JP2013212727A - Vehicle drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の車輪を駆動する電動機と、電動機と車輪との動力伝達経路上に設けられた変速機と、を有する車輪駆動装置と、電動機を制御する電動機制御装置と、を備える車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle including a wheel driving device having an electric motor that drives a wheel of the vehicle, a transmission provided on a power transmission path between the electric motor and the wheel, and an electric motor control device that controls the electric motor. The present invention relates to a driving device.
この種の車両用駆動装置として、従来、電動機の駆動時における一方向クラッチ又は油圧ブレーキが係合する際のショックを低減するようにしたものが考案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、図24に示すように、自然減速していた車両が加速する際に、電動機が停止していて、一方向クラッチが切り離されている状態から、ドライバの加速要求により、電動機の回転数を、車速又は車軸の回転数に基づいて決定される目標回転数まで上げる指令を行い、目標回転数よりも所定値低い値まで上がると、一定のトルクを出力し、この状態で、一方向クラッチがロックするように制御している。
As this type of vehicle drive device, there has been conventionally devised a device that reduces a shock when a one-way clutch or a hydraulic brake is engaged during driving of an electric motor (see, for example, Patent Document 1). In
しかしながら、特許文献1に記載の車両用駆動装置では、一方向クラッチを係合させる指令を受ける前は、電動機の回転数は0であり、リングギヤの回転は高い状態を維持している。従って、一方向クラッチの係合指令が出てからリングギヤの回転数を0に近づけるまでには、時間を要する。特に、一方向クラッチは、油圧ブレーキと異なり、回転数をオーバーシュートできないため、より慎重に0に近づける必要がある。
However, in the vehicle drive device described in
また、特許文献1では、左車輪の回転数は、回転数センサによって検出され、左車輪を駆動する第1電動機の回転数は、レゾルバによって検出される。そして、左車輪の回転数とリングギヤを0回転と仮定したときの第1電動機の目標回転数を算出して、第1電動機の実モータ回転数と目標回転数とが一致したときに、第1電動機が動力伝達可能と判断している。このように、特許文献1では、左右のリングギヤが互いに連結されている構造であるにも関わらず、片側の実モータ回転数と実車輪回転数のみで係合判定を行っており、改善の余地があった。
Moreover, in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回転規制手段が解放状態から締結状態に移行する際のタイムラグを少なくして応答を早めることができる車両用駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle drive device that can reduce the time lag when the rotation restricting means shifts from the released state to the fastened state, thereby speeding up the response. And
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
車両(例えば、後述の実施形態における車両3)の車輪(例えば、後述の実施形態における後輪Wr)を駆動する電動機(例えば、後述の実施形態における電動機2A、2B)と、前記電動機と前記車輪との動力伝達経路上に設けられた変速機(例えば、後述の実施形態における遊星歯車式減速機12A、12B)と、を有する車輪駆動装置と、
前記電動機を制御する電動機制御装置(例えば、後述の実施形態における制御装置8)と、
を備える車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態における後輪駆動装置1)であって、
前記変速機は、第1乃至第3回転要素(例えば、後述の実施形態におけるサンギヤ21A、21B、プラネタリキャリア23A、23B、リングギヤ24A、24B)を有し、
前記変速機の前記第1回転要素に前記電動機が接続され、
前記変速機の前記第2回転要素に前記車輪が接続され、
前記変速機の前記第3回転要素には、締結又は解放可能とされ、該締結することで前記第3回転要素の回転を規制する回転規制手段(例えば、後述の実施形態における一方向クラッチ50、又は油圧ブレーキ60A、60B)が設けられ、
前記車両用駆動装置は、
前記電動機の回転状態量又は前記変速機の前記第1回転要素の回転状態量である電動機回転状態量を検出可能に設置された電動機回転状態量検出手段(例えば、後述の実施形態におけるレゾルバ20A、20B)と、
前記車輪の回転状態量又は前記変速機の前記第2回転要素の回転状態量である車輪回転状態量を検出可能に設置された車輪回転状態量検出手段(例えば、後述の実施形態における車輪速センサ13A、13B)と、
をさらに備え、
前記車両用駆動装置は、下記(I)、(II)、(III)のいずれか一つによって、前記電動機、前記第1回転要素、前記車輪、前記第2回転要素、又は前記第3回転要素の差回転を制限する差回転制限手段を有することを特徴とする車両用駆動装置。
(I) 前記電動機制御装置は、前記電動機回転状態量検出手段で検出した前記電動機回転状態量検出値(例えば、後述の実施形態における実モータ回転数LMa、RMa)、及び、前記車輪回転状態量検出手段で検出した前記車輪回転状態量検出値(例えば、後述の実施形態における実車輪回転数LWa、RWa)に基づいて求めた第3回転要素回転状態量換算値(例えば、後述の実施形態における換算リングギヤ回転数LRb、RRb)と、0との差を算出し、前記差が許容回転状態量差以下に制限されるように前記電動機を制御する
(II) 前記電動機制御装置は、前記電動機回転状態量検出手段で検出した前記電動機回転状態量検出値(例えば、後述の実施形態における実モータ回転数LMa、RMa)、及び、0に仮定した前記第3回転要素の回転状態量仮定値に基づいて求めた前記車輪回転状態量検出手段が設置された位置の回転状態量である車輪回転状態量換算値(例えば、後述の実施形態における換算車輪回転数LWb、RWb)と、前記車輪回転状態量検出手段によって検出された前記車輪回転状態量検出値(例えば、後述の実施形態における実車輪回転数LWa、RWa)との差を算出し、前記差が許容回転状態量差以下に制限されるように前記電動機を制御する
(III) 前記電動機制御装置は、前記車輪回転状態量検出手段で検出した前記車輪回転状態量検出値(例えば、後述の実施形態における実車輪回転数LWa、RWa)、及び、0に仮定した前記第3回転要素の回転状態量仮定値に基づいて求めた前記電動機回転状態量検出手段が設置された位置の回転状態量である電動機回転状態量換算値(例えば、後述の実施形態における換算モータ回転数LMb、RMb)と、前記電動機回転状態量検出手段によって検出された前記電動機回転状態量検出値(例えば、後述の実施形態における実モータ回転数LMa、RMa)と、の差を算出し、前記差が許容回転状態量差以下に制限されるように前記電動機を制御する
In order to achieve the above object, the invention described in
Electric motors (for example,
An electric motor control device for controlling the electric motor (for example, a
A vehicle drive device (for example, a rear
The transmission includes first to third rotating elements (for example,
The electric motor is connected to the first rotating element of the transmission;
The wheel is connected to the second rotating element of the transmission;
The third rotation element of the transmission can be engaged or released, and the rotation restricting means for restricting the rotation of the third rotation element by the engagement (for example, a one-
The vehicle drive device comprises:
An electric motor rotation state amount detecting means (for example, a
Wheel rotation state amount detection means (for example, a wheel speed sensor in an embodiment described later) installed so as to be able to detect the wheel rotation state amount that is the rotation state amount of the wheel or the rotation state amount of the second rotation element of the transmission. 13A, 13B)
Further comprising
The vehicle drive device includes the electric motor, the first rotating element, the wheel, the second rotating element, or the third rotating element according to any one of the following (I), (II), and (III): A vehicle drive device comprising differential rotation limiting means for limiting the differential rotation of the vehicle.
(I) The electric motor control device is configured to detect the electric motor rotation state amount detected by the electric motor rotation state amount detection means (for example, actual motor rotation speeds LMa and RMa in an embodiment described later) and the wheel rotation state amount. A third rotational element rotational state amount converted value (for example, in an embodiment described later) obtained based on the detected value of the wheel rotational state detected by the detecting means (for example, actual wheel rotational speed LWa, RWa in an embodiment described later). The difference between the converted ring gear rotation speeds (LRb, RRb) and 0 is calculated, and the electric motor is controlled so that the difference is limited to an allowable rotational state amount difference or less (II). The motor rotation state quantity detection value detected by the state quantity detection means (for example, actual motor rotation speeds LMa and RMa in an embodiment described later), and the first value assumed to be 0 A wheel rotation state amount converted value (for example, a converted wheel rotation speed LWb in an embodiment described later) which is a rotation state amount at a position where the wheel rotation state amount detection means is obtained based on a rotation state amount assumption value of a rotating element. , RWb) and the wheel rotation state amount detection value detected by the wheel rotation state amount detection means (for example, actual wheel rotation speeds LWa and RWa in an embodiment described later), and the difference is allowed. The motor is controlled so as to be limited to a rotation state quantity difference or less. (III) The motor control device detects the wheel rotation state quantity detection value (for example, in an embodiment described later) detected by the wheel rotation state quantity detection means. Actual wheel speed LWa, RWa), and the position where the motor rotation state quantity detection means obtained based on the assumed rotation state quantity value of the third rotation element assumed to be 0 is installed. An electric motor rotation state amount conversion value (for example, converted motor rotation speeds LMb and RMb in the embodiments described later) and the electric motor rotation state amount detection value detected by the electric motor rotation state amount detection means (for example, And the motor is controlled so that the difference is limited to an allowable rotation state amount difference or less.
また、請求項2に記載の発明は、
車両(例えば、後述の実施形態における車両3)の左車輪(例えば、後述の実施形態における左後輪LWr)を駆動する第1電動機(例えば、後述の実施形態における第1電動機2A)と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機(例えば、後述の実施形態における第1遊星歯車式減速機12A)と、を有する左車輪駆動装置と、
前記車両の右車輪(例えば、後述の実施形態における右後輪RWr)を駆動する第2電動機(例えば、後述の実施形態における第2電動機2B)と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機(例えば、後述の実施形態における第2遊星歯車式減速機12B)と、を有する右車輪駆動装置と、
前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御装置(例えば、後述の実施形態における制御装置8)と、
を備える車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態における後輪駆動装置1)であって、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素(例えば、後述の実施形態におけるサンギヤ21A、21B、プラネタリキャリア23A、23B、リングギヤ24A、24B)を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素と前記第2変速機の前記第3回転要素とが互いに連結され、
前記車両用駆動装置は、さらに、
前記第3回転要素に設けられ、非係合時に前記第3回転要素の一方向の回転を許容し、係合時に前記第3回転要素の他方向の回転を規制する一方向回転規制手段(例えば、後述の実施形態における一方向クラッチ50)と、
前記第1電動機の回転状態量又は前記第1変速機の前記第1回転要素の回転状態量である第1回転状態量を検出可能に設置された第1回転状態量検出手段(例えば、後述の実施形態におけるレゾルバ20A)と、
前記左車輪の回転状態量又は前記第1変速機の前記第2回転要素の回転状態量である第2回転状態量を検出可能に設置された第2回転状態量検出手段(例えば、後述の実施形態における車輪速センサ13A)と、
前記第2電動機の回転状態量又は前記第2変速機の前記第1回転要素の回転状態量である第3回転状態量を検出可能に設置された第3回転状態量検出手段(例えば、後述の実施形態におけるレゾルバ20B)と、
前記右車輪の回転状態量又は前記第2変速機の前記第2回転要素の回転状態量である第4回転状態量を検出可能に設置された第4回転状態量検出手段(例えば、後述の実施形態における車輪速センサ13B)と、
前記第1回転状態量検出手段で検出した第1回転状態量検出値(例えば、後述の実施形態における実モータ回転数LMa)及び前記第2回転状態量検出手段で検出した第2回転状態量検出値(例えば、後述の実施形態における実車輪回転数LWa)に基づいて求めた第一第3回転要素回転状態量換算値(例えば、後述の実施形態における換算リングギヤ回転数LRb)と、前記第3回転状態量検出手段で検出した第3回転状態量検出値(例えば、後述の実施形態における実モータ回転数RMa)及び前記第4回転状態量検出手段で検出した第4回転状態量検出値(例えば、後述の実施形態における実車輪回転数RWa)に基づいて求めた第二第3回転要素回転状態量換算値(例えば、後述の実施形態における換算リングギヤ回転数RRb)と、のうち少なくとも一方に基づいて前記第3回転要素の回転状態量である第3回転要素回転状態量換算値を求め、該第3回転要素回転状態量換算値が略0のとき、前記一方向回転規制手段が係合状態と判定する係合判定手段を有することを特徴とする。
The invention according to
A first electric motor (for example, a first
A second electric motor (for example, a second
An electric motor control device (for example, a
A vehicle drive device (for example, a rear
Each of the first and second transmissions has first to third rotating elements (for example,
The first electric motor is connected to the first rotating element of the first transmission;
The second electric motor is connected to the first rotating element of the second transmission;
The left wheel is connected to the second rotating element of the first transmission;
The right wheel is connected to the second rotating element of the second transmission;
The third rotating element of the first transmission and the third rotating element of the second transmission are connected to each other;
The vehicle drive device further includes:
One-way rotation restricting means (for example, provided in the third rotation element, which allows rotation in one direction of the third rotation element when disengaged and restricts rotation in the other direction of the third rotation element when engaged) , One-
First rotation state amount detection means (for example, described later) installed so as to be able to detect a rotation state amount of the first motor or a rotation state amount of the first rotation element of the first transmission. Resolver 20A) in the embodiment;
Second rotational state quantity detection means (for example, described later) installed so as to be able to detect the rotational state quantity of the left wheel or the rotational state quantity of the second rotational element of the first transmission. A
A third rotation state amount detecting means (for example, described later) installed so as to be able to detect a rotation state amount of the second motor or a rotation state amount of the first rotation element of the second transmission. Resolver 20B) in the embodiment;
A fourth rotational state amount detecting means (for example, implementation described later) installed so as to be able to detect the rotational state amount of the right wheel or the rotational state amount of the second rotational element of the second transmission.
