(57)【要約】【課題】コストを低減することが可能なマンドレル滑り検出装置を提供すること。【解決手段】本発明は、インバータ１８から出力される励磁信号Ｓ１を第１励磁信号Ｓ１１及び第２励磁信号Ｓ１２に分岐し、第１励磁信号Ｓ１１に対してレゾルバ１１ｄから出力されるレゾルバ信号Ｓ２を第１レゾルバ信号Ｓ２１及び第２レゾルバ信号Ｓ２２に分岐する分岐回路１４と、第２励磁信号Ｓ１２と第２レゾルバ信号Ｓ２２とに基づいて、モータの回転角度Ａ２を出力するコンバータ１５と、マンドレルの回転角度Ａ１を出力するエンコーダ１６と、モータの回転角度Ａ２とマンドレルの回転角度Ａ１とに基づいて、回転角度差Ａ１２を算出する角度差算出回路１７と、を備える、ことを特徴とするマンドレル滑り検出装置である。【選択図】図１
2018105813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンドレルの内径把持力により回転するデフと、前記デフと一定のギア比で接続されたモータと、前記モータの回転角度に関するレゾルバ信号を出力するレゾルバと、を有するトランスアクスルにＮＶ(gear Noise Vibration)テスターを使用する際のマンドレル滑り検出装置であって、
インバータから出力される励磁信号を第１励磁信号及び第２励磁信号に分岐し、前記第１励磁信号に対して前記レゾルバから出力される前記レゾルバ信号を第１レゾルバ信号及び第２レゾルバ信号に分岐する分岐回路と、
前記第２励磁信号と前記第２レゾルバ信号とに基づいて、前記モータの回転角度を出力するコンバータと、
前記マンドレルの回転角度を出力するエンコーダと、
前記モータの回転角度と前記マンドレルの回転角度とに基づいて、回転角度差を算出する角度差算出回路と、
を備える、ことを特徴とするマンドレル滑り検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンドレル滑り検出装置に関するものであり、特に、コストを低減することが可能なマンドレル滑り検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車などの車両として、燃料の燃焼により動力を発生するエンジンと、電力の供給により動力を発生する電動機、例えば、モータジェネレータとが搭載され、これらエンジン及び電動機のトルクを駆動輪に伝達することのできるハイブリッド車両が知られている。特許文献１には、このハイブリッド車両のトランスミッションとファイナルギア・ディファレンシャルギア（デフギア）を一体化したトランスアクスルが開示されている。このハイブリッド車両のトランスアクスルにおいては、モータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２とがそれぞれギアによってデフに接続されている。モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２のそれぞれにその回転角度を検出するレゾルバが設けられている。尚、モータジェネレータをモータと称することもある。また、デフギアをデフと称することもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０４６４８０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に開示のトランスアクスルを製作する際に、ＮＶ(gear Noise Vibration)テスターを用いる場合がある。ＮＶテスターでは、マンドレルの内径把持力によりトランスアクスルのデフを回転させるが、摩擦での把持のためマンドレルとデフとの間に滑りが発生する場合がある。マンドレルの滑りが発生すると、デフが傷つき損傷してしまう。よって、デフが損傷することを防止するため、滑りを高分解能で検出することができる高精度センサを付ける必要がある。デフの回転角度を高精度で検出する高精度センサを付け、高精度センサを使用してマンドレルとデフとの間に滑りが発生したことを検出する。しかしながら、高精度センサは高価でありコストを低減することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、コストを低減することが可能なマンドレル滑り検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
