專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置和具備該車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)車(chē)輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置和電動(dòng)車(chē)輛，更^^地說(shuō)，涉及一種由電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置和電動(dòng)車(chē)輛。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，電動(dòng)小型摩托車(chē)等電動(dòng)車(chē)輛才財(cái)居加速H^(乍量控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)
并驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。對(duì)電動(dòng)^^f^走轉(zhuǎn)控制時(shí)，通過(guò)^^從高轉(zhuǎn)矩^#^至4緣矩高轉(zhuǎn) 速的廣泛的運(yùn)行區(qū)域，能夠高^(guò)M區(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
作為實(shí)現(xiàn)A匕種功能的電動(dòng)機(jī)，已知例如日本特開(kāi)2005 - 1681卯號(hào)公報(bào)提出
的可變氣隙式4a茲體電動(dòng)機(jī)。該可變氣隙式7Jc^體電動(dòng)機(jī)包括酉e4^有7la茲體的圓 盤(pán)形的轉(zhuǎn)子、與4H"相對(duì)配置并具有電樞繞組的定子、和使定子在電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi) 滑動(dòng)的液壓機(jī)構(gòu)。而且，通過(guò)控制液壓才;i^j來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙長(zhǎng)度。
在曰^#開(kāi)2005-168190號(hào)公報(bào)中提出這樣一種構(gòu)成方案，將電動(dòng)才;^il 與目標(biāo)間隙長(zhǎng)度的關(guān)系預(yù)先^^在參照映射(map)等中，在電動(dòng)才;i4區(qū)動(dòng)時(shí)，以
還提出這樣一種構(gòu)成方案，對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)的軸轉(zhuǎn)矩推定值預(yù)先在參照f(shuō)tMt等中設(shè) 定電動(dòng)才;i4M與目標(biāo)間隙^JL的關(guān)系，在電動(dòng)才A4區(qū)動(dòng)時(shí)，才財(cái)居軸轉(zhuǎn)矩推定值和電 動(dòng)枳M求得目標(biāo)間隙長(zhǎng)度，以能夠獲得該目標(biāo)間隙長(zhǎng)度的方式使M機(jī)構(gòu)工作。
電動(dòng)機(jī)的輸出特性隨著電動(dòng)機(jī)的個(gè)體差異(例如，氣隙的機(jī)M寸公差、永
石茲體的》茲通密JL^^差)、電動(dòng)積4t^環(huán)境(例如》茲體溫度、電源電壓)而改變。 因而，若^象日^#開(kāi)2005-1681卯號(hào)公才W斤提出的電動(dòng)枳郡樣根據(jù)電動(dòng)積^^ i議目標(biāo)間隙長(zhǎng)度，則在實(shí)際的電動(dòng)才賄出棒性與原本的棒性(設(shè)計(jì)上的特性)不相符時(shí)，不能獲#^適的間隙長(zhǎng)度。
下文將介紹電動(dòng)機(jī)的輸出棒性(絲和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系)。
如圖26所示，電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩具有,轉(zhuǎn)速(每單位時(shí)間的旋轉(zhuǎn)量)增 大而線(xiàn)性減少的特性。另外，為了保護(hù)變換器(inverter)等電動(dòng)才M區(qū)動(dòng)電路， 流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流3皮i5Jt 了上限電流值。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩;Ut與通電電流成比 例，所以其最大值受上限電流值限制。例如，如果變換器的電路元件(FET)的 上限電流值為100A，則電流以該上限電流值流動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩為最大轉(zhuǎn)矩。因而， 實(shí)際上能夠驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)才幾的范圍為圖27陰影線(xiàn)所示的范圍。
在改變電動(dòng)機(jī)的間隙M時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出特性(絲-轉(zhuǎn)矩特性)變化。 圖28是分3個(gè)階段切換間隙長(zhǎng)度時(shí)的示例。在圖28中，實(shí)線(xiàn)表示間隙長(zhǎng)>^逸(間 隙長(zhǎng)度G1)時(shí)的特性l，虛錄示間隙長(zhǎng)度長(zhǎng)(間隙長(zhǎng)度G3)時(shí)的棒性3，單 點(diǎn)劃線(xiàn)表示間隙長(zhǎng)度中等(間隙長(zhǎng)度G2: Gl < G2 < G3)時(shí)的特性2。在棒性1 的情況下，雖然能夠獲得高轉(zhuǎn)矩，但是不能高速旋轉(zhuǎn)。在棒性3的情況下，雖然 能夠高速旋轉(zhuǎn)，但是不育fe^得高轉(zhuǎn)矩。棒性2的情況為兩者的中間棒性。因而， 通過(guò)使間隙長(zhǎng)度變化，能夠以圖29中實(shí)線(xiàn)所示的特性驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)。例:W(口 果使間隙長(zhǎng)度象Gl—G2—G3那樣切換，則能夠以特性1—特性2—特性3那樣 的方式改變輸出特性。通過(guò)將這種間隙長(zhǎng)度可變的電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)輛的車(chē)輪 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，能夠獲得可#高轉(zhuǎn)矩^#^^#矩高始復(fù)的范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)的車(chē) 輛特性。
為了高^(guò)y區(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，希望使間隙長(zhǎng)度的切換時(shí)間為能夠最大限度:Kk^揮 電動(dòng)機(jī)所具有的能力的點(diǎn)，即在輸出棒性線(xiàn)上切換。下文#^吏用圖30說(shuō)明切換 間隙長(zhǎng)度的時(shí)間。該示例是使間隙長(zhǎng)度分3個(gè)階段(G1、 G2、 G3: G1<G2< G3)變化的示例。在電動(dòng)枳起動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)矩比轉(zhuǎn)速優(yōu)先，因此，詔^^短的間 隙A變G1。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)(轉(zhuǎn)矩、M)在電流限制線(xiàn)L1上沿箭頭所示 的方向推移。該電流限制線(xiàn)Ll表示在將間隙長(zhǎng)度"^X為Gl的情況下流過(guò)上限 電流值時(shí)所^Jl得的轉(zhuǎn)矩。另外，電流限制線(xiàn)L2表示在將間隙長(zhǎng)度"it^為G2 的情況下流過(guò)上限電流值時(shí)所^^得的轉(zhuǎn)矩。電流限制線(xiàn)L3表示在將間隙長(zhǎng)度 i5X為G3的情況下流迚Ji限電流值時(shí)所^jy尋的轉(zhuǎn)矩。如^電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大并達(dá)到電流限制線(xiàn)Ll和特性1線(xiàn)( nl)的交 點(diǎn)時(shí)將間隙長(zhǎng)度從G1切換到G2，貝，j能在最大限^l揮電動(dòng)機(jī)性能的狀態(tài)下切 換輸出棒l"生。此時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩I^f^由電流限制線(xiàn)L2P艮制的轉(zhuǎn)矩，維#^亥轉(zhuǎn)矩， #^4增大。同樣， 一旦電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)(轉(zhuǎn)矩，iiS'J電流P艮制線(xiàn)L2和特性 2線(xiàn)(絲n2)的免存、，則將間隙^1從G2切換到G3，由此，通扭輸出特 性線(xiàn)上切換間隙長(zhǎng)度，能夠最大限度i4^揮電動(dòng)機(jī)的能力。
在像日械開(kāi)2005 -168190號(hào)公才MI5樣才緣電動(dòng)機(jī)的^^切換間隙狄時(shí)， 如果電動(dòng)機(jī)的輸出特性和本來(lái)的特性(設(shè)計(jì)上的特性) 一致，則在檢測(cè)到^it nl、 n2的點(diǎn)切換間隙長(zhǎng)度不成問(wèn)題。然而，如果實(shí)際的電動(dòng)才賄出棒性與本來(lái) 的棒性不符，則切換時(shí)間會(huì)出現(xiàn)偏差而不能充分ilk^揮電動(dòng)機(jī)的能力，行駛感覺(jué) 惡化。
例如相對(duì)于圖30的輸出特性，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩偷汰時(shí)，如圖31所示，如^ 枱^則到餘逸nl、 n2的點(diǎn)切換間隙長(zhǎng)度，則相對(duì)于給復(fù)的增大，會(huì)提前切換間隙 長(zhǎng)度。此時(shí)在虛線(xiàn)包圍的區(qū)域內(nèi)，不^^揮電動(dòng)才;iJr有的能力。也t^fc^說(shuō)，盡管 處于繼續(xù)維持最大轉(zhuǎn)矩就能夠增大M的狀態(tài)，但卻切換間隙長(zhǎng)度，從而不f談 4尋有效利用電動(dòng)機(jī)的能力的轉(zhuǎn)矩。
相反，在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)頭財(cái)目對(duì)于本來(lái)的輸出棒t生偏高時(shí)，如圖32所示，如果 ^^則到4^tnl、 n2的點(diǎn)切換間隙長(zhǎng)度，則切換時(shí)間g。此時(shí)，如虛線(xiàn)包圍 的區(qū)域所示，在切換間隙長(zhǎng)^1之前，轉(zhuǎn)矩大幅度下降。因該轉(zhuǎn)矩下降，行駛感覺(jué) 惡化。例如車(chē)輛的發(fā)動(dòng)途中，加速感短時(shí)間減少。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供這樣一種車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置和電動(dòng)車(chē)輛，其不受 電動(dòng)機(jī)的個(gè)體差異、使用環(huán)嫂的影響，能夠從低速區(qū)域至高速區(qū)域高^(guò)4區(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)并^^f尋良好的車(chē)輛特性。
才M居本發(fā)明的一種情形，提^^種車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，它是一種驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛的 車(chē)輪的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置。該裝置包括驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的電動(dòng)機(jī)；改變電動(dòng)機(jī)的氣隙的長(zhǎng) 度也IU:間隙長(zhǎng)度的間隙變^置；獲取與電動(dòng)車(chē)輛中的力口速H^tJ^目關(guān)的加速器信息的加速H^息獲取單元；至少根據(jù)由加速^f言息獲:^元所獲取的加速 劏言息，運(yùn)粘制電壓指4Hi的電壓運(yùn)料元；才娥控制電壓指樣的最大值和 由電壓運(yùn)算裝置算出的控制電壓指令值，運(yùn)算電壓利用率的電壓利用率運(yùn)^ 元；間隙控制單元，為了調(diào)整間隙長(zhǎng)度，根據(jù)由電壓利用率運(yùn)算單元算出的電壓 利用率控制間隙變^置。
在電動(dòng)機(jī)中，^j:了x^f絲中成為磁阻的氣隙，即^f茲通j;;^的5^圣的途中 設(shè)置了磁阻空間。通過(guò)改變間隙長(zhǎng)度，使磁阻改變，電動(dòng)機(jī)的輸出特性改變。在 本發(fā)明中，間隙控制單;^艮據(jù)電壓利用率控制間隙變^置，改變間隙長(zhǎng)度，改 變電動(dòng)才幾的輸出凈爭(zhēng)寸生。
此處，如圖33所示，電壓利用率變?yōu)?00%的點(diǎn)位于輸出棒性線(xiàn)上(最大轉(zhuǎn) 矩線(xiàn)上)。電動(dòng)機(jī)的控制狀態(tài)從輸出棒性線(xiàn)越向下方偏離，電壓利用率越低，電 動(dòng)機(jī)能夠輸出的轉(zhuǎn)矩中產(chǎn)生富余?！忿k情況下，電壓利用率，在圖33的輸出特 性圖中，可以表示為將表示電動(dòng)機(jī)的控制狀態(tài)的點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩除以此時(shí)的4^4下能夠 輸出的最大轉(zhuǎn)矩(棒性線(xiàn)上的轉(zhuǎn)矩)所得的值。例如電動(dòng)機(jī)的控制狀態(tài)到達(dá)圖33 中的點(diǎn)A的位置時(shí)，電壓利用率變?yōu)?0%。
在由電動(dòng)才;i4區(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛的車(chē)輪時(shí)，隨著電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，必須使其變化為 ^#矩高#^4特性(例如圖28的特性3 )。此時(shí)，如果處于電動(dòng)機(jī)能夠輸出的轉(zhuǎn) 矩中存在富余的狀態(tài)，也就是圖33的點(diǎn)A所示那樣的從特性線(xiàn)向下方偏離的狀 態(tài)，即使不立刻切換為^#矩高#^4特性，也能確4衫脈下的轉(zhuǎn)矩并能進(jìn)一步提 高彬4。 一旦提高M(jìn)，電動(dòng)機(jī)的控制狀態(tài)從泉A向右移動(dòng)，最終到達(dá)電壓利用 率為100%的點(diǎn)。
從而，如果根據(jù)電壓利用率控制間隙長(zhǎng)度，則能夠在適合的時(shí)間切換輸出特 性。此時(shí)理想的是，最好在電壓利用率變?yōu)?00%的點(diǎn)改變間隙長(zhǎng)度。然而實(shí)際 上，考慮到間隙變^置、系統(tǒng)的響應(yīng)延遲，例如只要在電壓利用率90%~95% 禾呈度的點(diǎn)+刀換間隙^:JLt尤可以。
在本發(fā)明中，才財(cái)居電壓利用率，調(diào)整電動(dòng)機(jī)的間隙長(zhǎng)度并改變輸出棒I"生，因 此，不受電動(dòng)機(jī)的個(gè)體差異、使用環(huán)境的影響，能夠始終在適合的時(shí)間改變輸出 棒性。從而，能夠充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的保有能力，同時(shí)，在車(chē)輛的起動(dòng)加速時(shí)，能夠遏制行駛感覺(jué)的低下。因而，能夠^M^4區(qū)域至高速區(qū)域內(nèi)高^(guò)U^區(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī)并能獲得良好的車(chē)輛特性。
上述間隙控制單元最好在電壓利用率超過(guò)第l閾值時(shí)，控制間隙變^置， 使得間隙長(zhǎng)度增大，在電壓利用率小于比第1閾值小的第2閾值時(shí)，控制間隙變 M置，〗吏得間隙長(zhǎng)度減小。
也,^i^如果電動(dòng)才幾的控制電壓指令值增大，電壓利用率超過(guò)第i閾值，則間 隙控制單元使間隙長(zhǎng)度增大。由此，電動(dòng)機(jī)的輸出特性變化，能夠獲得高街t。 另一方面，如果電動(dòng)機(jī)的控制電壓指4Ht減少，電壓利用率小于第2閾值，則間 隙控制單元使間隙長(zhǎng)度減小。由此，電動(dòng)機(jī)的輸出棒性變化，能夠獲得高轉(zhuǎn)矩。 能夠這樣簡(jiǎn)單雌制電動(dòng)機(jī)的輸出棒性。而且，當(dāng)電壓利用^f立于第i閾值和第 2閾值之間時(shí)，由于不改變間隙長(zhǎng)度，因此，能夠防止控制動(dòng)蕩那樣的不良情況， 車(chē)輛能夠穩(wěn)定^Mf駛。
最M具有獲取與電動(dòng)機(jī)的角加速度相關(guān)的角加i4JL信息的角加i!A信息 獲W元、和閾值i議單元。醋由角力口i4JL信息獲:^元所獲取的角加iiJL信 息增大，閾值i5^單元將第1閾值和第2閾值中至少一方減小。
在使電動(dòng)車(chē)輛加速時(shí)，增大電動(dòng)機(jī)的控制電壓指核，使電動(dòng)機(jī)的被更大。 此時(shí)，如果針對(duì)該電動(dòng)機(jī)控制，間隙變U置的響應(yīng)g，則擔(dān)心不能f夾速， 大電動(dòng)才幾的#^，也^li旦心由間隙長(zhǎng)度的變更使電動(dòng)積特'I^^高轉(zhuǎn)矩^4^t特 性變化到^^矩高#^特性的逸變不能追隨電動(dòng)積掩4的增大。另一方面，在使 電動(dòng)車(chē)輛減速時(shí)，減少電動(dòng)機(jī)的控制電壓指令值，使電動(dòng)機(jī)的#^減小。在此情 況下，不希望出現(xiàn)間隙變^置的響應(yīng)g。
在此情況下，如果隨著電動(dòng)機(jī)的角加it;l增大而使第1閾值減少，則在電動(dòng) 車(chē)輛加速時(shí)，能夠提前增大間隙長(zhǎng)度。從而，能夠快i^t大電動(dòng)機(jī)的絲，能 夠遏制間隙變^置的響應(yīng)g。另一方面，如果隨著電動(dòng)機(jī)的角加it;l增大而
2闊值減少，也f議l^角加i4^減少而增;^ 2閾值，則在電動(dòng)才;i;咸速時(shí)， 能夠提前減少間隙長(zhǎng)度。從而，能夠快速減少電動(dòng)機(jī)的彬4，能夠遏制間隙變更 裝置的響應(yīng)^il。而且，電動(dòng)機(jī)的角加it^A電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)加i^JL，由時(shí)間對(duì)電 動(dòng)機(jī)角速度或#^進(jìn)行微分，能夠求得電動(dòng)機(jī)的角加逸變。在電動(dòng)積加速時(shí)變?yōu)檎担陔妱?dòng)才W咸速時(shí)變?yōu)樨?fù)值。
間隙控制單元最好^口速^f言息超im^值時(shí)，根梧電壓利用率，控制間隙
變狄置，*^速|(zhì)^言息為身 :值以下時(shí)，不才財(cái)居電壓利用率控制間隙變狄置。 例如在#^^口速器而使電動(dòng)車(chē)輛減速時(shí)，伴to匕，電動(dòng)機(jī)的控制電壓指4Ht減少， 電動(dòng)機(jī)的電壓利用率下降。在此情況下，與所必需的轉(zhuǎn)失財(cái)目比，電動(dòng)機(jī)能夠輸出 的轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)富余。然而如果根椐電壓利用率，調(diào)整間隙長(zhǎng)度，則間隙長(zhǎng)度變短， 鐵損增大。于是，徊口速^f言息不超iiM^:值時(shí)，通過(guò)不才娥電壓利用率控制間 隙變^^置，能夠遏制由鐵損帶來(lái)的影響。
最M包括獲取與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相關(guān)的轉(zhuǎn)速信息的轉(zhuǎn)速信息獲取單元。間隙 控制單4加速il^言息超iiM^:值時(shí)，實(shí)樹(shù)娥電壓利用率而控制間隙變^^置 的第i控制模式,麵速劉言息為^L^值以下時(shí)，實(shí)樹(shù)緣由4^4信息獲財(cái)元 所獲取的轉(zhuǎn)速信息而控制間隙變^置的第2控制模式。間隙控制裝置最好在第 2控制模式下，控制間隙變狄置，使得崎^^信息增大，間隙長(zhǎng)度增大。此 時(shí)，電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電壓不會(huì)超過(guò)直流電源的電壓值，能夠在電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn) 行控制。