First rotation state amount detection value detected by the first rotation state amount detection means (for example, an actual motor rotation speed LMa in an embodiment described later) and second rotation state amount detection detected by the second rotation state amount detection means A first third rotational element rotational state amount converted value (for example, converted ring gear rotational speed LRb in an embodiment described later) obtained based on a value (for example, an actual wheel rotational speed LWa in an embodiment described later), and the third A third rotation state amount detection value (for example, an actual motor rotational speed RMa in an embodiment described later) detected by the rotation state amount detection means and a fourth rotation state amount detection value (for example, detected by the fourth rotation state amount detection means) The second third rotational element rotational state amount converted value (for example, converted ring gear rotational speed RRb in the later-described embodiment) obtained based on the actual wheel rotational speed RWa in the later-described embodiment and The third rotation element rotation state amount converted value that is the rotation state amount of the third rotation element is obtained based on at least one of the three rotation elements, and when the third rotation element rotation state amount conversion value is substantially 0, the one-way rotation The restricting means has an engagement determining means for determining the engaged state.
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
前記第3回転要素の前記回転状態量を、前記第二第3回転要素回転状態量換算値と前記第二第3回転要素回転状態量換算値との平均値に基づいて求めることを特徴とする。
Moreover, in addition to the structure of
The rotation state amount of the third rotation element is obtained based on an average value of the second third rotation element rotation state amount converted value and the second third rotation element rotation state amount conversion value. .
また、請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
前記第3回転要素の前記回転状態量を、前記第二第3回転要素回転状態量換算値と前記第二第3回転要素回転状態量換算値とのうちいずれか低い方に基づいて求めることを特徴とする。
Moreover, in addition to the structure described in
The rotation state amount of the third rotation element is obtained based on the lower one of the second third rotation element rotation state amount conversion value and the second third rotation element rotation state amount conversion value. Features.
請求項1に記載の発明によれば、(I)においては、第3回転要素回転状態量換算値が0から所定以上乖離しないように、(II)においては、第2回転状態量検出値と第2回転状態量換算値とが所定以上乖離しないように、(III)においては、第1回転状態量検出値と第1回転状態量換算値とが所定以上乖離しないように、それぞれ電動機を制御することができる。よって、回転規制手段が解放状態から締結状態に移行する際のタイムラグを少なくして応答を早めることができる。 According to the first aspect of the invention, in (I), in order to prevent the third rotation element rotational state amount converted value from deviating from 0 by a predetermined amount or more, in (II), the second rotational state amount detection value is In (III), the electric motors are controlled so that the first rotation state quantity detection value and the first rotation state quantity conversion value do not deviate more than a predetermined value so that the second rotation state quantity conversion value does not deviate more than a predetermined value. can do. Accordingly, the response can be accelerated by reducing the time lag when the rotation restricting means shifts from the released state to the engaged state.
請求項2に記載の発明によれば、一方向回転規制手段が設置された第3回転要素の回転数を、第1回転要素と第2回転要素との二つの回転要素の回転数に基づいて推定し、第3回転要素の回転数が略0で一方向回転規制手段の係合と判定する。これにより、2つの検出値に基づいて第3回転要素の回転数を推定するので、第3回転要素の回転状態量を直接検出しなくても、回転数の推定が可能となり、回転検出センサを減らすことができる。
また、2つの第3回転要素回転状態量換算値を算出した上で、一方向回転規制手段の係合状態を判定するので、従来の片側の実モータ回転数と実車輪回転数のみで係合判定を行う場合に比べて、精度を向上することができる。
According to the second aspect of the present invention, the number of rotations of the third rotation element provided with the one-way rotation restricting means is based on the number of rotations of the two rotation elements, the first rotation element and the second rotation element. It is estimated that the number of rotations of the third rotation element is substantially 0 and it is determined that the unidirectional rotation restricting means is engaged. Thereby, since the rotation speed of the third rotation element is estimated based on the two detection values, the rotation speed can be estimated without directly detecting the rotation state amount of the third rotation element, and the rotation detection sensor Can be reduced.
In addition, after calculating the two third rotation element rotation state amount conversion values, the engagement state of the one-way rotation restricting means is determined, so that the engagement is performed only with the actual motor rotation speed and the actual wheel rotation speed on one side of the conventional one. The accuracy can be improved as compared with the case where the determination is performed.
また、請求項3に記載の発明によれば、左右の動力伝達経路の捩れ差や、バックラッシュ差等により、第一、第二第3回転要素回転状態換算値がお互いに異なる場合があるので、これらの値の平均値に基づいて第3回転要素の回転状態量を求めることで、より正確に第3回転要素の回転状態量を得ることが可能である。
Further, according to the invention described in
また、請求項4に記載の発明によれば、例えば、第2変速機の第2回転要素からの入力によって、第2変速機の第2回転要素と第1回転要素との間に捩れが生じた時、第3回転状態量検出値は第一第3回転要素回転状態量換算値(と同回転の第二第3回転要素回転状態量換算値)と第4回転状態量検出値とから求められる第3回転状態量換算値(捻じれ0のときは第3回転状態量検出値)より高くなる。捻じれによって本来あるべき値よりも低く出る第3回転状態量換算値を基準に、第二第3回転要素回転状態量換算値を算出すると、一方向回転規制手段の係合時にショックがでてしまう。このショックを防止するために、第1回転状態量検出値、第2回転状態量検出値による第一第3回転要素回転状態量換算値と、第3回転状態量検出値、第4回転状態量検出値による第二第3回転要素回転状態量換算値と、のどちらかで、値が低い方が0になった時に一方向回転規制手段の係合と判定することで、該ショックを防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, for example, a twist occurs between the second rotating element and the first rotating element of the second transmission due to an input from the second rotating element of the second transmission. The third rotation state amount detection value is obtained from the first third rotation element rotation state amount conversion value (and the second rotation element rotation state amount conversion value of the same rotation) and the fourth rotation state amount detection value. Higher than the third rotation state amount converted value (when the twist is 0, the third rotation state amount detection value). If the second third rotational element rotational state amount converted value is calculated based on the third rotational state amount converted value that is lower than the original value due to twisting, a shock will occur when the one-way rotation restricting means is engaged. End up. In order to prevent this shock, the first third rotation element rotation state amount converted value based on the first rotation state amount detection value and the second rotation state amount detection value, the third rotation state amount detection value, and the fourth rotation state amount The shock is prevented by determining that the one-way rotation restricting means is engaged when the lower value of the second third rotational element rotational state converted value based on the detected value becomes zero. be able to.
先ず、本発明に係る車両用駆動装置の一実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。
本発明に係る車両用駆動装置は、電動機を車軸駆動用の駆動源とするものであり、例えば、図1に示すような駆動システムの車両に用いられる。以下の説明では車両用駆動装置を後輪駆動用として用いる場合を例に説明するが、前輪駆動用に用いてもよい。
First, an embodiment of a vehicle drive device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The vehicle drive device according to the present invention uses an electric motor as a drive source for driving an axle, and is used, for example, in a vehicle having a drive system as shown in FIG. In the following description, the case where the vehicle drive device is used for rear wheel drive will be described as an example, but it may be used for front wheel drive.