マンドレルの内径把持力により回転するデフと、前記デフと一定のギア比で接続されたモータと、前記モータの回転角度に関するレゾルバ信号を出力するレゾルバと、を有するトランスアクスルにＮＶ(gear Noise Vibration)テスターを使用する際のマンドレル滑り検出装置であって、
インバータから出力される励磁信号を第１励磁信号及び第２励磁信号に分岐し、前記第１励磁信号に対して前記レゾルバから出力される前記レゾルバ信号を第１レゾルバ信号及び第２レゾルバ信号に分岐する分岐回路と、
前記第２励磁信号と前記第２レゾルバ信号とに基づいて、前記モータの回転角度を出力するコンバータと、
前記マンドレルの回転角度を出力するエンコーダと、
前記モータの回転角度と前記マンドレルの回転角度とに基づいて、回転角度差を算出する角度差算出回路と、
を備える、ことを特徴とするマンドレル滑り検出装置である。
このような、マンドレル滑り検出装置によれば、インバータから出力され分岐された第２励磁信号、及びレゾルバから出力され分岐された第２レゾルバ信号を用いて、モータの回転角度を算出することができる。また、マンドレルの内径把持力によりデフが回転し、デフとモータとは一定のギア比で接続されている。よって、エンコーダから出力されたマンドレルの回転角度とコンバータから出力されたモータの回転角度とを比較し、回転角度差を算出することにより、マンドレルとデフとの間に滑りが発生しているかを確認することができる。このため、デフの回転角度を高精度で検出する高精度センサをデフに付ける必要が無くなり、その分のコストを低減することができる。
尚、ＮＶテスターをギヤノイズバイブレーションテスターと称することもある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コストを低減することが可能なマンドレル滑り検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るマンドレル滑り検出を例示する模式図である。
【図２】図１に示す部分Ｂを例示する模式図である。
【図３】実施形態の比較例に係るマンドレル滑り検出を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明を省略する。
【００１０】
［実施形態］
図１は、実施形態に係るマンドレル滑り検出を例示する模式図である。
図２は、図１に示す部分Ｂを例示する模式図である。
【００１１】
図１及び図２に示すように、マンドレル滑り検出装置１０は、トランスアクスル１１にＮＶテスターを使用する際のマンドレル１１ａの滑りを検出する検出装置である。マンドレル滑り検出装置１０は、分岐回路１４とコンバータ１５とエンコーダ１６と角度差算出回路１７とを有する。
【００１２】
トランスアクスル１１は、デフ１１ｂとモータ１１ｃとレゾルバ１１ｄとを有する。デフ１１ｂは、マンドレル１１ａの内径把持力により回転する。モータ１１ｃは、デフ１１ｂと一定のギア比で接続される。
【００１３】
トランスアクスル１１のレゾルバ１１ｄは、モータ１１ｃの回転角度に関するレゾルバ信号Ｓ２を出力する。レゾルバ１１ｄとモータ１１ｃとは１対での制御となっている。すなわち、１つのモータは１つのレゾルバにより制御される。
【００１４】
具体的には、レゾルバ１１ｄのモータ１１ｃの制御は、以下の（ａ）及び（ｂ）のようにして行う。
（ａ）インバータ１８からレゾルバ１１ｄへ、例えば、ＡＣ７Ｖ電圧のような励磁信号Ｓ１を印加する。