電^算單元最好包4封娥加速^f言息運(yùn)算電動(dòng)機(jī)的d-q軸坐標(biāo)系中的q軸 電^U旨4Hl的電^^Hi運(yùn)^"元。間隙控制單元在第2控制模式中，控制間隙 變M置，使得隨著q軸電^^Hi減少，間隙長(zhǎng);l增大?；部谒賌t量減少， 加速l^f言息減少時(shí)，也t議q軸電i^旨4Ht減少時(shí)，由于無(wú)需將電動(dòng)機(jī)的輸出特 性向高轉(zhuǎn)矩^4^t側(cè)改變，因此，以減少電動(dòng)機(jī)的鐵損的方式調(diào)整間隙長(zhǎng)度較好。 于是，通過(guò)增大間隙長(zhǎng)度，使橫穿過(guò)電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圏的磁通減少，能夠減少鐵損。
另外，電動(dòng)車(chē)輛最皿包括向電動(dòng)初^"給電力的直流電源，該車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置
還包括獲取與直流電源的電壓相關(guān)的電壓信息的電壓信息獲:^元。間隙控制單
元在第2控制模式中，控制間隙變^置，使得隨著電壓信息的減少，增大上述 間隙長(zhǎng)度。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電壓不超過(guò)直流電源的電壓，能夠維持電動(dòng)機(jī)的 控制。
最M包^^r測(cè)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的停止的電動(dòng)枳停jb^r測(cè)單元。由電動(dòng)積停止 ^"測(cè)單iU^則到電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的停止時(shí)，間隙控制單元不管電壓利用率地以使間
10隙長(zhǎng)度變?yōu)樽钚≈档姆绞娇刂崎g隙變更裝置，從而在電動(dòng)車(chē)輛下次起動(dòng)時(shí)，能夠 獲得高轉(zhuǎn)矩，加速性良好。
電動(dòng)車(chē)輛最艦包括主開(kāi)關(guān)，在主開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)時(shí)，間隙控制單元不管電壓利 用率地以使間隙長(zhǎng)度變?yōu)樽畲笾档姆绞娇刂崎g隙變^*置，從而在由人力推動(dòng)電 動(dòng)車(chē)輛時(shí)，能夠減少由電動(dòng)枳旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩。
最M包4嫌測(cè)間隙長(zhǎng)度的間隙長(zhǎng)jy^則單元。##基于電壓利用率所算出 的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度和由間隙長(zhǎng)度檢測(cè)單元所檢測(cè)到的間隙長(zhǎng)度的差值，間隙控制單 元對(duì)間隙變^置進(jìn)行反饋控制。此時(shí)，將實(shí)際的間隙長(zhǎng)^Jt給根據(jù)電壓利用 率所算出的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度，運(yùn)算間隙變^置的控制量，m^其運(yùn)算結(jié)果，控制 間隙變^^置。從而，間隙變^置的響應(yīng)性良好，能夠進(jìn)一步^/f吏車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用 的電動(dòng)機(jī)的輸出棒性合適。
電動(dòng)才幾最好是包括具有轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子和定子的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)，所#子相 對(duì)于轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)軸的延伸方向上空出間隔^目對(duì)配置。間隙變^置改變轉(zhuǎn)子和上 述定子之間的間隙長(zhǎng)度。從而，通過(guò)改變轉(zhuǎn)軸的軸向上的轉(zhuǎn)子和定子的相對(duì)位置 關(guān)系，能夠輕易地改變間隙長(zhǎng)度。
最好電動(dòng)機(jī)是軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)，該軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)包括具有轉(zhuǎn)軸的M 和相對(duì)于轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)軸的延伸方向上空出間隔^目對(duì)配置的定子，而且，所^子
具有第一定子和第二定子，第一定子和第二定子在轉(zhuǎn)軸的延伸方向上X^目空出間
隔^目對(duì)配置并以能改變?cè)谵D(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上的相對(duì)位置的方式設(shè)置。而且，間
隙變^^置通過(guò)改變第一定子和第二定子的旋轉(zhuǎn)方向上的相對(duì)位置，改變第一定 子和第二定子之間的間隙長(zhǎng)度，此時(shí)，即使在轉(zhuǎn)軸的軸向上不設(shè)置相對(duì)移動(dòng)用的
空間，也能輕易地變更間隙長(zhǎng)度。
上述車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置能夠適用在電動(dòng)車(chē)輛上。
而且，加速^f言息是與加速ll^tJ^目關(guān)的信息，頻醋加速H^t量的 增減而增減。
角加ii^f言息是與電動(dòng)機(jī)的角力口i4JL相關(guān)的信息，Ml^角加^(guān)的增減 而增減。
#^信息是與電動(dòng)機(jī)的#^相關(guān)的信息，，醋絲的增減而增減。而且,電動(dòng)才幾的4^4A由rpm表示的^^時(shí)間的4t4H:。
電壓信息是與直流電源的電壓相關(guān)的信息，M隨著該電壓的增減而增減。 通過(guò)參照附圖進(jìn)行的以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)介紹，本發(fā)明的上述目
的和務(wù)池目的、特征、情形和優(yōu)點(diǎn)將^。清楚。


圖1是示意性顯示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的兩輪電動(dòng)車(chē)的圖。
圖2是示意性顯示第1實(shí)施方式的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)積和間隙變a置的剖面
圖(間隙長(zhǎng)M小狀態(tài))。
圖3是示意性顯示第1實(shí)施方式的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)才一間隙變^置的剖面
圖(間隙長(zhǎng)M大狀態(tài))。
圖4 M示第1實(shí)施方式的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的定子的平面圖。
圖5是顯示第1實(shí)施方式的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的平面圖。
圖6是顯示第1實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制單元等的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖7 M示第1實(shí)施方式的上限電流值"i議用的參照絲(map)的曲線(xiàn)圖。
圖8是用于說(shuō)明第1實(shí)施方式的最大控制電壓指令值的說(shuō)明圖。
圖9是顯示第1實(shí)施方式的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)主控制程序的流程圖。
圖10 U示第1實(shí)施方式的間隙變更用電動(dòng)機(jī)初始化-l^的流程圖。
圖11是顯示第1實(shí)施方式的電壓利用率計(jì)算程序的流程圖。
圖12^示第1實(shí)施方式的間隙長(zhǎng)度控制禾1^的流牙呈圖。
圖13U示第i實(shí)施方式的閾值^^用的參照^yt的曲線(xiàn)圖。
圖14U示第1實(shí)施方式的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i^用的參照f(shuō)tMt的曲線(xiàn)圖。 圖15 M示第1實(shí)施方式的目標(biāo)間隙"^li議用的參照絲的特性的變化 的曲線(xiàn)圖。
圖16是顯示第1實(shí)施方式的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度^X用的參照映射的特性的變化 的曲線(xiàn)圖。
圖17 M示根椐第1實(shí)施方式的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i議用的參照^H周整間隙 長(zhǎng)度的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖18 U示4娥第1實(shí)施方式的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i^L用的參照⑩調(diào)整間隙 長(zhǎng)度的動(dòng)4乍i兌明圖。
圖19 n示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制單元等的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖20 n示第2實(shí)施方式的間隙變更用電動(dòng)機(jī)初始化-l亭的流牙呈圖。
圖21 A^示第2實(shí)施方式的間隙長(zhǎng)度控制程序的流程圖。
圖22是示意性顯示變形例的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)枳和間隙變^置的剖面圖。
圖23是表示變形例的第一齒和第二齒的位置關(guān)系的展開(kāi)模式圖(相對(duì)狀態(tài))。
圖24是表示變形例的第一齒和第二齒的位置關(guān)系的展開(kāi)模式圖(不相對(duì)狀態(tài))。
圖25是示奮性顯示變形例的第一齒和第二齒的位置關(guān)系的平面圖，圖25(a) 顯示相對(duì)狀態(tài)，圖25 (b)顯示不相對(duì)狀態(tài)。 圖26是電動(dòng)機(jī)的輸出棒性圖。 圖27是包含電動(dòng)機(jī)的上限電流值的輸出棒1"生圖。 圖28是與間隙長(zhǎng)度相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)的輸出特性圖。 圖29是通過(guò)l5lt間隙^l的變更所獲得的電動(dòng)機(jī)的輸出特性圖。 圖30 A^！于說(shuō)明改變間隙M時(shí)的輸出特性的說(shuō)明圖(正常時(shí))。 圖31 ^于說(shuō)明改變間隙長(zhǎng)度時(shí)的輸出棒性的說(shuō)明圖(轉(zhuǎn)矩偏低時(shí))。 圖32A^于說(shuō)明改變間隙長(zhǎng)度時(shí)的輸出棒I"生的說(shuō)明圖(轉(zhuǎn)矩偏高時(shí))。 圖33^于說(shuō)明電壓利用率和輸出棒性的關(guān)系的說(shuō)明圖。
務(wù)沐實(shí)施方式
下文將參照附圖介紹本發(fā)明的M實(shí)施方式。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的第1實(shí)施方式的兩輪電動(dòng)車(chē)1包括車(chē)輪2、直流電源3、 加速器4、主開(kāi)關(guān)5和車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置10。直流電源3由例如蓄電池組成，供給用 于驅(qū)動(dòng)兩輪電動(dòng)車(chē)1的電力。主開(kāi)關(guān)5是指示兩輪電動(dòng)車(chē)1旨拴制系統(tǒng)的起動(dòng) 和4亭止的開(kāi)關(guān)。
車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置10包括給予車(chē)輪2旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩并對(duì)車(chē)輪2進(jìn)^f^走轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100、改變車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的氣隙長(zhǎng)度也^^:間隙長(zhǎng)度gap的間隙變U置200、控制車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100和間隙變^置200的電動(dòng)機(jī) 控制單元300。
圖2和3是示意性顯示車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100和間隙變更J^置200的剖面圖。
車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)ioo是^目7ja茲體式軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)。車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)
機(jī)100包括定子110和4H1120。定子110相對(duì)于4H" 120在轉(zhuǎn)子120的轉(zhuǎn)軸123 的延長(zhǎng)方向(軸向)上空出規(guī)定的間距而相對(duì)配置。
定子UO包括由例如電磁^^i且成的中空?qǐng)A板狀的定子》tt111、立iL在定 子磁輒lll上的多個(gè)(在本實(shí)施方式中18個(gè))齒112、和纏繞在所述齒112上的 線(xiàn)圏113。用于一個(gè)個(gè)地^A/斤述齒112的多個(gè)(^實(shí)施例方式18個(gè))敘己孔 llla分別沿周向等間^EJ4形成在定子》撫111的主面上，齒112的一端^AJiJ裝 配孔llla內(nèi)，Vh齒112和定子/P練111》茲小勁目連。
在將各個(gè)齒112固定在定子》練111上同時(shí)線(xiàn)圈113纏繞在各個(gè)齒112上的 狀態(tài)下，將定子110進(jìn)^^脂模制^H^成環(huán)狀。也#>^^1子110由環(huán)狀樹(shù)脂本體 114形成為一體。
M齒112例如由多個(gè)電磁4敝疊置而成。*齒112的與轉(zhuǎn)子120的相對(duì) 面不由樹(shù)脂覆蓋，而與轉(zhuǎn)軸123正^JL形成為平面狀。
參照?qǐng)D4，將多個(gè)^T屬制軸環(huán)(collar) 117分別J^A^環(huán)狀樹(shù)脂本體114的 中央開(kāi)口部115和外周部116內(nèi)。通過(guò)將固定螺釘插AJiJ軸環(huán)117和形絲定子 》練111上的插入孔(圖中未示)內(nèi)，^f紋子110固定在成為車(chē)身-^分的圓筒 狀固定臺(tái)6上。
參照?qǐng)D5，轉(zhuǎn)子120包括例:H失制的4H^觀(guān)121和固定在針》練121上 的磁體122。針》艦121包^fj成為中空?qǐng)A板狀而且固定有磁體122的夕卜板部 121a、以W卜板部121a的內(nèi)周端縮徑的方iU^伸的錐形部121b、 vMv錐形部121b 的內(nèi)周端與外板部121a平行且向內(nèi)側(cè)延伸的中空?qǐng)A板狀的內(nèi)板部121c、和從內(nèi) 板部121c的內(nèi)周端沿軸向^^伸的圓筒部121d。
電動(dòng)才A4^軸123插入圓筒部121d內(nèi)。在圓筒部121d的內(nèi)周面上沿軸向形成 有內(nèi)花鍵(圖中未示)，在電動(dòng)枳轉(zhuǎn)軸123的外周面上沿軸向形成有外花鍵(圖 中未示)。內(nèi)花鍵和外花鍵以能夠沿軸向相互滑動(dòng)的方式配合。因而，電動(dòng)枳轉(zhuǎn)軸123相對(duì)于圓筒部121d不^f目對(duì)旋轉(zhuǎn)，卻能沿軸向相對(duì)移動(dòng)。電動(dòng)才M^軸123 的一端(圖2中的上端部)通過(guò)圖中未示的減速機(jī)與車(chē)輪2的車(chē)軸相連。
如圖5所示，磁體122例如是以N極和S極沿周向交替配置的方式4吏環(huán)^1狀 的粘結(jié)磁體帶磁的1個(gè)部件。磁體122以與定子110的齒112相對(duì)的方式固定在 轉(zhuǎn)子》練121的夕卜板部121a上。在該實(shí)施方式中，磁體122由在與齒112的相 對(duì)面中相鄰的2個(gè)區(qū)域(分別帶磁為N極和S極的2個(gè)區(qū)域)成為1對(duì)極的6 對(duì);^5i且成。而且，也可以替代1個(gè)環(huán)狀的磁體122，將一個(gè)個(gè)帶》茲的過(guò)矩形或 嫂扇形的》茲體片以S極和N極交替的方式固定在外;^部121a上。
返回圖2，間隙變狄置200包^^^絲^^1^)210、間隙變^JD電動(dòng)機(jī)220、 和間隙長(zhǎng)度檢測(cè)器230。進(jìn)給^^/L構(gòu)210包^f皮設(shè)置為圍繞轉(zhuǎn)子120的圓筒部 121d且外周面上形成有外螺紋2Ua的螺紋圓筒體211、和內(nèi)周面上形成有與螺 紋圓筒體211的外螺紋211a嚙合的內(nèi)螺紋212a的圓筒狀的螺母212。齒輪213 設(shè)置在螺紋圓筒體211的外周面的一端上。
軸承214位于螺紋圓筒體211的內(nèi)周面和電動(dòng)才條軸123之間。螺紋圓筒體 211和電動(dòng)才膽軸123^#同軸關(guān)系^目互自由旋轉(zhuǎn)。而且，軸承215iM在螺 母212的內(nèi)周面和4H1120的圓筒部121d的外周面之間。轉(zhuǎn)子120的圓筒部121d 相對(duì)于螺母212 ##同軸關(guān)系，以自由^走轉(zhuǎn)的方^ 皮^#。
旋轉(zhuǎn)防止槽212b在螺母212的外周面上沿軸向形成'^fM^巨離。形成在 固定臺(tái)6上的^^部6a以可滑動(dòng)的方式插入旋轉(zhuǎn)防jbff212b。因而，螺母212 相對(duì)于固定臺(tái)6僅能沿軸向移動(dòng)，卻不能M。而且，旋轉(zhuǎn)防Ji^212b的兩端 作為對(duì)螺母212的軸向移動(dòng)位置進(jìn)行限制的枳械性限動(dòng)器(stopper)發(fā)揮作用。
間隙變^JI1電動(dòng)機(jī)220固定在圖中未示的車(chē)身的""^分上，齒輪222固定在 其輸出軸221上。齒輪222與螺紋圓筒體211的齒輪213嚙合。因此，如果向間 隙變^J]電動(dòng)機(jī)220通電且輸出軸221旋轉(zhuǎn),則螺紋圓筒體2U伴隨其一^旋轉(zhuǎn)。 此時(shí)，由于螺母212設(shè)置得相對(duì)于固定臺(tái)6不能#^/，螺紋圓筒體211的旋#^ 動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺母212的軸向運(yùn)動(dòng)。因而，由螺母212以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐的針120 沿軸向移動(dòng)。因而，通過(guò)間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的控制，能夠?qū)Χㄗ?10和4H" 120之間的氣隙(相互平行相對(duì)的齒112和磁體122之間的空間)的長(zhǎng)度即間隙
15長(zhǎng)度gap進(jìn)4t^整。圖2表示間隙A變gap變?yōu)樽钚〉臓顟B(tài)，圖3表示螺母212 相對(duì)于固定臺(tái)6升高且間隙長(zhǎng)度gap變?yōu)樽畲蟮臓顟B(tài)。
在車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100中，由轉(zhuǎn)子》錄121、磁體122、齒112、和定子磁
