JP2009120020A - 車両のホイール駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トラクションモータの効率を効果的に高めることが出来る車両のホイール駆動装置を提供する。
【解決手段】本発明は、車両本体に取り付けられたケース（３）内に設けられたステータ（２１）及びロータ（２２）を有するトラクションモータ（２０）及びロータ軸（２５）を有し、ロータ軸の出力トルクによりホイール（１２０）を駆動するホイール駆動装置であって、ケース内の潤滑油を冷却するオイルクーラ（６３）と、潤滑油をステータに供給する油圧ポンプ（５０）と、油圧ポンプ駆動モータ（５１）と、ポンプ駆動モータ回転数制御手段（１０７）と、トラクションモータ温度検知手段（１１５）と、車両停止判断手段（１０６）と、を有し、ポンプ駆動モータ回転数制御手段は、車両の停止時にトラクションモータ温度検知手段により検知されたトラクションモータの温度に応じて油圧ポンプ駆動モータの回転数を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のホイール駆動装置に係り、特に、車両本体に取り付けられたケース内に設けられたステータ及びロータを有するトラクションモータを有し、ロータ軸の出力トルクにより車両のホイールを駆動する車両のホイール駆動装置に関する。

従来、懸架装置を介して車両に取付けられたケースと、ケース内に設けられてステータ及びロータを含むトラクションモータと、ロータ軸と、ケース内に注入されたオイルを冷却するオイルクーラと、オイルクーラで冷却されたオイルをステータに供給するオイルポンプとを備えたホイール駆動装置が知られている。

また、特許文献１に記載されているような、オイルの循環経路を工夫することによりモータの冷却効率を向上させたホイール駆動装置（インホイールモータ）も知られている。

特開２００５−７３３６４号公報

ここで、一般的にトラクションモータの効率は温度によって変化するため、その温度を最も効率の良い温度付近に維持しておくことが望ましい。そして、ホイール駆動装置に用いられるトラクションモータは、ステータに設けられたステータコイルに電流が流れることにより発熱するので、温度維持のためには冷却が必要とされる。

しかしながら、要求される冷却性は必ずしもトラクションモータ回転数や車速に比例するものとは限らず、走行状況に応じて変化する。従来構造では、このような要求される冷却性と実際の冷却性とに大きな差が生じることがあり、それに伴う様々な問題が生じていた。例えば、車両停止時にトラクションモータが高温になり、トラクションモータの効率が低下することがあった。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、トラクションモータの効率を効果的に高めることが出来る車両のホイール駆動装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明によれば、車両の左右輪の懸架装置を介して車両本体に取り付けられたケースと、このケース内に設けられたステータ及びロータを有するトラクションモータと、ロータに取り付けられたロータ軸と、を有し、このロータ軸の出力トルクにより車両のホイールを駆動する車両のホイール駆動装置であって、ケース内に注入された潤滑油を冷却するオイルクーラと、この冷却された潤滑油をステータに供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動する油圧ポンプ駆動モータと、この油圧ポンプ駆動モータの回転数を制御するポンプ駆動モータ回転数制御手段と、トラクションモータの温度を検知するトラクションモータ温度検知手段と、車両の停止を判断する車両停止判断手段と、を有し、ポンプ駆動モータ回転数制御手段は、車両の停止時にトラクションモータ温度検知手段により検知されたトラクションモータの温度に応じて油圧ポンプ駆動モータの回転数を制御することを特徴としている。

このように構成された本発明においては、車両停止時に、トラクションモータの温度に応じて油圧ポンプ駆動モータの回転数が制御されるようになっている。従って、トラクションモータの温度に応じて油圧ポンプによる潤滑油の供給量が設定され、車両停止時に、トラクションモータの冷却を効果的に促進させることが出来る。特に、車両停止時にはトラクションモータは作動していないものの、走行時の余熱やブレーキからの熱の伝導によりトラクションモータの温度が上昇することがあり、また、油圧ポンプを止めてしまうと油路が空気層になり断熱作用が働いてトラクションモータの温度が上昇することがある。このような問題に対し、本発明によれば、停止時にトラクションモータの温度が高温になることに起因して走行時にトラクションモータの出力効率が低下することを抑制することが出来る。

また、本発明において、好ましくは、ポンプ駆動モータ回転数制御手段は、トラクションモータの温度が所定の温度を超過したとき、その超過レベルに応じて、油圧ポンプ駆動モータの回転数を所定の高回転数に制御する。
このように構成された本発明においては、トラクションモータ温度の所定温度に対する超過レベルに応じて、油圧ポンプ駆動モータの回転数を所定の高回転に制御するので、例えば、トラクションモータの出力効率ピーク温度を超過するときに油圧ポンプ駆動モータの回転数を高回転にして、冷却し、トラクションモータのより効果的な出力効率を得ることが出来る。

また、本発明において、好ましくは、ポンプ駆動モータ回転数制御手段は、トラクションモータの温度の温度上昇度に応じて、油圧ポンプ駆動モータの回転数を所定の高回転数に制御する。
このように構成された本発明においては、トラクションモータの温度の温度上昇度に応じて、油圧ポンプ駆動モータの回転数を所定の高回転に制御するので、温度上昇度を加味して油圧ポンプ駆動モータの回転数を高回転にすることが出来、それにより、トラクションモータを冷却し、トラクションモータのより効果的な出力効率を得ることが出来る。

また、本発明において、好ましくは、ポンプ駆動モータ回転数制御手段は、左右輪のトラクションモータの温度の差に応じて、油圧ポンプ駆動モータの回転数を所定の高回転数に制御する。
このように構成された本発明においては、左右輪のトラクションモータの温度の差に応じて、油圧ポンプ駆動モータの回転数を所定の高回転に制御するので、左右輪のトラクションモータの出力効率を均一にすることが出来る。

