專利名稱：車輪驅(qū)動裝置以及具有該車輪驅(qū)動裝置的混合動力車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用了車輪驅(qū)動裝置的混合動力車輛，該車輛驅(qū)動裝置具有可以調(diào)整輸出特性的馬達(dá)。
背景技術(shù)：
在機動車輛中，從環(huán)境問題的角度出發(fā)，希望有比引擎驅(qū)動式車輛盡可能少地排出環(huán)境污染物的車輛，與之相對，如專利文獻(xiàn)1所示，申請人請求保護由旋轉(zhuǎn)電機(間隙馬達(dá)(gap motor))驅(qū)動的車輛。
在該專利文獻(xiàn)1中，公開了作為通過旋轉(zhuǎn)電機來行駛的電動車輛的電動兩輪車。在該電動車輛的旋轉(zhuǎn)電機中，作為調(diào)整用馬達(dá)的步進(jìn)式馬達(dá)調(diào)整連接在旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子和與轉(zhuǎn)子相對配置的定子在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上的相對位置(間隙)。通過調(diào)整這些轉(zhuǎn)子和定子的間隙來主動調(diào)整磁鐵的磁通量，從而能夠自由改變車輛的輸出特性，以在需要高扭矩時使磁通量較大，在需要高速旋轉(zhuǎn)時使磁通量較小。在專利文獻(xiàn)1中，由于將步進(jìn)式馬達(dá)用作調(diào)整用馬達(dá)，因此，可以通過驅(qū)動脈沖數(shù)來控制旋轉(zhuǎn)量，從而不需要用于了解旋轉(zhuǎn)量(或者移動量)的傳感器等。
專利文獻(xiàn)1日本專利文獻(xiàn)特開2004-135486號公報。
近年來，對于專利文獻(xiàn)1的電動車輛的結(jié)構(gòu)，在輸出扭矩和行駛距離等方面，希望具有與車身大小等同于專利文獻(xiàn)1的引擎驅(qū)動式車輛相同的車輛特性。
在專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)希望取得與引擎驅(qū)動式兩輪車同等的高性能時，考慮安裝可以輸出高扭矩的小型旋轉(zhuǎn)電機。但是，為了使旋轉(zhuǎn)電機能夠輸出高扭矩、并確?？梢栽趯崿F(xiàn)預(yù)定距離行使的預(yù)定時間內(nèi)進(jìn)行驅(qū)動的消耗電能，電池會增大。在像專利文獻(xiàn)1這樣的對車輛驅(qū)動系統(tǒng)的安裝空間有所限制的兩輪車等車輛中，很難安裝容量大的電池。
另外，當(dāng)將可以輸出高扭矩的旋轉(zhuǎn)電機作為車輛的主驅(qū)動源并在行駛過程中反復(fù)改變轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙時，有可能出現(xiàn)在調(diào)整用馬達(dá)的調(diào)整量和實際間隙之間產(chǎn)生誤差且該誤差不斷累積的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種車輪驅(qū)動裝置以及具有該車輪驅(qū)動裝置的混合動力車輛，該車輪驅(qū)動裝置能夠在不增大電池容量的情況下安裝在驅(qū)動系統(tǒng)的安裝空間有限的車輛上，實現(xiàn)扭矩輸出和行駛距離方面的高性能化，并使馬達(dá)間隙量的誤差不容易累積。
本發(fā)明的車輪驅(qū)動裝置包括車輪；引擎；通過所述引擎的動力進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機；以所述發(fā)電機的發(fā)電電能進(jìn)行充電的電池；驅(qū)動馬達(dá)，具有轉(zhuǎn)子和與所述轉(zhuǎn)子相對配置的定子，并通過來自所述發(fā)電機和電池中的至少一者的電能而產(chǎn)生動力，從而驅(qū)動所述車輪；馬達(dá)調(diào)整器，通過使所述轉(zhuǎn)子和所述定子的相對位置可以改變來調(diào)整所述轉(zhuǎn)子和所述定子之間的間隙量，從而改變所述驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動輸出；向所述驅(qū)動馬達(dá)輸出驅(qū)動指示信息的控制部；輸出所述驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)的馬達(dá)狀態(tài)檢測部；間隙量計算部，根據(jù)所述驅(qū)動指示信息和所述驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)來計算由所述馬達(dá)調(diào)整器調(diào)整的間隙量；調(diào)整器驅(qū)動部，對應(yīng)于所計算的間隙量來驅(qū)動所述馬達(dá)調(diào)整器。其中，當(dāng)所述驅(qū)動指示信息為停止信息、并且所述驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)為停止?fàn)顟B(tài)時，所述間隙量計算部計算出預(yù)定間隙量，將其輸出給所述調(diào)整器驅(qū)動部，并將對應(yīng)于所述預(yù)定間隙量而改變了的所述轉(zhuǎn)子和所述定子的相對位置設(shè)定為初始值。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生使車輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輸出的驅(qū)動馬達(dá)通過來自利用引擎驅(qū)動進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機和電池中的至少一者的電能來進(jìn)行驅(qū)動，并且，在驅(qū)動馬達(dá)中，當(dāng)驅(qū)動指示信息為停止信息、且驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)為停止?fàn)顟B(tài)時，將對應(yīng)于計算出的預(yù)定間隙量而改變了的轉(zhuǎn)子和定子的相對位置設(shè)定為初始值、即被初始化的位置。
因此，作為驅(qū)動馬達(dá)的動力供給源，可以使用利用引擎驅(qū)動進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機的發(fā)電電能和來自于以該發(fā)電電能進(jìn)行充電的電池的供給電能。即，能夠在不加大電池的情況下確保行駛所需的消耗電能，并能夠?qū)⒖梢暂敵龈吲ぞ氐鸟R達(dá)用作驅(qū)動馬達(dá)。另外，當(dāng)驅(qū)動馬達(dá)處于停止?fàn)顟B(tài)時，轉(zhuǎn)子和定子的間隙量被初始化，從而消除了間隙量的誤差。即，在驅(qū)動馬達(dá)中，即使在驅(qū)動過程中反復(fù)改變間隙量，由于在每一次驅(qū)動馬達(dá)停止時對間隙量進(jìn)行初始化，因此不易蓄積間隙量的誤差。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠在不加大電池容量的情況下安裝到驅(qū)動系統(tǒng)的安裝空間有限的車輛上，實現(xiàn)扭矩輸出和行駛距離方面的高性能化，并且不易蓄積馬達(dá)的間隙量的誤差。


圖1是本發(fā)明一個實施方式的車輪驅(qū)動裝置的驅(qū)動單元的平面截面圖；圖2是示出驅(qū)動馬達(dá)的主要部分的結(jié)構(gòu)的放大部分截面圖；圖3(a)和圖3(b)是示出可動部件和停止旋轉(zhuǎn)部件的關(guān)系的截面圖；圖4是示出作為本發(fā)明的電動車輛所具有的控制驅(qū)動裝置的控制系統(tǒng)的整體的框圖；圖5是示出電池充放電效率分布圖的一個示例的圖；圖6是示出發(fā)電機運行效率分布圖的一個示例的圖；圖7是示出引擎運行效率分布圖的一個示例的圖；圖8是示出由本發(fā)明一個實施方式的車輪驅(qū)動裝置的控制部控制的引擎和馬達(dá)的設(shè)定輸出比的圖；圖9是說明驅(qū)動馬達(dá)中的轉(zhuǎn)子和定子的間隙可變處理的流程圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖來詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施方式。
具有本實施方式的車輪驅(qū)動裝置的混合動力車輛是通過引擎來驅(qū)動發(fā)電機、并通過該發(fā)電機的電能來驅(qū)動車輪(例如后輪)的串聯(lián)式混合動力電動車輛。在這里，該混合動力車輛與汽車相比，雖然有貨物存放空間小等缺點，但由于具有能夠減小停車空間等優(yōu)點，因此是作為簡便移動用車輛而在市場上廣泛普及的速可達(dá)(scooter)型兩輪車。
首先，說明本實施方式的車輪驅(qū)動裝置所具有的驅(qū)動單元。
圖1是本發(fā)明一個實施方式的車輪驅(qū)動裝置的驅(qū)動單元200的平面截面圖。在本實施方式中，所謂前、后、左、右是指在坐在上述自動兩輪車的車座上的狀態(tài)下進(jìn)行觀察時的前、后、左、右。
如圖1所示，驅(qū)動單元200懸臂支承可自由旋轉(zhuǎn)的、作為驅(qū)動輪的后輪102。該驅(qū)動單元200具有引擎220；由引擎220驅(qū)動的發(fā)電機210；通過發(fā)電機210的發(fā)電電能和來自電池400(參照圖1)的供給電能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、從而驅(qū)動作為驅(qū)動輪的后輪102的驅(qū)動馬達(dá)500；以及間隙調(diào)整器550。
引擎220配置在驅(qū)動單元200的前方，并使曲軸222位于與車輛前后方向垂直的方向上。在該引擎220中，沿著中心軸(以下稱為“車輛軸”)A配置活塞，該中心軸A在具有驅(qū)動單元200的車輛的前后方向上延伸。
