第二转子旋转阻力极大的状态时,起因于此, 在第一转子停止的状态下,第二转子被驱动向第一旋转磁场的旋转方向。 另外,在第一旋转磁场开始旋转的同时,第二旋转磁场也向规定的旋转方 向开始旋转,伴随此,各第二电枢磁极从和同一极性的第二磁极对置的位 置,开始向与该同一极性的各第二磁极邻接的不同的极性的各第二磁极侧 旋转。在该状态下,第二磁力线的弯曲程度虽然大,但其总磁通量成为少 的状态,通过这些共同的作用,较弱的磁力作用于第二软磁性体。由此, 第二转子通过起因于第二磁力线的磁力,由小驱动力向规定的旋转方向驱 动。
当第一旋转磁场进一步旋转时,第一磁力线的弯曲程度虽然增大,不 过,伴随着第一电枢磁极和与其不同的极性的第一磁极间的距离增长,第 一磁力线的总磁通量减少。其结果,通过第一磁力线的弯曲程度和总磁通 量的共同作用,作用于第一软磁性体的磁力减弱,起因于第一磁力线的第 二转子的驱动力减小。另一方面,第二旋转磁场也和第一旋转磁场同时向 规定的旋转方向进一步旋转,由此,各第二电枢磁极从与同一极性的各第 二磁极对置的位置,向与该同一极性的各第二磁极邻接的不同极性的各第 二磁极侧旋转。与此同时,第二磁力线的弯曲程度虽然小,但其总磁通量 增加,由此,通过第二磁力线的弯曲程度和总磁通量的共同作用,作用于 第二软磁性体的磁力增强,起因于第二磁力线的第二转子的驱动力增大。
而且,各第一电枢磁极以和与其同一极性的各第一磁极对置时,各第一软磁性体位于沿周方向相邻的两组第一电枢磁极及第一磁极之间,由 此,虽然第一磁力线的弯曲程度大,但总磁通量大致成为最少。其结果, 通过第一磁力线的弯曲程度和总磁通量的共同作用,作用于第一软磁性体 的磁力大致成为最弱,起因于第一磁力线的第二转子的驱动力大致成为最 小。而且,各第二电枢磁极以和与其不同极性的各第二磁极对置时,第二 磁力线的总磁通量成为最多,并且,各第二软磁性体相对于第二电枢磁极 以稍微延迟的状态旋转,由此,在第二磁力线上产生弯曲。其结果,通过 这些的共同作用,作用于第二软磁性体的磁力大致成为最强,起因于第二 磁力线的第二转子的驱动力大致成为最大。
这样,在起因于第一磁力线的第二转子的驱动力大致是最小的状态 下,第一及第二旋转磁场从起因于第二磁力线的第二转子的驱动力大致处 于最大状态的状态进一步旋转时,与上述相反,在第一磁力线的弯曲程度 变小的同时,总磁通量增加,通过这些的共同作用,作用于第一软磁性体 的磁力增强,起因于第一磁力线的第二转子的驱动力增大。另一方面,在 第二磁力线的弯曲程度增大的同时,总磁通量减少,通过这些的共同作用, 作用于第二软磁性体的磁力减弱,起因于第二磁力线的第二转子的驱动力 降低。
如上所述,伴随第一及第二旋转磁场的同时旋转,起因于第一磁力线 而作用于第二转子的驱动力和起因于第二磁力线而作用于第二转子的驱 动力交替重复或者增强,或者减弱的状态,同时第二转子连续被驱动。因 此,在第一转子一方比第二转子的旋转阻力极大时,同时发生第一及第二 旋转磁场,从而能够连续驱动第二转子。
另一方面,和上述相反,在第二转子一方比第一转子的旋转阻力极大 的状态,同时旋转第一及第二旋转磁场时,第一及第二旋转磁场开始旋转 时,在同一极性的各第一电枢磁极及各第一磁极相互对置的位置,第一软 磁性体位于沿周方向相邻的两组第一电枢磁极及第一磁极间的位置时,如 上所述,第一磁力线的弯曲程度大,并且长度大致为最长,且总磁通量大 致成为最少。
从该状态,第一及第二旋转磁场开始旋转时,定子的第一电枢磁极在 接近第一软磁性体的同时,以与第一转子的同一极性的第一磁极相邻的不同极性的第一磁极接近的方式开始移动,与其相伴,第一磁力线以其长度 变短的方式变化,总磁通量增加,并且,其弯曲程度也成为相当大的状态。 其结果,通过第一磁力线的总磁通量及弯曲程度的共同作用,较强的磁力 作用于第一磁极,因此,第一转子向第一旋转磁场的旋转方向的相反方向 驱动。
而且,当第一电枢磁极进一步接近第一软磁性体时,通过起因于第一 磁力线的磁力,第一磁极也以接近第一软磁性体的方式移动,当第一电枢 磁极移动到与第一软磁性体最为接近的位置时,由此,成为和不同极性的 第一磁极对置的状态。在该状态,第二软磁性体位于沿周方向相邻的两组 第二电枢磁极及第二磁极之间。
从该状态,第一及第二旋转磁场进一步旋转时,在定子的第二电枢磁 极与第二软磁性体接近的同时,以与第一转子的同一极性的第二磁极相邻 的不同极性的第二磁极接近的方式移动,与其相伴,第二磁力线以其长度 变短的方式变化,总磁通量增加,并且,其弯曲程度也成为相当大的状态。 其结果,通过第二磁力线的总磁通量及弯曲程度的共同作用,较强的磁力 作用于第二磁极,因此,第一转子向第一旋转磁场的旋转方向的相反方向 驱动。
如上所述,伴随第一及第二旋转磁场的旋转,起因于第一磁力线的驱 动力和起因于第二磁力线的驱动力可以一边重复在第一转子上交替作用 的状态, 一边使第一转子向第一及第二旋转磁场的旋转方向的相反方向驱 动。
另外,在第一转子一方不能旋转且第二转子处于能够旋转的状态的情 况下,将动力输入第二转子,当第二转子开始旋转时,第一转子处于停止 状态,由此,伴随第二转子的旋转,利用第一磁极及第一软磁性体的位置 移动,磁场变化,从而,感应电动势在定子的第一电枢列发生,并且,利 用第二磁极及第二软磁性体的位置移动,通过磁场变化,从而,感应电动 势在定子的第二电枢列发生。
在这样的再生状态发生感应电动势的情况下,伴随各磁极及各软磁性 体的旋转,定子的电流相位也旋转,成为发生旋转磁场的状态。在这种状 态,例如,当控制对第一及第二电枢列供给的电流、控制感应电动势和旋
15转磁场的旋转速度及强度时, 一边执行电力再生, 一边经由第一磁力线及 第二磁力线,能够将第二转子的动力传递给第一转子侧。尤其是,在上述 状态,在将旋转磁场的旋转速度控制成O时,只要在其动力能够传递到的 范围内,就能够将第二转子的动力全部传递给第一转子(另外,本说明书 中的"电力再生",是指用电动机发电的意思)。
如上所述,在第一电动机中,当将定子的旋转磁场的速度视为旋转构 件的旋转速度时,第一转子、第二转子及定子间的旋转速度的关系与行星 齿轮装置中的恒星齿轮、行星齿轮及环形齿轮的旋转速度的关系相同,另 外,当将定子的电力视为动力时,能够将第一电动机视为在第一转子、第 二转子及定子间输入输出动力的行星齿轮装置。即,第一电动机可以视为 是和行星齿轮装置具备同样的动作特性的装置,因此,通过控制这样的第 一电动机、控制第一及第二磁力线的发生状态,能够将发动机及/或第一电 动机的动力传递给第一驱动轮,从而能够使混合动力车辆行驶。
本发明第二方面在第一方面的基础上,提供混合动力车辆1、 1A、 1B, 其特征在于,还具备控制向第一电动机10的第一电枢列及第二电枢列的
电力供给的控制装置(MOT'ECU30、 IST'PDU31、 2ND'PDU32),第
一电动机10的第一转子14与第一驱动轮(前轮4)机械连结,且第二转 子15与发动机3机械连结。
根据该混合动力车辆,能够控制向第一电动机的第一电枢列及第二电 枢列的电力供给,因此能够控制第一磁力线及第二磁力线的发生状态,且 能够经由第一转子及第二转子间的磁力控制动力传递。在此基础上,第一 电动机的第一转子与第一驱动轮机械连结,第二转子与发动机机械连结, 并且,如上所述,第一电动机和行星齿轮装置具备同样的动作特性,因此, 能够将发动机的动力依次传递给第二转子、第一转子及第一驱动轮,并且, 能够控制其传递状态。
另外,在发动机运转中,具有软磁性体列的第二转子用发动机驱动的 频率极高,因此,与用发动机驱动在铁心上巻绕了三相挠线构造的转子的 现有场合相比,能够使第二转子的重量轻量化,由此,能够提高第一电动 机的效率,并且,能够提高第一电动机的耐久性。在此基础上,在第一电 动机的动作中,通过第一与第二软磁性体被磁化,第一电动机作为同步电机发挥功能,因此,与作为感应电机发挥功能的现有场合相比,能够进一 步提高效率。由此,能够进一步提高可销售性。
本发明第三方面在第二方面的基础上,提供混合动力车辆l、 1B,其 特征在于,在发动机3停止中且混合动力车辆1、 1B停止中的情况下,当 规定的发动机起动条件成立时,控制装置控制向第一 电枢列及第二电枢列 的电力供给,以产生第一旋转磁场及第二旋转磁场。
根据该混合动力车辆,第一电动机的第一转子与第一驱动轮机械连 结,且第二转子与发动机机械连结,因此,在发动机停止中且混合动力车 辆停止中的情况下,第一转子一方成为比第二转子的旋转阻力极大的状 态。在该状态,当规定的发动机起动条件成立时,控制向第一电枢列及第 二电枢列的电力供给,以产生第一旋转磁场及第二旋转磁场,如前所述, 第一电动机具备和行星齿轮装置同样的动作特性,因此,能够连续驱动第 二转子,且能够经由第二转子将第一电动机的动力传递给发动机。由此, 在混合动力车辆停止时,能够通过第一电动机起动发动机而不使用起动机 等。
本发明第四方面在第二或第三方面的基础上,提供混合动力车辆1B, 其特征在于,在发动机3运转中且混合动力车辆1B停止中的情况下,当 规定的起步条件成立时,控制装置控制向第一电枢列及第二电枢列的电力 供给,以在第一电动机10将发动机3的动力作为电力再生,并且在再生 开始后减少再生电力。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且混合动力车辆停止中的情况 下,第一转子与第一驱动轮机械连结,从而,保持为停止状态。另一方面, 第二转子与发动机机械连结,因此,伴随发动机的旋转而旋转。如上所述, 在该状态,伴随第二转子的旋转,利用第一磁极及第一软磁性体的位置移 动,磁场变化,从而,感应电动势在定子的第一电枢列发生,并且,利用 第二磁极及第二软磁性体的位置移动,磁场变化,从而,感应电动势在定 子的第二电枢列发生。
这样,在发生感应电动势的情况下,伴随各磁极及各软磁性体的旋转, 定子的电流相位也旋转,成为发生旋转磁场的状态。在这种状态,当规定 的起步条件成立时,以将发动机的动力作为第一电动机的电力再生的方
17式,开始向第一电枢列及第二电枢列的电力供给的控制后,能够将发动机 的动力作为电力再生。而且,以在再生开始后减少再生电力的方式,控制 向第一电枢列及第二电枢列的电力供给时, 一边执行电力再生, 一边能够 经由第一磁力线及第二磁力线,将第二转子的动力传递给第一转子侧。其 结果,能够使混合动力车辆起步。
本发明第五方面在第二 第四方面中任一项方面的基础上,提供混合 动力车辆1B,其特征在于,在发动机运转3中且混合动力车辆1B行驶中 的情况下,控制装置控制向第一电枢列及第二电枢列的电力供给,以根据
发动机3的运转状态(发动机转速NE及加速器开度AP)及该混合动力 车辆1B的行驶状态(车速VP)的至少一方,变更发动机3的动力中的经 由第一转子14传递给第一驱动轮(前轮4)的动力和在第一电动机10作 为电力再生的动力的比例。
根据该混合动力车辆,如上所述,第一电动机具备和行星齿轮装置同 样的动作特性,因此,通过控制向第一及第二电枢列的电力供给,能够无 级自如地变更发动机的动力中的经由第一转子传递给第一驱动轮的动力 和在第一电动机作为电力再生的动力的比例。由此,在发动机运转中且混 合动力车辆行驶中的情况下,根据发动机的运转状态及/或混合动力车辆的 行驶状态,能够适当地控制再生电力,同时能够使混合动力车辆行驶。
本发明第六方面在第二或第三方面的基础上,提供混合动力车辆1B, 其特征在于,还具备与控制装置(MOT ECU30、IST 'PDU31、2ND "PDU32) 及第一电动机10电连接的蓄电装置(蓄电池33),在发动机3运转中且蓄 电装置(蓄电池33)的充电余量SOC为规定值SOC—REF以下时,控制 装置以在第一电动机10再生电力的方式控制第一电动机10,并且执行将 再生的电力充电给蓄电装置(蓄电池33)的充电控制。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且蓄电装置的充电余量为规定 值以下时,以在第一电动机再生电力的方式控制第一电动机,并且执行将 再生的电力向蓄电装置充电的充电控制,因此,能够将发动机的动力或行 驶中的车辆的运动能量在第一电动机中变换成电力,并将该电力充电给蓄 电池。因此,通过适当地设定该规定值,能够在蓄电池中确保充分的充电 余量(另外,本说明书的"发动机运转中",是指不管有无混合气的燃烧,
18发动机的曲轴为旋转的状态的意思,也包括切断燃料运转等)。
本发明第七方面在第二 第四方面中任一方面的基础上,提供混合动 力车辆1B,其特征在于,在发动机3运转中且混合动力车辆1B行驶中的 情况下,当规定的动力传递条件成立时,控制装置控制向第一电枢列及第
二电枢列的电力供给,以使第一电动机10的第一旋转磁场及第二旋转磁
场的旋转速度为o。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且混合动力车辆行驶中的情况 下,当规定的动力传递条件成立时,控制向第一电枢列及第二电枢列的电
力供给,以使第一电动机的第一旋转磁场及第二旋转磁场的旋转速度为o,
因此,起因于和行星齿轮装置同样的第一电动机的所述动作特性,只要在 磁力可传递的范围内,就能够将发动机的动力经由第二转子及第一转子全 部磁力传递给第一驱动轮。
本发明第八方面在第二或第三方面的基础上,提供混合动力车辆1B, 其特征在于,还具备与控制装置(MOT ECU30、IST ^PDU31、2ND *PDU32) 及与第一电动机10电连接的蓄电装置(蓄电池33),在发动机3运转中且 混合动力车辆1B行驶中的情况下,当规定的辅助条件成立时,控制装置 通过将蓄电装置(蓄电池33)内的电力向第一电动机10供给来控制第一 电动机IO,以利用发动机3及第一电动机10的动力驱动第一驱动轮(前 轮4)。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且混合动力车辆行驶中的情况 下,当规定的辅助条件成立时,将蓄电装置内的电力向第一电动机供给来 控制第一电动机,由此,以利用发动机及第一电动机的动力驱动第一驱动 轮因此,在发动机的基础上,能够使第一电动机作为动力源进行辅助行驶。
