JP2013002605A - Electric motor drive device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は電動モータを駆動源とし、その電動モータの出力を減速して車輪へ伝達する車両用電動モータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicular electric motor drive device that uses an electric motor as a drive source and decelerates the output of the electric motor to transmit it to wheels.
一般的に、電動車両やハイブリッド車両等において車輪の駆動力源として用いられる電動モータは、内燃機関に比べて広い回転速度域で駆動することが可能である。そのため、電動モータから車輪までの変速比を切り替えるための変速装置を備えることは必ずしも必要ではない。しかし、2段階程度で変速比を切り替える簡易的な変速装置を電動モータと車輪との間に備えることで、大きいトルクを車輪に伝達可能にすると共に広い車速域にわたって電動モータを高い効率で駆動することが可能となる。 Generally, an electric motor used as a wheel driving force source in an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like can be driven in a wider rotational speed range than an internal combustion engine. Therefore, it is not always necessary to provide a transmission for switching the gear ratio from the electric motor to the wheels. However, by providing a simple transmission between the electric motor and the wheel that switches the gear ratio in about two stages, it is possible to transmit a large torque to the wheel and drive the electric motor with high efficiency over a wide vehicle speed range. It becomes possible.
2段変速式リダクション機構を用いることで、固定減速比のリダクション機構を用いたシステムに比べ、モータの最大トルクを小さく出来る。2段変速式リダクション機構は、一般に油圧制御機構によりハイギヤとローギヤを走行状態に応じて自動的に切り替え、発進から最高速度まで継ぎ目のない加速を実現することが出来る。ローギヤは主に低速で大きい駆動力を必要とする時、またハイギヤは高速クルージング用に使われる。 By using a two-speed reduction mechanism, the maximum torque of the motor can be reduced as compared to a system using a fixed reduction ratio reduction mechanism. In general, the two-speed reduction mechanism can automatically switch between a high gear and a low gear according to a traveling state by a hydraulic control mechanism, and can realize a seamless acceleration from the start to the maximum speed. Low gear is mainly used for low speed and high driving force, and high gear is used for high speed cruising.
図6は出力回転数と駆動力の関係を表している場合であり、(a)は固定式リダクション、(b)は2段変速式リダクションを採用した場合で、2段変速式リダクション機構を用いることでモータを高い効率で使用出来る領域が大きく拡大する。すなわち、同図から明らかなように2段変速式リダクション機構の採用によって、モータの高効率作動範囲がほぼ2倍に拡げることが可能と成り、その結果、消費電力を抑制する効果が大きくなる。 FIG. 6 shows the relationship between the output rotational speed and the driving force, where (a) shows a fixed reduction, and (b) shows a case where a two-speed reduction is employed, and a two-speed reduction mechanism is used. This greatly expands the area where the motor can be used with high efficiency. That is, as is apparent from the figure, the adoption of the two-speed reduction type reduction mechanism makes it possible to expand the high-efficiency operating range of the motor almost twice, and as a result, the effect of suppressing power consumption is increased.
特開2011−33071号に係る「車両用電動モータ駆動装置」は、電動モータ駆動装置の小型化を図り、トルク伝達経路の切り換えを円滑に行なうことができるようにしている。
そこで、電動モータの出力軸と同軸上に第1シャフトを設け、その第1シャフトに平行に第2シャフトを設ける。第1シャフトを外側回転軸と、その外側回転軸内に挿入された内側回転軸とで形成し、その内側回転軸と第2シャフト間に第1減速ギヤ列を設け、外側回転軸と第2シャフト間に第1減速ギヤ列より減速比の小さい第2減速ギヤ列を設ける。第1シャフト上に、第1変速切換アクチュエータの作動により出力軸と内側回転軸を締結する第1摩擦クラッチと、第2変速切換アクチュエータの作動により出力軸と外側回転軸とを締結する第2摩擦クラッチを設けて電動モータ駆動装置の小型化を図り、トルク伝達経路の切り換えを円滑に行なうことができるように構成している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-33071 “Vehicle Electric Motor Drive Device” reduces the size of the electric motor drive device so that the torque transmission path can be switched smoothly.
Therefore, a first shaft is provided coaxially with the output shaft of the electric motor, and a second shaft is provided in parallel with the first shaft. The first shaft is formed by an outer rotating shaft and an inner rotating shaft inserted into the outer rotating shaft, a first reduction gear train is provided between the inner rotating shaft and the second shaft, and the outer rotating shaft and the second rotating shaft are provided. A second reduction gear train having a reduction ratio smaller than that of the first reduction gear train is provided between the shafts. On the first shaft, a first friction clutch that fastens the output shaft and the inner rotary shaft by the operation of the first shift switching actuator, and a second friction that fastens the output shaft and the outer rotary shaft by the operation of the second shift switching actuator. A clutch is provided to reduce the size of the electric motor drive device so that the torque transmission path can be switched smoothly.
ところで、この「車両用電動モータ駆動装置」が採用している切替え機構はモータの回転をネジのリードにより軸方向変位に変え、モータの電流を制御することできめ細かい軸方向変位及び荷重をコントロールすることが出来る。しかし、該切替え機構は、一方のクラッチを離しながら他方のクラッチを繋ぐ、いわゆるクラッチ・to・クラッチ変速が行なわれ、その為に切替え機構は高い精度が必要となる。しかも、切替え機構は各クラッチごとに必要となり、製作コストが高くなると共に収容する為の大きなスペースが必要となる。 By the way, the switching mechanism adopted by the “vehicle electric motor drive device” changes the rotation of the motor to the axial displacement by the lead of the screw, and can control the motor current to control the fine axial displacement and load. I can do it. However, the switching mechanism performs a so-called clutch-to-clutch shift in which one clutch is disengaged and the other clutch is coupled, and therefore the switching mechanism requires high accuracy. In addition, a switching mechanism is required for each clutch, which increases the manufacturing cost and requires a large space for accommodation.
特開2011−89632号に係る「車両用電動モータ駆動装置」は、電動モータ駆動装置の小型化を図り、トルク伝達経路の切り換えを円滑に行なうことができるように構成し、明細書の(0019)には「さらに、第1摩擦クラッチに軸方向の押圧力を負荷する第1シフト用アクチュエータおよび前記第2摩擦クラッチに軸方向の押圧力を負荷する第2シフト用アクチュエータのそれぞれに、各摩擦クラッチ側からの反力によって押圧子が後退動する方向に回転子が回転するのを阻止する位置保持手段を設けたことにより、各摩擦クラッチを作動させた位置で第1シフト用アクチュエータおよび第2シフト用アクチュエータを保持することができる。そのとき、モータへの通電を遮断することができるため、エネルギの消費を低減することができる。」と記載しているが、特許文献1記載のようにクラッチ係合側のモータには常時通電していることで電力の消費が大きくなる。また、特許文献2記載のような摩擦クラッチ側からの反力によって押圧子が後退動する方向に回転子が回転するのを阻止する為の高度な反力防止機構が必要となる。
このように、2段変速式リダクション機構を採用した従来の車両用電動モータ駆動装置においては上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、小スペースで収まると共に切替えの為に高度なクラッチ制御機構を必要とせずにトルク伝達経路の切替えを円滑に行なうことが出来、またクラッチ制御時の消費電力を極力抑えることが出来る車両用電動モータの駆動装置及び駆動制御方法を提供する。 As described above, the conventional vehicle electric motor driving apparatus employing the two-speed reduction mechanism has the above-described problems. The problem to be solved by the present invention is this problem. The torque transmission path can be smoothly switched without requiring an advanced clutch control mechanism for switching, and the clutch control can be achieved. Provided are a drive device and a drive control method for an electric motor for a vehicle that can suppress the power consumption at the time.