輒lll形^/茲路，上述氣隙io:在所述磁路中。由于所述氣隙成為設(shè)在所ii^
中的磁阻，因此，通過(guò)改變間隙長(zhǎng)度gap，能夠調(diào)節(jié)氣隙中流過(guò)的磁通量，車(chē)輪 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的輸出棒I"生(絲-轉(zhuǎn)矩特性)變化。也t^i如圖28的例子 所示的那樣，間隙長(zhǎng)度gap敏，貝，J出現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩和寸^i4特性(棒性l),間隙 長(zhǎng)度gap越長(zhǎng)，則出現(xiàn)寸緣矩和高絲特性(棒I"生3)，因而，通過(guò)控制間隙長(zhǎng) 度gap，能夠使用從高轉(zhuǎn)矩^^4JJ^矩高掩逸的廣大運(yùn)行區(qū)域。
間隙長(zhǎng)度#^則器230 ^ 了檢測(cè)間隙長(zhǎng)度gap而對(duì)針120的軸向(電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)軸123的軸向)位置進(jìn)^^測(cè)的部件，包^^則螺紋圓筒體2U的#^的編碼 器231和^5則螺母212的原點(diǎn)位置的原點(diǎn)位置傳感器232。編碼器231包括在螺 紋圓筒體2U上形M齒輪213的環(huán)狀臺(tái)f^上以圓周狀等間距配置的多個(gè)磁體 231a、 ^i殳置在與磁體231a相對(duì)位置上的磁傳感器231b。磁傳感器231b包括2 個(gè)霍爾IC (霍爾員電路)。所述霍爾IC相互在周向上空出規(guī)定間3&i也設(shè)置在 固定于車(chē)身的1分上的141233上，當(dāng)螺紋圓筒體211旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出相互偏離 卯。相位的脈沖信號(hào)。因而，通過(guò)檢測(cè)所述脈沖信號(hào)，不僅能夠檢測(cè)螺紋圓筒體 2U的旋轉(zhuǎn)角度，也食y^r測(cè)旋轉(zhuǎn)方向。而且，原點(diǎn)位置傳感器232包4射 在螺 母212端部上的1個(gè)磁體232a ^i殳置在M 233上的》茲傳感器232b。當(dāng)螺母212 移動(dòng)至間隙長(zhǎng)度變?yōu)樽钚〉奈恢脮r(shí)，磁傳感器232b接近磁體232a并輸出原點(diǎn)檢 測(cè)信號(hào)。作為^^傳感器232b，使用1個(gè)霍爾IC。
而且，如圖6所示，在車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100上也iU有輸出與其旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng) 的脈沖信號(hào)的編碼器130。編碼器130包括多個(gè)(在該實(shí)施例中3個(gè))霍爾IC。 在設(shè)置在定子110上的多個(gè)(在該實(shí)施例中18個(gè))齒112中連續(xù)4個(gè)齒112的3 處間隙(相鄰齒之間)內(nèi)分別^i 1個(gè)霍爾IC。由4H1 120的旋轉(zhuǎn)，磁體122 的N才脈S極橫切經(jīng)itt爾IC時(shí)，霍爾IC的輸出電平顛倒。也tt^每當(dāng)車(chē)輪 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100中U相、V相、W相各自的電角度前進(jìn)180。時(shí)，3個(gè)霍爾IC 分別將輸出信號(hào)電平在低電平和高電平之間切換，在車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO的旋轉(zhuǎn)中輸出脈沖信號(hào)。由編碼器130輸出的脈沖信號(hào)，能夠檢測(cè)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)
ioo的電角度、#^4和旋轉(zhuǎn)角度等。另夕卜，通過(guò)由時(shí)間對(duì)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)ioo
的轉(zhuǎn)速(單位時(shí)間的旋轉(zhuǎn)量)進(jìn)行微分，也育^r測(cè)旋轉(zhuǎn)加逸變(角加逸變)。
下文#[吏用圖6介紹對(duì)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100和間隙變更用電動(dòng)機(jī)220進(jìn)行 控制的控制系統(tǒng)。
電動(dòng)機(jī)控制單元300包括電子控制部310、變換器回路350、 H橋回路360、監(jiān) 視直流電源3的電源電壓Vb的電壓監(jiān)視回路370。電子控制部310以具有CPU、 ROM和RAM等的微機(jī)怍為主要部分。變換器回路350是根據(jù)來(lái)自電子控制部 310的指令而將電力供給到車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的電動(dòng)才7I4區(qū)動(dòng)回路。H橋回路
電動(dòng)初4區(qū)動(dòng)回路。而且在圖6中顯示根椐不同功能將電子控制部310分類(lèi)的功能 框圖，但是，其處理由后述的微機(jī)的控制程序的執(zhí)行而實(shí)現(xiàn)。
主開(kāi)關(guān)5、加速H^量傳感器301、編碼器130、分別測(cè)量車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng) 機(jī)100的3^目(U相、V相、W相)流過(guò)的電流的電流傳感器302、間隙變^ 置200的間隙長(zhǎng)度檢測(cè)器230、電壓監(jiān)視回路370通過(guò)圖中未示的輸入接口連接 在電子控制部310上。
加速H^量傳感器301將與由駕駛員對(duì)加速器4的,tf目應(yīng)的加速器開(kāi) 度信號(hào)作為加速^f言息輸出到電子控制部310。在本實(shí)施方式中，加速 怍量 傳感器301包括,加速皿怍而電阻值變化的可變電阻器，將可變電阻器的兩 端電壓作為加速器開(kāi)度信號(hào)輸出。
電子控制部310包括電^t旨4Hl^算部311。電;jit旨4H^算部311根據(jù)來(lái) 自加速^i乍量傳感器301的加速器開(kāi)度信號(hào)，計(jì)算加速器開(kāi)度AO。加速器開(kāi) 度AO表示實(shí)際的力口速l^f乍量與加速ll^t量的最大值的比率，也M由加速 H^t量傳感器301獲得的加速器開(kāi)度信號(hào)與加速 怍量的最大值的比率。
于是，才娥加速器開(kāi)度AO和來(lái)自轉(zhuǎn)速運(yùn)算部312的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100 的捧逸n，電^^旨4Hi運(yùn)算部311運(yùn)算用于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的電;j^旨 錯(cuò)(目標(biāo)電流值)。4^4運(yùn)算部312才M居來(lái)自編碼器130的脈沖信號(hào)，運(yùn)料4^驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)才幾100的M n。
電子控制部310，針對(duì)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO，最^#船匕偏差電角度120。 的相位的正弦波通向各相(U相、V相、W相)。而且，電子控制部310以^目 d-q軸坐標(biāo)系進(jìn)行通電控制。也li^使用由沿著磁體122的》茲場(chǎng)方向的d軸和與 d軸垂直的q軸癥iL^的d-q軸坐標(biāo)系，對(duì)作為產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩成分的q軸電流以及作為 減輕感應(yīng)電壓成分的d軸電流進(jìn)行^Jt控制。
電^^旨4Hi運(yùn)算部311運(yùn)算d-q軸坐標(biāo)系中的電iW旨4Hi。將加速器開(kāi)度AO 與上限電流值Iqmax相乘，算出q軸電;j^旨令值Iq* (AOxIqmax+100 )。將加 速器開(kāi)度AO、車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的捧逸n和q軸電^^旨令值IqA中至少一 個(gè)ft為參數(shù)信息，通過(guò)計(jì)算，算出d軸電流指令值Ic^。
例如將加速器開(kāi)度ao與上限電流值Idmax相乘，算出d軸電^t旨4Hi Id* (AOxIdmax+100 )。而且也可以將車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO的轉(zhuǎn)速n作為參數(shù)信息， 通過(guò)實(shí)^預(yù)先求得與轉(zhuǎn)速n對(duì)應(yīng)的最佳的Id* ，并作為映射數(shù)據(jù)(map data) ^ft在rom內(nèi)，基于該ftM^數(shù)據(jù)，才娥車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的#^11，求得 d軸電;;U旨4H直Id*。 jtb卜，也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)，先求得與q軸電力W旨令值Iq* 的參l^f言息對(duì)應(yīng)的暈J圭的I(F，斧ft為映射數(shù)據(jù)^ft在rom內(nèi)，基于該ftW數(shù) 據(jù)，才財(cái)居q軸電^^旨4HIlq、求得d軸電^^Hild氣另夕卜，也可以通過(guò)實(shí) 驗(yàn)等預(yù)先求得與加速器開(kāi)度ao和q軸電i^旨令值Iq+的^lt信息對(duì)應(yīng)的最佳的
id*, ^H乍為三元^yt數(shù)據(jù)^ft在rom內(nèi)，基于該三元^yt數(shù)據(jù)，并才娥加速
器開(kāi)度AO和q軸電i封旨4H直Iq^求得d軸電力W旨令值Id^而且，也可以不 管上i^p速器開(kāi)度ao、車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的#^1 n、 q軸電ii^旨令值Iq* 的信息，將d軸電i;封旨4Hi I(F始終i議為0 (Id* = 0 )。
使用圖7所示的參照映射，根據(jù)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的彬t n,設(shè)定上限 電流值Iqmax。如該參照艦所示，當(dāng)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的絲n為^_轉(zhuǎn) 速nl以下時(shí)，上限電流值Iqmax被設(shè)定為恒定的值，但是， 一旦44^驅(qū)動(dòng)用電 動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn)速n超i^耽掩逸nl，則1^#轉(zhuǎn)速11的增大，上限電流值Iqmax 減少。因而，基于由加速^^f乍量傳感器301獲得的加速器開(kāi)度AO、由轉(zhuǎn)速運(yùn) 算部312獲得的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的絲n，電么封旨4Ht運(yùn)算部311運(yùn)算q軸電流鼎4H直Iq^
而且，也可以代替圖7所示的參照缺的特性，不絲車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100 的^itn為規(guī)發(fā)餘逸nl以下時(shí)，而JL^超it^L^4^4nl時(shí)，將上限電流值Iqmax i5^為恒定的值。
而且，例如以滿(mǎn)足下述公式(1)的方式求得上限電流值Iqmax。
Imax > A max2+似max2…(1 )
Imax是指變換器回路350內(nèi)的開(kāi)關(guān)元件的預(yù)先i議的最;UL許電流。
電幺封旨4H1運(yùn)算部311分別將q軸電j^旨4^(i 4*輸出到q軸差^算部 313，將d軸電i封旨4Htl^輸出到d軸差值運(yùn)算部314。 q軸差值運(yùn)算部313計(jì) 算流向車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的d-q坐標(biāo)系中的q軸實(shí)際電流值Iq和q軸電流 指令值Iq頭的差值(Iq"Iq)，并輸出到q軸比例積^il算部315。另夕卜，d軸差 值運(yùn)算部314計(jì)算流向車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的d-q坐標(biāo)系中的d軸實(shí)際電流值 Id和d軸電么W旨令值1(1*的差值(Id* - Id )，并輸出到d軸比例積W算部316。
此時(shí)，由^目/二^目坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部317將由電流傳感器302檢測(cè)到的^目實(shí)際電 流值(Iu、 Iv、 Iw )轉(zhuǎn)換為d-q坐標(biāo)系，并算出q軸實(shí)際電流值Iq和d軸實(shí)際 電流值Id。而且，為了將^目坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為d-q坐標(biāo)系，^目/^目坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部 317使用由電角度運(yùn)算部318算出的電角度0作為電角度信息。4Nt從用于檢測(cè) 車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的旋轉(zhuǎn)的編碼器130輸出的脈沖信號(hào)，電角度運(yùn)算部318 計(jì)算車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的電角度e。
q軸比例積錄算部315才賺差值(Iq* - Iq)進(jìn)行比例積姊算，算出使q 軸實(shí)際電流值Iq追蹤q軸電^^旨令值L^的控制量。同樣，d軸比例積M算部 316才娥差值(Id* - Id )進(jìn)行比例積姊算，算出使d軸實(shí)際電流值Id ii^宗d
軸電^U旨4Hi IW的控制量。上^l5樣計(jì)算出的控制量輸出到電壓指4Ki運(yùn)算部
319, 在電壓指令值運(yùn)算部319中，轉(zhuǎn)換為q軸電壓指4HiV(^和d軸電壓指令 值Vd頭。
q軸電壓指4H1 Vq頭和d軸電壓指4Ht V(F被輸出到^4目/^目坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部
320。 J^目/^目坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部32(H捐由電角度運(yùn)算部318算出的電角度e，將q
軸電壓指4Hi Vq女和d軸電壓指4Hi VW轉(zhuǎn)換為^目的電壓指4H!i Vu*、 Vv*、Vw*，并且將與所述電壓指4Hi Vu*、 Vv*、 Vw先對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)(PWM控制 信號(hào))輸出到變換器回路350。
變換器回路350設(shè)置在直流電源3的正極端子和負(fù)極端子之間，例如是包括 由MOSFET組成的6個(gè)開(kāi)關(guān)元件的^目橋回路。占空(duty)控制信號(hào)輸Wj M開(kāi)關(guān)元件的^^L( gate )。變換器回路350利用由占空控制信號(hào)給予的占空比， 使^h開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)it/截止，以與電壓指4HSVu、 Vv*、 Vw+對(duì)應(yīng)的電壓，將驅(qū) 動(dòng)用電力供給到車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100。
這種車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO的通電控制，在d-q軸坐標(biāo)系中，通過(guò)針對(duì)與 才封居加速|(zhì)1#^乍量也^1>速器開(kāi)度AO而i議的電^^旨4Hi (Iq*, Id*)，反 饋在車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100中實(shí)際流動(dòng)的實(shí)際電流(Iq， Id)，算出電壓指4Ht (Vq*，Vd*)，由該電壓指4Hi (Vq*，Vd*)，對(duì)變換器回路350進(jìn)行占空控制。
下文將介紹電子控制部310中的間隙變^)電動(dòng)機(jī)220的控制系。而且，由 于在下文^^]流程圖詳細(xì)介紹間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的控制處理，因此，簡(jiǎn)單介 紹電子控制部310中的功能部的結(jié)構(gòu)。
電子控制部310包括目標(biāo)間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部321、電壓利用率運(yùn)算部322、差 值運(yùn)算部323、比例積M算部324、占空tbil算部325、實(shí)際間隙長(zhǎng);l運(yùn)算部 326。將由加速###量傳感器301獲得的加速器開(kāi)度信號(hào)、由轉(zhuǎn)速運(yùn)算部312 算出的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的稱(chēng)復(fù)n、由電^^旨4H1^算部311算出的q軸電 力^旨4Htlq、由電壓監(jiān)視回路370檢測(cè)的直流電源3的電源電壓Vb、由電壓利 用率運(yùn)算部322算出的電壓利用率Vrate、由實(shí)際間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部326算出的實(shí) 際間隙長(zhǎng)度gap輸WU目標(biāo)間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部321 。才艮據(jù)上i^l^/v信息，目標(biāo)間隙 長(zhǎng)度運(yùn)算部321計(jì)算間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的間隙長(zhǎng)度的目標(biāo)值即目標(biāo)間隙長(zhǎng)度 gap*，并將絲出到差值運(yùn)算部323。
差值運(yùn)算部323計(jì)算目標(biāo)間隙長(zhǎng)度8叩*和由實(shí)際間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部326算出的 實(shí)際間隙長(zhǎng)度gap的差值(gap* - gap),并將結(jié)果輸出到比例積M算部324。 比例積錄算部324才財(cái)居差值(gap* - gap )，進(jìn)行比例積姊算，計(jì)算使實(shí)際間 隙長(zhǎng)度gap追蹤目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapA的控制量。占空t設(shè)算部325將與上述運(yùn)算 結(jié)斜目應(yīng)的占空比信號(hào)輸出到H橋回路360。H橋回路360詔！在直流電源3的正極端子和負(fù)極端子之間，例如是包括由 MOSFET《賦的4個(gè)開(kāi)關(guān)元件的橋回路。將占空控制信號(hào)輸Afll^h開(kāi)關(guān)元件 的柵極(gate)。 H橋回路360以由占空控制信號(hào)給予的占空比使*開(kāi)關(guān)元件 導(dǎo)通/截止，以與占空比對(duì)應(yīng)的電壓將驅(qū)動(dòng)用電力供給到間隙變更用電動(dòng)機(jī)220。
向和逆轉(zhuǎn)方向之間切換。
才緣來(lái)自間隙變U置200的間隙長(zhǎng)度檢測(cè)器230 (編碼器231和原點(diǎn)位置 傳感器232)的脈沖信號(hào)和原點(diǎn)檢測(cè)信號(hào)，實(shí)際間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部326計(jì)算實(shí)際的 間隙長(zhǎng)度即實(shí)際間隙長(zhǎng)度gap，并將結(jié)果輸出到目標(biāo)間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部321。
