JP2009120021A - 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）と、ロータ軸（２５）と、ホイールハブを介してホイールに連結される出力軸（８０）と、ロータ軸及び出力軸の間に設けられた減速機（３０）と、を有し、トラクションモータの出力軸により車両のホイール（１２０）を駆動する車両のホイール駆動装置であって、潤滑油をステータ及び減速機に供給する油圧ポンプ（５０）と、この油圧ポンプからステータへ潤滑油を供給する第１油路（１００）と、油圧ポンプから上記減速機へ潤滑油を供給する第２油路（２００）と、ホイール駆動装置の冷機時に、第１油路への潤滑油の供給を制限する潤滑油制限手段（６３）と、を有する。
【選択図】図５

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ーと、オイルクーラーで冷却されたオイルをステータに供給する油圧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、トラクションモータの冷機時にトラクションモータの温度が低いことから、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、ホイールハブを介してホイールに連結される出力軸と、ロータ軸及び出力軸の間に設けられた減速機と、を有し、トラクションモータの出力軸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、潤滑油をステータ及び減速機に供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプからステータへ潤滑油を供給する第１油路と、油圧ポンプから減速機へ潤滑油を供給する第２油路と、ホイール駆動装置の冷機時に、第１油路への潤滑油の供給を制限する潤滑油制限手段と、を有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、ホイール駆動装置の冷機時に、ステータへ潤滑油を供給する第１油路への潤滑油の供給が制限され、一方、減速機へは、第２油路を介して潤滑油が正規に供給されるので、冷機時に減速機への潤滑を確保しつつ、トラクションモータの早期の温度上昇を図り、トラクションモータの暖機を促進することが出来る。

また、本発明において、好ましくは、潤滑油制限手段は、油圧ポンプから第１油路及び第２油路への潤滑油の流量を分配する分配調整弁を有する。
このように構成された本発明においては、油圧ポンプから第１油路及び第２油路への潤滑油の流量を分配する分配調整弁を有しているので、冷機時において第１油路を介したステータへの潤滑油の流量を制限し、その制限分を第２油路を介した減速機へ流量を増大させることが出来るので、潤滑油の効率的な利用を図ることが出来る。

また、本発明において、好ましくは、第１油路が、ステータとケースの外壁との間に設けられている。
このように構成された本発明においては、第１油路が、ステータとケースの外壁との間に設けられているので、例えば、冷機時に、第１油路を空気層として断熱効果を発生させ、トラクションモータの暖機を促進することが可能である。

また、本発明において、好ましくは、分配調整弁は、左右輪のトラクションモータの温度の差に応じて、油圧ポンプから第１油路及び上記第２油路への潤滑油の流量を分配する。
このように構成された本発明においては、分配調整弁は、左右輪のトラクションモータの温度の差に応じて、油圧ポンプから第１油路及び上記第２油路への潤滑油の流量を分配するので、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、ロータ軸とは独立して設けられ油圧ポンプを駆動する油圧ポンプ駆動モータを有する。
このように構成された本発明においては、ロータ軸とは独立して設けられ油圧ポンプを駆動する油圧ポンプ駆動モータを有するので、例えば、停車時や低速走行時などにおいても、潤滑油の流量の効率的且つ適切な制御が可能である。

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。

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、油圧ポンプ（オイルポンプ）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、油圧ポンプ５０を駆動する油圧ポンプ駆動軸（オイルポンプ駆動軸）５２と、これを駆動する油圧ポンプ駆動モータ（オイルポンプ駆動モータ）５１とを備える。ロータ軸２５と油圧ポンプ駆動軸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から油圧ポンプ駆動軸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、油圧ポンプ駆動軸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はプラネタリギア（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５、図６参照）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。油圧ポンプ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。油圧ポンプ５０を駆動する油圧ポンプ駆動軸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。油圧ポンプ駆動軸５２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、油圧ポンプ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、油圧ポンプ駆動モータ５１が設けられている。油圧ポンプ駆動モータ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は油圧ポンプ駆動軸５２に固定されている。従って油圧ポンプ駆動軸５２は油圧ポンプ駆動モータ５１の出力軸に直結されている。油圧ポンプ駆動モータ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）に油圧ポンプ駆動軸５２を駆動する。

