JP2014200145A - Power device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1原動機の出力軸と第1駆動軸との動力伝達経路上に接続される第1変速機と、第2原動機の出力軸と第2駆動軸との動力伝達経路上に接続される第2変速機と、を備える動力装置に関する。 The present invention is connected to a first transmission connected on a power transmission path between an output shaft of a first prime mover and a first drive shaft, and on a power transmission path between an output shaft of a second prime mover and a second drive shaft. And a second transmission to be provided.
このような動力伝達装置として、特許文献1には、第1変速機と第2変速機とが遊星歯車機構で構成され、互いのリングギヤ同士が一方向クラッチのインナーレースを介して相対回転不能に連結された構成が開示されている。
As such a power transmission device,
また、特許文献2には、プーリシャフトと、補機駆動軸と、モータと、これらプーリシャフト、補機駆動軸、及びモータがそれぞれ接続されるプラネタリ機構部と、を備える車両の駆動装置が記載されている。ここで、プラネタリ機構の各ギヤは、はすば歯車とされており、各ギヤ間には、歯すじの捩れにより各ギヤの駆動方向に応じて双方向にスラスト荷重が発生する。 Patent Document 2 describes a vehicle drive device that includes a pulley shaft, an accessory drive shaft, a motor, and a planetary mechanism unit to which the pulley shaft, the accessory drive shaft, and the motor are connected. Has been. Here, each gear of the planetary mechanism is a helical gear, and a thrust load is generated between the gears in both directions according to the driving direction of the gears due to the twisting of the teeth.
そこで、この駆動装置では、一方向のスラスト荷重を受ける後端面及び前端面を備えると共に、プラネタリ機構の各ギヤの歯すじは、モータによる補機駆動時に後端面および前端面がスラスト荷重を受けなくなる方向に捩れて形成される。これにより、エンジン始動時に生じるスラスト荷重のみを後端面及び前端面に受けさせ、モータによってプラネタリ機構部及びワンウェイクラッチを介して補機を駆動する際には、後端面及び前端面にスラスト荷重を受けさせないように設定している。 Therefore, this drive device has a rear end face and a front end face that receive a unidirectional thrust load, and the gear streaks of each gear of the planetary mechanism do not receive the thrust load when the auxiliary machine is driven by the motor. It is formed by twisting in the direction. As a result, only the thrust load generated when the engine is started is received on the rear end face and the front end face. When the motor is driven via the planetary mechanism and the one-way clutch, the thrust load is received on the rear end face and the front end face. It is set not to let you.
しかしながら、特許文献1の動力伝達では、リングギヤがプラネタリギヤと噛み合う際、リングギヤには軸方向にスラスト力が作用するが、特許文献1では、この点に対し何ら言及がなされていない。この場合、リングギヤに生じたスラスト力は、一方向クラッチのインナーレースに伝達され、一方向クラッチのインナーレースとアウターレースとの軸方向における相対変位量が大きくなり、一方向クラッチが本来の機能を発揮できない恐れがあった。
However, in the power transmission of
また、特許文献2の駆動装置では、モータによる補機駆動時において後端面及び前端面にスラスト荷重を受けさせない構成とされているが、プラネタリ機構にはスラスト荷重が作用しているため、当該スラスト荷重が補機駆動軸を介してワンウェイクラッチに伝達されて軸方向に変位し、ワンウェイクラッチが本来の機能を発揮できない恐れがあった。 Further, the driving device of Patent Document 2 is configured such that the thrust load is not applied to the rear end face and the front end face when the accessory is driven by the motor. However, since the thrust load acts on the planetary mechanism, the thrust The load is transmitted to the one-way clutch via the accessory drive shaft and displaced in the axial direction, and the one-way clutch may not perform its original function.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、一方向動力伝達手段の第1部材及び第2部材の回転軸線方向における相対変位を抑制可能な動力装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the power apparatus which can suppress the relative displacement in the rotating shaft direction of the 1st member of a one-way power transmission means, and a 2nd member.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
第1原動機(例えば、後述の実施形態における第1電動機2A)の出力軸(例えば、後述の実施形態における円筒軸16A)と第1駆動軸(例えば、後述の実施形態における第1駆動軸10A)との動力伝達経路上に配置される第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、
第2原動機(例えば、後述の実施形態における第2電動機2B)の出力軸(例えば、後述の実施形態における円筒軸16B)と第2駆動軸(例えば、後述の実施形態における第2駆動軸10B)との動力伝達経路上に配置される第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、
を備え、
前記第2変速機の第1回転要素(例えば、後述の実施形態におけるリングギヤ24B)には、前記第2原動機の一方向の回転動力を前記第2駆動軸に伝達し、前記第2原動機の他方向の回転動力を前記第2駆動軸に伝達せず、前記第2駆動軸の一方向の回転動力を前記第2原動機に伝達せず、前記第2駆動軸の他方向の回転動力を前記第2原動機に伝達する一方向動力伝達手段(例えば、後述の実施形態における一方向クラッチ50)が配置され、
前記一方向動力伝達手段は、互いの径方向の間隙にロック部材(例えば、後述の実施形態におけるスプラグ53)を有すると共に、同一の回転軸線を有して、相対回転可能な第1部材(例えば、後述の実施形態におけるインナーレース51)及び第2部材(例えば、後述の実施形態におけるアウターレース52)を備え、
前記第2部材は回転不能に固定され、
前記第1変速機の第1回転要素(例えば、後述の実施形態におけるリングギヤ24A)には、前記第1原動機の駆動に伴って回転軸線(例えば、後述の実施形態における回転軸線O)方向の第1軸方向力(例えば、後述の実施形態における第1軸方向力FA)が生じ、
前記第1変速機の第1回転要素は、前記第1部材と前記第2部材のうち、前記第1部材のみに前記第1軸方向力を伝達するように配置される動力装置であって、
前記第1及び第2原動機は、前記第1及び第2原動機の駆動状態を制御する制御部(例えば、後述の実施形態におけるコントローラ8)と接続され、
前記制御部は、前記第1原動機の駆動に伴って生じる、前記回転軸線方向における前記第1部材と前記第2部材との相対変位量が所定以下になるように前記第1及び第2原動機を制御する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
An output shaft (for example, a
An output shaft (for example, a
With
One-way rotational power of the second prime mover is transmitted to the second drive shaft to a first rotational element (for example, a
The one-way power transmission means includes a lock member (for example, a
The second member is fixed in a non-rotatable manner;
A first rotation element (for example, a
The first rotating element of the first transmission is a power unit arranged to transmit the first axial force only to the first member of the first member and the second member,
The first and second prime movers are connected to a control unit (for example, a
The control unit controls the first and second prime movers so that a relative displacement amount between the first member and the second member in the rotation axis direction generated when the first prime mover is driven becomes equal to or less than a predetermined value. It is characterized by controlling.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加えて、