図1に示す車両3は、内燃機関4と電動機5とが直列に接続された駆動装置6(以下、前輪駆動装置と呼ぶ。)を車両前部に有するハイブリッド車両であり、この前輪駆動装置6の動力がトランスミッション7を介して前輪Wfに伝達される一方で、この前輪駆動装置6と別に車両後部に設けられた駆動装置1(以下、後輪駆動装置と呼ぶ。)の動力が後輪Wr(RWr、LWr)に伝達されるようになっている。前輪駆動装置6の電動機5と後輪Wr側の後輪駆動装置1の第1及び第2電動機2A、2Bとは、バッテリ9に接続され、バッテリ9からの電力供給と、バッテリ9へのエネルギー回生が可能となっている。符号8は、車両全体の各種制御をするための制御装置である。
A
図2は、後輪駆動装置1の全体の縦断面図を示すものであり、同図において、10A、10Bは、車両3の後輪Wr側の左右の車軸であり、車幅方向に同軸上に配置されている。後輪駆動装置1の減速機ケース11は全体が略円筒状に形成され、その内部には、車軸駆動用の第1及び第2電動機2A、2Bと、この第1及び第2電動機2A、2Bの駆動回転を減速する第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bとが、車軸10A、10Bと同軸上に配置されている。この第1電動機2A及び第1遊星歯車式減速機12Aは左後輪LWrを駆動する左車輪駆動装置として機能し、第2電動機2B及び第2遊星歯車式減速機12Bは右後輪RWrを駆動する右車輪駆動装置として機能し、第1電動機2A及び第1遊星歯車式減速機12Aと第2電動機2B及び第2遊星歯車式減速機12Bとは、減速機ケース11内で車幅方向に左右対称に配置されている。後輪Wrには、左後輪LWr、右後輪RWrの回転数を検出する車輪速センサ13A、13Bが設けられている。この車輪速センサ13A、13Bは、本発明の車輪回転状態量検出手段、第2、第4回転状態量検出手段として機能する。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the entire rear
減速機ケース11の左右両端側内部には、それぞれ第1及び第2電動機2A、2Bのステータ14A、14Bが固定され、このステータ14A、14Bの内周側に環状のロータ15A、15Bが回転可能に配置されている。ロータ15A、15Bの内周部には車軸10A、10Bの外周を囲繞する円筒軸16A、16Bが結合され、この円筒軸16A、16Bが車軸10A、10Bと同軸で相対回転可能となるように減速機ケース11の端部壁17A、17Bと中間壁18A、18Bとに軸受19A、19Bを介して支持されている。また、円筒軸16A、16Bの一端側の外周であって減速機ケース11の端部壁17A、17Bには、ロータ15A、15Bの回転位置情報を第1及び第2電動機2A、2Bの制御コントローラ(図示せず)にフィードバックするためのレゾルバ20A、20Bが設けられている。このレゾルバ20A、20Bは、本発明の電動機回転状態量検出手段、第1、第3回転状態量検出手段として機能する。
The
また、第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bは、サンギヤ21A、21Bと、このサンギヤ21A、21Bに噛合される複数のプラネタリギヤ22A、22Bと、これらのプラネタリギヤ22A、22Bを支持するプラネタリキャリア23A、23Bと、プラネタリギヤ22A、22Bの外周側に噛合されるリングギヤ24A、24Bと、を備え、サンギヤ21A、21Bから第1及び第2電動機2A、2Bの駆動力が入力され、減速された駆動力がプラネタリキャリア23A、23Bを通して出力されるようになっている。
従って、車輪回転状態量検出手段、第2、第4回転状態量検出手段は、車輪速センサ13A、13Bによって、左後輪LWr、右後輪RWrの回転数を検出する代わりに、プラネタリキャリア23A、23Bの回転数を検出するようにしてもよい。また、電動機回転状態量検出手段、第1、第3回転状態量検出手段は、電動機2A、2Bの回転数を検出するレゾルバ20A、20Bの代わりに、サンギヤ21A、21Bの回転数を検出するようにしてもよい。
The first and second planetary
Accordingly, the wheel rotation state quantity detection means, the second and fourth rotation state quantity detection means, instead of detecting the rotation speed of the left rear wheel LWr and the right rear wheel RWr by the
サンギヤ21A、21Bは円筒軸16A、16Bに一体に形成されている。また、プラネタリギヤ22A、22Bは、例えば図3に示すように、サンギヤ21A、21Bに直接噛合される大径の第1ピニオン26A、26Bと、この第1ピニオン26A、26Bよりも小径の第2ピニオン27A、27Bを有する2連ピニオンであり、これらの第1ピニオン26A、26Bと第2ピニオン27A、27Bとが同軸にかつ軸方向にオフセットした状態で一体に形成されている。このプラネタリギヤ22A、22Bはプラネタリキャリア23A、23Bに支持され、プラネタリキャリア23A、23Bは、軸方向内側端部が径方向内側に伸びて車軸10A、10Bにスプライン嵌合され一体回転可能に支持されるとともに、軸受33A、33Bを介して中間壁18A、18Bに支持されている。
The sun gears 21A and 21B are formed integrally with the
なお、中間壁18A、18Bは第1及び第2電動機2A、2Bを収容する電動機収容空間と第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bを収容する減速機空間とを隔て、外径側から内径側に互いの軸方向間隔が広がるように屈曲して構成されている。そして、中間壁18A、18Bの内径側、且つ、第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12B側にはプラネタリキャリア23A、23Bを支持する軸受33A、33Bが配置されるとともに中間壁18A、18Bの外径側、且つ、第1及び第2電動機2A、2B側にはステータ14A、14B用のバスリング41A、41Bが配置されている(図2参照)。
The
リングギヤ24A、24Bは、その内周面が小径の第2ピニオン27A、27Bに噛合されるギヤ部28A、28Bと、ギヤ部28A、28Bより小径で減速機ケース11の中間位置で互いに対向配置される小径部29A、29Bと、ギヤ部28A、28Bの軸方向内側端部と小径部29A、29Bの軸方向外側端部を径方向に連結する連結部30A、30Bとを備えて構成されている。この実施形態の場合、リングギヤ24A、24Bの最大半径は、第1ピニオン26A、26Bの車軸10A、10Bの中心からの最大距離よりも小さくなるように設定されている。小径部29A、29Bは、それぞれ後述する一方向クラッチ50のインナーレース51とスプライン嵌合し、リングギヤ24A、24Bは一方向クラッチ50のインナーレース51と一体回転するように構成されている。
The ring gears 24A and 24B are disposed opposite to each other at
ところで、減速機ケース11とリングギヤ24A、24Bの間には円筒状の空間部が確保され、その空間部内に、解放状態又は締結状態とされ、締結状態でリングギヤ24A、24Bの回転を規制する回転規制手段としての油圧ブレーキ60A、60Bが、第1ピニオン26A、26Bと径方向でオーバーラップし、第2ピニオン27A、27Bと軸方向でオーバーラップして配置されている。油圧ブレーキ60A、60Bは、減速機ケース11の内径側で軸方向に伸びる筒状の外径側支持部34の内周面にスプライン嵌合された複数の固定プレート35A、35Bと、リングギヤ24A、24Bの外周面にスプライン嵌合された複数の回転プレート36A、36Bが軸方向に交互に配置され、これらのプレート35A、35B,36A、36Bが環状のピストン37A、37Bによって締結及び解放操作されるようになっている。ピストン37A、37Bは、減速機ケース11の中間位置から内径側に延設された左右分割壁39と、左右分割壁39によって連結された外径側支持部34と内径側支持部40間に形成された環状のシリンダ室38A、38Bに進退自在に収容されており、シリンダ室38A、38Bへの高圧オイルの導入によってピストン37A、37Bを前進させ、シリンダ室38A、38Bからオイルを排出することによってピストン37A、37Bを後退させる。なお、油圧ブレーキ60A、60Bは電動オイルポンプ70に接続されている(図1参照)。
By the way, a cylindrical space is secured between the
また、さらに詳細には、ピストン37A、37Bは、軸方向前後に第1ピストン壁63A、63Bと第2ピストン壁64A、64Bを有し、これらのピストン壁63A、63B,64A、64Bが円筒状の内周壁65A、65Bによって連結されている。したがって、第1ピストン壁63A、63Bと第2ピストン壁64A、64Bの間には径方向外側に開口する環状空間が形成されているが、この環状空間は、シリンダ室38A、38Bの外壁内周面に固定された仕切部材66A、66Bによって軸方向左右に仕切られている。減速機ケース11の左右分割壁39と第2ピストン壁64A、64Bの間は高圧オイルが直接導入される第1作動室S1とされ、仕切部材66A、66Bと第1ピストン壁63A、63Bの間は、内周壁65A、65Bに形成された貫通孔を通して第1作動室S1と導通する第2作動室S2とされている。第2ピストン壁64A、64Bと仕切部材66A、66Bの間は大気圧に導通している。
More specifically, the
この油圧ブレーキ60A、60Bでは、第1作動室S1と第2作動室S2に後述する油圧回路71からオイルが導入され、第1ピストン壁63A、63Bと第2ピストン壁64A、64Bに作用するオイルの圧力によって固定プレート35A、35Bと回転プレート36A、36Bを相互に押し付けが可能である。したがって、軸方向左右の第1,第2ピストン壁63A、63B,64A、64Bによって大きな受圧面積を稼ぐことができるため、ピストン37A、37Bの径方向の面積を抑えたまま固定プレート35A、35Bと回転プレート36A、36Bに対する大きな押し付け力を得ることができる。
In the
この油圧ブレーキ60A、60Bの場合、固定プレート35A、35Bが減速機ケース11から伸びる外径側支持部34に支持される一方で、回転プレート36A、36Bがリングギヤ24A、24Bに支持されているため、両プレート35A、35B,36A、36Bがピストン37A、37Bによって押し付けられると、両プレート35A、35B,36A、36B間の摩擦締結によってリングギヤ24A、24Bに制動力が作用し固定され、その状態からピストン37A、37Bによる締結が解放されると、リングギヤ24A、24Bの自由な回転が許容される。
In the case of the
また、軸方向で対向するリングギヤ24A、24Bの連結部30A、30B間にも空間部が確保され、その空間部内に、リングギヤ24A、24Bに対し一方向の動力のみを伝達し他方向の動力を遮断する一方向クラッチ50が配置されている。一方向クラッチ50は、インナーレース51とアウターレース52との間に多数のスプラグ53を介在させたものであって、そのインナーレース51がスプライン嵌合によりリングギヤ24A、24Bの小径部29A、29Bと一体回転するように構成されている。即ち、リングギヤ24Aとリングギヤ24Bとは、インナーレース51によって一体回転可能に互いに連結されている。またアウターレース52は、内径側支持部40により位置決めされるとともに、回り止めされている。
Also, a space is secured between the
一方向クラッチ50は、車両3が電動機2A、2Bの動力で前進する際に係合してリングギヤ24A、24Bの回転をロックするように構成されている。より具体的に説明すると、一方向クラッチ50は、電動機2A、2B側の順方向(車両3を前進させる際の回転方向)の回転動力が車輪Wr側に入力されるときに係合状態となるとともに電動機2A、2B側の逆方向の回転動力が車輪Wr側に入力されるときに非係合状態となり、車輪Wr側の順方向の回転動力が電動機2A、2B側に入力されるときに非係合状態となるとともに車輪Wr側の逆方向の回転動力が電動機2A、2B側に入力されるときに係合状態となる。
The one-way clutch 50 is configured to engage and lock the rotation of the ring gears 24A and 24B when the
このように本実施形態の後輪駆動装置1では、電動機2A、2Bと車輪Wrとの動力伝達経路上に一方向クラッチ50と油圧ブレーキ60A、60Bとが並列に設けられている。
Thus, in the rear
次に、図4〜図7を参照して本発明に係る油圧制御装置を構成する油圧回路について説明する。