本発明に係る電動モータの駆動装置は、2段変速モード又は3段変速モードを採用することで、電動モータを常に高効率で作動するように構成している。そこで、2段変速モードの場合、2つの第1クラッチC1と第2クラッチC2、及び1つのワンウェイクラッチを用い、低速・中速状態では第1クラッチC1を係合させることで複数のギヤ列を介して出力軸が回転するように伝達している。 The electric motor driving device according to the present invention employs the two-speed mode or the three-speed mode, so that the electric motor is always operated with high efficiency. Therefore, in the two-speed mode, two first clutches C1, second clutch C2, and one one-way clutch are used, and a plurality of gear trains are engaged by engaging the first clutch C1 in the low speed / medium speed state. The output shaft is transmitted so as to rotate.
また、高速状態では第2クラッチC2を係合させることで複数のギヤ列を介して出力軸が回転するように伝達している。そして、ワンウェイクラッチを第1クラッチC1と並列して配置し、低速・中速状態でのモータトルクの高い領域では第1クラッチC1と共に回転トルクを分担して軸へ伝達する構造としている。その後、回転速度が高くなってトルクが低下したところで、第1クラッチC1を切り離しワンウェイクラッチのみで回転トルクを伝達しながら第2クラッチC2が係合するように制御され、2段変速モードに切替えることが出来る。 In the high speed state, the output shaft is transmitted through a plurality of gear trains by engaging the second clutch C2. A one-way clutch is arranged in parallel with the first clutch C1, and in a region where the motor torque is high in the low speed / medium speed state, the rotational torque is shared with the first clutch C1 and transmitted to the shaft. After that, when the rotational speed increases and the torque decreases, the first clutch C1 is disconnected and the second clutch C2 is controlled to be engaged while transmitting the rotational torque only by the one-way clutch, and the mode is switched to the two-speed mode. I can do it.
また、車両を惰性走行させる場合には第1クラッチC1,第2クラッチC2は係合することなく、ワンウェイクラッチの空転により出力軸からモータに回転トルクが伝達されないようにして機械的損失と電気的損失を低減している。さらに、車両が減速する場合には、第1クラッチC1又は第2クラッチC2が係合して、低速・中速・高速の領域で出力軸の回転トルクは電動モータに伝達され、発電機として機能する。後退時はモータの逆回転が行われるが、ワンウェイクラッチの空転により出力軸に回転トルクを伝達できないので第1クラッチC1を係合させて後退する。 Further, when the vehicle is coasting, the first clutch C1 and the second clutch C2 are not engaged, and the rotational torque is not transmitted from the output shaft to the motor due to the idling of the one-way clutch. Loss is reduced. Further, when the vehicle decelerates, the first clutch C1 or the second clutch C2 is engaged, and the rotational torque of the output shaft is transmitted to the electric motor in the low speed, medium speed, and high speed regions, and functions as a generator. To do. At the time of reverse, the motor reversely rotates. However, since the rotational torque cannot be transmitted to the output shaft due to the idling of the one-way clutch, the first clutch C1 is engaged to move backward.
一方、3段変速モードの場合、4つの第1クラッチC1,第2クラッチC2,第3クラッチC3,第4クラッチC4を用い、これら各クラッチを係合・開放することで、低速、中速、及び高速状態において高い効率で電動モータを作動して走行することが出来る。
1STモードで低速状態の場合、第1クラッチC1が係合すると共に第3クラッチC3が係合して複数ギヤ列を介して出力軸を回転することが出来る。この場合、第1クラッチC1と並列に配置された第1ワンウェイクラッチF1はトルクを分担して伝達し、同じく第3クラッチC3と並列に配置された第2ワンウェイクラッチF2はトルクを分担する。
On the other hand, in the three-speed mode, four first clutches C1, second clutch C2, third clutch C3, and fourth clutch C4 are used, and by engaging and disengaging these clutches, low speed, medium speed, In addition, it is possible to run by operating the electric motor with high efficiency in a high speed state.
In the low speed state in the 1ST mode, the first clutch C1 is engaged and the third clutch C3 is engaged, so that the output shaft can be rotated through a plurality of gear trains. In this case, the first one-way clutch F1 arranged in parallel with the first clutch C1 shares and transmits torque, and the second one-way clutch F2 arranged in parallel with the third clutch C3 also shares torque.
すなわち、モータトルクが低い領域では第3クラッチC3が係合し、該第3クラッチC3と並列に配置された第2ワンウェイクラッチF2が作動してトルクを分担する。また、第1ワンウェイクラッチF1も作動して出力軸を回転することが出来る。そして、第2クラッチC2を係合することで2NDモードに切替えることが出来、また減速回生時には第1クラッチC1,第3クラッチC3が係合して電動モータにて発電することが出来るように機能する。 That is, in a region where the motor torque is low, the third clutch C3 is engaged, and the second one-way clutch F2 arranged in parallel with the third clutch C3 is operated to share the torque. Further, the first one-way clutch F1 can also be operated to rotate the output shaft. The second clutch C2 can be engaged to switch to the 2ND mode, and at the time of deceleration regeneration, the first clutch C1 and the third clutch C3 can be engaged to generate electric power with the electric motor. To do.
2NDモードで中速状態の場合、第2クラッチC2,第3クラッチC3が係合し、第3クラッチC3と並列して配置されている第2ワンウェイクラッチF2が作動して伝達トルクを分担する。そして複数ギヤ列を介して出力軸を回転することが出来る。第4クラッチC4を係合することで3RDモードに切替えることが出来、そして、モータトルクが低い状態では第2クラッチC2が係合し、第2ワンウェイクラッチF2が作動する。また、減速回生時には第2クラッチC2,第3クラッチC3が係合して電動モータにて発電することが出来るように機能する。 In the 2ND mode in the middle speed state, the second clutch C2 and the third clutch C3 are engaged, and the second one-way clutch F2 arranged in parallel with the third clutch C3 is operated to share the transmission torque. The output shaft can be rotated through a plurality of gear trains. By engaging the fourth clutch C4, the mode can be switched to the 3RD mode, and when the motor torque is low, the second clutch C2 is engaged and the second one-way clutch F2 is operated. Further, during deceleration regeneration, the second clutch C2 and the third clutch C3 are engaged so that the electric motor can generate power.
