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JP3847720B2 - Auxiliary drive device for internal combustion engine - Google Patents

Auxiliary drive device for internal combustion engine Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To drive an accessory unsynchronously with an engine. <P>SOLUTION: This device comprises a motor/generator 2 attached to a crankshaft 22 of an engine 1, and an accessory driving motor 9 arranged concentrically outside the motor/generator 2. A rotor 46 of the accessory driving motor 9 is rotatably supported to the crankshaft 22 via a bearing 25, and a pulley part 46a is installed on an outer periphery of the rotor 46. A V-belt 13 is wound around the pulley part 46a and a pulley 12 of an accessory 11. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&amp;NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハイブリッド車両における内燃機関用の補機駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、エンジンを駆動させる燃料の節約や、燃料の燃焼により発生する排気ガスの低減等を目的として、車両の駆動輪に連結される動力伝達機構にエンジンとモータ・ジェネレータ(電動発電機)とを連結し、走行時に必要に応じてモータ・ジェネレータによる駆動アシストを行うとともに、減速時に駆動輪から入力される動力を前記モータ・ジェネレータに伝達し、該モータ・ジェネレータにより回生動作を行って減速エネルギーを回生エネルギーに変換し電気エネルギーとして蓄電装置に充電するハイブリッド車両が開発されている。
この種のハイブリッド車両におけるモータ・ジェネレータとしては、エンジンと動力伝達機構の間に挟み込んだモータ・ジェネレータや、遊星歯車と組み合わせたモータ・ジェネレータが多く採用されている。
【0003】
また、この種のハイブリッド車両では、車両停止時にエンジンを停止(いわゆるアイドル停止)したときにもエアコンやパワーステアリング等の補機を駆動可能にする技術が開発されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
特許文献1に開示されたハイブリッド車両においては、エンジンのクランクシャフトに取り付けられたプーリに電磁クラッチが内蔵されていて、前記プーリとモータ・ジェネレータのプーリと補機のプーリにVベルトが共掛けされて構成されており、前記電磁クラッチを切断状態にしてクランクシャフトとプーリを相対回転可能にすることによって、エンジン停止時にもモータ・ジェネレータによって補機を駆動することができるようにしている。また、このハイブリッド車両では、前記モータ・ジェネレータによりエンジン始動を行っている。
【0004】
特許文献2に開示されたハイブリッド車両においては、モータ・ジェネレータとは別に、エンジンのクランクシャフトに電磁クラッチを介して連結された扁平な補機駆動用モータを備え、この補機駆動用モータに取り付けられたプーリと補機のプーリにVベルトを巻き掛けて構成されており、エンジン停止時には前記電磁クラッチを切断状態にして補機駆動用モータにより補機を駆動することができるようにしている。
【0005】
特許文献3には、ハイブリッド車両のエアコン用可変容量型コンプレッサが開示されており、このコンプレッサの回転主軸は、電磁クラッチを介してエンジンに連結されるとともに、減速ギヤを介してモータ部に連結されており、エンジン停止時には前記電磁クラッチを切断状態にしてモータ部によりコンプレッサを駆動することができるようにしている。
【0006】
【特許文献1】
特開平8−14145号公報
【特許文献2】
特開2001−298804号公報
【特許文献3】
特開平11−287182号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のハイブリッド車両には次のような問題があった。
特許文献1の場合、補機に共掛けされたVベルトがモータ・ジェネレータによるエンジン始動用ベルトを兼ねているので、ベルトにかかる伝達容量が非常に大きくなり、そのためVベルトの山数を多くする必要があり(例えば、10山程度)、プーリ取り付けに必要な軸長が長くなって、搭載性が悪くなる。
また、特許文献2のように、エンジンと同軸上に補機駆動用モータを配置し、補機駆動用モータの主軸にプーリを取り付けた場合にも、軸長が長くなって搭載性が悪い。
さらに、補機駆動用のVベルトがエンジン始動用ベルトを兼ねている場合には、エンジン停止時にモータで補機を駆動しているとき、エンジン始動前にはモータの回転を一旦ゼロに落とす必要があるため補機駆動が不連続となり、商品性が低下してしまう。
【0008】
また、最近の内燃機関は排気量当たりの出力を向上するために最高回転数を上昇して使用する傾向にあるが、特許文献1〜3のいずれの場合も、電磁クラッチを接続状態にしてエンジンで補機を駆動するときには、補機がエンジン回転に比例駆動されるため、補機の使用回転数域に起因してエンジンの最高回転数が制限されていた。例えば、最高回転数が7000rpmのエンジンでは通常プーリ比を約2.5で発電機が駆動されるため、発電機の最高回転数が17500rpmとなるが、これはエンジン用交流発電機の回転限界に近いため、プーリ比を約2.5に固定してのエンジンの最高回転数の上昇は難しい。一方、プーリ比を下げて1対1に近いところで使用することが可能であれば、例えばプーリ比を0.9にするとエンジンの最高回転数を20000rpmにすることも可能である。しかしながら、そのようなプーリ比では、エンジンのアイドル回転数は700rpm前後であることからアイドル時には交流発電機の発電可能回転数を下回ることとなり、アイドル状態や巡航状態での十分な電力供給が不可能となる。そのため、アイドル回転数を約2.5倍の1750rpm程度に引き上げる必要があるが、そのようにすると燃費が悪化してしまう。このような理由から、現在はエンジンの最高回転数を7000rpm程度に抑えている。
【0009】
また、電磁クラッチを接続状態にしてエンジンで補機を駆動するときには、補機がエンジン回転数に比例駆動されるので、補機が必ずしも最適回転数で使用されないこともある。
例えば、エアコン用のコンプレッサの場合には、車室側の駆動要求は主に外気温度により決定されるのに対して、実際のコンプレッサの駆動は車両の加速度や走行速度に比例したエンジン回転数により決定されてしまう。したがって、温度を適正にコントロールするためには、ヒータを併用するか、特許文献3に示されるような可変容量型コンプレッサを採用する等の対策が必要となるが、ヒータ併用は通常不要な過剰冷房能力を使用していることでもあり燃費の上からは好ましいことではなく、可変容量型コンプレッサは構造が複雑で高価であり、コスト上不利である。
【0010】
