专利名称：动力装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于驱动被驱动部的动力装置。
背景技术：
作为以往的此种动力装置，已知有例如专利文献1所公开的装置。该动力装置用 于驱动车辆的左右的驱动轮，具备动力源即内燃机、与内燃机及驱动轮连结的变速装置。该 变速装置具有通过一般的单齿轮类型构成的第一及第二行星齿轮装置；分别具备一个转 子及定子的第一及第二旋转机械。如图71所示，第一行星齿轮装置的第一冕状齿轮、第一行星轮架及第一恒星齿轮 分别与内燃机、第二行星齿轮装置的第二行星轮架及第一旋转机械进行机械连结。第二行 星齿轮装置的第二恒星齿轮、第二行星轮架及第二冕状齿轮分别与第二旋转机械、驱动轮 及第一旋转机械进行机械连结。而且，第一及第二旋转机械经由控制器相互电连接。此外， 在图71中，关于要素间的连结，通过实线表示机械连结，通过单点划线表示电连接。而且， 通过带箭头的粗实线表示动力及电力的流动。在以上的结构的现有的动力装置中，车辆的行驶中的内燃机的动力例如如下所述 传递给驱动轮。即，如图71所示，内燃机的动力传递给第一冕状齿轮后，与如下所述传递给 第一恒星齿轮的动力合成，该合成动力经由第一行星轮架传递给第二行星轮架。而且，这 种情况下，通过第二旋转机械进行发电，并且发电的电力经由控制器向第一旋转机械供给。 伴随该发电，传递给第二行星轮架的合成动力的一部分分配给第二恒星齿轮及第二冕状齿 轮，合成动力的其余部分传递给驱动轮。分配给第二恒星齿轮的动力向第二旋转机械传递， 分配给第二冕状齿轮的动力经由第一旋转机械向第一恒星齿轮传递。此外，伴随上述的电 力的供给而产生的第一旋转机械的动力向第一恒星齿轮传递。在该现有的动力装置中，在其结构方面，除第一及第二旋转机械之外，用于对动力 进行分配/合成的至少两个行星齿轮装置不可或缺，因此，会导致动力装置的大型化。而 且，如上所述，在现有的动力装置中，在由第一行星轮架一第二行星轮架一第二冕状齿轮一 第一旋转机械一第一恒星齿轮一第一行星轮架构成的路径和由第一行星轮架一第二行星 轮架一第二恒星齿轮一第二旋转机械一第一旋转机械一第一恒星齿轮一第一行星轮架构 成的路径中，动力进行再循环。通过该动力的再循环，来自第一冕状齿轮及第一恒星齿轮的 非常大的合成动力通过第一行星轮架，原封不动地通过第二行星轮架，因此为了承受该大 的合成动力，必须使第一及第二行星齿轮装置大型化，从而导致动力装置的进一步的大型 化及成本的增加。此外，伴随此种动力装置的大型化及通过动力装置的动力的增加，动力装 置中产生的损失也增加，从而动力装置的驱动效率降低。专利文献1 美国专利第6478705号说明书
发明内容
本发明为了解决以上课题而作出，其目的在于提供一种能够实现小型化及成本的削减并提高驱动效率的动力装置。为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种用于驱动被驱动部(实施方式中 的(以下相同)驱动轮DW、Dff)的动力装置1、1A 1E，其特征在于，具备具有用于输出 动力的输出部(曲轴3a)的热机(发动机幻、第一旋转机械21、第二旋转机械31，第一旋 转机械21包括具有第一磁极列的沿第一周向旋转自如的第一转子(Al转子，该第一 磁极列由沿第一周向排列的规定的多个第一磁极(永久磁铁Ma)构成，且配置成相邻的 各两个第一磁极具有互不相同的极性；具有第一电枢列的不动的第一定子(定子23)，该 第一电枢列由沿第一周向排列的多个第一电枢(铁心23a、U相 W相的线圈23c 23e) 构成且与第一磁极列相对向配置，并且用于通过多个第一电枢产生的规定的多个第一电枢 磁极而在其与第一磁极列之间产生沿第一周向旋转的第一旋转磁场；具有第一软磁性体列 的沿第一周向旋转自如的第二转子(A2转子25)，该第一软磁性体列由相互隔开间隔沿第 