3RDモードで高速状態の場合には第2クラッチC2,第4クラッチC4が係合して複数ギヤ列を介して出力軸を回転することが出来る。そして、減速回生時にも第2クラッチC2,第4クラッチC4が係合した状態のままで電動モータにて発電することが出来るように機能する。一方、後退モードの場合にはワンウェイクラッチは空転する為、第1クラッチC1,第3クラッチC3が係合することで後退する。 When the 3RD mode is in the high speed state, the second clutch C2 and the fourth clutch C4 are engaged, and the output shaft can be rotated through a plurality of gear trains. And it functions so that electric power can be generated by the electric motor while the second clutch C2 and the fourth clutch C4 are engaged even during deceleration regeneration. On the other hand, in the reverse mode, the one-way clutch rotates idly, so that the first clutch C1 and the third clutch C3 are engaged to move backward.
本発明に係る車両用電動モータの駆動装置は、低速状態と高速状態で係合する第1クラッチC1,第2クラッチC2が異なり、この第1クラッチC1,第2クラッチC2を使い分けることで、車両の走行状態に応じて電動モータを高い効率で作動することが出来る。本発明では変速モータを備え、この変速モータが作動して第1クラッチC1を開放してワンウェイクラッチによる駆動を行い、第2クラッチC2を係合させることでスムーズな変速が出来、第1クラッチC1,第2クラッチC2の係合動作に際して高度な機構は必要としない。また、1つの変速モータを作動することで第1クラッチC1,第2クラッチC2が動作するように構成することで、電動モータの駆動装置全体がコンパクト化する。 The drive device for the electric motor for a vehicle according to the present invention is different in the first clutch C1 and the second clutch C2 that are engaged in the low speed state and the high speed state, and uses the first clutch C1 and the second clutch C2 properly. The electric motor can be operated with high efficiency in accordance with the traveling state. In the present invention, a speed change motor is provided, and the speed change motor is operated to release the first clutch C1, drive by a one-way clutch, and engage the second clutch C2. Therefore, an advanced mechanism is not required for the engaging operation of the second clutch C2. Further, by configuring the first clutch C1 and the second clutch C2 to operate by operating one transmission motor, the entire drive device for the electric motor is made compact.
そして、クラッチにワンウェイクラッチを並列に配置することで、モータのトルクが高い低回転領域では、クラッチとワンウェイクラッチの両方で伝達トルクを分担することが出来、回転速度が高くなってトルクが低下したところでクラッチを切り離して変速モードへ移行することが出来る。従って、従来のようにクラッチ・to・クラッチ変換を行なわないで変速が可能と成り、その為に高度なクラッチ制御機構は不要となる。 And, by arranging the one-way clutch in parallel with the clutch, in the low rotation range where the motor torque is high, the transmission torque can be shared by both the clutch and the one-way clutch, and the rotation speed increases and the torque decreases. By the way, the clutch can be disengaged to shift to the speed change mode. Therefore, it is possible to perform gear shifting without performing clutch-to-clutch conversion as in the prior art, and therefore an advanced clutch control mechanism is not required.
また、トルクの高い低回転速度域ではクラッチとワンウェイクラッチが共同して機能することでトルクの分担を行なう為に、クラッチとワンウェイクラッチのトルク容量を小さく抑えることが出来、装置全体をコンパクト化出来る。一方、クラッチを係合することで、回生駆動と車両の後退も可能となる。 In addition, since the clutch and the one-way clutch function together in the low rotation speed range where the torque is high, the torque capacity of the clutch and the one-way clutch can be kept small, and the entire device can be made compact. . On the other hand, by engaging the clutch, the regenerative drive and the backward movement of the vehicle are possible.
さらに、1STモードから2NDモードへの変換の為の第1クラッチC1から第2クラッチC2への切り替え、逆に2NDモードから1STモードへの変換の為の第2クラッチC2から第1クラッチC1への切り替えは、1つの切替え機構で行なうことが出来る為に、省スペースと成る。また、各クラッチ切替え機構は、クラッチの切り替え時のみ電力を消費する為に、上記特許文献1で説明した電動モータの駆動装置の場合のように、クラッチ係合側モータに常時通電する必要がなく、電力消費は少なくなり、特許文献2で説明した高度な反力防止機構が不要になる。
Further, switching from the first clutch C1 to the second clutch C2 for conversion from the 1ST mode to the 2ND mode, and conversely, from the second clutch C2 to the first clutch C1 for conversion from the 2ND mode to the 1ST mode. Since the switching can be performed by one switching mechanism, the space is saved. Further, since each clutch switching mechanism consumes electric power only when the clutch is switched, there is no need to always energize the clutch engagement side motor as in the case of the electric motor driving device described in
