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公開番号2024101952
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-30
出願番号2023006203
出願日2023-01-18
発明の名称駆動装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類H02P 23/04 20060101AFI20240723BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】コストの上昇、重量増加を抑制しつつ振動を抑制できる駆動装置を提供する。
【解決手段】ステータコア32及びステータコイル34を有するステータ30とロータ40とを含む電動機MGと、ロータ40のシャフトであるロータシャフト46に接続されたドライブギヤ52と、ステータコイル34に流れる駆動電流を制御する電子制御装置90と、を備える駆動装置20であって、(a)ドライブギヤ52の歯数Zは、電動機MGで発生するトルクリプルの次数とドライブギヤ52で発生する噛合トルクTgearの変動の次数とが一致するように設定され、(b)電子制御装置90は、トルクリプル及び噛合トルクTgearの変動に起因するドライブギヤ52の振動の大きさが所定の判定値を超過する場合には、ドライブギヤ52の振動の大きさが減少するように、駆動電流の基本波に高調波電流を重畳させる高調波重畳制御を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ステータコア及びステータコイルを有するステータとロータとを含む電動機と、前記ロータのシャフトに接続されたギヤと、前記ステータコイルに流れる駆動電流を制御する制御装置と、を備える駆動装置であって、
前記ギヤの歯数は、前記電動機で発生するトルクリプルの次数と前記ギヤで発生する噛合トルクの変動の次数とが一致するように設定され、
前記制御装置は、前記トルクリプル及び前記噛合トルクの変動に起因する前記ギヤの振動の大きさが所定の判定値を超過する場合には、前記ギヤの振動の大きさが減少するように、前記駆動電流の基本波に高調波電流を重畳させる高調波重畳制御を実行する
ことを特徴とする駆動装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記ギヤの振動の大きさが減少するように前記高調波重畳制御において前記基本波に対する前記高調波電流の位相を調整するフィードバック制御を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ギヤの振動の大きさが減少するように前記高調波重畳制御において前記高調波電流の振幅を調整するフィードバック制御を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記ギヤの振動の大きさが減少するように前記高調波重畳制御において前記基本波に対する前記高調波電流の位相を調整するフィードバック制御を実行するとともに、前記ギヤの振動の大きさが減少するように前記高調波重畳制御において前記高調波電流の振幅を調整するフィードバック制御を実行し、
前記高調波電流の振幅を調整するフィードバック制御よりも前記基本波に対する前記高調波電流の位相を調整するフィードバック制御の実行が優先される
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記ギヤの振動の大きさを、前記ギヤの振動の大きさに応じて変化する前記ギヤの回転速度の変動量により判定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
電動機のロータのシャフトに接続されたギヤと、電動機の駆動電流を制御する制御装置と、を備える駆動装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
電動機で発生するトルクリプルの次数と電動機のロータのシャフトに接続されたギヤで発生する噛合トルクの変動の次数とを一致させた上で、トルクリプル及び噛合トルクの変動に起因する共振を回避するように制御する駆動装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のものがそれである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１１８１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の駆動装置では、電動機のロータのシャフトと、ギヤと、の間を断接するクラッチが設けられている。ロータの磁極の位相とギヤの噛み合いの位相とが逆位相となるようにクラッチの作動が制御されることで駆動装置における振動が抑制される。このように、特許文献１に記載の駆動装置では、クラッチが必要であるためクラッチの搭載箇所の確保が必要であり、コストの上昇、重量増加を招いてしまう。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、コストの上昇、重量増加を抑制しつつ振動を抑制できる駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の要旨とするところは、ステータコア及びステータコイルを有するステータとロータとを含む電動機と、前記ロータのシャフトに接続されたギヤと、前記ステータコイルに流れる駆動電流を制御する制御装置と、を備える駆動装置であって、（ａ）前記ギヤの歯数は、前記電動機で発生するトルクリプルの次数と前記ギヤで発生する噛合トルクの変動の次数とが一致するように設定され、（ｂ）前記制御装置は、前記トルクリプル及び前記噛合トルクの変動に起因する前記ギヤの振動の大きさが所定の判定値を超過する場合には、前記ギヤの振動の大きさが減少するように、前記駆動電流の基本波に高調波電流を重畳させる高調波重畳制御を実行することにある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の駆動装置によれば、（ａ）前記ギヤの歯数は、前記電動機で発生するトルクリプルの次数と前記ギヤで発生する噛合トルクの変動の次数とが一致するように設定され、（ｂ）前記制御装置は、前記トルクリプル及び前記噛合トルクの変動に起因する前記ギヤの振動の大きさが所定の判定値を超過する場合には、前記ギヤの振動の大きさが減少するように、前記駆動電流の基本波に高調波電流を重畳させる高調波重畳制御を実行する。高調波重畳制御が実行されることにより、電動機で発生するトルクリプル及びギヤで発生する噛合トルクの変動に起因するギヤの振動が抑制されるため、コストの上昇、重量増加が抑制されつつ駆動装置における振動が抑制される。例えば、このような駆動装置が車両に搭載された場合には、車両コストの上昇、重量増加が抑制されつつ車体の振動や車室内の騒音が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施例に係る駆動装置の概略図である。
ステータコイルが集中巻である場合の電動機における軸線に垂直な一部断面図の例である。
ステータコイルが分布巻である場合の電動機における軸線に垂直な一部断面図の例である。
三相同期電動機における駆動電流及びトルクリプルの波形の例についての説明図である。
トルクリプル及び噛合トルクの変動に起因するドライブギヤの振動についての説明図である。
図１に示す電子制御装置の制御作動を説明するフローチャートの例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。本明細書では、「軸線ＣＬに平行な方向」、「軸線ＣＬを中心とする周方向」、及び「軸線ＣＬを中心とする径方向」を、それぞれ単に「軸線ＣＬ方向」、「周方向」、及び「径方向」と記す。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の実施例に係る駆動装置２０の概略図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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