曲軸222在一個端部一側(cè)、這里是在車輛右側(cè)的端部222a一側(cè)與發(fā)電機210的轉(zhuǎn)子212連接。這樣，在因活塞224的上下運動而旋轉(zhuǎn)的曲軸222的旋轉(zhuǎn)力的作用下，轉(zhuǎn)子212圍繞發(fā)電機210的定子214旋轉(zhuǎn)，由此，發(fā)電機210自身進(jìn)行發(fā)電。這樣，通過將轉(zhuǎn)子212的軸配置在與引擎220的曲軸222相同的軸線上并使其相互結(jié)合，將發(fā)電機210連接在引擎220上。
如圖1所示，發(fā)電機210的發(fā)電電能被供給電池400和驅(qū)動馬達(dá)500。
在驅(qū)動單元200的后方，詳細(xì)地說，在配置于后輪102左側(cè)的臂部202上設(shè)有與發(fā)電機210和電池400連接的驅(qū)動馬達(dá)500。在圖1中，箭頭分別表示引擎輸出從引擎220流向發(fā)電機210、發(fā)電電能從發(fā)電機210流向電池400、行駛電能從發(fā)電機210流向驅(qū)動馬達(dá)500、以及輔助電能從電池400流向驅(qū)動馬達(dá)500。
按照使旋轉(zhuǎn)軸510與車輛前后方向(例如車輛軸A的方向)垂直的方式來配置驅(qū)動馬達(dá)500。驅(qū)動馬達(dá)500是可變間隙式馬達(dá)，由24V以上的供給電源驅(qū)動。在這里，將軸向間隙馬達(dá)用作驅(qū)動馬達(dá)500，通過改變定子520和轉(zhuǎn)子530之間的間隙來控制其轉(zhuǎn)數(shù)和扭矩。
在圖1所示的驅(qū)動馬達(dá)500中，以旋轉(zhuǎn)軸510為中心，在其左右分別示出了間隙最大時和間隙最小時的狀態(tài)。即，在驅(qū)動馬達(dá)500中，轉(zhuǎn)子530以旋轉(zhuǎn)軸510為中心對稱配置，但在圖1中未進(jìn)行對稱配置，相對于旋轉(zhuǎn)軸510，處于附圖左上側(cè)的轉(zhuǎn)子530A表示間隙最大時的轉(zhuǎn)子位置，處于附圖右上側(cè)的轉(zhuǎn)子530B表示間隙最小時的轉(zhuǎn)子位置。
圖2是示出驅(qū)動馬達(dá)的主要部分的結(jié)構(gòu)的放大部分截面圖。
在形成于臂部202后端部的箱體503內(nèi)，配置在臂部202上的驅(qū)動馬達(dá)500的旋轉(zhuǎn)軸510由配置在箱體左右側(cè)表面部分上的軸承504、505可旋轉(zhuǎn)地支承。在驅(qū)動單元200中，臂部202的箱體503的左側(cè)表面部分被配置在在車寬方向上距離后輪102(參照圖1)最遠(yuǎn)的位置處。
詳細(xì)來說，軸承504、505可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸510，該旋轉(zhuǎn)軸510通過減速部244與使后輪旋轉(zhuǎn)的車軸(輸出軸)112連結(jié)。
在驅(qū)動馬達(dá)500中，定子520被容納在箱體503中，用螺釘?shù)葘⑵涔潭?。定?20由圓板狀(近似環(huán)狀)的定子軛和定子繞組構(gòu)成。定子繞組通過線軸(絕緣體)纏繞在多個定子齒的每一個上，所述定子齒分別插入固定在定子軛上的、圍繞旋轉(zhuǎn)軸510而近似呈圓形布置的多個配合孔中。在圖中示出了定子繞組、定子齒、定子軛被樹脂等澆鑄成形的狀態(tài)的定子520。
在以插通定子520的大致中央部的旋轉(zhuǎn)軸510為軸、并可相對于定子旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下安裝轉(zhuǎn)子530。這樣，旋轉(zhuǎn)軸510可兼作轉(zhuǎn)子軸。
旋轉(zhuǎn)軸510的頂端一側(cè)(車輛右側(cè))的端部插入減速部244，旋轉(zhuǎn)軸510通過該減速部244與車軸112連接。減速部244例如由行星齒輪機構(gòu)構(gòu)成，用于減少旋轉(zhuǎn)軸510的轉(zhuǎn)數(shù)，并將力傳遞給車軸112。
另外，轉(zhuǎn)子530具有圓盤狀的軛532。軛532是對通過沖壓加工而形成為環(huán)狀的金屬板進(jìn)行二次拉深加工而成的部件。
在軛532的一個表面的外周部上，磁鐵534被固定在與定子520相對的位置上。使磁鐵534磁化，使得在軛532的一個表面上形成交替不同的磁性。
配置磁鐵534，使之在旋轉(zhuǎn)軸510的軸向(以下簡單稱為軸向)上相對于定子520具有間隙(gap)G1、G2。
在軛532的中心部分形成有旋轉(zhuǎn)軸510插通的通孔。下部通過軸承506可自由旋轉(zhuǎn)地連接在可動部件(滑塊)540上的支架536的上部與該通孔配合。
支架536為筒狀，旋轉(zhuǎn)軸510在與定子520基本垂直的方向上插通該支架536，該支架536的上部被螺釘固定在軛532上。
在支架536的內(nèi)周一側(cè)形成有在軸向上延伸的槽(縫隙)536a，該縫隙與在旋轉(zhuǎn)軸510的外周部上形成的突出部510b配合。
即，通過所謂的鋸齒(serration)使支架536與旋轉(zhuǎn)軸510結(jié)合，按照轉(zhuǎn)子530的支架536能夠以縫隙536a為引導(dǎo)槽而相對于旋轉(zhuǎn)軸510在軸向上移動的方式將轉(zhuǎn)子530的支架536連接在旋轉(zhuǎn)軸510上。
因此，連接在支架536上的軛532可以與旋轉(zhuǎn)軸510一起旋轉(zhuǎn)，并能夠相對于旋轉(zhuǎn)軸510在軸向上滑動。通過該滑動，使轉(zhuǎn)子530(詳細(xì)地說是轉(zhuǎn)子530的磁鐵534)和定子520之間的間隙G位于間隙G1到間隙G2之間。
在該支架536的下部，即在相對于支架536而位于與后輪102相反一側(cè)的部分上配置有圓筒狀的可動部件540，在該可動部件540的內(nèi)部插通有旋轉(zhuǎn)軸510。
在箱體503內(nèi)，通過插通有旋轉(zhuǎn)軸510的筒狀體551將可動部件540可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在旋轉(zhuǎn)軸510的周圍，該可動部件540的下部通過螺紋連接在間隙調(diào)整器550的轉(zhuǎn)子554的轉(zhuǎn)子圓筒部554b上。
如圖2所示，可動部件540具有連接部541和主體部542。連接部541被設(shè)置在上部(頂端部)、即轉(zhuǎn)子530的軛532一側(cè)，并通過軸承506連接在支架536的下端部上；主體部542從連接部541開始向下方延伸。
連接部541具有從凸緣部的外周向上方立起的周壁部，所述凸緣部從主體部542的頂端邊緣開始在徑向上延伸。在連接部541中，通過軸承506和支架536的下部來插通旋轉(zhuǎn)軸510，所述軸承506與凸緣部的上表面間隔有間隙、并內(nèi)嵌到周壁部內(nèi)。
主體部542插通固定在箱體503上的停止旋轉(zhuǎn)部件507，通過該停止旋轉(zhuǎn)部件507，可以防止主體部542自身旋轉(zhuǎn)，并使之僅可以在軸向上移動。
在這里，對停止旋轉(zhuǎn)部件507的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在停止旋轉(zhuǎn)部件507中形成有可動部件540插通的通孔508。另一方面，在可動部件540的主體部542的頂端部(圖2中為上部)的外周設(shè)有滑動部542a，該滑動部542a內(nèi)嵌到通孔508中，并僅沿著通孔508的內(nèi)表面在軸向上滑動。
滑動部542a的截面為圓筒狀，通過切除其一部分外周部而形成平面部。在外嵌于該滑動部542a的通孔508的內(nèi)周面的一部分上形成有與滑動部542a的平面抵接的平面。
即，通過這些平面相互抵接來抑制停止旋轉(zhuǎn)部件507和可動部件540的滑動部542a的相對轉(zhuǎn)動。
圖3是示出可動部件和停止旋轉(zhuǎn)部件的關(guān)系的截面圖?？蓜硬考幕瑒硬?42a和停止旋轉(zhuǎn)部件507的配合部的軸向截面形狀例如既可以如圖3(a)所示使圓形的至少一處形成為直線，也可以如圖3(b)所示為多邊形。
另外，滑動部542a和停止旋轉(zhuǎn)部件507的形狀不需要近似，只要相互嚙合、從而不相對轉(zhuǎn)動即可。
另外，在主體部542的基端部(在圖2中為下端部)、即在可動部件540的下端部的外周形成有外螺紋部542b，該外螺紋部542b與轉(zhuǎn)子圓筒部554b的內(nèi)螺紋部554c螺紋連接。
另外，基于外螺紋部542b和內(nèi)螺紋部554c的可動部件540和轉(zhuǎn)子圓筒部554b的連接也可以采用使螺旋狀的凹凸部相互配合的方式來代替外螺紋部542b和陰螺紋部554c。
另外，在轉(zhuǎn)子圓筒部554b和主體部542的下端部這兩者中，也可以在其中一個上設(shè)置螺旋狀的長孔，而在另一個上設(shè)置與長孔配合的銷。即，在這里，在所述主體部542和轉(zhuǎn)子圓筒部554b的連接結(jié)構(gòu)中，通過由停止旋轉(zhuǎn)部件507而防止了旋轉(zhuǎn)的外螺紋部542b和內(nèi)螺紋部554c的螺紋連接結(jié)構(gòu)，將主體部542的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向。由此，可動部件540在軸向上移動。
通過設(shè)置在可動部件540和停止旋轉(zhuǎn)部件507之間的偏置部件513，該可動部件540被施加遠(yuǎn)離定子520的偏置力。
轉(zhuǎn)子圓筒部554b是調(diào)整用馬達(dá)所具有的轉(zhuǎn)子的一部分，接近軸承504而配置在筒狀體551上，其上下由安裝在箱體503和停止旋轉(zhuǎn)部件507上的各個軸承509可旋轉(zhuǎn)地支承。
間隙調(diào)整器550是調(diào)整轉(zhuǎn)子530和定子520在旋轉(zhuǎn)軸方向上的相對位置(間隙G)的馬達(dá)，例如由步進(jìn)式馬達(dá)等構(gòu)成。