図1は本発明に係る車両用電動モータの駆動装置の制御システムを示している概略図である。該制御システムは、車両用電動モータの駆動装置を制御するための主制御ユニット1を備え、主制御ユニット1は、2つの第1クラッチC1と第2クラッチC2の係合制御ユニット2、バッテリ3、電動モータ4、駆動輪回転速度センサ、それにブレーキ制御ユニット5との間で、情報伝達が可能な状態で接続されている。
FIG. 1 is a schematic view showing a control system for a drive device for an electric motor for a vehicle according to the present invention. The control system includes a
電動モータ4はインバータ6を制御することにより、所望の回転速度やトルクを出力するように制御することが出来る。クラッチの係合制御ユニット2は、2つの第1クラッチC1と第2クラッチC2の係合状態を切り替えるためのクラッチ切替機構を備えており、上記主制御ユニット1からの制御指令に基づいて第1クラッチC1及び第2クラッチC2の係合又は解放が行なわれるように制御する。ここでは、第1クラッチC1及び第2クラッチC2は、変速モータ26が回転することでクラッチプッシャ42が移動して制御するように構成している。
The
また、各車輪7,7・・・のブレーキ装置にはブレーキ制御ユニット5が繋がれて、該ブレーキ制御ユニット5は制動状態を切り替えるためのブレーキ切替機構を備えており、回制駆動による制動力が不足した場合、及び車両の挙動が不安定になる場合に主制御ユニット1からの制御指令に基づいて各車輪7,7・・・のブレーキ装置の制動力を制御することが出来る。
Further, a
電動モータ4はインバータ6を介して、バッテリ3と電気的に接続されている。そして、電動モータ4は、それぞれ電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを果すことが出来る。電動モータがジェネレータとして機能する場合には、発電した電力をバッテリ3に供給して充電する。
The
また、電動モータ4がモータとして機能する場合には、バッテリ3に充電された電力の供給を受けて回転する。そして、電動モータ4の動作制御は、主制御ユニット1からの制御指令に従ってインバータ6を介して行われる。なお、バッテリ3は蓄電装置の一例であり、様々な種類の蓄電装置が存在する為に他の蓄電装置を用いたり、或いは複数種類の蓄電装置を組み合わせて利用することも可能である。
Further, when the
また、主制御ユニット1は、車両用電動モータの駆動装置が搭載される車両の各部の情報を取得するために、車両の各部に設けられたセンサ等からの情報を取得可能に構成されている。主制御ユニット1は、電動モータ回転センサ、車速センサ、バッテリ状態検出センサ、アクセル操作検出センサ8、ブレーキ操作検出センサ9、及びシフト位置検出センサ10からの情報を取得可能に構成されている。
The
電動モータ回転センサは、電動モータ4の回転速度を検出するセンサである。車速センサは駆動輪等の車輪や当該車輪と比例する速度で回転する部材の回転速度を検出することにより車速を検出するセンサである。バッテリ状態検出センサはバッテリ3の充電量等の状態を検出するためのセンサであり、例えば電圧センサや電流センサ等により構成される。アクセル操作検出センサ8はアクセルペダル11の操作量を検出するためのセンサである。ブレーキ操作検出センサ9はホイールブレーキに連動するブレーキペダル12の操作量を検出するためのセンサである。シフト位置検出センサ10は車両のシフトレバー13の選択位置を検出するためのセンサである。
The electric motor rotation sensor is a sensor that detects the rotation speed of the
主制御ユニット1は、上記各センサで取得される情報を用いて適切な動作モードの選択を行う。そして、主制御ユニット1は、電動モータ4の駆動状態を制御し、或いは第1クラッチC1,第2クラッチC2係合制御ユニット2を介して第1クラッチC1及び第2クラッチC2を制御し、並びにブレーキ制御ユニット5を介して各車輪7,7・・・のブレーキ装置の係合状態を制御することにより、選択された動作モードで動作するように車両用電動モータの駆動装置を制御する。また、主制御ユニット1は、車両用電動モータの駆動装置の動作状態とを協調制御することにより、選択された動作モードに応じて適切な走行が行われるように車両の走行状態を制御することが出来る。
The
本実施では、主制御ユニット1は、電動モータ4の特性を記憶している記憶部14を備えており、この記憶部14内には、車両の各部の状態に応じて動作モードを決定するために用いられる制御マップ15が格納されている。すなわち、制御マップ15に基づいて、車両は最も効率のよい状態で走行することが出来るように構成している。
In the present embodiment, the
図2は本発明に係る車両用電動モータの駆動装置の概略図を示している。電動モータ4の回転トルクを第1クラッチC1、第1ワンウェイクラッチF1、又は第2クラッチC2を介して車軸37へ伝達するように構成している。
電動モータ4の第1入力軸16は延びて先端には第2クラッチC2を取着し、該第2クラッチC2から第1出力軸23が同心をなして延び、また第1入力軸16の先端には筒状の第1回転ケース39が取着され、第1回転ケース39の内部には同心をなして第2クラッチC2が中心部に設けられ、第1クラッチC1が外側部に設けられている。そして、両第1クラッチC1と第2クラッチC2は共に第1回転ケース39と同軸を成すと共に、その位置関係は互いに並列配置としている。また、第1回転ケース39の後方には同じく同心を成して第1ワンウェイクラッチF1を取付けている。
FIG. 2 is a schematic view of a drive device for a vehicle electric motor according to the present invention. The rotational torque of the
The
上記第2クラッチC2から第1出力軸23が延び、該第1出力軸23の先端には第2入力ギヤ24が取着されて、第1出力軸23と共に回転することが出来る。そして第1クラッチC1からは筒状の第1中空軸17が延びて先端には第1入力ギヤ18が取着され、上記第1出力軸23は第1中空軸17の中心穴を貫通して延びている。従って、電動モータ4が作動するならば第1入力軸16が回転し、該第1入力軸16と共に第1回転ケース39が回る。そして、第1入力軸16に取付けられている第2クラッチC2が回転し、第1回転ケース39の外側部に取付けられている第1クラッチC1も同時に回転し、さらには第1回転ケース39の後方に設けている第1ワンウェイクラッチF1も回転することが出来る。
A
第2クラッチC2から延びる第1出力軸23の先端に取着している第2入力ギヤ24は第2出力ギヤ25と噛み合っている。該第2出力ギヤ25から延びるカウンター軸20の先端にはカウンターギヤ21が取付けられている。また、カウンター軸20には第1出力ギヤ19が取着され、その為に、カウンターギヤ21は第2出力ギヤ25又は第1出力ギヤ19にてカウンター軸20を介して回転することが出来、第1出力ギヤ19及び第2出力ギヤ25は共にカウンター軸20に取着されることで回転速度は同一となる。また第1出力ギヤ19は第1中空軸17の先端に取着されている第1入力ギヤ18と噛み合っている。
The
そして、カウンターギヤ21はデフリングギヤ22と噛み合い、該デフリングギヤ22の回転は差動歯車装置40を介して車軸37a,37bを駆動し、該車軸37a,37bと繋がっている車輪7,7を回転する。そこで、上記第1クラッチC1と第2クラッチC2は第1回転ケース39の内部に収容されて電動モータ4にて回転し、外側の第1クラッチC1が係合するならば第1中空軸17へ回転トルクが伝達され、同時に第1ワンウェイクラッチF1の回転トルクも第1中空軸へ伝達されて第1入力ギヤ18が回転する。そして、第2クラッチC2が係合する場合には、電動モータ4の回転は第1出力軸23へ伝達されて第2入力ギヤ24が回転する。
The
ところで、第1クラッチC1と第2クラッチC2の切り替えは変速モータ26にて行うことが出来るように構成している。そこで、変速モータ26が回転するならばクラッチプッシャ42が移動し、スラスト軸受け41を介してスライド板45が第1入力軸16に沿って移動することが出来るように連結している。そして、スライド板45と繋がっている連結部46は第1回転ケース39を貫通して第1クラッチC1,第2クラッチC2を係合・開放する機構と連結している。該クラッチプッシャ42の外周には小さい突出部36が設けられ、クラッチプッシャ42が移動することで、突出部36がセンサ29に接近してその位置を検知する。
By the way, the first clutch C1 and the second clutch C2 can be switched by the
(A)1STモードの場合
(1)低・中速状態