本发明第九方面在第二 第八方面任一方面的基础上,提供混合动力 车辆1B,其特征在于,还具备与控制装置电连接、并用于制止第二转子 15的旋转的制止装置(电磁制动器40),在发动机3停止中且混合动力车 辆1B停止中的情况下,当规定的电动机起步条件成立时,控制装置控制 制止装置(电磁制动器40)以制止第二转子15的旋转的方式,并且控制 向第一电枢列及第二电枢列的电力供给,以产生第一旋转磁场及第二旋转 磁场。根据该混合动力车辆,在发动机停止中且混合动力车辆停止中的情况 下,当规定的电动机起步条件成立时,控制装置控制制止装置制止第二转 子的旋转,因此,第二转子一方与第一转子相比成为旋转阻力极大的状态。 在该状态,通过控制向第一电枢列及第二电枢列的电力供给,当同时发生 第一及第二旋转磁场时,如上所述,伴随第一及第二旋转磁场的旋转,起 因于第一磁力线的驱动力和起因于第二磁力线的驱动力重复交替作用于 第一转子的状态,能够将第一转子向第一及第二旋转磁场的旋转方向的相 反方向驱动。由此,在停止发动机的状态,通过第一电动机驱动第一驱动 轮,能够使混合动力车辆起步。其结果,能够提高燃料消耗量。
本发明第十方面在第二方面的基础上,提供混合动力车辆1B,其特 征在于,还具备与控制装置电连接,且具有与第一驱动轮(前轮4)及第
一转子14机械连结的旋转轴(输出轴13)的第二电动机20。
根据该混合动力车辆,还具备具有与第一驱动轮及第一转子机械连结 的旋转轴的第二电动机,因此,通过控制该第二电动机,不仅发动机及第 一电动机的动力,而且第二电动机的动力也能够向第一驱动轮传递,由此, 能够利用比本发明第二方面的混合动力车辆更大的驱动力,驱动混合动力 车辆。
本发明第十一方面在第十方面的基础上,提供混合动力车辆l,其特
征在于,在发动机3运转中且混合动力车辆1停止中的情况下,当规定的
起步条件成立时,控制装置控制向第一电枢列及第二电枢列的电力供给,
以在第一电动机10将发动机3的动力作为电力再生,并且通过将再生的 电力向第二电动机20供给来控制该第二电动机20。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且混合动力车辆停止中的情况 下,第一转子及第二转子的旋转轴与第一驱动轮机械连结,因此保持在停 止状态。另一方面,第二转子与发动机机械连结,因此,如上所述,伴随 发动机的旋转而旋转,伴随该第二转子的旋转,感应电动势在定子的第一 电枢列及第二电枢列产生。在该状态,当规定的起步条件成立时,控制向 第一电枢列及第二电枢列的电力供给时,起因于第一电动机的所述动作特 性,而能够将发动机的动力在第一电动机作为电力再生。另外,通过将这 种在第一电动机再生的电力向第二电动机供给来控制第二电动机时,能够
20通过第二电动机的动力驱动第一驱动轮,由此,能够使混合动力车辆起步。 本发明第十二方面在第十或第十一方面的基础上,提供混合动力车辆 1,其特征在于,在发动机3运转中且混合动力车辆1行驶中时,控制装 置控制向第一电枢列及第二电枢列的电力供给,以根据发动机3的运转状
态(发动机转速NE及加速器开度AP)及混合动力车辆1的行驶状态(车 速VP)的至少一方,变更发动机3动力中的经由第一转子14及旋转轴(输 出轴13)传递给第一驱动轮(前轮4)的动力和在第一电动机作为电力再 生的动力的比例,并且通过将再生的电力向第二电动机20供给来控制该 第二电动机20。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且混合动力车辆行驶中时,根 据发动机的运转状态及/或混合动力车辆的行驶状态,以变更发动机的动力 中的经由第一转子及旋转轴传递给第一驱动轮的动力和在第一电动机作 为电力再生的动力的比例的方式,控制向第一电枢列及第二电枢列的电力 供给,并且将再生的电力向第二电动机供给来控制第二电动机。这时,如 上所述,第一电动机具备和行星齿轮装置同样的动作特性,因此,如上所 述,控制第一电动机,并且将在第一电动机的再生电力向第二电动机供给 来控制第二电动机时,若忽视电的损失,则一边能够将发动机的动力全部 传递给第一驱动轮, 一边能够任意地变更第一电动机的第二转子的转速和 第二电动机的旋转轴的转速的比,换言之,能够任意地变更发动机转速和 第一驱动轮转速之比。即,通过控制两个电动机,能够实现作为自动变速 装置的功能。
本发明第十三方面在第十方面的基础上,提供混合动力车辆1,其特 征在于,还具备与控制装置(MOT 'ECU30、 1ST 'PDU31、 2ND *PDU32)、
第一电动机10及第二电动机20电连接的蓄电装置(蓄电池33),在发动 机3运转中且蓄电装置(蓄电池33)的充电余量SOC为规定值SOC—REF 以下时,控制装置以在第一电动机10及第二电动机20的至少一方再生电 力的方式,控制第一电动机10及第二电动机20的至少一方,并且执行将 再生的电力充电给蓄电装置(蓄电池33)的充电控制。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且蓄电装置的充电余量在规定 值以下时,以在第一电动机及第二电动机的至少一方再生电力的方式,控制第一电动机及第二电动机的至少一方,并且执行将再生的电力向蓄电装 置充电的充电控制,因此,能够将发动机的动力或行驶中的车辆的运动能 量变换成第一 电动机及/或第二电动机的电力,能够将该电力充电给蓄电装 置充电。因此,通过适当地设定该规定值,能够确保蓄电装置中充分的充 电余量。
本发明第十四方面在第十 第十二方面任一方面的基础上,提供混合
动力车辆1,其特征在于,还具备与控制装置(MOT ,ECU30、IST *PDU31、 2ND PDU32)、第一电动机10及第二电动机20电连接的蓄电装置(蓄 电池33),在发动机3运转中且规定的辅助条件成立时,控制装置通过将 蓄电装置(蓄电池33)内的电力向第一电动机10及第二电动机20的至少 一方供给来控制第一电动机10及第二电动机20的至少一方,以将第一电 动机10及第二电动机20的至少一方的动力和发动机3的动力传递给第一 驱动轮(前轮4)。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且规定的辅助条件成立时,通 过将蓄电装置内的电力向第一 电动机及/或第二电动机供给来控制第一 电 动机及/或第二电动机,以将第一电动机及第二电动机的至少一方的动力和 发动机的动力传递给第一驱动轮,因此,在发动机的基础上,将第一电动 机及/或第二电动机作为动力源,能够辅助行驶。
本发明第十五方面在第十方面的基础上,提供混合动力车辆1,其特 征在于,在发动机3停止中且混合动力车辆1停止中的情况下,当规定的 电动机起步条件成立时,控制装置执行第一电动机10及第二电动机20的 动力运转控制。
根据该混合动力车辆,在发动机停止中且混合动力车辆停止中的情况 下,当规定的电动机起步条件成立时,执行第一电动机及第二电动机的动 力运转控制,因此,在停止发动机的状态,通过第一电动机及第二电动机 的动力能够驱动第一驱动轮,从而能够使混合动力车辆起步,其结果,能 够提高燃料消耗量。
本发明第十六方面在第十方面的基础上,提供混合动力车辆1,其特 征在于,还具备进行第一电动机10的第一转子14及第二电动机20的旋 转轴(输出轴13)、和第一驱动轮(前轮4)之间的变速动作的变速装置
2235。
根据该混合动力车辆,还具备进行第一电动机的第一转子及第二电动 机的旋转轴、和第一驱动轮之间的变速动作的变速装置,因此,通过适当 地设定该变速装置的变速比,能够实现第一电动机及第二电动机的小型化 及低旋转化。例如,通过增大设定变速装置的减速比,经由第一电动机及 第二电动功能够减小设定应该传递给变速装置的扭矩,由此,能够使第一 电动机及第二电动机小型化。
本发明第十七方面在第十方面的基础上,提供混合动力车辆1,其特
征在于,还具备进行第一电动机10的第二转子15和发动机3之间的变速 动作的变速装置36。
根据该混合动力车辆,还具备进行第一电动机的第二转子和发动机之 间的变速动作的变速装置,因此,通过适当地设定该变速装置的变速比, 能够使第一电动机及第二电动机小型化。例如,通过全部增大设定该变速 装置的增速比及主减速装置的主减速比,经由第一电动机及第二电动功能 够减小设定应该传递给主减速装置的扭矩,从而能够使第一电动机及第二 电动机小型化。
本发明第十八方面在第十方面的基础上,提供混合动力车辆1,其特 征在于,第二电动机20的旋转轴(输出轴13)经由变速装置37与第一电 动机10的第一转子14及第一驱动轮(前轮4)机械连结,变速装置37 进行第二电动机20的旋转轴(输出轴13)和、第一电动机10的第一转子 14及第一驱动轮(前轮4)之间的变速动作。
根据该混合动力车辆,第二电动机的旋转轴经由变速装置与第一电动 机的第一转子及第一驱动轮机械连结,通过该变速装置进行第二电动机的 旋转轴和、第一电动机的第一转子及第一驱动轮之间的变速动作,因此, 通过适当地设定该变速装置的变速比,能够实现第二电动机的小型化及低 旋转化。例如,通过增大设定变速装置的减速比,能够减小设定从第二电 动机应该传递给变速装置的扭矩,由此,能够使第二电动机小型化。
本发明第十九方面在第二方面的基础上,提供混合动力车辆1A,其 特征在于,还具备与控制装置电连接、且与有别于第一驱动轮(前轮4) 和第二驱动轮(后轮5)机械连结的第二电动机20。
23根据该混合动力车辆,通过控制第一电动机及第二电动机,能够分别 驱动第一驱动轮及第二驱动轮,由此,能够实现全轮驱动车辆。
本发明第二十方面在第十九方面的基础上,提供混合动力车辆1A, 其特征在于,还具备进行第一电动机10的第二转子15和发动机3之间的
变速动作的变速装置38。
根据该混合动力车辆,还具备进行第一电动机的第二转子和发动机之 间的变速动作的变速装置,因此,通过适当地设定该变速装置的变速比, 能够实现第一电动机的小型化。例如,通过全部增大设定该变速装置的增 速比及主减速装置的主减速比,经由第一电动功能够减小设定应该传递给 主减速装置的扭矩,从而能够使第一电动机小型化。
本发明第二十一在第十九或二十方面的基础上,提供混合动力车辆
1A,其特征在于,还具备进行第二电动机20和第二驱动轮(后轮5)之 间的变速动作的变速装置39
根据该混合动力车辆,还具备进行第二电动机和第二驱动轮之间的变 速动作的变速装置,因此,通过适当地设定该变速装置的变速比,能够实 现第二电动机的小型化及低旋转化。例如,通过增大设定变速装置的减速 比,能够减小设定从第二电动机应该传递给变速装置的扭矩,由此,能够 使第二电动机小型化。
本发明第二十二方面在第一方面的基础上,提供混合动力车辆1C, 其特征在于,还具备控制装置(MOT 'ECU30、IST 'PDU31、2ND *PDU32), 控制向第一电动机10的第一电枢列及第二电枢列的电力供给,第一电动 机10的第一转子14与发动机3机械连结,且第二转子15与第一驱动轮 (前轮4)机械连结。
根据该混合动力车辆,能够控制向第一电动机的第一电枢列及第二电 枢列的电力供给,因此能够控制第一磁力线及第二磁力线的发生状态,且 能够控制经由第一转子和第二转子间的磁力的动力传递。因此,第一电动 机的第一转子与发动机机械连结,且第二转子与第一驱动轮机械连结,并 且,如上所述,第一电动机具备和行星齿轮装置同样的动作特性,因此, 能够将发动机的动力依次传递给第一转子、第二转子及第一驱动轮,并且, 能够控制其传递状态。
24本发明第二十三方面在第二十二方面的基础上,提供混合动力车辆 1C,其特征在于,在发动机3停止中且混合动力车辆1C停止中的情况下, 当规定的发动机起动条件成立时,控制装置控制向第一电枢列及第二电枢 列的电力供给,以产生第一旋转磁场及第二旋转磁场。
根据该混合动力车辆,第一电动机的第一转子与发动机机械连结,且 第二转子与第一驱动轮机械连结,因此,在发动机停止中且混合动力车辆 停止中的情况下,第二转子一方成为比第一转子的旋转阻力极大的状态。 在该状态,当规定的发动机起动条件成立时,以产生第一旋转磁场及第二 旋转磁场的方式,控制向第一电枢列及第二电枢列的电力供给时,如前所 述,第一电动机具备和行星齿轮装置同样的动作特性,因此,能够连续驱 动第一转子,且能够经由第一转子将第一电动机的动力传递给发动机。由 此,在混合动力车辆停车中,能够通过第一电动机起动发动机而不使用起 动机等。
本发明第二十四方面在第二十二或二十三方面的基础上,提供混合动 力车辆1C,其特征在于,在发动机3运转中且混合动力车辆1C停止中的 情况下,当规定的起步条件成立时,控制装置控制向第一电枢列及第二电
枢列的电力供给,以在第一电动机10将发动机3的动力作为电力再生,
并且在再生开始后减少再生电力。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且混合动力车辆停止中的情况 下,第二转子与第一驱动轮机械连结,因此,保持于停止状态。另一方面, 第一转子与发动机机械连结,因此,伴随发动机的旋转而旋转。在此,如 上所述,第一电动机具备和行星齿轮装置同样的动作特性,因此,伴随第 一转子的旋转,定子的电流相位旋转,成为发生旋转磁场的状态。在这种 状态,当规定的起步条件成立时,以在第一电动机将发动机的动力作为电 力再生,并且在再生开始后减少再生电力的方式,控制向第一电枢列及第 二电枢列的电力供给时, 一边执行电力再生, 一边能够经由第一磁力线及 第二磁力线,将第一转子即发动机的动力传递给第二转子侧。其结果,能 够使混合动力车辆起步。
本发明第二十五方面在第二十二 二十四方面任一方面的基础上,提
供混合动力车辆1C,其特征在于,在发动机3运转中且混合动力车辆1C行驶中的情况下,控制装置控制向第一电枢列及第二电枢列的电力供给,
以根据发动机3的运转状态(发动机转速NE及加速器开度AP)及混合 动力车辆1C的行驶状态(车速VP)的至少一方,变更发动机3的动力中 的经由第二转子15传递给第一驱动轮(前轮4)的动力和在第一电动机 IO作为电力再生的动力的比例。
根据该混合动力车辆,如上所述,第一电动机具备和行星齿轮装置同 样的动作特性,因此,通过控制向第一及第二电枢列的电力供给,能够无 级自如地变更发动机的动力中的经由第二转子传递给第一驱动轮的动力 和在第一电动机作为电力再生的动力的比例。由此,在发动机运转中且混 合动力车辆行驶中的情况下,根据发动机的运转状态及/或混合动力车辆的 行驶状态,能够适当地控制再生电力,同时能够使混合动力车辆行驶。
本发明第二十六方面在本发明第二十二或第二十三方面的基础上,提 供混合动力车辆1C,其特征在于,还具备与控制装置(MOT*ECU30、 1ST PDU31、 2ND PDU32)及第一电动机10电连接的蓄电装置(蓄电 池33),在发动机3运转中且蓄电装置(蓄电池33)的充电余量SOC为 规定值SOC—REF以下时,以在第一电动机10再生电力的方式来控制第 一电动机10,并且执行将再生的电力充电给蓄电装置(蓄电池33)的充 电控制。