前記第1変速機と前記第2変速機とは夫々3つの回転要素(例えば、後述の実施形態におけるサンギヤ21A、21B、プラネタリギヤ22A、22B、リングギヤ24A、24B)を有し、
前記第1変速機の第1回転要素と前記第2変速機の第1回転要素とは、互いに同一の回転軸線を有して一体回転可能に連結され、
互いに一体回転可能に連結された前記第1変速機の第1回転要素と前記第2変速機の第1回転要素とには、前記第2原動機に加えて前記第1原動機の一方向の回転動力を前記第1駆動軸に伝達し、前記第2原動機に加えて第1原動機の他方向の回転動力を前記第1駆動軸に伝達せず、前記第2駆動軸に加えて第1駆動軸の一方向の回転動力を前記第1原動機に伝達せず、前記第2駆動軸に加えて第1駆動軸の他方向の回転動力を前記第1原動機に伝達する前記一方向動力伝達手段が配置され、
前記第2変速機の第1回転要素には、前記第2原動機の駆動に伴って前記回転軸線方向の第2軸方向力(例えば、後述の実施形態における第2軸方向力FB)が生じ、
前記第1変速機の第1回転要素に加えて、前記第2変速機の第1回転要素は、前記第1部材と前記第2部材のうち、前記第1部材のみに前記第2軸方向力を伝達するように配置され、
前記制御部は、前記第1及び第2原動機の駆動に伴って生じる、前記回転軸線方向における前記第1部材と前記第2部材との相対変位量が所定以下になるように前記第1及び第2原動機を制御する
ことを特徴とする。
Moreover, in addition to the structure of
The first transmission and the second transmission each have three rotating elements (for example,
The first rotation element of the first transmission and the first rotation element of the second transmission have the same rotation axis and are connected to be integrally rotatable,
The first rotational element of the first transmission and the first rotational element of the second transmission, which are connected to each other so as to be integrally rotatable, include rotational power in one direction of the first prime mover in addition to the second prime mover. Is transmitted to the first drive shaft, the rotational power in the other direction of the first prime mover is not transmitted to the first drive shaft in addition to the second prime mover, and the first drive shaft is added to the second drive shaft. The one-way power transmission means for transmitting the rotational power in the other direction of the first drive shaft to the first prime mover in addition to the second drive shaft is disposed without transmitting the rotational power in one direction to the first prime mover. ,
A second axial force in the rotational axis direction (for example, a second axial force FB in an embodiment described later) is generated in the first rotating element of the second transmission as the second prime mover is driven.
In addition to the first rotating element of the first transmission, the first rotating element of the second transmission is configured such that the second axial force is applied only to the first member of the first member and the second member. Arranged to communicate,
The control unit generates the first and second members so that a relative displacement amount between the first member and the second member in the rotation axis direction generated when the first and second motors are driven is equal to or less than a predetermined value. Controlling two prime movers.
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1変速機は、前記第1変速機の第1回転要素と噛合する第2回転要素(例えば、後述の実施形態におけるプラネタリギヤ22A)を備え、
該第1回転要素と、該第2回転要素との噛合部は、前記第1原動機が一方向への駆動力(例えば、後述の実施形態におけるトルクTrA)を発生するときに、前記第1変速機の第1回転要素に、前記回転軸線方向で前記第2変速機の第1回転要素に近づく向きに前記第1軸方向力が働くように形成され、前記第1原動機が他方向への駆動力を発生するときに、前記第1変速機の第1回転要素に、前記回転軸線方向で前記第2変速機の第1回転要素から離間する向きに前記第1軸方向力が働くように形成され、
前記第2変速機は、前記第2変速機の第1回転要素と噛合する第2回転要素(例えば、後述の実施形態におけるプラネタリギヤ22B)を備え、
該第1回転要素と、該第2回転要素との噛合部は、前記第2原動機が一方向への駆動力(例えば、後述の実施形態におけるトルクTrB)を発生するときに、前記第2変速機の第1回転要素に、前記回転軸線方向で前記第1変速機の第1回転要素に近づく向きに前記第2軸方向力が働くように形成され、前記第2原動機が他方向への駆動力を発生するときに、前記第2変速機の第1回転要素に、前記回転軸線方向で前記第1変速機の第1回転要素から離間する向きに前記第2軸方向力が働くように形成され、
前記第1原動機と前記第2原動機とが、同一方向に同一の大きさの駆動力を発生するとき、前記第1軸方向力と前記第2軸方向力の大きさは同一となるように形成される
ことを特徴とする。
Moreover, in addition to the structure of Claim 2, the invention of
The first transmission includes a second rotating element (for example, a
The meshing portion between the first rotating element and the second rotating element is configured so that the first gear shifts when the first prime mover generates a driving force in one direction (for example, torque TrA in an embodiment described later). The first rotating element of the machine is formed so that the first axial force acts in a direction approaching the first rotating element of the second transmission in the rotation axis direction, and the first prime mover is driven in the other direction. When the force is generated, the first axial force is applied to the first rotating element of the first transmission in a direction away from the first rotating element of the second transmission in the rotational axis direction. And
The second transmission includes a second rotation element (for example, a
The meshing portion between the first rotating element and the second rotating element is configured such that when the second prime mover generates a driving force in one direction (for example, torque TrB in an embodiment described later), The first rotating element of the machine is formed so that the second axial force acts in the direction of the rotation axis in a direction approaching the first rotating element of the first transmission, and the second prime mover is driven in the other direction. When the force is generated, the second axial force is formed on the first rotating element of the second transmission in a direction away from the first rotating element of the first transmission in the rotational axis direction. And
When the first prime mover and the second prime mover generate the same driving force in the same direction, the first axial force and the second axial force are formed to be the same in magnitude. It is characterized by being.
