JP2019047691A - vehicle - Google Patents

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Abstract

To achieve efficient non-contact power feeding.SOLUTION: A vehicle comprises: a battery 14; a wheel 3 to which tires 4 are attached; an axial gap type motor generator 5 arranged in the wheel 3; and an ECU 16 (control part) for switching a state between a drive state in which power is fed from the battery 14 to the motor generator 5, and a power feeding state for feeding the power generated by a field input from outside of the wheel 3 to the motor generator 5 toward a center axis direction of the wheel 3, to the battery 14.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ホイールにモータジェネレータが配された車両に関する。   The present invention relates to a vehicle in which a motor generator is disposed on a wheel.

従来、駆動源としてモータジェネレータを搭載した電気自動車やハイブリッド車両が知られている。例えば、特許文献１に記載された電気自動車では、前輪のドライブシャフトの中央部近傍にアキシャルギャップ型のモータが設けられる。モータは、減速機構やディファレンシャルギヤを介してドライブシャフトに回転動力を伝達する。また、モータは、コイルが受電コイルとして機能し、送電コイルが配された路面からの非接触給電が可能となる。   Conventionally, an electric vehicle and a hybrid vehicle equipped with a motor generator as a drive source are known. For example, in the electric vehicle described in Patent Document 1, an axial gap type motor is provided in the vicinity of the center portion of the drive shaft of the front wheel. The motor transmits rotational power to the drive shaft via a speed reduction mechanism and a differential gear. In addition, the motor functions as a power receiving coil, and non-contact power feeding is possible from the road surface on which the power transmission coil is arranged.

特開２０１１−１４７３１８号公報JP 2011-147318 A

上記の特許文献１に記載の電気自動車では、車体の底面側にモータが配置される。車両の種類によっては、車高を確保するために、モータの位置が高くなってしまう。この場合、モータの受電コイルと、路面に配された送電コイルとの距離が離れすぎて、送電効率が低下してしまう可能性がある。   In the electric vehicle described in Patent Document 1, a motor is disposed on the bottom side of the vehicle body. Depending on the type of vehicle, the position of the motor becomes high in order to secure the vehicle height. In this case, the distance between the power receiving coil of the motor and the power transmission coil arranged on the road surface may be too far, which may reduce power transmission efficiency.

そこで、本発明は、効率的な非接触給電を実現することのできる車両を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the vehicle which can implement | achieve efficient non-contact electric power feeding.

上記課題を解決するために、本発明の車両は、バッテリと、タイヤが装着されたホイールと、ホイール内に配されたアキシャルギャップ型のモータジェネレータと、バッテリからモータジェネレータに電力を供給する駆動状態と、ホイールの外部からモータジェネレータへホイールの中心軸方向に向って入力された磁界によって生じた電力を、バッテリに供給する給電状態とを切り換える制御部と、を備える。   In order to solve the above problems, a vehicle according to the present invention includes a battery, a wheel on which a tire is mounted, an axial gap type motor generator disposed in the wheel, and a driving state in which electric power is supplied from the battery to the motor generator. And a control unit that switches between a power supply state in which electric power generated by a magnetic field input from the outside of the wheel to the motor generator in the direction of the central axis of the wheel is supplied to the battery.

磁界は、給電用道路において、ホイールに対向する高さに設けられた送電コイルから出力されてもよい。   The magnetic field may be output from a power transmission coil provided at a height facing the wheel on the power supply road.

制御部は、送電コイル側に位置する少なくとも１つのホイールに設けられたモータジェネレータである第１モータジェネレータを給電状態とし、それ以外のモータジェネレータである第２モータジェネレータを駆動状態としてもよい。   The control unit may set a first motor generator, which is a motor generator provided on at least one wheel located on the power transmission coil side, to a power supply state and drive a second motor generator, which is another motor generator, to a driving state.

制御部は、第１モータジェネレータを交互に給電状態および駆動状態とし、第１モータジェネレータが給電状態のとき、第２モータジェネレータを駆動状態とし、第１モータジェネレータが駆動状態のとき、第２モータジェネレータを、バッテリとの電力の送受を行わないコースト状態としてもよい。   The control unit alternately places the first motor generator in a power supply state and a drive state. When the first motor generator is in a power supply state, the control unit sets the second motor generator in a drive state. When the first motor generator is in a drive state, the second motor The generator may be in a coast state in which power is not transmitted to or received from the battery.

制御部は、第２モータジェネレータを駆動状態としたときの駆動力が、第１モータジェネレータを駆動状態としたときの駆動力と同じとなるように制御してもよい。   The control unit may perform control so that the driving force when the second motor generator is in the driving state is the same as the driving force when the first motor generator is in the driving state.

モータジェネレータは、磁石と、磁石と中心軸方向に離隔するコイルと、を有し、コイルを中心軸方向に移動させるアクチュエータを備えてもよい。   The motor generator may include an actuator that includes a magnet and a coil that is spaced apart from the magnet in the central axis direction, and moves the coil in the central axis direction.

本発明によれば、効率的な非接触給電を実現することができる。   According to the present invention, efficient non-contact power feeding can be realized.