また、特許文献1〜3のいずれの場合も、電磁クラッチによってエンジンと補機との動力伝達を接続・切断しているが、電磁クラッチを頻繁に作動させるため、消費電力が大となって燃料消費が悪化するだけでなく、エンジンに回転変動が生じたり、騒音、振動の要因にもなり、好ましくない。特に、定容量型コンプレッサを用い前述の如くヒータを併用した場合には、ヒータの使用領域を低減し燃料消費を少なくするには、電磁クラッチの接続・切断を頻繁に行う必要があり、問題が大きい。
【0011】
また、電磁クラッチを切り離した状態ではエンジンによるモータ・ジェネレータでの発電が不可能になるので、バッテリ(高圧および低圧)が上がり易くなり、バッテリの充電状態によっては補機駆動が不可能になったり、補機の制御が難しくなる。
そこで、この発明は、エンジンとは非同期で補機を駆動可能で、補機の高効率運転が可能で、しかもコンパクトな内燃機関用補機駆動装置を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、内燃機関(例えば、後述する実施の形態におけるエンジン1)のクランクシャフト(例えば、後述する実施の形態におけるクランクシャフト22)に取り付けられたモータ・ジェネレータ(例えば、後述する実施の形態におけるモータ・ジェネレータ2)と、該モータ・ジェネレータの外側に同心円上に配置された補機駆動用モータ(例えば、後述する実施の形態における補機駆動用モータ9)とを備え、前記補機駆動用モータのロータ(例えば、後述する実施の形態におけるロータ46)は軸受け(例えば、後述する実施の形態における軸受け25)を介して前記クランクシャフトに回転自在に支持され前記内燃機関と非同期で回転可能であり、前記補機駆動用モータのロータにプーリ(例えば、後述する実施の形態におけるプーリ部46a)が設けられていることを特徴とする内燃機関用補機駆動装置である。
このように構成することにより、内燃機関停止中も補機駆動用モータで補機を駆動することができ、且つ、内燃機関運転中も内燃機関とは非同期で補機駆動用モータにより補機を駆動することができる。
【0014】
請求項に係る発明は、請求項1に記載の発明において、前記モータ・ジェネレータのステータ(例えば、後述する実施の形態におけるステータ33)と前記補機駆動用モータのステータ(例えば、後述する実施の形態におけるステータ41)は径方向に連続して一体に形成されていることを特徴とする。
このように構成することにより、モータ・ジェネレータのステータと補機駆動用モータのステータを小型軽量化することが可能になる。
【0015】
請求項に係る発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記内燃機関のクランクシャフトの両端部にそれぞれモータ・ジェネレータ(例えば、後述する実施の形態におけるモータ・ジェネレータ2,14)を備え、これらモータ・ジェネレータのいずれか一方(例えば、後述する実施の形態におけるモータ・ジェネレータ2)の外側に前記補機駆動用モータを備えることを特徴とする。
このように構成することにより、モータ・ジェネレータを二つに分割しているので、車載の自由度が拡大する。
【0016】
請求項に係る発明は、請求項に記載の発明において、前記二つのモータ・ジェネレータのうちの一方のモータ・ジェネレータ(例えば、後述する実施の形態におけるモータ・ジェネレータ14)の極対数が他方のモータ・ジェネレータ(例えば、後述する実施の形態におけるモータ・ジェネレータ2)の極対数の整数倍の関係にあり、両モータ・ジェネレータは共通のインバータを介して駆動されるDCブラシレスモータであることを特徴とする。
このように構成することにより、二つのモータ・ジェネレータが共通の電気的特性を有するようになり、三相線やインバータを共有することが可能になる。
【0017】
請求項に係る発明は、請求項1から請求項のいずれかに記載の発明において、前記補機駆動用モータと該補機駆動用モータで駆動される補機の回転数比率が、前記補機駆動用モータの駆動効率が所定以上で、且つ、前記補機の駆動効率が所定以上になるように設定されていることを特徴とする。
このように構成することにより、補機駆動用モータおよび補機を効率よく運転することが可能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る内燃機関用補機駆動装置の実施の形態を図1から図7の図面を参照して説明する。
〔第1の実施の形態〕
初めに、この発明に係る内燃機関用補機駆動装置(以下、補機駆動装置と略す)の第1の実施の形態を図1から図3の図面を参照して説明する。
図1は、補機駆動装置10を備えたパラレル型ハイブリッド車両Vの概略構成図である。このハイブリッド車両Vでは、動力源としてのエンジン(内燃機関)1とモータ・ジェネレータ2、およびオートマチックトランスミッション3が直列に直結されている。モータ・ジェネレータ2は発電可能な電動機であり、エンジン1およびモータ・ジェネレータ2の両方の駆動力は、オートマチックトランスミッション3を介して駆動輪4に伝達される。また、ハイブリッド車両Vの減速時に駆動輪4側からモータ・ジェネレータ2側に駆動力が伝達されると、モータ・ジェネレータ2は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
【0019】
モータ・ジェネレータ2の駆動及び回生作動は、ECU5からの制御指令を受けてパワードライブユニット(PDU)6により行われる。パワードライブユニット6はインバータを備えており、このパワードライブユニット6には、モータ・ジェネレータ2と電気エネルギーの授受を行う高圧系のバッテリー7が接続されている。
バッテリー7はインバータ8に接続されており、インバータ8はECU5によって制御され、バッテリー7の直流電力を交流電力に変換して補機駆動用モータ9に給電する。
【0020】
補機駆動用モータ9はプーリ部46aを備え、このプーリ部46aと補機11のプーリ12にVベルト13が巻き掛けられていて、補機11は補機駆動用モータ9によって駆動されるように構成されている。ここで、補機11としては、例えばパワーステアリング駆動装置、エアコン用コンプレッサ、ウォーターポンプ等を例示することができ、図1および図2はこれらのうちの一つを代表して記載している。したがって、実際には、それぞれの補機に一つずつプーリ12が備えられていて、各プーリ12にVベルト13が巻き掛けられている。
ここで、モータ・ジェネレータ2と補機駆動用モータ9は補機駆動装置10の主要構成をなす。
【0021】
次に、図2および図3を参照して、補機駆動装置10の主要構成であるモータ・ジェネレータ2および補機駆動用モータ9の構成を説明する。図2はモータ・ジェネレータ2および補機駆動用モータ9の概念図であり、図3は同詳細断面図である。
エンジン1のクランクケース21からはクランクシャフト22の一端部22aが突出しており、この一端部22aにモータ・ジェネレータ2のロータ31が固定されている。ロータ31はその外周部に固定された多数の永久磁石片32を備えており、ロータ31はクランクシャフト22と同期して回転する。
ロータ31の外側には径方向に所定の隙間を有してモータ・ジェネレータ2のステータ33が取り付けられている。ステータ33は、クランクケース21に固定された筒状のステータ保持リング34の内周面に固定されていて、このステータ33は、円環状に連結されるバックヨーク部35aおよびバックヨーク部35aから径方向内側に延出するティース部35bを備えた電磁鋼板を多数積層してなる鉄心35と、各ティース部35bにボビン36を介して巻回された固定子巻線37により構成されている。
ロータ31とステータ33によってDCブラシレスモータからなるモータ・ジェネレータ2が構成されている。
【0022】