油圧回路71は、オイルパン80に配設した油吸入口70aから吸入され電動オイルポンプ70から吐出されるオイルを冷潤油路切替弁73とブレーキ油路切替弁74とを介して油圧ブレーキ60A、60Bの第1作動室S1に給油可能に構成されるとともに、冷潤油路切替弁73を介して電動機2A、2B及び遊星歯車式減速機12A、12Bなどの冷潤部91に供給可能に構成される。電動オイルポンプ70は、位置センサレス・ブラシレス直流モータからなる電動機90で高圧モードと低圧モードの少なくとも2つのモードで運転(稼動)可能となっておりPID制御で制御されている。なお、符号92は、ブレーキ油路切替弁74よりも油圧ブレーキ60A、60B側でブレーキ油路77の油温及び油圧を検出するセンサである。なお、本実施形態において、センサ92は、油圧を検出する圧力センサ(油圧検出手段)を少なくとも構成するものであればよい。
Next, a hydraulic circuit constituting the hydraulic control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The
冷潤油路切替弁73は、ライン油路75を構成する電動オイルポンプ70側の第1ライン油路75aと、ライン油路75を構成するブレーキ油路切替弁74側の第2ライン油路75bと、冷潤部91に連通する第1油路76aと、冷潤部91に連通する第2油路76bと、に接続される。また、冷潤油路切替弁73は、第1ライン油路75aと第2ライン油路75bとを常時連通させるとともにライン油路75を第1油路76a又は第2油路76bに選択的に連通させる切替弁体73aと、切替弁体73aをライン油路75と第1油路76aとを連通する方向(図5において右方)へ付勢するスプリング73bと、切替弁体73aをライン油路75の油圧によってライン油路75と第2油路76bとを連通する方向(図4において左方)へ押圧する油室73cと、を備える。従って、切替弁体73aは、スプリング73bによってライン油路75と第1油路76aとを連通する方向(図4において右方)へ付勢されるとともに、図中右端の油室73cに入力されるライン油路75の油圧によってライン油路75と第2油路76bとを連通する方向(図4において左方)へ押圧される。
The cold oil
ここで、スプリング73bの付勢力は、電動オイルポンプ70が後述する低圧モードで運転中に油室73cに入力されるライン油路75の油圧では、図5(a)に示すように、切替弁体73aが移動せずライン油路75を第2油路76bから遮断し第1油路76aに連通させるように設定され(以下、図5(a)の切替弁体73aの位置を低圧側位置と呼ぶ。)、電動オイルポンプ70が後述する高圧モードで運転中に油室73cに入力されるライン油路75の油圧では、図5(b)に示すように、切替弁体73aが移動してライン油路75を第1油路76aから遮断し第2油路76bに連通させるように設定されている(以下、図5(b)の切替弁体73aの位置を高圧側位置と呼ぶ。)。
Here, the urging force of the
ブレーキ油路切替弁74は、ライン油路75を構成する第2ライン油路75bと、油圧ブレーキ60A、60Bに接続されるブレーキ油路77と、ハイポジションドレン78を介して貯留部79と、に接続される。また、ブレーキ油路切替弁74は、第2ライン油路75bとブレーキ油路77とを連通・遮断させる弁体74aと、弁体74aを第2ライン油路75bとブレーキ油路77とを遮断する方向(図4において右方)へ付勢するスプリング74bと、弁体74aをライン油路75の油圧によって第2ライン油路75bとブレーキ油路77とを連通する方向(図4において左方)へ押圧する油室74cと、を備える。従って、弁体74aは、スプリング74bによって第2ライン油路75bとブレーキ油路77とを遮断する方向(図4において右方)へ付勢されるとともに、油室74cに入力されるライン油路75の油圧によって第2ライン油路75bとブレーキ油路77とを連通する方向(図4において左方)へ押圧可能にされる。
The brake oil
スプリング74bの付勢力は、電動オイルポンプ70が低圧モード及び高圧モードで運転中に、油室74cに入力されるライン油路75の油圧で、弁体74aを図6(a)の閉弁位置から図6(b)の開弁位置に移動させて、ブレーキ油路77をハイポジションドレン78から遮断し第2ライン油路75bに連通させるように設定されている。即ち、電動オイルポンプ70が低圧モードで運転されても高圧モードで運転されても、油室74cに入力されるライン油路75の油圧がスプリング74bの付勢力を上回り、ブレーキ油路77をハイポジションドレン78から遮断し第2ライン油路75bに連通させる。
The urging force of the
第2ライン油路75bとブレーキ油路77とを遮断した状態においては、油圧ブレーキ60A、60Bはブレーキ油路77とハイポジションドレン78を介して貯留部79に連通される。ここで、貯留部79は、オイルパン80よりも鉛直方向で高い位置、より好ましくは、貯留部79の鉛直方向最上部が、油圧ブレーキ60A、60Bの第1作動室S1の鉛直方向最上部と鉛直方向最下部との中分点よりも鉛直方向で高い位置となるように配設される。従って、ブレーキ油路切替弁74が閉弁した状態においては、油圧ブレーキ60A、60Bの第1作動室S1に貯留していたオイルが直接オイルパン80に排出されず、貯留部79に排出されて蓄えられるように構成される。なお、貯留部79から溢れたオイルは、オイルパン80に排出されるように構成される。また、ハイポジションドレン78の貯留部側端部78aは、貯留部79の底面に接続される。
In a state where the second
ブレーキ油路切替弁74の油室74cは、パイロット油路81とソレノイド弁83を介してライン油路75を構成する第2ライン油路75bに接続可能にされている。ソレノイド弁83は、制御装置8によって制御される電磁三方弁で構成されており、制御装置8によるソレノイド弁83のソレノイド174(図7参照)への非通電時に第2ライン油路75bをパイロット油路81に接続し、油室74cにライン油路75の油圧を入力する。
The
ソレノイド弁83は、図7に示すように、3方弁部材172と、ケース部材173に設けられ、不図示のケーブルを介して供給される電力を受けて励磁されるソレノイド174と、ソレノイド174の励磁力を受けて右方に引っ張られるソレノイド弁体175と、ケース部材173の中心に形成されるバネ保持凹部173aに収容され、ソレノイド弁体175を左方に付勢するソレノイドバネ176と、3方弁部材172内に設けられ、ソレノイド弁体175の進退を摺動自在にガイドするガイド部材177と、を備える。
As shown in FIG. 7, the
3方弁部材172は、略有底円筒状の部材であって、その中心線に沿って右端部から略中間部まで形成される右部凹状穴181と、同じく中心線に沿って左端部から右部凹状穴181の近傍まで形成される左部凹状穴182と、右部凹状穴181と左部凹状穴182との間において中心線と直交する方向に沿って形成される第1径方向穴183と、右部凹状穴181の略中間部と連通し中心線と直交する方向に沿って形成される第2径方向穴184と、中心線に沿って形成され、左部凹状穴182と第1径方向穴183とを連通する第1軸方向穴185と、中心線に沿って形成され、第1径方向穴183と右部凹状穴181とを連通する第2軸方向穴186と、を有する。
The three-
また、3方弁部材172の左部凹状穴182の底部には、第1軸方向穴185を開閉するボール187が左右方向に移動可能に入れられると共に、左部凹状穴182の入口側には、ボール187の離脱を規制するキャップ188が嵌合されている。また、キャップ188には、第1軸方向穴185と連通する貫通穴188aが中心線に沿って形成されている。
A
また、第2軸方向穴186は、左右動するソレノイド弁体175の左端部に形成される開閉突起175aの根元部の接触又は非接触により開閉される。また、第1軸方向穴185を開閉するボール187は、左右動するソレノイド弁体175の開閉突起175aの先端部により左右に移動される。
Further, the second
そして、ソレノイド弁83では、ソレノイド174へ非通電(電力非供給)にすることにより、図7(a)に示すように、ソレノイドバネ176の付勢力を受けてソレノイド弁体175が左動して、ソレノイド弁体175の開閉突起175aの先端部がボール187を押すことにより、第1軸方向穴185が開放されると共に、ソレノイド弁体175の開閉突起175aの根元部が第2軸方向穴186に接触することにより、第2軸方向穴186が閉塞される。これにより、ライン油路75を構成する第2ライン油路75bが、第1軸方向穴185と第1径方向穴183からパイロット油路81を介して油室74cに連通する(以下、図7(a)のソレノイド弁体175の位置を開弁位置と呼ぶことがある。)。
In the
また、ソレノイド174へ通電(電力供給)することにより、図7(b)に示すように、ソレノイド174の励磁力を受けてソレノイド弁体175がソレノイドバネ176の付勢力に抗して右動し、貫通穴188aからの油圧がボール187を押すことにより、第1軸方向穴185が閉塞されると共に、ソレノイド弁体175の開閉突起175aの根元部が第2軸方向穴186から離れることにより、第2軸方向穴186が開放される。これにより、油室74cに貯留していたオイルが、第1径方向穴183と第2軸方向穴186と第2径方向穴184を介してオイルパン80に排出され、第2ライン油路75bとパイロット油路81とが遮断される(以下、図7(b)のソレノイド弁体175の位置を閉弁位置と呼ぶことがある。)。
Further, by energizing the solenoid 174 (power supply), as shown in FIG. 7B, the
また、図4に戻って、油圧回路71では、第1油路76aと第2油路76bは下流側で合流して共通油路76cを構成しており、合流部には、共通油路76cのライン圧が所定圧以上になった場合に共通油路76c内のオイルをリリーフドレン86を介してオイルパン80に排出させ、油圧を低下させるリリーフ弁84が接続されている。
Returning to FIG. 4, in the
ここで、第1油路76aと第2油路76bには、図5に示すように、それぞれ流路抵抗手段としてのオリフィス85a、85bが形成されており、第1油路76aのオリフィス85aが第2油路76bのオリフィス85bよりも大径となるように構成されている。従って、第2油路76bの流路抵抗は第1油路76aの流路抵抗よりも大きく、電動オイルポンプ70を高圧モードで運転中における第2油路76bでの減圧量が、電動オイルポンプ70を低圧モードで運転中における第1油路76aでの減圧量よりも大きくなって、高圧モード及び低圧モードにおける共通油路76cの油圧は略等しくなっている。
Here, as shown in FIG. 5, the
このように第1油路76aと第2油路76bとに接続された冷潤油路切替弁73は、電動オイルポンプ70が低圧モードで運転中においては、油室73c内の油圧よりもスプリング73bの付勢力が勝りスプリング73bの付勢力により切替弁体73aが低圧側位置に位置して、ライン油路75を第2油路76bから遮断し第1油路76aに連通させる。第1油路76aを流れるオイルは、オリフィス85aで流路抵抗を受けて減圧され、共通油路76cを経由して冷潤部91に至る。一方、電動オイルポンプ70が高圧モードで運転中においては、スプリング73bの付勢力よりも油室73c内の油圧が勝りスプリング73bの付勢力に抗して切替弁体73aが高圧側位置に位置して、ライン油路75を第1油路76aから遮断し第2油路76bに連通させる。第2油路76bを流れるオイルは、オリフィス85bでオリフィス85aよりも大きな流路抵抗を受けて減圧され、共通油路76cを経由して冷潤部91に至る。
Thus, the cold-lubricating oil
従って、電動オイルポンプ70が低圧モードから高圧モードに切り替わると、ライン油路75の油圧の変化に応じて自動的に流路抵抗の小さい油路から流路抵抗の大きい油路に切り替わるので、高圧モードのときに冷潤部91に過度のオイルが供給されることが抑制される。
Therefore, when the
また、共通油路76cから冷潤部91に至る油路には、他の流路抵抗手段としての複数のオリフィス85cが設けられている。複数のオリフィス85cは、第1油路76aのオリフィス85aの最小流路断面積の方が複数のオリフィス85cの最小流路断面積よりも小さくなるように設定されている。即ち、複数のオリフィス85cの流路抵抗よりも第1油路76aのオリフィス85aの流路抵抗の方が大きく設定されている。このとき、複数のオリフィス85cの最小流路断面積は、各オリフィス85cの最小流路断面積の総和である。これにより、第1油路76aのオリフィス85aと第2油路76bのオリフィス85bで所望の流量を流すことが調整可能になっている。
In addition, a plurality of
ここで、制御装置8(図1参照)は、車両全体の各種制御をするための制御装置であり、制御装置8には車輪速センサ値、第1及び第2電動機2A、2Bのモータ回転数センサ値、操舵角、アクセルペダル開度AP、シフトポジション、バッテリ9における充電状態SOC、油温などが入力される一方、制御装置8からは、内燃機関4を制御する信号、第1及び第2電動機2A、2Bを制御する信号、油圧ブレーキ60A、60Bを制御する信号、電動オイルポンプ70を制御する制御信号などが出力される。
Here, the control device 8 (see FIG. 1) is a control device for performing various controls of the entire vehicle. The