根据该混合动力车辆,能够得到和本发明第六方面同样的作用效果。 本发明第二十七方面在第二十二 二十四方面任一项的基础上,提供 混合动力车辆1C,其特征在于,在发动机3运转中且混合动力车辆1C行 驶中的情况下,当规定的动力传递条件成立时,控制装置控制向第一电枢 列及第二电枢列的电力供给,以使第一电动机10的第一旋转磁场及第二 旋转磁场的旋转速度为0。
根据该混合动力车辆,能够得到和本发明第七方面同样的作用效果。 本发明第二十八方面在第二十二或第二十三方面的基础上,提供混合 动力车辆1C,其特征在于,还具备与控制装置(M0T 'ECU30、IST 'PDU31、 2ND*PDU32)及第一电动机10电连接的蓄电装置(蓄电池33),在发动 机3运转中且混合动力车辆1C行驶中的情况下,当规定的辅助条件成立 时,控制装置通过将蓄电装置(蓄电池33)内的电力向第一电动机10供
26给来控制第一电动机10,以通过发动机3及第一电动机10的动力驱动第
一驱动轮(前轮4)。
根据该混合动力车辆,能够得到和本发明第八方面同样的作用效果。 本发明第二十九方面在第二十二 第二十八方面任一方面的基础上,
提供混合动力车辆1C,其特征在于,还具备与控制装置电连接、并用于
制止第一转子14的旋转的制止装置(第二电动机20),在发动机3停止中 且混合动力车辆1C停止中的情况下,当规定的电动机起步条件成立时, 控制装置以制止第一转子14的旋转的方式控制制止装置(第二电动机 20),并且以使第一旋转磁场及第二旋转磁场发生的方式控制向第一电枢 列及第二电枢列的电力供给。
根据该混合动力车辆,在发动机停止中且混合动力车辆停止中的情况 下,当规定的电动机起步条件成立时,以制止第一转子的旋转的方式来控 制制止装置,因此,第一转子一方与第二转子相比成为旋转阻力极大的状 态。在该状态,通过控制向第一电枢列及第二电枢列的电力供给,能够使 第一及第二旋转磁场同时发生时,如上所述,伴随第一及第二旋转磁场的 旋转,起因于第一磁力线的驱动力和起因于第二磁力线的驱动力重复交替 作用于第二转子的状态,能够将第二转子向第一及第二旋转磁场的旋转方 向的相反方向驱动。由此,在停止发动机的状态,通过第一电动机驱动第 一驱动轮,能够使混合动力车辆起步。其结果,能够提高燃料消耗量。
本发明第三十方面在第二十二方面的基础上,提供混合动力车辆1C, 其特征在于,还具备与控制装置电连接,且具有与发动机3及第一转子14 机械连结的旋转轴(输入轴12)的第二电动机20。
根据该混合动力车辆,还具备具有与发动机及第一转子机械连结的旋 转轴的第二电动机,因此,通过控制该第二电动机,在发动机及第一电动 机的动力的基础上,能够向第一驱动轮传递第二电动机的动力,由此,通 过比本发明第二十二方面的混合动力车辆更大的驱动力,能够驱动混合动 力车辆。
本发明第三十一方面在第三十方面的基础上,提供混合动力车辆1C, 其特征在于,在发动机3停止中且混合动力车辆1C停止中的情况下,当 规定的起动条件成立时,控制装置控制第一电动机10及第二电动机20的
27至少一方,以使第一电动机10及第二电动机20的至少一方的动力经由旋
转轴(输入轴12)传递给发动机3。
根据该混合动力车辆,第一电动机的第一转子与发动机机械连结,且 第二转子与第一驱动轮机械连结,因此,在发动机停止中且混合动力车辆 停止中的场合,第二转子一方成为比第一转子的旋转阻力极大的状态。在 该状态,当规定的发动机起动条件成立时,控制装置控制第一电动机及所 述第二电动机的至少一方,以使第一电动机及第二电动机的至少一方的动 力经由旋转轴传递给发动机。由此,能够经由第一转子及/或旋转轴将第一 电动机及/或第二电动机的动力传递给发动机,且在混合动力车辆停车中, 能够经由第一 电动机及/或第二电动机起动发动机而不使用起动机等。
本发明第三十二方面在第三十或第三十一方面的基础上,提供混合动
力车辆1C,其特征在于,在发动机3运转中且混合动力车辆1C停止中的 情况下,当规定的起步条件成立时,控制装置控制向第一电枢列及第二电 枢列的电力供给,以在第一电动机10将发动机3的动力作为电力再生, 并且在再生开始后减少再生电力,并且通过将再生电力向第二电动机20 供给来驱动第二电动机20。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且混合动力车辆停止中的情况 下,第二转子与第一驱动轮机械连结,因此,保持于停止状态。另一方面, 第一转子及第二电动机的旋转轴与发动机机械连结,因此,伴随发动机的 旋转而旋转。伴随该第一转子的旋转,起因于第一电动机的所述动作特性, 感应电动势在定子的第二电枢列发生,在该状态,当规定的起步条件成立 时,控制向第一电枢列及第二电枢列的电力供给时,能够将发动机的动力 在第一电动机作为电力再生。另外,通过将在这种第一电动机再生的电力 供给第二电动机来控制第二电动机时,通过该动力驱动第一电动机。这样, 在第一转子通过发动机的动力及第二电动机的动力驱动的状态,减少第一 电动机的再生电力时,起因于和行星齿轮装置同样的第一电动机的所述动 作特性,能够增大向第一驱动轮的传递动力。由此,能够使混合动力车辆 起步。
本发明第三十三方面在第三十 第三十二方面任一方面的基础上,提 供混合动力车辆1C,其特征在于,在发动机3运转中且混合动力车辆1C
28行驶中的情况下,控制装置控制第二电动机20,以根据发动机3的运转状
态(发动机转速NE及加速器开度AP)及混合动力车辆1C的行驶状态(车 速VP)的至少一方,变更发动机3动力中的经由旋转轴(输入轴12)传 递给第一转子14的动力和在第二电动机20作为电力再生的动力的比例, 并且通过将再生的电力向第一电动机10的第一电枢列及第二电枢列供给 来控制第一电动机IO。
根据该混合动力车辆,在发动机运转中且混合动力车辆行驶中的情况 下,根据发动机的运转状态及/或混合动力车辆的行驶状态,以变更发动机 的动力中的经由旋转轴传递给第一转子的动力和在第二电动机作为电力 再生的动力的比例的方式,控制第二电动机,并且将再生的电力向第一电 动机的第一电枢列及第二电枢列供给来控制第一电动机。该情况下,如上 所述,第一电动机具备和行星齿轮装置同样的动作特性,因此,控制上述 的第二电动机,并且将在第二电动机的再生电力供给第一电动机,由此, 控制第一电动机时,若忽视电的损失,则可一边将发动机的动力全部传递 给第一驱动轮, 一边任意地变更第二电动机的旋转轴的转速和第一电动机 的第二转子的转速的比,换言之,能够任意地变更发动机转速和第一驱动 轮的转速之比。即,通过控制两个电动机,能够实现作为自动变速装置的 功能。
本发明第三十四方面在第三十方面的基础上,提供混合动力车辆1C, 其特征在于,还具备与控制装置(MOT*ECU30、 IST.PDU31、 2ND PDU32)、第一电动机10及第二电动机20电连接的蓄电装置(蓄 电池33),在发动机3运转中且蓄电装置(蓄电池33)的充电余量SOC 为规定值SOC—REF以下时,控制装置以在第一电动机10及第二电动机 20的至少一方再生电力的方式控制第一电动机10及第二电动机20的至少 一方,并且执行将再生的电力充电给蓄电装置(蓄电池33)的充电控制。
根据该混合动力车辆,能够得到和本发明第十三方面同样的作用效果。
本发明第三十五方面在第三十 第三十二方面任一方面的基础上,提 供混合动力车辆1C,其特征在于,还具备与控制装置(MOT.ECU30、 IST*PDU31、 2ND*PDU32)、第一电动机10及第二电动机20电连接的蓄电装置(蓄电池33),在发动机3运转中且规定的辅助条件成立时,控
制装置以通过将蓄电装置(蓄电池33)内的电力向第一电动机10及第二 电动机20的至少一方供给来控制第一电动机10及第二电动机20的至少 一方,以将第一电动机10及第二电动机20的至少一方的动力和发动机3 的动力传递给第一驱动轮(前轮4)。
根据该混合动力车辆,能够得到和本发明第十四方面同样的作用效果。
本发明第三十六方面在第三十方面的基础上,提供混合动力车辆1C, 其特征在于,在发动机3停止中且混合动力车辆1C停止中的情况下,当 规定的电动机起步条件成立时,控制装置以将旋转轴(输入轴12)保持为 不能旋转的方式控制第二电动机20,并且执行第一电动机10的动力运转 控制。
根据该混合动力车辆,在发动机停止中且混合动力车辆停止中的情况 下,当规定的电动机起步条件成立时,以不能旋转地保持旋转轴的方式控 制第二电动机,并且执行第一电动机的动力运转控制,因此,利用和行星 齿轮装置同样的第一电动机的所述动作特性,在停止发动机的状态,能够 将第一电动机的动力传递给第一驱动轮,由此,能够使混合动力车辆起步。 其结果,能够提高燃料消耗量。
本发明第三十七方面在第三十方面的基础上,提供混合动力车辆1C, 其特征在于,还具备将第一电动机10的第一转子14及第二电动机20的 旋转轴(输入轴12)、和发动机3之间机械连接/切断的离合器41,在发动 机3停止中且混合动力车辆1C停止中的情况下,当规定的起步条件成立 时,控制装置将离合器41控制为切断状态,并且执行第一电动机10及第 二电动机20的至少一方的动力运转控制。
根据该混合动力车辆,在发动机停止中且混合动力车辆停止中的情况 下,当规定的起步条件成立时,离合器控制为切断侧,并且执行第一电动 机及第二电动机的至少一方的动力运转控制,因此,在停止发动机的状态, 能够将第一电动机及/或第二电动机的动力传递给第一驱动轮,由此,能够 使混合动力车辆起步。其结果,能够提高燃料消耗量。
本发明第三十八方面在第三十方面的基础上,提供混合动力车辆1C,其特征在于,还具备进行第一电动机10的第二转子15和第一驱动轮(前
轮4)之间的变速动作的变速装置45。
根据该混合动力车辆,还具备进行第一电动机的第二转子和第一驱动 轮之间的变速动作的变速装置,通过适当设定该变速装置的变速比,能够 实现第一电动机及第二电动机的小型化及低旋转化。例如,通过增大设定 变速装置的减速比,能够减小设定经由第一电动机及第二电动机应该传递 给变速装置的扭矩,由此,能够使第一电动机及第二电动机小型化。
本发明第三十九方面在第三十方面的基础上,提供混合动力车辆ic
其特征在于,还具备进行第二电动机20的旋转轴(输入轴12)和发动机 3之间的变速动作的变速装置46。
根据该混合动力车辆,还具备进行第二电动机的旋转轴和发动机之间 的变速动作的变速装置,因此,通过适当地设定该变速装置的变速比,能 够实现第一电动机及第二电动机的小型化。例如,通过全部增大设定该变 速装置的增速比及主减速装置的主减速比,能够减小设定经由第一电动机 及第二电动机应该传递给主减速装置的扭矩,能够使第一 电动机及第二电 动机小型化。
本发明第四十方面在第二十二方面的基础上,提供混合动力车辆1C, 其特征在于,还具备与控制装置电连接、且与有别于第一驱动轮(前轮4) 的第二驱动轮(后轮5)机械连结的第二电动机20。
根据该混合动力车辆,通过控制第一电动机及第二电动机,能够分别 驱动第一驱动轮及第二驱动轮,由此,能够实现全轮驱动车辆。


图1是表示本发明第一实施方式的混合动力车辆的概略构成的图; 图2是表示混合动力车辆的驱动系的概略构成的构架图; 图3是示意性表示第一电动机及第二电动机的概略构成的剖面图; 图4是示意性表示在图3的A-A线位置沿周方向剖断的断面的一部分 的展开图5是表示混合动力车辆的控制系的概略构成的构架图; 图6是和图4等同的展开31图7是用于说明第一电动机的动作而将图6的电枢的旋转磁场的磁极 置换成虚拟的永久磁铁的磁极的图8是用于说明第一转子在不能旋转的状态时的第一电动机的动作的
图9是用于说明图8的连续动作的图IO是表示第一电动机的动作中构成的磁性电路的图11是表示在第一转子不能旋转的状态时,通过旋转磁场的旋转而
在第二转子上产生的扭矩的一例的图12 (a)是表示设定第一转子为停止状态,在定子的电枢上发生了 旋转磁场时,(b)是表示设定第二转子为停止状态,发生了旋转磁场时,
(c) 是表示设定第一转子及第二转子为旋转状态,发生了旋转磁场时,
(d) 是表示设定第一转子及第二转子为旋转状态,使旋转磁场停止时的 两个转子及旋转磁场的旋转速度的速度线图13是表示在第二转子为不能旋转的状态时的第一电动机的动作的
图14是用于说明图13的连续动作的图; 图15是表示第一电动机及第二电动机的配置的变形例的图; 图16是表示第一电动机及第二电动机的配置的另一变形例的图; 图17是表示在第一实施方式的混合动力车辆上设置了变速装置时的 一例的图18是表示在第一实施方式的混合动力车辆上设置了变速装置时的 另一例的图19是表示在第一实施方式的混合动力车辆上设置了变速装置时的 再一例的图20是表示第二实施方式的混合动力车辆的概略构成的图; 图21是表示在第二实施方式的混合动力车辆上设置了变速装置时的 一例的图22是表示第三实施方式的混合动力车辆的概略构成的图; 图23是表示第四实施方式的混合动力车辆的概略构成的图; 图24是表示在第四实施方式的混合动力车辆上设置了离合器时的一例的图25是表示在第四实施方式的混合动力车辆上设置了变速装置时的 一例的图26是表示在第四实施方式的混合动力车辆上设置了变速装置时的 另一例的图。
具体实施例方式
下面,参照附图,说明本发明第一实施方式的混合动力车辆。另外, 在以下的说明中,将图1的左侧及右侧分别称为"左"及"右"。如图1 及图2所示,本实施方式的混合动力车辆(以下称为"车辆")1具备作为 动力源的发动机3、第一电动机10及第二电动机20、通过这些动力源而 驱动的左右前轮4、 4 (第一驱动轮)及作为空转轮的左右后轮5、 5。
在该车辆1中,发动机3与第一电动机IO连结,并且,第一电动机 10及第二电动机20经由齿轮机构6、差动齿轮机构7及左右驱动轴8、 8 与左右前轮4、 4连结。由此,如后所述,发动机3的动力或第一电动机 10及第二电动机20的动力得以传递给前轮4、 4。
两个电动机10、 20及齿轮机构6都收容于固定于气缸体的驱动系壳 体(均未图示)内。齿轮机构6包括与第一电动机10的后述输出轴13平 行的第一及第二齿轮轴6a、 6b和设置于输出轴13及两个齿轮轴6a、 6b 上的四个齿轮6c 6f等。