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の構成に加えて、
前記第1変速機の第1回転要素と前記第2変速機の第1回転要素とは、前記第1部材によって周方向に相対移動不能に且つ前記回転軸線方向に相対移動可能に形成され、
前記第1変速機の第1回転要素と前記第2変速機の第1回転要素とに発生する、互いに近づく向きの前記第1及び第2軸方向力は前記第1部材に伝達可能に配置され、互いに離間する向きの前記第1及び第2軸方向力は前記第1部材に伝達不能に配置される
ことを特徴とする。
Moreover, in addition to the structure of
The first rotating element of the first transmission and the first rotating element of the second transmission are formed by the first member so as not to be relatively movable in the circumferential direction and relatively movable in the rotational axis direction,
The first and second axial forces generated in the first rotating element of the first transmission and the first rotating element of the second transmission in a direction approaching each other are arranged to be transmitted to the first member. The first and second axial forces in directions away from each other are disposed so as not to be transmitted to the first member.
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の構成に加えて、
前記制御部は、前記相対変位量を推定する変位量推定部を備え、前記変位量推定部が推定した前記相対変位量が所定以上のとき、前記第1原動機の一方向の駆動力と前記第2原動機の一方向の駆動力との差の絶対値が小さくなるように前記第1及び第2原動機を制御する
ことを特徴とする。
Moreover, in addition to the structure of Claim 4, the invention of
The control unit includes a displacement amount estimation unit that estimates the relative displacement amount. When the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is equal to or greater than a predetermined value, the one-way driving force of the first prime mover and the first The first and second prime movers are controlled so that the absolute value of the difference from the driving force in one direction of the two prime movers becomes small.
また、請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の構成に加えて、
前記制御部は、前記相対変位量を推定する変位量推定部を備え、前記変位量推定部が推定した相対変位量が所定以上のとき、前記第1原動機の前記一方向の駆動力と前記第2原動機の前記一方向の駆動力との合計が大きくなるように前記第1及び第2原動機を制御する
ことを特徴とする。
In addition to the configuration described in
The control unit includes a displacement amount estimation unit that estimates the relative displacement amount. When the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is equal to or greater than a predetermined value, the one-way driving force of the first prime mover and the first The first and second prime movers are controlled such that the sum of the two prime movers and the driving force in one direction is increased.
また、請求項7に記載の発明は、請求項4に記載の構成に加えて、
前記動力装置は車両(例えば、後述の実施形態における車両3)に搭載され、
前記制御部は、前記相対変位量を推定する変位量推定部を備え、前記変位量推定部が推定した相対変位量が所定以上のとき、前記第1原動機の駆動力と前記第2原動機の駆動力との差の絶対値が小さくなるように前記第1及び第2原動機を制御する第1制御と、前記第1原動機の駆動力と前記第2原動機の駆動力との合計が大きくなるように前記第1及び第2原動機を制御する第2制御と、のうち、前記車両の加速時には前記第2制御を優先して選択し、前記車両の減速時には前記第1制御を優先して選択する
ことを特徴とする。
In addition to the configuration described in claim 4, the invention described in
The power unit is mounted on a vehicle (for example, a
The control unit includes a displacement amount estimation unit that estimates the relative displacement amount, and when the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is greater than or equal to a predetermined value, the driving force of the first prime mover and the driving of the second prime mover The sum of the first control for controlling the first and second prime movers and the drive force of the first prime mover and the drive force of the second prime mover is increased so that the absolute value of the difference from the force is reduced. Among the second controls for controlling the first and second prime movers, the second control is selected with priority when the vehicle is accelerated, and the first control is selected with priority when the vehicle is decelerated. It is characterized by.
また、請求項8に記載の発明は、請求項3〜7の何れか1項に記載の構成に加えて、
前記動力装置は車両に搭載され、
前記第1及び第2原動機の一方向の駆動力は、前記車両を前進方向に移動させる方向の駆動力である
ことを特徴とする。
Moreover, in addition to the structure of any one of Claims 3-7, the invention of
The power unit is mounted on a vehicle;
The driving force in one direction of the first and second prime movers is a driving force in a direction for moving the vehicle in the forward direction.
また、請求項9に記載の発明は、請求項4〜8の何れか1項に記載の構成に加えて、
前記第1変速機の第1回転要素及び前記第2変速機の第1回転要素は、前記第1部材にスプライン結合によって結合される
ことを特徴とする。
Moreover, in addition to the structure of any one of Claims 4-8, the invention of
The first rotating element of the first transmission and the first rotating element of the second transmission are coupled to the first member by spline coupling.