即ち、制御装置8は、第1及び第2電動機2A、2Bを制御する電動機制御装置としての機能や、油圧ブレーキ60A、60Bを解放状態又は締結状態に制御する回転規制手段制御装置としての機能を、少なくとも備えている。断接手段制御装置としての制御装置8は、電動機2A、2Bの駆動状態及び/又は電動機2A、2Bの駆動指令(駆動信号)に基づいて電動オイルポンプ70とソレノイド弁83のソレノイド174を制御する。この電動オイルポンプ70の制御は、回転数制御でもトルク制御であってもよく、第1作動室S1と第2作動室S2の目標油圧に基づいてなされる。さらに、圧力センサ92から検出される第1作動室S1と第2作動室S2の実油圧と目標油圧とに基づいてなされることが好ましい。なお、圧力センサ92からの実油圧に代えて、油圧推定手段によって求められた推定油圧を用いてもよい。
That is, the
本実施形態では、冷潤油路切替弁73の上流側の第1ライン油路75aと、下流側の第2ライン油路75bと、ブレーキ油路77と、から電動オイルポンプ70と油圧ブレーキ60A、60Bとを連通する油圧油路が構成され、冷潤油路切替弁73の上流側の第1ライン油路75aと、第1油路76a、第2油路76b、共通油路76cと、から電動オイルポンプ70と冷潤部91とを連通する冷潤油路が構成され、油圧油路と冷潤油路とに跨って冷潤油路切替弁73が設けられている。
In the present embodiment, the
次に、後輪駆動装置1の油圧回路71の動作について説明する。
図4は、停車中に油圧ブレーキ60A、60Bが解放している状態の油圧回路71を示している。この状態では、制御装置8は、電動オイルポンプ70を稼動しない。これにより、冷潤油路切替弁73の切替弁体73aは低圧側位置に位置し、ブレーキ油路切替弁74の弁体74aは閉弁位置に位置し、油圧回路71には油圧が供給されていない。
Next, the operation of the
FIG. 4 shows the
図8は、車両走行中に油圧ブレーキ60A、60Bが解放している状態を示している。この状態では、制御装置8は、電動オイルポンプ70を低圧モードで運転する。また、制御装置8は、ソレノイド弁83のソレノイド174へ通電しており、第2ライン油路75bとパイロット油路81とが遮断される。これにより、ブレーキ油路切替弁74の弁体74aはスプリング74bの付勢力により閉弁位置に位置して、第2ライン油路75bとブレーキ油路77とが遮断されるとともにブレーキ油路77とハイポジションドレン78とが連通され、油圧ブレーキ60A、60Bが解放される。そして、ブレーキ油路77は、ハイポジションドレン78を介して貯留部79に接続される。
FIG. 8 shows a state in which the
また、冷潤油路切替弁73は、スプリング73bの付勢力が、図中右端の油室73cに入力される電動オイルポンプ70の低圧モードで運転中のライン油路75の油圧より大きいため、切替弁体73aが低圧側位置に位置し、ライン油路75を第2油路76bから遮断し第1油路76aに連通させる。これにより、ライン油路75のオイルが第1油路76aを介してオリフィス85aで減圧され、冷潤部91に供給される。
Further, in the cold oil
図9は、油圧ブレーキ60A、60Bが弱締結している状態における油圧回路71を示している。なお、弱締結とは、動力伝達可能であるが、油圧ブレーキ60A、60Bの締結状態の締結力に対し弱い締結力で締結している状態をいう。このとき、制御装置8は、電動オイルポンプ70を低圧モードで運転する。また、制御装置8は、ソレノイド弁83のソレノイド174へ非通電にして、ブレーキ油路切替弁74の油室74cに第2ライン油路75bの油圧を入力している。これにより、スプリング74bの付勢力より油室74c内の油圧が勝り、弁体74aが開弁位置に位置して、ブレーキ油路77とハイポジションドレン78とが遮断されるとともに第2ライン油路75bとブレーキ油路77とが連通され、油圧ブレーキ60A、60Bが弱締結する。
FIG. 9 shows the
冷潤油路切替弁73は、このときも油圧ブレーキ60A、60Bの解放時と同様に、スプリング73bの付勢力が、図中右端の油室73cに入力される電動オイルポンプ70の低圧モードで運転中のライン油路75の油圧より大きいため、切替弁体73aが低圧側位置に位置し、ライン油路75を第2油路76bから遮断し第1油路76aに連通させる。これにより、ライン油路75のオイルが第1油路76aを介してオリフィス85aで減圧され、冷潤部91に供給される。
At this time, similarly to the release of the
図10は、油圧ブレーキ60A、60Bが締結している状態における油圧回路71を示している。このとき、制御装置8は、電動オイルポンプ70を高圧モードで運転する。また、制御装置8は、ソレノイド弁83のソレノイド174へ非通電にして、ブレーキ油路切替弁74の右端の油室74cに第2ライン油路75bの油圧を入力している。これにより、スプリング74bの付勢力より油室74c内の油圧が勝り、弁体74aが開弁位置に位置して、ブレーキ油路77とハイポジションドレン78とが遮断されるとともに第2ライン油路75bとブレーキ油路77とが連通され、油圧ブレーキ60A、60Bが締結する。
FIG. 10 shows the
冷潤油路切替弁73は、電動オイルポンプ70の高圧モードで運転中の図中右端の油室73cに入力されるライン油路75の油圧がスプリング73bの付勢力より大きいため、切替弁体73aが高圧側位置に位置し、ライン油路75を第1油路76aから遮断し第2油路76bに連通させる。これにより、ライン油路75のオイルが第2油路76bを介してオリフィス85bで減圧され、冷潤部91に供給される。
Since the oil pressure of the
このように、制御装置8は、電動オイルポンプ70の運転モード(稼動状態)と、ソレノイド弁83の開閉を制御することにより、油圧ブレーキ60A、60Bを解放又は締結させ、電動機2A、2B側と車輪Wr側とを遮断状態と接続状態とを切り替えるとともに、油圧ブレーキ60A、60Bの締結力を制御することができる。
As described above, the
図11は電動オイルポンプ70の負荷特性を示すグラフである。
図11に示すように、高圧モード(油圧PH)に比べて低圧モード(油圧PL)は、オイルの供給流量を維持しつつも電動オイルポンプ70の仕事率を1/4〜1/5程度に低減することができる。即ち、低圧モードにおいては電動オイルポンプ70の負荷が小さく、高圧モードに比べて電動オイルポンプ70を駆動する電動機90の消費電力を低減することができる。
FIG. 11 is a graph showing load characteristics of the
As shown in FIG. 11, compared with the high pressure mode (hydraulic pressure PH), the low pressure mode (hydraulic pressure PL) reduces the power of the
図12は、各車両状態における前輪駆動装置6と後輪駆動装置1との関係を電動機2A、2Bの作動状態と油圧回路71の状態とをあわせて記載したものである。図中、フロントユニットは前輪駆動装置6、リアユニットは後輪駆動装置1、リアモータは電動機2A、2B、EOPは電動オイルポンプ70、SOLはソレノイド174、OWCは一方向クラッチ50、BRKは油圧ブレーキ60A、60Bを表わす。また、図13〜図18は後輪駆動装置1の各状態における速度共線図を表わし、左側のS、Cはそれぞれ電動機2Aに連結された遊星歯車式減速機12Aのサンギヤ21A、車軸10Aに連結されたプラネタリキャリア23A、右側のS、Cはそれぞれ電動機2Bに連結された遊星歯車式減速機12Bのサンギヤ21B、車軸10Bに連結されたプラネタリキャリア23B、Rはリングギヤ24A、24B、BRKは油圧ブレーキ60A、60B、OWCは一方向クラッチ50を表わす。以下の説明において電動機2A、2Bによる車両前進時のサンギヤ21A、21Bの回転方向を順方向とする。また、図中、停車中の状態から上方が順方向の回転、下方が逆方向の回転であり、矢印は、上方が順方向のトルクを表し、下方が逆方向のトルクを表す。
FIG. 12 shows the relationship between the front
停車中は、前輪駆動装置6も後輪駆動装置1も駆動していない。従って、図13に示すように、後輪駆動装置1の電動機2A、2Bは停止しており、車軸10A、10Bも停止しているため、いずれの要素にもトルクは作用していない。この車両の停車中においては、油圧回路71は、図4に示すように、電動オイルポンプ70が非稼動であり、ソレノイド弁83のソレノイド174は非通電になっているものの油圧が供給されないため油圧ブレーキ60A、60Bは解放(OFF)している。また、一方向クラッチ50は、電動機2A、2Bが非駆動のため係合していない(OFF)。
While the vehicle is stopped, neither the front
そして、イグニッションをONにした後、EV発進、EVクルーズなどモータ効率のよい前進低車速時は、後輪駆動装置1による後輪駆動となる。図14に示すように、電動機2A、2Bが順方向に回転するように力行駆動すると、サンギヤ21A、21Bには順方向のトルクが付加される。このとき、前述したように一方向クラッチ50が係合しリングギヤ24A、24Bがロックされる。これによりプラネタリキャリア23A、23Bは順方向に回転し前進走行がなされる。なお、プラネタリキャリア23A、23Bには車軸10A、10Bからの走行抵抗が逆方向に作用している。このように車両の発進時には、イグニッションをONにして電動機2A、2Bのトルクをあげることで、一方向クラッチ50が機械的に係合してリングギヤ24A、24Bがロックされる。
Then, after the ignition is turned on, the rear
このとき油圧回路71は、図9に示すように、電動オイルポンプ70が低圧モード(Lo)で稼動し、ソレノイド弁83のソレノイド174は非通電(OFF)になっており、油圧ブレーキ60A、60Bが弱締結状態となっている。このように、電動機2A、2Bの順方向の回転動力が車輪Wr側に入力されるときには一方向クラッチ50が係合状態となり、一方向クラッチ50のみで動力伝達可能であるが、一方向クラッチ50と並列に設けられた油圧ブレーキ60A、60Bも弱締結状態とし電動機2A、2B側と車輪Wr側とを接続状態としておくことで、電動機2A、2B側からの順方向の回転動力の入力が一時的に低下して一方向クラッチ50が非係合状態となった場合にも、電動機2A、2B側と車輪Wr側とで動力伝達不能になることを抑制できる。また、後述する減速回生への移行時に電動機2A、2B側と車輪Wr側とを接続状態とするための回転数制御が不要となる。このときの油圧ブレーキ60A、60Bの締結力は、後述する減速回生時や後進時と比べて弱い締結力となっている。一方向クラッチ50が係合状態のときの油圧ブレーキ60A、60Bの締結力を一方向クラッチ50が非係合状態のときの油圧ブレーキ60A、60Bの締結力よりも弱くすることにより、油圧ブレーキ60A、60Bの締結のための消費電力が低減される。さらにこの状態においては、上述したようにライン油路75のオイルが第1油路76aを介してオリフィス85aで減圧され、冷潤部91に供給され、冷潤部91の潤滑及び冷却がなされている。
At this time, as shown in FIG. 9, in the
前進低車速走行から車速があがりエンジン効率のよい前進中車速走行に至ると、後輪駆動装置1による後輪駆動から前輪駆動装置6による前輪駆動となる。図15に示すように、電動機2A、2Bの力行駆動が停止すると、プラネタリキャリア23A、23Bには車軸10A、10Bから前進走行しようとする順方向のトルクが作用するので、前述したように一方向クラッチ50が非係合状態となる。
When the vehicle speed increases from the forward low vehicle speed travel to the forward vehicle speed travel with good engine efficiency, the rear wheel drive by the rear
このとき油圧回路71は、図9に示すように、電動オイルポンプ70が低圧モード(Lo)で稼動し、ソレノイド弁83のソレノイド174は非通電(OFF)になっており、油圧ブレーキ60A、60Bが弱締結状態となっている。このように、車輪Wr側の順方向の回転動力が電動機2A、2B側に入力されるときには一方向クラッチ50は非係合状態となり、一方向クラッチ50のみで動力伝達不能であるが、一方向クラッチ50と並列に設けられた油圧ブレーキ60A、60Bを弱締結させ、電動機2A、2B側と車輪Wr側とを接続状態としておくことで動力伝達可能な状態に保つことができ、後述する減速回生時への移行時に回転数制御が不要となる。なお、このときの油圧ブレーキ60A、60Bの締結力も、後述する減速回生時や後進時と比べて弱い締結力となっている。さらにこの状態においては、上述したようにライン油路75のオイルが第1油路76aを介してオリフィス85aで減圧され、冷潤部91に供給され、冷潤部91の潤滑及び冷却がなされている。
At this time, as shown in FIG. 9, in the