電動モータ4の第1入力軸16が回転するならば、第1クラッチC1が係合することで第1中空軸が回転し、第1中空軸と共に第1入力ギヤ18が回転する。第1入力ギヤ18と噛み合っている大径の第1出力ギヤ19が回転し、第1出力ギヤ19と共にカウンター軸20が回転する。そして、カウンター軸20の先端に設けているカウンターギヤ21が回転し、カウンターギヤ21と噛み合っているデフリングギヤ22が回転することが出来る。そして、デフリングギヤ22の回転は差動歯車装置40を介して車軸37a,37bが回転する。ここで、第1クラッチC1と並列に配置している第1ワンウェイクラッチF1を取付けており、低速回転域では電動モータのトルクが大きく、第1クラッチC1と第1ワンウェイクラッチF1とで伝達トルクを分担している。
(A) In the 1ST mode (1) Low / medium speed state If the
(2)モータトルク低領域
モータトルク低領域では第1クラッチC1は係合せずに、第1ワンウェイクラッチF1が働く。第1ワンウェイクラッチF1は第1回転ケース39の後方に取付けられて、該第1回転ケース39と共に回転することが出来る。そこで、第1入力軸16と共に第1回転ケース39が回転することにより、同時に第1ワンウェイクラッチF1が回って第1中空軸へ回転トルクを伝達し、2NDモードへの切替えの準備を行なう。
(2) Motor torque low region In the motor torque low region, the first one-way clutch F1 operates without engaging the first clutch C1. The first one-way clutch F <b> 1 is attached to the rear of the
(3)減速回生状態
減速回生時には第1クラッチC1が働いて、電動モータ4は発電機として働くように制御される。すなわち、車軸37a,37bの回転は差動歯車装置40を介してデフリングギヤ22を回転し、デフリングギヤ22と噛み合っているカウンターギヤ21、そして第1出力ギヤ19及び第1入力ギヤ18が回転する。第1入力ギヤ18が回転することで第1中空軸17が回って、第1クラッチC1が係合することで第1回転ケース39が回り、第1回転ケース39は電動モータ4の第1入力軸16を回転することが出来る。
(3) Deceleration and regeneration state During deceleration and regeneration, the first clutch C1 is operated, and the
(B)2NDモードへの切替え及び2NDモードの場合
(1)中・高速状態
上記のモータトルク低領域の時、電動モータ4の第1入力軸16が回転して第1ワンウェイクラッチF1を介して回転トルクを伝えるならば、第2クラッチC2が係合することで第1中空軸17の中心穴に嵌っている第1出力軸23が回転し、第1出力軸23と共に第2入力ギヤ24が回転する。大径の第2入力ギヤ24は小径の第2出力ギヤ25と噛み合って回転し、第2出力ギヤ25と共にカウンター軸20が回転する。そして、カウンター軸20の先端に設けているカウンターギヤ21が回り、カウンターギヤ21と噛み合っているデフリングギヤ22が回転することが出来る。そして、デフリングギヤ22の回転は差動歯車装置40を介して車軸37a,37bが回る。この場合、互いに噛み合っている第2入力ギヤ24と第2出力ギヤ25、及び第1入力ギヤ18と第1出力ギヤ19とのギヤ比の違いから、第1中空軸17は第1出力軸23より回転速度が速く成る為に、第1ワンウェイクラッチF1は空転して作動しなくなる。
(B) Switching to 2ND mode and 2ND mode (1) Medium / high speed state When the motor torque is low as described above, the
(2)減速回生
減速回生時には第2クラッチC2が係合して車軸37a,37bの回転を電動モータ4に伝達し、電動モータ4は発電機として機能することが出来る。
すなわち、車軸37a,37bの回転は差動歯車装置40を介してデフリングギヤ22を回転し、デフリングギヤ22と噛み合っているカウンターギヤ21、そして第2出力ギヤ25及び第2入力ギヤ24が回転する。第2入力ギヤ24が回転することで第1出力軸23が回って、第2クラッチC2が係合することで電動モータ4の第1入力軸16を回転することが出来る。
(2) Deceleration regeneration During deceleration regeneration, the second clutch C2 is engaged to transmit the rotation of the
That is, the rotation of the
(C)後退モードの場合
後退時は電動モータ4の逆回転が行われるが、第1ワンウェイクラッチF1の空転により車軸37a,37bに回転トルクを伝達できないので第1クラッチC1を係合させて後退する。
(C) In the reverse mode The
このように、車両の走行状態が低・中速の場合に第1クラッチC1が係合し、2NDに変速する場合は第1クラッチC1を開放として第1ワンウェイクラッチF1を働かせて第2クラッチC2を係合する。そして、該第1クラッチC1,第2クラッチC2は変速モータ26の主軸27が回転することでクラッチプッシャ42は軸方向に移動し、各第1クラッチC1,第2クラッチC2のONセンサ29,29と第1クラッチC1及び第2クラッチC2のOFFセンサ29を有し、クラッチプッシャ42の移動によってON−OFFを検出するように変速モータ26は回転・停止する。
すなわち、該クラッチプッシャ42は変速モータ26の回転にて軸方向へ変位してスラスト軸受け41を介して第1クラッチC1又は第2クラッチC2が係合したり、第1クラッチC1,第2クラッチC2が共に開放される。
Thus, when the vehicle is running at low and medium speeds, the first clutch C1 is engaged, and when shifting to 2ND, the first clutch C1 is disengaged and the first one-way clutch F1 is operated to activate the second clutch C2. Engage. In the first clutch C1 and the second clutch C2, the
That is, the
図2(b)に示す表は、1STモードと2NDモード、及び後退モードにおける各車両状態での第1クラッチC1、第2クラッチC2、及び第1ワンウェイクラッチF1の作動状態を示している。1STモードの低・中速状態では、第1クラッチC1と第1ワンウェイクラッチF1が働き、モータトルク低領域では第1クラッチC1,第2クラッチC2は係合せずに第1ワンウェイクラッチF1が働き、減速回生時には第1クラッチC1が働くように制御される。そして、2NDモードの中・高速状態では、第2クラッチC2が働き、また減速回生時にも第2クラッチC2が働く。そして後退モードの場合には、低速後退動する為に第1クラッチC1が働くように制御される。 The table shown in FIG. 2B shows the operating states of the first clutch C1, the second clutch C2, and the first one-way clutch F1 in each vehicle state in the 1ST mode, the 2ND mode, and the reverse mode. In the low / medium speed state of the 1ST mode, the first clutch C1 and the first one-way clutch F1 work, and in the low motor torque region, the first clutch C1 and the second clutch C2 do not engage, and the first one-way clutch F1 works. Control is performed so that the first clutch C1 operates during deceleration regeneration. In the 2ND mode, the second clutch C2 operates in the middle / high speed state, and the second clutch C2 also operates during deceleration regeneration. In the reverse mode, the first clutch C1 is controlled so as to operate at a low speed.