また、本発明において、好ましくは、さらに、油圧ポンプを駆動するポンプ駆動軸と、ロータ軸の回転はこのポンプ駆動軸には伝達するが、ポンプ駆動軸の回転はロータ軸に伝達されないワンウェイクラッチと、を有し、ポンプ駆動軸は、このワンウェイクラッチを介してロータ軸に連結されている。
このように構成された本発明においては、ポンプ駆動軸は、ロータ軸の回転はこのポンプ駆動軸には伝達するが、ポンプ駆動軸の回転はロータ軸に伝達されないワンウェイクラッチを介してロータ軸に連結されているので、油圧ポンプ駆動モータの電気的フェイル時に最低限の冷却性を確保することが出来る。

本発明の車両のホイール駆動装置によれば、トラクションモータの効率を効果的に高めることが出来る。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施形態に係るホイール駆動装置１の縦断面図である。また図２は図１の右側面図である。図１、図２においては図の上方が車両の上方を示し、図２においては図の右側が車両の前方を示す。なお図１、図２は左前輪を示すものであるが、同様の構成が全ての駆動輪に設けられている。

以下、本発明の実施形態によるホイール駆動装置について説明する。以下に説明するホイール駆動装置は、後述する第１乃至第３実施形態による各々のオイルポンプ回転制御が適用されるものである。
ホイール駆動装置１は、懸架装置１３０（図１に示す上方のストラットアッセンブリ１３１および下方のロアアーム１３２）を介して車両に取付けられたケース３と、ケース３内に設けられてステータ２１及びロータ２２を含むトラクションモータ２０とを有する。ロータ２２には、ロータ軸２２を支持すると共に駆動するロータ軸２５が設けられている。ケース３内に注入されたオイル１１は、そのオイル１１を冷却するオイルクーラ６３（図２に示す）により冷却され、その冷却されたオイル１１は、オイルポンプ（油圧ポンプ）５０によりステータ２１を含む各部に供給される。そして、ロータ軸２５からの出力トルクによりホイール１２０が駆動される。

さらにホイール駆動装置１は、オイルポンプ５０を駆動するポンプ駆動軸５２と、これを駆動するオイルポンプ駆動モータ（油圧ポンプ駆動モータ）５１とを備える。ロータ軸２５とポンプ駆動軸５２との間にはワンウェイクラッチ７０が設けられている。ワンウェイクラッチ７０は、後に詳述するように、ロータ軸２５からポンプ駆動軸５２への一方向にのみトルクの伝達が可能であるように構成されている。またワンウェイクラッチ７０の作用により、ポンプ駆動軸５２はロータ軸２５に対してトラクションモータ回転数以上という部分回転域で独立回転可能となっている。
またホイール駆動装置１は、ケース３内に回転自在に設けられた出力軸８０を備える。出力軸８０はプラネタリギヤ（減速機）３０を介してロータ軸２５からの出力をホイール１２０に伝達する。

トラクションモータ２０は、主にステータ２１とロータ２２とからなる。ステータ２１は、略円筒状のステータコアにコイルが巻回されたもので、ケース３に固設されている。ロータ２２は、そのステータ２１の内周側に設けられた略円筒状の部材である。ロータ軸２５は、ケース３に回転自在に支持されるとともに、ロータ２２の内周側まで延び、ロータ２２に連結されている。ステータ２１のコイルに所定の電流を流すことにより、電磁力によってロータ２２が回転し、その駆動力がロータ軸２５から出力されるように構成されている。
なお、トラクションモータ２０は、逆駆動時（出力軸８０側からロータ軸２５が駆動されるとき）には発電機として作用する。すなわちエネルギー回生機能を有する。発電した電気は高圧用バッテリ９１や低圧用バッテリ９３（図４、図５参照）に蓄電しておくことができる。

ロータ軸２５の軸心部には軸方向に貫通するロータ軸油路２７が形成されている。オイルポンプ５０は、ケース３に貯溜されたオイル１１をオイル溜り１０から吸い上げ、昇圧して潤滑・冷却用の油路に吐出する。オイルポンプ５０を駆動するオイルポンプ駆動軸（油圧ポンプ駆動軸）５２は、ロータ軸２５と同軸で且つロータ軸の車幅方向内方端部に連結されている。オイルポンプ駆動軸５２のには、ロータ軸２５の端部を内包する凹部５２ａが形成されている。そしてロータ軸２５の端部外周面と凹部５２ａの内周面との間にワンウェイクラッチ７０が介設されている。

次に、オイルポンプ５０を挟んでトラクションモータ２０と反対側（車幅方向内側）には、オイルポンプ駆動モータ５１が設けられている。オイルポンプ駆動モータ５１はトラクションモータ２０と類似の構造を有する電動モータであり、そのロータ５３はオイルポンプ駆動軸５２に固定されている。従ってオイルポンプ駆動軸５２はオイルポンプ駆動モータ５１の出力軸に直結されている。オイルポンプ駆動モータ５１は、その作動時、車両前進時のロータ軸２５の回転方向と同方向（図３（ｂ）の矢印Ａ３方向）にオイルポンプ駆動軸５２を駆動する。

出力軸８０は、ロータ軸２５を挟んでオイルポンプ駆動軸５２の反対側（車幅方向外側）に、ロータ軸２５と同軸上に設けられている。出力軸８０の一端側（車幅方向外側）はホイールハブ８５及びブレーキロータディスク８７を介してホイール１２０に連絡されており、他端（車幅方向内側）はプラネタリギヤ（減速機）３０を介してロータ軸２５と連絡されている。出力軸８０のロータ軸２５側の端部は拡径され、その端面にはロータ軸２５側に開口する凹部８０ａが形成されている。そしてその凹部８０ａにロータ軸２５の先端が入り込み、凹部８０ａの内周側にロータ軸油路２７の出口が位置するように配置されている。

出力軸８０の先端側（車幅方向外側）はケース３から突出してホイール１２０と連結されている。詳しくは、出力軸８０の先端側は、フランジ部を有する略円筒状のホイールハブ８５に挿嵌され、ナット８１で固定されている。ホイールハブ８５のフランジ部には略円板状のブレーキロータディスク８７と共にホイールディスク１２１がボルト・ナット１０３によって固定されている。タイヤ１２２は、ホイールディスク１２１の外周面に取り付けられ、そのホイールディスク１２１とタイヤ１２２とが一体となってホイール１２０を構成している。以上の構成によって、出力軸８０、ホイールハブ８５、ブレーキロータディスク８７およびホイール１２０は一体回転する。