在這里，在間隙調(diào)整器550中，在外周一側(cè)配置圓筒形的定子552，在內(nèi)周一側(cè)配置圓筒形的轉(zhuǎn)子554，并將定子552和轉(zhuǎn)子554配置在同心圓上。定子552被固定在臂部202上，在臂部202上設(shè)有驅(qū)動間隙調(diào)整器550的間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770(參照圖4)。
定子552具有多個繞組552a，這些繞組552a與間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770(參照圖4)電連接。
轉(zhuǎn)子554具有磁鐵554a和內(nèi)周一側(cè)的轉(zhuǎn)子圓筒部554b，其中，磁鐵554a具有與定子552間隔間隙而配置的多個磁極。轉(zhuǎn)子圓筒部554b的上下由安裝在臂部202和停止旋轉(zhuǎn)部件507上的各個軸承509可旋轉(zhuǎn)地支承。在轉(zhuǎn)子圓筒部554b的內(nèi)周面上形成有螺紋(這里是內(nèi)螺紋部554c)，該螺紋部分(內(nèi)周面)554c與可動部件540的主體部542的外螺紋部542b螺紋連接。由此，在可動部件540中，通過主體部542的旋轉(zhuǎn)而將間隙調(diào)整器550的旋轉(zhuǎn)改變?yōu)檩S向，使得可動部件540自身在軸向上移動。
另外，間隙調(diào)整器550通過使轉(zhuǎn)子530移動來調(diào)整轉(zhuǎn)子530和定子520之間的間隙G。因此，與使由鐵心和銅線構(gòu)成的重的定子520移動相比，可以使用較小的部件來作為間隙調(diào)整器550。
在這里，說明驅(qū)動馬達(dá)500的動作。當(dāng)間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770(參照圖4)驅(qū)動定子552的繞組552a時，轉(zhuǎn)子554繞旋轉(zhuǎn)軸510旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子圓筒部554b由于該選旋轉(zhuǎn)而旋韉，通過主體部542與轉(zhuǎn)子圓筒部554b螺紋連接的可動部件540沿旋轉(zhuǎn)軸510向車輛的右側(cè)方向移動。通過該結(jié)構(gòu)，間隙調(diào)整器550的驅(qū)動力被轉(zhuǎn)變成可動部件540的軸向位移。通過可動部件540向車輛右側(cè)移動，可動部件540的連接部541通過支架536將軛532壓向遠(yuǎn)離定子520的方向(在圖2中為向上的方向)。由此，軛532向遠(yuǎn)離定子520的方向移動。
由此，軛532的磁鐵534和定子520之間的間隔、即間隙G變寬。此時，由于可動部件540和軛532通過軸承506來連接，因此能夠使軛532在旋轉(zhuǎn)的情況下移動。
即，在使車軸(驅(qū)動軸)112旋狀的狀態(tài)下，通過間隙調(diào)整器550來調(diào)節(jié)間隙G，從而能夠調(diào)節(jié)車軸112的旋轉(zhuǎn)扭矩、轉(zhuǎn)數(shù)。
對間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770(參照圖4)使間隙調(diào)整器550向與所述旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時的情況進(jìn)行說明。此時，在間隙調(diào)整器550中，通過轉(zhuǎn)子圓筒部554b的旋轉(zhuǎn)，可動部件540向靠近轉(zhuǎn)子圓筒部554b的方向(在圖2中為向下的方向)、換言之向定子552一側(cè)移動。
于是，伴隨著可動部件540的動作，軛532向靠近定子520的方向(在圖2中為向下的方向)移動。通過該動作，使軛532的磁鐵534和定子520之間的間隔、即間隙G變窄。
此時，由于可動部件540和軛532通過軸承506來連接，因此也能夠使軛532在旋轉(zhuǎn)的情況下移動。
這樣，在驅(qū)動馬達(dá)500中，能夠容易地通過控制間隙調(diào)整器550來調(diào)節(jié)車軸112的旋轉(zhuǎn)扭矩、轉(zhuǎn)數(shù)。
另外，即使在驅(qū)動馬達(dá)500的停止過程中，間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770(參照圖4)也能夠驅(qū)動間隙調(diào)整器550。因此，如果在推行時進(jìn)行控制以使間隙G變大，可以減輕駕駛者的疲勞感。
如上構(gòu)成的驅(qū)動馬達(dá)500中的旋轉(zhuǎn)軸510在其頂端部、即在車輛右側(cè)的端部242a一側(cè)通過減速部244與平行地配置在驅(qū)動馬達(dá)500的旋轉(zhuǎn)軸的后方的車軸112連結(jié)。
這樣，在驅(qū)動單元200中，引擎220沒有采用直接驅(qū)動驅(qū)動輪、在這里即后輪102的結(jié)構(gòu)。即，引擎220用于驅(qū)動發(fā)電機210，后輪102通過由電池400或發(fā)電機210供給的電能而被驅(qū)動馬達(dá)500驅(qū)動。
因此，在該車輛100中，能夠使引擎220的轉(zhuǎn)數(shù)固定，而不管油門開度如何。即，即使在怠速運轉(zhuǎn)或急加速等情況下，也能夠提高引擎220的燃燒效率，并且能夠減少伴隨引擎220的轉(zhuǎn)數(shù)的變化而產(chǎn)生的環(huán)境污染物。
這樣，在驅(qū)動單元200中，沿著安裝引擎220的車輛100的車輛軸A來配置引擎220，將發(fā)電機210配置在車輛100的整體的右側(cè)，并將驅(qū)動馬達(dá)500配置車輛100的整體的左側(cè)。
因此，即使將驅(qū)動單元200安裝在車輛100的主體上，也能在安裝后保持良好的平衡，驅(qū)動單元200自身的重量平衡也非常優(yōu)良。
下面，說明間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770等、控制驅(qū)動單元200的各個構(gòu)成要素的驅(qū)動的控制部，其中包括混合動力車輛100的控制驅(qū)動裝置整體的結(jié)構(gòu)。
圖4是示出作為本發(fā)明的電動車輛所具有的控制驅(qū)動裝置的控制系統(tǒng)整體的框圖。
如圖4所示，混合動力車輛100具有控制部700，所述控制部700根據(jù)從各個構(gòu)成要素輸入的信息來控制驅(qū)動單元200的各個構(gòu)成要素的驅(qū)動，并且，通過該控制部700來控制車輛駕駛狀態(tài)、即車輛的驅(qū)動狀態(tài)。
控制部700包括根據(jù)輸入的信息來決定理想的車輛狀態(tài)(包括車輛駕駛狀態(tài))的理想車輛狀態(tài)決定裝置710；根據(jù)所決定的理想的車輛狀態(tài)來決定指示信息的指示車輛狀態(tài)決定裝置720；根據(jù)輸入的信息來決定理想的電源狀態(tài)的理想電源狀態(tài)決定裝置730；以及根據(jù)理想的電源狀態(tài)來決定指示信息的指示電源狀態(tài)決定裝置740等。另外，除了控制部700以外，作為主要的構(gòu)成要素，混合動力車輛100還具有間隙量計算部760、驅(qū)動間隙調(diào)整器550的間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770等。
首先說明在控制系統(tǒng)中用于駕駛車輛的構(gòu)成要素。
油門狀態(tài)檢測裝置610檢測油門612的狀態(tài)，并將全開作為100％的油門開度的程度輸出給理想車輛狀態(tài)決定裝置710。
制動器狀態(tài)檢測裝置616檢測制動器614的打開、關(guān)閉，并作為制動器信息(制動器開關(guān)on/off)輸出給理想車輛狀態(tài)決定裝置710。
存儲750存儲用于使電動車輛(混合動力車輛)100行使的信息。作為存儲在存儲器750中的信息，可以例舉出為了使驅(qū)動單元的各個構(gòu)成要素以效率最高的能效來運行而驅(qū)動驅(qū)動單元200的各個構(gòu)成要素時的效率分布圖751～754等。另外，存儲器750也可以存儲間隙量-當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)圖780。
作為效率分布圖751～754，在這里，將馬達(dá)驅(qū)動效率分布圖751、電池充放電效率分布圖752、發(fā)電機運行效率分布圖753、引擎運行效率分布圖754等存儲在存儲器750中。
馬達(dá)驅(qū)動效率分布圖751示出了根據(jù)運行狀況效率最高的驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動狀態(tài)的分布。該馬達(dá)驅(qū)動效率分布圖751的信息被輸出給理想車輛狀態(tài)決定裝置710。
電池充放電效率分布圖752示出了根據(jù)運行狀況效率最高的電池400的充放電狀態(tài)的分布。圖5是示出電池充放電效率分布圖752的一個示例的圖。在圖5所示的電池充放電效率分布圖752中，能夠利用當(dāng)前的SOC％、電池充放電電流以及電池溫度來計算出此時電池的充放電效率。并且，該電池充放電效率分布圖752的信息被輸出給理想電源狀態(tài)決定裝置730。
另外，發(fā)電機運行效率分布圖753示出了根據(jù)運行狀況效率最高的發(fā)電機210的運行狀態(tài)的分布。圖6是示出發(fā)電機運行效率分布圖753的一個示例的圖。在圖6所示的發(fā)電機運行效率分布圖753中，可以使用轉(zhuǎn)數(shù)rpm和發(fā)電機的發(fā)電電流來計算出此時的發(fā)電機運行效率。并且，發(fā)電機運行效率分布圖753的信息被輸出給理想電源狀態(tài)決定裝置730。