走行路を走行中の車両の斜視図である。It is a perspective view of the vehicle which is drive | working a travel path. 走行路を走行中の車両を前面から捉えた正面図である。It is the front view which caught the vehicle which is drive | working a driving | running | working path from the front. 車輪の内部構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the internal structure of a wheel. 給電処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an electric power feeding process. 第１変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a 1st modification. 第２変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a 2nd modification.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

図１は、走行路Ｌを走行中の車両１の斜視図である。図１に示すように、走行路Ｌの側方には、ガードレールＧＬが設けられる。また、走行路Ｌには、走行路Ｌが非接触式の給電が可能な道路であることを示す標識Ｍが設けられている。   FIG. 1 is a perspective view of a vehicle 1 that is traveling on a travel path L. FIG. As shown in FIG. 1, a guard rail GL is provided on the side of the travel path L. In addition, the traveling road L is provided with a sign M indicating that the traveling road L is a road capable of non-contact power supply.

図２は、走行路Ｌを走行中の車両１を前面から捉えた正面図である。図２に示すように、ガードレールＧＬには、非接触給電装置Ｎの送電コイルＣが、例えば内蔵されている。送電コイルＣは、車両１のうち、車輪２（後述するホイール３）と対向する高さに配置される。送電コイルＣの中心軸は、例えば、走行路Ｌの幅方向に延在する。すなわち、送電コイルＣの中心軸は、走行路Ｌを走行中の車両１に設けられた車輪２の回転軸方向と、大凡平行となる。送電コイルＣに交流電力が供給されると、送電コイルＣの中心軸方向に磁界が生じる。磁界は、交互に向きを反転させながら、ガードレールＧＬ側に配された車輪２の内部を通る。   FIG. 2 is a front view of the vehicle 1 traveling on the traveling path L as seen from the front. As shown in FIG. 2, the guard rail GL includes a power transmission coil C of the non-contact power feeding device N, for example. The power transmission coil C is disposed at a height facing the wheel 2 (wheel 3 to be described later) in the vehicle 1. The central axis of the power transmission coil C extends in the width direction of the travel path L, for example. In other words, the central axis of the power transmission coil C is approximately parallel to the direction of the rotation axis of the wheel 2 provided on the vehicle 1 traveling on the travel path L. When AC power is supplied to the power transmission coil C, a magnetic field is generated in the direction of the central axis of the power transmission coil C. The magnetic field passes through the inside of the wheel 2 disposed on the guardrail GL side while alternately reversing the direction.

図３は、車輪２の内部構造を説明するための図である。図３中、破線は制御信号の流れを示し、一点鎖線は電力の流れを示す。ここでは、ガードレールＧＬ側の前側の車輪２のみを示して説明するが、４つの車輪２は同じ構造となっている。図３に示すように、車輪２は、ホイール３と、ホイール３の外周に装着されたタイヤ４を含んで構成される。ホイール３は、車体の中心側（図３中、左側）が開口する円筒形状である。ホイール３のうち、車体の外側（図３中、右側）には、底面部３ａが形成される。底面部３ａのうち、車体の外側の外面には、円形の窪みが形成される。底面部３ａの窪みにカバー部３ｂが取り付けられる。   FIG. 3 is a view for explaining the internal structure of the wheel 2. In FIG. 3, a broken line shows the flow of a control signal, and a dashed-dotted line shows the flow of electric power. Here, only the front wheel 2 on the guardrail GL side is shown and described, but the four wheels 2 have the same structure. As shown in FIG. 3, the wheel 2 includes a wheel 3 and a tire 4 attached to the outer periphery of the wheel 3. The wheel 3 has a cylindrical shape with an opening on the center side (left side in FIG. 3) of the vehicle body. Of the wheel 3, a bottom surface portion 3a is formed on the outside of the vehicle body (on the right side in FIG. 3). A circular depression is formed on the outer surface of the outside of the vehicle body in the bottom surface portion 3a. The cover part 3b is attached to the recess of the bottom part 3a.

ホイール３の内周側には、アキシャルギャップ型のモータジェネレータ５が設けられる。すなわち、モータジェネレータ５はインホイールモータである。モータジェネレータ５は、シャフト６、コイル７、および、磁石８、９を含んで構成される。   An axial gap type motor generator 5 is provided on the inner peripheral side of the wheel 3. That is, the motor generator 5 is an in-wheel motor. The motor generator 5 includes a shaft 6, a coil 7, and magnets 8 and 9.

シャフト６のうち、車体の外側の端部６ａは、ホイール３の底面部３ａおよびカバー部３ｂを貫通し、底面部３ａに固定される。シャフト６の外周側には、円筒形状の支持部材１０が配される。シャフト６は支持部材１０に挿通される。支持部材１０は、例えば、車体に固定される。支持部材１０の内部には、２つの転がり軸受１１、１２が配される。シャフト６は、転がり軸受１１、１２によって軸支される。ここでは、２つの転がり軸受１１、１２が配される場合について説明したが、転がり軸受１１、１２の数は、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。   Of the shaft 6, the outer end 6 a of the vehicle body passes through the bottom surface portion 3 a and the cover portion 3 b of the wheel 3 and is fixed to the bottom surface portion 3 a. A cylindrical support member 10 is disposed on the outer peripheral side of the shaft 6. The shaft 6 is inserted into the support member 10. The support member 10 is fixed to the vehicle body, for example. Two rolling bearings 11 and 12 are arranged inside the support member 10. The shaft 6 is pivotally supported by rolling bearings 11 and 12. Here, the case where the two rolling bearings 11 and 12 are arranged has been described, but the number of the rolling bearings 11 and 12 may be one or three or more.