図14の状態から電動機2A、2Bを回生駆動しようすると、図16に示すように、プラネタリキャリア23A、23Bには車軸10A、10Bから前進走行を続けようとする順方向のトルクが作用するので、前述したように一方向クラッチ50が非係合状態となる。
When the
このとき、油圧回路71は、図10に示すように、電動オイルポンプ70が高圧モード(Hi)で稼動し、ソレノイド弁83のソレノイド174は非通電(OFF)とされ、油圧ブレーキ60A、60Bが締結状態(ON)となる。従って、リングギヤ24A、24Bが固定されるとともに電動機2A、2Bには逆方向の回生制動トルクが作用し、電動機2A、2Bで減速回生がなされる。このように、車輪Wr側の順方向の回転動力が電動機2A、2B側に入力されるときには一方向クラッチ50は非係合状態となり、一方向クラッチ50のみで動力伝達不能であるが、一方向クラッチ50と並列に設けられた油圧ブレーキ60A、60Bを締結させ、電動機2A、2B側と車輪Wr側とを接続状態としておくことで動力伝達可能な状態に保つことができ、この状態で電動機2A、2Bを回生駆動状態に制御することにより、車両のエネルギーを回生することができる。さらにこの状態においては、上述したようにライン油路75のオイルが第2油路76bを介してオリフィス85bで減圧され、冷潤部91に供給され、冷潤部91の潤滑及び冷却がなされている。
At this time, as shown in FIG. 10, in the
続いて加速時には、前輪駆動装置6と後輪駆動装置1の四輪駆動となり、後輪駆動装置1は、図14に示す前進低車速時と同じ状態であり、油圧回路71も、図9に示す状態となる。
Subsequently, at the time of acceleration, the front
前進高車速時には、前輪駆動装置6による前輪駆動となる。図17に示すように、電動機2A、2Bが力行駆動を停止すると、プラネタリキャリア23A、23Bには車軸10A、10Bから前進走行しようとする順方向のトルクが作用するので、前述したように一方向クラッチ50が非係合状態となる。
At the forward high vehicle speed, the front
このとき油圧回路71は、図8に示すように、電動オイルポンプ70が低圧モード(Lo)で稼動し、ソレノイド弁83のソレノイド174は通電(ON)され、油圧ブレーキ60A、60Bが解放状態(OFF)となる。従って、電動機2A、2Bの連れ回りが防止され、前輪駆動装置6による高車速時に電動機2A、2Bが過回転となるのが防止される。さらにこの状態においては、上述したようにライン油路75のオイルが第1油路76aを介してオリフィス85aで減圧され、冷潤部91に供給され、冷潤部91の潤滑及び冷却がなされている。
At this time, as shown in FIG. 8, in the
後進時には、図18に示すように、電動機2A、2Bを逆力行駆動すると、サンギヤ21A、21Bには逆方向のトルクが付加される。このとき、前述したように一方向クラッチ50が非係合状態となる。
During reverse travel, as shown in FIG. 18, when the
このとき、油圧回路71は、図10に示すように、電動オイルポンプ70が高圧モード(Hi)で稼動し、ソレノイド弁83のソレノイド174は非通電(OFF)とされ、油圧ブレーキ60A、60Bが締結状態となる。従って、リングギヤ24A、24Bが固定されて、プラネタリキャリア23A、23Bは逆方向に回転し後進走行がなされる。なお、プラネタリキャリア23A、23Bには車軸10A、10Bからの走行抵抗が順方向に作用している。このように、電動機2A、2B側の逆方向の回転動力が車輪Wr側に入力されるときには一方向クラッチ50は非係合状態となり、一方向クラッチ50のみで動力伝達不能であるが、一方向クラッチ50と並列に設けられた油圧ブレーキ60A、60Bを締結させ、電動機2A、2B側と車輪Wr側とを接続状態としておくことで動力伝達可能に保つことができ、電動機2A、2Bの回転動力によって車両を後進させることができる。さらにこの状態においては、上述したようにライン油路75のオイルが第2油路76bを介してオリフィス85bで減圧され、冷潤部91に供給され、冷潤部91の潤滑及び冷却がなされている。
At this time, as shown in FIG. 10, in the
このように後輪駆動装置1は、車両の走行状態、言い換えると、電動機2A、2Bの回転方向が順方向か逆方向か、及び電動機側2A、2Bと車輪Wr側のいずれから動力が入力されるかに応じて、油圧ブレーキ60A、60Bの締結・解放が制御され、さらに油圧ブレーキ60A、60Bの締結時であっても締結力が調整される。
As described above, the rear
図19は、車両が停車中の状態からEV発進→EV加速→エンジン加速→減速回生→中速クルーズ→加速→高速クルーズ→減速回生→停車→後進→停車に至る際の電動オイルポンプ70(EOP)と、一方向クラッチ50(OWC)、油圧ブレーキ60A、60B(BRK)のタイミングチャートである。
FIG. 19 shows an electric oil pump 70 (EOP) when the vehicle is stopped, EV start → EV acceleration → engine acceleration → deceleration regeneration → medium speed cruise → acceleration → high speed cruise → deceleration regeneration → stop → reverse → stop. ) And one-way clutch 50 (OWC) and
先ず、イグニッションをONにしてシフトがPレンジからDレンジに変更され、アクセルペダルが踏まれるまでは、電動オイルポンプ70は非稼動(OFF)、一方向クラッチ50は非係合(OFF)、油圧ブレーキ60A、60Bは解放(OFF)状態を維持する。そこから、アクセルペダルが踏まれると後輪駆動(RWD)で後輪駆動装置1によるEV発進、EV加速がなされる。このとき、電動オイルポンプ70が低圧モードで稼動(Lo)し、一方向クラッチ50が係合(ON)し、油圧ブレーキ60A、60Bは弱締結状態となる。そして、車速が低車速域から中車速域に至って後輪駆動から前輪駆動になると内燃機関4によるENG走行(FWD)がなされる。このとき、一方向クラッチ50が非係合(OFF)となり、電動オイルポンプ70と油圧ブレーキ60A、60Bはそのままの状態を維持する。そして、ブレーキが踏まれるなど減速回生時には、一方向クラッチ50が非係合(OFF)のまま、電動オイルポンプ70が高圧モードで稼動(Hi)し、油圧ブレーキ60A、60Bが締結(ON)する。内燃機関4による中速クルーズ中は、上述のENG走行と同様の状態となる。
First, until the ignition is turned on and the shift is changed from the P range to the D range and the accelerator pedal is depressed, the
続いて、さらにアクセルペダルが踏まれて前輪駆動から四輪駆動(AWD)になると、再び一方向クラッチ50が係合(ON)する。そして、車速が中車速域から高車速域に至ると、再び内燃機関4によるENG走行(FWD)がなされる。このとき、一方向クラッチ50が非係合(OFF)となり、電動オイルポンプ70は低圧モードで稼動(Lo)したまま、油圧ブレーキ60A、60Bが解放(OFF)される。そして、減速回生時には、上述した減速回生時と同様の状態となる。そして、車両が停止すると、電動オイルポンプ70は非稼動(OFF)、一方向クラッチ50は非係合(OFF)、油圧ブレーキ60A、60Bは解放(OFF)状態となる。
Subsequently, when the accelerator pedal is further depressed to change from front wheel drive to four wheel drive (AWD), the one-way clutch 50 is engaged (ON) again. When the vehicle speed reaches from the middle vehicle speed range to the high vehicle speed range, the ENG traveling (FWD) by the internal combustion engine 4 is performed again. At this time, the one-way clutch 50 is disengaged (OFF), and the
続いて、後進走行時には、一方向クラッチ50は非係合(OFF)のまま、電動オイルポンプ70が高圧モードで稼動(Hi)し、油圧ブレーキ60A、60Bが締結(ON)する。そして、車両が停止すると、再び電動オイルポンプ70は非稼動(OFF)、一方向クラッチ50は非係合(OFF)、油圧ブレーキ60A、60Bは解放(OFF)状態となる。
Subsequently, during reverse travel, the one-way clutch 50 remains disengaged (OFF), the
このように、前進低車速時や前進中車速時に油圧ブレーキ60A、60Bは弱締結状態に維持することにより、電動機2A、2Bに一時的な駆動トルクの低下が生じた場合でも、電動機2A、2B側と車輪Wr側とで動力伝達不能になることを抑制することができる。また、油圧ブレーキ60A、60Bを弱締結状態にして、車輪Wr側と電動機2A、2B側とを動力伝達可能に保つことで、電動機2A、2Bを回生駆動状態に移行するときなどに回転数制御が不要となる。
As described above, the
さらに、前進高車速時には、油圧ブレーキ60A、60Bを解放することにより、電動機2A、2Bの過回転が防止される。なお、前進高車速時には油圧回路71の油温は十分高くなっているので、その後減速回生に移行しても油圧ブレーキ60A、60Bを早期に締結させることができる。
Further, when the vehicle travels at a high vehicle speed, the
また、図20に示すように、下り坂などでNレンジにおける停車からブレーキを解放し、自然落下的に前進する(前ずさり)際には、車輪速が徐々に上がっていく。Nレンジにおける停車時には、一方向クラッチ50が非係合状態で、油圧ブレーキ60A、60Bも解放されたリングフリーの状態となっている。また、電動オイルポンプ70が停止した状態で、車輪速が上がっていくと、プラネタリキャリア23A、23Bの回転数も徐々に増加し、同時に、リングギヤ24A、24Bの回転数も増加する。この状態から、車輪速等をトリガにして、電動オイルポンプ70が低圧モードで稼動を始めると、ソレノイド弁83のソレノイド174が非通電(OFF)となっているので、油圧ブレーキ60A、60Bが徐々に弱締結状態へと移行しようとする。図20に示す従来のタイムチャートでは、このときに、リングギヤ24A、24Bの回転数が高い状態にあると、電動オイルポンプ70が低圧モードに切り替わって、油圧ブレーキ60A、60Bが弱締結した瞬間に係合ショックが発生していた。
Further, as shown in FIG. 20, when the brake is released from the stop in the N range on a downhill or the like, and the vehicle moves forward in a natural fall (forward direction), the wheel speed gradually increases. When the vehicle stops in the N range, the one-way clutch 50 is in a disengaged state and the
このため、本実施形態では、図21に示すようなフローチャートに従って、係合時におけるショックを防止すべく、電動機2A、2Bの制御を行っている。まず、ステップS1において、電動オイルポンプ70が停止しているかどうかを判断する。そして、電動オイルポンプ70が停止している場合には、ステップS2にて、車輪速センサ13A、13Bによって検出される実車輪回転数LWa、RWaと、換算車輪回転数LWb、RWbとの回転数の差を算出し、この差を許容回転状態量差と比較する。なお、換算車輪回転数LWb、RWbは、レゾルバ20A、20Bによって検出される実モータ回転数LMa、RMaと、0回転(即ち、停止状態)と仮定したリングギヤ24A、24Bの回転状態量仮定値と、遊星歯車式減速機12A、12Bの減速比と、に基づいて算出される。
For this reason, in the present embodiment, the
そして、実車輪回転数LWa、RWaと換算車輪回転数LWb、RWbとの差が許容回転状態量差より大きい場合には、ステップS3にて、図22に示すように、制御装置8は、電動機2A、2Bにプリセットトルクを与えるプレトルク制御を実行する。即ち、制御装置8は、後輪LWr、RWr、又は、プラネタリキャリア23A、23Bに対するモータ回転数の差回転を制限する差回転制限手段として機能する。