プラネタリギヤ３０は、ロータ軸２５の回転を減速して出力軸８０に伝達する減速機であって、トラクションモータ２０を挟んでオイルポンプ５０やオイルポンプ駆動モータ５１の反対側に設けられている。プラネタリギヤ３０の主な構成は、中心に設けられたサンギヤ３１と、このサンギヤ３１に噛合し、サンギヤ３１から放射状等距離の複数位置に配設されたピニオンギヤ３２と、サンギヤ３１と同軸のリング状部材の内周面で各ピニオンギヤ３２と噛合するリングギヤ３３と、各ピニオンギヤ３２を、互いの相対位置を維持させつつ支持するキャリヤ３４とからなる。サンギヤ３１はロータ軸２５と連結されている。またキャリヤ３４は出力軸８０と連結されている。そしてリングギヤ３３はケース３に固定されている。

次に、図１及び図２により、ホイール駆動装置１の潤滑、冷却系について説明する。
オイルポンプ５０の吸入口５８には、ケース３内で下方に延びる油路５７が接続されており、油路５７の下端にはオイル溜り１０の底部付近に開口するオイルストレーナ５５が取付けられている。

図２に示すように、オイルポンプ５０の吐出口６１には、ケース３の外部に導出される油路６２（パイプ）の一端が接続され、油路６２の他端にはオイルクーラ６３の導入口６３ａが接続されている。オイルクーラ６３はオイル１１を熱交換によって冷却する装置であり、オイル１１の導入口６３ａから導出口６３ｂまでの間に細管が配設されている。オイル１１がその細管内を通る間に細管壁面においてオイル１１と外気との熱交換が行われる。オイルクーラ６３は、その熱交換が効果的に促進されるように、車両前進時の走行風Ｗｄが当たり易いケース３の前方に配設されている。

オイルクーラ６３の導出口６３ｂには、油路６４（パイプ）の一端が接続され、油路６４の他端はケース３に接続されている。そして油路はケース３内で分岐する。分岐した油路の一方は油路６５（パイプ）を経てケース３の上部の油路６６に接続される。図１に示すように油路６６は、ケース３の内部においてステータ２１の上方で軸方向に延びている。そしてケース３に、一端が油路６６に開口し、他端がケース３の内部に開口する油穴６７、６８が形成されている。油穴６７は油路６６とステータ２１のステータコアの上方とを連通させ、油穴６８は油路６６とステータ２１のコイルの上方とを連通させる。オイルポンプ５０の吐出口６１からステータ２１に至る油路６２−オイルクーラ６３−油路６４−油路６５，６６−油穴６７、６８は、全体としてステータ冷却用油路６９を形成する。ステータ冷却用油路６９は、ステータ２１を主に冷却するオイル供給油路である。

一方、油路６４の下流で分岐した油路の他方はケース３の油路７８に接続される。図１に示すように、油路７８はロータ軸２５の軸心部に設けられたロータ軸油路２７に接続されている。ロータ軸油路２７の先端側（下流側）は、出力軸８０の凹部８０ａ付近に開口している。オイルポンプ５０の吐出口６１から出力軸８０の凹部８０ａ付近に至る油路６２−オイルクーラ６３−油路６４−油路７８−ロータ軸油路２７は、全体として出力軸冷却用油路７９を形成すると共にプラネタリギヤ（減速機）３０の冷却用油路７９を形成する。出力軸冷却用油路及びプラネタリギヤ３０冷却用油路７９は、出力軸８０及びプラネタリギア（減速機）３０を主に冷却するオイル供給油路である。出力軸冷却用油路７９のうち、オイルポンプ５０の吐出口６１から油路６４までの経路はステータ冷却用油路６９と共有である。

ここで、図３によりワンウェイクラッチの構成を説明する。図３は、図１のIII−III線断面図のうち、特にワンウェイクラッチ７０の近傍を示す図であり、図３（ａ）はワンウェイクラッチ７０のロック状態を示し、図３（ｂ）はワンウェイクラッチ７０のオーバーラン状態をそれぞれ示す。

図３において、矢印Ａ１は車両前進時のロータ軸２５の回転方向を示す。当実施形態のワンウェイクラッチ７０は一般にローラタイプと呼ばれるものであり、主に外輪７１、ローラ７２、スプリング７３及び保持器７４からなる。外輪７１は略環状の部材であって、外周面はオイルポンプ駆動軸５２の凹部５２ａの内周側に嵌入されている（スプライン嵌合等としても良い）。従って外輪７１はオイルポンプ駆動軸５２と一体回転する。外輪７１の内周面には所定のカム面が形成されている。ロータ軸２５の外周面と外輪７１の内周面（カム面）との間には環状の隙間が設けられ、そこにローラ７２とスプリング７３とのセットが複数配設されている（当実施形態では６セット）。またこれらが保持器７４に保持されている。各スプリング７３は、各ローラ７２を周方向一方側（矢印Ａ１と同方向）に付勢する。

このような構造により、図３（ａ）に示すように、オイルポンプ駆動軸５２がロータ軸２５に対して矢印Ａ１方向と反対側に相対回転しようとするとき（矢印Ａ２で示す）、つまりロータ軸２５より低速で回転しようとしたり、停止しようとしたり、逆方向に回転しようとしたりするときにはロック状態（単にロックともいう）になる。ロック時には、ローラ７２がスプリング７３の付勢方向に移動し、ロータ軸２５の外周面と外輪７１の内周面（カム面）との間に噛み込んでその相対回転を阻止する（×印で示す）。従ってそのようなオイルポンプ駆動軸５２の回転が禁止され、オイルポンプ駆動軸５２はロータ軸２５と一体回転する。そのときロータ軸２５からオイルポンプ駆動軸５２にトルクの伝達が可能となる。