（ｂ）レゾルバ１１ｄへ印加した励磁信号Ｓ１の電圧周期とレゾルバ１１ｄから返ってきたレゾルバ信号Ｓ２（ｓｉｎ／ｃｏｓ波形信号）の周期からモータ１１ｃの回転角度を把握し、モータ１１ｃが適正な回転角度となるように電流、電圧を制御する。
【００１５】
マンドレル１１ａの滑りを検出するには、トランスアクスル１１のモータ（デフ）の回転角度Ａ２とマンドレルの回転角度Ａ１とを比較し、それらの差分である回転角度差Ａ１２を算出することで可能となる。
【００１６】
そこで、実施形態に係るマンドレル滑り検出装置１０においては、分岐回路１４を設けている。分岐回路１４は、インバータ１８から出力される励磁信号Ｓ１を第１励磁信号Ｓ１１及び第２励磁信号Ｓ１２に分岐する。また、分岐回路１４は、第１励磁信号Ｓ１１に対してレゾルバ１１ｄから出力されるレゾルバ信号Ｓ２を第１レゾルバ信号Ｓ２１及び第２レゾルバ信号Ｓ２２に分岐する。すなわち、分岐回路１４は、インバータ１８から出力された励磁信号Ｓ１を分岐し、レゾルバ１１ｄからインバータ１８に向かって出力されたレゾルバ信号Ｓ２を分岐する。
【００１７】
コンバータ１５は、第２励磁信号Ｓ１２と第２レゾルバ信号Ｓ２２とに基づいて、モータの回転角度Ａ２を出力する。コンバータ１５は、第２励磁信号Ｓ１２及び第２レゾルバ信号Ｓ２２（ｓｉｎ／ｃｏｓ波形信号）が入力する入力回路を有する。入力回路は、抵抗器により周期を微調整する機能及び機構を有する。
【００１８】
エンコーダ１６は、マンドレルの回転角度Ａ１を角度差算出回路１７へ出力する。
【００１９】
角度差算出回路１７は、モータの回転角度Ａ２とマンドレルの回転角度Ａ１とに基づいて、回転角度差Ａ１２を算出する。すなわち、分岐回路１４によって分岐され、コンバータ１５から出力されたモータの回転角度Ａ２と、エンコーダ１６から出力されたマンドレルの回転角度Ａ１と、を比較してマンドレルとデフとの回転角度差Ａ１２を算出する。
【００２０】
デフ１１ｂはマンドレル１１ａの内径把持力により回転し、デフ１１ｂとモータ１１ｃとは一定のギヤ比で接続されている。よって、マンドレル１１ａとモータ１１ｃ（デフ１１ｂ）の回転角度を比較してマンドレルとデフとの回転角度差Ａ１２を算出することにより、マンドレル１１ａとデフ１１ｂとの間の滑りを検出できる。
【００２１】
角度差算出回路１７は回転角度差Ａ１２を出力し、制御用ＰＣ１３は回転角度差Ａ１２を取得する。制御用ＰＣ１３は、取得した回転角度差Ａ１２をマンドレル１１ａの制御に使用する。具体的には、制御用ＰＣ１３は、回転角度差Ａ１２が所定の閾値Ａｔｈよりも大きい場合、滑りが発生したと判断しマンドレル１１ａの回転を停止する、又は回転速度を減速するなどの制御を行ってもよい。
【００２２】
このようにして、実施形態に係るマンドレル滑り検出装置１０においては、高精度センサを追加することなく、マンドレル１１ａの滑りを検出することができる。
【００２３】
尚、モータの回転角度Ａ２をパルス信号にする変換器（図示せず）を介して、モータの回転角度Ａ２を角度差算出回路１７に伝達してもよい。これにより、角度差算出回路１７は、パルス信号にて信号の入出力を行う。
【００２４】
実施形態に係るマンドレル滑り検出装置においては、インバータから出力される第２励磁信号、及びレゾルバから出力される第２レゾルバ信号を用いて、モータの回転角度を算出することができる。マンドレルの内径把持力によりデフが回転し、デフとモータとは一定のギア比で接続されているので、エンコーダから出力されたマンドレルの回転角度と算出したモータの回転角度とを比較することにより、マンドレルとデフとの間に滑りが発生しているかを確認することができる。
【００２５】
このため、デフの回転角度を高精度で検出する高精度センサをデフに付ける必要が無くなり、その分のコストを低減することができる。すなわち、マンドレルの回転角度に加えてレゾルバから出力された第２レゾルバ信号を用いて、マンドレルとデフとの間の滑りを確認できるため、デフに対して高精度検出センサを付ける必要がなくなり、コストを低減することができる。その結果、コストを低減することが可能なマンドレル滑り検出装置を提供することができる。