一周向排列的规定的多个第一软磁性体(磁心25a)构成且配置在第一磁极列与第一电枢 列之间，并且，第一电枢磁极的数目与第一磁极的数目与第一软磁性体的数目的比设定为 1 m (l+m)/2(m兴1.0)，第二旋转机械31包括具有第二磁极列的沿第二周向旋转自 如的第三转子(Bi转子34)，该第二磁极列由沿第二周向排列的规定的多个第二磁极(永久 磁铁34a)构成，且配置成相邻的各两个第二磁极具有互不相同的极性；具有第二电枢列的 不动的第二定子(定子33)，该第二电枢列由沿第二周向排列的多个第二电枢(铁心33a、U 相 W相的线圈33b)构成且与第二磁极列相对向配置，并且用于通过多个第二电枢产生的 规定的多个第二电枢磁极而在其与第二磁极列之间产生沿第二周向旋转的第二旋转磁场； 具有第二软磁性体列的沿第二周向旋转自如的第四转子(B2转子35)，该第二软磁性体列 由相互隔开间隔沿第二周向排列的规定的多个第二软磁性体(磁心35a)构成且配置在第 二磁极列与第二电枢列之间，并且，第二电枢磁极的数目与第二磁极的数目与第二软磁性 体的数目的比设定为1 η (1+η)/2(η兴1.0)，所述动力装置还具备与第一定子电连 接并控制第一定子的发电/供给电力的第一控制器(第一 PDU41、ECU》；与第二定子电连 接并控制第二定子的发电/供给电力的第二控制器(第二 PDU42、ECU》，其中，第一及第二 定子经由第一及第二控制器相互电连接，第一及第四转子与被驱动部机械连结，并且第二 及第三转子与热机的输出部机械连结。根据该动力装置的第一旋转机械，沿第一周向旋转自如的第一转子的第一磁极列 与不动的第一定子的第一电枢列相互相对向，在所述第一磁极列与第一电枢列之间配置有 沿第一周向旋转自如的第二转子的第一软磁性体列。而且，分别构成所述第一磁极列、第一 电枢列及第一软磁性体列的多个第一磁极、第一电枢及第一软磁性体沿第一周向排列。此 外，第一定子的第一电枢列能够通过该多个第一电枢产生的规定的多个第一电枢磁极而在 其与第一磁极列之间产生沿第一周向旋转的第一旋转磁场。而且，相邻的各两个第一磁极 具有互不相同的极性，在相邻的各两个第一软磁性体之间空出间隔。如上所述，在第一磁极 列与第一电枢列之间，产生由多个第一电枢磁极形成的第一旋转磁场且配置有第一软磁性 体列，因此各第一软磁性体被第一电枢磁极和第一磁极磁化。根据这种情况和如上所述在 相邻的各两个第一软磁性体之间空出间隔的情况，而产生将第一磁极、第一软磁性体及第 一电枢磁极连结的磁力线。因此，通过向第一电枢供给电力而产生第一旋转磁场时，在该磁 力线产生的磁力的作用下，向第一电枢供给的电力被变换成动力，该动力从第一转子或第二转子输出。在此，将与向第一电枢供给的电力及第一旋转磁场的电气角速度ωπι ·等价的转 矩称为“第一驱动用等价转矩Tel”。以下，说明该第一驱动用等价转矩Tel与向第一及第 二转子传递的转矩(以下，分别称为“第一转子传递转矩Tl” “第二转子传递转矩T2”)的 关系、及第一旋转磁场与第一及第二转子的电气角速度之间的关系。在下面的条件(A)及(B)下构成本发明的第一旋转机械时，相当于第一旋转机械 的等价电路如图72所示。(A)第一电枢具有U相、V相及W相的3相线圈(B)第一电枢磁极为2个，第一磁极为4个，即，第一电枢磁极的以N极及S极为1 组的极对数目为值1，第一磁极的以N极及S极为1组的极对数目为值2，第一软磁性体由 第一磁心、第二磁心及第三磁心形成的三个软磁性体构成，此外，如上所述，本说明书中使用的“极对”是指N极及S极的1组。这种情况下，第一软磁性体中的通过第一磁心的第一磁极的磁通Wkl由下式(1) 表不。Ψ α = · cos[2( θ 2-θ ι)]......(1)在此，Ψf是第一磁极的磁通的最大值，θ 1及θ 2是第一磁极相对于U相线圈的 旋转角度位置及第一磁心相对于U相线圈的旋转角度位置。而且，这种情况下，由于第一磁 极的极对数目相对于第一电枢磁极的极对数目的比为值2. 0，因此第一磁极的磁通相对于 第一旋转磁场以2倍的周期进行旋转(变化)，因此在上述的式(1)中，为了表示这种情况， 而将(Θ2-Θ 1)乘以值2.0。因此，经由第一磁心而通过U相线圈的第一磁极的磁通Ψιι 由将式(1)乘以