该齿轮6c同心固定于输出轴13的右端部,并始终与齿轮6d啮合。 该齿轮6d与第一齿轮轴6a同心且旋转自如地嵌合,不仅与上述齿轮6c, 而且还始终与在第二齿轮轴6b的右端部同心固定的齿轮6e啮合。另外, 齿轮6f同心固定于第二齿轮轴6b的左端部,并始终与差动齿轮机构7的 齿轮7a啮合。根据以上的构成,输出轴13的旋转通过齿轮机构6以规定 的齿轮比变速,且传递给差动齿轮机构7。另外,该规定的齿轮比可根据 发动机3、第一电动机10及第二电动机20等性能设定成适当的值。
下面,对第一电动机10及第二电动机20进行说明。图3是示意性表 示第一电动机10及第二电动机20的断面构成的图,图4是示意性表示在 图3的A-A线位置沿周方向剖断的断面的一部分的展开图。另外,在两图中,为了容易理解,省略断面部分的剖面线。
首先,对第一电动机10进行说明。如图3所示,第一电动机10具备 固定于所述驱动系壳体的箱体U、左端部与发动机3的曲轴连结的输入轴
12、和该输入轴12同心的输出轴13、收容于箱体11内且和输出轴13 — 体旋转的第一转子14、收容于箱体11内且和输入轴12 —体旋转的第二转 子15、固定于箱体11的周壁llc的内周面的定子16等。这些第一转子 14、第二转子15及定子16从径方向的内侧朝向外侧相互同心配置。
箱体11由左右侧壁lla、 llb和固定于这些侧壁lla、 lib的外周端部 的圆筒状的周壁llc等构成。在左右侧壁lla、 llb的中心部,分别安装有 轴承lld、 lle,输入轴12及输出轴13分别通过这些轴承lld、 lle旋转 自如地支承。另外,两个轴12、 13通过未图示的止推轴承等,从而限制 其轴线方向的移动。
第一转子14具备与输出轴13的左端部同心固定的旋转盘部14a、固 定于这些旋转盘部14a的外端部的圆筒状的环部14b等。这些环部14b由 软磁性体构成,且在其外周面上沿周方向设有永久磁铁列。该永久磁铁列 由2n (n是整数)个永久磁铁14c构成,这些永久磁铁14c以彼此相同的 规定角度e的间隔且相邻的各两个为相互不同的极性来配置(参照图4)。 另外,各永久磁铁14c在左右方向上具有规定的宽度。另外,本实施方式 中,永久磁铁14c的两侧的磁极相当于第一磁极及第二磁极。
定子16具有:安装于箱体11的周壁llc的内周面的环状的安装部16a、 沿周方向设置于该安装部16a的内周面的电枢列。该电枢列伴随电力的供 给而发生旋转磁场,其由3n个电枢16b构成。这些电枢16b以彼此相同 的规定角度(20/3)的间隔配置(参照图4),与后述的IST.PDU31电 连接。另外,本实施方式中,电枢16b相当于第一电枢及第二电枢。
各电枢16b具备铁心16c、以集中巻绕而巻绕于铁心16c的线圈16d 等。该铁心16c和各永久磁铁14c在左右方向上具有同样的宽度,在其内 周面的中央部形成有沿周方向延伸的槽16e。另外,3n个线圈16d构成n 组U相、V相及W相三相线圈。
另一方面,第二转子15具有固定于输入轴12的右端部的旋转盘部 15a、固定于该旋转盘部15a的外端部、且配置于第一转子14的永久磁铁列和定子16的电枢列之间的第一磁心列及第二磁心列。这些第一磁心列
及第二磁心列分别由2n个第一磁心15b及第二磁心15c构成。这些第一 及第二磁心15b、 15c是软磁性体(例如钢板的层叠体)所制,和永久磁 铁14c的径方向的间隙沿周方向设置成和铁心16c的径方向的间隙相等。 另外,本实施方式中,第一及第二磁心15b、 15c分别相当于第一及第二 软磁性体。
另外,第一磁心i5b以彼此相同的规定角度e的间隔配置,且第二磁 心i5c也以彼此相同的规定角度e的间隔配置,并且,两者间距沿周方向
偏移e/2量(参照图4)。另外,第一及第二磁心15b、 15c各自的左右方 向的宽度彼此相同,而且设定为永久磁铁14c的宽度的一半。
另一方面,第二电动机20由DC无刷电动机构成,具备固定于前述 的驱动系壳体的箱体21、收容于箱体21内且与输出轴13 (旋转轴)同心 固定的转子22、固定于箱体21的周壁21c的内周面的定子23等。
箱体21由左右侧壁21a、 21b、和固定于这些侧壁21a、 21b的外周端 部的圆筒状的周壁21c等构成。在左右侧壁21a、 21b的内端部分别安装 有轴承21d、 21e,输出轴13通过这些轴承21d、 21e而旋转自如地被支承。
转子22具备与输出轴13同心固定的旋转盘部22a、固定于该旋转盘 部22a的外端部的圆筒状的环部22b等。该环部22b由软磁性体构成,且 在其外周面上沿周方向设有永久磁铁列。该永久磁铁列由规定个数的永久 磁铁22c构成,这些永久磁铁22c以彼此相同的规定角度的间隔且相邻的 各两个为相互不同的极性来配置。
定子23具有沿周方向设置于箱体21的周壁21c的内周面的多个电枢 23a。这些电枢23a伴随电力的供给而发生旋转磁场,以彼此相同的规定 角度的间隔配置,并与后述的2ND PDU32电连接。
另一方面,如图5所示,车辆1具备用于主要控制发动机3的 ENG.ECU29和用于主要控制第一电动机10及第二电动机20的 MOT ECU30。这些ECU29、 30均是由包括RAM、 ROM、 CPU及I/O 接口等的微型计算机(均未图示)构成。
在ENG ECU29上连接有曲柄转角传感器、驱动轴转速传感器、加 速器开度传感器及车速传感器等各种传感器(均未图示)。ENG,ECU30
35根据这些各种传感器的检测信号,算出发动机转速NE、驱动轴8的转速 (以下称为"驱动轴转速")ND、加速器开度AP (未图示的加速踏板的 操作量)及车速VP等,并且,与这些参数相对应,驱动燃料喷射阀和火 花塞等,来控制发动机3的运转。另外,ENG ECU29与MOT ECU30 电连接,在MOT ,ECU30之间接受发送发动机转速NE及驱动轴转速ND 等各种数据。
另一方面,MOT ECU30经由1ST PDU31与第一电动机10连接, 经由2ND PDU32与第二电动机20连接。1ST PDU31由包含逆变器等 电路构成,且与蓄电池33连接。另外,2ND PDU32也和1ST PDU31
同样,由包含逆变器等的电路构成,且与蓄电池33连接。另外,本实施 方式中,MOT ECU30、 1ST PDU31及2ND PDU32相当于控制装置 相当,蓄电池33相当于蓄电装置。
MOT*ECU30如后所述,在发动机运转中的起步时及车辆行驶中的 减速时等,控制基于第一电动机10的电力再生及牵引,并控制其再生电 力的发电比例,并且,控制将再生电力充电给蓄电池33的比例和将再生 电力向第二电动机20供给的比例。另外,在发动机起动时等,经由 1ST PDU31将来自蓄电池33的电力供给至第一电动机10,来控制第一 电动机10的运转。另外,在蓄电池33的充电余量为充分的状态下的车辆 l再起步时,将来自蓄电池33的电力经由两个PDU31、 PDU32分别供给 至电动机10、 20,从而控制这些电动机10、 20的运转。
下面,对由MOT *ECU30的运转控制中的第一电动机10的动作进行 说明。MOT ECU30将蓄电池33的电力经由1ST PDU31利用脉冲幅度 调制方式而调制成疑似的三相交流电流,并供给第一电动机10的电枢 16b。由此,电枢16b在铁心16c的与第二转子15对置的端部,隔着槽16e 发生相互不同的磁极,这些磁极按照与来自1ST *PDU31的供给电流的频 率适应的值移动,由此发生旋转磁场,并且,电枢16b发生的磁力成为与 来自IST*PDU31的供给电流值对应的值。如上所述,在第一电动机10 中,电枢16b发生的磁力根据来自1ST PDU31的供给电流值而被控制, 并且,旋转磁场的旋转速度根据来自1ST ,PDU31的供给电流的频率而被 控制。
36在此,当假定永久磁铁14c、第一磁心15b及第二磁心15c的旋转半
径和电枢16b的旋转磁场的旋转半径为无限大时,可以认为永久磁铁14c、 第一磁心15b及第二磁心15c直线性移动,且电枢16b的磁场也直线性移 动,这时,上述的图4可认为是和图6等同的。另外,电枢16b的旋转磁 场的动作是磁极的极性周期的变化,因此可认为和永久磁铁的旋转动作是 等同的。这时,图6所示的构成可认为是和图7所示的构成等同。
该图7所示的构成是将图6的电枢16b置换成2n个虚拟的永久磁铁 17 (以下称为"虚拟永久磁铁"),并且,使这些虚拟永久磁铁17与以相 邻的两个虚拟永久磁铁17、 17的磁极成为相互不同的极性的方式配置的 结构相当。因此,以下,根据将旋转磁场的动作置换成虚拟永久磁铁17 的旋转动作的图7的构成,对第一电动机10的动作进行说明。另外,在 以下的说明中,将图7的左侧及右侧分别称为"左"及"右"。
最初,边参照图8及图9,边对第一转子14处于不能旋转的状态时, 在电枢16b上发生旋转磁场,且驱动第二转子15时的动作进行说明。另 外,这样的动作具体而言,例如在发动机停止中的停车时,相当于通过第 一电动机10起动发动机3时的动作。
首先,旋转磁场的发生开始时,在旋转磁场的两侧的磁极即虚拟永久 磁铁17的两侧的磁极和第一转子14的永久磁铁14c的磁极对置的情况下, 相互对置的两组磁极中, 一组为相互不同的极性,剩下的一组为同一极性。 例如,如图8 (a)所示,在左侧所示的永久磁铁14c的磁极和虚拟永久磁 铁17左侧的磁极为相互不同的极性的情况下,右侧所示的永久磁铁14c 的磁极和虚拟永久磁铁17的右侧的磁极为同一极性。在该状态下,当第 一磁心15b位于左侧所示的永久磁铁14c的磁极和虚拟永久磁铁17的左 侧的磁极之间时,第二磁心15c成为位于相互对置的同一极性的一组永久 磁铁14c及虚拟永久磁铁17、和这些相邻的同一极性的一组永久磁铁14c 及虚拟永久磁铁17之间的中央的状态。
在该状态下,第一磁心15b通过永久磁铁14c的磁极和虚拟永久磁铁 17左侧的磁极而磁化。这样,第一磁心15b被磁化,而且相邻的各两个第 一磁心15b以规定的间隔排列,由此,在永久磁铁14c的磁极、第一磁心 15b及虚拟永久磁铁17的左侧的磁极之间发生第一磁力线Gl。与此相同,
37第二磁心15c位于一组永久磁铁14C及虚拟永久磁铁17、和这些相邻的一 组永久磁铁14c及虚拟永久磁铁17之间的中央,由此,通过永久磁铁14c 的磁极和虚拟永久磁铁17的右侧的磁极而磁化。这样,第二磁心15c被 磁化,而且相邻的各两个第二磁心15c、 15c以规定的间隔排列,由此, 在永久磁铁14c的磁极、第二磁心15c及虚拟永久磁铁17的右侧的磁极 之间发生第二磁力线G2。其结果,构成图10 (a)所示的磁路。
在此,如上所述,磁力线成为弯曲的状态时,具有产生以其长度变短 的方式发生作用的磁力的特性,因此,在第一磁力线G1为弯曲的状态的 情况下,作用于第一磁心15b的磁力,第一磁力线G1的弯曲程度越大、 进一步变大时,总磁通量越多,进一步变大。即,作用于第一磁心15b的 磁力由第一磁力线G1的弯曲程度和总磁通量的共同作用决定。与其相同, 在第二磁力线G2为弯曲的状态时,作用于第二磁心15c的磁力也由第二 磁力线G2的弯曲程度和总磁通量的共同作用决定。因此,在图8 (a)及 图10 (a)所示的状态下,通过第二磁力线G2的弯曲程度和总磁通量的 共同作用,在第二磁心15c上不发生使其向两图的上方或下方旋转的磁力。
而且,虚拟永久磁铁17以从图8 (a)所示的位置旋转到图8 (b)所 示的位置的方式,旋转旋转磁场时,随着虚拟永久磁铁17的旋转,在右 侧的永久磁铁14c的N极、第二磁心15c及虚拟永久磁铁17的右侧的S 极间,或,在右侧的永久磁铁14c的S极、第二磁心15c及虚拟永久磁铁 17的右侧的N极间产生的第二磁力线G2,其总磁通量增加,并且,第一 磁心15b和虚拟永久磁铁17的左侧的磁极间的第一磁力线Gl成为弯曲的 状态。伴随于此,由第一磁力线G1及第二磁力线G2构成如图10 (b)所 示的磁路。
在该状态下,通过第一磁力线Gl的弯曲程度和总磁通量的共同作用, 相当强的磁力作用于第一磁心15b,使其向图8的下方驱动,并且,通过 第二磁力线G2的弯曲程度和总磁通量的共同作用,比较弱的磁力作用于 第二磁心15c,使其向图8的下方驱动。其结果,利用作用于第一磁心15b 的磁力和作用于第二磁心15c的磁力的合力,驱动第二转子15向旋转磁 场的同样方向旋转。
接着,以虚拟永久磁铁17从图8 (b)所示的位置依次旋转到图8 (c)、
38(d)及图9 (a)、 (b)所示位置的方式,旋转旋转磁场时,第一磁心15b
及第二磁心15c分别通过起因于第一磁力线Gl及第二磁力线G2的磁力 而向下方驱动,由此,第二转子15向旋转磁场的同样方向旋转。此期间, 作用于第一磁心15b的磁力由于第一磁力线Gl的弯曲程度和总磁通量的 共同作用而逐渐变弱,另一方面,作用于第二磁心15c的磁力由于第二磁 力线G2的弯曲程度和总磁通量的共同的作用而逐渐增强。
而且,以虚拟永久磁铁17从图9 (b)所示的位置向图9 (c)所示位 置旋转的方式,在旋转磁场旋转期间,第二磁力线G2成为弯曲的状态, 并且,其总磁通量成为近似最多的状态,通过这些的共同作用,最强的磁 力作用于第二磁心15c。之后,如图9 (c)所示,旋转磁场通过永久磁铁 14c的一间距(1匕°、7于)量旋转,虚拟永久磁铁17移动到和左右的永久 磁铁14c、 14c对置的位置时,永久磁铁14c的左侧的磁极和虚拟永久磁铁 17的左侧的磁极成为彼此相同的极性,第一磁心15b位于两组永久磁铁 14c、 12c的同一极性的磁极之间。在该状态,通过第一磁力线G1的弯曲 程度和总磁通量的共同作用,在第一磁心15b上不发生使其向图9的下方 旋转的磁力。另一方面,永久磁铁14c的右侧的磁极和虚拟永久磁铁17 的右侧的磁极成为相互不同的极性。
从该状态,旋转磁场进一步旋转时,利用由第一磁力线G1的弯曲程 度和总磁通量的共同作用产生的磁力,第一磁心15b向下方驱动,并且, 利用由第二磁力线G2的弯曲程度和总磁通量的共同作用产生的磁力,第 二磁心15c向下方驱动,第二转子15向旋转磁场的相同方向旋转。这时, 在旋转磁场旋转到图8 (a)所示的位置期间,和上述相反,作用于第一磁 心15b的磁力由于第一磁力线Gl的弯曲程度和总磁通量的共同作用而增 强,另一方面,作用于第二磁心15c的磁力由于第二磁力线G2的弯曲程 度和总磁通量的共同作用而变弱。
如上所述,伴随旋转磁场的旋转,作用于第一磁心15b的磁力和作用 于第二磁心15c的磁力, 一边重复交替增强、变弱的状态, 一边驱动第二 转子15,因此,若忽视热损失等,供给电枢16b的电力W均作为动力(功 率)而传递给第二转子15。