また、モータ・ジェネレータ2のステータ33の外側には補機駆動用モータ9のステータ41が配置されている。ステータ41は、モータ・ジェネレータ2のステータ保持リング34に被せられステータ保持リング34とともにボルト23によってクランクケース21に固定された筒状のステータ保持リング42の外周面に固定されている。このステータ41は、円環状に連結されるバックヨーク部41aおよびバックヨーク部41aから径方向外側に延出するティース部41bを備えた電磁鋼板を多数積層してなる鉄心43と、各ティース部41bにボビン44を介して巻回された固定子巻線45により構成されている。
【0023】
さらに、ステータ41の外側には補機駆動用モータ9のロータ46が配置されている。ロータ46は、軸受け25を介してクランクシャフト22に回転自在に支持されており、ステータ41の径方向外側を包囲するプーリ部46aと、軸受け25を介してクランクシャフト22に回転自在に取り付けられるハブ部46bと、補機駆動用モータ9のステータ41およびモータ・ジェネレータ2に対してクランクシャフト22の軸方向外側に配置されてプーリ部と46aとハブ部46bを連結する円板部46cと、プーリ部46aの内周面に固定された多数の永久磁石片48によって構成されており、永久磁石片48とステータ41との間に径方向に所定の隙間を有している。
ステータ41とロータ46によってDCブラシレスモータからなる補機駆動用モータ9が構成されている。
【0024】
すなわち、補機駆動用モータ9はモータ・ジェネレータ2の径方向外側に同心上に配置されており、補機駆動用モータ9のロータ46はクランクシャフト22に回転自在に支持されている。したがって、補機駆動用モータ9のロータ46はエンジン1のクランクシャフト22とは非同期で回転可能であり、エンジン1の停止中も補機駆動用モータ9のロータ46は回転可能である。
そして、補機駆動用モータ9のロータ46のプーリ部46aに補機駆動用のVベルト13が巻き掛けられている。すなわち、この補機駆動用モータ9のロータ46はプーリを兼ねており、ロータ46にプーリが設けられているということもできる。
【0025】
このように構成された補機駆動装置10においては、補機駆動用モータ9はそのロータ46がクランクシャフト22に回転自在に支持されているだけで、エンジン1とは非同期に回転されるものであり、補機駆動用モータ9とエンジン1との間に電磁クラッチは存在しないので、電磁クラッチの係合・分離に起因する振動、騒音、電力消費がない。
また、エンジン1の停止中も補機駆動用モータ9で補機11を駆動することができ、且つ、エンジン1の運転中もエンジン1とは非同期で補機駆動用モータ9により補機11を駆動することができるので、補機11の回転数を車体要求に基づいて決定することができ、エンジン1の回転数に無関係に決定することができる。その結果、補機11の小型・低回転化とエンジン1の高回転化の両立を図ることが可能になる。
【0026】
さらに、エンジン1の始動はモータ・ジェネレータ2により行われ、補機駆動用モータ9はエンジン1の始動には関与しないので、エンジン1の始動時に補機11を停止させなくて済み、エンジン始動時も補機11を連続運転することができるので商品性が向上する。
また、補機駆動用モータ9がエンジン1の始動に関与しないので、補機駆動用のVベルト13にかかる伝達容量が少なくて済み、Vベルト13の山数を少なくすることができ、ロータ46の取り付けに必要なクランクシャフト22の軸長が短くて済む。
しかも、モータ・ジェネレータ2および補機駆動用モータ9が同心上に配置されている部位には、従来、エンジン1によって補機駆動する場合のプーリが取り付けられていた部位であるので、従来の場合に比べてクランクシャフト22の軸長が長くなることもない。
【0027】
また、補機駆動用モータ9のプーリ部46aと複数の補機11のプーリ12とをそれぞれプーリ比自在に設定することができるが、補機駆動用モータ9の駆動効率が所定以上の高効率で、且つ、各補機11の駆動効率が所定以上の高効率になるように補機駆動用モータ9と補機11の回転数を設定し、その回転数比率になるようにプーリ比を設定するのが好ましく、そのようにプーリ比を設定すると、補機駆動用モータ9および各補機11を効率よく運転することが可能になり、各補機11の有する性能を十分に発揮させることができるとともに、消費電力を抑制することができる。
【0028】
〔第2の実施の形態〕
次に、この発明に係る補機駆動装置10の第2の実施の形態を図4の図面を参照して説明する。
第2の実施の形態の補機駆動装置10が第1の実施の形態のものと相違する点は、第1の実施の形態におけるモータ・ジェネレータ2のステータ保持リング34と補機駆動用モータ9のステータ保持リング42を一体化したところにある。
すなわち、第2の実施の形態では、クランクケース21にはただ一つのステータ保持リング51が固定されており、このステータ保持リング51の内側にモータ・ジェネレータ2のステータ33が固定され、外側に補機駆動用モータ9のステータ41が固定されている。
その他の構成については第1の実施の形態のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
この第2の実施の形態の補機駆動装置10では、前述した第1の実施の形態の作用に加えて、部品点数の削減、軽量化を図ることができる。
【0029】
〔第3の実施の形態〕
次に、この発明に係る補機駆動装置10の第3の実施の形態を図5および図6の図面を参照して説明する。第3の実施の形態の補機駆動装置10が第1の実施の形態のものと相違する点は以下の通りである。
第3の実施の形態においては、モータ・ジェネレータ2のステータ33の鉄心35と補機駆動装置10のステータ41の鉄心43を一体化してバックヨーク部を共有化するとともに、一体化した鉄心をステータ保持リングを用いずに直接にクランクケース21およびオイルパンに固定している。
【0030】
図6はモータ・ジェネレータ2および補機駆動用モータ9をその軸線方向から見た正面図である。鉄心52は、正面視略十字形の電磁鋼板を多数積層してなり、中央部分に共有のバックヨーク部52aが形成され、バックヨーク部52aから径方向内側にモータ・ジェネレータ2のティース部52bが延出し、バックヨーク部52aから径方向外側に補機駆動用モータ9のティース部52cが延出している。そして、図5に示すように、鉄心52のティース部52bにボビン36を介して固定子巻線37が巻回されてモータ・ジェネレータ2のステータ33が構成され、ティース部52cにボビン44を介して固定子巻線45が巻回されて補機駆動用モータ9のステータ41が構成される。
すなわち、モータ・ジェネレータ2のステータ33と補機駆動用モータ9のステータ41は径方向に連続して一体に形成されている。
【0031】
このように構成された多数の鉄心52を円周上に配置し、各鉄心52のバックヨーク部52aに設けられた取付孔52dにボルト53を挿通し、このボルト53をクランクケース21の取付座24にねじ込み固定することによって、バックヨーク部52aが円環状に連結される。
その他の構成については第1の実施の形態のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
この第3の実施の形態の補機駆動装置10では、前述した第1の実施の形態の作用に加えて、モータ・ジェネレータ2のステータ33と補機駆動用モータ9のステータ41を小型軽量化することが可能になり、車載性が向上する。
【0032】
〔第4の実施の形態〕
次に、この発明に係る補機駆動装置10の第4の実施の形態を図7の図面を参照して説明する。第4の実施の形態の補機駆動装置10が第1の実施の形態のものと相違する点は以下の通りである。
第4の実施の形態の補機駆動装置10が第1の実施の形態とものと相違する点は、二つのモータ・ジェネレータを備えている点だけである。