また、請求項10に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
前記制御部は、前記相対変位量を推定する変位量推定部を備え、前記変位量推定部が推定した前記相対変位量が所定以上のとき、前記第1原動機の駆動力と前記第2原動機の駆動力とを0に制御する
ことを特徴とする。
Moreover, in addition to the structure of Claim 2, the invention of Claim 10 adds to the structure of Claim 2,
The control unit includes a displacement amount estimation unit that estimates the relative displacement amount, and when the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is equal to or greater than a predetermined value, the driving force of the first prime mover and the second prime mover The driving force is controlled to 0.
請求項1に記載の発明によれば、第1原動機の駆動によって、一方向動力伝達手段の第1部材が第2部材に対して回転軸線方向に所定以上の変位をしそうなときに、第1及び第2原動機のどちらか若しくは両方を制御することによって、上記変位を防ぐことが可能である。
また、第1原動機から第1変速機の第1回転要素を介して第1部材に伝達される第1軸方向力(スラスト力)と、第2原動機の一方向の回転動力によってロック部材がロックすることにより生じる垂直抗力(耐スラスト力)と、を別個独立に制御することが可能である。したがって、第1部材と第2部材との相対変位防止のための、第1及び第2原動機の制御の幅を広げることが可能である。
また、第1部材と第2部材との相対変位量が所定以下になるように制御されるので、一方向動力伝達手段の第2部材に対して第1部材を安定して回転させることが可能である。
According to the first aspect of the present invention, when the first motor is driven, the first member of the one-way power transmission means is likely to be displaced more than a predetermined amount in the rotational axis direction with respect to the second member. By controlling either or both of the second prime mover and the second prime mover, it is possible to prevent the displacement.
Further, the lock member is locked by the first axial force (thrust force) transmitted from the first prime mover to the first member via the first rotational element of the first transmission and the one-way rotational power of the second prime mover. It is possible to control the vertical drag (thrust resistance) generated by the operation independently. Therefore, it is possible to widen the control range of the first and second prime movers for preventing relative displacement between the first member and the second member.
Further, since the relative displacement between the first member and the second member is controlled to be a predetermined value or less, the first member can be stably rotated with respect to the second member of the one-way power transmission means. It is.
請求項2に記載の発明によれば、第1変速機の第1回転要素、及び第2変速機の第1回転要素が一方向動力伝達手段の第1部材に軸方向の力及び回転方向の力を伝達可能に接続される。したがって、第1原動機から第1変速機の第1回転要素を介して伝達される第1軸方向力、及び第2原動機から第2変速機の第1回転要素を介して伝達される第2軸方向力によって定まるスラスト力と、第1原動機の一方向の回転動力によってロック部材がロックすることにより生じる垂直抗力(耐スラスト力)、及び第2原動機の一方向の回転動力によってロック部材がロックすることにより生じる垂直抗力(耐スラスト力)と、を第1及び第2原動機で独立して制御可能である。
また、一方の原動機でスラスト力を、他方の原動機で垂直抗力(耐スラスト力)を発生させる場合に比べて制御の幅をより広げることが可能である。
According to the second aspect of the present invention, the first rotational element of the first transmission and the first rotational element of the second transmission are applied to the first member of the one-way power transmission means in the axial force and rotational direction. Connected to transmit power. Accordingly, the first axial force transmitted from the first prime mover via the first rotating element of the first transmission and the second shaft transmitted from the second prime mover via the first rotating element of the second transmission. The lock member is locked by the thrust force determined by the directional force, the vertical drag (thrust resistance) generated by the lock member being locked by the unidirectional rotational power of the first prime mover, and the unidirectional rotational power of the second prime mover. The vertical drag (thrust resistance) generated by this can be controlled independently by the first and second prime movers.
In addition, it is possible to further increase the range of control compared to the case where the thrust force is generated by one prime mover and the vertical drag (thrust resistance) is generated by the other prime mover.
請求項3に記載の発明によれば、第1及び第2原動機が同一方向に同じ駆動力を発生するとき、第1変速機の第1回転要素と第2変速機の第1回転要素とには同じ大きさの互いに押し合う若しくは引き合う第1及び第2軸方向力が生じる。したがって、第1及び第2原動機が同一方向に駆動するときは第1変速機の第1回転要素と第2変速機の第1回転要素との間で第1及び第2軸方向力を打ち消すことが可能なので、一方向動力伝達手段の第1部材に作用する第1及び第2軸方向力が相殺され、第1部材と第2部材との相対移動を抑えることが可能である。
According to the invention of
請求項4に記載の発明によれば、第1変速機の第1回転要素と第2変速機の第1回転要素とに発生する、互いに離間する向きの第1及び第2軸方向力は一方向動力伝達手段の第1部材に伝達不能に配置される。したがって、第1変速機の第1回転要素と第2変速機の第1回転要素が互いに離間する向きの第1及び第2軸方向力によって、一方向動力伝達手段の第1部材が移動することを防止可能である。 According to the fourth aspect of the present invention, the first and second axial forces generated in the first rotating element of the first transmission and the first rotating element of the second transmission are separated from each other. It arrange | positions so that transmission is impossible to the 1st member of a directional power transmission means. Therefore, the first member of the one-way power transmission means is moved by the first and second axial forces in the direction in which the first rotating element of the first transmission and the first rotating element of the second transmission are separated from each other. Can be prevented.
請求項5に記載の発明によれば、変位量推定部が推定した相対変位量が所定以上のとき、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との差の絶対値が小さくなるように第1及び第2原動機を制御するので、第1及び第2原動機の一方向への合計駆動力は維持したまま、一方向動力伝達手段の第1部材に作用するスラスト力を低減することができる。すなわち、第1及び第2原動機の一方向への合計駆動力の要求を満たしながら、第1部材に作用するスラスト力を低減し、一方向動力伝達手段を保護することが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is greater than or equal to a predetermined value, the difference between the one-way driving force of the first prime mover and the one-way driving force of the second prime mover Since the first and second prime movers are controlled so that the absolute value becomes small, the thrust acting on the first member of the one-way power transmission means is maintained while maintaining the total driving force in one direction of the first and second prime movers. The force can be reduced. That is, it is possible to reduce the thrust force acting on the first member and protect the one-way power transmission means while satisfying the requirement of the total driving force in one direction of the first and second prime movers.