引擎運行效率分布圖754示出了根據(jù)運行狀況效率最高的引擎220的運行狀態(tài)的分布。圖7是示出引擎運行效率分布圖754的一個示例的圖。在圖7所示的引擎運行效率分布圖754中，可以使用轉(zhuǎn)數(shù)rpm和扭矩Nm來計算出此時的引擎運行效率。并且，該引擎運行效率分布圖754的信息被輸出給理想車輛狀態(tài)決定裝置710。
間隙量-當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)圖780用于控制對驅(qū)動馬達(dá)500中的間隙G進(jìn)行調(diào)整的間隙調(diào)整器550的驅(qū)動，具有對應(yīng)于驅(qū)動馬達(dá)500自身的實際的轉(zhuǎn)數(shù)、即當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)的間隙量。該間隙量-當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)圖780的信息被輸出給間隙量計算部760。
圖4所示的按鈕開關(guān)狀態(tài)檢測裝置618檢測按鈕開關(guān)組620中的各種按鈕開關(guān)的狀態(tài)，并將該狀態(tài)信息輸出給理想車輛狀態(tài)決定裝置710、理想電源狀態(tài)決定裝置730、以及錯誤狀態(tài)決定裝置790。
雖然圖中沒有示出，但是按鈕開關(guān)組620例如包括PEV(Pure ElectricVehicle，純電動車)優(yōu)先按鈕開關(guān)、燃料優(yōu)先按鈕開關(guān)、動力優(yōu)先按鈕開關(guān)、以及主開關(guān)等。PEV優(yōu)先按鈕開關(guān)是用于使將電池作為驅(qū)動源而進(jìn)行行駛的運行模式優(yōu)先的按鈕，燃料優(yōu)先按鈕開關(guān)是用于在行駛中選擇使燃料優(yōu)先的運行模式的按鈕開關(guān)。
另外，動力優(yōu)先按鈕開關(guān)是用于在行駛中選擇輸出扭矩為高扭矩的運行模式的按鈕開關(guān)。與之對應(yīng)，從按鈕開關(guān)狀態(tài)檢測裝置618輸出給理想車輛狀態(tài)決定裝置710、理想電源狀態(tài)決定裝置730、以及錯誤狀態(tài)決定裝置790的狀態(tài)信息例如是PEV優(yōu)先模式狀態(tài)、燃料優(yōu)先模式狀態(tài)、以及動力優(yōu)先模式狀態(tài)等運行模式狀態(tài)信息。另外，通過閉合主開關(guān)來接通車輛中的所有裝置的電源。
理想車輛狀態(tài)決定裝置710根據(jù)從油門狀態(tài)檢測裝置610、制動器狀態(tài)檢測裝置616、馬達(dá)驅(qū)動效率分布圖751、電源狀態(tài)檢測裝置624輸入的各種信息來決定理想的車輛狀態(tài)。所謂理想的車輛狀態(tài)，是指在運行模式中基于與油門開度相對應(yīng)的驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動的運行狀態(tài)。
詳細(xì)地說，將油門開度％、制動器開關(guān)on/off、馬達(dá)效率、運行模式、當(dāng)前SOC(State Of Charge，荷電狀態(tài))狀態(tài)％等各種信息輸入理想車輛狀態(tài)決定裝置710。理想車輛狀態(tài)決定裝置710根據(jù)這些輸入而在輸入的運行模式中確定對應(yīng)于油門開度的理想的驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動狀態(tài)。然后，理想車輛狀態(tài)決定裝置710計算出用于達(dá)到所確定的理想車輛狀態(tài)的目標(biāo)扭矩Nm、目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)rpm，并將其輸出給指示車輛狀態(tài)決定裝置720。
將當(dāng)前SOC狀態(tài)％信息輸出給理想車輛狀態(tài)決定裝置710的電源狀態(tài)檢測裝置624根據(jù)從檢測電池400的狀態(tài)的電池狀態(tài)檢測裝置626輸入的電池充放電量wh、電池溫度deg，生成包括電池充放電量wh、電池溫度deg以及SOC狀態(tài)％信息的SOC狀態(tài)信息(當(dāng)前SOC信息)。
該電源狀態(tài)檢測裝置624根據(jù)從電池狀態(tài)檢測裝置626輸入的信息，將SOC過小、過大、電池過熱等信息作為SOC信息輸出給錯誤決定裝置790。
另外，電池狀態(tài)檢測裝置626檢測出電池的電壓V、電流A、以及溫度deg等，然后生成電池充放電量wh、電池溫度deg并將其輸出給電源狀態(tài)檢測裝置624。
向理想電源狀態(tài)決定裝置730輸入由電池充放電效率分布圖752得到的充放電效率信息、由發(fā)電機運行效率分布圖753和引擎運行效率分布圖754得到的發(fā)電機效率信息、由按鈕開關(guān)狀態(tài)檢測裝置618得到的運行模式信息。另外，從電源狀態(tài)檢測裝置624向理想電源狀態(tài)決定裝置730輸入當(dāng)前SOC狀態(tài)％信息，從錯誤狀態(tài)決定裝置790向理想電源狀態(tài)決定裝置730輸入錯誤狀態(tài)信息，另外，從車輛狀態(tài)檢測裝置628向理想電源狀態(tài)決定裝置730輸入車輛狀態(tài)信息(當(dāng)前行駛負(fù)載N、加速負(fù)載N、坡度負(fù)載N、車速kph、加速度g等信息)。
根據(jù)這些輸入的信息，理想電源狀態(tài)決定裝置730生成對驅(qū)動單元200的各個構(gòu)成要素的限制、目標(biāo)、動作信息，以使車輛處于理想的電源狀態(tài)。然后，理想電源狀態(tài)決定裝置730將生成的各種信息輸出給指示車輛狀態(tài)決定裝置720或指示電源狀態(tài)決定裝置740。詳細(xì)來說，理想電源狀態(tài)決定裝置730用于決定電池400的充電量，其根據(jù)輸入的電池狀態(tài)SOC來計算電池充電量，并將該電池充電量與根據(jù)驅(qū)動馬達(dá)500的輸出而得到的當(dāng)前使用的電能相加來決定目標(biāo)發(fā)電量。理想電源狀態(tài)決定裝置730據(jù)此將限制扭矩Nm和限制轉(zhuǎn)數(shù)rpm輸出給指示車輛狀態(tài)決定裝置720，并將發(fā)電機動作決定信息、目標(biāo)扭矩Nm、目標(biāo)電能Kw、目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)rpm輸出給指示電源狀態(tài)決定裝置740。
指示車輛狀態(tài)決定裝置720根據(jù)輸入的信息，生成并輸出用于控制驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動和與驅(qū)動馬達(dá)500相關(guān)的各個構(gòu)成要素、例如間隙調(diào)整器550的驅(qū)動的指示信息，以達(dá)到所確定的理想車輛狀態(tài)。
具體來說，輸入到指示車輛狀態(tài)決定裝置720中的信息是來自理想車輛狀態(tài)決定裝置710的目標(biāo)扭矩Nm和目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)rpm、以及來自理想電源狀態(tài)決定裝置730的限制扭矩Nm、限制轉(zhuǎn)數(shù)rpm。另外，從車輛狀態(tài)檢測裝置628向指示車輛狀態(tài)決定裝置720輸入車輛狀態(tài)信息(當(dāng)前行駛負(fù)載N、加速負(fù)載N、坡度負(fù)載N、車速kph、加速度g等信息)，從錯誤狀態(tài)決定裝置790向指示車輛狀態(tài)決定裝置720輸入錯誤狀態(tài)信息。
然后，指示車輛狀態(tài)決定裝置720根據(jù)輸入的信息，將對驅(qū)動馬達(dá)500的指示扭矩和指示轉(zhuǎn)數(shù)rpm分別輸出給間隙量計算部760和驅(qū)動馬達(dá)運行裝置630。
間隙量計算部760根據(jù)從指示車輛狀態(tài)決定裝置720輸入的對驅(qū)動馬達(dá)500的指示扭矩和指示轉(zhuǎn)數(shù)、從驅(qū)動馬達(dá)運行裝置630輸入的當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)、表示間隙量-當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系的圖780來計算出對應(yīng)于當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)的驅(qū)動馬達(dá)500中的間隙量G。
間隙量計算部760將與計算出的間隙量G相對應(yīng)的驅(qū)動信號輸出給間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770。間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770根據(jù)輸入的驅(qū)動信號生成驅(qū)動電流，并輸出給間隙調(diào)整器550以驅(qū)動間隙調(diào)整器550。
間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770控制轉(zhuǎn)子530和定子520的相對位置(間隙G)，使得即使在驅(qū)動過程中也能根據(jù)總是在變化的行駛狀態(tài)而產(chǎn)生對于獲取期望的扭矩和轉(zhuǎn)數(shù)來說最合適的吸引力和排斥力。
具體來說，當(dāng)為了啟動而需要大的扭矩時，通過驅(qū)動控制間隙調(diào)整器550來縮小轉(zhuǎn)子530和定子520之間的間隙G。由于間隙G減小，在轉(zhuǎn)子530和定子520之間產(chǎn)生大的吸引力/排斥力。另一方面，當(dāng)為了高速運行而需要高的旋轉(zhuǎn)軸230的旋轉(zhuǎn)速度時，通過驅(qū)動控制間隙調(diào)整器550來增大轉(zhuǎn)子530和定子520之間的間隙G。由于間隙G增大，在轉(zhuǎn)子530和定子520之間產(chǎn)生小的吸引力/排斥力，從而能夠提高與之成反比的旋轉(zhuǎn)速度。