詳述すると、第4の実施の形態の補機駆動装置10は、クランクシャフト22の一端部に第1の実施の形態と同様にモータ・ジェネレータ2および補機駆動用モータ9を備え、クランクシャフト22の他端部にモータ・ジェネレータ2と同様の構成からなる別のモータ・ジェネレータ14を備えている。モータ・ジェネレータ14はエンジン1とオートマチックトランスミッション3との間に挟み込まれており、クランクシャフト22の前記他端部にモータ・ジェネレータ14のロータ(図示せず)が固定され、このロータにオートマチックトランスミッション3の入力シャフト(図示せず)が連結されている。
【0033】
また、モータ・ジェネレータ14はモータ・ジェネレータ2と同様にDCブラシレスモータであり、モータ・ジェネレータ14の極対数(磁石数やティース数など)はモータ・ジェネレータ2の極対数の整数倍の関係に設定されている。これにより、二つのモータ・ジェネレータ2,14は共通の電気的特性を有することとなり、三相線やインバータを共有することができる。実際、この第4の実施の形態では、モータ・ジェネレータ2,14は共通のインバータを介して駆動されるように構成されている。
【0034】
第4の実施の形態においては、エンジン1およびモータ・ジェネレータ2、14の三つ駆動力が、オートマチックトランスミッション3を介して駆動輪4に伝達され、また、ハイブリッド車両Vの減速時に駆動輪4側からモータ・ジェネレータ2,14側に駆動力が伝達されると、両方のモータ・ジェネレータ2,14が発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとしてバッテリに回収する。
その他の構成については第1の実施の形態のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
【0035】
この第4の実施の形態の補機駆動装置10では、前述した第1の実施の形態のの作用に加えて、以下に記載の作用がある。
二つのモータ・ジェネレータ2,14に分割しているので、いずれか一方のモータ・ジェネレータだけを備える場合よりも出力を増大することができる。換言すると、モータ・ジェネレータ2,14のいずれか一方だけでは出力不足になる場合にも、二つのモータ・ジェネレータ2,14を合わせれば車両Vに必要とされる出力を十分に確保することができる。また、モータ・ジェネレータを二つに分割したことにより、車載の自由度が拡大する。
二つのモータ・ジェネレータ2,14は三相線やインバータを共有しているので、各モータ・ジェネレータ2,14のそれぞれに三相線やインバータを備える場合よりも、搭載スペースを小さくすることができるとともに、軽量にすることができる。すなわち、小型・軽量化を図ることができ、車載性も向上する。
【0036】
なお、第4の実施の形態に加え、二つのモータ・ジェネレータ2,14を個別のインバータを介して駆動する場合に、モータ・ジェネレータ2,14のいずれか一方の発電・電動の動作を、エンジン1のクランクシャフト22のねじり振動を抑制するように制御すると、パワープラント全体の振動を抑制することができ、商品性が向上して好ましい。一般に、クランクシャフト22のねじり振動は、オートマチックトランスミッション3側が少なく、モータ・ジェネレータ9側(プーリ部46a側)が多いため、モータ・ジェネレータ2の動作をエンジン1の回転変動に対し、逆位相にトルクを発生させて振動を低減するよう制振制御するのが好ましい。
【0037】
〔他の実施の形態〕
なお、この発明は前述した実施の形態に限られるものではない。
例えば、前述した実施の形態では、補機11をベルト駆動にしているが、チェーン駆動であってもよい。
【0038】
【発明の効果】
以上説明するように、請求項1に係る発明によれば、内燃機関停止中も補機駆動用モータで補機を駆動することができ、且つ、内燃機関運転中も内燃機関とは非同期で補機駆動用モータにより補機を駆動することができるので、補機の回転数を車体要求に基づいて決定することができ、エンジン回転数に無関係に決定することができる。その結果、補機の小型・低回転化とエンジンの高回転化の両立が可能になるという優れた効果が奏される。
【0039】
請求項に係る発明によれば、モータ・ジェネレータのステータと補機駆動用モータのステータを小型軽量化することが可能になるので、車載性が向上するという効果がある。
請求項に係る発明によれば、モータ・ジェネレータを二つに分割しているので、車載の自由度が拡大するという効果がある。
【0040】
請求項に係る発明によれば、二つのモータ・ジェネレータが共通の電気的特性を有するようになり、三相線やインバータを共有することが可能になるので、小型・軽量化が可能になり、車載性も向上するという効果がある。
請求項に係る発明によれば、補機駆動用モータおよび補機を効率よく運転することが可能になるので、補機の有する性能を十分に発揮させることができるとともに、消費電力を抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る補機駆動装置を備えたハイブリッド車両の第1の実施の形態における概略構成図である。
【図2】 前記第1の実施の形態における補機駆動装置の概念図である。
【図3】 前記第1の実施の形態における補機駆動装置を詳細に示した断面図である。
【図4】 第2の実施の形態における補機駆動装置を詳細に示した断面図である。
【図5】 第3の実施の形態における補機駆動装置を詳細に示した断面図である。
【図6】 前記第3の実施の形態における補機駆動装置を軸線方向から見た正面図である。
【図7】 第4の実施の形態における補機駆動装置の概念図である。
【符号の説明】
1 エンジン(内燃機関)
2 モータ・ジェネレータ
9 補機駆動用モータ
10 補機駆動装置
11 補機
14 モータ・ジェネレータ
22 クランクシャフト
33 ステータ(モータ・ジェネレータのステータ)
41 ステータ(補機駆動用モータのステータ)
46 ロータ
46a プーリ部(プーリ)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an accessory drive device for an internal combustion engine in a hybrid vehicle.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an engine and a motor / generator (motor generator) are connected to a power transmission mechanism connected to a drive wheel of a vehicle for the purpose of saving fuel for driving the engine and reducing exhaust gas generated by fuel combustion. When driving, if necessary, the motor / generator assists the drive and transmits the power input from the drive wheels to the motor / generator when decelerating. The motor / generator performs a regenerative operation to reduce the deceleration energy. Hybrid vehicles have been developed that convert to regenerative energy and charge power storage devices as electrical energy.