請求項6に記載の発明によれば、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との差の絶対値を維持したまま、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との合計が大きくなるように制御して、垂直抗力(耐スラスト力)を向上させることができる。すなわち、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との差の絶対値の要求を満たしながら、垂直抗力(耐スラスト力)を向上させ、一方向動力伝達手段を保護することが可能となる。
特に、請求項5に記載された、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との差の絶対値が小さくする制御を同時に行う場合、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との合計の増加分と、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との差の絶対値の減少分と、の両方をバランスさせた制御が可能となる。したがって、第1部材に作用するスラスト力の減少分と、垂直抗力(耐スラスト力)を増加分と、をバランス良く制御することが可能となるので、車両の挙動等に合わせた最適な制御を選択することが可能である。
According to the sixth aspect of the invention, the one-way driving force of the first prime mover is maintained while maintaining the absolute value of the difference between the one-way driving force of the first prime mover and the one-way driving force of the second prime mover. And the unidirectional driving force of the second prime mover can be controlled so as to increase the vertical drag (thrust resistance). That is, while satisfying the requirement of the absolute value of the difference between the unidirectional driving force of the first prime mover and the unidirectional driving force of the second prime mover, the vertical drag (thrust resistance) is improved, and the unidirectional power transmission means is provided. It becomes possible to protect.
In particular, when the control for reducing the absolute value of the difference between the unidirectional driving force of the first prime mover and the unidirectional driving force of the second prime mover according to
請求項7に記載の発明によれば、車両加速時は、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との差の絶対値を維持したまま、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との合計を増大させる第2制御を優先して選択し、車両減速時は、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との合計を維持したまま、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との差の絶対値を減少させる第1制御を優先して選択する。したがって、加速時は旋回性を向上させながら加速させることが可能であり、減速時は旋回性よりも車両の減速を安定して行うことが可能である。 According to the seventh aspect of the present invention, during acceleration of the vehicle, the absolute value of the difference between the one-way driving force of the first prime mover and the one-way driving force of the second prime mover is maintained, and the first prime mover The second control that increases the sum of the one-way driving force and the one-way driving force of the second prime mover is selected with priority, and when the vehicle decelerates, the one-way driving force of the first prime mover and the second prime mover The first control that preferentially selects the first control that reduces the absolute value of the difference between the one-way driving force of the first prime mover and the one-way driving force of the second prime mover while maintaining the sum of the one-way driving forces is selected. . Therefore, the vehicle can be accelerated while improving the turning performance during acceleration, and the vehicle can be decelerated more stably than the turning performance during deceleration.
請求項8に記載の発明によれば、動力装置は車両に搭載され、第1及び第2原動機の一方向の駆動力は、車両を前進方向に移動させる方向の駆動力であるので、前進時には第1及び第2軸方向力が一方向動力伝達手段を介して相殺される。したがって、一番使用頻度の高い状況で、一方向動力伝達手段の第1部材の変位を防止可能となる。 According to the eighth aspect of the invention, the power unit is mounted on the vehicle, and the driving force in one direction of the first and second prime movers is a driving force in the direction of moving the vehicle in the forward direction. The first and second axial forces are canceled through the unidirectional power transmission means. Therefore, it is possible to prevent the displacement of the first member of the one-way power transmission means in the most frequently used situation.
請求項9に記載の発明によれば、比較的簡便な構成で、第1変速機の第1回転要素と第2変速機の第1回転要素とが、第1部材によって周方向に相対移動不能に且つ回転軸線方向に相対移動可能に形成される構成を実現可能である。 According to the ninth aspect of the present invention, the first rotation element of the first transmission and the first rotation element of the second transmission cannot be relatively moved in the circumferential direction by the first member with a relatively simple configuration. In addition, it is possible to realize a configuration formed so as to be relatively movable in the rotation axis direction.
請求項10に記載の発明によれば、変位量推定部が推定した相対変位量が所定以上のとき、第1原動機の駆動力及び第2原動機の駆動力を0とし、第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との差の絶対値、及び第1原動機の一方向の駆動力と第2原動機の一方向の駆動力との合計を0に制御する。したがって、緊急に制御を要する場合に、複雑な制御をせずに一方向動力伝達手段を保護することが可能である。 According to the tenth aspect of the present invention, when the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is greater than or equal to a predetermined value, the driving force of the first prime mover and the driving force of the second prime mover are set to 0, and the unidirectional direction of the first prime mover And the sum of the one-way driving force of the first prime mover and the one-way driving force of the second prime mover is controlled to zero. Therefore, when urgent control is required, it is possible to protect the one-way power transmission means without complicated control.