図3は3速モードとした場合の本発明に係る車両用電動モータの駆動装置の概略図と各モードでの車両状態でのクラッチとワンウェイクラッチの働きを示している。電動モータ4の回転トルクを第1クラッチC1、第1ワンウェイクラッチF1、又は第2クラッチC2を介して、及び第3クラッチC3,第2ワンウェイクラッチF2,又は第4クラッチC4を介して車軸37a,37bへ伝達するように構成している。
FIG. 3 is a schematic diagram of a vehicle electric motor drive device according to the present invention in the case of the third speed mode, and shows the operation of the clutch and the one-way clutch in the vehicle state in each mode. The rotational torque of the
電動モータ4の第1入力軸16は延びて先端には第2クラッチC2を取着し、該第2クラッチC2から第1出力軸23が同心をなして延び、第1入力軸16の先端には筒状の第1回転ケース39が取着され、第1回転ケース39の内部には同心をなして第2クラッチC2が中心部に設けられ、第1クラッチC1が外側部に設けられている。そして、両第1クラッチC1と第2クラッチC2は共に第1回転ケース39と同軸を成し、その位置関係は互いに並列配置としている。また、第1回転ケース39の後方には同じく同心を成して第1ワンウェイクラッチF1を取付けている。
The
上記第2クラッチC2から第1出力軸23が延び、該第1出力軸23の先端には第2入力ギヤ24が取着されて、第1出力軸23と共に回転することが出来る。そして第1クラッチC1からは第1中空軸17が延びて先端には第1入力ギヤ18が取着され、上記第1出力軸23は第1中空軸17の中心穴を貫通して延びている。従って、電動モータ4が作動するならば第1入力軸16が回転し、該第1入力軸16と共に第1回転ケース39は回る。そして、第1入力軸16に取付けられている第2クラッチC2は回転し、第1回転ケース39の外側に取付けられている第1クラッチC1も同時に回転し、さらには第1回転ケース39の後方に設けている第1ワンウェイクラッチF1も回転することが出来る。
A
第2クラッチC2から延びる第1出力軸23の先端に取着している第2入力ギヤ24は第2出力ギヤ25と噛み合っている。該第2出力ギヤ25から延びる第2入力軸47には筒状の第2回転ケース43が取着され、該第2回転ケース43の内部には第4クラッチC4と第3クラッチC3が設けられ、該第4クラッチC4は第2入力軸47に取付けられ、第3クラッチC3が第2回転ケース43の外側部に設けられている。そして、両第3クラッチC3と第4クラッチC4は共に第2回転ケース43と同軸を成し、その位置関係は互いに並列配置としている。また、第2回転ケース43の後方には同じく同心を成して第2ワンウェイクラッチF2を取付けている。
The
上記第4クラッチC4から第2出力軸33が延び、該第2出力軸33の先端には第4入力ギヤ34が取着されて、第2出力軸33と共に回転することが出来る。そして第3クラッチC3からは第2中空軸30が延びて先端には第3入力ギヤ31が取着され、上記第2出力軸33は第2中空軸30の中心穴を貫通して延びている。そして、上記第4入力ギヤ34は第4出力ギヤ35と噛み合い、第3入力ギヤ31は第3出力ギヤ32と噛み合っており、これら第4出力ギヤ35及び第3出力ギヤ32は互いに同軸上に取付けられ、差動歯車装置40aを回転駆動するように連結し、該差動歯車装置40aを介して車軸37a,37bへ回転トルクを伝達することが出来る。
A
そこで、第2入力軸47の回転トルクは、第3クラッチC3、第2ワンウェイクラッチF2、又は第4クラッチC4を介して車軸37a,37bへ伝達するように構成している。
ところで、第3クラッチC3と第4クラッチC4の切り替えは変速モータ26aにて行うことが出来るように構成している。そこで、変速モータ26aが回転することでクラッチプッシャ42aが移動し、スラスト軸受け41aを介してスライド板45aが第2入力軸47に沿って移動することが出来るように連結している。該クラッチプッシャ42aの外周には小さい突出部36aが設けられ、クラッチプッシャ42aの移動に伴って突出部36aが接近することでセンサ29aが検知するように構成している。
Therefore, the rotational torque of the
Incidentally, the third clutch C3 and the fourth clutch C4 are configured to be switched by the transmission motor 26a. Therefore, the
(A)1STモードの場合
(1)低速状態
第1クラッチC1が係合して電動モータ4の第1入力軸16は第1中空軸17を回転し、第1中空軸17と共に第1入力ギヤ18が回転する。第1入力ギヤ18と噛み合っている大径の第1出力ギヤ19が回転し、第1出力ギヤ19と共に第2入力軸47が回転する。そして、第3クラッチC3が係合して第2中空軸30が回転し、第2中空軸30と共に先端の第3入力ギヤ31が回転する。第3入力ギヤ31と噛み合っている第3出力ギヤ32が回り、差動歯車装置40aを介して車軸37a,37bは回転することが出来る。
(A) In the 1ST mode (1) Low speed state The first clutch C1 is engaged, the
この場合、第1ワンウェイクラッチF1が働いて第1中空軸17に回転トルクを与えることが出来、さらに第2ワンウェイクラッチF2が働いて第2中空軸30に回転トルクを与えることが出来る。すなわち、低速域では電動モータ4のトルクが大きく、第1クラッチC1と第1ワンウェイクラッチF1を組み合わせて伝達トルクを分担させ、同じく第3クラッチC3と第2ワンウェイクラッチF2を組み合わせて伝達トルクを分担している。該第1ワンウェイクラッチF1,第2ワンウェイクラッチF2は第1クラッチC1,第3クラッチC3と並列状態を成して配置されている。
In this case, the first one-way clutch F <b> 1 can act to give a rotational torque to the first
(2)モータトルク低領域(2NDモードへの準備状態)
この状態では、第1ワンウェイクラッチF1と第3クラッチC3及び第2ワンウェイクラッチF2が働いて車軸37a,37bを回転することが出来る。
(3)減速回生
車両が減速する場合には、第1クラッチC1、第3クラッチC3が働いて車軸37a,37bの回転にて電動モータ4を回転して発電することが出来る。この場合に第1ワンウェイクラッチF1,第2ワンウェイクラッチF2は空転して作動することはない。車軸37a,37bの回転にて差動歯車装置40aを介して第3出力ギヤ32が回り、該第3出力ギヤ32と噛み合っている第3入力ギヤ31、そして第3クラッチC3が係合していることで第2回転ケース43と共に第2入力軸47が回転し、該第2入力軸47に取着されている第1出力ギヤ19が回り、第1出力ギヤ19と噛み合っている第1入力ギヤ18が回転する。そして、第1入力ギヤ18と共に第1中空軸17が回転し、第1クラッチC1を介して第1回転ケース39が回り、第1回転ケース39から延びる第1入力軸16及び電動モータ4が回転する。
(2) Motor torque low region (ready state for 2ND mode)
In this state, the first one-way clutch F1, the third clutch C3, and the second one-way clutch F2 can be operated to rotate the
(3) Deceleration regeneration When the vehicle decelerates, the first clutch C1 and the third clutch C3 work, and the
(B)2NDモードへの切替え及び2NDモードの場合
(1)中速状態
電動モータ4の第1入力軸16が回転して第1ワンウェイクラッチF1を介して回転トルクを伝えるならば、第2クラッチC2が係合することで中空の第1中空軸17の中心穴に嵌っている第1出力軸23が回転し、第1出力軸23と共に第2入力ギヤ24が回転する。第2出力ギヤ25は第2入力ギヤ24と噛み合って回転し、第2出力ギヤ25と共に第2入力軸47が回転する。そして、第2入力軸47と連結している第2回転ケース43が回転し、該第2回転ケース43の外側部に取着されている第3クラッチC3が係合することで第2中空軸30が回り、第2中空軸30と共に先端の第3入力ギヤ31が回転する。そして、第3入力ギヤ31と噛み合っている第3出力ギヤ32が回転し、差動歯車装置40aを介して車軸37a,37bが回転し、該車軸37a,37bに取着している車輪7,7を回転することが出来る。