出力軸８０は、ロータ軸２５を挟んで油圧ポンプ駆動軸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）はプラネタリギア（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。

プラネタリギア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を挟んで油圧ポンプ５０や油圧ポンプ駆動モータ５１の反対側に設けられている。プラネタリギア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。

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、外周面は油圧ポンプ駆動軸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は油圧ポンプ駆動軸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、油圧ポンプ駆動軸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）。従ってそのような油圧ポンプ駆動軸５２の回転が禁止され、油圧ポンプ駆動軸５２はロータ軸２５と一体回転する。そのときロータ軸２５から油圧ポンプ駆動軸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、油圧ポンプ駆動軸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。従ってそのような油圧ポンプ駆動軸５２の回転が許容される（○印で示す）。そのとき油圧ポンプ駆動軸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、油圧ポンプ駆動軸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、油圧ポンプ駆動軸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から油圧ポンプ駆動軸５２へのトルク伝達が可能となり、オーバーラン状態では油圧ポンプ駆動軸５２からロータ軸２５にトルクの伝達がなされない。

次に、図１、図２及び図４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。図４は、油路を周面に沿って切断した断面図であり、図５は、各油路及びソレノイドバルブの経路を模式的に表した図である。
図１に示すように、油圧ポンプ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、油圧ポンプ５０の吐出口６１には、油路６２の一端が接続され、油路６２の他端は、ソレノイドバルブ６３に接続されている。このソレノイドバルブ６３には、油路６４及び油路６９が接続されて、それぞれの油路６４、６９へのオイルの流量がソレノイドバルブ６３により規定されるようになっている。

図２に示すように、油路６４は、車体の前方側且つ下方側に向けて傾斜して、図２及び図４に示すように、ケース３の外周面に沿って延びる油路６５に接続される。そして油路６５は、ケース３の走行風が当たる前方側でケース３の車体前方側の外周部に沿って延びている。より詳細には、図２及び図４に示すように、油路６５は、ケース３の幅方向に何度もつづら折りして往復して、最終的にケース３の上部の油路６６に接続される。このようにケース３の外周面に渡って油路が構成されることにより、冷却油が冷却されるようになっている。なお、ケース３の外周には、冷却用フィンが設けられている。

次に、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。これらの油路６４、６５、６６により、ステータ２１側へ冷却油を供給する第１油路１００が構成される。後述するように、この第１油路１００を流れる油は、Ｑ１という流量を有する。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。油圧ポンプ５０の吐出口６１からステータ２１に至る油路６２−オイルクーラー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を形成する。ステータ冷却用油路は、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６９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。これらの油路６９、２７により、出力軸８０及びプラネタリギア３０側へ冷却油を供給する第２油路２００が構成される。後述するように、この第２油路２００を流れる油は、Ｑ２という流量を有する。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。油圧ポンプ５０の吐出口６１から出力軸８０の凹部８０ａ付近に至る油路６２−オイルクーラー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ア（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ア３０の冷却用油路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、油圧ポンプ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。

次に、図５に示すように、油圧ポンプ５０は、オイル溜め１０からストレーナ５５及び油路５７を介して、Ｑ０という流量の冷却油を油路６２に供給する。このＱ０という流量の冷却油は、ソレノイドバルブ（分配調整弁）６３により、第１油路１００及び第２油路２００に分配して供給される。トラクションモータ２０側へ冷却油を送る第１油路１００の流量はＱ１であり、プラネタリギア３０側へ冷却油を送る第２油路２００の流量はＱ２である。即ち、Ｑ０＝Ｑ１＋Ｑ２となっている。ソレノイドバルブ（分配調整弁）６３は、第１油路１００及び第２油路２００に冷却油を後述する所定の割合で配分する。

次に、図６により、ホイール駆動装置の動力伝達系を説明する。図６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、油圧ポンプ駆動モータ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と油圧ポンプ駆動モータ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７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７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及び油圧ポンプ駆動モータ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、油圧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。油圧ポンプ回転数センサ１１２は、油圧ポンプ駆動モータ５１のロータ５３の回転数から油圧ポンプ回転数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、ソレノイドバルブ（分配調整弁）６３を制御するソレノイドバルブ（分配調整弁、流量調整弁）制御部１０６と、第２インバータ・コンバータ９４を介して油圧ポンプ駆動モータ５１を制御する油圧ポンプ制御部（油圧ポンプ制御手段）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。