根據(jù)由電壓指4H1運(yùn)算部319算出的q軸電壓指4Ht Vqw和d軸電壓指4Hi Vd*，電壓利用率運(yùn)算部322計(jì)算電壓利用率Vrate，并將結(jié)果輸出到目標(biāo)間隙 長(zhǎng)度運(yùn)算部321。
此時(shí)，將對(duì)電壓利用率進(jìn)行說(shuō)明。在該實(shí)施方式中，為了在d-q坐標(biāo)系中計(jì) 算車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的通電控制量，電壓控制指令值，作為使用了 d-q軸坐 標(biāo)系的q軸電壓指4HtVq+和d軸電壓指4HlV(^給出。此時(shí)，q軸電壓指4Ht VqA和d軸電壓指4HtVdA的合成矢量成為電壓指令值Vc。因而，如下文公式 (2 )所示那才羊，電壓指4Ht Vc表示為q軸電壓指4Ht Vq女的二次方(Vq*2)和 d軸電壓指4HlV(F的二次方(Vd*2)之和的平方才艮。
<formula>formula see original document page 21</formula> ... (2) 該電壓指令值Vc成為控制電壓的振幅值。
如下文公式(3)所示那樣，電壓利用率Vrate是實(shí)際計(jì)算出的電壓指4H1 Vc與用于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的控制電壓指4Hi的最大值(下文稱(chēng)作"最 大控制電壓指4H直")Vcmax的比值。
<formula>formula see original document page 21</formula>(3)
通常，^t變換器回路350進(jìn)行PWM控制時(shí)，如圖8所示，基于載波W1 ^!制波W2，才娥兩者的關(guān)系，i議占空比。也;tfc^才M^I制波W2超出載波 W1的時(shí)間和調(diào)制波W2小于載波W1的時(shí)間的時(shí)間比，詔叉占空比。在該示例 中，載波W1的最大峰值和調(diào)制波W2的最大峰似目同。調(diào)制波W2變?yōu)檩d波Wl的最大峰值時(shí)，以;^Ll00。/。的占空比，對(duì)變換器回路350的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行 控制。因而，才娥調(diào)制波W2的最大"峰值，i議最大控制電壓指令值Vcmax。 而且，在該示例中，雖然將載波Wl的最大峰值和調(diào)制波W2的最大峰值i^l得 相同，但是兩者無(wú)需一定相同。而且，也可以使圖8所示的調(diào)制波W2的周期和 振幅中至少一個(gè)相對(duì)于圖8所示的值適當(dāng)i^曾大或減少。
在該實(shí)施方式中，加速^ft量傳感器301和電^t旨4Ht運(yùn)算部311作為加 速^f言息獲取單it^^^能。電i^旨4H^算部3U、 q軸差值運(yùn)算部313、 d軸 差值運(yùn)算部314、 q軸比例積W算部315、 d軸比例積W算部316和電壓指令 值運(yùn)算部319作為電腿料iL^輛能。電壓利用率運(yùn)算部322作為電壓利用 率運(yùn)M;^^揮功能。目標(biāo)間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部321、差^L運(yùn)算部323、比例積W 算部324、占空H^算部325和H橋回路360作為間隙控制單it^揮功能。目標(biāo) 間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部321作為角加i4JL信息獲^+元、閾值i^Jt單元和電動(dòng)才;M亭jb^ 測(cè)單元發(fā)揮功能。編碼器130和#^運(yùn)算部312作為轉(zhuǎn)速信息獲^JMt^揮功能。 電流指4H1運(yùn)算部311相當(dāng)于電琉指4H1運(yùn)^^元。電壓J^浮見(jiàn)回路370相當(dāng)于電 壓信息獲取單元。間隙長(zhǎng)度檢測(cè)器230和實(shí)際間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部326作為間隙長(zhǎng)度 檢測(cè)單狄輛能。
下文#(吏用圖9的流程圖介紹電子控制部310實(shí)施的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)控制處理。圖 9顯示車(chē)輪驅(qū)動(dòng)主控制程序。該車(chē)輪驅(qū)動(dòng)主控制程序作為控制程序^#在電子控 制部310的ROM內(nèi)。該車(chē)輪驅(qū)動(dòng)主控制程序不僅包含車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的 驅(qū)動(dòng)控制處理，還包含由間隙變更裝置200實(shí)施的間隙長(zhǎng)度的控制處理。
一旦設(shè)置在兩輪電動(dòng)車(chē)1上的主開(kāi)關(guān)5接通，則該主控制禾踏起動(dòng)。 一旦主 控制程序起動(dòng)，電子控制部310首先在步驟S10中，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)控制單元300的 M系統(tǒng)的初始化，例如進(jìn)行樣W幾的初始化、對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的異常進(jìn)^fr^查的初始診 斷等。然后，電子控制部310在步驟S12,進(jìn)行間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的初始化。
圖10所示的^f呈圖說(shuō)明步驟S12的處理。圖10顯示表示間隙變^！電動(dòng)機(jī) 初始化處理的子程序。
在間隙變更用電動(dòng)機(jī)初始化程序中，電子控制部310首先在步驟S121中， 從間隙長(zhǎng)度檢測(cè)器230的原點(diǎn)位置傳感器232讀取信號(hào)。然后在步驟S122中，
22判斷從原點(diǎn)位置傳感器232讀取的信號(hào)是否為原點(diǎn)檢測(cè)信號(hào)。在轉(zhuǎn)子120返回到 間隙長(zhǎng)度gap變?yōu)樽钚∥恢脮r(shí)，原點(diǎn)位置傳感器232輸出原點(diǎn)^^則信號(hào)。因而， 在轉(zhuǎn)子120位于變?yōu)樽钚￠g隙長(zhǎng)度的位置時(shí)，電子控制部310在步驟S122中的 判斷結(jié)果為";t"，該處理i^步驟S129。另一方面，在轉(zhuǎn)子120沒(méi)有位于變?yōu)?最小間隙長(zhǎng)度的位置時(shí)，電子控制部310在步驟S122中的判斷結(jié)果為"否"，該 處理敘步驟S123。
首先，對(duì)自步驟S123起的處理進(jìn)^S兌明。電子控制部310在步驟S123中， 將間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)方向確定為縮小氣隙的方向。然后，在步驟S124 中，確定間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的驅(qū)動(dòng)力。該驅(qū)動(dòng)力設(shè)定為初始化用的規(guī)定值。
然后，電子控制部310在步驟S125中，將與上述所確定的旋轉(zhuǎn)方向和驅(qū)動(dòng) 力對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(占空控制信號(hào))輸出到H橋回路360，驅(qū)動(dòng)間隙變^I電動(dòng) 機(jī)220。然后在步驟S126,從間隙"ML檢測(cè)器230的原點(diǎn)位置傳感器232讀取信 號(hào)。然后在步驟S127中，判斷原點(diǎn)檢測(cè)信號(hào)是否^M^點(diǎn)位置傳感器232輸出。 #測(cè)到原點(diǎn)檢測(cè)信號(hào)之前，電子控制部310重復(fù)^^亍步驟S125 ~步驟S127的 處理。然后， 一，測(cè)到原點(diǎn)檢測(cè)信號(hào)(步驟S127:是)，則在步驟S128,將通 電停止信號(hào)輸出到H橋回路360，停ih4區(qū)動(dòng)間隙變更用電動(dòng)機(jī)220。
一^束步驟S128的處理，或在步驟S122中，判斷為轉(zhuǎn)子120已經(jīng)處于變 為最小間隙長(zhǎng)度的位置時(shí)，在步驟S129中，將對(duì)從間隙長(zhǎng)度檢測(cè)器230的編碼 器231輸出的脈沖信號(hào)數(shù)進(jìn)ffi十ib^的累積值歸零。因而，實(shí)施了步驟S129的 處理后，通ii^f從編碼器231輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)4ti十?dāng)?shù)(與旋轉(zhuǎn)方向相應(yīng)的加減 運(yùn)算)，能夠^;則4H" 120的軸向的位置也#^_檢測(cè)間隙長(zhǎng)度。 一繼束了步驟 S129的處理后，則離開(kāi)該子程序，itAi控制程序的步驟S14的處理。
再次返回圖9所示的主控制程序。
在步驟S14，電子控制部310 ^口速^##量傳感器301讀擬口速器開(kāi)度信 號(hào)。然后，在步驟S16,才娘加速器開(kāi)度信號(hào)，計(jì)算加速器開(kāi)度AO。由來(lái)自加 速H^t量傳感器301的力口速器開(kāi)度信號(hào)除以加速器開(kāi)度信號(hào)的最大值，算出加 速器開(kāi)度AO。在步驟S18，電子控制部310計(jì)算用于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100 的q軸電i;射旨令值Iq*、 d軸電;j^旨令值Id*。也#^|_將加速器開(kāi)度AO與對(duì)應(yīng)于車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的#^4 n而i議的上限電流值Iqmax相乘，算出q軸 電^t旨令值Iq氣并且，將加速器開(kāi)度AO、車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的稱(chēng)t n和 q軸電^t旨4Ht IqA中的至少一個(gè)ft為^lt信息，通過(guò)計(jì)算求得d軸電i封旨4Hi Id*。上述步驟S14 ~ S18的處理是電^封旨4Ht運(yùn)算部311的處理。
在步驟S20中，電子控制部310利用電流傳感器302檢測(cè)流經(jīng)車(chē)輪驅(qū) 動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO的實(shí)際電流值(Iu，Iv，Iw)。接著，在步驟S22中，基于從 用于檢測(cè)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的旋轉(zhuǎn)的編碼器130輸出的脈沖信號(hào)，計(jì) 算車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的電角度6 。步驟S22的處理是電角度運(yùn)算部318 的處理。
在步驟S24中，電子控制部310計(jì)將^目實(shí)際電流值(Iu，IvJw)轉(zhuǎn)涵 d-q軸坐標(biāo)系后的q軸實(shí)際電;封旨4Hi Iq和d軸實(shí)際電^t旨4Ht Id。步驟S24 的處理是^目/^目坐##換部317的處理。
在步驟S26中，電子控制部310進(jìn)行電壓利用率Vrate的計(jì)算處理。下文將 使用圖11所示的流程圖說(shuō)明步驟S26的處理。圖11顯示表示電壓利用率計(jì)算處 理的子禾沐
電壓利用率計(jì)算程序中，首先在步驟S261中，計(jì)算d軸電壓指4Ht的比例 項(xiàng)Pvd。如下述公式(4)所示那樣，通過(guò)將d軸電^封旨令值1(1*和d軸實(shí)際電流 指4Ht Id的差值(Id* - Id )乘以系數(shù)Kpd而求得d軸電壓指4Hi的比例項(xiàng)Pvd。
Pvd = Kpdx (Id"Id)…(4)
然后在步驟S262中，計(jì)算d軸電壓指4Ht的積分項(xiàng)Ivd。如下述公式(5) 所示那樣，通過(guò)將d軸電^^旨4Hi 1(1*和d軸實(shí)際電^^旨令值Id的差值(Id* -Id)乘以系數(shù)Kid而獲得的值、與積分項(xiàng)Ivd的前回值Ivdold相加，求得d軸 電壓指令值的積分項(xiàng)Ivd。
Ivd = Kidx (Id*-Id)十lvdold…(5)
此電壓利用率計(jì)算程序組合在主控制程序中，并以規(guī)定的周期重復(fù)實(shí) 施。因此，此前回值Ivdold指一個(gè)周期前算出的積分項(xiàng)Ivd的值。
然后在步驟S263中，計(jì)算d軸電壓指4HiV(F。通過(guò)將比例項(xiàng)Pvd和積分 項(xiàng)Ivd相加求得d軸電壓指4H1 Vd* (Vd* = Pvd+Ivd )。然后在步驟S264中，判斷d軸電壓指4HI VW的絕對(duì)值I Vd* I是否超過(guò)預(yù) 先i議的上限值Vdmax，當(dāng)超itJiP艮值Vdmax時(shí)(S264:是)，在步驟S265 中，將d軸電壓指4Hi VdSR為以使其^^j"值變?yōu)樯舷拗礦dmax的方式進(jìn)行 了上限值限制的值。另一方面，當(dāng)d軸電壓指4HiV(^的^it值IVd叫沒(méi)有超過(guò) 上限值Vdmax時(shí)(S264:否)，則越過(guò)步驟S265。
然后在步驟S266中，電子控制部310計(jì)算q軸電壓指令值的比例項(xiàng)Pvq。 如下述公式(6 )所示那樣，通過(guò)將q軸電^t旨令值IqA和q軸實(shí)際電i封旨4Ht Iq的差值(Iq* _ Iq )乘以系數(shù)Kpq而求得q軸電壓指令值的比例項(xiàng)Pvq。
Pvq = Kpqx (Iq"Iq)…(6)
然后在步驟S267中，計(jì)算q軸電壓指令值的積分項(xiàng)Ivq。如下述公式(7) 所示那樣，通過(guò)將q軸電;封旨令值Iq+和q軸實(shí)際電^封旨令值Iq的差值(Iq* -Iq )乘以系數(shù)Kiq而獲得的值、與積分項(xiàng)Ivq的前回值Ivqold相加，求得q軸
電壓指4Hi的積分項(xiàng)Ivq。
Ivq = Kiqx (Iq*-Iq) +Ivqold.H (7)
然后在步驟S268中，計(jì)算q軸電壓指4HiVq^通過(guò)將比例項(xiàng)Pyq和積分 項(xiàng)Ivq相加求得q軸電壓指4Hi Vq* (Vq* = Pvq+Ivq)，。
然后在步驟S269中，判斷q軸電壓指4Hi Vq頭的絕對(duì)值| Vq* |是否超過(guò)預(yù) 先i議的上P艮值Vqmax，當(dāng)超itJi限值Vqmax時(shí)(S269:是)，則在步驟S270 中，將q軸電壓指4HtVq^殳定為以使其多^t值IVq叫變?yōu)樯舷拗礦qmax的方 式進(jìn)行了上P艮值P艮制的值。另一方面，當(dāng)q軸電壓指4^iV^的鄉(xiāng)樹(shù)值IVq叫沒(méi) 有超itJi限值Vqmax時(shí)(S269:否)，則越過(guò)步驟S270。
步驟S261 ~ S270的處理;Ui述d軸差值運(yùn)算部314、 d軸比例積W算部 316 、 q軸差值運(yùn)算部313、 q軸比例積^il算部315、和電壓指4HI運(yùn)算部319 的處理。
然后在步驟S271中，電子控制部310計(jì)算電壓利用率Vrate。才財(cái)居在步驟 S265中計(jì)算出的d軸電壓指4Hi Vd*、在步驟S270中計(jì)算出的q軸電壓指44i Vq*、和最大電壓指4^iVcmax,由上述公式(3)算出電壓利用率Vrate。如果 算出電壓利用率Vrate,則離開(kāi)該子程序，i^A^圖9的主控制程序的步驟S28。在主控制禾I^的步驟S28中，電子控制部310將q軸電壓指4Ht Vqw和d軸 電壓指4H^V(F轉(zhuǎn)換為^M目的電壓指4HiVi^、 Vv*、 Vw*。該處理;l^^目/^目 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部320的處理。然后，在步驟S30中，將與所述電壓指令值Vu、 Vv*、 VwA對(duì)應(yīng)的占空控制信號(hào)(PWM控制信號(hào))輸出到變換器回路350。因而，將 與電壓指44iVu、 Vv*、 Vw-對(duì)應(yīng)的電力供給到車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100。
在步驟S32中，電子控制部310進(jìn)行間隙長(zhǎng)度處理。下文#(吏用圖12所示 的流程圖介紹該步驟S32的間隙長(zhǎng)JL控制處理。圖12表示顯示間隙長(zhǎng)度控制處 理的子禾I^。
在間隙長(zhǎng)度控制程序中，電子控制部310首先在步驟S321中，判斷車(chē)輪驅(qū) 動(dòng)用電動(dòng)才幾IOO是否jt^i走轉(zhuǎn)。才娥來(lái)自轉(zhuǎn)速運(yùn)算部312的Mn是否為0，進(jìn) 行上述判斷。在車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100停ib^轉(zhuǎn)時(shí)(S321:否)，在步驟S322中， 將目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap設(shè)定為最小間隙長(zhǎng)度。i^為了準(zhǔn)備車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100
的起動(dòng)，使車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)ioo的輸出特性為高轉(zhuǎn)矩^^4特性，以^jy尋高
轉(zhuǎn)矩。此時(shí)，例:M象圖28的特性l那tti^l輸出棒性。步驟S321的處理是目標(biāo) 間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部321的處理。
另一方面，在車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100旋轉(zhuǎn)時(shí)(S321:是)，在步驟S323中， 判斷加速器開(kāi)度AO是否超it^耽開(kāi)度Al (例如0.7)。當(dāng)加速器開(kāi)度AO超過(guò) 頭貌開(kāi)度Al時(shí)，進(jìn)入自步驟S324起的基于電壓利用率Vrate的間隙長(zhǎng)度i5^J: 理(相當(dāng)于本發(fā)明的第l控制模式)。另一方面，當(dāng)加速器開(kāi)度AO為規(guī)定開(kāi)度 Al以下時(shí)，進(jìn)入不基于電壓利用率Vrate的自步驟S328起的間隙長(zhǎng)度i議處理 (相當(dāng)于本發(fā)明的第2控制模式)。
首先介紹加速器開(kāi)度AO超it^L^開(kāi)度Al的情況。
在步驟S234中，電子控制部310計(jì)算車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的角加iiJL， 根據(jù)該角加逸變，設(shè)定閾值R1、 R2。通過(guò)用時(shí)間對(duì)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn) 速11(^[立時(shí)間的旋#*)進(jìn)行微分，求得角加i4JL,上述車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100 的餘逸n從設(shè)置在車(chē)l^驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100上的編碼器130的輸出脈沖信號(hào)列獲
率Vrate調(diào)整間隙長(zhǎng)度。例如使用圖13所示的參照 ^殳定閾值Rl、 R2。如該參照映射所示的那樣，閾值Rl和R2隨著角加iiJL的增大而減少。
當(dāng)變更車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的輸出特性時(shí)，只^f半絲車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī) 100的加i4/減速能夠瞬時(shí)旨;^/縮小該間隙長(zhǎng)度即可。然而實(shí)際上，由驅(qū)動(dòng)間隙 變更用電動(dòng)機(jī)220進(jìn)行的間隙"ML的調(diào)^C費(fèi)時(shí)間。于是，當(dāng)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī) IOO的角加逸變大時(shí)，為了提前使間隙變更用電動(dòng)機(jī)220開(kāi)始工作，這樣地i5^ 上述閾值R1、 R2。