该情况下,将经由第一磁心15b及第二磁心15c传递的扭矩作为TRQ2d、 TRQ2e时,传递给第二转子15的扭矩TRQ2和这些扭矩TRQ2d、 TRQ2e的关系,成为例如大概图11所示的形状。如同图所示,两个扭矩 TRQ2d、 TRQ2e重复周期性的变化,并且,其和TRQ2d+TRQ2e与传递给 第二转子15的扭矩TRQ2相等。艮P, TRQ2=TRQ2d+TRQ2e成立。
另外,比较图8 (a)和图9 (c)后可明确,伴随着虚拟永久磁铁17 即旋转磁铁旋转永久磁铁14c的一间距量,第二转子15只旋转其一半, 因此,第二转子15以按旋转磁场的旋转速度的一半值旋转的方式而驱动。 该关系表示成图12 (a)所示,V2=0.5X (V3+V3) ^0.5XV3成立。这样, 第二转子15的旋转速度V2减速成旋转磁场的旋转速度V3的一半,因此, 传递给第二转子15的扭矩TRQ2成为将向电枢16b的电力供给W及旋转 磁场的旋转速度V3换算成扭矩的值TRQ3的两倍的值。艮卩,TRQ2=2X TRQ3成立。
另外,在以上那样的旋转磁场的旋转中,第二转子15利用起因于第 一磁力线Gl及第二磁力线G2的磁力, 一边被旋转磁场牵引一边旋转, 因此,相对于旋转磁场以伴随稍微相位滞后的状态而旋转。因此,在旋转 磁场的旋转中,当虚拟永久磁铁17位于图9 (c)所示的位置时,第一磁 心15b及第二磁心15c实际上成为比图9 (c)所示的位置更位于稍向上方 的状态,为了容易理解上述旋转速度,在图9 (c)中,第二磁心15c及第 一磁心15b表示于图中的位置。
接着,边参照图13及图14,边对在第二转子15不能旋转的状态时, 通过在电枢16b上发生旋转磁场,来驱动第一转子14时的动作进行说明。 另外,这种动作具体而言,例如在发动机停止中的停车时,在发动机停止 的状态下,相当于利用第一电动机10的起步时的动作。
首先,旋转磁场的旋转开始时,虚拟永久磁铁17的两侧的磁极和永 久磁铁14c的左右的磁极设定为位于图13 (a)所示的位置关系。从该状 态,旋转磁场旋转,虚拟永久磁铁17旋转到如图13 (b)所示的位置时, 第一磁心15b和虚拟永久磁铁17之间的第一磁力线G1成为弯曲的状态, 同时虚拟永久磁铁17与第二磁心15c接近,由此,第二磁心15c和虚拟 永久磁铁17的右侧的磁极之间的第二磁力线G2的长度变短,总磁通量增 加。其结果,构成如上述图10 (b)所示的磁路。在该状态下,在第一及第二磁心15b、 15C和虚拟永久磁铁17的两侧
的磁极之间,虽然通过第一磁力线Gl及第二磁力线G2的弯曲程度及总 磁通量的共同作用而发生磁力,但是如上所述,第二磁心15c处于不能旋 转的状态,第一及第二磁心15b、 15c成为固定状态,并且,虚拟永久磁 铁17相当于旋转磁场,因此,这些磁力不受影响。另外,在左侧所示的 永久磁铁14c的磁极和第一磁心15b之间的第一磁力线Gl,虽然总磁通 量多,但是由于是竖直的,所以不发生驱动第一磁心15b那样的磁力。另 一方面,右侧所示的永久磁铁14c的磁极和第二磁心15c之间的第二磁力 线G2,由于其弯曲程度及总磁通量的共同作用,发生将右侧所示的永久 磁铁14c向第二磁心15c侧牵引那样的磁力,由此,第一转子14向旋转 磁场的相反方向(图13的上方)驱动,从而朝向图13 (c)所示的位置旋 转。
而且,在第一转子14从图13 (b)所示的位置向图13 (c)所示的位 置旋转期间,旋转磁场即虚拟永久磁铁17向图13 (d)所示的位置旋转。 伴随于此,虚拟永久磁铁17与第二磁心15c进一步接近,虚拟永久磁铁 17和右侧所示的永久磁铁14c之间的第二磁力线G2在其总磁通量增加的 同时,弯曲程度变小,由于这些的共同作用,发生将右侧所示的永久磁铁 14c向第二磁心15c侧牵引那样的磁力。另一方面,在左侧所示的永久磁 铁14c的磁极和第一磁心15b之间产生弯曲状态的第一磁力线Gl,在其 弯曲程度及总磁通量共同的作用下,虽然发生将左侧所示的永久磁铁14c 向第一磁心15b侧牵引那样的磁力,但是起因于该第一磁力线Gl的磁力 比起因于该第二磁力线G2的磁力成为相当弱的状态。其结果,利用与两 磁力的差值相当的磁力,第一转子14向旋转磁场的相反方向驱动。
而且,虚拟永久磁铁17及第一转子14成为图13 (d)所示的位置关 系时,起因于左侧所示的永久磁铁14c的磁极和第一磁心15b之间的第一 磁力线Gl的磁力和起因于右侧所示的永久磁铁14c的磁极和第二磁心15c 之间的第二磁力线G2的磁力平衡,由此,第一转子14成为暂时不被驱动 的状态。
从该状态,虚拟永久磁铁17旋转到图14 (a)所示的位置时,第一磁 力线Gl的发生状态变化,构成图14 (b)所示的磁路。由此,起因于第一磁力线Gl的磁力,未起到将左侧的永久磁铁14C向第一磁心15b侧牵
引的作用,因此,通过起因于第二磁力线G2的磁力,右侧的永久磁铁14c 被向第二磁心15c侧牵引,由此,第一转子14被向旋转磁场的相反方向 驱动到图14 (c)所示的位置。
而且,虚拟永久磁铁17从图14 (c)所示的位置向同图下方稍微旋转 时,和以上相反,左侧所示的永久磁铁14c的磁极和第一磁心15b之间的 第一磁力线Gl,通过其弯曲程度及总磁通量的共同作用,发生将左侧所 示的永久磁铁14c向第一磁心15b侧牵引那样的磁力,由此,第一转子14 被驱动向旋转磁场的相反方向。另外,旋转磁场向同图的下方旋转时,利 用与起因于第一磁力线Gl的磁力和起因于第二磁力线G2的磁力的差值 相当的磁力,第一转子14向旋转磁场的相反方向驱动。之后,起因于第 二磁力线G2的磁力未起作用时,只通过起因于第一磁力线Gl的磁力, 第一转子14向旋转磁场的相反方向驱动。
这样,伴随旋转磁场的旋转,起因于左侧所示的永久磁铁14c和第一 磁心15b之间的第一磁力线Gl的磁力、起因于右侧所示的永久磁铁14c 和第二磁心15c之间的第二磁力线G2的磁力、与这些磁力的差值相当的 磁力对于第一转子14交替作用,由此,能够将第一转子14向旋转磁场的 相反方向驱动。
该情况下,第一转子14如图12 (b)所示,以和旋转磁场同样的速度 反向旋转,V1--V3即I VI I = I V3 I 。另外,使将向电枢16b的电力供 给W及旋转磁场的速度V3换算为扭矩的值TRQ3直接成为向第一转子 14的传递扭矩TRQ1。 SP, TRQ^TRQ3成立。
另外,电枢16b的旋转磁场的旋转速度V3、第二转子15的旋转速度 V2及第一转子14的旋转速度VI均不是0值的情况下(例如,车辆1行 驶中、发动机3及第一电动机10均在运转中的情况下),这些速度Vl V3的关系,例如表示成图12 (c)所示。即,V2=0.5X (Vl+V3)成立。
另外,在第二转子15的旋转中,将旋转磁场的旋转速度V3控制成0 值的情况下(例如,在车辆1行驶中且发动机3运转中的情况下,使锁定 电流流过电枢16b,或者在第一电动机IO执行相间短路控制时),第二转 子15的动力均经由磁力线传递给第一转子14。这时,V2=0.5X (Vl+V3)
42成立,并且3个旋转速度V1 V3的关系成为图12 (d)所示。艮卩,Vl=2 XV2成立。
参照以上的图12 (a) (d)后可明确,两个转子14、 15及旋转磁 场的旋转速度V1 V3,显示出和行星齿轮装置的三个构件的旋转速度同 样的特性,因此,可以视为该第一电动机10为用两个构件输入输出旋转 动力,用一个构件输入输出电力的行星齿轮装置。SP,可以视为是和行星 齿轮装置具有同样的功能、进行同样的动作的装置。
另外,MOT ECU30将蓄电池33的电力经由2ND PDU32利用幅 度调制方式而调制成模拟的三相交流电,并供给至第二电动机20的电枢 23a,来控制第二电动机20的运转。g卩,在第二电动机20中,电枢23a 发生的磁力根据来自2ND PDU32的供给电流值而被控制,并且,旋转 磁场的旋转速度根据来自2ND PDU32的供给电流的频率而被控制。
接着,对车辆运转中的,由MO"ECU30进行的第一电动机10及第 二电动机20的控制方法进行说明。首先,对停车中的发动机起动控制进 行说明。在该控制中,在发动机停止中且停车中的情况下,当规定的发动 机起动条件成立时(例如,未图示的点火开关从OFF切换成ON状态时), MOT *ECU30将蓄电池33的电力经由1ST 'PDU31供给至第一电动机10, 从而在电枢16b中产生旋转磁场。这时,在第一电动机10中,第一转子 14与前轮4机械连结,第二转子15与发动机3的曲轴机械连结,因此, 在停车中且发动机停止状态的场合,第一转子14一方与第二转子15相比 成为旋转阻力极大的状态,由此,第一转子14处于停止的状态,第二转 子15向旋转磁场的旋转方向驱动。其结果,如上述图8及图9所示,伴 随旋转磁场的旋转,第二转子15被驱动,由此,能够起动发动机3。
另外,在发动机运转中且停车中的情况下,当规定的起步条件成立时 (例如,未图示的制动踏板未被操作,加速器开度AP在规定值以上时), 执行起步控制。首先,停车中,输出轴13即第一转子14成为旋转停止状 态,因此,发动机3发生的动力全部经由磁力线传递给第一电动机10的 电枢16b,从而发生旋转磁场,由此,发生感应电动势W。 MOT*ECU30 控制向电枢16b的供给电流,由此,使在电枢16b发生的感应电动势W再 生,并将该再生的电力W全部经由IST,PDU31及2ND'PDU32供给至第二电动机20。其结果,通过第二电动机20的转子22来驱动输出轴13, 且驱动前轮4、 4,由此,车辆1起步。车辆1起步后,伴随车速的上升, MOT ECU30以第一电动机10的再生电力渐减的方式进行控制,同时以 将其再生电力供给至第二电动机20的方式进行控制。
另外,在发动机运转中行驶中的情况下,执行变速控制。在该变速控 制中,根据发动机3的运转状态(例如,发动机转速NE及加速器开度AP 等)及/或混合动力车辆1的行驶状态(例如车速VP等),以变更发动机3 动力中的经由第一转子14传递给前轮4的动力和在第一电动机IO作为电 力再生的动力的比例的方式来控制第一电动机IO,并且,通过将该再生电 力W向第二电动机20来控制第二电动机20。这时,如前所述,第一电动 机10具备和行星齿轮装置同样的动作特性,因此,如上所述,控制第一 电动机10,并且,将在第一电动机10的再生电力W供给至第二电动机 20,由此,控制第二电动机20时,若忽视电的损失等,经由第一电动机 10及第二电动机20,能够一边将发动机3的动力都传递给前轮4, 一边任 意地变更第二转子15的转速和输出轴13的转速的比,换言之,能够任意 地变更发动机转速NE和驱动轴转速ND之比。g卩,通过控制两个电动机 10、 20,能够实现作为自动变速装置的功能。
另外,该变速装置中,当规定的动力传递条件成立时(例如,发动机 转速NE及加速器开度AP在规定区域时),通过中止在第一电动机10中 的电力再生,将锁定电流供给至电枢16b或执行第一电动机10的相间短 路控制等,从而将第一电动机10的第一旋转磁场及第二旋转磁场的旋转 速度控制为O值。执行这种控制时,只要在磁力可传递的范围内,就可将 发动机3的动力经由磁力全部传递给前轮4,因此,与以将第一电动机IO 的再生电力通过2ND PDU32供给至第二电动机20的方式控制时相比, 能够提高动力传递效率。
另一方面,在发动机运转中且行驶中(也包括减速切断燃油运转中) 的情况下,当蓄电池33的充电余量SOC是规定值SOC__REF (例如50% 以下)时,控制第一电动机10及/或第二电动机20中的再生电力,并执行 给蓄电池33的充电控制。由此,在蓄电池33中能够确保充分的充电余量
soc。
44另外,在发动机运转中,当规定的辅助条件成立时(例如,坡道起步 时、爬坡行驶中的情况下或加速行驶中的情况下),执行辅助控制。具体 而言,将蓄电池33内的电力供给至第一电动机10及/或第二电动机20,
由此,以第一电动机10及/或第二电动机20的动力、发动机3的动力传递 给前轮4的方式,控制第一电动机10及/或第二电动机20。因此,在发动 机3的基础上,将第一电动机10及/或第二电动机20作为动力源,从而能 够进行辅助行驶或辅助起步。
另外,在发动机3停止中且混合动力车辆1停止中的情况下,当规定 的电动机起步条件成立时(例如,蓄电池33的充电余量SOC超过规定值 SOC—REF且未操作制动踏板的状态下,加速器开度AP为规定值的以上 时),执行发动机起步控制。具体而言,在停止发动机3的状态下,蓄电 池33的电力同时供给至第一电动机10及第二电动机20,从而两个电动机 10、 20同时被驱动。这时,在第二电动机20开始旋转的同时,输出轴13 开始旋转,但是,在第一电动机10中,与停止的发动机3连结的第二转 子15侧的旋转阻力变得比第一转子14侧更大。其结果,在电枢16b发生 旋转磁场,由此,如上述的图13及图14所示,能够驱动第一转子14,且 通过第一电动机10及第二电动机20的动力能够使车辆1起步。另外,在 发动机3的旋转阻力不足时,也可以设置锁定发动机3,或使旋转阻力增 大的装置。
如上所述,根据本实施方式的混合动力车辆1,在发动机停止中的停 车时,通过第一电动机10能够起动发动机3,而不使用起动机等。另外, 在发动机起动后的起步时,能够将发动机3的动力全部转换成在第一电动 机10的再生电力,并且,将该再生电力经由1ST *PDU31及2ND 'PDU32 全部供给至第二电动机20,由此,能够使混合动力车辆l可靠地起步。
另外,在发动机运转中且行驶中,执行变速控制,由此,能够一边将 发动机3的动力全部传递给前轮4, 一边任意变更驱动轴转速ND和发动 机转速NE之比。g卩,通过控制两个电动机IO、 20,能够实现作为自动变 速装置的功能。
在此基础上,当发动机运转中规定的辅助条件成立时,执行辅助控制, 因此,在发动机3的基础上,将第一电动机10及/或第二电动机20作为动力源,能够进行辅助行驶或辅助起步。
另外,在混合动力车辆1的行驶中,具有第一及第二磁心15b、 15C 的第二转子15用发动机3驱动的频率极高,因此,与在铁心上巻绕三相
挠线的构造的转子用发动机驱动的现有情况相比,能够使第二转子15的 重量轻量化,由此,能够提高第一电动机10的效率,并且,能够提高第 一电动机10的耐久性。另外,在第一电动机10中的动作中,第一及第二 磁心15b、 15c被磁化,由此,第一电动机IO作为同步机发挥功能,因此, 与作为感应电机发挥功能的现有情况相比,能够进一步提高效率。由此, 能够进一步提高可销售性。
另外,在发动机运转中且行驶中的情况下,当蓄电池33的充电余量 SOC是规定值SOC—REF以下时,执行向蓄电池33的充电控制,因此, 能够在蓄电池33中确保充分的充电余量SOC。其结果,通过蓄电池33内 的电力,如前所述,起动电动机3,或者在发动机3停止电动机的状态下, 能够驱动第一电动机10及第二电动机20,从而能够使混合动力车辆起步。