コイル７は、支持部材１０の外周面に固定される。コイル７は、支持部材１０の周方向の位置を異にして複数設けられる。コイル７の鉄心７ａの中心軸は、車輪２の回転軸方向と平行に延在する。コイル７の巻線７ｂは、鉄心７ａに巻き付けられる。   The coil 7 is fixed to the outer peripheral surface of the support member 10. A plurality of coils 7 are provided at different positions in the circumferential direction of the support member 10. The central axis of the iron core 7 a of the coil 7 extends in parallel with the rotation axis direction of the wheel 2. The winding 7b of the coil 7 is wound around the iron core 7a.

磁石８は、底面部３ａのうち、コイル７側の内面に固定される。また、コイル７のうち、磁石８と反対側（図３中、左側）には、取付板１３が設けられる。取付板１３は、例えば、中心部に貫通孔が形成された円板形状であり、ホイール３の内周面に固定される。磁石９は、取付板１３のうち、コイル７側の面に固定される。磁石８、９は、コイル７と同様、支持部材１０の周方向の位置を異にして複数設けられる。磁石８、９は、鉄心７ａを挟んで配置される。磁石８、９は、鉄心７ａの中心軸方向（車輪２の回転軸方向）に鉄心７ａから離隔して配置される。   The magnet 8 is fixed to the inner surface of the bottom surface portion 3a on the coil 7 side. A mounting plate 13 is provided on the opposite side of the coil 7 from the magnet 8 (left side in FIG. 3). The mounting plate 13 has, for example, a disk shape in which a through hole is formed at the center, and is fixed to the inner peripheral surface of the wheel 3. The magnet 9 is fixed to the surface on the coil 7 side of the mounting plate 13. As with the coil 7, the magnets 8 and 9 are provided in a plurality at different positions in the circumferential direction of the support member 10. The magnets 8 and 9 are arrange | positioned on both sides of the iron core 7a. The magnets 8 and 9 are arranged away from the iron core 7a in the central axis direction of the iron core 7a (the rotation axis direction of the wheel 2).

車両１に搭載されたバッテリ１４の電力は、インバータ１５を介してモータジェネレータ５に供給される。インバータ１５は、モータジェネレータ５毎に設けられ、ＥＣＵ１６（制御部）の制御に応じて、バッテリ１４から出力された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ５のコイル７に出力する。   The electric power of the battery 14 mounted on the vehicle 1 is supplied to the motor generator 5 via the inverter 15. The inverter 15 is provided for each motor generator 5 and converts the DC power output from the battery 14 into AC power and outputs it to the coil 7 of the motor generator 5 according to control of the ECU 16 (control unit).

モータジェネレータ５の回転軸の周りに並べて配置された複数のコイル７の各々に位相の異なる交流電力が供給されると、複数のコイル７は、モータジェネレータ５の回転軸の周りに回転する回転磁界を発生する。磁石８、９は、複数のコイル７の回転磁界の回転に同期して同方向に回転する。コイル７に交流電力が流れて磁極が切り換わると、磁力によって磁石８、９に回転動力が伝わる。こうして、ホイール３、タイヤ４、および、シャフト６は、磁石８、９と一体となって回転する。   When AC power having different phases is supplied to each of the plurality of coils 7 arranged side by side around the rotation axis of the motor generator 5, the plurality of coils 7 rotate around the rotation axis of the motor generator 5. Is generated. The magnets 8 and 9 rotate in the same direction in synchronization with the rotation of the rotating magnetic field of the plurality of coils 7. When AC power flows through the coil 7 and the magnetic poles are switched, the rotational power is transmitted to the magnets 8 and 9 by the magnetic force. Thus, the wheel 3, the tire 4, and the shaft 6 rotate together with the magnets 8 and 9.

また、車両１の制動時、モータジェネレータ５は、車輪２の回転に伴って交流の回生電力を生じさせる。インバータ１５は、ＥＣＵ１６の制御に応じて、交流の回生電力を直流電力に変換してバッテリ１４に給電する。また、バッテリ１４には、回生電力とは異なる電力による給電が可能である。   In addition, when the vehicle 1 is braked, the motor generator 5 generates AC regenerative power as the wheels 2 rotate. The inverter 15 converts AC regenerative power into DC power and supplies power to the battery 14 in accordance with the control of the ECU 16. Further, the battery 14 can be supplied with power different from the regenerative power.

すなわち、車両１が非接触給電用の走行路Ｌを走行中、ガードレールＧＬに設けられた送電コイルＣによる給電が行われる。上記のように、送電コイルＣの中心軸方向に生じた磁界は、ガードレールＧＬ側に配された車輪２の内部を通る。車輪２の内部には、モータジェネレータ５が設けられており、モータジェネレータ５のコイル７が受電コイルとして機能する。   That is, while the vehicle 1 is traveling on the road L for non-contact power feeding, power feeding is performed by the power transmission coil C provided on the guard rail GL. As described above, the magnetic field generated in the direction of the central axis of the power transmission coil C passes through the inside of the wheel 2 disposed on the guard rail GL side. A motor generator 5 is provided inside the wheel 2, and the coil 7 of the motor generator 5 functions as a power receiving coil.