然后在步驟S325中，判斷電壓利用率Vrate的大小。也I61判斷電壓利用率 Vrate大于閾值Rl,還A^滿(mǎn)閾值R2，還是在閾值R2以JiiL^閾值Rl以下。 電壓利用率Vrate ^JU上述步驟S271算出的值。當(dāng)電壓利用率Vrate未滿(mǎn)閾值 R2 (Vrate〈閾值R2)時(shí)，在步驟S326中，將目標(biāo)間隙MgapH議為從目前 的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapc"咸去單位間隙長(zhǎng)度gapO后的值(gap* = gape* - gapO )。 也#議減少目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap*。
當(dāng)電壓利用率Vrate超過(guò)閾值Rl (Vrate >閾值Rl)時(shí)，在步驟S327中， 將目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap^殳定為從目前的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapc+加上單位間隙長(zhǎng)度 gapO后的值(gap* = gape* + gapO )。也才議增大目標(biāo)間P求長(zhǎng)度gap*。
當(dāng)電壓利用率Vrate在閾值R2以上且在閾值Rl以下(R2￡Vrate￡Rl)時(shí)， 不改變目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap*,在步驟S331中，讀A^J、司隙變^JD裝置200的編碼 器231輸出的脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)信息。M碼器231輸出的脈沖信號(hào)由圖中未示的 計(jì)數(shù)禾1^進(jìn)行計(jì)數(shù)，在步驟S331中，讀取該計(jì)數(shù)值。該計(jì)數(shù)^|_根據(jù)間隙變更 用電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)方向而對(duì)脈沖信號(hào)數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算或減法運(yùn)算后所得的結(jié) 果。
然后，在步驟S332中，對(duì)脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)值進(jìn)行累積，才娥該累積值，計(jì) 算距間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的原點(diǎn)位置的旋轉(zhuǎn)量(總旋轉(zhuǎn)量)。間隙變更用電動(dòng) 機(jī)220的旋#*與實(shí)際間隙長(zhǎng)度gap對(duì)應(yīng)。步驟S331 ~ S332的處對(duì)目當(dāng)于圖6 中的實(shí)際間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部326的處理。然后在步驟S333中，將用于使間隙變更 用電動(dòng)機(jī)220停止的信號(hào)輸出到H橋回路360 ，并暫時(shí)離開(kāi)該子禾踏。
步驟S323中，當(dāng)判斷為加速器開(kāi)度AO沒(méi)有超ii^L開(kāi)度Al (AO^Al)時(shí)， 不進(jìn)行基于電壓利用率Vrate的間隙長(zhǎng)度i議，由步驟S328 S330，設(shè)定目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap氣
此時(shí)，將介紹在加速器開(kāi)度AO沒(méi)有超i^紋開(kāi)度Al時(shí)不進(jìn)行基于電壓利 用率Vrate的間隙長(zhǎng)度i議的理由。例如在使行駛中的兩輪電動(dòng)車(chē)1減速時(shí)，由 于駕駛員釋訪(fǎng)i^口速器4 ，加速器開(kāi)度AO和車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的控制電壓(電 壓指令值Vc)減少，電壓利用率Vrate降低。此時(shí)，車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100能夠 輸出的轉(zhuǎn)頭財(cái)目對(duì)于所需轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)富余。在此情況下，如果基于電壓利用率Vrate， 設(shè)定目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap+，則間隙長(zhǎng)J^豆(參照步驟S326)，產(chǎn)生大的4失損，所以 不M。而且，間隙長(zhǎng)度也影響車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的銅損。此時(shí)在該實(shí)施方 式中，^口速器開(kāi)度AO沒(méi)有超ii^L^開(kāi)度Al時(shí)，不根椐電壓利用率Vrate改 變間隙長(zhǎng)度，而如下所^卩樣地^議目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap女以減少車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng) 機(jī)100的鐵損和銅損。
首先在步驟S328中，電子控制部310從電壓監(jiān)視回路370輸入電源電壓Vb。 然后在步驟S329中，選擇與電源電壓Vb相應(yīng)的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度it^RjUt。圖14
顯示了目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i議映射的一個(gè)示例。由目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i^:映射，根椐電動(dòng)
才>*逸n和電動(dòng)機(jī)電力封旨令值(q軸電iiit旨令值Iq* )這兩個(gè)錄，能夠設(shè)定目 標(biāo)間隙Mgap*。作為目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i^,,準(zhǔn)*性隨著電源電壓Vb而改 變的多個(gè)映射。因而，在步驟S329中，從多個(gè)目標(biāo)間隙長(zhǎng)度^XRjyt中，選擇 一個(gè)與電源電壓Vb相應(yīng)的映射。然后，在步驟S330中，使用所選擇的目標(biāo)間 隙長(zhǎng)度i議映射，詔叉目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap^步驟S321-S330的處對(duì)目當(dāng)于上述 圖6中的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度運(yùn)算部321的處理。
S^將介紹圖14所示的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i^L映射。該,是以車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電 動(dòng)機(jī)100的掩逸n為橫軸，以電動(dòng)機(jī)電;i^旨令值(q軸電^U旨令值Iq* )為縱軸， 為了最適合地控制車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的鐵損和銅損而設(shè)定目標(biāo)間隙長(zhǎng)度 gapw的映射。在該映射中，右邊虛線(xiàn)所包圍的區(qū)域是考慮了電動(dòng)機(jī)阻抗的可控制 區(qū)域Af，左紐線(xiàn)所包圍的區(qū)^l:使鐵損和銅損最適合的最適控制區(qū)域Ac?？?控制區(qū)域Af內(nèi)i議了表示目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap力的邊界的線(xiàn)Lfl ~Lfl2。在最適控 制區(qū)域Ac內(nèi)i議了表示目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap+的邊界的線(xiàn)Lcl ~Lc8。
線(xiàn)Lfl ~ Lfl2是以1毫米間距分別將目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapH議為1毫米、2毫米、3毫米、...12毫米的邊界線(xiàn)。而且線(xiàn)Lcl ~Lc8是以1毫米間距分別將目標(biāo) 間隙長(zhǎng)度gap^議為l毫米、2毫米、3毫米、...8毫米的邊界線(xiàn)。
下文將介紹使用目標(biāo)間隙長(zhǎng)度^^L映射的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度^ *的詔叉方法。由 線(xiàn)Lfl和線(xiàn)Lcl包圍的區(qū)域(線(xiàn)Lfl的左側(cè)且線(xiàn)Lcl的上側(cè)的區(qū)域)是將目標(biāo)間 隙長(zhǎng)度gap^5X為1毫米的1毫米區(qū)域。由線(xiàn)L￡2和線(xiàn)Lc2包圍的區(qū)域(線(xiàn)LG 的左側(cè)，Lc2的上側(cè)的區(qū)域)是除掉1毫米區(qū)域的區(qū)域、將目標(biāo)間隙H gap* {議為2毫米的2亳米區(qū)域。同樣，由線(xiàn)LB和線(xiàn)Lc3包圍的區(qū)J^A除掉l毫米 區(qū)域和2毫米區(qū)域的區(qū)域而將目標(biāo)間隙MgapH殳定為3毫米的3毫米區(qū)域。 也狄由線(xiàn)Lfn (n = l~12)和線(xiàn)Lcn (n = l~8)包圍的區(qū)狄除掉從l毫米 區(qū)域至(n-l)毫米區(qū)域的區(qū)域而將目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap^議為n毫米的n毫米 區(qū)域。另夕卜，如果電動(dòng)機(jī)的掩逸比8毫米區(qū)域還大，或在電動(dòng)機(jī)電iW旨令值比8 毫米區(qū)域小的區(qū)域內(nèi)，將目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapH更定為大于8毫表H以可控制區(qū)域 Af的線(xiàn)L仿~Lfl2為邊界的值。
根據(jù)該目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i議映射，目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapA隨著車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī) 100的彬泉n的增大而增加。另外，目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap+隨著電動(dòng)機(jī)電流(q軸電 ^^旨令值Iq"的減少而增大。
佳間隙長(zhǎng)度的映射?？煽刂茀^(qū)域Af內(nèi)的最佳間隙長(zhǎng)度,作為變換器回路350 的電源的直流電源3的電源電壓Vb而變化。于是，在該實(shí)施方式中，將根悟電 源電壓Vbi5X最佳間隙長(zhǎng)度的多個(gè)目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i議^N^ft在ROM中。然 后，在步驟S329中，選擇與電源電壓Vb對(duì)應(yīng)的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度^^映射。此時(shí)， 從多個(gè)目標(biāo)間隙長(zhǎng);^i議映射中選擇1個(gè)映射，基于該,，求得目標(biāo)間隙長(zhǎng)度 gap*。另夕卜，也可以從多個(gè)目標(biāo)間隙長(zhǎng)度^X映射中選擇2個(gè)連續(xù)的映射，對(duì)所 述映射進(jìn)行^IL，求得目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap^
例如，如圖15所示，隨著電源電壓Vb增大，將線(xiàn)Lfl Lfl2詔文為向車(chē)輪 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn)速n的較高側(cè)移動(dòng)。相反，隨著電源電壓Vb減少，將線(xiàn) LflL ~ Lfl2該^_得向車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的4^t n的較低側(cè)移動(dòng)。從而與電源 電壓Vb對(duì)應(yīng)，目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap六的設(shè)定區(qū)J^特性圖的左右移動(dòng)。從而，即使車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的捧逸n和電動(dòng)機(jī)電流(q軸電^t旨令值Iq* )是相同的 務(wù)降，也以隨著電源電壓Vb增大使目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap女變短的方式進(jìn)^f務(wù)正。相
反，以隨著電源電壓Vb斷氐使目標(biāo)間隙長(zhǎng)度83。*變長(zhǎng)的方式進(jìn)^#正。
而JL^圖15所示的示例中，可控制區(qū)域Af中的線(xiàn)Lfl Lfl2的斜度隨著電 源電壓Vb的增大而減小。然而，才娥電動(dòng)枳特性，如圖16所示，也可以使線(xiàn) Lfl ~ Lfl2的斜度隨著電源電壓Vb的增大而增大。而且，無(wú)需佳-斤有的線(xiàn)Lfl ~ Lfl2移動(dòng)或改變傾斜角，也可以是一^分的特性變更。
下文將返回圖12的間隙長(zhǎng)^l控制禾I^的i兌明。
電子控制部310，如果由步驟S321~S330的處理而設(shè)定了目標(biāo)間隙長(zhǎng)度 gap*，則赫在步驟S334中，讀#間隙變^置200的編碼器231輸出的脈 沖信號(hào)的計(jì)數(shù)信息。然后在步驟S335中，累積脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)值，才娥所述累 積值，計(jì)算間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的3E^、點(diǎn)位置的旋轉(zhuǎn)量(總旋轉(zhuǎn)量)。間隙變 更用電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)量與實(shí)際間隙長(zhǎng)度gapA對(duì)應(yīng)。步驟S334和S335的處理 與上述步驟S331和S332的處對(duì)目同。
然后，電子控制部310在步驟S336中，計(jì)算間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的驅(qū)動(dòng) 力，也:^1輸出到H橋回路360的占空控制信號(hào)的占空比。此時(shí)，才財(cái)居由步驟 S321 ~ S330的處理而算出的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap*、和在步驟S325算出的實(shí)際間隙 長(zhǎng)度gap的差值(gap* - gap )，進(jìn)行比例積^il算，i議與該運(yùn)算結(jié)勤目應(yīng)的占 空比。
然后在步驟S337中，判斷車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn)子120是否已經(jīng)到達(dá)變 為目標(biāo)間隙的位置，也;^^在步驟S325算出的實(shí)際間隙M gap是否與目標(biāo)間 隙長(zhǎng)度gapA相同。
步驟S336和S337的處^目當(dāng)于圖6中的差*算部323、比例積M算部 324、和占空tbil算部325的處理。
當(dāng)實(shí)際間隙長(zhǎng)度gap與目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapA相同時(shí)(S337:是)，則在步驟S333 中，將用于使間隙變^J)電動(dòng)機(jī)220停止的停止信號(hào)輸出到H橋回路360,然后 暫時(shí)離開(kāi)該子程序。
另一方面，當(dāng)實(shí)際間隙長(zhǎng)度gap與目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap論不相同時(shí)(S337:否)，則在步驟S338中，判斷間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)指示方向是否是縮小氣隙 的方向。也fM:判斷目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapA是否小于實(shí)際間隙Mgap。當(dāng)間隙變更 用電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)指示方向是縮小氣隙的方向時(shí)(S338:是)，則在步驟S339 中，針對(duì)H橋回路360，輸出縮小氣隙的通電方向的占空控制信號(hào)并驅(qū)動(dòng)間隙變 更用電動(dòng)才幾220。另一方面，當(dāng)間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)指示方向是擴(kuò)大氣 隙的方向時(shí)(S338:否)，則在步驟S340中，針對(duì)H橋回路360,輸出擴(kuò)大氣隙 的通電方向的占空控制信號(hào)并驅(qū)動(dòng)間隙變更用電動(dòng)機(jī)220。在步驟S339和S340 中輸出的占空控制信號(hào)M前步驟S336中計(jì)算出的占空比的占空控制信號(hào)。
電子控制部310 —旦向H橋回路360輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)或停止信號(hào)，則離開(kāi)間隙 長(zhǎng)度控制禾沐
才財(cái)居間隙長(zhǎng)度控制禾踏，當(dāng)加速器開(kāi)度AO超ii^議開(kāi)度Al時(shí)，才緣電壓 利用率Vrate，調(diào)整間隙長(zhǎng)度。也就是電壓利用率Vrate超過(guò)閾值Rl時(shí)，使間隙 長(zhǎng)度增大(S327 )。電壓利用率Vrate小于閾值R2時(shí)，使間隙長(zhǎng)度縮小(S326 )。 電壓利用率Vrate為閾值R2以JiJL在閾值Rl以下時(shí)，使間隙長(zhǎng)度不變()。 因而，能夠在圖28所示的特性1至特性3之間分多個(gè)階段切換電動(dòng)機(jī)的輸出特 性。而且，雖然為了便于理解，圖28分三個(gè)階錄示，但是在該實(shí)施方式中， 也可以分更多的階段切換。此時(shí)，由于根據(jù)電壓利用率Vrate，切換間隙長(zhǎng)度(電 動(dòng)才賄出特性)，因此，切換時(shí)間變得準(zhǔn)確。
另夕卜，當(dāng)加速器開(kāi)度AO沒(méi)有超it^耽開(kāi)度Al時(shí)，則不才娥電壓利用率Vrate 變更間隙長(zhǎng)度。4財(cái)居目標(biāo)間隙^li議絲，調(diào)整間隙長(zhǎng)度。因而，能夠斷氐車(chē) 輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的鐵損和銅損。
在此，作為一個(gè)示例，對(duì)停止行駛中的兩輪電動(dòng)車(chē)l時(shí)的使用目標(biāo)間隙長(zhǎng)度 i5^^yt的間隙長(zhǎng)度的調(diào)整i^fti兌明。