間隙調(diào)整器550根據(jù)從間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770輸出的驅(qū)動電流，通過可動部件使轉(zhuǎn)子向離開、靠近定子的方向移動，以達(dá)到預(yù)定長度的間隙。
驅(qū)動馬達(dá)運行裝置630根據(jù)輸入的信息，向驅(qū)動馬達(dá)500輸出U、V、W相，驅(qū)動控制驅(qū)動馬達(dá)500。輸入到該驅(qū)動馬達(dá)運行裝置630的信息是從指示車輛狀態(tài)決定裝置720輸入的指示扭矩Nm和指示轉(zhuǎn)數(shù)rpm、從驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632輸入的驅(qū)動馬達(dá)500的當(dāng)前扭矩Nm和驅(qū)動馬達(dá)500的當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)rpm。該驅(qū)動馬達(dá)運行裝置630向驅(qū)動馬達(dá)500提供24V以上的、在這里為24V的高電壓電源。
驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632檢測驅(qū)動馬達(dá)500的運行狀態(tài)，根據(jù)從驅(qū)動馬達(dá)500反饋的轉(zhuǎn)數(shù)和U、V、W相信息生成表示實際的驅(qū)動馬達(dá)500的狀態(tài)的馬達(dá)狀態(tài)信息并輸出。
詳細(xì)地說，驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632檢測表示驅(qū)動馬達(dá)500的狀態(tài)的驅(qū)動馬達(dá)500的轉(zhuǎn)數(shù)FB_pps以及輸入給驅(qū)動馬達(dá)的U、V、W相FB_A。驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632根據(jù)這些檢測出的信息，將當(dāng)前驅(qū)動馬達(dá)500的扭矩(當(dāng)前扭矩Nm)和轉(zhuǎn)數(shù)(當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)rpm)輸出給驅(qū)動馬達(dá)運行裝置630。此外，驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632還將當(dāng)前扭矩Nm輸出給車輛狀態(tài)檢測裝置628，將當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)rpm輸出給間隙量計算部760。另外，驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632將所輸入的信息、即被反饋的驅(qū)動馬達(dá)500的轉(zhuǎn)數(shù)和三相輸出信息與預(yù)先設(shè)定的信息進(jìn)行比較，并向錯誤狀態(tài)決定裝置790輸出過電流、過旋轉(zhuǎn)以及過熱等信息。
車輛狀態(tài)檢測裝置628根據(jù)輸入信息檢測實際的車輛狀態(tài)，在這里，所述輸入信息是指從驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632得到的信息、從車輛的前后輪104、102得到的信息、以及車輛重量等信息。詳細(xì)地說，車輛狀態(tài)檢測裝置628根據(jù)從驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632輸入的當(dāng)前扭矩Nm、從后輪旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測裝置634或前輪旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測裝置635輸入的車輪旋轉(zhuǎn)信息以及預(yù)先設(shè)定的車輛重量等信息生成車輛狀態(tài)信息并輸出。另外，作為根據(jù)輸入信息而生成的車輛狀態(tài)信息，車輛狀態(tài)檢測裝置628生成當(dāng)前車輛狀態(tài)為與通常運行狀態(tài)不同的異常狀態(tài)這一信息，并將該信息輸出給錯誤狀態(tài)決定裝置790。
所謂該車輛狀態(tài)為異常狀態(tài)這一信息，例如有表示實際車速超出了作為上限車速的閾值時的超車速或者逆行狀態(tài)的信息等。
后輪旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測裝置634檢測后輪102的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、即車輛后輪102的旋轉(zhuǎn)脈沖方向，并根據(jù)該檢測出的旋轉(zhuǎn)脈沖方向的信息生成車速kpm、車輛加速度g，然后將其輸出給車輛狀態(tài)檢測裝置628。
前輪旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測裝置635檢測前輪104的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、即車輛前輪104的旋轉(zhuǎn)脈沖方向，并根據(jù)該檢測出的旋轉(zhuǎn)脈沖方向的信息生成車速kpm、車輛加速度g，然后將其輸出給車輛狀態(tài)檢測裝置628。
指示電源狀態(tài)決定裝置740根據(jù)從理想電源狀態(tài)決定裝置730輸入的發(fā)電機動作決定信息和用于達(dá)到理想電源狀態(tài)的目標(biāo)值，進(jìn)行用于控制電源系統(tǒng)的各個構(gòu)成要素的指示決定，以達(dá)到由理想電源狀態(tài)決定裝置730決定的理想電源狀態(tài)。然后，指示電源狀態(tài)決定裝置740將決定的指示內(nèi)容適當(dāng)?shù)剌敵鼋o電源系統(tǒng)的各個構(gòu)成要素、在這里是指與發(fā)電機210和引擎220的驅(qū)動有關(guān)的各個構(gòu)成要素。
具體來說，指示電源狀態(tài)決定裝置740根據(jù)輸入信息，將用于以規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)驅(qū)動發(fā)電機210的指示發(fā)電機轉(zhuǎn)數(shù)rpm輸出給控制發(fā)電機210的驅(qū)動的發(fā)電機運行裝置636。另外，指示電源狀態(tài)決定裝置740根據(jù)輸入信息，將空氣量(節(jié)流閥開度)和燃料流量信息輸出給控制引擎220的驅(qū)動的空氣/燃料混合供給裝置638，將點火on/off信息輸出給引擎點火裝置640。
發(fā)電機運行裝置636根據(jù)從指示電源狀態(tài)決定裝置740輸入的指示發(fā)電機轉(zhuǎn)數(shù)rpm以及從發(fā)電機狀態(tài)檢測裝置642輸入的實際的發(fā)電機210的運行狀態(tài)信息(當(dāng)前發(fā)電電能kw和當(dāng)前發(fā)電轉(zhuǎn)數(shù)rpm)，對發(fā)電機210進(jìn)行U、V、W相輸出A。由此來控制發(fā)電機210的運行。
發(fā)電機狀態(tài)檢測裝置642通過檢測來自發(fā)電機210的反饋信息(發(fā)電機210的轉(zhuǎn)數(shù)FB_pps以及U、V、W相FB_A)來檢測發(fā)電機210的實際的運行狀態(tài)。然后，發(fā)電機狀態(tài)檢測裝置642根據(jù)輸入的實際的發(fā)電機210的運行狀態(tài)信息，向發(fā)電機運行裝置636輸出當(dāng)前發(fā)電電能kw和當(dāng)前發(fā)電轉(zhuǎn)數(shù)rpm，進(jìn)行反饋控制。另外，發(fā)電機狀態(tài)檢測裝置642根據(jù)輸入信息判斷發(fā)電機210的運行狀態(tài)的異常狀態(tài)，并將異常狀信息(表示過電流、過旋轉(zhuǎn)、過熱等的狀態(tài)信息)輸出給錯誤狀態(tài)決定裝置790。
空氣/燃料混合供給裝置638將混合氣體送到引擎220的汽缸內(nèi)，在所述混合氣體中，以基于從指示電源狀態(tài)決定裝置740輸入的空氣量(節(jié)流閥開度)信息和燃料流量信息的比例來混合空氣和燃料。
引擎點火裝置640根據(jù)從指示電源狀態(tài)決定裝置740輸入的點火on/off信息，將點火脈沖輸出給引擎220，對引擎220進(jìn)行點火。
引擎220根據(jù)該輸入的混合氣體和點火on/off信息進(jìn)行驅(qū)動，并通過引擎狀態(tài)檢測裝置644來檢測引擎轉(zhuǎn)數(shù)rpm、引擎水溫deg。
引擎狀態(tài)檢測裝置644根據(jù)檢測出的引擎轉(zhuǎn)數(shù)rpm、引擎水溫deg來檢測引擎的驅(qū)動狀態(tài)。當(dāng)引擎狀態(tài)檢測裝置644檢測到啟動失敗、過旋轉(zhuǎn)、過熱等引擎異常驅(qū)動狀態(tài)時，將該信息輸出給錯誤狀態(tài)決定裝置790。
當(dāng)在車輛的運行控制中出現(xiàn)異常狀態(tài)時，錯誤狀態(tài)決定裝置790根據(jù)從構(gòu)成驅(qū)動單元200的各個構(gòu)成要素輸入的異常狀態(tài)信息，將該異常狀態(tài)信息所表示的異常狀態(tài)作為錯誤狀態(tài)顯示信息輸出給顯示裝置。另外，錯誤狀態(tài)決定裝置790為了決定與輸入的異常狀態(tài)信息所表示的異常狀態(tài)相對應(yīng)的控制，將錯誤狀態(tài)信息輸出給指示車輛狀態(tài)決定裝置720和理想電源狀態(tài)決定裝置730。