COS Θ 2得到的下式(2)表示。Ψη = ￥f · cos[2( θ 2-θ l)]cos θ 2......(2)同样地，第一软磁性体中的通过第二磁心的第一磁极的磁通Wk2由下式(3)表不。
^k2=i/)f-cosC2(02 + -^-^l)]..... (3)由于第二磁心相对于第一电枢的旋转角度位置相对于第一磁心超前2 π /3，因此 在上述式(3)中，为了表示这种情况，而将θ 2加上2 π/3。因此，经由第二磁心而通过U相线圈的第一磁极的磁通Ψιι2由将式(3)乘以 cos(e 2+2 JI /3)得到的下式(4)表示。
^u2-^f-cos[2(02 + ~-01)]cos(<92 + ^)……(4)同样地，第一软磁性体中的经由第三磁心而通过U相线圈的第一磁极的磁通Ψιι3 由下式(5)表示。
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权利要求
1. 一种动力装置，用于驱动被驱动部，其特征在于，具备 具有用于输出动力的输出部的热机；第一旋转机械； 第二旋转机械， 所述第一旋转机械包括具有第一磁极列的沿第一周向旋转自如的第一转子，该第一磁极列由沿所述第一周向 排列的规定的多个第一磁极构成，且配置成相邻的各两个所述第一磁极具有互不相同的极 性；具有第一电枢列的不动的第一定子，该第一电枢列由沿所述第一周向排列的多个第一 电枢构成且与所述第一磁极列相对向配置，并且用于通过所述多个第一电枢产生的规定的 多个第一电枢磁极而在其与所述第一磁极列之间产生沿所述第一周向旋转的第一旋转磁 场；具有第一软磁性体列的沿所述第一周向旋转自如的第二转子，该第一软磁性体列由相 互隔开间隔沿所述第一周向排列的规定的多个第一软磁性体构成且配置在所述第一磁极 列与所述第一电枢列之间，并且，所述第一电枢磁极的数目与所述第一磁极的数目与所述 第一软磁性体的数目的比设定为1 m (l+m)/2(m兴1.0)， 所述第二旋转机械包括具有第二磁极列的沿第二周向旋转自如的第三转子，该第二磁极列由沿所述第二周向 排列的规定的多个第二磁极构成，且配置成相邻的各两个所述第二磁极具有互不相同的极 性；具有第二电枢列的不动的第二定子，该第二电枢列由沿所述第二周向排列的多个第二 电枢构成且与所述第二磁极列相对向配置，并且用于通过所述多个第二电枢产生的规定的 多个第二电枢磁极而在其与所述第二磁极列之间产生沿所述第二周向旋转的第二旋转磁 场；具有第二软磁性体列的沿所述第二周向旋转自如的第四转子，该第二软磁性体列由相 互隔开间隔沿所述第二周向排列的规定的多个第二软磁性体构成且配置在所述第二磁极 列与所述第二电枢列之间，并且，所述第二电枢磁极的数目与所述第二磁极的数目与所述 第二软磁性体的数目的比设定为1 η (1+η)/2(η^ 1.0), 所述动力装置还具备与所述第一定子电连接并控制该第一定子的发电/供给电力的第一控制器； 与所述第二定子电连接并控制该第二定子的发电/供给电力的第二控制器， 所述第一及第二定子经由所述第一及第二控制器相互电连接，所述第一及第四转子与 所述被驱动部机械连结，并且所述第二及第三转子与所述热机的所述输出部机械连结。
2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，还具备蓄电装置，该蓄电装置构成为能够充电及放电，并分别经由所述第一及第二控 制器与所述第一及第二定子电连接。
3.根据权利要求1或2所述的动力装置，其特征在于，还具备用于对来自所述第一及第四转子的动力进行变速而向所述被驱动部传递的变 速装置。