本発明に一実施形態に係る動力装置は、車両用駆動装置に好適に用いることができる。以下に示す車両用駆動装置は、電動機を車輪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。なお、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。 The power unit according to an embodiment of the present invention can be suitably used for a vehicle drive device. The vehicle drive device shown below uses an electric motor as a drive source for driving wheels, and is used in a vehicle having a drive system as shown in FIG. 1, for example. In the following description, a 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。図1中、符号8は車両全体を制御するための制御部としてのコントローラである。コントローラ8は、第1及び第2電動機2A、2Bと接続されており、これら第1及び第2電動機2A、2Bの駆動状態を制御する。
A
次に、本発明の一実施形態に係る後輪駆動装置1について、図2〜図4に基づいて詳細に説明する。図2及び図3中の矢印は、後輪駆動装置1が車両に搭載された状態における位置関係を示している。
Next, the rear-
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、図3は、図2の上部部分の拡大断面図である。同図において、符号11は、後輪駆動装置1のケースであり、ケース11は、車幅方向略中央部に配置される中央ケース11Mと、中央ケース11Mを挟むように中央ケース11Mの左右に配置される側方ケース11A、11Bと、から構成され、全体が略円筒状に形成される。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the entire rear
ケース11の内部には、後輪Wr用の第1及び第2駆動軸10A、10Bと、車軸駆動用の第1及び第2原動機としての第1及び第2電動機2A、2Bと、第1及び第2駆動軸10A、10Bと第1及び第2電動機2A、2Bの円筒軸16A、16B(出力軸)との動力伝達経路上に配置され、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変速機としての第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bと、が同一の回転軸線O上に位置するように配置されている。この第1駆動軸10A、第1電動機2A及び第1遊星歯車式減速機12Aは左後輪LWrを駆動制御し、第2駆動軸10B、第2電動機2B及び第2遊星歯車式減速機12Bは右後輪RWrを駆動制御する。また、第1駆動軸10A、第1電動機2A及び第1遊星歯車式減速機12Aと、第2駆動軸10B、第2電動機2B及び第2遊星歯車式減速機12Bと、はケース11内で車幅方向(左右方向)の中間面M(図1参照)に対して左右対称に配置されている。
Inside the
側方ケース11A、11Bの中央ケース11M側には、それぞれ径方向内側に延びる隔壁18A、18Bが設けられ、側方ケース11A、11Bと隔壁18A、18Bとに囲まれた空間には、それぞれ第1及び第2電動機2A、2Bが配置される。また、中央ケース11Mと隔壁18A、18Bとに囲まれた空間には、第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bが隣接して配置されている。言い換えると、隔壁18A、18Bによって、第1及び第2電動機2A、2Bを収容する空間と第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bを収容する空間が区画されている。
The
第1及び第2電動機2A、2Bは、ステータ14A、14Bがそれぞれ側方ケース11A、11Bに固定され、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の内周部には第1及び第2駆動軸10A、10Bの外周を囲繞する第1及び第2電動機2A、2Bの出力軸としての円筒軸16A、16Bが結合される。この円筒軸16A、16Bは、それぞれ第1及び第2駆動軸10A、10Bと同軸上に相対回転可能となるように側方ケース11A、11Bの端部壁17A、17Bに軸受Br3、Br4を介して支持されるとともに、隔壁18A、18Bに軸受Br7、Br8を介して支持されている。また、円筒軸16A、16Bの軸方向内側には、後述する第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bのサンギヤ21A、21Bが一体に形成され、サンギヤ21A、21Bよりもさらに軸方向内側に延出部13A、13Bが形成される。
In the first and second
また、第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bは、夫々3つの回転要素を有し、サンギヤ21A、21Bと、このサンギヤ21A、21Bに噛合す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の外周側に噛合するリングギヤ24A、24Bと、を備える。そして、サンギヤ21A、21Bから電動機2A、2Bの駆動力が入力され、プラネタリキャリア23A、23Bを通して第1及び第2駆動軸10A、10Bに出力されるようになっている。
Each of the first and second planetary
プラネタリギヤ22A、22Bは、サンギヤ21A、21Bに直接噛合する大径の第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と、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、軸受Br9、Br10を介してプラネタリキャリア23A、23Bのピニオンシャフト230に支持される。
The
また、プラネタリキャリア23A、23Bにおいては、軸方向に延設されたピニオンシャフト230の内側端部が、内側腕部231に保持される。内側腕部231は、径方向に延設されたキャリアプレート231aと、キャリアプレート231aの内径側に一体に取り付けられて第1及び第2駆動軸10A、10Bと一体回転可能にスプライン嵌合するキャリアベース231bと、から構成される。キャリアベース231bは、円筒軸16A、16Bの延出部13A、13Bと軸方向でオーバーラップするように延出部13A、13B側に延びており、延出部13A、13Bに軸受Br11、Br12を介して支持される。さらに、キャリアベース231bは、後述するリングギヤ24A、24Bの小径部29A、29Bと軸方向でオーバーラップするように延出部13A、13Bとは反対側にも延びている。
In the planetary carriers 23 </ b> A and 23 </ b> B, the inner end portion of the