另外,第一实施方式是在输出轴13上沿轴线方向排列配置第一电动 机10及第二电动机20的例子,但是,第一电动机10及第二电动机20的 配置不局限于此。例如,如图15所示,也可以以第一电动机10位于第二 电动机20的外侧的方式沿径方向排列配置两者。由此,能够使两个电动 机10、 20的轴线方向的尺寸小型化,从而能够提高混合动力车辆1的设 计自由度。
另外,如图16所示,也可以将第一电动机10的第一转子14和第二 电动机20的转子22配置于独立的轴上。另外,在同图16中,为了容易 理解,省略了剖面部分的阴影。如同图所示,在该第二电动机20中,转 子22不在上述的输出轴13上,而设置于第一齿轮轴6a上。这样,在两 个电动机10、 20的配置方面,能够提高混合动力车辆1的设计自由度。
另外,第一实施方式是将作为第一软磁性体及第二软磁性体的第一磁 心15b及第二磁心15c的个数设定为和作为第一磁极及第二磁极的永久磁 铁14c同样的值2n的例子,但是,本发明的第一软磁性体及第二软磁性 体并不局限于此,也可以使用和第一磁极及第二磁极不同个数的第一软磁 性体及第二软磁性体。例如,也可以将第一磁心15b及第二磁心15c的个数设定为n个。
另外,第一实施例是将第一电枢列及第二电枢列作为一个电枢列16b沿周方向排列一列的例子,但是,本发明的第一电枢列及第二电枢列不局限于此,例如,也可以将不同的两个电枢沿周方向排列成两列作为第一电枢列及第二电枢列而使用。这时,第一电枢列的旋转磁场的旋转速度及旋转方向和第二电枢列的旋转磁场的旋转速度及旋转方向可以以成为同样的方式进行控制。
另外,第一实施方式是将第一磁极列及第二磁极列作为沿周方向排列一个永久磁铁14c的磁铁列的左右磁极列的例子,但是,本发明的第一磁极列及第二磁极列不局限于此,也可以准备将两个永久磁铁沿周方向排列的两个永久磁铁列,将一方的永久磁铁列中的一个磁极列和另一方的永久磁铁列中的一个磁极列作为第一磁极列及第二磁极列而使用。
另外,第一实施方式在第一电动机10中,是从径方向的内侧向外侧
配置第一转子14、第二转子15及定子16的例子,当然,本发明的第一电
动机的第一转子、第二转子及定子的配置也不局限于此。例如,也可以沿第一电动机的旋转轴线方向排列配置第一转子、第二转子及定子。
另外,第一实施方式是将蓄电池33作为蓄电装置而使用的例子,但是,本发明的蓄电装置不局限于此,只要是能够蓄积电力的装置即可。例如,作为蓄电装置也可以使用电容器。
另外,第一实施方式作为控制第一电动机10及第二电动机20运转的控制装置,是使用MOT ECU30、 1ST PDU31及2ND PDU32的例子,但是,控制第一电动机10及第二电动机20的控制装置不局限于此,只要是能够控制这些电动机10、 20的运转装置即可。例如,作为控制第一电动机10及第二电动机20的控制装置,也可以使用装载有微型计算机的电路等。
另一方面,在第一实施方式的混合动力车辆1中,如图17所示,代替齿轮机构6,也可以设置变速装置(图中表示成"T/M") 35。该变速装置35可有级或无级变更输出轴13和前轮4之间的减速比,通过MOT.ECU30控制变速动作。另外,作为变速装置35,具体而言,适合使用附带有变矩器的有级自动变速装置、带式无级变速装置、环式无级变速装置及自动MT (通过促动器,执行离合器的连接/切断动作及变速动作的有级自动变速装置)等中的任一种。
这样构成的情况下,例如,通过增大设定变速装置35中的低旋转/高
负荷区域用的减速比,能够减小设定经由第一电动机10及第二电动机20应该传递给变速装置35的扭矩,由此,能够使第一电动机10及第二电动机20小型化。另一方面,通过减小设定变速装置35的高车速/高负荷区域用的减速比,能够降低第一电动机10及第二电动机20的转速。由此,在第一电动机10的场合,能够降低其磁场转速,从而能够降低能量损失,能够提高传递效率,并且能够延长寿命。另外,在第二电动机20的场合,能够提高其运转效率,并且能够延长寿命。
另外,在第一实施方式的混合动力车辆1中,如图18所示,也可以将变速装置36设置于在发动机3和第二转子15之间延伸的输入轴12的中途。该变速装置36可有级或无级变更发动机3和第二转子15间的增速比,通过MOT"ECU30控制变速动作。另外,作为变速装置36,和上述变速装置35同样,适合使用附带有变矩器的有级自动变速装置、带式无级变速装置、环式无级变速装置及自动MT等中的任一种。
这样构成的情况下,例如,通过全部增大设定变速装置36中的低旋转/高负荷区域用的增速比及主减速装置的主减速比,能够减小设定经由第一电动机10及第二电动机20应该传递给主减速装置侧的扭矩,由此,能够使第一电动机10及第二电动机20小型化。另一方面,通过减小(或l:1)设定变速装置36的高车速/高负荷区域用的增速比,能够降低第一电动机10及第二电动机20的转速。由此,如前所述,在第一电动机10的场合,能够降低其磁场转速,由此能够降低能量损失,能够提高传递效率,并且能够延长寿命。另外,在第二电动机20的场合,能够提高其运转效率,并且能够延长寿命。
另外,在第一实施方式的混合动力车辆1中,如图19所示,也可以将齿轮机构6的位置变更到输出轴13的第一转子14和转子22之间,并且也可以在输出轴13的齿轮机构6和转子22之间设置变速装置37。该变速装置37可有级或无级变更转子22和齿轮6c之间的减速比,通过MOT'ECU30控制变速动作。另外,作为变速装置37,和上述变速装置
4835同样,适合使用附带有变矩器的有级自动变速装置、带式无级变速装置、环式无级变速装置及自动MT等中的任一种。
这样构成的情况下,例如,通过增大设定变速装置37中的低旋转/高负荷区域用的减速比,能够减小设定从第二电动机20应该传递给前轮4的扭矩,由此,能够使第二电动机20小型化。另一方面,通过减小设定变速装置37中的高车速/高负荷区域用的减速比,能够降低第二电动机20的转速。由此,如上所述,能够提高运转效率,并且能够延长寿命。
下面,边参照图20,边对本发明第二实施方式的混合动力车辆(以下称为"车辆")1A进行说明。如同图所示,该车辆1A与第一实施方式的车辆1相比,仅在将第二电动机20作为后轮驱动用的动力源而使用的这一方面不同,除此以外和第一实施方式的车辆1是大致相同的构成,因此,下面,以和第一实施方式的车辆l不同的点为中心进行说明,并且对于同样的构成附带同样的标号,省略其说明。
在该车辆1A中,第一齿轮轴6a上的齿轮6d始终和差动齿轮机构7的齿轮7a啮合,由此,输出轴13的旋转通过齿轮6c、 6d及齿轮7a间的齿轮比变速,而传递给差动齿轮机构7,并且传递给前轮4、 4。
另外,第二电动机20经由差动齿轮机构25及左右的驱动轴26、 26等与左右后轮5、 5连结,由此,如后所述,第二电动机20的动力传递给后轮5、 5。另外,在本实施方式中,前轮4相当于第一驱动轮,后轮5相当于第二驱动轮。
第二电动机20的转子22与齿轮轴24的左端部同心固定,在该齿轮轴24的右端部,齿轮24a与齿轮轴24同心固定。该齿轮24a始终和差动齿轮机构25的齿轮25a啮合。通过以上的构成,第二电动机20的动力经由齿轮24a及齿轮25a传递给差动齿轮机构25,并传递给后轮5、 5。
根据以上构成的本实施方式的车辆1A,能够得到和第一实施方式的车辆l同样的作用效果。在此基础上,车辆1A起步时,通过在第一电动机10再生的电力供给至第二电动机20,能够以全轮驱动状态起步,因此,能够提高在雪路等低y路的起步性。另外,在行驶中也可以以全轮驱动状态行驶,因此,能够提高低u路的行驶稳定性。
另外,在第二实施方式的混合动力车辆1A中,如图21所示,将变速
49装置38设置于在发动机3和第二转子15之间延伸的输入轴12的中途,并且,也可以将变速装置39设置于齿轮轴24的齿轮24a和转子22之间。该变速装置38可有级或无级变更发动机3和第二转子15之间的增速比,通过MOT'ECU30控制变速动作。另外,变速装置39可有级或无级变更第二电动机20和后轮5之间的减速比变更,通过MOT *ECU30控制变速动作。另外,作为变速装置38、 39,和上述变速装置35同样,适合使用
附带有变矩器的有级自动变速装置、带式无级变速装置、环式无级变速装置及自动MT等中的任一种。
这样构成的情况下,例如,通过增大全部设定变速装置38中的低旋转/高负荷区域用的增速比及主减速装置的主减速比,能够减小设定经由第一电动机10应该传递给主减速装置侧的扭矩,由此,能够使第一电动机IO小型化。另一方面,通过减小(或l: 1)设定变速装置38中的高车速/高负荷区域用的增速比,能够降低第一电动机10的转速。由此,在第一电动机10的场合,能够降低其磁场转速,从而能够降低能量损失,能够提高传递效率,并且能够延长寿命。
另外,例如,通过增大设定变速装置39中的低旋转/高负荷区域用的减速比,能够减小设定第二电动机20的发生扭矩,由此,能够使第二电动机20小型化。另一方面,通过减小设定变速装置39中的高车速/高负荷区域用的减速比,能够降低第二电动机20的转速。由此,在第二电动机20中,能够提高其运转效率,并且能够延长寿命。
另外,在图21所示的例中,在混合动力车辆1A中设置有两个变速装置38、 39,但是,也可以省略这些变速装置38、 39中的一方。
下面,参照图22,对本发明第三实施方式的混合动力车辆(以下称为"车辆")1B进行说明。如同图所示,该车辆1B与第一实施方式的车辆1相比,省略了第二电动机20及2ND,PDU32等,并且添加电磁制动器这一方面不同,除此以外和第一实施方式的车辆1是大致同样的构成,因此,下面,以和第一实施方式的车辆l不同的点为中心进行说明,并且对于同样的构成附带同样的标号,省略其说明。
在该车辆1B中,和上述的第二实施方式的车辆1A同样,第一齿轮轴6a上的齿轮6d始终和差动齿轮机构7的齿轮7a啮合,由此,输出轴13的旋转经由齿轮6c、 6d及齿轮7a间的齿轮比变速,而传递给差动齿轮 机构7,并且传递给前轮4、 4。另外,本实施方式中,前轮4相当于第一 驱动轮。
另外,电磁制动器40 (制止装置)设置于输入轴12的第一电动机10 和发动机3之间,并与MOT'ECU30电连接。该电磁制动器40通过 MOT ECU30切换ON/OFF状态,并且在OFF状态时,允许输入轴12 的旋转,在ON状态时,制止输入轴12的旋转。
下面,对在车辆运转中,基于MOT,ECU30对第一电动机10及电磁 制动器40的控制进行说明。另外,电磁制动器40只在后述的发动机起步 控制时控制成ON状态,并且在该发动机起步控制以外的各种控制中,保 持于OFF状态。
首先,对发动机起动控制进行说明。该发动机起动控制在发动机停止 中且停车中的场合,当上述规定的发动机起动条件成立时,通过第一电动 机10的动力起动发动机3。具体而言,规定的起动条件成立时,蓄电池 33的电力经由IST"PDU供给至第一电动机10。由此,如上所述,在第 一转子14停止的状态下,第二转子15被驱动,其结果,发动机3起动。
另外,在发动机运转中且停车中的情况下,当上述规定的起步条件成 立时,执行起步控制。在该起步控制中,规定的起步条件成立时,首先, 在第一电动机10中,将发动机3的动力作为电力再生(即发电)。而且, 电力再生开始后,以其再生电力减少的方式来控制第一电动机10。由此, 不仅避免发动机熄火,同时通过发动机3的动力而能够使车辆IC起步。
另外,在发动机运转中且行驶中的情况下,执行发动机动力的分配控 制。在该分配控制中,根据发动机3的运转状态(发动机转速NE及加速 器开度AP等)及/或混合动力车辆1B的行驶状态(车速VP等),以变更 发动机3动力中的经由第一转子14传递给前轮4的动力和在第一电动机 10作为电力再生的动力的比例的方式来控制第一电动机10。由此,根据 发动机3的运转状态及/或混合动力车辆1B的行驶状态,适当地控制再生 电力,同时能够使混合动力车辆1B行驶。
另外,在该分配控制中,当上述规定的动力传递条件成立时,以第一 电动机10的第一旋转磁场及第二旋转磁场的旋转速度为0值的方式,控
51制第一电动机10。由此,只要在磁力可传递的范围内,就可将发动机3 的动力经由第二转子15及第一转子14全部磁力传递给前轮4。
另一方面,在发动机运转中且行驶中(也包括减速切断燃油运转中),
发动机3的动力进行电力再生时,当蓄电池33的充电余量SOC是上述规 定值SOC—REF以下时,再生电力向蓄电池33供给,执行蓄电池33的充 电控制。另外,当上述的起步控制中执行电力再生时,只要蓄电池33的 充电余量SOC是规定值SOC—REF以下,就能够执行蓄电池33的充电控 制。由此,在蓄电池33中能够确保充分的充电余量SOC。
另外,在发动机运转中且行驶中的情况下,当上述规定的辅助条件成 立时,执行辅助控制。具体而言,以蓄电池33内的电力供给至第一电动 机10,通过发动机3及第一电动机10的动力驱动前轮4的方式,控制第 一电动机IO。因此,在发动机3的基础上,将第一电动机10作为动力源, 能够进行辅助行驶。
另外,在发动机3停止中且混合动力车辆1B停止中的情况下,当上 述规定的电动机起步条件成立时,电磁制动器40为ON,制止第二转子 15的旋转,并且通过将蓄电池33的电力供给至第一电动机10,能够动力 运转控制第一电动机IO。由此,在停止发动机3的状态下,通过第一电动 机10驱动前轮4,能够使混合动力车辆1B起步。其结果,能够提高燃料 消耗量。
下面,边参照图23,边对本发明第四实施方式的混合动力车辆(以下 称为"车辆")1C进行说明。如同图所示,该车辆1C与第一实施方式的 车辆l相比,第一电动机10及第二电动机20的配置不同,除此以外和第 一实施方式的车辆1是大致同样的构成,因此,下面,以和第一实施方式 的车辆l不同的点为中心进行说明,并且,对于同样的构成附带同样的标
号,省略其说明。
在该车辆1C中,第二电动机20配置于发动机3和第一电动机10之 间,其转子22同心固定于输入轴12 (旋转轴)的规定部位。另外,在第 一电动机10中,第一转子14同心固定在转子22的更下游侧的输入轴12 的右端部,第二转子15同心固定在输出轴13的左端部。由此,第一电动 机10运转时,当第二转子15旋转时,其动力传递给前轮4、 4。另外,在本实施方式中,前轮4相当于第一驱动轮。
下面,对在车辆运转中,基于MOT'ECU30对第一电动机10及第二