此時，錯誤狀態(tài)決定裝置790單個判斷輸入的異常狀態(tài)信息所表示的異常狀態(tài)是否存在于包括驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動控制系統(tǒng)、包括發(fā)電機210的發(fā)電機210驅(qū)動控制系統(tǒng)、以及包括引擎220的引擎驅(qū)動控制系統(tǒng)中。
然后，根據(jù)該判斷，錯誤狀態(tài)決定裝置790分別對驅(qū)動馬達(dá)500、發(fā)電機210、引擎220進(jìn)行運行繼續(xù)、限制運行、停止、再起動不能停止等判斷，并將表示該判斷內(nèi)容的信息作為錯誤狀態(tài)信息輸出給指示車輛狀態(tài)決定裝置720和理想電源狀態(tài)決定裝置730。
作為輸入該錯誤狀態(tài)決定裝置790的異常狀態(tài)信息，例如有驅(qū)動馬達(dá)500或發(fā)電機210中的過電流、過旋轉(zhuǎn)以及過熱等信息；實際的車輛狀態(tài)(超車速、逆行)；引擎220中的啟動失敗、過旋轉(zhuǎn)以及過熱等信息；電池400中的SOC過小、SOC過大、電池過熱等信息等。
顯示裝置646根據(jù)輸入的信息在顯示面板648上進(jìn)行顯示。具體來說，除了錯誤狀態(tài)顯示信息，由燃料消耗計算部650根據(jù)燃料流量而計算的燃料消耗信息、來自車輛狀態(tài)檢測裝置628的車速信息也被輸入顯示裝置646。
根據(jù)這些輸入信息，顯示裝置646將車速kph、燃料kpl、異常的各種信息輸出給顯示面板648以進(jìn)行顯示。
這樣構(gòu)成的控制部700根據(jù)分別輸入的信息，在能效最好的狀態(tài)下運行混合動力車輛100，控制其行駛狀態(tài)。
具體來說，在控制部700中，通過理想車輛狀態(tài)決定裝置710和指示車輛狀態(tài)決定裝置720來控制包括驅(qū)動馬達(dá)500的車輛驅(qū)動(車輛狀態(tài))系統(tǒng)，通過理想電源狀態(tài)決定裝置730和指示電源狀態(tài)決定裝置740來控制引擎220、發(fā)電機210、以及包括電池400的電源系統(tǒng)。
特別是當(dāng)控制車輛驅(qū)動系統(tǒng)時，將油門開度％、制動器開關(guān)on/off、馬達(dá)效率、運行模式、當(dāng)前SOC狀態(tài)％等信息輸入理想車輛狀態(tài)決定裝置710，據(jù)此，從理想車輛狀態(tài)決定裝置710向指示車輛狀態(tài)決定裝置720輸入對驅(qū)動馬達(dá)500的目標(biāo)扭矩Nm、目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)rpm。
圖8是示出由本發(fā)明一個實施方式的車輪驅(qū)動裝置的控制部700控制的引擎和馬達(dá)的設(shè)定輸出比的圖。在圖8中，曲線L10是表示馬達(dá)/引擎輸出比的曲線，曲線L11是驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動輸出(Kw)的驅(qū)動曲線，曲線L12是以往的引擎驅(qū)動的兩輪車(例如引擎的最高輸出(Kw/rpm)為3.8(5.2PS)/8000、最大力矩(N·m/rpm)為4.6(0.47kgf·m)/6500)的實際輸出(Kw)的驅(qū)動曲線。
如圖8所示，在具有本實施方式的車輪驅(qū)動裝置的混合動力車輛100中，通過各個決定裝置710～740來進(jìn)行控制，使得驅(qū)動馬達(dá)和引擎的輸出比在低中速域中較大、并隨著速度增加而降低。其原因在于，在怠速運轉(zhuǎn)時等以低速旋轉(zhuǎn)而開始行駛時，在引擎驅(qū)動的情況下，能效低，因此希望盡可能地提高引擎的轉(zhuǎn)速來輸出。
在混合動力車輛100中，通過各個決定裝置710～740，使驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動輸出在車速為20km時基本達(dá)到最大驅(qū)動輸出。如曲線L11所示，通過各個決定裝置710～740，在驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動輸出達(dá)到最大輸出之前，驅(qū)動馬達(dá)500的輸出與引擎220的輸出之比達(dá)到最大(這里大約為1.62倍)。并且，驅(qū)動馬達(dá)500的輸出與該引擎220的輸出之比被控制為隨著車速上升而逐漸減小。
由此，在混合動力車輛100中，通過各個決定裝置710～740進(jìn)行控制，使得驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動輸出在車速約為19km時達(dá)到最大，并在油門全開、持續(xù)加速的情況下維持該最大的輸出。另外，在混合動力車輛100中，各個決定裝置710～740進(jìn)行控制，使得驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動輸出在達(dá)到最大輸出之前呈單調(diào)增加函數(shù)。
這樣，在混合動力車輛100中，如圖8的L10所示，控制部700對引擎和馬達(dá)的輸出進(jìn)行設(shè)定并控制其驅(qū)動，使得沒有人為的不合理的輸出曲線，從而在從發(fā)動到經(jīng)濟行駛這一期間內(nèi)能夠順利地進(jìn)行輸出。因此，和曲線L12所示的以往類型的引擎汽車不同，在車速為10～20km/h的低速域期間，不會由于排氣、油耗以及噪音而降低驅(qū)動輸出(圖的d部分)。
因此，當(dāng)駕駛者從停止?fàn)顟B(tài)打開油門并開始行駛時，混合動力車輛100能夠以驅(qū)動馬達(dá)行駛所特有的順暢而穩(wěn)定地啟動，并且能夠在保持安靜的狀態(tài)下實現(xiàn)順暢的驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)并直至最高速。
另外，指示車輛狀態(tài)決定裝置720根據(jù)從理想車輛狀態(tài)決定裝置710輸入的信息和從理想電源狀態(tài)決定裝置730、錯誤狀態(tài)決定裝置790以及車輛狀態(tài)檢測裝置628輸入的信息來控制車輛驅(qū)動系統(tǒng)、即間隙調(diào)整器550和驅(qū)動馬達(dá)500。
在這里，對在車輪驅(qū)動裝置中使用間隙調(diào)整器550而進(jìn)行的驅(qū)動馬達(dá)500的間隙可變處理進(jìn)行說明。
圖9是說明驅(qū)動馬達(dá)中的轉(zhuǎn)子和定子的間隙可變處理的流程圖。
在步驟S51中，在理想車輛狀態(tài)決定裝置710中判斷混合動力車輛的主開關(guān)(省略圖示)是否閉合，若主開關(guān)閉合，則轉(zhuǎn)到步驟S52，若斷開，則重復(fù)步驟S51的處理。
在步驟S52中，理想車輛狀態(tài)決定裝置710通過指示車輛狀態(tài)決定裝置720向間隙調(diào)整器550輸出以最大速度達(dá)到最大間隙的指令，在這里，即以最大速度達(dá)到最大沖程(stroke)的指令。
在步驟S52中，指示車輛狀態(tài)決定裝置720根據(jù)從理想車輛狀態(tài)決定裝置710輸入的信息，向間隙量計算部760輸出指示扭矩和指示轉(zhuǎn)數(shù)，該指示扭矩和指示轉(zhuǎn)數(shù)用于使轉(zhuǎn)子以最大速度移動到間隙為最大間隔寬度的位置。在本實施方式的間隙調(diào)整器的結(jié)構(gòu)中，指示車輛狀態(tài)決定裝置720按照使間隙調(diào)整器的沖程長度以最大速度變成最長的方式對間隙量計算部760進(jìn)行指示。接受該指示的間隙量計算部760將對應(yīng)于指示的驅(qū)動信號輸出給間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770。
間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770接受該驅(qū)動信號，并將與所輸入的驅(qū)動信號相對應(yīng)的驅(qū)動電流輸出給間隙調(diào)整器550以驅(qū)動間隙調(diào)整器550，使得以間隙調(diào)整器驅(qū)動性能所能達(dá)到的最短時間使間隙變?yōu)樽畲箝g隔寬度(圖2的間隙G2)。
在步驟S52之后，轉(zhuǎn)到步驟S53，理想車輛狀態(tài)決定裝置710根據(jù)預(yù)先設(shè)定的間隙調(diào)整器的最大沖程和最大速度來判斷是否經(jīng)過了達(dá)到全沖程的時間。
在步驟S53中，若經(jīng)過了達(dá)到全沖程的時間，則轉(zhuǎn)到步驟S54，若沒有經(jīng)過所述時間，則在經(jīng)過所述時間之前重復(fù)步驟S53的處理。
在步驟S54中，將當(dāng)前的間隙調(diào)整器550的位置、詳細(xì)地說是將轉(zhuǎn)子530相對于定子520的相對位置重置為間隙調(diào)整器550的全沖程位置，然后轉(zhuǎn)到步驟S55。詳細(xì)地說，在步驟S54中，理想車輛狀態(tài)決定裝置710通過指示車輛狀態(tài)決定裝置720，將當(dāng)前的間隙調(diào)整器550的位置設(shè)定為間隙調(diào)整器550的全沖程狀態(tài)時的位置、即間隙最大位置(圖2所示的G2)。
在步驟S55中，通過油門狀態(tài)檢測裝置610來檢測油門開度量(油門開度％)，然后移到步驟S56。
在步驟S56中，理想車輛狀態(tài)決定裝置710根據(jù)從油門狀態(tài)檢測裝置610輸入的油門開度量和其它輸入的信息，將對驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動指令(目標(biāo)扭矩Nm、目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)rpm)輸出給指示車輛狀態(tài)決定裝置720，然后轉(zhuǎn)到步驟S57。