送電コイルＣからの磁界は、コイル７の鉄心７ａを通り、送電コイルＣの磁界が変化する。送電コイルＣに臨むコイル７には、送電コイルＣとコイル７との間の電磁誘導によって誘導起電力が生じる。磁界の反転に伴って、コイル７に交流電力が生じる。インバータ１５は、ＥＣＵ１６の制御に応じて、誘導起電力による交流電力を直流電力に変換してバッテリ１４に給電する。   The magnetic field from the power transmission coil C passes through the iron core 7a of the coil 7, and the magnetic field of the power transmission coil C changes. In the coil 7 facing the power transmission coil C, an induced electromotive force is generated by electromagnetic induction between the power transmission coil C and the coil 7. Ac power is generated in the coil 7 with the reversal of the magnetic field. The inverter 15 converts AC power generated by the induced electromotive force into DC power according to the control of the ECU 16 and supplies power to the battery 14.

ここで、モータジェネレータ５およびインバータ１５について、バッテリ１４からモータジェネレータ５に電力を供給する状態を駆動状態と称する。また、ホイール３の外部の送電コイルＣからの電力を、バッテリ１４に供給する状態を給電状態と称する。給電状態では、電力は、モータジェネレータ５へホイール３の中心軸方向に向って入力された磁界によって生じる。   Here, a state in which electric power is supplied from the battery 14 to the motor generator 5 for the motor generator 5 and the inverter 15 is referred to as a drive state. A state in which the electric power from the power transmission coil C outside the wheel 3 is supplied to the battery 14 is referred to as a power supply state. In the power supply state, electric power is generated by a magnetic field input to the motor generator 5 in the direction of the central axis of the wheel 3.

車両１には、例えば、不図示の撮像装置が搭載されており、ＥＣＵ１６は、上記の標識Ｍを撮像装置が撮像し、非接触給電用の走行路Ｌを車両１が走行していることを認識したとする。ここでは、ＥＣＵ１６は、標識Ｍによって非接触給電用の走行路Ｌを車両１が走行していることを認識する場合について説明した。ただし、ＥＣＵ１６は、他の手段によって、非接触給電用の走行路Ｌを車両１が走行していることを認識してもよい。例えば、地図データ上に非接触給電用の走行路Ｌの位置情報が記録されており、ＧＰＳによって車両１の走行路Ｌが特定されてもよい。   For example, an imaging apparatus (not shown) is mounted on the vehicle 1, and the ECU 16 captures that the imaging apparatus captures the above sign M and that the vehicle 1 is traveling on the traveling path L for non-contact power feeding. Suppose you recognize it. Here, the ECU 16 has been described with respect to the case where the sign M recognizes that the vehicle 1 is traveling on the traveling path L for non-contact power feeding. However, the ECU 16 may recognize that the vehicle 1 is traveling on the traveling path L for non-contact power feeding by other means. For example, the position information of the road L for contactless power feeding may be recorded on the map data, and the road L of the vehicle 1 may be specified by GPS.

ＥＣＵ１６は、走行路Ｌを車両１が走行していることを認識すると、バッテリ１４の残容量が所定閾値未満であるか否かを判定する。すなわちＥＣＵ１６は、バッテリ１４に充電可能な空容量が残っているか否かを判定する。空容量が残っていれば、ＥＣＵ１６は、モータジェネレータ５およびインバータ１５を駆動状態から給電状態に切り換える。車両１は、例えば、搭乗者の運転操作がなくとも自動で走行する自動走行に切り換わる。ＥＣＵ１６は、車両１に対するガードレールＧＬの位置を導出し、ガードレールＧＬに対して、ガードレールＧＬ側の車輪２が所定の距離となるように、車両１の走行を制御する。ここで、所定の距離は、送電コイルＣとコイル７との距離が非接触給電に最適となるように設定される。車両１の自動走行時、ガードレールＧＬとの距離の調整には、複数の撮像装置によって撮像された画像の視差情報を用いる処理、磁気共鳴を用いた処理、赤外線センサーを用いた処理などが用いられる。   When the ECU 16 recognizes that the vehicle 1 is traveling on the travel path L, the ECU 16 determines whether or not the remaining capacity of the battery 14 is less than a predetermined threshold value. That is, the ECU 16 determines whether or not the battery 14 has a chargeable remaining capacity. If the free space remains, the ECU 16 switches the motor generator 5 and the inverter 15 from the drive state to the power supply state. The vehicle 1 is switched to, for example, automatic traveling that automatically travels even without a driver's driving operation. The ECU 16 derives the position of the guard rail GL with respect to the vehicle 1 and controls the traveling of the vehicle 1 so that the wheel 2 on the guard rail GL side has a predetermined distance from the guard rail GL. Here, the predetermined distance is set such that the distance between the power transmission coil C and the coil 7 is optimal for non-contact power feeding. When the vehicle 1 is traveling automatically, the distance from the guard rail GL is adjusted using a process using parallax information of images captured by a plurality of imaging devices, a process using magnetic resonance, a process using an infrared sensor, or the like. .

また、ここでは、車両１の走行中の給電について説明するが、例えば、駐車場などにおいて、車両１が所定の位置に停車して給電が行われてもよい。この場合、駐車場に送電コイルＣが設置されており、例えば、磁気誘導方式によって、車両１が所定の位置に導かれてもよい。ここで、所定の位置は、送電コイルＣとコイル７との距離が非接触給電に最適となるように設定される。   Here, power supply while the vehicle 1 is traveling will be described. However, for example, in a parking lot or the like, the vehicle 1 may stop at a predetermined position and power may be supplied. In this case, the power transmission coil C is installed in the parking lot, and the vehicle 1 may be guided to a predetermined position by, for example, a magnetic induction method. Here, the predetermined position is set such that the distance between the power transmission coil C and the coil 7 is optimal for non-contact power feeding.