如圖17所示，車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的控制狀態(tài)(車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100 極n、 q軸電滬ut旨4^ilq"處于A點(diǎn)時(shí)，將加速器開(kāi)度AO縮小至0。此時(shí)， 雖然q軸電;j^旨令值lq頭斷氐至0，但是，車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100并不瞬時(shí)停止。 因而，目標(biāo)間隙長(zhǎng)度8叩*暫且固定為9毫米(B點(diǎn))，車(chē)輪2暫時(shí)繼續(xù)空轉(zhuǎn)，但 是不久就停止。因而，目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapA和車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100^n的關(guān)系，伴崎絲n變小，從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)。這樣一來(lái)，目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap六從 初期的6毫米(A點(diǎn))暫且增WJ 9毫米(B點(diǎn))，隨后下降到^i的1毫米(C 點(diǎn))。從而，在車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的掩逸n很高期間，該^:較大的目標(biāo)間隙 長(zhǎng)度gap、能夠剮^失損。然后，隨著車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100絲ii的斷氐， 縮小目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap、
下文將參照?qǐng)D18介紹務(wù)他示例。
電^^旨4^^* )處于A點(diǎn)時(shí)，'當(dāng)q軸電^^旨44iIqM械恒定而僅車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用 電動(dòng)機(jī)100的捧逸n增大時(shí)，控制狀態(tài)向B點(diǎn)移動(dòng)。從而，根據(jù)目標(biāo)間隙長(zhǎng)度設(shè) 定映^H更定的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapA從1毫米(A點(diǎn))擴(kuò)大到6毫米(B點(diǎn))，由此 能夠降^l失損。W匕狀態(tài)起，在駕駛員要求強(qiáng)轉(zhuǎn)矩而增W口速器開(kāi)度AO時(shí)，增 大q軸電i封旨令值Iq*。此時(shí)，車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的控制狀態(tài)從B點(diǎn)移動(dòng)到 C點(diǎn)。從而，根據(jù)目標(biāo)間隙長(zhǎng)度{議^^^臾定的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度^ *從6毫米(8 點(diǎn))縮小到1毫米(C點(diǎn))。通過(guò)縮小間隙長(zhǎng)度，為了獲得相同的轉(zhuǎn)矩，能夠遏 制電流值使^小，由此，不使銅損那么增加而能使車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn) 矩增大。
銅損是因線(xiàn)圈的電阻所引起的電力損失部分。當(dāng)線(xiàn)圈中流動(dòng)的電流值為i， 線(xiàn)圏的電阻值為r時(shí)，銅損表示為i、r。另一方面，具有下述那樣的電動(dòng)才一性， 也^^即使線(xiàn)圏中流動(dòng)的電流銜目同，但間隙長(zhǎng)^^i,則轉(zhuǎn)矩越大，間隙長(zhǎng)度 越大，則轉(zhuǎn)矩越小。從而針對(duì)必要轉(zhuǎn)矩，如果減少間隙長(zhǎng)度gap，則可以使線(xiàn)圏 U3中流動(dòng)的電流值i減少，能夠減少銅損。因而在圖18的示例中，通過(guò)將目標(biāo) 間隙長(zhǎng)度《3 *從6毫米(B點(diǎn))縮小到1毫米(A點(diǎn))，能夠斷氐銅損。
如上所述，在該實(shí)施方式中，基于綜合考慮了鐵損和銅損的影響與駕駛員的 要求(轉(zhuǎn)矩)的平衡的實(shí)，果，設(shè)定目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i議缺。
一旦圖12所示的間隙長(zhǎng)度控制禾呈序結(jié)束，則電子控制部310使其處理i^A 到圖9所示的主控制程序的步驟S34。在步驟S34，判斷主開(kāi)關(guān)5是否已斷開(kāi)， 當(dāng)沒(méi)有斷開(kāi)時(shí)(S34:否)，重復(fù)步驟S14 S34的處理。另夕卜，如果駕駛員斷開(kāi)主 開(kāi)關(guān)5，則步驟S34的判斷為"是"，結(jié)束該車(chē)輪驅(qū)動(dòng)主控制禾I^。##該實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)下述作用效果。
由于通過(guò)調(diào)整車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的間隙狄gap,對(duì)在襯120的磁體 122和定子110的齒112之間流動(dòng)的磁通進(jìn)行調(diào)節(jié)，使電動(dòng)機(jī)的輸出特性變化， 因此，能夠在從低速區(qū)域至高速區(qū)域內(nèi)高^(guò)k4區(qū)動(dòng)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100，能夠 獲得良好的車(chē)輛特性。而且，通過(guò)改變轉(zhuǎn)軸123的軸向的轉(zhuǎn)子120和定子110的 相對(duì)位置關(guān)系，能夠輕易地改變間隙長(zhǎng)度gap。
由于根據(jù)電壓利用率Vrate,調(diào)整間隙長(zhǎng)度gap，因此，不受車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng) 機(jī)100的個(gè)體差異、^^]環(huán)凌的影響，能夠始終在適合的時(shí)間改變輸出特性。從 而，能夠充分itk^揮車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的保有能力。而且，能夠防止兩輪電 動(dòng)車(chē)1徊口速中改變輸出棒性的時(shí)間g，輸出轉(zhuǎn)矩大幅下f^P樣的不良情況， 能夠遏制行駛感覺(jué)下降。
在間隙長(zhǎng)度控制中，在電壓利用率Vrate大于閾值R1時(shí)，使間隙長(zhǎng)度gap 增大，使其成為肯^y尋高絲的棒l"生。在電壓利用率Vrate小于閾值R2時(shí)，使 間隙長(zhǎng)度gap減少，使其成為能獲得高轉(zhuǎn)矩的特性。在電壓利用率Vrate為閾值 R2以上且為閾值R1以下時(shí)，不調(diào)整間隙長(zhǎng)度gap,不改變輸出特性(圖12的 步驟S325^S327， S333)。這樣一來(lái)，能夠簡(jiǎn)單⑩制車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO的 輸出特性。另外，在電壓利用率Vrate為閾值R2以JiJL為闊值Rl以下時(shí)，由 于不調(diào)整間隙長(zhǎng)度gap，因此，能夠防止控制動(dòng)蕩那樣的不良情況，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn) 定的車(chē)輛行駛。
在間隙長(zhǎng)度控制中，由于隨著車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的角加it^增大，使閾 值R1、 R2減少(參照?qǐng)D13)，因此，能夠遏制間隙變il^置200的響應(yīng)延遲。
例如在使兩輪電動(dòng)車(chē)l加速時(shí)，增大車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的控制電壓，使 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n增大，但是，如果針對(duì)該電動(dòng)機(jī)的控制，間隙變^置200的響 應(yīng)艦，則可能輸出棒性的切mi^，不能使電動(dòng)機(jī)的艦n'tfe4增大。于是， 在這種情況下，通過(guò)減少閾值R1、 R2的值，能夠使電壓利用率Vrate提前超過(guò) 閾值R1，追隨車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的力口速，使間隙長(zhǎng)度gap增大。
另 一方面在使兩輪電動(dòng)車(chē)1減速時(shí)，雖然減少車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的控制 電壓，使電動(dòng)機(jī)的^i4n減少，但是，在此情況下，如果間隙變^置200的響應(yīng)艦，則也不肯^y尋最佳的電動(dòng)才賄出棒性。此時(shí)由于車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)ioo
的角加M變?yōu)樨?fù)值，因此，通過(guò)增大閾值R1、 R2的值，能夠使電壓利用率 Vrate提前小于閾值R2，追隨車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的減速，使間隙長(zhǎng)度gap減 少。
當(dāng)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100停jti走轉(zhuǎn)時(shí)，也H兩輪電動(dòng)車(chē)1停止時(shí)，由于將 間隙長(zhǎng)度gap變?yōu)樽钚≈刀鴌議為高轉(zhuǎn)矩^^4的棒l"生，因此，兩輪電動(dòng)車(chē)l在 下次起動(dòng)時(shí)，能夠獲得高轉(zhuǎn)矩，加速性良好(圖12的步驟S322)。
^M口速器開(kāi)度AO沒(méi)有^im^開(kāi)度Al (例如0.7)的期間，不才娥電壓利 用率Vratei議間隙長(zhǎng)度。此時(shí)，^JD目標(biāo)間隙長(zhǎng)度i議絲，才娥車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用 電動(dòng)機(jī)100的橋4 n和電動(dòng)機(jī)電流(q軸電力^旨令值Iq* ),設(shè)定目標(biāo)間隙狄 gap*。從而，能夠良好地?cái)郶4輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的鐵損和銅損(圖12的步 驟S323， S328 S330)。例如由于隨著車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的4^4n的增大， 使目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap頭增大，因此，車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的感應(yīng)電壓不超過(guò)直 流電源3的電源電壓Vb，能夠控制高掩逸下的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO。而且， 由于隨著電動(dòng)4幾電流(q軸電^t旨令值Iq"的減少，目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap^曽大， 所以能夠If^^失損。
而且，由于隨著電源電壓Vb降f氐，使目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gapA增大，因此，車(chē)輪 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的感應(yīng)電壓不超過(guò)直流電源3的電源電壓Vb，能夠維持車(chē)輪 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的控制。
在間隙長(zhǎng)度控制中，對(duì)檢測(cè)到的實(shí)際間隙長(zhǎng)度gap進(jìn)行反饋，才娥實(shí)際間隙 長(zhǎng)度gap和目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap先的差值(gap* - gap)進(jìn)行比例積分運(yùn)算(PI), 由jtt 區(qū)動(dòng)控制間隙變更用電動(dòng)機(jī)220，因此，響應(yīng)性變得非常良好(圖12的步驟 S334 )。
下文將介紹本發(fā)明第2實(shí)施方式的兩輪電動(dòng)車(chē)la。
參照?qǐng)D1，兩輪電動(dòng)車(chē)la使用車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置10a脊R第1實(shí)施方式的兩輪電 動(dòng)車(chē)1的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置10。另外，參照?qǐng)D2，車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置10a從車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置 10的間隙變更^置200中省略了間隙長(zhǎng)度檢測(cè)器230，而且使用電動(dòng)枳農(nóng)制單元 400 ^f戈電動(dòng)才;L控制單元300。除了車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置10aO卜，務(wù)他結(jié)構(gòu)與兩輪電動(dòng)車(chē)1相同，使用與兩輪電動(dòng)車(chē)1相同的附圖才射己，并省略重復(fù)的介紹。
圖19是電動(dòng)才;i^制單元400的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
電動(dòng)機(jī)控制單元400包括以微型計(jì)算機(jī)為主要部分的電子控制部410、作為
回路的變換器回路350、作為才財(cái)居來(lái)自電子控制部410的指令向間隙變更用電動(dòng) 機(jī)220供給電力的電動(dòng)4;i4區(qū)動(dòng)回路的H橋回路360、和電壓監(jiān)視回路370。
220。由于車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO的控制系統(tǒng)與上述第1實(shí)施方i^目同，因此， 省斜紹。
為了驅(qū)動(dòng)控制間隙變更用電動(dòng)機(jī)220，電子控制部410包括間隙變更指4^P 421、電壓利用率運(yùn)算部322、和占空信號(hào)輸出部425。將由4^4運(yùn)算部312算出 的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO的Mn和由電壓利用率運(yùn)算部322算出的電壓利用率 Vmte輸WJ間隙變更指轉(zhuǎn)421。間隙變更指4^P 421基于上述信息獲取間隙 變^電動(dòng)機(jī)220的通電/停止指^H言號(hào)以及旋轉(zhuǎn)方向指4^f言號(hào)，并輸出到占空信 號(hào)輸出部425。下文將參照后述^f呈圖詳細(xì)介紹間隙變更指^HP 421的處理。
才M居從間隙變更指令部421輸入的通電/停止指4M言號(hào)以及旋轉(zhuǎn)方向指4^f言 號(hào)，占空信號(hào)輸出部425將恒定的占空比的信號(hào)輸出到H橋回路360，并與jtb t 應(yīng)船區(qū)動(dòng)間隙變更用電動(dòng)4幾220。
在該實(shí)施方式中，間隙變更指^HP 421、占空信號(hào)輸出部425和H橋回路360 作為間隙控制單it^揮功能。間隙變更指令部421作為角加i^情^LI^+元、 閾值i^^單元和電動(dòng)才;M亭iJi^測(cè)單it^J^能。，結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系與第1實(shí)施 方iU目同。
下文將介紹電子控制部410的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)控制處理。
在第2實(shí)施方式中，圖9所示的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)主控制程序中步驟S12的間隙變更 用電動(dòng)機(jī)220的初始化處理和步驟S32的間隙長(zhǎng)度控制處理與第1實(shí)施方式不 同。因而，jH^t你寸不同部^i行介紹。圖20顯示表示步驟S12的間隙變^JU 電動(dòng)機(jī)220的初始化處理的子禾J^,圖21顯示表示步驟S32的間隙長(zhǎng)度控制處 理的子程序。首先參照?qǐng)D20介紹間隙變^JD電動(dòng)機(jī)220的初始化處理。 一旦間隙變更用電動(dòng)機(jī)的初始4^I^起動(dòng)，電子控制部410首先在步驟S1201 中將計(jì)時(shí)器統(tǒng)計(jì)的經(jīng)過(guò)時(shí)間復(fù)位(計(jì)時(shí)時(shí)間-O),該計(jì)時(shí)器是軟件計(jì)時(shí)器。然后， 在步驟S1202中，將間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)方向確定為縮小間隙的方向。 然后，在步驟S1203中，確定間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的驅(qū)動(dòng)力。該驅(qū)動(dòng)力雖然設(shè) 定為初始化用的娟發(fā)值，但是，也可以使與后述的間隙長(zhǎng)度控制中使用的驅(qū)動(dòng)力 相同。
然后在步驟S1204中，電子控制部410將與上述所確定的旋轉(zhuǎn)方向和驅(qū)動(dòng)力 相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(占空控制信號(hào))輸出到H橋回路360，并驅(qū)動(dòng)間隙變M電動(dòng) 機(jī)220。然后在步驟S1205中，計(jì)時(shí)器進(jìn)行累加計(jì)數(shù)。在步驟S1206中，判斷由 計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)的經(jīng)過(guò)時(shí)間是否i^J'J設(shè)定時(shí)間。在經(jīng)過(guò)時(shí)間&'j設(shè)定時(shí)間之前，繼續(xù) 驅(qū)動(dòng)間隙變更用電動(dòng)機(jī)220。而且，在經(jīng)過(guò)時(shí)間iiSij設(shè)定時(shí)間之前，即使轉(zhuǎn)子120 返回原點(diǎn)位置，轉(zhuǎn)子120也由間隙變更裝置200的機(jī)械限動(dòng)器(螺母212的旋轉(zhuǎn) 防止槽212b的兩端部)維持在原點(diǎn)位置。于是，如果確認(rèn)已經(jīng)過(guò)了設(shè)定時(shí)間 (S1206:是)，則在步驟S1207中，向H橋回路360輸出通電停止信號(hào)，^H亭止驅(qū) 動(dòng)間隙變更用電動(dòng)機(jī)220。該"^Jt時(shí)間最^S5^為車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的W 120從變?yōu)樽畲箝g隙長(zhǎng)度的位置返回到變?yōu)樽钚￠g隙長(zhǎng)度的位置(原點(diǎn)位置)所 必需的時(shí)間。
由此，車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO的轉(zhuǎn)子120能夠可靠J4il回到間隙長(zhǎng)度變?yōu)樽?小的原點(diǎn)位置。 一旦車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn)子120返回到原點(diǎn)位置，則該間 隙變更用電動(dòng)機(jī)的初始化一i^暫且結(jié)束，轉(zhuǎn)移到主控制程序的步驟S14的處理。 下文將參照?qǐng)D21,介紹主控制禾I^中的步驟S32的間隙長(zhǎng)度控制處理。 一旦間隙長(zhǎng)度控制程序起動(dòng)，電子控制部410首先在步驟S3201中，判斷車(chē) 輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100是否正^J走轉(zhuǎn)。才財(cái)居來(lái)自轉(zhuǎn)速運(yùn)算部312的掩逸n是否為0， 進(jìn)行上述判斷。在此，對(duì)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100正^M走轉(zhuǎn)的情況(S3201:是)進(jìn) 行介紹。