一方、図３（ｂ）に示すように、オイルポンプ駆動軸５２がロータ軸２５に対して矢印Ａ１と同じ方向に相対回転しようとするとき（矢印Ａ３で示す）、つまりロータ軸２５より高速で回転しようとするときには、オーバーラン状態（単にオーバーランともいう）となる。オーバーラン時には、外輪７１のカム面とローラ７２との間に僅かな隙間が生じてローラ７２の上記噛み込みが解除され、ローラ７２が滑らかに転動する。従ってそのようなオイルポンプ駆動軸５２の回転が許容される（○印で示す）。そのときオイルポンプ駆動軸５２からロータ軸２５にトルクの伝達はなされない。

結局、ワンウェイクラッチ７０は、ロック状態となることにより、オイルポンプ駆動軸５２がロータ軸２５よりも低速で回転すること（停止や逆回転を含む）を禁止し、オーバーラン状態となることにより、オイルポンプ駆動軸５２がロータ軸２５よりも高速で独立回転することを許容する。またロック状態ではロータ軸２５からオイルポンプ駆動軸５２へのトルク伝達が可能となり、オーバーラン状態ではオイルポンプ駆動軸５２からロータ軸２５にトルクの伝達がなされない。

このように、ロータ軸２５の回転はこのポンプ駆動軸５２には伝達するが、ポンプ駆動軸５２の回転はロータ軸２５に伝達されないワンウェイクラッチ７０を介してポンプ駆動軸５２がロータ軸２５に連結されているので、油圧ポンプ駆動モータ５１の電気的フェイル時に最低限の冷却性を確保することが出来る。

次に、図４により、ホイール駆動装置の動力伝達系を説明する。図４は、ホイール駆動装置１の動力伝達系のブロック図である。
当該車両には、トラクションモータ２０を駆動する高圧用バッテリ９１と、オイルポンプ駆動モータ５１を駆動する低圧用バッテリ９３とが搭載されている。高圧用バッテリ９１とトラクションモータ２０とが第１インバータ・コンバータ９２を介して接続されている。また低圧用バッテリ９３とオイルポンプ駆動モータ５１とが第２インバータ・コンバータ９４を介して接続されている。また高圧用バッテリ９１と低圧用バッテリ９３とが接続されており、必要に応じて高圧用バッテリ９１から低圧用バッテリ９３への電力供給が可能となっている。

次に、図５により、ホイール駆動装置１の制御系について説明する。図５は、ホイール駆動装置１の制御ブロック図である。
ホイール駆動装置１は、第１及び第２インバータ・コンバータ９２、９４を介してトラクションモータ２０及びオイルポンプ駆動モータ５１を制御するための制御手段としてコントロールユニット１００を備える。コントロールユニット１００には、走行状態や運転状態を検知するための各種センサからの各検知信号が入力される。センサは、具体的には、車速センサ１１０、トラクションモータ回転数センサ１１１、オイルポンプ回転数センサ１１２、スロットル開度センサ１１３、トラクションモータ温度センサ１１５及び油温センサ１１６である。

車速センサ１１０は、ホイール１２０の回転数等から車速Ｖを検知する。トラクションモータ回転数センサ１１１は、トラクションモータ２０のロータ２２の回転数からトラクションモータ回転数Ｎｍを検知する。オイルポンプ回転数センサ１１２は、オイルポンプ駆動モータ５１のロータ５３の回転数からオイルポンプ回転数Ｎｐを検知する。

スロットル開度センサ１１３はスロットル開度（アクセル開度）を検知する。スロットル開度が大きいほどトラクションモータ２０の負荷が大きくなるので、スロットル開度センサ１１３は負荷検知手段として機能する。

トラクションモータ温度センサ１１５はトラクションモータ２０の温度（ステータ２１の温度）を検知するモータ温度検知手段である。油温センサ１１６はオイル１１の温度を検知するオイル温度検知手段である。

コントロールユニット１００は、ＣＰＵ（中央演算処理部）やＲＯＭ（記憶部）等を備えた制御装置であり、第１インバータ・コンバータ９２を介してトラクションモータ２０を制御するトラクションモータ制御部（トラクションモータ制御手段）１０５と、車速センサ１１０からの入力信号に基づいて車両の停止を判断する車両停止判断部（車両停止判断手段）１０６と、第２インバータ・コンバータ９４を介してオイルポンプ駆動モータ５１を制御するオイルポンプ制御部（オイルポンプ制御手段）１０７とを機能的に含む。

トラクションモータ制御部１０５は、車速センサ１１０、スロットル開度センサ１１３等からの検知信号に基いてトラクションモータ回転数Ｎｍとトラクションモータ出力Ｗの各目標値を設定する。そしてその目標値となるようにトラクションモータ２０への供給電流（逆駆動時にはトラクションモータ２０の発電量）を決定し、制御信号を第１インバータ・コンバータ９２に送信する。

第１インバータ・コンバータ９２は、トラクションモータ制御部１０５からの制御信号に基いてその目標値となるように、駆動時には高圧用バッテリ９１からトラクションモータ２０に電力を供給する。また逆駆動時にはトラクションモータ２０で発電された電気を高圧用バッテリ９１に充電する。

車両停止判断部１０６は、車速センサ１１０からの入力信号が所定値以下の場合に車両が停止しているものと判定する。

オイルポンプ制御部１０７は、走行状態に応じたオイルポンプ回転数Ｎｐを設定し、その制御信号を第２インバータ・コンバータ９４に送信される。その設定方法は後に詳述するが、まずトラクションモータ制御部１０５で設定されたトラクションモータ回転数Ｎｍ及びトラクションモータ出力Ｗの各目標値に基いて標準設定値を設定し、それに各部の温度（モータ温度センサ１１５によって検知されるトラクションモータ２０の温度及び油温センサ１１６によって検知されるオイル１１の温度）を考慮した補正を加え、最終設定値を設定する。

第２インバータ・コンバータ９４は、オイルポンプ制御部１０７からの制御信号に基いてその目標値となるように、低圧用バッテリ９３からオイルポンプ駆動モータ５１に電力を供給する。なお低圧用バッテリ９３には必要に応じて高圧用バッテリ９１から電力が供給される。