4.根据权利要求1或2所述的动力装置，其特征在于，还具备用于对来自所述第一转子的动力进行变速而向所述被驱动部传递的变速装置。
5.根据权利要求1或2所述的动力装置，其特征在于，还具备用于对来自所述第四转子的动力进行变速而向所述被驱动部传递的变速装置。
6.根据权利要求1或2所述的动力装置，其特征在于，还具备用于对来自所述热机的输出部的动力进行变速而向所述第二及第三转子传递 的变速装置。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的动力装置，其特征在于， 还具备用于防止所述热机的所述输出部反转的制动机构。
8.一种动力装置，用于驱动被驱动部，其特征在于，具备热机、第一旋转机械、第一控制器、差动装置、第二旋转机械、第二控制器， 该热机具有用于输出动力的第一输出部，该第一旋转机械包括具有磁极列的沿周向旋转自如的第一转子，该磁极列由沿所述 周向排列的规定的多个磁极构成，且配置成相邻的各两个所述磁极具有互不相同的极性； 具有电枢列的不动的定子，该电枢列由沿所述周向排列的多个电枢构成且与所述磁极列相 对向配置，并且用于通过所述多个电枢产生的规定的多个电枢磁极而在其与所述磁极列之 间产生沿所述周向旋转的旋转磁场；具有软磁性体列的沿所述周向旋转自如的第二转子， 该软磁性体列由相互隔开间隔沿所述周向排列的规定的多个软磁性体构成且配置在所述 磁极列与所述电枢列之间，其中，所述电枢磁极的数目与所述磁极的数目与所述软磁性体 的数目的比设定为1 m (l+m)/2(m兴1.0)，该第一控制器与所述定子电连接并控制该定子的发电/供给电力， 该差动装置具有相互机械连结的第一要素、第二要素及第三要素，具有将输入给所 述第二要素的动力向所述第一及第三要素分配的功能和在将输入给所述第一及第三要素 的动力合成后向所述第二要素输出的功能，并且构成为在该动力的分配/合成中，所述第 一 第三要素保持与旋转速度相关的共线关系并进行旋转，该第二旋转机械具有第二输出部，具有将供给来的电力变换成动力向所述第二输出部 输出的功能和将输入给所述第二输出部的动力变换成电力而进行发电的功能，该第二控制器与该第二旋转机械电连接并控制所述第二旋转机械的发电/供给电力， 所述第一转子及所述第二要素以及所述第二转子及所述第一要素的一方与所述热机 的所述第一输出部机械连结，所述第一转子及所述第二要素以及所述第二转子及所述第一 要素的另一方与所述被驱动部机械连结，所述第三要素与所述第二旋转机械的所述第二 输出部机械连结，并且所述定子及所述第二旋转机械经由所述第一及第二控制器相互电连 接。
9.根据权利要求8所述的动力装置，其特征在于，还具备蓄电装置，该蓄电装置构成为能够充电及放电，并分别经由所述第一及第二控 制器与所述定子及所述第二旋转机械电连接。
10.根据权利要求8或9所述的动力装置，其特征在于，还具备变速装置，所述变速装置用于对来自所述第一转子及所述第二要素以及所述第 二转子及所述第一要素的所述另一方的动力进行变速而向所述被驱动部传递。
11.根据权利要求8或9所述的动力装置，其特征在于，还具备变速装置，所述变速装置用于对来自所述热机的所述第一输出部的动力进行变 速而传递给所述第一转子及所述第二要素以及所述第二转子及所述第一要素的所述一方。
12.根据权利要求8或9所述的动力装置，其特征在于，所述第二转子及所述第一要素与所述热机的所述第一输出部机械连结，并且所述第一 转子及所述第二要素与所述被驱动部机械连结，所述动力装置还具备用于对来自所述第一转子的动力进行变速而向所述被驱动部传 递的变速装置。
13.根据权利要求8或9所述的动力装置，其特征在于，所述第二转子及所述第一要素与所述热机的所述第一输出部机械连结，并且所述第一 转子及所述第二要素与所述被驱动部机械连结，所述动力装置还具备用于对来自所述第二旋转机械的所述第二输出部的动力进行变 速而向所述第三要素传递的变速装置。