この場合、第3クラッチC3に並列して配置された第2ワンウェイクラッチF2が働いて第2中空軸30に回転トルクを与えることが出来る。すなわち、中速状態での電動モータ4から伝達されて第2中空軸30に作用する伝達トルクを互いに分担することが出来る。
(B) Switching to the 2ND mode and in the 2ND mode (1) Medium speed state If the
In this case, the second one-way clutch F <b> 2 arranged in parallel with the third clutch C <b> 3 can work to give a rotational torque to the second
(2)モータトルク低領域(3RDモードへの準備状態)
この状態では、第2クラッチC2、及び第2ワンウェイクラッチF2が働いて車軸37a,37bを回転することが出来るように制御される。
(3)減速回生
車両が減速する場合には、第2クラッチC2と第3クラッチC3が働いて車軸37a,37bの回転にて電動モータ4を回転して発電することが出来る。すなわち、電動モータ4は発電機として機能する。車軸37a,37bの回転にて差動歯車装置40aを介して第3出力ギヤ32が回り、該第3出力ギヤ32と噛み合っている第3入力ギヤ31、そして第3クラッチC3が係合していることで第2回転ケース43と共に第2入力軸47が回転し、該第2入力軸47に取着されている第2出力ギヤ25が回り、第2出力ギヤ25と噛み合っている第2入力ギヤ24が回転する。そして、第2入力ギヤ24と共に第1出力軸23が回転し、第2クラッチC2を介して第1入力軸16及び電動モータ4が回転する。
(2) Motor torque low region (ready state for 3RD mode)
In this state, the second clutch C2 and the second one-way clutch F2 are controlled so that the
(3) Deceleration regeneration When the vehicle decelerates, the second clutch C2 and the third clutch C3 work and the
(C)3RDモードへの切替え及び3RDモードの場合
(1)高速状態
電動モータ4の第1入力軸16が回転するならば、第2クラッチC2が係合することで中空の第1中空軸17の中心穴に嵌っている第1出力軸23が回転し、第1出力軸23と共に第2入力ギヤ24が回転する。第2出力ギヤ25は第2入力ギヤ24と噛み合って回転し、第2出力ギヤ25と共に第2入力軸47が回転する。そして、第2入力軸47の回転が第2ワンウェイクラッチF2を介して回転トルクを伝えている時に第4クラッチC4が係合することで第2中空軸の中心穴に嵌っている第2出力軸33が回転し、第2出力軸33と共に先端の第4入力ギヤ34が回転する。そして、第4入力ギヤ34と噛み合っている第4出力ギヤ35が回転し、差動歯車装置40aを介して車軸37a,37bが回転することが出来る。
(C) Switching to 3RD mode and 3RD mode (1) High-speed state If the
(2)減速回生
車両が減速する場合には、第2クラッチC2と第4クラッチC4が働いて車軸37a,37bの回転にて電動モータ4を回転して発電することが出来る。
車軸37a,37bの回転にて差動歯車装置40aを介して第4出力ギヤ35が回り、該第4出力ギヤ35と噛み合っている第4入力ギヤ34、そして該第4入力ギヤ34を取付けている第2出力軸33が回り、第4クラッチC4が係合していることで第2入力軸47が回転し、該第2入力軸47に取着されている第2出力ギヤ25が回り、第2出力ギヤ25と噛み合っている第2入力ギヤ24が回転する。そして、第2入力ギヤ24と共に第1出力軸23が回転し、第2クラッチC2を介して第1入力軸16及び電動モータ4が回転する。
(2) Deceleration regeneration When the vehicle decelerates, the second clutch C2 and the fourth clutch C4 work to rotate the
The
(D)後退モードの場合
車両が低速で後退する場合には、第1クラッチC1と第3クラッチC3が係合する。電動モータ4の第1入力軸16が逆回転し、第1クラッチC1が係合することで第1中空軸17が回転する。そして第1中空軸17と共に第1入力ギヤ18が回転し、第1入力ギヤ18と噛み合っている第1出力ギヤ19が回り、そして第2入力軸47が回転する。該第2入力軸47と連結している第2回転ケース43が回転し、第2回転ケース43の外側部に取付けられている第3クラッチC3が係合することで第2中空軸30が回転し、第2中空軸30と共に第3入力ギヤ31が回り、第3入力ギヤ31と噛み合っている第3出力ギヤ32が回転する。そして差動歯車装置40aを介して車軸37a,37bが回転することが出来る。この場合、第1ワンウェイクラッチF1,第2ワンウェイクラッチF2は第1中空軸17及び第2中空軸30が逆回転することで作動しない。
(D) In reverse mode When the vehicle moves backward at a low speed, the first clutch C1 and the third clutch C3 are engaged. The
図3(b)に示す表は、1STモード、2NDモード、3RDモード、及び後退モードにおける各車両状態での第1クラッチC1、第2クラッチC2、第3クラッチC3、第4クラッチC4、及び第1ワンウェイクラッチF1、第2ワンウェイクラッチF2の作動状態を示している。1STモードの低速状態では、第1クラッチC1と第1ワンウェイクラッチF1、第3クラッチC3、第2ワンウェイクラッチF2が働き、1STモードのモータトルク低領域では第1ワンウェイクラッチF1、第3クラッチC3,及び第2ワンウェイクラッチF2が働き、1STモードの減速回生時には第1クラッチC1、第3クラッチC3が働くように制御される。 The table shown in FIG. 3B shows the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, the fourth clutch C4, and the first clutch in each vehicle state in the 1ST mode, the 2ND mode, the 3RD mode, and the reverse mode. The operating states of the one-way clutch F1 and the second one-way clutch F2 are shown. In the low speed state of the 1ST mode, the first clutch C1, the first one-way clutch F1, the third clutch C3, and the second one-way clutch F2 operate, and in the low motor torque region of the 1ST mode, the first one-way clutch F1 and the third clutch C3. Further, the second one-way clutch F2 is operated, and the first clutch C1 and the third clutch C3 are controlled to operate during the deceleration regeneration in the 1ST mode.
2NDモードの中速状態では、第2クラッチC2、第3クラッチC3,及び第2ワンウェイクラッチF2が働き、2NDモードのモータトルク低領域では、第2クラッチC2、第2ワンウェイクラッチF2が働き、2NDモードの減速回生時には、第2クラッチC2、第3クラッチC3が働くように制御される。
3RDモードの高速時には、第2クラッチC2及び第4クラッチC4が働き、3RDモードの減速回生時には、第2クラッチC2及び第4クラッチC4が働く。
そして後退モードの場合には、低速後退動する為に第1クラッチC1及び第3クラッチC3が働くように制御される。
In the 2ND mode, the second clutch C2, the third clutch C3, and the second one-way clutch F2 work, and in the 2ND mode motor torque low region, the second clutch C2 and the second one-way clutch F2 work. During the mode deceleration regeneration, the second clutch C2 and the third clutch C3 are controlled to work.