そして、ＥＣＵ１６は、４つの車輪２のうち、ガードレールＧＬ側の１つの車輪２のモータジェネレータ５（以下、第１モータジェネレータと称す）およびインバータ１５のみを給電状態にする。ＥＣＵ１６は、他の３つの車輪２のモータジェネレータ５（以下、第２モータジェネレータと称す）およびインバータ１５を駆動状態にする。   And ECU16 makes only the motor generator 5 (henceforth a 1st motor generator) and inverter 15 of one wheel 2 by the side of guard rail GL among four wheels 2 into an electric supply state. The ECU 16 drives the motor generator 5 (hereinafter referred to as a second motor generator) of the other three wheels 2 and the inverter 15.

ここでは、ＥＣＵ１６は、ガードレールＧＬ側の１つの車輪２のモータジェネレータ５およびインバータ１５のみを給電状態にする場合について説明した。ただし、ＥＣＵ１６は、４つの車輪２のうち、ガードレールＧＬ側の２つの車輪２のモータジェネレータ５およびインバータ１５を給電状態にしてもよい。ＥＣＵ１６は、例えば、要求される駆動力に応じ、駆動力が閾値より大きい場合、１つの車輪２のモータジェネレータ５を給電状態とし、駆動力が閾値より小さい場合、２つの車輪２のモータジェネレータ５を給電状態としてもよい。ここで、駆動力の閾値は、２つの車輪２のモータジェネレータ５を給電状態としたときに、他のモータジェネレータ５で出力可能な駆動力の上限値などである。   Here, ECU16 demonstrated the case where only the motor generator 5 and the inverter 15 of the one wheel 2 by the side of the guardrail GL were made into an electric power feeding state. However, the ECU 16 may put the motor generator 5 and the inverter 15 of the two wheels 2 on the guard rail GL side out of the four wheels 2 into a power supply state. For example, when the driving force is larger than the threshold value, the ECU 16 sets the motor generator 5 of one wheel 2 to the power supply state, and when the driving force is smaller than the threshold value, the ECU 16 sets the motor generator 5 of the two wheels 2. May be in a power supply state. Here, the threshold value of the driving force is an upper limit value of the driving force that can be output by other motor generators 5 when the motor generators 5 of the two wheels 2 are in a power supply state.

このように、第１モータジェネレータを給電状態にし、第２モータジェネレータを駆動状態にすることで、第１モータジェネレータでバッテリ１４に給電しつつ、第２モータジェネレータで車両１を駆動することが可能となる。すなわち、走行中のバッテリ１４への給電が可能となる。   Thus, by setting the first motor generator to the power supply state and the second motor generator to the drive state, it is possible to drive the vehicle 1 with the second motor generator while supplying power to the battery 14 with the first motor generator. It becomes. That is, power can be supplied to the running battery 14.

また、モータジェネレータ５は、アキシャルギャップ型であるため、車両１の側方に位置するガードレールＧＬに設けられた送電コイルＣからの電力を受電することができる。路面に送電コイルが設けられる場合に比べて、送電コイルＣとの距離の調整が容易である。そのため、効率的な非接触給電を実現することが可能となる。また、コイル７の高さのバラつきは小さく、高さを調整する機構が不要となる。また、受電用に専用のコイルを設ける必要がなく、設置のための空間を別途確保する必要がなく、コストや重量を抑制することが可能となる。   Moreover, since the motor generator 5 is an axial gap type, it can receive the electric power from the power transmission coil C provided in the guard rail GL located on the side of the vehicle 1. Compared with the case where a power transmission coil is provided on the road surface, the distance from the power transmission coil C can be easily adjusted. Therefore, efficient non-contact power feeding can be realized. Moreover, the variation in the height of the coil 7 is small, and a mechanism for adjusting the height becomes unnecessary. In addition, it is not necessary to provide a dedicated coil for power reception, and it is not necessary to secure a separate space for installation, so that cost and weight can be suppressed.

ここで、ＥＣＵ１６によるモータジェネレータ５の制御を詳細に説明する。ＥＣＵ１６は、車両１が走行路Ｌを走行中、第１モータジェネレータを交互に給電状態および駆動状態にする。そして、ＥＣＵ１６は、第１モータジェネレータが給電状態のとき、第２モータジェネレータを駆動状態にする。ＥＣＵ１６は、第１モータジェネレータが駆動状態のとき、第２モータジェネレータをコースト状態にする。ここで、コースト状態は、慣性力によって車輪２が回転している状態であり、モータジェネレータ５が、バッテリ１４との電力の送受を行わない状態である。   Here, the control of the motor generator 5 by the ECU 16 will be described in detail. The ECU 16 alternately places the first motor generator in the power supply state and the drive state while the vehicle 1 is traveling on the travel path L. Then, the ECU 16 drives the second motor generator when the first motor generator is in the power supply state. The ECU 16 places the second motor generator in the coasting state when the first motor generator is in the driving state. Here, the coast state is a state in which the wheel 2 is rotating due to an inertial force, and the motor generator 5 does not transmit / receive power to / from the battery 14.