次に、図６乃至図８により、第１実施形態によるオイルポンプ回転制御について説明する。図６は、本発明の第１実施形態によるオイルポンプ回転制御の制御内容を示すフローチャートであり、図７は、図６に示す制御で用いられるオイルポンプ回転数を決定するマップであり、図８は、図６に示す制御による主にオイルポンプ回転数とトラクションモータの温度との関係を説明するための線図である。以下、Ｓは、各ステップを示す。

この第１実施形態は、車両停止時において、トラクションモータ２０の温度が所定値を超過したときに、その超過レベルに応じて、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数を所定の高回転数とするものである。
先ず、図６に示すように、本発明の第１実施形態では、Ｓ１において、コントロールユニット１００の車両停止判断部１０６（図５参照）により、車両が停止しているか否かが判定される。この判定は、車速センサ１１０（図５参照）からの入力信号により行われる。車両が停止しておらず走行している場合には、Ｓ２に進み、通常の走行時のオイルポンプ駆動モータ５１の回転制御が行われる。

車両が停止しているときには、Ｓ３に進み、トラクションモータ温度センサ１１５（図５参照）によりトラクションモータ２０の温度を検出すると共に、油温センサ１１６（図５参照）によりオイル１１の温度を検出する。
次に、Ｓ４において、Ｓ３で検出したトラクションモータ２０の温度が、所定値Ｔｍ０（図８参照）以上であるか否かを判定する。トラクションモータ２０の温度が、所定値Ｔｍ０を下回っているときには、Ｓ５に進み、オイルポンプ駆動モータ５１の制御を停止する。

一方、トラクションモータ２０の温度が、所定値Ｔｍ０（図８参照）以上であるときには、Ｓ６に進み、図７に示すマップ（Ｍａｐ）により、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐを読み込む。即ち、図７においては、Ｓ３で検出したオイル１１の温度（Toil_H、Toil、Toil_L）と、Ｓ３で検出したトラクションモータ２０の温度Ｔｍとにより、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐを決定する。そして、Ｓ７において、コントロールユニット１００のオイルポンプ制御部１０７により、Ｓ６で読み込んだオイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐとなるように、オイルポンプ駆動モータ５１を制御する。

図７に示すように、トラクションモータ２０の温度が所定値Ｔｍ０（図８参照）に対し高温になる程、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐが高くなるように設定されている。また、オイル１１の温度が高くなる程（Toil_L→Toil→Toil_H）、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐが高くなるように設定されている。

この図６に示すような制御により、図８に示すように、車速Ｖが０のとき、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数を高めることにより、実線で示すようにトラクションモータ２０の温度が推移して、トラクションモータ２０の限界温度Ｔｍａｘを超えないようにすることが出来る。図８のように、停止時にオイルポンプ駆動モータ５１の回転数を高めなければ、破線で示すように、トラクションモータ２０の温度が限界温度Ｔｍａｘを超えてしまう。なお、減速時には、トラクションモータ２０が発電のため回生作動しているときに、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数を高めている。

このように、第１実施形態によれば、車両停止時に、トラクションモータ２０の温度に応じてオイルポンプ（油圧ポンプ駆動モータ）５０の回転数が制御されるようになっている。従って、トラクションモータ２０の温度に応じてオイルポンプ駆動モータ５１による潤滑油の供給量が設定され、車両停止時に、トラクションモータ２０の冷却を効果的に促進させることが出来る。特に、車両停止時にはトラクションモータ２０は作動していないものの、走行時の余熱やブレーキからの熱の伝導によりトラクションモータ２０の温度が上昇することがあり、また、油圧ポンプを止めてしまうと油路が空気層になり断熱作用が働いてトラクションモータ２０の温度が上昇することがある。このような問題に対し、第１実施形態によれば、停止時にトラクションモータ２０の温度が高温になることに起因して走行時にトラクションモータ２０の出力効率が低下することを抑制することが出来る。さらに、第１実施形態では、トラクションモータ２０の所定温度に対する温度の超過レベルに応じて、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数を所定の高回転に制御するので、例えば、トラクションモータ２０の出力効率ピーク温度を超過するときに油圧ポンプ駆動モータの回転数を高回転にして、冷却し、トラクションモータのより効果的な出力効率を得ることが出来る。

次に、図９乃至図１２により、第２実施形態によるオイルポンプ回転制御について説明する。図９は、本発明の第２実施形態によるオイルポンプ回転制御の制御内容を示すフローチャートであり、図１０は、図９に示す制御で用いられるオイルポンプ回転数及びトラクションモータ温度との関係を規定するマップであり、図１１は、図９に示す制御で用いられるオイルポンプ回転数及びトラクションモータの所定時間の温度上昇度との関係を規定するマップであり、図１２は、図９に示す制御による主にオイルポンプ回転数とトラクションモータの温度との関係を説明するための線図である。以下、Ｓは、各ステップを示す。

この第２実施形態は、車両停止時において、トラクションモータ２０の温度が所定値を超過し、且つ、単位時間当たりの温度の超過レベルに応じて、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数を所定の高回転数とするものである。
先ず、図９に示すように、本発明の第２実施形態では、Ｓ１において、コントロールユニット１００の車両停止判断部１０６（図５参照）により、車両が停止しているか否かが判定される。この判定は、車速センサ１１０（図５参照）からの入力信号により行われる。車両が停止しておらず走行している場合には、Ｓ２に進み、通常の走行時のオイルポンプ駆動モータ５１の回転制御が行われる。

車両が停止しているときには、Ｓ３に進み、トラクションモータ温度センサ１１５（図５参照）によりトラクションモータ２０の温度Ｔｍ１を検出すると共に、油温センサ１１６（図５参照）によりオイル１１の温度を検出する。
次に、Ｓ４において、Ｓ３で検出したトラクションモータ２０の温度Ｔｍ１が、所定値Ｔｍ０１（図１２参照）以上であるか否かを判定する。トラクションモータ２０の温度が、所定値Ｔｍ０１を下回っているときには、Ｓ５に進み、オイルポンプ駆動モータ５１の制御を停止する。