The second clutch C2 and the fourth clutch C4 work at high speed in the 3RD mode, and the second clutch C2 and the fourth clutch C4 work at the time of deceleration regeneration in the 3RD mode.
In the reverse mode, the first clutch C1 and the third clutch C3 are controlled so as to operate at a low speed.
図4は変速モータ26が回転してクラッチプッシャ42が軸方向に移動し、第1クラッチC1,第2クラッチC2を係合・開放することが出来るクラッチ切替え機構48を示す具体例である。変速モータ26の主軸27の外周にネジを形成することで、該主軸27が変速モータ26によって回転するならば、クラッチプッシャ42は軸方向に変位して該クラッチプッシャ42の外側に設けた突出部36がセンサ29,29・・に近接してON−OFFの信号を出すことにより、変速モータを制御して各第1クラッチC1、第2クラッチC2の係合・開放を行なうことが出来る。そして、クラッチプッシャ42の外周には凹溝44,44・・・が形成され、この凹溝44,44・・・にボールプランジャ28のボール38が嵌合して該クラッチプッシャ42を位置決めしている為に、第1クラッチC1,第2クラッチC2が係合していても変速モータに電力を供給し続ける必要がない。
FIG. 4 shows a specific example of a
また、同図の(b)に示すクラッチ切替え機構48は、ボールプランジャ28の代わりにブレーキ付き変速モータ26bを用いている。このブレーキ付き変速モータ26bが停止することでブレーキが作用して位置ズレすることはなく、上記ボールプランジャ28と同じように機能することが出来る。クラッチプッシャ42の先端にはスラスト軸受け41を介してスライド板45が第1入力軸16に沿って移動出来るように取付けられ、該スライド板45から延びる連結部46にて第1クラッチC1,第2クラッチC2の係合及び開放動作が行なわれる。
Further, the
図5(a)は1STモードと2NDモードの2速モードを備えた本発明の車両用電動モータの駆動装置における車軸の回転速度とモータ駆動力の関係を示している。2段変速であって、1STモードと2NDモードでのモータ駆動力の領域を表しており、特に同図においては1STモードでの高効率領域と2NDモードでの高効率領域を示している。そこで、本発明の車両用電動モータの駆動装置を用いることで、主制御ユニット1によって1STモードであっても、2NDモードであっても、高効率領域で電動モータ4が作動することが出来るように制御される。
FIG. 5A shows the relationship between the rotational speed of the axle and the motor driving force in the vehicle electric motor driving apparatus of the present invention having the 2nd speed mode of 1ST mode and 2ND mode. This is a two-stage shift, and represents a region of motor driving force in the 1ST mode and 2ND mode, and particularly in the same figure, a high efficiency region in the 1ST mode and a high efficiency region in the 2ND mode are shown. Therefore, by using the vehicle electric motor drive device of the present invention, the
図5(b)は1STモード、2NDモード、及び3RDモードの3速モードを備えた本発明の車両用電動モータの駆動装置における車軸の回転速度とモータ駆動力の関係を示している。3段変速であって、1STモード、2NDモード、及び3RDモードでのモータ駆動力の領域を表しており、特に同図においては1STモードでの高効率領域と2NDモードでの高効率領域、及び3RDモードでの高効率領域を示している。そこで、本発明の車両用電動モータの駆動装置を用いることで、主制御ユニット1によって1STモードであっても、2NDモードであっても、また3RDモードであっても、上記高効率領域で電動モータ4が作動することが出来るように制御される。
FIG. 5B shows the relationship between the rotational speed of the axle and the motor driving force in the vehicle electric motor driving apparatus of the present invention having the 3rd speed mode of 1ST mode, 2ND mode, and 3RD mode. This is a three-stage shift, and represents a region of motor driving force in the 1ST mode, 2ND mode, and 3RD mode, and particularly in the same figure, a high efficiency region in the 1ST mode and a high efficiency region in the 2ND mode, and The high efficiency region in 3RD mode is shown. Therefore, by using the vehicle electric motor drive device of the present invention, the
C1 第1クラッチ
C2 第2クラッチ
C3 第3クラッチ
C4 第4クラッチ
F1 第1ワンウェイクラッチ
F2 第2ワンウェイクラッチ
1 主制御ユニット
2 クラッチ係合制御ユニット
3 バッテリ
4 電動モータ
5 ブレーキ制御ユニット
6 インバータ
7 車輪
8 アクセル操作検出センサ
9 ブレーキ操作検出センサ
10 シフト位置検出センサ
11 アクセルペダル
12 ブレーキペダル
13 シフトレバー
14 記憶部
15 制御マップ
16 第1入力軸
17 第1中空軸
18 第1入力ギヤ
19 第1出力ギヤ
20 カウンター軸
21 カウンターギヤ
22 デフリングギヤ
23 第1出力軸
24 第2入力ギヤ
25 第2出力ギヤ
26 変速モータ
27 主軸
28 ボールプランジャ
29 センサ
30 第2中空軸
31 第3入力ギヤ
32 第3出力ギヤ
33 第2出力軸
34 第4入力ギヤ
35 第4出力ギヤ
36 突出部
37 車軸
38 ボール
39 第1回転ケース
40 差動歯車装置
41 スラスト軸受け
42 クラッチプッシャ
43 第2回転ケース
44 凹溝
45 スライド板
46 連結部
47 第2入力軸
48 クラッチ切替え機構
C1 1st clutch C2 2nd clutch C3 3rd clutch C4 4th clutch F1 1st one way clutch F2 2nd one
10 Shift position detection sensor
11 Accelerator pedal
12 Brake pedal
13 Shift lever
14 Memory
15 Control map
16 1st input shaft
17 1st hollow shaft
18 1st input gear
19 1st output gear
20 Counter shaft
21 Counter gear
22 Differential ring gear
23 1st output shaft
24 2nd input gear
25 2nd output gear
26 Variable speed motor
27 Spindle
28 Ball plunger
29 sensors
30 Second hollow shaft
31 3rd input gear
32 3rd output gear
33 2nd output shaft
34 4th input gear
35 4th output gear
36 Protrusion
37 axles
38 balls
39 First rotating case
40 differential gear
41 Thrust bearing
42 Clutch pusher
43 Second rotating case
44 groove
45 Slide plate
46 Connection
47 2nd input shaft
48 Clutch switching mechanism
Claims (11)
Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 7 wherein a brake is incorporated in the transmission motor of the clutch pusher to position the clutch pusher. The drive device for an electric motor for a vehicle according to claim 8 or claim 9.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2011-06-21 JP JP2011136927A patent/JP2013002605A/en not_active Withdrawn
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