在步驟S57中，由驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632檢測驅(qū)動馬達(dá)500的轉(zhuǎn)數(shù)，然后轉(zhuǎn)到步驟S58。并且，在步驟S57中，將由驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632檢測的驅(qū)動馬達(dá)500的轉(zhuǎn)數(shù)作為當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)而輸出給驅(qū)動馬達(dá)運行裝置630和間隙量計算部760。
在步驟S58中，間隙量計算部760根據(jù)輸入的當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)、指示轉(zhuǎn)數(shù)以及存儲在存儲器750中的間隙量-當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)圖780來計算出目標(biāo)間隙量，然后轉(zhuǎn)到步驟S59。
在步驟S59中，間隙量計算部760計算目標(biāo)間隙量-當(dāng)前間隙量，并判斷正負(fù)。若目標(biāo)間隙量-當(dāng)前間隙量的計算結(jié)果為正、即當(dāng)前間隙量不足，則轉(zhuǎn)到步驟S60，若目標(biāo)間隙量-當(dāng)前間隙量的計算結(jié)果為負(fù)、即當(dāng)前間隙量過多，則轉(zhuǎn)到步驟S61。
在步驟S60中，為了補償通過計算而得到的不足部分，間隙量計算部760輸出對應(yīng)于不足部分的間隙量增加的驅(qū)動信號，然后轉(zhuǎn)到步驟S62。
在步驟S61中，為了減去通過計算而得到的過多部分，間隙量計算部760輸出對應(yīng)于過多部分的間隙量減少的驅(qū)動信號。
在步驟S62中，間隙量計算部760根據(jù)輸入的信息，再次計算當(dāng)前間隙量，然后轉(zhuǎn)到步驟S63。詳細(xì)來說，在步驟S62中，通過指示車輛狀態(tài)決定裝置720，將給間隙調(diào)整器550的指示扭矩和指示轉(zhuǎn)數(shù)輸入間隙量計算部760，所述指示扭矩和指示轉(zhuǎn)數(shù)基于與從理想車輛狀態(tài)決定裝置710輸入的油門開度相對應(yīng)的驅(qū)動馬達(dá)500的目標(biāo)扭矩和目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)。間隙量計算部760根據(jù)這些從指示車輛狀態(tài)決定裝置720輸入的信息、來自存儲器750的間隙量-當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)圖780、來自驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632的當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)rpm來計算對應(yīng)于當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)的間隙量。
在步驟S63中，在理想車輛狀態(tài)決定裝置710中，通過檢測從主開關(guān)輸入的on/off信息來判斷系統(tǒng)是否結(jié)束，若為off，則判斷系統(tǒng)為系統(tǒng)結(jié)束，若為on、即沒有結(jié)束，則轉(zhuǎn)到步驟S64。
在步驟S64中，判斷驅(qū)動馬達(dá)500的當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)是零還是零以外的數(shù)值，若是零，則轉(zhuǎn)到步驟S65，若是零以外的數(shù)值，則轉(zhuǎn)到步驟S55，再次進(jìn)行油門開度量的檢測。詳細(xì)來說，在步驟S64中，驅(qū)動馬達(dá)運行裝置630比較從驅(qū)動馬達(dá)狀態(tài)檢測裝置632輸入的驅(qū)動馬達(dá)500的當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)和預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)0的值。
在步驟S65中，判斷對驅(qū)動馬達(dá)500的指示扭矩是零還是零以外的數(shù)值，若是零，則轉(zhuǎn)到步驟S66，若是零以外的數(shù)值，則轉(zhuǎn)到步驟S55，再次進(jìn)行油門開度量的檢測。詳細(xì)來說，在步驟S65中，驅(qū)動馬達(dá)運行裝置630比較從指示車輛狀態(tài)決定裝置720輸入的對驅(qū)動馬達(dá)500的指示扭矩和預(yù)先設(shè)定的扭矩0的值。
在步驟S66中，判斷驅(qū)動馬達(dá)500的指示轉(zhuǎn)數(shù)是零還是零以外的數(shù)值，若是零，則轉(zhuǎn)到步驟S52，若是零以外的數(shù)值，則轉(zhuǎn)到步驟S55，再次進(jìn)行油門開度量的檢測。詳細(xì)來說，在步驟S66中，驅(qū)動馬達(dá)運行裝置630比較從指示車輛狀態(tài)決定裝置720輸入的對驅(qū)動馬達(dá)500的指示轉(zhuǎn)數(shù)和預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)0的值。
在這些步驟S64～步驟S66中，通過判斷驅(qū)動馬達(dá)500的當(dāng)前轉(zhuǎn)數(shù)、對驅(qū)動馬達(dá)500的指示扭矩以及指示轉(zhuǎn)數(shù)為零來判斷電動車輛本身處于停止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)經(jīng)過以上步驟S64～步驟S66的處理而判斷電動車輛本身處于停止?fàn)顟B(tài)時，在步驟S52中，將以最大速度達(dá)到最大間隙的指令輸出給間隙調(diào)整器550。由此，當(dāng)電動車輛處于停止?fàn)顟B(tài)時，間隙調(diào)整器550將其沖程延伸至最大，并將最大伸長狀態(tài)(全沖程狀態(tài))重置為最大間隙位置。
因此，在間隙調(diào)整器550中，當(dāng)在行駛過程中、在基于從間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770輸入的驅(qū)動電流的間隙量和因間隙調(diào)整器550的驅(qū)動而實際產(chǎn)生的間隙量之間產(chǎn)生誤差(間隙誤差)時，在車輛停止時即可消除該誤差。因此，與引擎驅(qū)動式車輛相比，車輛100不僅在環(huán)境保護方面優(yōu)越，其間隙誤差也不容易蓄積。因此在車輛100中，通過駕駛者的實際操作、具體來說即油門操作，不易產(chǎn)生因間隙誤差而導(dǎo)致的實際的驅(qū)動馬達(dá)500的驅(qū)動時滯。
特別地，在車輛100中，驅(qū)動馬達(dá)500由超過24V的電源驅(qū)動，在加速過程中，進(jìn)行控制以使驅(qū)動馬達(dá)500的后輪輸出不下降。因此，在行駛過程中，驅(qū)動馬達(dá)500在超過24V的電源電壓的高電壓下進(jìn)行驅(qū)動，在該驅(qū)動過程中，即使在隨著反復(fù)加速而產(chǎn)生間隙變化的情況下，也不易產(chǎn)生間隙誤差，從而能夠進(jìn)一步確保運行的安全性。
作為間隙誤差的原因，例如有當(dāng)將步進(jìn)式馬達(dá)用作間隙調(diào)整器550時即使從間隙調(diào)整器驅(qū)動電路770輸出一次驅(qū)動電流(脈沖)也不驅(qū)動等、在速度急劇變化或者過負(fù)載時產(chǎn)生的失步。具體來說，在當(dāng)車輛加速或者高速行駛時大的慣性力作用于間隙調(diào)整器550的間隙可變動作的情況下，或者在間隙可變動作系統(tǒng)(例如步進(jìn)式馬達(dá)等的驅(qū)動部分)中夾著什么東西時，會產(chǎn)生失步。另外，當(dāng)對間隙調(diào)整器550的驅(qū)動電流為過電流時也會產(chǎn)生失步。
另外，在本實施方式中，在驅(qū)動馬達(dá)500中，在間隙為最大間隔一側(cè)進(jìn)行間隙的重置、即初始化。即，可以防止以下情況發(fā)生由于在驅(qū)動馬達(dá)500的輸出扭矩比較小的狀態(tài)下驅(qū)動間隙調(diào)整器550，所以轉(zhuǎn)子530和定子530彼此吸引而靠緊，因此間隙誤差的初始化變得困難。