油圧ポンプ制御部１０７は、走行状態に応じた油圧ポンプ回転数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、油圧ポンプ制御部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から油圧ポンプ駆動モータ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８乃至図１３により、第１実施形態による油圧ポンプ回転制御について説明する。図８は、本発明の第１実施形態による油圧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９は、図８に示す制御で用いられる温間時の油圧ポンプのオイル流量、第１油路のオイル流量、第２油路のオイル流量を決定するマップであり、図１０は、図８に示す制御で用いられる油圧ポンプの冷機時のオイル流量、第１油路のオイル流量、第２油路のオイル流量を決定するマップであり、図１１は、図８に示す制御で用いられる油圧ポンプの油圧ポンプ回転数を決定するためのオイル流量と油圧ポンプ回転数との関係を示すマップであり、図１２は、トラクションモータ及びギアなどの効率（ａ）及びロス（ｂ）の傾向を示す線図であり、図１３は、図８に示す制御によるトラクションモータの温度の推移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、油圧ポンプ５０から送り出される冷却油であるオイルについて、トラクションモータ２０へのオイル流量と、プラネタリギアへのオイル流量とを分配するものであり、主に、トラクションモータ２０の温度が所定値より低い場合は、トラクションモータ２０へのオイル流量を減少させて、トラクションモータ２０の出力効率が高くなる温度までトラクションモータ２０の温度を高めるようにするものである。

先ず、図８に示すように、本発明の第１実施形態では、Ｓ１において、トラクションモータ温度センサ１１５（図７参照）からトラクションモータ２０の温度Ｔｍを読み込む。次に、Ｓ２において、トラクションモータ２０の温度Ｔｍが所定値Ｔｍ０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Ｔｍが所定値Ｔｍ０以上である場合は、トラクションモータ２０の温度が高効率な温度であるものとして、Ｓ３に進む。なお、トラクションモータ２０の効率は、図１２（ａ）に示すように、冷機時には効率が低く、所定の温度で効率が高まるようになっている。Ｓ３では、図９に示すマップ（Ｍａｐ１）により、トラクションモータ２０の温度Ｔｍから、トラクションモータ２０側への冷却油の流量Ｑ１及びプラネタリギア３０側への冷却油の流量Ｑ２をそれぞれ決定する。

一方、トラクションモータ２０の温度Ｔｍが所定値Ｔｍ０より低い場合は、トラクションモータ２０の温度が低効率な温度（図１２（ａ）参照）であるものとして、Ｓ４に進む。Ｓ４では、図１０に示すマップ（Ｍａｐ２）により、トラクションモータ２０の温度Ｔｍから、トラクションモータ２０側への冷却油の流量Ｑ１及びプラネタリギア３０側への冷却油の流量Ｑ２をそれぞれ決定する。本実施形態では、トラクションモータ２０側への冷却油の流量Ｑ１は０（Ｑ１＝０）となっている。これにより、第１油路１００において、ケース３の外周面に渡って且つケース３の幅方向に何度もつづら折りして往復して最終的にケース３の上部の油路６６に接続される油路６５内が空隙となり、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の温度が早期に上昇するようになる。

次に、Ｓ３或いはＳ４で読み込んだＱ１及びＱ２を足して、油圧ポンプ５０から送り出される全体の流量Ｑ０（＝Ｑ１＋Ｑ２）が決定される。Ｓ６では、図１１に示すマップ（Ｍａｐ３）により、この決定された流量Ｑ０（＝Ｑｏ／ｐ）から、油圧ポンプ５０の回転数Ｎｏ／ｐを読み込む。

次に、Ｓ７において、油圧ポンプ制御部１０７（図７参照）により、Ｓ６で決定した油圧ポンプ５０の回転数Ｎｏ／ｐとなるように油圧ポンプ５０を制御する。
次に、Ｓ８において、ソレノイドバルブ（分配調整弁、流量調整弁）制御部１０６（図７参照）により、Ｓ３或いはＳ４で読み込んだ、トラクションモータ２０側への冷却油の流量Ｑ１及びプラネタリギア３０側への冷却油の流量Ｑ２となるように、ソレノイドバルブ６３を制御する。