As a motor / generator in this type of hybrid vehicle, a motor / generator sandwiched between an engine and a power transmission mechanism and a motor / generator combined with a planetary gear are often used.
[0003]
Also, in this type of hybrid vehicle, a technology has been developed that enables driving of auxiliary equipment such as an air conditioner and power steering even when the engine is stopped (so-called idle stop) when the vehicle is stopped (for example, Patent Document 1, (See Patent Document 2 and Patent Document 3).
In the hybrid vehicle disclosed in Patent Document 1, an electromagnetic clutch is built in a pulley attached to an engine crankshaft, and a V-belt is hung on the pulley, a motor / generator pulley, and an auxiliary pulley. The crankshaft and the pulley can be rotated relative to each other by disengaging the electromagnetic clutch so that the auxiliary machine can be driven by the motor / generator even when the engine is stopped. In this hybrid vehicle, the engine is started by the motor / generator.
[0004]
The hybrid vehicle disclosed in Patent Document 2 includes a flat accessory driving motor connected to an engine crankshaft via an electromagnetic clutch, separately from the motor / generator, and is attached to the accessory driving motor. A V-belt is wound around the pulley and the pulley of the auxiliary machine, and when the engine is stopped, the electromagnetic clutch is disengaged so that the auxiliary machine can be driven by the auxiliary machine driving motor.
[0005]
Patent Document 3 discloses a variable displacement compressor for an air conditioner of a hybrid vehicle. A rotation main shaft of the compressor is connected to an engine via an electromagnetic clutch and is connected to a motor unit via a reduction gear. When the engine is stopped, the electromagnetic clutch is disengaged and the compressor can be driven by the motor unit.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-14145
[Patent Document 2]
JP 2001-298804 A
[Patent Document 3]
JP 11-287182 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional hybrid vehicle has the following problems.
In the case of Patent Document 1, since the V-belt hung on the auxiliary machine also serves as the engine starter belt by the motor / generator, the transmission capacity of the belt becomes very large, and therefore the number of V-belts is increased. It is necessary (for example, about 10 ridges), and the shaft length necessary for attaching the pulley becomes long, so that the mountability is deteriorated.
Also, as in Patent Document 2, when an accessory drive motor is arranged coaxially with the engine and a pulley is attached to the main shaft of the accessory drive motor, the shaft length becomes long and the mountability is poor.
Furthermore, when the auxiliary machine driving V-belt also serves as the engine starting belt, when the engine is driven by the motor when the engine is stopped, it is necessary to temporarily reduce the rotation of the motor to zero before starting the engine. As a result, the accessory drive becomes discontinuous and the merchantability is reduced.
[0008]
Further, recent internal combustion engines tend to be used by increasing the maximum rotational speed in order to improve the output per displacement, but in any case of Patent Documents 1 to 3, the electromagnetic clutch is connected to the engine. When the auxiliary machine is driven, the auxiliary machine is driven in proportion to the engine speed, so that the maximum engine speed is limited due to the operating rotational speed range of the auxiliary machine. For example, in an engine with a maximum rotational speed of 7000 rpm, the generator is driven with a pulley ratio of about 2.5, so the maximum rotational speed of the generator is 17500 rpm, which is the rotational limit of the AC generator for engines. Therefore, it is difficult to increase the maximum engine speed with the pulley ratio fixed at about 2.5. On the other hand, if the pulley ratio can be lowered and used near 1 to 1, for example, if the pulley ratio is 0.9, the maximum engine speed can be set to 20000 rpm. However, with such a pulley ratio, the engine idling speed is around 700 rpm, so the idling speed of the alternator is lower than that of the alternator during idling, and sufficient power supply in the idling and cruising conditions is impossible. It becomes. For this reason, it is necessary to increase the idling speed to about 1750 rpm, which is about 2.5 times larger. For these reasons, the maximum engine speed is currently limited to about 7000 rpm.
[0009]
Further, when the auxiliary machine is driven by the engine with the electromagnetic clutch connected, the auxiliary machine is driven in proportion to the engine speed, so that the auxiliary machine may not always be used at the optimum speed.
For example, in the case of a compressor for an air conditioner, the driving demand on the passenger compartment side is mainly determined by the outside air temperature, whereas the actual driving of the compressor depends on the engine speed and the engine speed proportional to the running speed. It will be decided. Therefore, in order to control the temperature appropriately, it is necessary to take measures such as using a heater together or adopting a variable displacement compressor as disclosed in Patent Document 3, but the heater combined use is usually unnecessary. The use of capacity is not preferable from the viewpoint of fuel consumption, and the variable displacement compressor is complicated in structure and expensive, which is disadvantageous in cost.
[0010]
In any case of Patent Documents 1 to 3, the power transmission between the engine and the auxiliary machine is connected / disconnected by the electromagnetic clutch. However, since the electromagnetic clutch is frequently operated, the power consumption increases and the fuel is increased. Not only does consumption worsen, it also causes rotational fluctuations in the engine, and causes noise and vibration, which is not preferable. In particular, when a constant capacity compressor is used and a heater is used together as described above, it is necessary to frequently connect and disconnect the electromagnetic clutch in order to reduce the heater usage area and reduce fuel consumption. large.
[0011]
In addition, when the electromagnetic clutch is disengaged, it is impossible for the engine to generate power with the motor / generator, so the battery (high pressure and low pressure) is likely to rise, and depending on the state of charge of the battery, it may be impossible to drive the auxiliary equipment. It becomes difficult to control the auxiliary equipment.
Accordingly, the present invention provides a compact auxiliary device driving apparatus for an internal combustion engine that can drive an auxiliary device asynchronously with the engine, enables high-efficiency operation of the auxiliary device, and is compact.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is attached to a crankshaft (for example, a crankshaft 22 in an embodiment described later) of an internal combustion engine (for example, an engine 1 in an embodiment described later). A motor / generator (for example, a motor / generator 2 in an embodiment described later) and an accessory driving motor (for example, an accessory driving in an embodiment described later) disposed concentrically outside the motor / generator. A motor 9),A rotor (for example, a rotor 46 in an embodiment described later) of the accessory drive motor is rotatably supported on the crankshaft via a bearing (for example, a bearing 25 in an embodiment described later) and the internal combustion engine. Can rotate asynchronously,The auxiliary drive motor lowToAn auxiliary machine driving apparatus for an internal combustion engine is provided with a pulley (for example, a pulley portion a in an embodiment described later).
  With this configuration, the auxiliary machine can be driven by the auxiliary drive motor even when the internal combustion engine is stopped, and the auxiliary machine can be driven by the auxiliary drive motor asynchronously with the internal combustion engine even during the operation of the internal combustion engine. Can be driven.