一方、ピニオンシャフト230の外側端部は、外側腕部232により軸受Br1、Br2を介して隔壁18A、18Bに支持されている。即ち、隔壁18A、18Bには、それぞれプラネタリキャリア23A、23Bを支持する軸受Br1、Br2と、円筒軸16A、16Bを支持する軸受Br7、Br8とが配置されている。
On the other hand, the outer end of the
また、プラネタリギヤ22A、22Bの軸方向内側端部は、プラネタリキャリア23A、23Bの内側腕部231に支持されており、プラネタリギヤ22A、22Bの軸方向外側端部は、プラネタリキャリア23A、23Bの外側腕部232に支持されている。そのため、プラネタリギヤ22A、22Bとプラネタリキャリア23A、23Bとの間でスラスト力が伝達される。
The axially inner ends of 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に噛合するギヤ部28A、28Bと、ギヤ部28A、28Bから径方向内側に延びる内径側延設部41A、41Bと、を備えて構成される。内径側延設部41A、41Bは、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。連結部30A、30Bは、それぞれプラネタリキャリア23A、23Bのキャリアプレート231aに径方向でオーバーラップするように対向して配置されており、キャリアプレート231aの内径側には、キャリアプレート231aとの間に軸受Br5、Br6が設けられている。
The ring gears 24A and 24B have
ギヤ部28A、28Bは、中央ケース11Mの左右分割壁45の内径側端部に形成された円筒壁46を挟んで軸方向に対向している。内径側延設部41A、41Bを構成する小径部29A、29Bは、その外周面が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。また、小径部29A、29Bは、軸方向には、対向する端部同士が固定されずに当接可能に配置されている。また、内径側延設部41A、41Bを構成する連結部30A、30Bは、その軸方向内側面が、一方向クラッチのインナーレース51の軸方向外側面と当接可能に配置されている。即ち、リングギヤ24A、24Bは、インナーレース51によって周方向に相対移動不能に且つ軸方向に相対移動可能に形成される。さらに、リングギヤ24A、24Bに発生する、互いに近づく向きのスラスト力はインナーレース51に伝達可能で、互いに離間する向きのスラスト力はインナーレー51に伝達不能とされている。
The
ケース11を構成する中央ケース11Mには、リングギヤ24Bに対する制動手段を構成する油圧ブレーキ60と、一方向動力伝達手段としての一方向クラッチ50と、が設けられている。油圧ブレーキ60は、中央ケース11Mの円筒壁44の内周面にスプライン嵌合された複数の固定プレート35と、リングギヤ24Bのギヤ部28Bの外周面にスプライン嵌合された複数の回転プレート36が軸方向に交互に配置され、これらのプレート35、36が環状のピストン37によって締結及び解放操作されるようになっている。従って、両プレート35、36がピストン37によって押し付けられると、両プレート35、36間の摩擦締結によってリングギヤ24Bに制動力が作用し固定される。その状態からピストン37による締結が解放されると、リングギヤ24Bの自由な回転が許容される。なお、上述したように、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を介して互いに連結されているため、油圧ブレーキ60が締結することによりリングギヤ24Aにも制動力が作用し固定され、油圧ブレーキ60が解放することによりリングギヤ24Aも自由な回転が許容される。
A
一方向クラッチ50は、同一の回転軸線Oを有して、相対回転可能な第1部材としてのインナーレース51、及び第2部材としてのアウターレース52と、これらインナーレース51及びアウターレース52の互いの径方向の間隙に配置された多数のロック部材としてのスプラグ53と、を備える。インナーレース51は、上述したように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。また、アウターレース52は、中央ケース11Mの円筒壁46により位置決めされるとともに、回転不能に固定されている。
The one-way clutch 50 has the same rotation axis O, and an
一方向クラッチ50は、車両3が第1及び第2電動機2A、2Bの動力で前進する際にスプラグ53が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、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向(車両3を前進させる際の回転方向)の回転動力を第1及び第2駆動軸10A、10Bに伝達し、第1及び第2電動機2A、2Bの逆方向の回転動力を第1及び第2駆動軸10A、10Bに伝達せず、第1及び第2駆動軸10A、10Bの順方向の回転動力を第1及び第2電動機2A、2Bに伝達せず、第1及び第2駆動軸10A、10Bの逆方向の回転動力を第1及び第2電動機2A、2Bに伝達する。
The one-way clutch 50 is configured such that when the
このように本実施形態の後輪駆動装置1では、第1及び第2電動機2A、2Bの円筒軸16A、16Bと第1及び第2駆動軸10A、10B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60とが並列に設けられている。なお、油圧ブレーキ60は、車両の走行状態や一方向クラッチ50の係合・非係合状態に応じて、不図示の電動オイルポンプから供給されるオイルの圧力により、解放状態、弱締結状態、締結状態に制御される。
Thus, in the rear
例えば、車両3が第1及び第2電動機2A、2Bの力行駆動により前進する時(低車速時、中車速時)は、油圧ブレーキ60の状態に関わらず一方向クラッチ50が締結するため動力伝達可能な状態となり、車両3が内燃機関4及び/又は電動機5の力行駆動により前進する時(高車速時)は、一方向クラッチ50が非係合となりさらに油圧ブレーキが解放状態に制御されることで、第1及び第2電動機2A、2Bの過回転が防止される。一方、車両3の後進時や回生時には、一方向クラッチ50が非係合となるため油圧ブレーキ60が締結状態に制御されることで、第1及び第2電動機2A、2B側からの逆方向の回転動力が車輪Wr側に出力され、又は車輪Wr側の順方向の回転動力が第1及び第2電動機2A、2B側に入力される。このように、油圧ブレーキ60の締結をすることによって、一方向クラッチ50だけでも第1及び第2駆動軸10A、10Bに伝達できる回転動力を伝達できるのはもちろんのこと、一方向クラッチ50だけでは伝達できない回転動力を第1及び第2駆動軸10A、10Bに伝達することができる。
For example, when the