If the difference between the actual wheel rotational speeds LWa and RWa and the converted wheel rotational speeds LWb and RWb is larger than the allowable rotational state quantity difference, the
なお、ステップS2では、実車輪回転数LWa、RWaと換算車輪回転数LWb、RWbとを比較するものの他、車輪速センサ13A、13Bによって検出される実車輪回転数LWa、RWaと、レゾルバ20A、20Bによって検出された実モータ回転数LMa、RMaと、遊星歯車式減速機12A、12Bの減速比と、から換算リングギヤ回転数LRb、RRbを算出して、換算リングギヤ回転数LRb、RRbが0となるようにプレトルク制御を行ってもよい。この場合、制御装置8は、第3回転要素の差回転を制限する差回転制限手段として機能する。
In step S2, in addition to comparing the actual wheel rotation speeds LWa and RWa with the converted wheel rotation speeds LWb and RWb, the actual wheel rotation speeds LWa and RW detected by the
或は、実車輪回転数LWa、RWaと実モータ回転数LMa、RMaを検出し、実車輪回転数LWa、RWaと、0に仮定したリングギヤ24A、24Bの回転状態量仮定値と、に基づいて換算モータ回転数LMb、RMbを算出し、実モータ回転数LMa、RMaと換算モータ回転数LMb、RMbとの差が許容回転状態量差より大きい場合に、プレトルク制御を行うようにしてもよい。この場合、制御装置8は、電動機2A、2B、又は、サンギヤ21A、21Bに対する車輪回転数の差回転を制限する差回転制限手段として機能する。
Alternatively, the actual wheel rotation speeds LWa and RWa and the actual motor rotation speeds LMa and RMa are detected, and based on the actual wheel rotation speeds LWa and RWa and the assumed rotation state amount values of the ring gears 24A and 24B assumed to be zero. The converted motor rotational speeds LMb and RMb are calculated, and pre-torque control may be performed when the difference between the actual motor rotational speeds LMa and RMa and the converted motor rotational speeds LMb and RMb is larger than the allowable rotational state quantity difference. In this case, the
このようにプレトルク制御を行うことで、実モータ回転数LMa、RMaが増加し、図22に示すように、換算車輪回転数LWb、RWbも実車輪回転数LWa、RWaに近づいていき、実車輪回転数LWa、RWaと等しくなる。即ち、リングギヤ24A、24Bの回転数が、回転状態量仮定値として仮定した0になったと推定され、また、一方向クラッチ50が係合したと推定することができる。これにより、電動オイルポンプ70が低圧モードで稼動する前に、リングギヤ24A、24Bの回転数が0の状態となり、電動オイルポンプ70が低圧モードに切り替わって、油圧ブレーキ60A、60Bが弱締結しても締結ショックを防止することができる。
By performing the pre-torque control in this way, the actual motor rotation speeds LMa and RMa increase, and as shown in FIG. 22, the converted wheel rotation speeds LWb and RWb also approach the actual wheel rotation speeds LWa and RWa. It becomes equal to the rotational speeds LWa and RWa. That is, it can be estimated that the rotation speeds of the ring gears 24A and 24B have become 0 assumed as the rotation state quantity assumption value, and that the one-way clutch 50 is engaged. As a result, before the
また、制御装置8は、一方向クラッチ50が係合状態かどうかを判定する係合判定手段としても機能する。具体的には、レゾルバ20A、20Bで検出した実モータ回転数LMa、RMaと、車輪速センサ13A、13Bで検出した実車輪回転数LWa、RWaと、遊星歯車式減速機12A、12Bの減速比と、に基づいて求めた第一及び第二換算リングギヤ回転数LRb、RRbから、換算リングギヤ回転数Rbを算出する。そして、換算リングギヤ回転数Rbが略0のときに一方向クラッチ50が係合状態と判定している。
The
なお、換算リングギヤ回転数Rbは、第一及び第二換算リングギヤ回転数LRb、RRbの少なくとも一方に基づいて算出されればよく、第一換算リングギヤ回転数LRbと第二換算リングギヤ回転数RRbとの平均値としてもよく、第一換算リングギヤ回転数LRbと第二換算リングギヤ回転数RRbとのうちいずれか低い方としてもよい。 The conversion ring gear rotation speed Rb may be calculated based on at least one of the first and second conversion ring gear rotation speeds LRb and RRb, and the first conversion ring gear rotation speed LRb and the second conversion ring gear rotation speed RRb may be calculated. It may be an average value, or may be the lower one of the first conversion ring gear rotation speed LRb and the second conversion ring gear rotation speed RRb.
また、図22では、車輪速の上昇とともに、リングギヤ24A、24Bの回転数が増加した後、リングギヤ24A、24Bの回転数が0となるようにプレトルク制御が行われているが、図23(a)に示すように、リングギヤ24A、24Bの回転数に閾値を設けて、予め閾値を越えないように、電動機2A、2Bにプリセットトルクを与えるようにしてもよい。或は、図23(b)に示すように、閾値を低く設定することで、車輪速の上昇が始まった初期段階で、電動機2A、2Bにプリセットトルクを与え、リングギヤ24A、24Bの回転数がほとんど上昇しないようにしてもよい。
In FIG. 22, the pre-torque control is performed so that the rotation speed of the ring gears 24A and 24B becomes 0 after the rotation speed of the ring gears 24A and 24B increases with the increase of the wheel speed. ), A preset torque may be applied to the
以上説明したように、本実施形態の後輪駆動装置1によれば、電動機2A、2Bの回転状態量を検出可能に設置されたレゾルバ20A、20Bと、後輪LWr、RWrの回転状態量を検出可能に設置された車輪速センサ13A、13Bと、を備え、後輪駆動装置1は、下記(I)、(II)、(III)のいずれか一つによって、電動機2A、2B、サンギヤ21A、21B、後輪LWr、RWr、プラネタリキャリア23A、23B、又はリングギヤ24A、24Bの差回転を制限する差回転制限手段を有する。
As described above, according to the rear
(I) レゾルバ20A、20Bで検出した実モータ回転数LMa、RMa、及び、車輪速センサ13A、13Bで検出した実車輪回転数LWa、RWaに基づいて求めた換算リングギヤ回転数LRb、RRbと、0との差を算出し、差が許容回転状態量差以下に制限されるように電動機2A、2Bを制御する。
(II) レゾルバ20A、20Bで検出した実モータ回転数LMa、RMa、及び、0に仮定したリングギヤ24A、24Bの回転状態量仮定値に基づいて求めた車輪速センサ13A、13Bが設置された位置の回転状態量である換算車輪回転数LWb、RWbと、車輪速センサ13A、13Bによって検出された実車輪回転数LWa、RWaとの差を算出し、差が許容回転状態量差以下に制限されるように電動機2A、2Bを制御する。
(III) 車輪速センサ13A、13Bで検出した実車輪回転数LWa、RWa、及び、0に仮定したリングギヤ24A、24Bの回転状態量仮定値に基づいて求めたレゾルバ20A、20Bが設置された位置の回転状態量である換算モータ回転数LMb、RMbと、レゾルバ20A、20Bによって検出された実モータ回転数LMa、RMaと、の差を算出し、差が許容回転状態量差以下に制限されるように電動機2A、2Bを制御する。
(I) The actual motor rotation speeds LMa and RMa detected by the
(II) Positions at which the
(III) Positions at which the
これにより、(I)においては、換算リングギヤ回転数LRb、RRbが0から所定以上乖離しないように、(II)においては、実車輪回転数LWa、RWaと換算車輪回転数LWb、RWbとが所定以上乖離しないように、(III)においては、実モータ回転数LMa、RMaと換算モータ回転数LMb、RMbとが所定以上乖離しないように、それぞれ電動機2A、2Bを制御することができる。よって、一方向クラッチ50が解放状態から締結状態に移行する際のタイムラグを少なくして応答を早めることができる。
Thus, in (I), the actual wheel rotational speeds LWa and RWa and the converted wheel rotational speeds LWb and RWb are predetermined in (II) so that the converted ring gear rotational speeds LRb and RRb do not deviate from 0 or more by a predetermined amount. In (III), the
また、本実施形態の後輪駆動装置1によれば、制御装置8は、レゾルバ20A、20Bで検出した実モータ回転数LMa、RMaと、車輪速センサ13A、13Bで検出した実車輪回転数LWa、RWaと、に基づいて求めた第一及び第二換算リングギヤ回転数LRb、RRbから換算リングギヤ回転数Rbを求め、換算リングギヤ回転数Rbが略0のときに一方向クラッチ50が係合状態と判定する係合判定手段として機能する。
Further, according to the rear
これにより、一方向クラッチ50が設置されたリングギヤ24A、24Bの回転数を、サンギヤ21A、21Bとプラネタリキャリア23A、23Bとの二つの回転要素の回転数に基づいて推定し、リングギヤ24A、24Bの回転数が略0で一方向クラッチ50の係合と判定する。これにより、2つの検出値に基づいてリングギヤ24A、24Bの回転数を推定するので、リングギヤ24A、24Bの回転状態量を直接検出しなくても、回転数の推定が可能となり、回転検出センサを減らすことができる。
また、第一及び第二換算リングギヤ回転数LRb、RRbを算出した上で、一方向クラッチ50の係合状態を判定するので、精度を向上することができる
As a result, the rotational speeds of the ring gears 24A and 24B provided with the one-way clutch 50 are estimated based on the rotational speeds of the two rotational elements of the sun gears 21A and 21B and the
Moreover, since the engagement state of the one-way clutch 50 is determined after calculating the first and second conversion ring gear rotation speeds LRb and RRb, the accuracy can be improved.