电动机20双方进行控制的控制装置进行说明。首先,对停车中的发动机 起动控制进行说明。在该控制中,在发动机停止中且停车中的情况下,当 上述规定的起动条件成立时,以上述蓄电池33的电力供给至第一电动机 10及/或第二电动机20,第一电动机10及/或第二电动机20的动力经由输 入轴12传递给发动机3的方式,动力运转控制第一电动机10及/或第二电 动机20。由此,通过第一电动机10及/或第二电动机20的动力,能够起 动发动机3。
另外,在发动机运转中且停车中的情况下,当上述规定的起步条件成 立时,执行起步控制。具体而言,在停车中,发动机3的动力传递给输入 轴12,而驱动第一电动机10的第一转子14。在该状态,通过控制第一电 动机IO,在第一电动机IO执行电力再生,并且,将该再生电力供给至第 二电动机20时,通过第二电动机20的转子22驱动第一转子14,从而发 生能量循环。在该状态,将在第一电动机10的再生电力控制为减少侧时, 第一电动机10的第二转子15旋转,驱动输出轴13,驱动前轮4、 4,由 此,车辆1C起步。车辆1C起步以后,将在第一电动机10的再生电力进 一步控制为减少侧,并且,第一电动机10的定子16的磁场旋转方向从逆 转转变为正转后,再生控制第二电动机20且动力运转控制第一电动机10, 由此,车速上升。
另外,在发动机运转中且行驶中的情况下,执行变速控制。在该变速 控制中,根据发动机3的运转状态(发动机转速NE及加速器开度AP等) 及/或混合动力车辆1B的行驶状态(车速VP等),以变更发动机3的动力 中的经由输入轴12传递给第一转子14的动力和在第二电动机20作为电 力再生的动力的比例的方式来控制第二电动机20,并且,通过将该再生电 力W供给至第一电动机IO来控制第一电动机IO。这时,如前所述,第一 电动机10具备和行星齿轮装置同样的动作特性,因此,控制上述的第二 电动机20,并且,将在第二电动机20的再生电力W供给至第一电动机 10,由此,控制第一电动机10时,若忽视电的损失,经由第一电动机IO 及第二电动机20,不仅将发动机3的动力全部传递给前轮4,而且能够任意变更输入轴12的转速和输出轴13的转速的比,换言之,能够任意变更
发动机转速NE和驱动轴转速ND之比。gp,通过控制两个电动机10、 20, 能够实现作为自动变速装置的功能。
另外,该变速控制中,当上述规定的动力传递条件成立时,通过中止 在第一电动机10中的电力再生,将锁定电流供给至电枢16b或执行第一 电动机10的相间短路控制等,从而将第一电动机10的第一旋转磁场及第 二旋转磁场的旋转速度控制为O值。执行这种控制时,只要在磁力可传递 的范围内,就可将发动机3的动力经由磁力全部传递给前轮4,因此,与 以将第一电动机10的再生电力经由2ND PDU32供给至第二电动机20 的方式控制时相比,能够提高动力传递效率。
另一方面,在发动机运转中且行驶中(也包括减速切断燃油运转中) 时,当蓄电池33的充电余量SOC是上述规定值SOC一REF以下时,控制 第一电动机10及/或第二电动机20的再生电力,执行向蓄电池33的充电 控制。由此,在蓄电池33中能够确保充分的充电余量SOC。另外,在上 述的起步控制及变速控制的执行中,当蓄电池33的充电余量SOC是规定 值SOC—REF以下时,也可以执行向蓄电池33的充电控制。
另外,在发动机运转中,当上述规定的辅助条件成立时,能够执行辅 助控制。具体而言,将蓄电池33内的电力供给至第一电动机10及/或第二 电动机20,由此,以第一电动机10及/或第二电动机20的动力、发动机3 的动力传递给前轮4的方式,控制第一电动机10及/或第二电动机20。因 此,在发动机3的基础上,将第一电动机10及/或第二电动机20作为动力 源,能够进行辅助行驶或辅助起步。
另外,在发动机3停止中且混合动力车辆1停止中的情况下,当上述 规定的电动机起步条件成立时,执行发动机起步控制。具体而言,在停止 发动机3的状态下,将蓄电池33的电力经由2ND PDU32供给至第二电 动机20,以转子22保持于旋转停止状态的方式控制第二电动机20 (控制 装置),由此,制止第一转子14的旋转,并且,将蓄电池33的电力经由 1ST *PDU31供给至第一电动机10,执行第一电动机10的动力运转控制。 其结果,第一电动机10的电力经由磁力作为动力传递给输出轴13侧,从 而能够使车辆1C起步。
54下面,对车辆1C运转中,停止基于MOT.ECU30的第二电动机20 的控制,并基于MOT *ECU30只控制第一电动机10时的控制装置进行说 明。首先,在发动机运转中且停车中的情况下,当上述规定的起步条件成 立时,执行起步控制。在该起步控制控制中,当上述规定的起步条件成立 时,首先,在第一电动机10中,将发动机3的动力作为电力再生,动力 再生开始后,以减少其再生电力的方式来控制第一电动机IO。由此,能够 避免发动机熄火,同时利用发动机3的动力而能够使车辆1C起步。
另外,在发动机运转中且行驶中的情况下,执行发动机动力的分配控 制。在该分配控制中,根据发动机3的运转状态(发动机转速NE及加速 器开度AP等)及/或混合动力车辆1C的行驶状态(车速VP等),以变更 发动机3动力中的经由第二转子15传递给前轮4的动力和在第一电动机 10作为电力再生的动力的比例的方式,控制第一电动机10。由此,根据 发动机3的运转状态及/或混合动力车辆1C的行驶状态,适当地控制再生 电力,同时能够使混合动力车辆1C行驶。
另外,在该分配控制中,当上述规定的动力传递条件成立时,以第一 电动机10的第一旋转磁场及第二旋转磁场的旋转速度为0值的方式,控 制第一电动机10。由此,只要在磁力可传递的范围内,就可将发动机3 的动力经由第一转子14及第二转子15全部磁力传递给前轮4。
另一方面,在发动机运转中且行驶中(也包括减速切断燃油运转中), 在发动机3的动力进行电力再生的情况下,当蓄电池33的充电余量SOC 是上述规定值SOC—REF以下时,再生电力向蓄电池33供给,而执行蓄 电池33的充电控制。另外,当上述的起步控制中执行电力再生时,只要 蓄电池33的充电余量SOC是规定值SOC—REF以下,也能够执行蓄电池 33的充电控制。由此,在蓄电池33中能够确保充分的充电余量SOC。
另外,在发动机运转中且行驶中的情况下,当上述规定的辅助条件成 立时,执行辅助控制。具体而言,以蓄电池33内的电力供给至第一电动 机10,通过发动机3及第一电动机10的动力驱动前轮4的方式,控制第 一电动机10。因此,在发动机3的基础上,将第一电动机10作为动力源, 能够进行辅助行驶。通过只控制第一电动机10,能够运转混合动力车辆 1C。
55另外,第四实施方式是在停止发动机3的状态起步车辆1C时,将第 二电动机20控制成制止状态,并动力运转控制第一电动机10的例子,但
是,代替此,如图24所示,在车辆1C中,也可以在发动机3和第二电动 机20之间设置离合器41。这样构成的情况下,在停止发动机3的状态起 步车辆1C时,通过MOT'ECU30将离合器41保持于切断状态,并且在 该状态,两个电动机IO、 20的至少一方的动力执行动力运转控制。由此, 利用电动机10、 20的至少一方的动力,在停止发动机3的状态,能够使 车辆1C起步。这时,作为离合器41,通过电磁离合器、油压促动器传递 /切断驱动的油压式离合器等动力的机构,只要通过MOT ECU30能够控 制即可。
另一方面,在第四实施方式的车辆1C中,如图25所示,代替齿轮机 构6,也可以设置变速装置45。该变速装置45可有级或无级变更输出轴 13和前轮4之间的减速比,通过MOT'ECU30控制变速动作。另外,作 为变速装置45,和上述变速装置35同样,适合使用附带有变矩器的有级 自动变速装置、带式无级变速装置、环式无级变速装置及自动MT等中的 任一种。
这样构成的情况下,例如,通过增大设定变速装置45的低旋转/高负 荷区域用的减速比,能够减小设定经由第一电动机10及第二电动机20应 该传递给变速装置45的扭矩,由此,能够使第一电动机10及第二电动机 20小型化。另一方面,通过减小设定变速装置45的高车速/高负荷区域用 的减速比,能够降低第一电动机10及第二电动机20的转速。由此,在第 一电动机10的场合,能够降低其磁场转速,从而能够降低能量损失,能 够提高传递效率,并且能够延长寿命。另外,在第二电动机20的场合, 能够提高其运转效率,并且能够延长寿命。
另外,在第四实施方式的混合动力车辆1C中,如图26所示,也可以 将变速装置46设置于在发动机3和转子22之间延伸的输入轴12的中途。 该变速装置46可有级或无级变更发动机3和转子22间的增速比,通过 MOT'ECU30控制变速动作。另外,作为变速装置46,和上述变速装置 35同样,适合使用附带有变矩器的有级自动变速装置、带式无级变速装置、 环式无级变速装置及自动MT等中的任一种。这样构成的情况下,例如,通过全部增大设定变速装置46的低旋转/ 高负荷区域用的增速比及主减速装置的主减速比,能够减小设定经由第一 电动机10及第二电动机20应该传递给主减速装置侧的扭矩,由此,能够 使第一电动机10及第二电动机20小型化。另一方面,通过减小(或l: 1)
设定变速装置46的高车速/高负荷区域用的增速比,能够降低第一电动机 10及第二电动机20的转速。由此,如前所述,在第一电动机10的场合, 能够降低其磁场转速,由此能够降低能量损失,能够提高传递效率,并且 能够延长寿命。另外,在第二电动机20的场合,能够提高其运转效率, 并且能够延长寿命。
另外,在第四实施方式的车辆1C中,和第二实施方式的车辆1A同 样,也可以将第二电动机20的位置从发动机3和第一电动机10之间的位 置变更为后轮5侧,以通过第二电动机20驱动后轮5的方式构成。这种 构成的场合,和第二实施方式的车辆1A同样,在车辆1C起步时,能够 以全轮驱动状态起步,因此,能够提高在雪路等低U路的起步性。另外, 在行驶中也可以以全轮驱动状态行驶,因此,能够提高低U路的行驶稳定 性。
工业上的可应用性
本发明在电动机与发动机机械连结的情况下,能够提高电动机的耐久 性及效率,由此,在可提高可销售性这一方面,极其有用。
权利要求
1、一种混合动力车辆,其特征在于,具备发动机;第一电动机,其具有定子、相对于该定子相对旋转自如的第一转子及第二转子,该第一转子及第二转子的一方与所述发动机机械连结;第一驱动轮,其与该第一电动机的所述第一转子及所述第二转子的另一方机械连结,其中,所述定子具有第一电枢列,其由沿周方向排列的多个第一电枢构成,伴随电力的供给,而在该多个第一电枢上产生磁极,在该磁极的作用下,产生沿规定的旋转方向旋转的第一旋转磁场;第二电枢列,其由沿周方向排列的多个第二电枢构成,伴随电力的供给,而在该多个第二电枢上产生磁极,在该磁极的作用下,产生沿所述规定的旋转方向旋转的第二旋转磁场,所述第一转子具有第一磁极列,其由沿周方向排列的多个第一磁极构成,相邻的各两个所述第一磁极具有相互不同的极性,并且被配置成与所述第一电枢列对置;第二磁极列,其由沿周方向排列的多个第二磁极构成,相邻的各两个所述第二磁极具有相互不同的极性,并且被配置成与所述第二电枢列对置,所述第二转子具有第一软磁性体列,其由彼此按规定的间隔沿周方向排列的多个第一软磁性体构成,并配置于所述第一电枢列和所述第一磁极列之间;第二软磁性体列,其由彼此按规定的间隔沿周方向排列的多个第二软磁性体构成,并配置于所述第二电枢列和所述第二磁极列之间,当所述第一电枢的各磁极及所述各第一磁极相互对置时,所述第二电枢的各磁极及所述各第二磁极相互对置,当所述对置的所述第一电枢的各磁极及所述各第一磁极为相互不同的极性时,所述对置的所述第二电枢的各磁极及所述各第二磁极显示彼此相同的极性,当所述对置的所述第一电枢的各磁极及所述各第一磁极为彼此相同的极性时,所述对置的所述第二电枢的各磁极及所述各第二磁极显示相互不同的极性,在所述第一电枢的各磁极及所述各第一磁极为对置的情况下,当所述各第一软磁性体位于所述第一电枢的磁极及所述第一磁极之间时,所述各第二软磁性体位于沿所述周方向相邻的两组所述第二电枢的磁极及所述第二磁极之间,并且,当所述各第二软磁性体位于所述第二电枢的磁极及所述第二磁极之间时,所述各第一软磁性体位于沿所述周方向相邻的两组所述第一电枢的磁极及所述第一磁极之间。
2、 如权利要求1所述的混合动力车辆,其特征在于,还具备控制装置,该控制装置控制向所述第一电动机的所述第一电枢 列及所述第二电枢列的电力供给,所述第一电动机的所述第一转子与所述第一驱动轮机械连结, 所述第二转子与所述发动机机械连结。
3、 如权利要求2所述的混合动力车辆,其特征在于,在所述发动机停止中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的发 动机起动条件成立时,所述控制装置控制向所述第一电枢列及所述第二电 枢列的电力供给,以产生所述第一旋转磁场及所述第二旋转磁场。
4、 如权利要求2或3所述的混合动力车辆,其特征在于,在所述发动机运转中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的起 步条件成立时,所述控制装置控制向所述第一电枢列及所述第二电枢列的 电力供给,以在所述第一电动机将所述发动机的动力作为电力再生,并且 在该再生开始后减少再生电力。
5、 如权利要求2 4中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机运转中且该混合动力车辆行驶中时,所述控制装置控制向所述第一电枢列及所述第二电枢列的电力供给,以根据所述发动机的运 转状态及该混合动力车辆的行驶状态的至少一方,变更所述发动机动力中 的经由第一转子传递给所述第一驱动轮的动力和在所述第一电动机作为 电力再生的动力的比例。
6、 如权利要求2或3所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备与所述控制装置及所述第一 电动机电连接的蓄电装置, 在所述发动机运转中且所述蓄电装置的充电余量为规定值以下时,所述控制装置以在所述第一电动机再生电力的方式控制该第一电动机,并且执行将该再生的电力充电给所述蓄电装置的充电控制。
7、 如权利要求2 4中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机运转中且该混合动力车辆行驶中的情况下,当规定的动力传递条件成立时,所述控制装置控制向所述第一电枢列及所述第二电枢 列的电力供给,以使所述第一电动机的所述第一旋转磁场及所述第二旋转 磁场的旋转速度为0。