在車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100正^t轉(zhuǎn)的情況下，在步驟S3202中，將標(biāo)志F設(shè) 置為"1"。標(biāo)志F在該控制禾踏起動(dòng)時(shí)，^i為"0"。然后在步驟S3203中，才財(cái)居車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的角加逸變，詔叉閾值R1、 R2。該處理與在先的實(shí)施方 式的步驟S324的處對(duì)目同。然后在步驟S3204中，判斷電壓利用率Vrate的大 小，也f^i判斷電壓利用率Vrate;l^過(guò)閾值Rl，還是小于閾值R2，還是為閾 值R2以JiiL閾值Rl以下。作為電壓利用率Vrate，使用上述步驟S271中算出的值。
當(dāng)電壓利用率Vrate小于閾值R2時(shí)(Vrate <R2 )，電子控制部410在步驟
的間隙長(zhǎng)度的方向。當(dāng)電壓利用率Vrate超過(guò)閾值Rl時(shí)(Vrate>R1)，電子控 制部410在步驟S3206中，將間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定為擴(kuò)大車(chē)輪 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的間隙M的方向。當(dāng)電壓利用率Vrate為閾值R2以JiJL為 閾值Rl以下時(shí)(R2SVrat《Rl),電子控制部410在步驟S3207中，將單向連續(xù) 通電計(jì)時(shí)器的統(tǒng)計(jì)值清零，之后在步驟S3208中，將使間隙變更用電動(dòng)機(jī)220停 止的占空控制信號(hào)輸出到H橋回路360。從而，當(dāng)電壓利用率Vrate為閾值R2 以JiiL為閾值Rl以下時(shí)，間隙變更用電動(dòng)機(jī)220停止。而且，單向連續(xù)通電計(jì) 時(shí)器是用于測(cè)量沿同 一轉(zhuǎn)動(dòng)方向給間隙變更用電動(dòng)機(jī)220連續(xù)通電的時(shí)間的軟件 計(jì)時(shí)器，且每當(dāng)間隙變^I電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)方向切換時(shí)和每當(dāng)輸出停止指4^f言 號(hào)時(shí)，將計(jì)時(shí)器統(tǒng)計(jì)值清零。
如果由步驟S3205或步驟S3206設(shè)定了間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)方向， 則在步驟S3209中，判斷其旋轉(zhuǎn)方向是否與前次的旋轉(zhuǎn)方向相同。該間隙長(zhǎng)度控 制程序組合在主控制程序中，并以規(guī)定的短周期重復(fù)實(shí)施。從而，在步驟S3209 中，比較1個(gè)周期前的旋轉(zhuǎn)方向和此次i議的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)判斷是否是同一方向。 當(dāng)間隙變^J 1電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)方向與前次旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，在步驟S3210中， 將單向連續(xù)通電計(jì)時(shí)器的統(tǒng)計(jì)值清零。當(dāng)間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的4t轉(zhuǎn)方向與前 次4t轉(zhuǎn)方向相同時(shí)，貝，j跳過(guò)步驟S3210的處理。
然后在步驟S32U中，電子控制部410判斷由單向連續(xù)通電計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)的連 續(xù)通電時(shí)間是否超過(guò)i^時(shí)間。在連續(xù)通電時(shí)間沒(méi)有超過(guò)i^時(shí)間(S3211:否) 時(shí)，在步驟S3212中，單向連續(xù)通電計(jì)時(shí)器累加計(jì)數(shù)，并在步驟S3213中，向H 橋回路360輸出與旋轉(zhuǎn)方向相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(占空控制信號(hào))。由此，間隙變更用電動(dòng)機(jī)220在i議的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)，改變車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)IOO的間隙長(zhǎng)度。 另一方面，在步驟S3211中，判斷為連續(xù)通電時(shí)間超過(guò)i^時(shí)間時(shí)，在步驟 S3207中，將單向連續(xù)通電計(jì)時(shí)器的統(tǒng)計(jì)值清零，之后在步驟S3208中，向H橋 回路360輸出使間隙變^JU電動(dòng)機(jī)220停止的占空控制信號(hào)。
在該實(shí)施方式中，由于沒(méi)有配置間隙長(zhǎng)度檢測(cè)器230，不^jt確檢測(cè)到車(chē)輪 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn)子120的軸向位置即間隙長(zhǎng)度。脊RJ司隙長(zhǎng)度檢測(cè)器230, ^^J單向連續(xù)通電計(jì)時(shí)器限制時(shí)間。從而，能夠防止當(dāng)針120處于間隙長(zhǎng)度的 最大位置或最小位置時(shí)都向間隙變更用電動(dòng)機(jī)220繼續(xù)通電。此時(shí)，最好將限制 連續(xù)通電的設(shè)定時(shí)間設(shè)定為車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn)子120從變?yōu)樽铋L(zhǎng)間隙 長(zhǎng)度的位置移動(dòng)至變?yōu)樽疃涕g隙長(zhǎng)度的位置(原點(diǎn)位置)所需的時(shí)間。由此，能 夠在最小間隙長(zhǎng)M最大間隙長(zhǎng)度的范圍內(nèi)可靠地調(diào)整間隙長(zhǎng)度gap,并且能夠 遏制向間隙變更用電動(dòng)機(jī)220 iiJL通電。
控制信號(hào)，則暫時(shí)離開(kāi)該間隙長(zhǎng)度控制程序，進(jìn)^^控制程序的步驟S34。
此時(shí)在步驟S3214中，首先判斷標(biāo)志F是否被i議為"l"。當(dāng)標(biāo)志F為"l，，( S3214: 是)時(shí)，則在步驟S3215中，判斷由單向連續(xù)通電計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)的連續(xù)通電時(shí)間是 否^it了詔義時(shí)間。
當(dāng)連續(xù)通電時(shí)間沒(méi)有超過(guò)i議時(shí)間(S3215:否)時(shí)，在步驟S3216中，間隙
方向，^i^V步驟S3212。從而，車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的間隙長(zhǎng)度gap能夠 由間隙變更用電動(dòng)機(jī)220縮小。i^為了準(zhǔn)備車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的起動(dòng)，使
車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)ioo的輸出特性為高轉(zhuǎn)矩j^4特性，以使jy尋高轉(zhuǎn)矩。
在兩輪電動(dòng)車(chē)1停止時(shí)，^!進(jìn)4刊象上述那樣的向間隙變更用電動(dòng)機(jī)220通 電和核查該通電連續(xù)時(shí)間，當(dāng)通電連續(xù)時(shí)間ii^了該叉時(shí)間時(shí)，車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng) 機(jī)100的轉(zhuǎn)子120達(dá)到間隙長(zhǎng)度變?yōu)樽钚〉奈恢?。于是，在電子控制?10判斷 為通電連續(xù)時(shí)間超過(guò)了i議時(shí)間(S3215:是)時(shí)，在步驟S3217中，將標(biāo)志F設(shè) 置為"O"，扭行上述單向連續(xù)通電計(jì)時(shí)器的清零處理(S3207)和間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的停止處理(S3208 )，并離開(kāi)該間隙長(zhǎng)度控制程序。從而，今后在車(chē)輛繼 續(xù)處于停止?fàn)顟B(tài)的期間，步驟S3214的標(biāo)志F的判斷變?yōu)?否"，禁止向間隙變更 用電動(dòng)機(jī)220通電。
在該實(shí)施方式中，與第l實(shí)施方i^目同，由于根椐電壓利用率Vrate，控制 間隙長(zhǎng)度gap，因此，不受車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的個(gè)體差異、佳月環(huán)境的影響， 能夠始終在適合的時(shí)間改變電動(dòng)才賄出掙性。從而，能夠在j鍵區(qū)域至高速區(qū)域 有^k^揮車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的能力，能夠獲得良好的車(chē)輛特性。而且，由 于即使沒(méi)有配置間隙長(zhǎng)度檢測(cè)器230，也能控制間隙長(zhǎng)度gap，因此，相應(yīng)地能 夠斷氐兩輪電動(dòng)車(chē)1的成本^H吏其變小、變輕。另外，間隙長(zhǎng)度控制也簡(jiǎn)單，不 要求微型計(jì)算才;i^有很高的處理能力。
而且，與笫1實(shí)施方W目同，由于才財(cái)居車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的角加i4^， 設(shè)定閾值R1、 R2，因此，能夠遏制間隙變M置200的響應(yīng)逸l而且當(dāng)兩輪 電動(dòng)車(chē)l停止時(shí)，由于使間隙長(zhǎng)度gap為最小值而i議為高轉(zhuǎn)矩^^ii特性，因 此，在兩輪電動(dòng)車(chē)1下^^動(dòng)時(shí)，能夠獲得高轉(zhuǎn)矩，加速性良好。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，能夠進(jìn)行樹(shù)變更。
在上述各個(gè)實(shí)施方式中，由主開(kāi)關(guān)5的斷開(kāi)操怍，結(jié)束車(chē)輪驅(qū)動(dòng)主控制程序 (參照?qǐng)D9)。但是，例如，也可以當(dāng)檢測(cè)到主開(kāi)關(guān)5斷開(kāi)時(shí)(S34:是)，#^的 占空比的占空控制信號(hào)輸出到H橋回路360，在車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的4H1 120到達(dá)間隙長(zhǎng)度變?yōu)樽畲蟮奈恢弥?，?qū)動(dòng)控制間隙變更用電動(dòng)機(jī)220。也就 是也可以^t主開(kāi)關(guān)5進(jìn)行了斷開(kāi)操怍時(shí)，不管電壓利用率，在車(chē)輪驅(qū)動(dòng)主控制 禾1^的步驟SS4后，實(shí)施將車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的間隙長(zhǎng)度gap調(diào)整為最大值 的步驟。此時(shí)，實(shí)施該步聯(lián)，結(jié)束車(chē)輪驅(qū)動(dòng)主控制考踏。這樣一來(lái)，在由人力 推動(dòng)而使兩輪電動(dòng)車(chē)1移動(dòng)時(shí)，能夠I^H氐由車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的 齒槽轉(zhuǎn)矩。
而JL^第1實(shí)施方式中，當(dāng)加速器開(kāi)度AO超i^議開(kāi)度Al時(shí)，實(shí)M于 電壓利用率Vrate的間隙長(zhǎng)度^^t理(相當(dāng)于本發(fā)明的第1控制模式)。另一 方面，當(dāng)加速器開(kāi)度AO為規(guī)定開(kāi)度Al以下時(shí)，實(shí)施不基于電壓利用率Vrate 而考慮了鐵損和銅損的影響的間隙長(zhǎng)度i^t理(相當(dāng)于本發(fā)明的第2控制模式)(圖12:S323 ~ S330 )。然而，也可以不實(shí)祐逸種基于加速器開(kāi)度AO進(jìn)行的間隙 長(zhǎng)度控制模式的切換。例如也可以不管加速器開(kāi)度AO,始終根據(jù)電壓利用率 Vrate， ii4亍間隙長(zhǎng)JL控制。
而JL在第1和第2實(shí)施方式中，雖斜艮據(jù)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的角加it^， 設(shè)定電壓利用率Vrate的閾值Rl、 R2，但是也可以不管角加逸變，將閾值R1、 R2固定為恒定值。另夕卜，也可以##車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的角加itA，僅設(shè) 定閾值R1和R2中的任一方。
而且在第1和第2實(shí)施方式中，當(dāng)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，雖然 將間隙長(zhǎng)度gapi議為最小值(圖12:S321、 S322,圖21:S3201、 S3216)，但是， 也可以省ig^il種處理。
而且，求取間隙Hgap的方式可以是任意的。例如，替^j'司隙長(zhǎng)度檢測(cè)器 230 (編碼器231和原點(diǎn)位置傳感器232 )，也可以在螺紋圓筒體211和基板233 中^-方上iU磁體，在另一方上iU對(duì)該磁體的磁力進(jìn)^^則的磁l"生傳感器， 才娥由磁性傳感器檢測(cè)到的磁力的變化，求得間隙長(zhǎng)度gap。而且也可以在螺母 212上iU磁性傳感器，在絲233上設(shè)置磁體，才財(cái)居由磁性傳感器檢測(cè)到的磁 力的變4匕，求-彈間隙^lgap。
在第1實(shí)施方式中，才艮椐實(shí)際間隙長(zhǎng)度gap和目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap+的差值(gap* -gap)的比例積分，確定間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的驅(qū)動(dòng)量。然而，也可以使驅(qū) 動(dòng)量恒定，僅確定間隙變更月電動(dòng)機(jī)220的旋轉(zhuǎn)方向。此時(shí)，能夠減輕電子控制 部310 (微型計(jì)^^幾)的處理負(fù)擔(dān)。
而iUfc第1和第2實(shí)施方式中，作為在電壓利用率運(yùn)算部322的電壓利用率 運(yùn)算中所^^的控制電壓指4Mi，雖然^^從電壓指^Hfc^算部319輸出的值， 但是，也可以^^^M^目/^目坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部320輸出的值。
而且在第1和第2實(shí)施方式中，雖然使用間隙變更用電動(dòng)機(jī)220改變間隙長(zhǎng) 度gap, ^旦是也可以偵月螺線(xiàn)管等^m行器。
另夕卜，對(duì)于改變車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的間隙長(zhǎng)度的方式，可以采用各種變 形例。例如在第1和第2實(shí)施方式中，雖然使轉(zhuǎn)子120在軸向上移動(dòng)來(lái)改變4H1 120和定子110之間的間隙長(zhǎng)度gap，但是也可以在義茲洛中形成務(wù)他的氣隙并變更該間隙長(zhǎng)度。下i^lf介紹該示例。
圖22 n示作為變形例的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)500和間隙變U置600的概 略結(jié)構(gòu)圖。車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)500是^目軸向間隙型電動(dòng)機(jī)。車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī) 500包含定子510和轉(zhuǎn)子520。定子510相對(duì)于轉(zhuǎn)子520沿轉(zhuǎn)子520的轉(zhuǎn)軸523 的延長(zhǎng)方向(軸向)空出M間距而相對(duì)配置。
定子510包括在軸向上空出M間多E^與轉(zhuǎn)子520相對(duì)的第一定子511、與 轉(zhuǎn)子520不相對(duì)而沿軸向上與第一定子511空出規(guī)定間^EitM目對(duì)的第二定子512。
第一定子511包括在同一圓周上以等間距配置的多個(gè)(在該示例中18個(gè)) 第一齒513和lt^這些第一齒513上的多個(gè)線(xiàn)圈514。這些第一齒513和線(xiàn)圈 514由樹(shù)脂模制^f-"體化為環(huán)形體，固定輛成車(chē)身的-"4|5分的圖中未示的安裝 臺(tái)上。
各個(gè)第一齒513由多個(gè)電磁鋼板疊置而構(gòu)成，軸向的兩端面形成為不由樹(shù)脂 覆蓋的平面形狀。各個(gè)第一齒513與轉(zhuǎn)子520相對(duì)的端部513a (參照?qǐng)D23、圖 24 )的周向尺寸長(zhǎng)，從側(cè)面上看形成為T(mén)字狀。線(xiàn)圏514纏繞在第一齒513上除 了端部513a^f的部分上。而且，對(duì)樸第一齒513中與第二定子512相對(duì)的 端部513b的周向角部進(jìn)行倒角處理。
第二定子512包^4失制的定子》撫515、固定在定子》練515上的多個(gè)(數(shù) 量與第一齒513的數(shù)對(duì)目同)第二齒516。定子》錄515包:fe^成為中空?qǐng)A板狀 且固定有第二齒516的板部515a、 ^41部515a的內(nèi)周端沿針520的軸向延伸 的圓筒部515b。用于一個(gè)^A^斤述第二齒516的多個(gè)裝配孔515c沿周向等間 3&J4形成^L部515a上。第二齒516的一端部^A^M裝配孔515c。第二齒 516和定子》練515樹(shù)目連。
M第二齒516以當(dāng)定子》練515處于旋轉(zhuǎn)的原點(diǎn)位置時(shí)與第一定子511的 M第一齒513相對(duì)的方式進(jìn)行配置，而且，^M4l部515a'l^突出^J 巨離。 各個(gè)第二齒516的前端部516a的周向角部進(jìn)行倒角處理。
轉(zhuǎn)子520包括例34失制的襯》線(xiàn)521、固定在4ff^練521上的多個(gè)(在 該示例中12個(gè))磁體522。轉(zhuǎn)子自521包括形成為中空?qǐng)A板收a固定有磁體 522的外才反部521a、以^Hl部521a的內(nèi)周端縮《圣的方式^^伸的4^部521b、從錐部521b的內(nèi)周端與外板部521a平行且向內(nèi)側(cè)延伸的中空?qǐng)A板狀的內(nèi)板部 521c、和從內(nèi)板部521c的內(nèi)周端沿軸向H伸的圓筒部521d。
將電動(dòng)初薪軸523插/、到圓筒部521d內(nèi)。電動(dòng)枳轉(zhuǎn)軸523相對(duì)于圓筒部521d 不肯M目對(duì)4^和沿軸向不^^目對(duì)移動(dòng)i^f皮固定。從而電動(dòng)才械軸523和4H1520 一體地轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)才膽軸523的一端(圖22中上端部)通過(guò)減速機(jī)(省略圖示) 與車(chē)輪2的車(chē)軸相連。磁體522以極性交替的方式在同一圓周上以等間3&J也配置 在夕卜板部521a中與第一齒511相對(duì)的主面上。
轉(zhuǎn)子520的圓筒部521d通過(guò)軸承531和532由圓筒臺(tái)533可旋轉(zhuǎn)地支持。 圓筒臺(tái)533固定在車(chē)體上。上錄二定子512的圓筒部515b安裝在圓筒臺(tái)533 的外周上。圓筒部515b的內(nèi)周面可滑動(dòng)地與圓筒臺(tái)533的外周面4^觸，相對(duì)于 圓筒臺(tái)533可旋轉(zhuǎn)，但是由于圖中未示的限動(dòng)器而不能沿軸向移動(dòng)。從而，第二 定子512相對(duì)于笫一齒511能夠沿電動(dòng)才膽軸523的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)旋轉(zhuǎn)，但是， 不能沿軸向相對(duì)移動(dòng)。