[0014]
  Claim2The invention according to claim1In the described invention, a stator of the motor / generator (for example, a stator 33 in an embodiment described later) and a stator of the accessory driving motor (for example, a stator 41 in an embodiment described later) are continuous in the radial direction. It is characterized by being integrally formed.
  With this configuration, the stator of the motor / generator and the stator of the accessory driving motor can be reduced in size and weight.
[0015]
  Claim3The invention according to claim 1Or claim 2In the described invention, motor generators (for example, motor generators 2 and 14 in the embodiments described later) are provided at both ends of the crankshaft of the internal combustion engine, and either one of these motor generators (for example, described later). In this embodiment, the accessory drive motor is provided outside the motor / generator 2).
  With this configuration, since the motor / generator is divided into two parts, the in-vehicle freedom is expanded.
[0016]
  Claim4The invention according to claim3The number of pole pairs of one of the two motor generators (for example, the motor generator 14 in the embodiment described later) is the other motor generator (for example, the embodiment described later). The number of pole pairs of the motor / generator 2) in the embodiment is an integral multiple of the number of pole pairs, and both the motor / generators are DC brushless motors driven through a common inverter.
  With this configuration, the two motor / generators have common electrical characteristics, and it is possible to share a three-phase line and an inverter.
[0017]
  Claim5The invention according to claim 1 to claim 14In the invention according to any one of the above, the rotational speed ratio of the accessory driving motor and the accessory driven by the accessory driving motor is such that the driving efficiency of the accessory driving motor is not less than a predetermined value, and The driving efficiency of the auxiliary machine is set to be equal to or higher than a predetermined value.
  By comprising in this way, it becomes possible to drive | operate an auxiliary machine drive motor and an auxiliary machine efficiently.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an auxiliary machine driving device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings of FIGS.
[First Embodiment]
First, a first embodiment of an auxiliary machine drive device for an internal combustion engine (hereinafter abbreviated as an auxiliary machine drive device) according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a parallel hybrid vehicle V provided with an auxiliary machine drive device 10. In this hybrid vehicle V, an engine (internal combustion engine) 1 as a power source, a motor / generator 2, and an automatic transmission 3 are directly connected in series. The motor / generator 2 is an electric motor capable of generating power, and the driving forces of both the engine 1 and the motor / generator 2 are transmitted to the driving wheels 4 via the automatic transmission 3. Further, when the driving force is transmitted from the driving wheel 4 side to the motor / generator 2 side during deceleration of the hybrid vehicle V, the motor / generator 2 functions as a generator to generate a so-called regenerative braking force, and the kinetic energy of the vehicle body. Is recovered as electrical energy.
[0019]
The motor generator 2 is driven and regenerated by a power drive unit (PDU) 6 in response to a control command from the ECU 5. The power drive unit 6 includes an inverter, and the power drive unit 6 is connected to a motor / generator 2 and a high-voltage battery 7 that exchanges electric energy.
The battery 7 is connected to an inverter 8, and the inverter 8 is controlled by the ECU 5 to convert DC power of the battery 7 into AC power and to supply power to the accessory driving motor 9.
[0020]
The accessory driving motor 9 includes a pulley portion 46 a, and the V belt 13 is wound around the pulley portion 46 a and the pulley 12 of the accessory 11 so that the accessory 11 is driven by the accessory driving motor 9. It is configured. Here, as the auxiliary machine 11, for example, a power steering drive device, an air conditioner compressor, a water pump, and the like can be exemplified, and FIGS. 1 and 2 represent one of them as a representative. Therefore, actually, one pulley 12 is provided for each auxiliary machine, and a V-belt 13 is wound around each pulley 12.
Here, the motor / generator 2 and the accessory driving motor 9 constitute the main components of the accessory driving device 10.
[0021]
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the structure of the motor generator 2 and the accessory drive motor 9 which are the main structures of the accessory drive apparatus 10 is demonstrated. FIG. 2 is a conceptual diagram of the motor / generator 2 and the accessory driving motor 9, and FIG. 3 is a detailed sectional view thereof.
One end portion 22a of the crankshaft 22 protrudes from the crankcase 21 of the engine 1, and the rotor 31 of the motor / generator 2 is fixed to the one end portion 22a. The rotor 31 includes a large number of permanent magnet pieces 32 fixed to the outer periphery thereof, and the rotor 31 rotates in synchronization with the crankshaft 22.
A stator 33 of the motor / generator 2 is attached to the outside of the rotor 31 with a predetermined gap in the radial direction. The stator 33 is fixed to the inner peripheral surface of a cylindrical stator holding ring 34 fixed to the crankcase 21. The stator 33 is connected to the annular shape from the back yoke portion 35a and the back yoke portion 35a. It consists of an iron core 35 formed by laminating a number of electromagnetic steel plates having teeth 35b extending inward in the direction, and a stator winding 37 wound around each tooth 35b via a bobbin 36.
The rotor 31 and the stator 33 constitute a motor generator 2 composed of a DC brushless motor.
[0022]
Further, a stator 41 of the accessory driving motor 9 is disposed outside the stator 33 of the motor / generator 2. The stator 41 is fixed to the outer peripheral surface of a cylindrical stator holding ring 42 that is put on the stator holding ring 34 of the motor / generator 2 and is fixed to the crankcase 21 together with the stator holding ring 34 by the bolt 23. The stator 41 includes an iron core 43 formed by laminating a number of electromagnetic steel plates including a back yoke portion 41a and a teeth portion 41b extending radially outward from the back yoke portion 41a, and each tooth portion 41b. The stator winding 45 is wound around the bobbin 44.
[0023]
Further, the rotor 46 of the accessory drive motor 9 is disposed outside the stator 41. The rotor 46 is rotatably supported on the crankshaft 22 via a bearing 25, a pulley portion 46 a that surrounds the radially outer side of the stator 41, and a hub that is rotatably attached to the crankshaft 22 via the bearing 25. A portion 46b, a disc portion 46c that is disposed on the axially outer side of the crankshaft 22 with respect to the stator 41 and the motor / generator 2 of the accessory drive motor 9, and connects the pulley portion 46a and the hub portion 46b; The permanent magnet piece 48 includes a large number of permanent magnet pieces 48 fixed to the inner peripheral surface of the portion 46 a, and a predetermined gap is provided between the permanent magnet piece 48 and the stator 41 in the radial direction.
The stator 41 and the rotor 46 constitute an accessory drive motor 9 composed of a DC brushless motor.
[0024]
In other words, the accessory driving motor 9 is concentrically disposed radially outside the motor / generator 2, and the rotor 46 of the accessory driving motor 9 is rotatably supported by the crankshaft 22. Therefore, the rotor 46 of the accessory drive motor 9 can rotate asynchronously with the crankshaft 22 of the engine 1, and the rotor 46 of the accessory drive motor 9 can rotate even when the engine 1 is stopped.