その結果、第１モータジェネレータからも駆動力が生じるため、第１モータジェネレータの駆動力と、第２モータジェネレータの駆動力との差分が抑制される。また、第２モータジェネレータをコースト状態とすることで、第１モータジェネレータの駆動力と、第２モータジェネレータの駆動力との差分がさらに抑制される。   As a result, since the driving force is also generated from the first motor generator, the difference between the driving force of the first motor generator and the driving force of the second motor generator is suppressed. Further, by setting the second motor generator to the coast state, the difference between the driving force of the first motor generator and the driving force of the second motor generator is further suppressed.

また、ＥＣＵ１６は、第２モータジェネレータを駆動状態としたときの車両１全体としての駆動力が、第１モータジェネレータを駆動状態としたときの車両１全体としての駆動力と同じとなるように、それぞれのモータジェネレータ５（すなわち、インバータ１５）を制御する。その結果、車両１全体としての駆動力の変動が抑えられる。搭乗者に与える違和感をさらに抑制することができる。   Further, the ECU 16 is configured so that the driving force of the vehicle 1 as a whole when the second motor generator is in a driving state is the same as the driving force of the vehicle 1 as a whole when the first motor generator is in a driving state. Each motor generator 5 (that is, inverter 15) is controlled. As a result, fluctuations in the driving force of the vehicle 1 as a whole are suppressed. The uncomfortable feeling given to the passenger can be further suppressed.

図４は、給電処理の流れを示すフローチャートである。図４に示す処理は、例えば、所定間隔を空けて繰り返し実行される。   FIG. 4 is a flowchart showing the flow of power supply processing. The process shown in FIG. 4 is repeatedly executed at a predetermined interval, for example.

（Ｓ１００）
ＥＣＵ１６は、車両１が非接触給電用の走行路Ｌを走行中であるか否かを判定する。車両１が走行路Ｌを走行中であれば、Ｓ１０２に処理を移す。車両１が走行路Ｌを走行中でなければ、当該給電処理を終了する。 (S100)
The ECU 16 determines whether or not the vehicle 1 is traveling on the traveling path L for non-contact power feeding. If the vehicle 1 is traveling on the travel path L, the process proceeds to S102. If the vehicle 1 is not traveling on the travel path L, the power supply process is terminated.

（Ｓ１０２）
ＥＣＵ１６は、バッテリ１４の残容量が所定閾値未満であるか否かを判定する。所定閾値未満であれば、Ｓ１０４に処理を移す。所定閾値未満でなければ、当該給電処理を終了する。 (S102)
The ECU 16 determines whether or not the remaining capacity of the battery 14 is less than a predetermined threshold value. If it is less than the predetermined threshold, the process proceeds to S104. If it is not less than the predetermined threshold, the power supply process is terminated.

（Ｓ１０４）
ＥＣＵ１６は、ガードレールＧＬに対して、ガードレールＧＬ側の車輪２が所定の距離となるように、車両１の走行を制御する。 (S104)
The ECU 16 controls the traveling of the vehicle 1 so that the wheel 2 on the guard rail GL side is a predetermined distance from the guard rail GL.

（Ｓ１０６）
ＥＣＵ１６は、第１モータジェネレータを交互に給電状態および駆動状態とする。同時に、ＥＣＵ１６は、第１モータジェネレータが給電状態のとき、第２モータジェネレータを駆動状態とし、第１モータジェネレータが駆動状態のとき、第２モータジェネレータをコースト状態とする。当該処理Ｓ１０６は、バッテリ１４の容量が所定閾値以上となるまで継続される。 (S106)
The ECU 16 alternately places the first motor generator in a power supply state and a drive state. At the same time, the ECU 16 sets the second motor generator in the driving state when the first motor generator is in the power supply state, and sets the second motor generator in the coast state when the first motor generator is in the driving state. The process S106 is continued until the capacity of the battery 14 becomes a predetermined threshold value or more.

図５は、第１変形例を説明するための図である。図５（ａ）、（ｃ）は、底面部３ａおよびカバー部３ｂの正面図であり、図５（ｂ）、（ｄ）は、底面部３ａおよびカバー部３ｂの斜視図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining the first modification. 5A and 5C are front views of the bottom surface portion 3a and the cover portion 3b, and FIGS. 5B and 5D are perspective views of the bottom surface portion 3a and the cover portion 3b.

図５に示すように、第１変形例では、底面部３ａには、周方向に離隔した複数の貫通孔３ａ１が形成される。貫通孔３ａ１は、底面部３ａを車輪２の回転軸方向に貫通する。カバー部３ｂには、周方向に離隔した複数の貫通孔３ｂ１が形成される。貫通孔３ｂ１は、カバー部３ｂを車輪２の回転軸方向に貫通する。   As shown in FIG. 5, in the first modification, a plurality of through holes 3a1 spaced apart in the circumferential direction are formed in the bottom surface portion 3a. The through hole 3 a 1 penetrates the bottom surface portion 3 a in the direction of the rotation axis of the wheel 2. A plurality of through holes 3b1 spaced apart in the circumferential direction are formed in the cover portion 3b. The through hole 3b1 passes through the cover portion 3b in the direction of the rotation axis of the wheel 2.