また、左右の動力伝達経路の捩れ差や、バックラッシュ差等により、第一、第二換算リングギヤ回転数LRb、RRbが互いに異なる場合があるので、これらの値の平均値に基づいてリングギヤ24A、24Bの回転数(換算リングギヤ回転数Rb)を求めることで、より正確にリングギヤ24A、24Bの回転数を得ることが可能である。
In addition, the first and second converted ring gear rotation speeds LRb and RRb may be different from each other due to a torsional difference between the left and right power transmission paths, a backlash difference, and the like. Therefore, based on the average value of the
また、例えば、第2遊星歯車式減速機12Bのプラネタリキャリア23Bからの入力によって、第2遊星歯車式減速機12Bのプラネタリキャリア23Bとサンギヤ21Bとの間に捩れが生じた時、実モータ回転数RMaは第一換算リングギヤ回転数LRb(と同回転の第二換算リングギヤ回転数RRb)と実車輪回転数RWaとから求められる換算モータ回転数RMb(捻じれ0のときは実モータ回転数RMa)より高くなる。捩れによって本来あるべき値よりも低く出る換算モータ回転数RMbを基準に、第二換算リングギヤ回転数RRbを算出すると、一方向クラッチ50の係合時にショックがでてしまう。このショックを防止するために、実モータ回転数LMa、実車輪回転数LWaによる第一換算リングギヤ回転数LRbと、実モータ回転数RMa、実車輪回転数RWaによる第二換算リングギヤ回転数RRbと、のどちらかで、値が低い方が0になった時に一方向クラッチ50の係合と判定することで、該ショックを防止することができる。
Further, for example, when a twist occurs between the
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
また、リングギヤ24A、24Bにそれぞれ油圧ブレーキ60A、60Bを設ける必要はなく、連結されたリングギヤ24A、24Bに少なくとも1つの油圧ブレーキと1つの一方向クラッチが設けられていればよい。
また、回転規制手段として一方向クラッチや油圧ブレーキを例示したが、これに限らず機械式、電磁式等任意に選択できる。
また、サンギヤ21A、21Bに第1及び第2電動機2A、2Bを接続し、リングギヤ同士を互いに連結したが、これに限らずサンギヤ同士を互いに連結し、リングギヤに第1及び第2電動機を接続してもよい。
また、前輪駆動装置は、内燃機関を用いずに電動機を唯一の駆動源とするものでもよい。
Further, it is not necessary to provide the
Moreover, although the one-way clutch and the hydraulic brake are illustrated as the rotation restricting means, the present invention is not limited to this, and a mechanical type or an electromagnetic type can be arbitrarily selected.
Further, the first and second
Further, the front wheel drive device may use an electric motor as a sole drive source without using an internal combustion engine.
1 後輪駆動装置(車両用駆動装置)
2A、2B、2C 電動機
8 制御装置(電動機制御装置)
13A 車輪速センサ(車輪回転状態量検出手段、第2回転状態量検出手段)
13B 車輪速センサ(車輪回転状態量検出手段、第4回転状態量検出手段)
20A レゾルバ(電動機回転状態量検出手段、第1回転状態量検出手段)
20B レゾルバ(電動機回転状態量検出手段、第3回転状態量検出手段)
50 一方向クラッチ(回転規制手段、一方向回転規制手段)
60A、60B 油圧ブレーキ(回転規制手段)
70 電動オイルポンプ
Wr 後輪
1 Rear wheel drive system (vehicle drive system)
2A, 2B,
13A Wheel speed sensor (wheel rotation state amount detection means, second rotation state amount detection means)
13B Wheel speed sensor (wheel rotation state quantity detection means, fourth rotation state quantity detection means)
20A resolver (motor rotation state quantity detection means, first rotation state quantity detection means)
20B resolver (motor rotation state quantity detection means, third rotation state quantity detection means)
50 One-way clutch (rotation restricting means, one-way rotation restricting means)
60A, 60B Hydraulic brake (rotation restricting means)
70 Electric oil pump Wr Rear wheel
Claims (4)
前記電動機を制御する電動機制御装置と、
を備える車両用駆動装置であって、
前記変速機は、第1乃至第3回転要素を有し、
前記変速機の前記第1回転要素に前記電動機が接続され、
前記変速機の前記第2回転要素に前記車輪が接続され、
前記変速機の前記第3回転要素には、締結又は解放可能とされ、該締結することで前記第3回転要素の回転を規制する回転規制手段が設けられ、
前記車両用駆動装置は、
前記電動機の回転状態量又は前記変速機の前記第1回転要素の回転状態量である電動機回転状態量を検出可能に設置された電動機回転状態量検出手段と、
前記車輪の回転状態量又は前記変速機の前記第2回転要素の回転状態量である車輪回転状態量を検出可能に設置された車輪回転状態量検出手段と、
をさらに備え、
前記車両用駆動装置は、下記(I)、(II)、(III)のいずれか一つによって、前記電動機、前記第1回転要素、前記車輪、前記第2回転要素、又は前記第3回転要素の差回転を制限する差回転制限手段を有することを特徴とする車両用駆動装置。
(I) 前記電動機制御装置は、前記電動機回転状態量検出手段で検出した前記電動機回転状態量検出値、及び、前記車輪回転状態量検出手段で検出した前記車輪回転状態量検出値に基づいて求めた第3回転要素回転状態量換算値と、0との差を算出し、前記差が許容回転状態量差以下に制限されるように前記電動機を制御する
(II) 前記電動機制御装置は、前記電動機回転状態量検出手段で検出した前記電動機回転状態量検出値、及び、0に仮定した前記第3回転要素の回転状態量仮定値に基づいて求めた前記車輪回転状態量検出手段が設置された位置の回転状態量である車輪回転状態量換算値と、前記車輪回転状態量検出手段によって検出された前記車輪回転状態量検出値との差を算出し、前記差が許容回転状態量差以下に制限されるように前記電動機を制御する
(III) 前記電動機制御装置は、前記車輪回転状態量検出手段で検出した前記車輪回転状態量検出値、及び、0に仮定した前記第3回転要素の回転状態量仮定値に基づいて求めた前記電動機回転状態量検出手段が設置された位置の回転状態量である電動機回転状態量換算値と、前記電動機回転状態量検出手段によって検出された前記電動機回転状態量検出値と、の差を算出し、前記差が許容回転状態量差以下に制限されるように前記電動機を制御する A wheel drive device comprising: an electric motor for driving a wheel of a vehicle; and a transmission provided on a power transmission path between the electric motor and the wheel;
An electric motor control device for controlling the electric motor;
A vehicle drive device comprising:
The transmission has first to third rotating elements,
The electric motor is connected to the first rotating element of the transmission;
The wheel is connected to the second rotating element of the transmission;
The third rotation element of the transmission can be fastened or released, and is provided with a rotation restricting means for restricting the rotation of the third rotating element by being fastened.
The vehicle drive device comprises:
A motor rotation state quantity detection means installed so as to be able to detect a rotation state quantity of the motor or a rotation state quantity of the first rotation element of the transmission;
A wheel rotation state amount detecting means installed so as to be able to detect a wheel rotation state amount which is a rotation state amount of the wheel or a rotation state amount of the second rotation element of the transmission;
Further comprising
The vehicle drive device includes the electric motor, the first rotating element, the wheel, the second rotating element, or the third rotating element according to any one of the following (I), (II), and (III): A vehicle drive device comprising differential rotation limiting means for limiting the differential rotation of the vehicle.
(I) The motor control device is obtained based on the motor rotation state amount detection value detected by the motor rotation state amount detection unit and the wheel rotation state amount detection value detected by the wheel rotation state amount detection unit. The third rotation element rotation state amount converted value and a difference between 0 are calculated, and the motor is controlled such that the difference is limited to an allowable rotation state amount difference or less (II). The wheel rotation state quantity detection means obtained based on the motor rotation state quantity detection value detected by the motor rotation state quantity detection means and the rotation state quantity assumption value of the third rotation element assumed to be 0 is installed. The difference between the wheel rotation state amount converted value that is the rotation state amount of the position and the wheel rotation state amount detection value detected by the wheel rotation state amount detection means is calculated, and the difference is less than or equal to the allowable rotation state amount difference. Restricted (III) The motor control device is configured such that the wheel rotation state amount detection value detected by the wheel rotation state amount detection means and a rotation state amount assumption value of the third rotation element assumed to be zero. An electric motor rotation state quantity converted value which is a rotation state quantity at a position where the electric motor rotation state quantity detection means is obtained based on the motor rotation state quantity detection means, and the electric motor rotation state quantity detection value detected by the electric motor rotation state quantity detection means. , And the electric motor is controlled so that the difference is limited to an allowable rotational state amount difference or less.
前記車両の右車輪を駆動する第2電動機と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機と、を有する右車輪駆動装置と、
前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御装置と、
を備える車両用駆動装置であって、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素と前記第2変速機の前記第3回転要素とが互いに連結され、
前記車両用駆動装置は、さらに、
前記第3回転要素に設けられ、非係合時に前記第3回転要素の一方向の回転を許容し、係合時に前記第3回転要素の他方向の回転を規制する一方向回転規制手段と、
前記第1電動機の回転状態量又は前記第1変速機の前記第1回転要素の回転状態量である第1回転状態量を検出可能に設置された第1回転状態量検出手段と、
前記左車輪の回転状態量又は前記第1変速機の前記第2回転要素の回転状態量である第2回転状態量を検出可能に設置された第2回転状態量検出手段と、
前記第2電動機の回転状態量又は前記第2変速機の前記第1回転要素の回転状態量である第3回転状態量を検出可能に設置された第3回転状態量検出手段と、
前記右車輪の回転状態量又は前記第2変速機の前記第2回転要素の回転状態量である第4回転状態量を検出可能に設置された第4回転状態量検出手段と、
前記第1回転状態量検出手段で検出した第1回転状態量検出値及び前記第2回転状態量検出手段で検出した第2回転状態量検出値に基づいて求めた第一第3回転要素回転状態量換算値と、前記第3回転状態量検出手段で検出した第3回転状態量検出値及び前記第4回転状態量検出手段で検出した第4回転状態量検出値に基づいて求めた第二第3回転要素回転状態量換算値と、のうち少なくとも一方に基づいて前記第3回転要素の回転状態量である第3回転要素回転状態量換算値を求め、該第3回転要素回転状態量換算値が略0のとき、前記一方向回転規制手段が係合状態と判定する係合判定手段を有することを特徴とする車両用駆動装置。 A left wheel drive device comprising: a first electric motor for driving a left wheel of a vehicle; and a first transmission provided on a power transmission path between the first electric motor and the left wheel;
A right wheel driving device comprising: a second electric motor that drives the right wheel of the vehicle; and a second transmission that is provided on a power transmission path between the second electric motor and the right wheel;
An electric motor control device for controlling the first electric motor and the second electric motor;
A vehicle drive device comprising:
The first and second transmissions each have first to third rotating elements,
The first electric motor is connected to the first rotating element of the first transmission;
The second electric motor is connected to the first rotating element of the second transmission;
The left wheel is connected to the second rotating element of the first transmission;
The right wheel is connected to the second rotating element of the second transmission;
The third rotating element of the first transmission and the third rotating element of the second transmission are connected to each other;
The vehicle drive device further includes:
Unidirectional rotation restricting means provided on the third rotating element, allowing rotation in one direction of the third rotating element when not engaged, and restricting rotation in the other direction of the third rotating element when engaged;
A first rotation state amount detection means installed so as to be able to detect a rotation state amount of the first electric motor or a rotation state amount of the first rotation element of the first transmission;
A second rotational state amount detecting means installed so as to be able to detect a rotational state amount of the left wheel or a rotational state amount of the second rotational element of the first transmission;
A third rotation state amount detecting means installed so as to detect a rotation state amount of the second electric motor or a rotation state amount of the first rotation element of the second transmission;
A fourth rotational state amount detecting means installed so as to be capable of detecting a rotational state amount of the right wheel or a rotational state amount of the second rotational element of the second transmission;
The first third rotation element rotation state obtained based on the first rotation state amount detection value detected by the first rotation state amount detection means and the second rotation state amount detection value detected by the second rotation state amount detection means. A second value obtained based on the amount conversion value, the third rotation state amount detection value detected by the third rotation state amount detection means, and the fourth rotation state amount detection value detected by the fourth rotation state amount detection means. Based on at least one of the three rotation element rotation state amount conversion values, a third rotation element rotation state amount conversion value that is the rotation state amount of the third rotation element is obtained, and the third rotation element rotation state amount conversion value is obtained. The vehicle drive device according to claim 1, further comprising: an engagement determining unit that determines that the one-way rotation restricting unit is in an engaged state when is approximately 0.
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