The accessory driving V-belt 13 is wound around the pulley 46 a of the rotor 46 of the accessory driving motor 9. That is, it can be said that the rotor 46 of the accessory drive motor 9 also serves as a pulley, and the pulley is provided in the rotor 46.
[0025]
In the accessory drive device 10 configured as described above, the accessory drive motor 9 is rotated asynchronously with the engine 1 only by the rotor 46 being rotatably supported by the crankshaft 22. In addition, since there is no electromagnetic clutch between the accessory drive motor 9 and the engine 1, there is no vibration, noise, and power consumption due to engagement / disengagement of the electromagnetic clutch.
Further, the auxiliary machine 11 can be driven by the auxiliary machine driving motor 9 while the engine 1 is stopped, and the auxiliary machine 11 is driven by the auxiliary machine driving motor 9 asynchronously with the engine 1 during the operation of the engine 1. Since it can drive, the rotation speed of the auxiliary machine 11 can be determined based on the vehicle body requirement, and can be determined regardless of the rotation speed of the engine 1. As a result, it is possible to achieve both a reduction in the size and speed of the auxiliary machine 11 and a higher speed of the engine 1.
[0026]
Furthermore, since the engine 1 is started by the motor / generator 2 and the accessory driving motor 9 is not involved in starting the engine 1, it is not necessary to stop the accessory 11 when the engine 1 is started. Since the auxiliary machine 11 can be continuously operated, the merchantability is improved.
Further, since the accessory driving motor 9 is not involved in starting the engine 1, the transmission capacity applied to the accessory driving V belt 13 can be reduced, the number of peaks of the V belt 13 can be reduced, and the rotor 46 The axial length of the crankshaft 22 required for the attachment is short.
In addition, since the part where the motor / generator 2 and the accessory driving motor 9 are concentrically arranged is conventionally a part where a pulley for driving the accessory by the engine 1 is attached, In comparison with this, the axial length of the crankshaft 22 is not increased.
[0027]
Moreover, although the pulley part 46a of the auxiliary machine drive motor 9 and the pulleys 12 of the plurality of auxiliary machines 11 can be set freely in the pulley ratio, the drive efficiency of the auxiliary machine drive motor 9 is higher than a predetermined efficiency. In addition, the rotation speeds of the auxiliary motor 9 and the auxiliary machine 11 are set so that the driving efficiency of each auxiliary machine 11 is higher than a predetermined efficiency, and the pulley ratio is set so as to be the rotation speed ratio. If the pulley ratio is set in this way, it becomes possible to efficiently operate the auxiliary machine driving motor 9 and each auxiliary machine 11 and to fully exhibit the performance of each auxiliary machine 11. In addition, power consumption can be suppressed.
[0028]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the accessory driving apparatus 10 according to the present invention will be described with reference to the drawing of FIG.
The auxiliary drive device 10 of the second embodiment is different from that of the first embodiment in that the stator holding ring 34 of the motor / generator 2 and the auxiliary drive motor 9 in the first embodiment. The stator holding ring 42 is integrated.
That is, in the second embodiment, only one stator holding ring 51 is fixed to the crankcase 21, and the stator 33 of the motor / generator 2 is fixed inside the stator holding ring 51, and the outside is supplemented. The stator 41 of the machine drive motor 9 is fixed.
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same mode portions and the description thereof is omitted.
In the accessory drive device 10 of the second embodiment, in addition to the operation of the first embodiment described above, the number of parts can be reduced and the weight can be reduced.
[0029]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the accessory drive apparatus 10 according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS. The auxiliary machine drive device 10 of the third embodiment is different from that of the first embodiment as follows.
In the third embodiment, the iron core 35 of the stator 33 of the motor / generator 2 and the iron core 43 of the stator 41 of the accessory driving device 10 are integrated to share the back yoke portion, and the integrated iron core is used as the stator. It is directly fixed to the crankcase 21 and the oil pan without using the retaining ring.
[0030]
FIG. 6 is a front view of the motor / generator 2 and the accessory driving motor 9 as seen from the axial direction thereof. The iron core 52 is formed by laminating a number of electromagnetic steel plates having a substantially cross shape when viewed from the front, a common back yoke portion 52a is formed at the center portion, and a teeth portion 52b of the motor / generator 2 is radially inward from the back yoke portion 52a. The teeth 52c of the accessory drive motor 9 extend from the back yoke 52a to the outside in the radial direction. Then, as shown in FIG. 5, the stator winding 37 is wound around the tooth portion 52b of the iron core 52 via the bobbin 36 to form the stator 33 of the motor / generator 2, and the teeth portion 52c via the bobbin 44. Thus, the stator winding 45 is wound to constitute the stator 41 of the accessory drive motor 9.
That is, the stator 33 of the motor / generator 2 and the stator 41 of the accessory driving motor 9 are integrally formed continuously in the radial direction.
[0031]
A large number of iron cores 52 configured in this way are arranged on the circumference, and bolts 53 are inserted into attachment holes 52d provided in the back yoke portions 52a of the respective iron cores 52. The bolts 53 are attached to the mounting seats of the crankcase 21. By screwing and fixing to 24, the back yoke portion 52a is connected in an annular shape.
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same mode portions and the description thereof is omitted.
In the accessory drive device 10 of the third embodiment, in addition to the operation of the first embodiment described above, the stator 33 of the motor / generator 2 and the stator 41 of the accessory drive motor 9 are reduced in size and weight. This makes it possible to improve in-vehicle performance.
[0032]
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the auxiliary machine driving device 10 according to the present invention will be described with reference to the drawing of FIG. The difference between the auxiliary machine drive device 10 of the fourth embodiment and that of the first embodiment is as follows.
The only difference between the accessory driving apparatus 10 of the fourth embodiment and that of the first embodiment is that it includes two motor generators.
More specifically, the accessory driving apparatus 10 of the fourth embodiment includes the motor / generator 2 and the accessory driving motor 9 at one end of the crankshaft 22 as in the first embodiment. Another motor / generator 14 having the same configuration as the motor / generator 2 is provided at the other end of the motor 22. The motor / generator 14 is sandwiched between the engine 1 and the automatic transmission 3, and a rotor (not shown) of the motor / generator 14 is fixed to the other end portion of the crankshaft 22. Are connected to an input shaft (not shown).
[0033]
The motor / generator 14 is a DC brushless motor like the motor / generator 2, and the number of pole pairs (the number of magnets, the number of teeth, etc.) of the motor / generator 14 is set to an integer multiple of the number of pole pairs of the motor / generator 2. Has been. As a result, the two motor generators 2 and 14 have common electrical characteristics and can share a three-phase line and an inverter. In fact, in the fourth embodiment, the motor generators 2 and 14 are configured to be driven via a common inverter.