この図８に示すような制御により、図１３に示すように、トラクションモータ２０の温度Ｔが、ほぼ目標温度で推移することが出来るようになる。図８に示すような制御を行わないと、トラクションモータ２０の温度Ｔの上昇率が低く、なかなか高効率な温度まで上昇しない。また、図１３に示す目標温度は、図１２（ｂ）に示すように、トラクションモータ２０、プラネタリギア３０及びベアリングなどのロスの総計が小さいものでもある。

このように、第１実施形態によれば、ホイール駆動装置１のトラクションモータ２０の冷機時に、トラクションモータ２０のステータ２１へ潤滑油（冷却油）を供給する第１油路１００への潤滑油の供給が制限され、一方、プラネタリギア（減速機）３０へは、第２油路２００を介して潤滑油が正規に供給されるので、冷機時にプラネタリギア３０への潤滑を確保しつつ、トラクションモータ２０の早期の温度上昇を図り、トラクションモータ２０の暖機を促進することが出来る。

さらに、第１実施形態によれば、油圧ポンプ５０から第１油路１００及び第２油路２００への潤滑油の流量を分配するソレノイドバルブ（分配調整弁）６３を有しているので、冷機時において第１油路１００を介したトラクションモータ２０のステータ２１への潤滑油の流量を制限し、その制限分を第２油路２００を介した減速機へ流量を増大させることが出来るので、潤滑油の効率的な利用を図ることが出来る。

さらに、第１油路１００が、ステータ２１とケース３の外壁との間に設けられているので、例えば、冷機時に、第１油路１００を空気層として断熱効果を発生させ、トラクションモータ２０の暖機を促進することが可能である。さらに、ロータ軸２５とは独立して設けられ油圧ポンプ５０を駆動する油圧ポンプ駆動モータ５１を有するので、例えば、停車時や低速走行時などにおいても、潤滑油の流量の効率的且つ適切な制御が可能である。
さらに、ロータ軸５２とは独立して設けられ油圧ポンプ５０を駆動する油圧ポンプ駆動モータ５１を有するので、例えば、停車時や低速走行時などにおいても、潤滑油の流量の効率的且つ適切な制御が可能である。

次に、図１４乃至図１８により、第２実施形態による油圧ポンプ回転制御について説明する。図１４は、本発明の第２実施形態による油圧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１５は、図１４に示す制御で用いられる温間時の油圧ポンプのオイル流量、第１油路のオイル流量、第２油路のオイル流量を決定するマップであり、図１６は、図１４に示す制御で用いられる油圧ポンプの冷機時のオイル流量、第１油路のオイル流量、第２油路のオイル流量を決定するマップであり、図１７は、図１４に示す制御で用いられる、基準となる油圧ポンプ回転数に付加すべき油圧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１８は、図１４に示す制御で用いられる油圧ポンプの油圧ポンプ回転数を決定するためのオイル流量と油圧ポンプ回転数との関係を示すマップである。

この第４実施形態は、油圧ポンプ５０から送り出される冷却油であるオイルについて、左右輪のトラクションモータの温度の差を考慮してトラクションモータ２０へのオイル流量と、プラネタリギアへのオイル流量とを分配するものであり、主に、トラクションモータ２０の温度が低い車輪についてトラクションモータ２０へのオイル流量を増加させて、その車輪のトラクションモータ２０の出力効率が高くなる温度までトラクションモータ２０の温度を高めるようにするものである。

先ず、図１４に示すように、本発明の第２実施形態では、Ｓ１において、左右輪それぞれについて、トラクションモータ温度センサ１１５（図７参照）からトラクションモータ２０の温度ＴｍＬ、ＴｍＲを読み込むと共に、油温センサ１１６（図７参照）から油圧ポンプ５０から送り出される冷却油の油温Ｔｏｉｌを読み込む。
次に、Ｓ２において、先ず左輪について、トラクションモータ２０の温度ＴｍＬが所定値Ｔｍ０以上であるかを判定すると共に、右輪について、トラクションモータ２０の温度ＴｍＲが所定値Ｔｍ０以上であるかを判定する。