一方、トラクションモータ２０の温度が、所定値Ｔｍ０１以上であるときには、Ｓ６に進み、トラクションモータ温度センサ１１５（図５参照）により、ｔ０秒（図１２参照）後のトラクションモータ２０の温度Ｔｍ２を検出する。
次に、Ｓ７に進み、Ｔｍ２がＴｍ０未満であり且つ温度差ΔＴｍ（＝Ｔｍ２−Ｔｍ１）（図１２参照）が所定値ΔＴｍ０未満であるか否かを判定する。Ｔｍ２がＴｍ０未満であり且つ温度差ΔＴｍが所定値ΔＴｍ０未満である場合には、トラクションモータ２０の温度自体がさほど高くなく且つ温度上昇率も小さいので、Ｓ５に進み、オイルポンプ駆動モータ５１の制御を停止する。

Ｔｍ２がＴｍ０以上であり、及び／又は、温度差ΔＴｍが所定値ΔＴｍ０以上である場合は、トラクションモータ２０の温度自体が高く、及び／又は、温度上昇率が大きいので、以下のようにオイルポンプ駆動モータ５１の回転数の制御をする。
即ち、Ｓ８により、トラクションモータ２０のｔ０秒後の温度Ｔｍ２が、所定値Ｔｍ０（図１２参照）以上であるか否かを判定し、温度Ｔｍ２が所定値Ｔｍ０以上の場合は、Ｓ９に進み、温度Ｔｍ２が所定値Ｔｍ０以上ではない場合は、Ｓ１０に進む。

Ｓ９では、図１０に示すマップ（Ｍａｐ１）により、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐを読み込む。即ち、図１０においては、Ｓ３で検出したオイル１１の温度（Toil_H、Toil、Toil_L）と、Ｓ３で検出したトラクションモータ２０の温度Ｔｍとにより、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐを決定する。
一方、Ｓ１０では、図１１に示すマップ（Ｍａｐ２）により、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐを読み込む。即ち、図１１においては、Ｓ３で検出したオイル１１の温度（Toil_H、Toil、Toil_L）と、温度差ΔＴｍ（＝Ｔｍ２−Ｔｍ１）（図１２参照）とにより、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐを決定する。
次に、Ｓ１１において、Ｓ９或いはＳ１０において決定されたオイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐとなるように、コントロールユニット１００のオイルポンプ制御部１０７によりオイルポンプ駆動モータ５１を制御する。

図１０に示すように、トラクションモータ２０の温度がＴｍ０に対し高温になる程、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐが高くなるように設定されている。また、図１１に示すように、トラクションモータ２０のｔ０秒における温度差ΔＴｍが大きい程、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐが高くなるように設定されている。さらに、図１０及び図１１に示すように、オイル１１の温度が高くなる程（Toil_L→Toil→Toil_H）、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐが高くなるように設定されている。

この図９に示すような制御により、図１２に示すように、車速Ｖが０のとき、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数を高めることにより、実線で示すようにトラクションモータ２０の温度が推移して、トラクションモータ２０の限界温度Ｔｍａｘを超えないようにすることが出来る。図１２のように、停止時にオイルポンプ駆動モータ５１の回転数を高めなければ、破線で示すように、トラクションモータ２０の温度が限界温度Ｔｍａｘを超えてしまう。なお、減速時には、トラクションモータ２０が発電のため回生作動しているときに、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数を高めている。

このように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、車両停止時に、トラクションモータ２０の温度（第２実施形態では、トラクションモータ２０の温度自体Ｔｍ２、或いは、ｔ０秒後の温度差ΔＴｍ）に応じてオイルポンプ（油圧ポンプ駆動モータ）５０の回転数が制御されるようになっている。従って、トラクションモータ２０の温度に応じてオイルポンプ駆動モータ５１による潤滑油の供給量が設定され、車両停止時に、トラクションモータ２０の冷却を効果的に促進させることが出来る。特に、車両停止時にはトラクションモータ２０は作動していないものの、走行時の余熱やブレーキからの熱の伝導によりトラクションモータ２０の温度が上昇することがあり、また、油圧ポンプを止めてしまうと油路が空気層になり断熱作用が働いてトラクションモータ２０の温度が上昇することがある。このような問題に対し、第２実施形態によれば、停止時にトラクションモータ２０の温度が高温になることに起因して走行時にトラクションモータ２０の出力効率が低下することを抑制することが出来る。さらに、第２実施形態では、トラクションモータ２０の温度の温度上昇度（ΔＴｍ）に応じて、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数を所定の高回転に制御するので、温度上昇度を加味してオイルポンプ駆動モータ５１の回転数を高回転にすることが出来、それにより、トラクションモータ２０を冷却し、トラクションモータ２０のより効果的な出力効率を得ることが出来る。

次に、図１３乃至図１６により、第３実施形態によるオイルポンプ回転制御について説明する。図１３は、本発明の第３実施形態によるオイルポンプ回転制御の制御内容を示すフローチャートであり、図１４は、図１３に示す制御で用いられるオイルポンプ回転数及びトラクションモータ温度との関係を規定するマップであり、図１５は、図１３に示す制御で用いられる、基準となるオイルポンプ回転数に付加すべきオイルポンプ回転数及び左右輪のトラクションモータの温度差との関係を規定するマップであり、図１６は、図１３に示す制御による主にオイルポンプ回転数とトラクションモータの温度との関係を説明するための線図である。以下、Ｓは、各ステップを示す。

この第３実施形態は、車両停止時において、左右輪のトラクションモータの温度の差に応じて、オイルポンプの回転数を所定の高回転数に制御するものである。
先ず、図１３に示すように、本発明の第３実施形態では、Ｓ１において、コントロールユニット１００の車両停止判断部１０６（図５参照）により、車両が停止しているか否かが判定される。この判定は、車速センサ１１０（図５参照）からの入力信号により行われる。車両が停止しておらず走行している場合には、Ｓ２に進み、通常の走行時のオイルポンプ駆動モータ５１の回転制御が行われる。