8、 如权利要求2或3所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备与所述控制装置及所述第一 电动机电连接的蓄电装置, 在所述发动机运转中且该混合动力车辆行驶中的情况下,当规定的辅助条件成立时,所述控制装置通过将所述蓄电装置内的电力向所述第一电 动机供给来控制所述第一电动机,以利用所述发动机及所述第一电动机的 动力驱动所述第一驱动轮。
9、 如权利要求2 8中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备与所述控制装置电连接、并用于制止所述第二转子的旋转的制止装置,在所述发动机停止中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的电 动机起步条件成立时,所述控制装置以制止所述第二转子的旋转的方式控 制所述制止装置,并且控制向所述第一电枢列及所述第二电枢列的电力供 给,以产生所述第一旋转磁场及所述第二旋转磁场。
10、 如权利要求2所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备第二电动机,该第二电动机与所述控制装置电连接,且具有与所述第一驱动轮及所述第一转子机械连结的旋转轴。
11、 如权利要求10所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机运转中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的起步条件成立时,所述控制装置控制向所述第一电枢列及所述第二电枢列的 电力供给,以在所述第一电动机将所述发动机的动力作为电力再生,并且 通过将该再生的电力向所述第二电动机供给来控制该第二电动机。
12、 如权利要求10或11所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机运转中且该混合动力车辆行驶中时,所述控制装置控制向所述第一电枢列及所述第二电枢列的电力供给,以根据所述发动机的运转状态及该混合动力车辆的行驶状态的至少一方,变更所述发动机动力中 的经由所述第一转子及所述旋转轴传递给所述第一驱动轮的动力和在所 述第一电动机作为电力再生的动力的比例,并且通过将该再生的电力向所 述第二电动机供给来控制该第二电动机。
13、 如权利要求10所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备与所述控制装置、所述第一电动机及所述第二电动机电连接的蓄电装置,在所述发动机运转中且所述蓄电装置的充电余量为规定值以下时,所 述控制装置以在所述第一电动机及所述第二电动机的至少一方再生电力 的方式控制所述第一电动机及所述第二电动机的至少一方,并且执行将该 再生的电力充电给所述蓄电装置的充电控制。
14、 如权利要求10 12中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备与所述控制装置、所述第一电动机及所述第二电动机电连接的蓄电装置,在所述发动机运转中且规定的辅助条件成立时,所述控制装置通过将 所述蓄电装置内的电力向所述第一 电动机及所述第二电动机的至少一方 供给来控制所述第一电动机及所述第二电动机的至少一方,以将所述第一 电动机及所述第二电动机的至少一方的动力和所述发动机的动力传递给 所述第一驱动轮。
15、 如权利要求10所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机停止中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的电动机起步条件成立时,所述控制装置执行所述第一电动机及所述第二电动 机的动力运转控制。
16、 如权利要求10所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备进行所述第一电动机的所述第一转子及所述第二电动机的所述旋转轴、和所述第一驱动轮之间的变速动作的变速装置。
17、 如权利要求10所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备进行所述第一电动机的所述第二转子和所述发动机之间的变速动作的变速装置。
18、 如权利要求10所述的混合动力车辆,其特征在于,所述第二电动机的所述旋转轴经由变速装置与所述第一电动机的所 述第一转子及所述第一驱动轮机械连结,该变速装置进行所述第二电动机的所述旋转轴、和所述第一电动机的 所述第一转子及所述第一驱动轮之间的变速动作。
19、 如权利要求2所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备第二电动机,该第二电动机与所述控制装置电连接、且与有别于所述第一驱动轮的第二驱动轮机械连结。
20、 如权利要求19所述的混合动力车辆,其特征在于,还具备进行所述第一电动机的所述第二转子和所述发动机之间的变 速动作的变速装置。
21、 如权利要求19或20所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备进行所述第二电动机和所述第二驱动轮之间的变速动作的变速装置。
22、 如权利要求1所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备控制装置,该控制装置控制向所述第一电动机的所述第一电枢列及所述第二电枢列的电力供给,所述第一电动机的所述第一转子与所述发动机机械连结,且所述第二 转子与所述第一驱动轮机械连结。
23、 如权利要求22所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机停止中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的发动机起动条件成立时,所述控制装置控制向所述第一电枢列及所述第二电 枢列的电力供给,以产生所述第一旋转磁场及所述第二旋转磁场。
24、 如权利要求22或23所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机运转中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的起步条件成立时,所述控制装置控制向所述第一 电枢列及所述第二电枢列的 电力供给,以在所述第一电动机将所述发动机的动力作为电力再生,并且 在该再生开始后减少再生电力。
25、 如权利要求22 24中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机运转中且该混合动力车辆行驶中时,所述控制装置控制向所述第一电枢列及所述第二电枢列的电力供给,以根据所述发动机的运转状态及该混合动力车辆的行驶状态的至少一方,变更所述发动机动力中 的经由所述第二转子传递给所述第一驱动轮的动力和在所述第一电动机 作为电力再生的动力的比例。
26、 如权利要求22或23所述的混合动力车辆,其特征在于,还具备与所述控制装置及所述第一 电动机电连接的蓄电装置, 在所述发动机运转中且所述蓄电装置的充电余量为规定值以下时,所述控制装置以在所述第一电动机再生电力的方式控制该第一电动机,并且执行将该再生的电力充电给所述蓄电装置的充电控制。
27、 如权利要求22 24中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机运转中且该混合动力车辆行驶中的情况下,当规定的动力传递条件成立时,所述控制装置控制向所述第一电枢列及所述第二电枢 列的电力供给,以使所述第一电动机的所述第一旋转磁场及所述第二旋转 磁场的旋转速度为0。
28、 如权利要求22或23所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备与所述控制装置及所述第一 电动机电连接的蓄电装置, 在所述发动机运转中且该混合动力车辆行驶中的情况下,当规定的辅助条件成立时,所述控制装置通过将所述蓄电装置内的电力向所述第一 电 动机供给来控制所述第一电动机,以通过所述发动机及所述第一电动机的 动力驱动所述第一驱动轮。
29、 如权利要求22 28中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备与所述控制装置电连接、并用于制止所述第一转子的旋转的制止装置,在所述发动机停止中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的电 动机起步条件成立时,所述控制装置以制止所述第一转子的旋转的方式控 制所述制止装置,并且控制向所述第一电枢列及所述第二电枢列的电力供 给,以产生所述第一旋转磁场及所述第二旋转磁场。
30、 如权利要求22所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备第二电动机,该第二电动机与所述控制装置电连接,且具有与所述发动机及所述第一转子机械连结的旋转轴。
31、 如权利要求30所述的混合动力车辆,其特征在于,在所述发动机停止中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的起 动条件成立时,所述控制装置控制所述第一电动机及所述第二电动机的至 少一方,以使所述第一电动机及所述第二电动机的至少一方的动力经由所 述旋转轴传递给所述发动机。
32、 如权利要求30或31所述的混合动力车辆,其特征在于,在所述发动机运转中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的起 步条件成立时,所述控制装置控制向所述第一电枢列及所述第二电枢列的 电力供给,以在所述第一电动机将所述发动机的动力作为电力再生,并且 在该再生开始后减少再生电力,并且通过将该再生的电力向所述第二电动 机供给来控制该第二电动机。
33、 如权利要求30 32中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机运转中且该混合动力车辆行驶中时,所述控制装置控制所述第二电动机,以根据所述发动机的运转状态及该混合动力车辆的行驶 状态的至少一方,变更所述发动机动力中的经由所述旋转轴传递给所述第 一转子的动力和在所述第二电动机作为电力再生的动力的比例,并且通过 将该再生的电力向所述第一电动机的所述第一电枢列及所述第二电枢列 供给来控制该第一电动机。
34、 如权利要求30所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备与所述控制装置、所述第一 电动机及所述第二电动机电连接的蓄电装置,在所述发动机运转中且所述蓄电装置的充电余量为规定值以下时,所 述控制装置以在所述第一电动机及所述第二电动机的至少一方再生电力 的方式控制所述第一电动机及所述第二电动机的至少一方,并且执行将该 再生的电力充电给所述蓄电装置的充电控制。
35、 如权利要求30 32中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备与所述控制装置、所述第一 电动机及所述第二电动机电连接的蓄电装置,在所述发动机运转中且规定的辅助条件成立时,所述控制装置通过将 所述蓄电装置内的电力向所述第一 电动机及所述第二电动机的至少一方 供给来控制所述第一电动机及所述第二电动机的至少一方,以将所述第一电动机及所述第二电动机的至少一方的动力和所述发动机的动力传递给 第一驱动轮。
36、 如权利要求30所述的混合动力车辆,其特征在于, 在所述发动机停止中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的电动机起步条件成立时,所述控制装置以将所述旋转轴保持为不能旋转的方 式控制所述第二电动机,并且执行所述第一电动机的动力运转控制。
37、 如权利要求30所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备离合器,该离合器将所述第一电动机的所述第一转子及所述第二电动机的所述旋转轴、和所述发动机之间机械连接/切断,在所述发动机停止中且该混合动力车辆停止中的情况下,当规定的起 步条件成立时,所述控制装置将所述离合器控制为切断状态,并且执行所 述第一电动机及所述第二电动机的至少一方的动力运转控制。
38、 如权利要求30所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备进行所述第一电动机的所述第二转子和所述第一驱动轮之间的变速动作的变速装置。
39、 如权利要求30所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备进行所述第二电动机的所述旋转轴和所述发动机之间的变速动作的变速装置。
40、 如权利要求22所述的混合动力车辆,其特征在于, 还具备第二电动机,该第二电动机与所述控制装置电连接、且与有别于所述第一驱动轮的第二驱动轮机械连结。
全文摘要
本发明提供一种混合动力车辆,该混合动力车辆在电动机与发动机机械连结的情况下,能够提高电动机的耐久性及效率,由此,能够提高可销售性。混合动力车辆1中,电动机(10)具备具有多个永久磁铁(14c)的转子(14)和具有多个铁心(15b)、(15c)的转子(15)等,转子(14)与前轮(4)连结,转子(15)与发动机(3)连结。在电枢(16b)的旋转磁场的磁极和永久磁铁(14c)的磁极位于对置的位置的情况下,当旋转磁场的磁极的一方和永久磁铁(14c)的磁极的一方为相互不同的极性时,旋转磁场的磁极的另一方和永久磁铁(14c)的磁极的另一方成为同样的极性,并且,当铁心(15b)、(15c)的一方位于旋转磁场的磁极和永久磁铁(14c)的磁极之间时,另一方位于相邻的两组旋转磁场的磁极和永久磁铁(14c)的磁极之间。
文档编号H02K7/116GK101501965SQ200780029298
公开日2009年8月5日 申请日期2007年8月9日 优先权日2006年8月10日
发明者圷重光, 阿部典行 申请人:本田技研工业株式会社
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