14.根据权利要求8或9所述的动力装置，其特征在于，所述第二转子及所述第一要素与所述热机的所述第一输出部机械连结，并且所述第一 转子及所述第二要素与所述被驱动部机械连结，所述动力装置还具备用于对来自所述第二要素的动力进行变速而向所述被驱动部传 递的变速装置。
15.根据权利要求8或9所述的动力装置，其特征在于，所述第二转子及所述第一要素与所述热机的所述第一输出部机械连结，并且所述第一 转子及所述第二要素与所述被驱动部机械连结， 所述动力装置还具备行星齿轮装置，其具有恒星齿轮、冕状齿轮、以及将与所述恒星齿轮及所述冕状齿轮啮 合的行星齿轮支承为旋转自如的行星轮架；第一离合器； 第二离合器，所述恒星齿轮及所述冕状齿轮的一方与所述第二要素机械连结， 所述行星轮架与所述第三要素机械连结，并且经由所述第一离合器与所述第二旋转机 械的所述第二输出部机械连结，所述恒星齿轮及所述冕状齿轮的另一方经由所述第二离合器与所述第二输出部机械 连结。
16.根据权利要求8或9所述的动力装置，其特征在于，所述第一转子及所述第二要素与所述热机的所述第一输出部机械连结，并且所述第二 转子及所述第一要素与所述被驱动部机械连结，所述动力装置还具备用于对在所述第二旋转机械的所述第二输出部与所述第三要素 之间传递的动力进行变速的变速装置。
17.根据权利要求8或9所述的动力装置，其特征在于，所述第一转子及所述第二要素与所述热机的所述第一输出部机械连结，并且所述第二 转子及所述第一要素与所述被驱动部机械连结，所述动力装置还具备用于对来自所述第一要素的动力进行变速而向所述被驱动部传 递的变速装置。
18.根据权利要求8或9所述的动力装置，其特征在于，所述第一转子及所述第二要素与所述热机的所述第一输出部机械连结，并且所述第二 转子及所述第一要素与所述被驱动部机械连结，所述动力装置还具备行星齿轮装置，该行星齿轮装置具有恒星齿轮、冕状齿轮、以及将与所述恒星齿轮及所 述冕状齿轮啮合的行星齿轮支承为旋转自如的行星轮架；第一离合器；第二离合器，所述恒星齿轮及所述冕状齿轮的一方与所述第二要素机械连结，所述行星轮架与所述第三要素机械连结，并且经由所述第一离合器与所述第二旋转机 械的所述第二输出部机械连结，所述恒星齿轮及所述冕状齿轮的另一方经由所述第二离合器与所述第二输出部机械 连结。
19.根据权利要求8或9所述的动力装置，其特征在于，所述第一转子及所述第二要素与所述热机的所述第一输出部机械连结，并且所述第二 转子及所述第一要素与所述被驱动部机械连结，所述动力装置还具备用于对来自所述第二转子的动力进行变速而向所述被驱动部传 递的变速装置。
20.根据权利要求8 19中任一项所述的动力装置，其特征在于，还具备用于阻止所述热机的所述第一输出部反转的制动机构。
全文摘要
提供一种能够实现小型化及成本削减并提高驱动效率的动力装置。在动力装置(1)中，构成由第一旋转机械(21)的第一定子(23)产生的第一旋转磁场的第一电枢磁极的数目与第一转子(24)的第一磁极(24a)的数目与设置在两者(23、24)之间的第二转子(25)的第一软磁性体(25a)的数目的比设定为1∶m∶(1+m)/2(m≠1.0)，构成由第二旋转机械(31)的第二定子(33)产生的第二旋转磁场的第二电枢磁极的数目与第三转子(24)的第二磁极(34a)的数目与设置在两者(33、34)之间的第四转子(35)的第二软磁性体(35a)的数目的比设定为1∶n∶(1+n)/2(n≠1.0)，两定子(23、33)相互连接，第一及第四转子(24、35)与被驱动部(DW、DW)连结，第二及第三转子(25、34)与热机(3)的输出部(3a)连结。
文档编号B60L11/14GK102066145SQ20098012363
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月12日 优先权日2008年7月9日
发明者圷重光, 大矢聪义, 笠冈广太, 阿部典行 申请人:本田技研工业株式会社