左右輪それぞれについて、トラクションモータ２０の温度ＴｍＬ或いはＴｍＲが所定値Ｔｍ０以上である場合は、左輪或いは右輪のトラクションモータ２０の温度が高効率な温度であるものとして、Ｓ３に進む。なお、上述したように、トラクションモータ２０の効率は、図１２（ａ）に示すように、冷機時には効率が低く、所定の温度で効率が高まるようになっている。Ｓ３では、図１５に示すマップ（Ｍａｐ１）により、トラクションモータ２０の温度Ｔｍ（ＴｍＬ或いはＴｍＲ）から、トラクションモータ２０側への冷却油の流量Ｑ１（左輪：Ｑ１Ｌ、右輪：Ｑ１Ｒ）及びプラネタリギア３０側への冷却油の流量Ｑ２（左輪：Ｑ２Ｌ、右輪：Ｑ２Ｒ）をそれぞれ読み込む。

一方、左右輪それぞれについて、トラクションモータ２０の温度ＴｍＬ或いはＴｍＲが所定値Ｔｍ０より低い場合は、トラクションモータ２０の温度が低効率な温度（図１２（ａ）参照）であるものとして、Ｓ４に進む。Ｓ４では、図１６に示すマップ（Ｍａｐ２）により、Ｓ１で読み込んだオイル温度Ｔｏｉｌから、トラクションモータ２０側への冷却油の流量Ｑ１（左輪：Ｑ１Ｌ、右輪：Ｑ１Ｒ）及びプラネタリギア３０側への冷却油の流量Ｑ２（左輪：Ｑ２Ｌ、右輪：Ｑ２Ｒ）をそれぞれ読み込む。本実施形態では、トラクションモータ２０側への冷却油の流量Ｑ１は０（Ｑ１＝０）となっている。これにより、第１油路１００において、ケース３の外周面に渡って且つケース３の幅方向に何度もつづら折りして往復して最終的にケース３の上部の油路６６に接続される油路６５内が空隙となり、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の温度が早期に上昇するようになる。

次に、Ｓ５において、Ｓ３或いはＳ４で読み込んだＱ１及びＱ２を足して、左輪について油圧ポンプ５０から送り出される全体の流量Ｑ０Ｌ（＝Ｑ１Ｌ＋Ｑ２Ｌ）、及び、右輪について油圧ポンプ５０から送り出される全体の流量Ｑ０Ｌ（＝Ｑ１Ｌ＋Ｑ２Ｌ）が決定される。
次に、Ｓ６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以上でない場合には、Ｓ７に進み、左輪についてＳ５で決定したＱ０Ｌを油圧ポンプ５０から送り出される冷却油の流量Ｑｏ／ｐＬとし、右輪についてＳ５で決定したＱ０Ｒを油圧ポンプ５０から送り出される冷却油の流量Ｑｏ／ｐＬとする。
一方、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油圧ポンプ駆動モータ５１の回転数の制御を行う。

先ず、Ｓ８において、図１７に示すマップ（Ｍａｐ３）により、左右輪のトラクションモータ２０の温度差ΔＴｍ＝｜ＴｍＬ−ＴｍＲ｜に応じて、左右輪いずれかに付加する油圧ポンプ５０の流量ΔＱを読み込む。次に、Ｓ９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、Ｓ１０に進む。

このＳ１０では、左輪のトラクションモータ２０の温度ＴｍＬの方、右輪よりが高いので、左輪の油圧ポンプ５０の流量を右輪の油圧ポンプ５０の流量よりも高く設定する。即ち、Ｓ１０においては、左輪において油圧ポンプ５０から送り出される冷却油の流量の総量Ｑｏ／ｐＬを、Ｓ５で決定したＱ０Ｌに、Ｓ８で読み込んだΔＱを付加して決定する（Ｑｏ／ｐＬ＝Ｑ０Ｌ＋ΔＱ）。一方、右輪においては、油圧ポンプ５０から送り出される冷却油の流量の総量Ｑｏ／ｐＲを、Ｓ５で決定したＱ０Ｒのまま総量として決定する（Ｑｏ／ｐＲ＝Ｑ０Ｒ）。