底面部３ａの貫通孔３ａ１と、カバー部３ｂの貫通孔３ｂ１は、例えば、同数、同形状である。貫通孔３ａ１、３ｂ１は、例えば、周方向に等間隔に配される。隣り合う貫通孔３ａ１、３ｂ１の周方向の間には、貫通孔３ａ１、３ｂ１の１つ分以上の大きさが空けられている。   The through holes 3a1 of the bottom surface portion 3a and the through holes 3b1 of the cover portion 3b have the same number and the same shape, for example. The through holes 3a1 and 3b1 are arranged, for example, at equal intervals in the circumferential direction. Between the circumferential directions of the adjacent through holes 3a1, 3b1, a size equal to or larger than one of the through holes 3a1, 3b1 is provided.

モータジェネレータ５が駆動状態にあるとき、ＥＣＵ１６は、不図示のアクチュエータを制御し、カバー部３ｂを図５（ａ）、図５（ｂ）に示す位置に配置する。すなわち、貫通孔３ａ１、３ｂ１は、互いに重ならず、貫通孔３ａ１は、カバー部３ｂによって覆われる位置となる。   When the motor generator 5 is in a driving state, the ECU 16 controls an actuator (not shown) and arranges the cover 3b at the positions shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). That is, the through holes 3a1 and 3b1 do not overlap each other, and the through hole 3a1 is at a position covered by the cover portion 3b.

モータジェネレータ５が給電状態にあるとき、ＥＣＵ１６は、不図示のアクチュエータを制御してカバー部３ｂを周方向に回転させる。カバー部３ｂは、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示す位置に配置される。すなわち、貫通孔３ａ１、３ｂ１は、互いに重なり合い、貫通孔３ａ１、３ｂ１を介して、ホイール３の内部が露出する位置となる。   When the motor generator 5 is in a power supply state, the ECU 16 controls an actuator (not shown) to rotate the cover portion 3b in the circumferential direction. The cover part 3b is arrange | positioned in the position shown in FIG.5 (c) and FIG.5 (d). That is, the through holes 3a1 and 3b1 overlap each other, and become the position where the inside of the wheel 3 is exposed through the through holes 3a1 and 3b1.

このように、カバー部３ｂによって、底面部３ａの貫通孔３ａ１が開閉する。そのため、モータジェネレータ５が駆動状態にあるとき、底面部３ａの貫通孔３ａ１が閉じられ、モータジェネレータ５などから生じる電磁波の外部への放射が抑制される。また、モータジェネレータ５が給電状態にあるとき、送電コイルＣからの電磁波（電力）は、貫通孔３ａ１、３ｂ１を介して、コイル７に効率的に伝達される。   Thus, the through-hole 3a1 of the bottom surface part 3a opens and closes by the cover part 3b. Therefore, when the motor generator 5 is in a driving state, the through hole 3a1 of the bottom surface portion 3a is closed, and radiation of electromagnetic waves generated from the motor generator 5 and the like is suppressed. Further, when the motor generator 5 is in a power supply state, the electromagnetic wave (electric power) from the power transmission coil C is efficiently transmitted to the coil 7 through the through holes 3a1 and 3b1.

図６は、第２変形例を説明するための図である。図６（ａ）に示すように、第２変形例では、磁石９および取付板１３が設けられていない。代わりに、支持部材１０の外周面にアクチュエータ２０が固定される。アクチュエータ２０は、不図示の補機用バッテリの電力を受けて、ロッド２０ａが駆動する。ロッド２０ａのうち、アクチュエータ２０の本体部から突出する突出部の長さが伸縮可能である。ロッド２０ａの先端部には、コイル７が固定される。コイル７は、支持部材１０の外周面上を、車輪２の回転軸方向に摺動可能である。   FIG. 6 is a diagram for explaining the second modification. As shown in FIG. 6A, the magnet 9 and the mounting plate 13 are not provided in the second modification. Instead, the actuator 20 is fixed to the outer peripheral surface of the support member 10. The actuator 20 receives power from an auxiliary battery (not shown), and the rod 20a is driven. Of the rod 20a, the length of the protruding portion protruding from the main body portion of the actuator 20 can be expanded and contracted. The coil 7 is fixed to the tip of the rod 20a. The coil 7 can slide on the outer peripheral surface of the support member 10 in the direction of the rotation axis of the wheel 2.

モータジェネレータ５が駆動状態にあるとき、ＥＣＵ１６は、アクチュエータ２０を制御し、図６（ａ）に示すように、ロッド２０ａの突出部が長い伸長状態とする。このとき、コイル７は、磁石８に最も近い位置となっている。   When the motor generator 5 is in the driving state, the ECU 16 controls the actuator 20 so that the protruding portion of the rod 20a is elongated as shown in FIG. At this time, the coil 7 is located closest to the magnet 8.

モータジェネレータ５が給電状態にあるとき、ＥＣＵ１６は、アクチュエータ２０を制御し、図６（ｂ）に示すように、ロッド２０ａの突出部が短い短縮状態とする。このとき、コイル７は、伸長状態のときよりも磁石８から離隔している。   When the motor generator 5 is in the power supply state, the ECU 16 controls the actuator 20 so that the protruding portion of the rod 20a is shortened as shown in FIG. 6B. At this time, the coil 7 is further away from the magnet 8 than in the extended state.