本發(fā)明的第一方式的車輪驅(qū)動裝置包括車輪；引擎；通過所述引擎的動力進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機；以所述發(fā)電機的發(fā)電電能進(jìn)行充電的電池；驅(qū)動馬達(dá)，具有轉(zhuǎn)子和與所述轉(zhuǎn)子相對配置的定子，并通過來自所述發(fā)電機和電池中的至少一者的電能而產(chǎn)生動力，從而驅(qū)動所述車輪；馬達(dá)調(diào)整器，通過使所述轉(zhuǎn)子和所述定子的相對位置可以改變來調(diào)整所述轉(zhuǎn)子和所述定子之間的間隙量，從而改變所述驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動輸出；向所述驅(qū)動馬達(dá)輸出驅(qū)動指示信息的控制部；輸出所述驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)的馬達(dá)狀態(tài)檢測部；間隙量計算部，根據(jù)所述驅(qū)動指示信息和所述驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)來計算由所述馬達(dá)調(diào)整器調(diào)整的間隙量；調(diào)整器驅(qū)動部，對應(yīng)于所計算的間隙量來驅(qū)動所述馬達(dá)調(diào)整器。其中，當(dāng)所述驅(qū)動指示信息為停止信息、并且所述驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)為停止?fàn)顟B(tài)時，所述間隙量計算部計算出預(yù)定間隙量，將其輸出給所述調(diào)整器驅(qū)動部，并將對應(yīng)于所述預(yù)定間隙量而改變了的所述轉(zhuǎn)子和所述定子的相對位置設(shè)定為初始值。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生使車輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輸出的驅(qū)動馬達(dá)通過來自利用引擎驅(qū)動進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機和電池中的至少一者的電能來進(jìn)行驅(qū)動，并且，在驅(qū)動馬達(dá)中，當(dāng)驅(qū)動指示信息為停止信息、且驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)為停止?fàn)顟B(tài)時，將對應(yīng)于計算出的預(yù)定間隙量而改變了的轉(zhuǎn)子和定子的相對位置設(shè)定為初始值、即被初始化的位置。
因此，作為驅(qū)動馬達(dá)的動力供給源，可以使用利用引擎驅(qū)動進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機的發(fā)電電能和來自于以該發(fā)電電能進(jìn)行充電的電池的供給電能。即，能夠在不加大電池的情況下確保行駛所需的消耗電能，并能夠?qū)⒖梢暂敵龈吲ぞ氐鸟R達(dá)用作驅(qū)動馬達(dá)。另外，當(dāng)驅(qū)動馬達(dá)處于停止?fàn)顟B(tài)時，轉(zhuǎn)子和定子的間隙量被初始化，從而消除了間隙量的誤差。即，在驅(qū)動馬達(dá)中，即使在驅(qū)動過程中反復(fù)改變間隙量，由于在每一次停止時對間隙量進(jìn)行初始化，因此不易蓄積間隙量的誤差。
因此，能夠在不加大電池容量的情況下安裝到驅(qū)動系統(tǒng)的安裝空間有限的車輛上，實現(xiàn)扭矩輸出和行駛距離方面的高性能化，并且不易蓄積馬達(dá)的間隙量的誤差。
本發(fā)明第二方式的車輪驅(qū)動裝置采用下述結(jié)構(gòu)在上述結(jié)構(gòu)中，所述預(yù)定的間隙量為間隙的最大量，所述調(diào)整器驅(qū)動部通過所述馬達(dá)調(diào)整器將所述轉(zhuǎn)子和所述定子的相對位置移動至最大間隔位置，并將所述最大間隔位置設(shè)定為所述間隙的最大量的位置。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動馬達(dá)中，由于在轉(zhuǎn)子和定子的相對位置為最大間隔位置、即間隙為最大量的位置處進(jìn)行間隙量的初始化，因此，從作為可變間隙馬達(dá)的驅(qū)動馬達(dá)的性質(zhì)方面來看，變成在輸出扭矩小的狀態(tài)下進(jìn)行間隙的初始化。即，由于不在輸出扭矩大的最小間隙一側(cè)進(jìn)行間隙初始化，因此，能夠防止轉(zhuǎn)子和定子彼此吸引而靠近、從而使初始化變得困難。
本發(fā)明第三方式的混合動力車輛采用具有上述結(jié)構(gòu)的車輪驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生使車輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輸出的驅(qū)動馬達(dá)通過來自利用引擎驅(qū)動進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機和電池中的至少一者的電能來進(jìn)行驅(qū)動，并且，在驅(qū)動馬達(dá)中，當(dāng)驅(qū)動指令信息為停止信息、且驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)為停止?fàn)顟B(tài)時，將對應(yīng)于計算出的預(yù)定間隙量而改變了的轉(zhuǎn)子和定子的相對位置設(shè)定為初始值。因此，在混合動力車輛中，作為使車輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達(dá)的動力供給源，可以使用利用引擎驅(qū)動進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機的發(fā)電電能和來自以該發(fā)電電能進(jìn)行充電的電池的供給電能。即，能夠在不加大電池的情況下確保行駛所需的消耗電能，并能夠?qū)⒖梢暂敵龈吲ぞ氐鸟R達(dá)用作驅(qū)動馬達(dá)。另外，當(dāng)驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)為停止?fàn)顟B(tài)時，轉(zhuǎn)子和定子的間隙量被初始化，從而在行使中的車輛每次停車時消除間隙量的誤差。即，在驅(qū)動馬達(dá)中，即使在驅(qū)動過程中反復(fù)改變間隙量，由于在每次車輛停止時對間隙量進(jìn)行初始化，因此不易蓄積間隙量的誤差，從而能夠確保運行的安全性。
工業(yè)實用性本發(fā)明的車輪驅(qū)動裝置具有以下效果在驅(qū)動系統(tǒng)的安裝空間有限的車輛中，能夠?qū)崿F(xiàn)扭矩輸出和行駛距離方面的高性能化，并且不易蓄積馬達(dá)間隙量的誤差。因此，本發(fā)明可用于由馬達(dá)驅(qū)動的混合動力車輛。
權(quán)利要求
1.一種車輪驅(qū)動裝置，包括車輪；引擎；通過所述引擎的動力進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機；以所述發(fā)電機的發(fā)電電能進(jìn)行充電的電池；驅(qū)動馬達(dá)，具有轉(zhuǎn)子和與所述轉(zhuǎn)子相對配置的定子，并通過來自所述發(fā)電機和電池中的至少一者的電能而產(chǎn)生動力，從而驅(qū)動所述車輪；馬達(dá)調(diào)整器，通過使所述轉(zhuǎn)子和所述定子的相對位置可以改變來調(diào)整所述轉(zhuǎn)子和所述定子之間的間隙量，從而改變所述驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動輸出；向所述驅(qū)動馬達(dá)輸出驅(qū)動指示信息的控制部；輸出所述驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)的馬達(dá)狀態(tài)檢測部；間隙量計算部，根據(jù)所述驅(qū)動指示信息和所述驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)來計算由所述馬達(dá)調(diào)整器調(diào)整的間隙量；調(diào)整器驅(qū)動部，對應(yīng)于所計算的間隙量來驅(qū)動所述馬達(dá)調(diào)整器；所述車輪驅(qū)動裝置的特征在于，當(dāng)所述驅(qū)動指示信息為停止信息、并且所述驅(qū)動馬達(dá)的實際的運行狀態(tài)為停止?fàn)顟B(tài)時，所述間隙量計算部計算出預(yù)定間隙量，將其輸出給所述調(diào)整器驅(qū)動部，并將對應(yīng)于所述預(yù)定間隙量而改變了的所述轉(zhuǎn)子和所述定子的相對位置設(shè)定為初始值。
2.如權(quán)利要求1所述的車輪驅(qū)動裝置，其特征在于，所述預(yù)定間隙量為間隙的最大量，所述調(diào)整器驅(qū)動部通過所述調(diào)整器將所述轉(zhuǎn)子和所述定子的相對位置移動至最大間隔位置，并將該最大間隔位置設(shè)定為所述間隙的最大量的位置。
3.一種混合動力車輛，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的車輪驅(qū)動裝置。
全文摘要
本發(fā)明的車輪驅(qū)動裝置能夠在不增大電池容量的情況下安裝在驅(qū)動系統(tǒng)的安裝空間有限的車輛上，實現(xiàn)扭矩輸出和行駛距離方面的高性能化，并使馬達(dá)的間隙量的誤差不容易累積。由通過引擎(220)的動力進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(210)和電池(400)供電的驅(qū)動馬達(dá)(500)進(jìn)行驅(qū)動，使后輪(102)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動馬達(dá)(500)通過間隙調(diào)整器(550)來調(diào)整轉(zhuǎn)子和定子的間隙量，并由此改變驅(qū)動輸出。當(dāng)驅(qū)動指示信息為停止信息、并且驅(qū)動馬達(dá)(500)的實際的運行狀態(tài)為停止?fàn)顟B(tài)時，間隙量計算部(760)計算出預(yù)定間隙量，將其輸出給間隙調(diào)整器驅(qū)動電路(770)，并將對應(yīng)于該預(yù)定間隙量而改變了的轉(zhuǎn)子和定子的相對位置設(shè)定為初始值。
文檔編號B60L15/20GK1945934SQ20061014001
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者池田毅, 齊藤干夫, 福原幸英 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社