次に、Ｓ１１において、左輪において油圧ポンプ５０から分配されてトラクションモータ２０側へ流れる冷却油の流量Ｑ１Ｌを、Ｓ３或いはＳ４で読み込んだＱ１ＬにＳ８で読み込んだΔＱを付加して決定する（Ｑ１Ｌ＝Ｑ１Ｌ＋ΔＱ）。一方、右輪において油圧ポンプ５０から分配されてトラクションモータ２０側へ流れる冷却油の流量Ｑ１Ｒを、Ｓ３或いはＳ４で読み込んだＱ１Ｒのまま冷却油の量として決定する（Ｑ１Ｒ＝Ｑ１Ｒ）。
なお、Ｓ４で図１６によりＱ１＝０としたときは、Ｓ１０及びＳ１１において第１油路１００に冷却油が流れないようにΔＱ＝０とする。

次に、Ｓ９において、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Ｓ１２では、右輪のトラクションモータ２０の温度ＴｍＲの方が、左輪より高いので、右輪の油圧ポンプ５０の流量を左輪の油圧ポンプ５０の流量よりも高く設定する。即ち、Ｓ１２においては、右輪において油圧ポンプ５０から送り出される冷却油の流量の総量Ｑｏ／ｐＲを、Ｓ５で決定したＱ０Ｒに、Ｓ８で読み込んだΔＱを付加して決定する（Ｑｏ／ｐＲ＝Ｑ０Ｒ＋ΔＱ）。一方、左輪においては、油圧ポンプ５０から送り出される冷却油の流量の総量Ｑｏ／ｐＬを、Ｓ５で決定したＱ０Ｌのまま総量として決定する（Ｑｏ／ｐＬ＝Ｑ０Ｌ）。

次に、Ｓ１３において、右輪において油圧ポンプ５０から分配されてトラクションモータ２０側へ流れる冷却油の流量Ｑ１Ｒを、Ｓ３或いはＳ４で読み込んだＱ１ＲにＳ８で読み込んだΔＱを付加して決定する（Ｑ１Ｒ＝Ｑ１Ｒ＋ΔＱ）。一方、左輪において油圧ポンプ５０から分配されてトラクションモータ２０側へ流れる冷却油の流量Ｑ１Ｌを、Ｓ３或いはＳ４で読み込んだＱ１Ｌのまま冷却油の量として決定する（Ｑ１Ｌ＝Ｑ１Ｌ）。
なお、Ｓ４で図１６によりＱ１＝０としたときは、Ｓ１２及びＳ１３において第１油路１００に冷却油が流れないようにΔＱ＝０とする。

次に、Ｓ１４においては、Ｓ７で決定したＱｏ／ｐＬ、Ｑｏ／ｐＲ、或いは、Ｓ１０で決定したＱｏ／ｐＬ、Ｑｏ／ｐＲ、或いは、Ｓ１２で決定したＱｏ／ｐＬ、Ｑｏ／ｐＲという各油圧ポンプ流量（Ｑｏ／ｐとする）から、図１８に示すマップ（Ｍａｐ４）を用いて油圧ポンプ駆動モータ５１の回転数Ｎｏ／ｐ（Ｎｏ／ｐＬ、Ｎｏ／ｐＲ）を読み込む。
次に、Ｓ１５において、オイルポンプ制御部１０７（図７参照）により、左右輪それぞれの油圧ポンプ駆動モータ５１の回転数がＮｏ／ｐＬ、Ｎｏ／ｐＲとなるように制御する。

最後に、Ｓ１６において、左右輪の温度差が小さいとき（Ｓ６において温度差｜ＴｍＬ−ＴｍＲ｜が所定値ΔＴｍ０以上ではないとき）は、ソレノイドバルブ（分配調整弁、流量調整弁）制御部１０６（図７参照）により、Ｓ３或いはＳ４で読み込んだ、トラクションモータ２０側への冷却油の流量Ｑ１Ｌ、Ｑ１Ｒ及びプラネタリギア３０側への冷却油の流量Ｑ２Ｌ、Ｑ２Ｒとなるように、ソレノイドバルブ６３を制御する。