[0034]
In the fourth embodiment, the three driving forces of the engine 1 and the motor / generators 2 and 14 are transmitted to the driving wheel 4 via the automatic transmission 3, and when the hybrid vehicle V decelerates, the driving wheel 4 side When the driving force is transmitted from the motor to the motor generators 2 and 14, both the motor generators 2 and 14 function as generators to generate a so-called regenerative braking force, and the kinetic energy of the vehicle body is used as electric energy to the battery. to recover.
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same mode portions and the description thereof is omitted.
[0035]
In the auxiliary machine drive device 10 of the fourth embodiment, in addition to the operations of the first embodiment described above, there are the following operations.
Since the motor generators 2 and 14 are divided, the output can be increased as compared with the case where only one of the motor generators is provided. In other words, even when only one of the motor generators 2 and 14 is insufficient, if the two motor generators 2 and 14 are combined, the output required for the vehicle V can be sufficiently secured. . In addition, by dividing the motor / generator into two parts, the in-vehicle freedom is expanded.
Since the two motor generators 2 and 14 share a three-phase line and an inverter, the mounting space can be reduced as compared with the case where each of the motor generators 2 and 14 includes a three-phase line and an inverter. In addition, the weight can be reduced. That is, the size and weight can be reduced, and the in-vehicle performance is also improved.
[0036]
In addition to the fourth embodiment, when the two motor generators 2 and 14 are driven via individual inverters, the power generation / electric operation of either one of the motor generators 2 or 14 is It is preferable to control torsional vibration of one crankshaft 22 because vibration of the entire power plant can be suppressed, and the merchantability is improved. Generally, the torsional vibration of the crankshaft 22 is less on the automatic transmission 3 side and more on the motor / generator 9 side (pulley section 46a side). It is preferable to perform vibration suppression control so as to reduce vibrations by generating vibrations.
[0037]
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the embodiment described above.
For example, in the embodiment described above, the auxiliary machine 11 is driven by a belt, but it may be driven by a chain.
[0038]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the invention, the auxiliary machine can be driven by the auxiliary machine drive motor even when the internal combustion engine is stopped, and the auxiliary machine is asynchronously supplemented with the internal combustion engine even during the operation of the internal combustion engine. Since the auxiliary machine can be driven by the machine drive motor, the rotation speed of the auxiliary machine can be determined based on the vehicle body requirement, and can be determined regardless of the engine rotation speed. As a result, it has the excellent effect that it is possible to achieve both compactness and low rotation of the auxiliary machine and high engine rotation.Played.
[0039]
  Claim2According to the invention according to the present invention, the stator of the motor / generator and the stator of the accessory driving motor can be reduced in size and weight.
  Claim3According to the invention according to the present invention, since the motor / generator is divided into two parts, there is an effect that the degree of freedom in the vehicle is increased.
[0040]
  Claim4According to the invention according to the present invention, the two motors / generators have a common electrical characteristic, and the three-phase wire and the inverter can be shared. Also has the effect of improving.
  Claim5According to the invention according to the present invention, it is possible to efficiently operate the accessory driving motor and the accessory, so that the performance of the accessory can be sufficiently exhibited and the power consumption can be suppressed. There is an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram in a first embodiment of a hybrid vehicle provided with an accessory driving device according to the present invention;
FIG. 2 is a conceptual diagram of an accessory driving device in the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing in detail the accessory driving device in the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing in detail an accessory driving device according to a second embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing in detail an accessory driving device according to a third embodiment.
FIG. 6 is a front view of the accessory drive device according to the third embodiment as viewed from the axial direction.
FIG. 7 is a conceptual diagram of an auxiliary machine driving device according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 engine (internal combustion engine)
2 Motor generator
9 Auxiliary drive motor
10 Auxiliary drive
11 Auxiliary machine
14 Motor generator
22 Crankshaft
33 Stator (Motor / Generator Stator)
41 Stator (Stator for motor driving auxiliary equipment)
46 Rotor
46a Pulley (pulley)

Claims (5)

内燃機関のクランクシャフトに取り付けられたモータ・ジェネレータと、該モータ・ジェネレータの外側に同心円上に配置された補機駆動用モータとを備え、前記補機駆動用モータのロータは軸受けを介して前記クランクシャフトに回転自在に支持され前記内燃機関と非同期で回転可能であり、前記補機駆動用モータのロータにプーリが設けられていることを特徴とする内燃機関用補機駆動装置。A motor / generator mounted on a crankshaft of an internal combustion engine; and an accessory driving motor arranged concentrically outside the motor / generator, wherein the rotor of the accessory driving motor has the bearing via a bearing. An auxiliary machine driving apparatus for an internal combustion engine, wherein the auxiliary machine driving apparatus for an internal combustion engine is rotatably supported by a crankshaft and can be rotated asynchronously with the internal combustion engine, and a pulley is provided on a rotor of the auxiliary machine driving motor. 前記モータ・ジェネレータのステータと前記補機駆動用モータのステータは径方向に連続して一体に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用補機駆動装置。 2. The auxiliary driving apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the stator of the motor / generator and the stator of the auxiliary driving motor are integrally formed continuously in a radial direction . 前記内燃機関のクランクシャフトの両端部にそれぞれモータ・ジェネレータを備え、これらモータ・ジェネレータのいずれか一方の外側に前記補機駆動用モータを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関用補機駆動装置。 3. The motor according to claim 1 , further comprising: a motor / generator at each end of a crankshaft of the internal combustion engine, and the motor for driving the auxiliary device outside one of the motor / generator. Auxiliary machine drive device for internal combustion engine. 前記二つのモータ・ジェネレータのうちの一方のモータ・ジェネレータの極対数が他方のモータ・ジェネレータの極対数の整数倍の関係にあり、両モータ・ジェネレータは共通のインバータを介して駆動されるDCブラシレスモータであることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関用補機駆動装置。 The number of pole pairs of one of the two motor generators is an integral multiple of the number of pole pairs of the other motor generator, and both motor generators are DC brushless driven through a common inverter. The auxiliary machine drive device for an internal combustion engine according to claim 3 , wherein the drive device is an electric motor . 前記補機駆動用モータと該補機駆動用モータで駆動される補機の回転数比率が、前記補機駆動用モータの駆動効率が所定以上で、且つ、前記補機の駆動効率が所定以上になるように設定されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の内燃機関用補機駆動装置。 The rotational speed ratio between the auxiliary machine driving motor and the auxiliary machine driven by the auxiliary machine driving motor is such that the driving efficiency of the auxiliary machine driving motor is not less than a predetermined value, and the driving efficiency of the auxiliary machine is not less than a predetermined value. The auxiliary machine driving apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the auxiliary machine driving apparatus for the internal combustion engine is set to be .
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