車両が停止しているときには、Ｓ３に進み、トラクションモータ温度センサ１１５（図５参照）により、左右輪それぞれのトラクションモータ２０の温度ＴｍＬ、ＴｍＲを検出すると共に、油温センサ１１６（図５参照）によりオイル１１の温度を検出する。
次に、Ｓ４において、Ｓ３で検出したトラクションモータ２０の温度ＴｍＬ或いはＴｍＲが、所定値Ｔｍ０（図１６参照）以上であるか否かを判定する。それぞれのトラクションモータ２０の温度ＴｍＬ、ＴｍＲが、所定値Ｔｍ０を下回っているときには、Ｓ５に進み、オイルポンプ駆動モータ５１の制御を停止する。

一方、それぞれのトラクションモータ２０の温度が、所定値Ｔｍ０以上であるときには、Ｓ６に進み、図１４に示すマップ（Ｍａｐ１）から、オイルポンプ５０の回転数を読み込む。即ち、図１４においては、Ｓ３で検出したオイル１１の温度（Toil_H、Toil、Toil_L）と、Ｓ３で検出した左右輪のトラクションモータ２０のそれぞれの温度Ｔｍとにより、左右輪それぞれの基本となるオイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐを決定する。

次に、Ｓ７に進み、左右輪のトラクションモータ２０の絶対値としての温度差｜ＴｍＬ−ＴｍＲ｜が、所定値ΔＴｍ０以上であるか否かを判定する。
温度差｜ＴｍＬ−ＴｍＲ｜が、所定値ΔＴｍ０を超えない場合には、Ｓ８に進み、第１実施形態と同様に、図１４に示すマップ（Ｍａｐ１）により、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐを読み込む。即ち、図１４においては、Ｓ３で検出したオイル１１の温度（Toil_H、Toil、Toil_L）と、Ｓ３で検出したトラクションモータ２０の温度ＴｍＬ、ＴｍＲとにより、左右輪それぞれのオイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐを決定する。

温度差｜ＴｍＬ−ＴｍＲ｜が、所定値ΔＴｍ０以上である場合には、左右輪の温度差を考慮したオイルポンプ駆動モータ５１の回転数の制御を行う。
先ず、Ｓ９において、図１５に示すマップ（Ｍａｐ２）により、左右輪のオイルポンプ駆動モータ５１の回転数（図１４で示すマップにより決定される）に対して、左右輪いずれかのオイルポンプ駆動モータ５１に付加すべきの回転数ΔＮｏ／ｐを読み込む。ここでは、図１５に示すように、左右輪の温度差ΔＴｍ＝｜ＴｍＬ−ＴｍＲ｜に応じて、付加するオイルポンプ駆動モータ５１の回転数ΔＮｏ／ｐが決定される。

次に、Ｓ１０により、左輪のトラクションモータ２０の温度ＴｍＬが、右輪のトラクションモータ２０の温度ＴｍＬより大きいか否かを判定する。
左輪のトラクションモータ２０の温度ＴｍＬが、右輪のトラクションモータ２０の温度ＴｍＬより大きい場合には、Ｓ１１に進む。

この場合では、左輪のトラクションモータ２０の温度ＴｍＬの方が高いので、左輪のオイルポンプ駆動モータ５１の回転数を右輪のオイルポンプ駆動モータ５１の回転数よりも高く設定する。即ち、右輪のオイルポンプ駆動モータ５１に対しては、図１４で示すマップ（Ｍａｐ１）で求められるオイルポンプ駆動モータ５１の回転数に、図１５で示すマップ（Ｍａｐ２）で求められる付加すべきオイルポンプ駆動モータ５１の回転数ΔＮｏ／ｐを付加する。そして、オイルポンプ制御部１０７により、その設定されたオイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐ（＝Ｎｏ／ｐ１＋ΔＮｏ／ｐ）（Ｍａｐ１、Ｍａｐ２）となるように、オイルポンプ駆動モータ５１を制御する。

一方、右輪のオイルポンプ駆動モータ５１に対しては、図１４で示すマップ（Ｍａｐ１）で求められるオイルポンプ駆動モータ５１の回転数として、特別に回転数（ΔＮｏ／ｐ）は付加しない。そして、オイルポンプ制御部１０７により、その設定されたオイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐ（＝Ｎｏ／ｐ１）（Ｍａｐ１）となるように、オイルポンプ駆動モータ５１を制御する。

次に、左輪のトラクションモータ２０の温度ＴｍＬが、右輪のトラクションモータ２０の温度ＴｍＬより小さい場合には、Ｓ１２に進む。
この場合では、右輪のトラクションモータ２０の温度ＴｍＲの方が高いので、右輪のオイルポンプ駆動モータ５１の回転数を左輪のオイルポンプ駆動モータ５１の回転数よりも高く設定する。即ち、右輪のオイルポンプ駆動モータ５１に対しては、図１４で示すマップ（Ｍａｐ１）で求められるオイルポンプ駆動モータ５１の回転数に、図１５で示すマップ（Ｍａｐ２）で求められる付加すべきオイルポンプ駆動モータ５１の回転数ΔＮｏ／ｐを付加する。そして、オイルポンプ制御部１０７により、その設定されたオイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐ（＝Ｎｏ／ｐ１＋ΔＮｏ／ｐ）（Ｍａｐ１、Ｍａｐ２）となるように、オイルポンプ駆動モータ５１を制御する。

一方、左輪のオイルポンプ駆動モータ５１に対しては、図１４で示すマップ（Ｍａｐ１）で求められるオイルポンプ駆動モータ５１の回転数として、特別に回転数（ΔＮｏ／ｐ）は付加しない。そして、オイルポンプ制御部１０７により、その設定されたオイルポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐ（＝Ｎｏ／ｐ１）（Ｍａｐ１）となるように、オイルポンプ駆動モータ５１を制御する。

この図１３に示すような制御により、図１６に示すように、車速Ｖが０であり、例えば、右輪のトラクションモータ２０の温度が左輪のトラクションモータ２０の温度より高いとき、右輪のオイルポンプ駆動モータ５１の回転数を左輪のオイルポンプ駆動モータ５１の回転数より高めることにより、右輪のトラクションモータ２０の温度が、限界温度Ｔｍａｘを超えないようにすることが出来る。