一方、左右輪の温度差が大きいとき（Ｓ６において温度差｜ＴｍＬ−ＴｍＲ｜が所定値ΔＴｍ０以上であるとき）は、Ｓ１６において、ソレノイドバルブ（分配調整弁、流量調整弁）制御部１０６（図７参照）により、Ｓ１１或いはＳ１３で決定した、トラクションモータ２０側への冷却油の流量Ｑ１Ｌ、Ｑ１Ｒ及びプラネタリギア３０側への冷却油の流量Ｑ２Ｌ、Ｑ２Ｒとなるように、ソレノイドバルブ６３を制御する。

この図１４に示すような制御により、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、限界温度を超えないようにすることが出来る。

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、ホイール駆動装置１のトラクションモータ２０の冷機時に、トラクションモータ２０のステータ２１へ潤滑油（冷却油）を供給する第１油路１００への潤滑油の供給が制限され、一方、プラネタリギア（減速機）３０へは、第２油路２００を介して潤滑油が正規に供給されるので、冷機時にプラネタリギア３０への潤滑を確保しつつ、トラクションモータ２０の早期の温度上昇を図り、トラクションモータ２０の暖機を促進することが出来る。

さらに、第１実施形態の効果に加え、第２実施形態では、ソレノイドバルブ（分配調整弁）６３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５０から第１油路１００及び上記第２油路２００への潤滑油の流量を分配するので、左右輪のトラクションモータ２０の出力効率を均一にすることが出来るという効果を有する。

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。 油路を周面に沿って切断した断面図である。 各油路及びソレノイドバルブの経路を模式的に表した図である。 ホイール駆動装置の動力伝達系のブロック図である。 ホイール駆動装置の制御ブロック図である。 本発明の第１実施形態による油圧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８に示す制御で用いられる温間時の油圧ポンプのオイル流量、第１油路のオイル流量、第２油路のオイル流量を決定するマップである。 図８に示す制御で用いられる油圧ポンプの冷機時のオイル流量、第１油路のオイル流量、第２油路のオイル流量を決定するマップである。 図８に示す制御で用いられる油圧ポンプの油圧ポンプ回転数を決定するためのオイル流量と油圧ポンプ回転数との関係を示すマップである。 トラクションモータ及びギアなどの効率（ａ）及びロス（ｂ）の傾向を示す線図である。 図８に示す制御によるトラクションモータの温度の推移を説明するための線図である。 本発明の第２実施形態による油圧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１４に示す制御で用いられる温間時の油圧ポンプのオイル流量、第１油路のオイル流量、第２油路のオイル流量を決定するマップである。 図１４に示す制御で用いられる油圧ポンプの冷機時のオイル流量、第１油路のオイル流量、第２油路のオイル流量を決定するマップである。 図１４に示す制御で用いられる、基準となる油圧ポンプ回転数に付加すべき油圧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１４に示す制御で用いられる油圧ポンプの油圧ポンプ回転数を決定するためのオイル流量と油圧ポンプ回転数との関係を示すマップである。

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 ソレノイドバルブ（分配調整弁）
７０ ワンウェイクラッチ
１００ 第１油路
２００ 第２油路

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、ホイールハブを介してホイールに連結される出力軸と、上記ロータ軸及び上記出力軸の間に設けられた減速機と、を有し、上記トラクションモータの出力軸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、
   潤滑油を上記ステータ及び上記減速機に供給する油圧ポンプと、
   この油圧ポンプから上記ステータへ潤滑油を供給する第１油路と、
   上記油圧ポンプから上記減速機へ潤滑油を供給する第２油路と、
   上記ホイール駆動装置の冷機時に、上記第１油路への潤滑油の供給を制限する潤滑油制限手段と、
   を有することを特徴とする車両のホイール駆動装置。
2. 上記潤滑油制限手段は、上記油圧ポンプから上記第１油路及び上記第２油路への潤滑油の流量を分配する分配調整弁を有する請求項１に記載の車両のホイール駆動装置。
3. 上記第１油路が、上記ステータと上記ケースの外壁との間に設けられている請求項１又は請求項２に記載の車両のホイール駆動装置。
4. 上記分配調整弁は、左右輪のトラクションモータの温度の差に応じて、上記油圧ポンプから上記第１油路及び上記第２油路への潤滑油の流量を分配する請求項２に記載の車両のホイール駆動装置。
5. さらに、上記ロータ軸とは独立して設けられ上記油圧ポンプを駆動する油圧ポンプ駆動モータを有する請求項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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