このように、アクチュエータ２０によって、コイル７と磁石８との距離が可変となる。駆動状態では、コイル７と磁石８が近くなり、効率的に駆動力が生じる。給電状態では、コイル７と磁石８が遠くなり、車輪２の回転に伴う磁石８からの磁界の変化が、コイル７に影響し難くなる。そのため、効率的な給電が可能となる。   As described above, the distance between the coil 7 and the magnet 8 is variable by the actuator 20. In the driving state, the coil 7 and the magnet 8 are close to each other, and a driving force is efficiently generated. In the power supply state, the coil 7 and the magnet 8 are far from each other, and the change in the magnetic field from the magnet 8 accompanying the rotation of the wheel 2 is less likely to affect the coil 7. Therefore, efficient power feeding becomes possible.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

例えば、上述した実施形態では、ＥＣＵ１６は、第１モータジェネレータを交互に給電状態と駆動状態とする場合について説明した。ただし、ＥＣＵ１６は、給電処理の間、第１モータジェネレータを継続的に給電状態としてもよい。この場合、左右輪の駆動力にアンバランスが生じて車両１の進行方向が乱れる場合がある。そこで、ＥＣＵ１６は、例えば、操舵機構を自動制御して、車両１が走行路Ｌに沿って走行できるように舵角補正を行うとよい。   For example, in the above-described embodiment, the ECU 16 has described the case where the first motor generator is alternately set in the power supply state and the drive state. However, the ECU 16 may continuously power the first motor generator during the power supply process. In this case, the driving force of the left and right wheels may be unbalanced and the traveling direction of the vehicle 1 may be disturbed. Therefore, for example, the ECU 16 may automatically control the steering mechanism to correct the steering angle so that the vehicle 1 can travel along the travel path L.

また、上述した実施形態では、ＥＣＵ１６がインバータ１５（モータジェネレータ５）を制御する場合について説明した。ただし、インバータ１５（モータジェネレータ５）を制御する制御部は、ＥＣＵ１６に限らず、他の制御装置に実装されてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the ECU 16 controls the inverter 15 (motor generator 5) has been described. However, the control unit that controls the inverter 15 (motor generator 5) is not limited to the ECU 16 and may be mounted on another control device.

本発明は、ホイールにモータジェネレータが配された車両に利用できる。   The present invention can be used for a vehicle in which a motor generator is disposed on a wheel.

１ 車両
３ ホイール
４ タイヤ
５ モータジェネレータ
７ コイル
８、９ 磁石
１４ バッテリ
１６ ＥＣＵ（制御部）
２０ アクチュエータ
Ｃ 送電コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 3 Wheel 4 Tire 5 Motor generator 7 Coil 8, 9 Magnet 14 Battery 16 ECU (control part)
20 Actuator C Power transmission coil

Claims (6)

バッテリと、
タイヤが装着されたホイールと、
前記ホイール内に配されたアキシャルギャップ型のモータジェネレータと、
前記バッテリから前記モータジェネレータに電力を供給する駆動状態と、前記ホイールの外部から前記モータジェネレータへ前記ホイールの中心軸方向に向って入力された磁界によって生じた電力を、前記バッテリに供給する給電状態とを切り換える制御部と、
を備える車両。 Battery,
A wheel fitted with tires;
An axial gap type motor generator disposed in the wheel;
A drive state in which electric power is supplied from the battery to the motor generator, and a power supply state in which electric power generated by a magnetic field input from the outside of the wheel toward the motor generator toward the central axis of the wheel is supplied to the battery A control unit for switching between and
A vehicle comprising: 前記磁界は、給電用道路において、前記ホイールに対向する高さに設けられた送電コイルから出力される請求項１に記載の車両。   The vehicle according to claim 1, wherein the magnetic field is output from a power transmission coil provided at a height facing the wheel on a power supply road. 前記制御部は、
前記送電コイル側に位置する少なくとも１つの前記ホイールに設けられた前記モータジェネレータである第１モータジェネレータを前記給電状態とし、それ以外の前記モータジェネレータである第２モータジェネレータを前記駆動状態とする請求項２に記載の車両。 The controller is
The first motor generator, which is the motor generator provided on at least one of the wheels located on the power transmission coil side, is set to the power supply state, and the second motor generator, which is the other motor generator, is set to the drive state. Item 4. The vehicle according to item 2. 前記制御部は、
前記第１モータジェネレータを交互に前記給電状態および前記駆動状態とし、前記第１モータジェネレータが前記給電状態のとき、前記第２モータジェネレータを前記駆動状態とし、前記第１モータジェネレータが前記駆動状態のとき、前記第２モータジェネレータを、前記バッテリとの電力の送受を行わないコースト状態とする請求項３に記載の車両。 The controller is
The first motor generator is alternately in the power supply state and the drive state, and when the first motor generator is in the power supply state, the second motor generator is in the drive state, and the first motor generator is in the drive state. The vehicle according to claim 3, wherein the second motor generator is set to a coast state in which power is not transmitted to and received from the battery. 前記制御部は、
前記第２モータジェネレータを前記駆動状態としたときの駆動力が、前記第１モータジェネレータを前記駆動状態としたときの駆動力と同じとなるように制御する請求項４に記載の車両。 The controller is
5. The vehicle according to claim 4, wherein control is performed such that a driving force when the second motor generator is in the driving state is the same as a driving force when the first motor generator is in the driving state. 前記モータジェネレータは、
磁石と、
前記磁石と前記中心軸方向に離隔するコイルと、
を有し、
前記コイルを前記中心軸方向に移動させるアクチュエータを備える請求項１から５のいずれか１項に記載の車両。 The motor generator is
A magnet,
A coil separated from the magnet in the direction of the central axis;
Have
The vehicle according to claim 1, further comprising an actuator that moves the coil in the central axis direction.
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