このように、第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、車両停止時に、トラクションモータ２０の温度（第３実施形態では、左右輪のトラクションモータ２０の温度自体ＴｍＬ、ＴｍＲ、及び、それらの差（＝｜ＴｍＬ−ＴｍＲ｜））に応じてオイルポンプ（油圧ポンプ駆動モータ）５０の回転数が制御されるようになっている。従って、トラクションモータ２０の温度に応じてオイルポンプ駆動モータ５１による潤滑油の供給量が設定され、車両停止時に、トラクションモータ２０の冷却を効果的に促進させることが出来る。特に、車両停止時にはトラクションモータ２０は作動していないものの、走行時の余熱やブレーキからの熱の伝導によりトラクションモータ２０の温度が上昇することがあり、また、油圧ポンプを止めてしまうと油路が空気層になり断熱作用が働いてトラクションモータ２０の温度が上昇することがある。このような問題に対し、第３実施形態によれば、停止時にトラクションモータ２０の温度が高温になることに起因して走行時にトラクションモータ２０の出力効率が低下することを抑制することが出来る。さらに、第３実施形態では、左右輪のトラクションモータ２０の温度の差（＝｜ＴｍＬ−ＴｍＲ｜）に応じて、オイルポンプ駆動モータ５１の回転数を所定の高回転に制御している。より詳細には、左右輪のうちトラクションモータ２０の温度が高い方のホイール駆動装置１のオイルポンプ駆動モータ５１の回転数を高める（ΔＮｏ／ｐを付加する）ようにしているので、左右輪のトラクションモータの出力効率を均一にすることが出来る。

図１は本発明の一実施形態に係るホイール駆動装置１の縦断面図である。 図１の右側面図である。 図１のIII−III線断面図のうち、特にワンウェイクラッチ７０の近傍を示す図であり、図３（ａ）はワンウェイクラッチ７０のロック状態を示し、図３（ｂ）はワンウェイクラッチ７０のオーバーラン状態をそれぞれ示す。 ホイール駆動装置１の動力伝達系のブロック図である。 ホイール駆動装置１の制御ブロック図である。 本発明の第１実施形態によるオイルポンプ回転制御の制御内容を示すフローチャートである。 図６に示す制御で用いられるオイルポンプ回転数を決定するマップである。 図６に示す制御による主にオイルポンプ回転数とトラクションモータの温度との関係を説明するための線図である。 本発明の第２実施形態によるオイルポンプ回転制御の制御内容を示すフローチャートである。 図９に示す制御で用いられるオイルポンプ回転数及びトラクションモータ温度との関係を規定するマップである。 図９に示す制御で用いられるオイルポンプ回転数及びトラクションモータの所定時間の温度上昇度との関係を規定するマップである。 図９に示す制御による主にオイルポンプ回転数とトラクションモータの温度との関係を説明するための線図である。 本発明の第３実施形態によるオイルポンプ回転制御の制御内容を示すフローチャートである。 図１３に示す制御で用いられるオイルポンプ回転数及びトラクションモータ温度との関係を規定するマップである。 図１３に示す制御で用いられるオイルポンプ回転数及び左右輪のトラクションモータの温度差との関係を規定するマップである。 図１３に示す制御による主にオイルポンプ回転数とトラクションモータの温度との関係を説明するための線図である。

符号の説明

１ ホイール駆動装置
３ ケース
１１ オイル
２０ トラクションモータ
２１ （トラクションモータの）ステータ
２２ （トラクションモータの）ロータ
２５ ロータ軸
５０ オイルポンプ（油圧ポンプ）
５１ オイルポンプ駆動モータ（油圧ポンプ駆動モータ）
５２ ポンプ駆動軸
６３ オイルクーラ
７０ ワンウェイクラッチ

Claims (5)

1. 車両の左右輪の懸架装置を介して車両本体に取り付けられたケースと、このケース内に設けられたステータ及びロータを有するトラクションモータと、上記ロータに取り付けられたロータ軸と、を有し、このロータ軸の出力トルクにより車両のホイールを駆動する車両のホイール駆動装置であって、
   上記ケース内に注入された潤滑油を冷却するオイルクーラと、
   この冷却された潤滑油を上記ステータに供給する油圧ポンプと、
   この油圧ポンプを駆動する油圧ポンプ駆動モータと、
   この油圧ポンプ駆動モータの回転数を制御するポンプ駆動モータ回転数制御手段と、
   上記トラクションモータの温度を検知するトラクションモータ温度検知手段と、
   車両の停止を判断する車両停止判断手段と、を有し、
   上記ポンプ駆動モータ回転数制御手段は、車両の停止時に上記トラクションモータ温度検知手段により検知された上記トラクションモータの温度に応じて上記油圧ポンプ駆動モータの回転数を制御することを特徴とする車両のホイール駆動装置。
2. 上記ポンプ駆動モータ回転数制御手段は、トラクションモータの温度が所定の温度を超過したとき、その超過レベルに応じて、上記油圧ポンプ駆動モータの回転数を所定の高回転数に制御する請求項１に記載の車両のホイール駆動装置。
3. 上記ポンプ駆動モータ回転数制御手段は、トラクションモータの温度の温度上昇度に応じて、上記油圧ポンプ駆動モータの回転数を所定の高回転数に制御する請求項１に記載の車両のホイール駆動装置。
4. 上記ポンプ駆動モータ回転数制御手段は、左右輪のトラクションモータの温度の差に応じて、上記油圧ポンプ駆動モータの回転数を所定の高回転数に制御する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両のホイール駆動装置。
5. さらに、上記油圧ポンプを駆動するポンプ駆動軸と、
   上記ロータ軸の回転はこのポンプ駆動軸には伝達するが、上記ポンプ駆動軸の回転は上記ロータ軸に伝達されないワンウェイクラッチと、を有し、
   上記ポンプ駆動軸は、このワンウェイクラッチを介して上記ロータ軸に連結されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両のホイール駆動装置。

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