【００２６】
また、実施形態に係るマンドレル滑り検出装置は、既存のインバータから出力される励磁信号とレゾルバから出力されるレゾルバ信号を、それぞれ分岐して取込み、新たな機器を追加することなくモータの制御とマンドレルの滑り検出を行うことができる。
【００２７】
ここで、実施形態に係るマンドレル滑り検出装置の特徴を以下に示す。
・並列分岐回路（分岐回路１４）を有し、並列分岐回路は、インバータ１８から出力された電圧波形である励磁信号Ｓ１を並列分岐し、レゾルバ１１ｄから出力された電圧波形であるレゾルバ信号Ｓ２を並列分岐する。
・ＲＤ(Resolver Digital)コンバータ（コンバータ１５）を有し、ＲＤコンバータは、第２励磁信号Ｓ１２と第２レゾルバ信号Ｓ２２（ｓｉｎ／ｃｏｓ波形信号）が入力する入力回路を有する。入力回路は、抵抗器により周期を微調整する機構を有する。
【００２８】
・エンコーダ１６を有し、エンコーダ１６は、マンドレルの回転角度Ａ１を出力する。
・回転角度情報受取り回路（角度差算出回路１７）を有し、回転角度情報受取り回路は、ＲＤコンバータが出力するモータの回転角度Ａ２とエンコーダ１６が出力するマンドレルの回転角度Ａ１とを取得する。
【００２９】
・回転角度情報受取り回路により、マンドレル１１ａとモータ１１ｃ（デフ１１ｂ）の回転角度を比較し、マンドレルの滑り検出を可能とする。
【００３０】
尚、並列分岐回路を分岐回路と称することもある。また、ＲＤコンバータをコンバータと称することもある。また、回転角度情報受取り回路を、角度差算出回路と称することもある。
【００３１】
［比較例］
図３は、実施形態の比較例に係るマンドレル滑り検出を例示する模式図である。
図３に示すように、比較例に係るマンドレル滑り検出は、実施形態と比較して分岐回路１４、コンバータ１５、エンコーダ１６及び角度差算出回路１７が設けられていない。
【００３２】
モータ２１ｃとレゾルバ２１ｄは１対での制御となっているので、インバータ１８から出力した励磁信号Ｓ１は分岐されずにレゾルバ１１ｄに入力する。また、レゾルバ１１ｄから出力したモータ１１ｃの回転角度に関するレゾルバ信号Ｓ２は分岐されずにインバータ１８に入力する。
【００３３】
インバータ１８は、励磁信号Ｓ１とレゾルバ信号Ｓ２から、モータの回転角度を出力する機能を有していない。よって、モータの回転角度とマンドレルの回転角度とを比較することにより、マンドレルとデフとの間に滑りが発生しているかを確認することができない。
【００３４】
そこで、比較例に係るマンドレル滑り検出においては、高精度センサ１９を使用し、マンドレル２１ａに接続されたデフ２１ｂの回転角度を高精度で検出して、マンドレル２１ａとデフ２１ｂとの間に滑りが発生したことを検出している。
【００３５】
しかしながら、高精度センサ１９は高価であり、比較例では、コストを低減することが可能なマンドレル滑り検出装置を提供することが難しい。
【００３６】
尚、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…マンドレル滑り検出装置  １１、２１…トランスアクスル  １１ａ、２１ａ…マンドレル  １１ｂ、２１ｂ…デフ  １１ｃ、２１ｃ…モータ  １１ｄ、２１ｄ…レゾルバ  １３…制御用ＰＣ  １４…分岐回路  １５…コンバータ  １６…エンコーダ  １７…角度差算出回路  １８…インバータ  １９…高精度センサ  Ａ１…マンドレルの回転角度  Ａ２…モータの回転角度  Ａ１２…回転角度差  Ａｔｈ…所定の閾値  Ｓ１…励磁信号  Ｓ２…レゾルバ信号  Ｓ１１…第１励磁信号  Ｓ１２…第２励磁信号  Ｓ２１…第１レゾルバ信号  Ｓ２２…第２レゾルバ信号
【図１】
2018105813.tif 000003
【図２】
2018105813.tif 000004
【図３】
2018105813.tif 000005