間隙變a置600是 文變第二定子512相對(duì)于第一定子511的旋轉(zhuǎn)方向的相 對(duì)位置的裝置，包括間隙長(zhǎng)度變更用電動(dòng)機(jī)601、將間隙長(zhǎng)度變更用電動(dòng)機(jī)601 的旋轉(zhuǎn)傳遞到第二定子512的傳動(dòng)裝置部602。間隙長(zhǎng)度變更用電動(dòng)機(jī)601固定 在車(chē)體的^分上。傳動(dòng)裝置部602包^^成在第二定子512的圓筒部515b的
輪604。齒輪604與齒輪515d嚙^f將間隙狄變更用電動(dòng)機(jī)601的旋轉(zhuǎn)力傳 遞到第二定子512。而且，在間隙長(zhǎng)度變更用電動(dòng)機(jī)601的分解度很粗時(shí)，最好 在齒輪604與齒輪515d之間適當(dāng)iU減速齒輪。
圖23和圖24是vMJf周側(cè)觀(guān)看車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)500 JL^示第一齒513和第 二齒516的位置關(guān)系的展開(kāi)模式圖。而且，圖25 (a) &示第一齒513和第二 齒相對(duì)的狀態(tài)的平面示意圖，圖25 (b) ^示第一齒513和第二齒不相對(duì)的狀 態(tài)的平面示意圖。
在車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)500中，當(dāng)?shù)谝积X513和第二斜目互相對(duì)時(shí)，如圖23 所示，由轉(zhuǎn)子520、第一定子511和第二定子512形成磁路(圖中虛線(xiàn))。此時(shí)， 笫一齒513和磁體522之間的空間、以及第一齒513和第二齒516之間的空間是》絲中的構(gòu)^/茲阻的氣隙。第一齒513和磁體522之間的間隙長(zhǎng)度(氣隙長(zhǎng)度) 為gapl，第一齒513和第二齒516之間的間隙^JL^ gap2。
在^f綠二定子512旋轉(zhuǎn)，第二齒516移動(dòng)至不與第一齒513相對(duì)的位置時(shí)， 如圖24所示，由轉(zhuǎn)子520和第一定子511形威磁路(圖24中虛線(xiàn))。此時(shí)，第 一齒513和磁體522之間的空間、以W目鄰的第一齒513之間所形成的空間是磁 路中的構(gòu)成磁阻的氣隙。相鄰的第一齒513之間的間隙長(zhǎng)度為gap3。
當(dāng)使車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)500的輸出特性為高轉(zhuǎn)矩^#^時(shí)，如圖23所示， 將第二定子512保持在原點(diǎn)位置，也#^^#在第一齒513和第二齒516相X^目 對(duì)的位置。此時(shí)，第一齒513和磁體522之間的間隙長(zhǎng)度gapl、以^一齒513 和第二齒516之間的間隙長(zhǎng)度gap2實(shí)質(zhì)上大致相同并非常小。從而，這些氣隙 的磁,小。
另一方面，相鄰的第一齒513之間的間隙長(zhǎng)度gap3比第一齒513和第二齒 516之間的間隙長(zhǎng)度gap2大。從而，相鄰的第一齒513之間的氣隙中的磁阻比 第一齒513和第二齒516之間的氣隙中的磁阻大。而且，間隙長(zhǎng)度gap2和間隙 長(zhǎng)度gap3的關(guān)系是2xgap2〈gap3的關(guān)系。
從而，N ^U茲體522和與其相鄰的S ^U茲體522之間產(chǎn)生的磁通，如圖23 所示，幾乎不通過(guò)第一齒513之間的氣隙(間隙長(zhǎng)度gap3),而經(jīng)過(guò)下*徑， 即N極磁體522和笫一齒513之間的氣隙(間隙長(zhǎng)度gapl)—第一齒513—第 一齒513和第二齒516之間的氣隙(間隙長(zhǎng)度gap2 )—第二齒516—定子i練 515—相鄰的第二齒516—相鄰的第二齒516和相鄰的第一齒513之間的氣隙(間 隙長(zhǎng)度gap2)—相鄰的第一齒513—相鄰的第一齒513和S極磁體522之間的氣 隙(間隙長(zhǎng)度gapl) —S ^ U茲體522—轉(zhuǎn)子》i^ 521。
當(dāng)使車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)500的輸出特性為^#矩高#^時(shí)，如圖24所示， 4^二定子512移動(dòng)到相鄰的第一齒513之間的中央，使得第一齒513和第二齒 516不相互相對(duì)。此時(shí)，第一齒513和第二齒516之間的間隙長(zhǎng)度從gap2增大 至gap4。因而，相鄰的第一齒513之間的間隙長(zhǎng)度gap3比第一齒513和第二齒 516之間的間隙&變gap4小。從而，相鄰的第一齒513之間的磁阻比第一齒513 和第二齒516之間的磁阻小。由此，在N極磁體522和與其相鄰的S極磁體522之間產(chǎn)生的磁通，如圖 24所示，經(jīng)過(guò)下ii^徑，即N極磁體522和第一齒513之間的氣隙(間隙長(zhǎng)度 gapl)—第一齒513的端部513a—第一齒513的端部513a和相鄰的第一齒513 的端部513a之間的氣隙(間隙長(zhǎng)度gap3)—相鄰的第一齒513的端部513a—相 鄰的第一齒513和S極磁體522之間的氣隙(間隙長(zhǎng)度gapl) 極磁體522— 轉(zhuǎn)子^(guān)維521。從而，此時(shí)，磁通實(shí)質(zhì)上不流經(jīng)第一齒513的纏姊線(xiàn)圈514的 部分。
如上所述，在變形例中，也能夠通過(guò)改變?cè)O(shè)置于車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)500的磁 路的氣隙長(zhǎng)度，改變電動(dòng)才m出特性。在該示例中，雖然介紹了第二齒516和第 二定子512的兩個(gè)位置，但是，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制間隙變更用電動(dòng)機(jī)601，調(diào)整第二 定子512相對(duì)于第一齒511的旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)位置，能夠分多個(gè)階段改變電動(dòng)機(jī) 輸出特性。此時(shí)，最附口上述實(shí)施方式那樣，由電動(dòng)機(jī)控制單元300、 400 電壓利用率，控制間隙調(diào)整用電動(dòng)機(jī)601。
例如，也可以驅(qū)動(dòng)控制間隙變更用電動(dòng)機(jī)601，控制第二齒516相對(duì)于第一 齒513也#>^^二定子512相對(duì)于第一定子511的旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)角度使其^f、 點(diǎn)位置以1。為^n立變更，最大變Ml0。，此時(shí)，也可以iU對(duì)第二定子的旋轉(zhuǎn) 角度進(jìn)^^測(cè)的枱溯傳感器(圖中未示)，求得所檢測(cè)到的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度和才財(cái)居 電壓利用率i議的目標(biāo)凌轉(zhuǎn)角度的差值，才財(cái)居該差值，反饋控制間隙變^]電動(dòng) 機(jī)601的旋轉(zhuǎn)。
在4錄二定子512相對(duì)于第一定子511的旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)位置變化的情況 下，兩定子之間的氣隙在第二齒516面向第一齒513期間，在將間隙長(zhǎng)度##在 gap2的狀態(tài)下，僅截面面積變化。然后， 一旦第二齒516旋轉(zhuǎn)到不面向第一齒 513的位置，則間隙長(zhǎng)度變?yōu)間ap4，與旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)地變化。從而，優(yōu)選，i議 能夠獲得所希望的電動(dòng)機(jī)輸出棒1"生的第二定子512的旋轉(zhuǎn)范圍，控制間隙長(zhǎng)度。
jH^卜，也能如第2實(shí)施方式那樣，利用以無(wú)傳感器的方式控制第二定子512 相對(duì)于第一定子511的旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)角度。此時(shí)，最^i殳置對(duì)第二定子512旋 轉(zhuǎn)的終端位置進(jìn)行限制的積械限動(dòng)器(圖中未示)和對(duì)間隙變更用電動(dòng)機(jī)601的 單向連續(xù)通電時(shí)間進(jìn)行限制的計(jì)時(shí)器。511和第二定子512的旋轉(zhuǎn)方向的相 對(duì)位置來(lái)改變間隙長(zhǎng)度，因此，即使不像第1和第2實(shí)施方式那樣在軸向設(shè)置相 對(duì)移動(dòng)用的空間，也能輕易地改變間隙長(zhǎng)度。
而且，設(shè)置在夕卜板部521a中與第一定子511相對(duì)的主面上的磁體例如也可以 是將環(huán)形板狀的粘結(jié)磁體以N旨S極沿周向交替配置的方式帶磁的1個(gè)部件。
在上述實(shí)施方式中，加速器開(kāi)度AO用作加速l^f言息，在圖12的步驟S323 中，對(duì)加速器開(kāi)度AO和失議開(kāi)度Al進(jìn)行比較。然而，作為加速^f言息，也可 以^^|加速|(zhì)|#^量也^|>速器開(kāi)度信號(hào)。此時(shí)，加速H^t量傳感器301相 當(dāng)于加速l^ff息獲:^元。而且，在圖12的步驟S323中，將加速器開(kāi)度信號(hào)與 敗數(shù)值進(jìn)行比較。
角加ii;l信息并不局P艮于車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的角加i4JL自身。^/f言息 并不局限于車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)100的餘逸自身。電壓信息并不局限于直流電源3 的電源電壓Vb自身。
本發(fā)明不僅應(yīng)用于兩輪電動(dòng)車(chē)，而適合應(yīng)用于任意電動(dòng)車(chē)輛。
上文雖然介紹了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但是很明顯只要不脫離本發(fā)明的 范圍和宗旨，能夠進(jìn)行M變更。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求書(shū)限定。
權(quán)利要求
1. 一種車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，該車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛的車(chē)輪，包括驅(qū)動(dòng)上述車(chē)輪的電動(dòng)機(jī)；改變上述電動(dòng)機(jī)的氣隙的長(zhǎng)度即間隙長(zhǎng)度的間隙變更裝置；獲取與上述電動(dòng)車(chē)輛中的加速器操作量相關(guān)的加速器信息的加速器信息獲取單元；至少基于由上述加速器信息獲取單元所獲取的上述加速器信息運(yùn)算控制電壓指令值的電壓運(yùn)算單元；基于上述控制電壓指令值的最大值和由上述電壓運(yùn)算單元算出的上述控制電壓指令值運(yùn)算電壓利用率的電壓利用率運(yùn)算單元；和間隙控制單元，其為了調(diào)整上述間隙長(zhǎng)度，基于由上述電壓利用率運(yùn)算單元算出的上述電壓利用率控制上述間隙變更裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，上述間隙控制單元，在上述電 壓利用率超過(guò)第l閾值時(shí)，控制上述間隙變^^置，使得上述間隙長(zhǎng)度增大，在 上述電壓利用率小于比上述第i閾值小的第2閾值時(shí)，控制上述間隙變^置， 使得上述間隙長(zhǎng)度減小。
3. 如權(quán)利要求2所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，還具有 獲取與上述電動(dòng)機(jī)的角加i^l相關(guān)的角加遽度信息的角加速度信息獲取單元；和閾值^^單元，其隨著由上述角加i4;l信息獲取單元所獲取的上述角加ii;l 信息增大，將上述第1閾值和上述第2閾值的至少一方減小。
4. 如權(quán)利要求2所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，上述間隙控制單元，在上iii口 速器信息超ii^Ji^值時(shí)，基于上述電壓利用率，控制上述間隙變更裝置，在上述 加速K言息為上述^L^值以下時(shí)，不進(jìn)行基于上迷電壓利用率的上述間隙變^ 置的控制。
5. 如權(quán)利要求4所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，還包括獲取與上迷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相關(guān)的轉(zhuǎn)速信息的轉(zhuǎn)速信息獲*元，上述間隙控制單元，在上述加速器信息超itJliiM^:值時(shí)，實(shí)施基于上述電 壓利用率而控制上述間隙變g置的第1控制模式，在上i^速ll^言息為上im 定值以下時(shí)，實(shí);^于由上述#^信息獲#元所獲取的上述#^信息而控制上 述間隙變^^置的第2控制模式。
6. 如權(quán)利要求5所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，上述間隙控制單元，在上述第 2控制模式中，控制上述間隙變狄置，使得醋上述^il信息增大，上述間隙 長(zhǎng)度增大。
7. 如權(quán)利要求5所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，上述電壓運(yùn)^元包括基于上i^P速，息運(yùn)算上述電動(dòng)機(jī)的d-q軸坐標(biāo)系中的q軸電j^旨4H直的電琉指44i運(yùn)算單元，上述間隙控制單元，在上述第2控制模式中，控制上述間隙變M置，使得 絲上述q軸電i^旨4Hi減小，上述間隙長(zhǎng)度增大。
8. 如權(quán)禾'漆求6或7所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，上述電動(dòng)車(chē)輛還包括向上述電動(dòng)才;M^給電力的直流電源，該車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置還包括獲取與上述直流電源的電壓相關(guān)的電壓信息的電壓 信息獲取單元，上述間隙控制單元，在上述第2控制模式中，控制上述間隙變更裝置，使得 醋上述電壓信息的減小，上述間隙長(zhǎng)度增大。
9. 如權(quán)利要求1所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 還包旨測(cè)上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的停止的電動(dòng)枳停ib^r測(cè)單元， 在由上述電動(dòng)枳/f亭ibl^則單;^測(cè)到上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的停止時(shí)，上述間隙控制單元，不管上述電壓利用率，以使得上述間隙長(zhǎng)度變?yōu)樽钚≈档姆绞娇刂粕?述間隙變更^J^。
10. 如權(quán)利要求1所迷的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 上述電動(dòng)車(chē)輛還包括主開(kāi)關(guān)，在上n開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，上迷間隙控制單元，不管上述電壓利用率，以使得上 述間隙長(zhǎng)復(fù)變?yōu)樽畲笾档姆绞娇刂粕鲜鲩g隙變更裝置。
11. 如權(quán)利要求1所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，還包^^r測(cè)上述間隙M的間隙長(zhǎng)度檢測(cè)單元，上述間隙控制單元，才^t基于上述電壓利用率算出的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度和由上述 間隙長(zhǎng)度檢測(cè)單元所檢測(cè)到的上迷間隙長(zhǎng)度的差值，對(duì)上迷間隙變^置進(jìn)行反 饋控制。
12. 如權(quán)利要求l所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，上述電動(dòng)機(jī)是包括具有轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子和定子的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)，上^:子相 對(duì)于上述轉(zhuǎn)子在上述轉(zhuǎn)軸的延伸方向上空出間隔^目對(duì)配置， 上述間隙變更裝置改變上述轉(zhuǎn)子和上述定子之間的間隙長(zhǎng)度。
13. 如權(quán)利要求1所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，上述電動(dòng)機(jī)是軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)，上述軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)包括具有轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn) 子和相對(duì)于上述轉(zhuǎn)子在上述轉(zhuǎn)軸的延伸方向上空出間隔^目對(duì)配置的定子，而 且，上欽子具有第一定子和第二定子，上絲一定子和上述第二定子在上述轉(zhuǎn) 軸的延伸方向上互相空出間隔i^目對(duì)配置、并以能改變?cè)谏鲜鲛D(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上 的相對(duì)位置的方式進(jìn)4ti殳置，上述間隙變^置，通過(guò)改變上述第一定子和上述第二定子在上述旋轉(zhuǎn)方向 上的相對(duì)位置，改變上述第一定子和上述第二定子之間的間隙長(zhǎng)度。
14. 一種電動(dòng)車(chē)輛，包^f又利要求1 ~ 13中任一項(xiàng)所述的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置和具備該車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)車(chē)輛。不受電動(dòng)機(jī)的個(gè)體差異、使用環(huán)境的影響，能夠從低速區(qū)域至高速區(qū)域高效地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)并能獲得良好的車(chē)輛特性。兩輪電動(dòng)車(chē)(1)包括車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置(10)。車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置(10)包括驅(qū)動(dòng)車(chē)輪(2)的車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)(100)、改變車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)(100)的間隙長(zhǎng)度gap的間隙變更裝置(200)、和控制車(chē)輪驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)(100)和間隙變更裝置(200)的電動(dòng)機(jī)控制單元(300)。電動(dòng)機(jī)控制單元(300)根據(jù)加速器開(kāi)度信號(hào)、轉(zhuǎn)速n、q軸電流指令值Iq^*、電源電壓Vb、和電壓利用率Vrate，運(yùn)算間隙變更裝置(200)的間隙變更用電動(dòng)機(jī)220的目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap^*。然后，根據(jù)該目標(biāo)間隙長(zhǎng)度gap^*和實(shí)際間隙長(zhǎng)度gap的差值，對(duì)間隙變更裝置(200)進(jìn)行反饋控制。
文檔編號(hào)B60K7/00GK101531134SQ20091013870
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月21日
發(fā)明者八木啟明, 松枝秀樹(shù), 齊藤干夫 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社