また、本実施形態の後輪駆動装置1において、軸受Br1、Br2は、それぞれプラネタリギヤ22A、22Bに作用する軸方向外側へのスラスト力を受けることができるアンギュラ玉軸受が使用されており、軸受Br3、Br4は、それぞれサンギヤ21A、21Bに作用する軸方向外側へのスラスト力を受けることができるアンギュラ玉軸受が使用されており、軸受Br5、Br6は、それぞれプラネタリギヤ22A、22Bに作用する軸方向内側及び外側へのスラスト力を受けることができるようにスラスト軸受が使用されており、軸受Br7、Br8は、サンギヤ21A、21Bに作用する軸方向内側へのスラスト力を受けることができるアンギュラ玉軸受が使用されている。これに対し、軸受Br9〜12は、スラスト力を受けることのできないニードル軸受が使用されている。なお、軸受Br1〜Br4及び軸受Br7、Br8は、スラスト力を受けることができる軸受であればアンギュラ玉軸受の代わりに円すいころ軸受等の軸受を適宜選択して用いてもよく、また、軸方向内側及び軸方向外側の両方向のスラスト力を受けることができる深溝玉軸受等の軸受を適宜選択して用いてもよい。
Further, in the rear
ここで、プラネタリギヤ22A、22Bの噛み合いについて説明する。
プラネタリギヤ22A、22Bは、図5に示すように、サンギヤ21A、21Bに噛合される大径の第1ピニオン26A、26Bと、リングギヤ24A、24Bのギヤ部28A、28Bに噛合される小径の第2ピニオン27A、27Bと、の噛合歯の捩れ方向が同一方向になっており、これにより捩れに起因して大径の第1ピニオン26A、26B及び小径の第2ピニオン27A、27Bに発生するスラスト力が互いに反対向きとなる。
Here, the meshing of the
As shown in FIG. 5, the
また、サンギヤ21A、21Bに噛合される大径の第1ピニオン26A、26Bの捩れ角θ1が、リングギヤ24A、24Bのギヤ部28A、28Bに噛合される小径の第2ピニオン27A、27Bの捩れ角θ2より大きくなるように設定されており、それにより、プラネタリギヤ22A、22Bで発生するスラスト力は、大径の第1ピニオン26A、26Bよりも小径の第2ピニオン27A、27Bで大きくなっている。
Further, the torsion angle θ1 of the large-diameter
なお、第1遊星歯車式減速機12Aのプラネタリギヤ22Aと、第2遊星歯車式減速機12Bのプラネタリギヤ22Bと、は第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bの回転軸線Oを含む直線と鉛直であり、且つ、第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12B間に位置する中間面Mに対して鏡対称の関係にあり、噛合歯の捩れ角θ1、θ2についても同様に鏡対称の関係にある。そのため、プラネタリギヤ22Aとプラネタリギヤ22Bとでは、第1及び第2電動機2A、2Bからの入力トルクが等しい場合には、小径の第2ピニオン27A、27Bの噛合部で発生するスラスト力と、大径の第1ピニオン26A、26Bの噛合部で発生するスラスト力と、の合計である、プラネタリギヤ22A、22Bに作用するスラスト力(以下、プラネタリギヤ合計スラスト力とも呼ぶ。)が、中間面Mに対して鏡対称の関係となる。
The
また、サンギヤ21A、21Bには、大径の第1ピニオン26A、26Bとの噛合により、第1ピニオン26A、26Bに作用するスラスト力と反対方向で同一の大きさのスラスト力が作用する。また、リングギヤ24A、24Bのギヤ部28A、28Bには、小径の第2ピニオン27A、27Bとの噛合により、第2ピニオン27A、27Bに作用するスラスト力と反対方向で同一の大きさのスラスト力が作用する。そして、リングギヤ24A、24Bに発生するスラスト力は、リングギヤ24A、24Bの連結部30A、30Bと軸方向に当接する一方向クラッチ50のインナーレース51に伝達される。
Further, due to the meshing with the large-diameter
図6は、直進加速時、即ち第1及び第2電動機2A、2Bが順方向に略同等の力行トルクTrA、TrB(TrA=TrB>0)を発生した場合の、後輪駆動装置1に発生するスラスト力を示すブロック図である。
FIG. 6 shows a case where the first and second
図6〜図10において、回転軸線O周りの矢印は第1及び第2電動機2A、2BのトルクTrA、TrBを示すものであり、時計回りの矢印が順方向のトルク(例えば、車両前進時の力行トルク)を示し、反時計回りの矢印が逆方向のトルク(例えば、車両前進時の回生トルク)を示している。それぞれのギヤにオーバーラップして描かれたハッチング付の矢印は、それぞれのギヤで発生するスラスト力である。特に、ハッチング付の矢印のうち、リングギヤ24A、24Bのギヤ部28A、28Bにオーバーラップして描かれたものは、ギヤ部スラスト力F1A、F1Bを表している。白抜きの矢印は、プラネタリギヤ合計スラスト力F2A、F2Bを示すものである。破線の矢印は、リングギヤ24A、24Bに発生する合計スラスト力である第1及び第2軸方向力FA、FBを示すものである。黒塗りの矢印は、リングギヤ24Aに発生する第1軸方向力FAのうち軸方向内側に向かうものと、リングギヤ24Bに発生する第2軸方向力FBのうち軸方向内側に向かうものと、の合計で、一方向クラッチ50のインナーレース51に作用するスラスト力F(以下、インナーレース合計スラスト力とも呼ぶ。)を示すものである。また、スラスト力を受ける軸受にはドットを付すことで、スラスト力を受けない軸受と区別している。
6 to 10, the arrows around the rotation axis O indicate the torques TrA and TrB of the first and second
図6に示すように、直進加速時に第1及び第2電動機2A、2Bから順方向の力行トルクTrA、TrBが入力されると、サンギヤ21A、21Bには、大径の第1ピニオン26A、26Bとの噛合により、軸方向外側へのスラスト力(互いに離間する向きの力)が作用し、大径の第1ピニオン26A、26Bには、軸方向内側へのスラスト力(互いに近づく向きの力)が作用する。また、小径の第2ピニオン27A、27Bには、リングギヤ24A、24Bのギヤ部28A、28Bとの噛合により、軸方向外側へのスラスト力が作用し、リングギヤ24A、24Bのギヤ部28A、28Bには、軸方向内側へのスラスト力(ギヤ部スラスト力F1A、F1B)が作用する。上述したように、捩れ角の違いからスラスト力は、大径の第1ピニオン26A、26Bよりも小径の第2ピニオン27A、27Bで大きくなっており、これにより、それぞれのプラネタリギヤ22A、22Bでは、軸方向外側へのプラネタリギヤ合計スラスト力F2A、F2Bが作用することとなる。
As shown in FIG. 6, when forward powering torques TrA and TrB are input from the first and second
このプラネタリギヤ22A、22Bに作用する軸方向外側へのプラネタリギヤ合計スラスト力F2A、F2Bは、プラネタリキャリア23A、23Bを介してそれぞれ軸受Br1、Br2で受けられる。また、サンギヤ21A、21Bに作用する軸方向外側へのスラスト力は、それぞれ軸受Br3、Br4で受けられる。
The axially outward planetary gear total thrust forces F2A and F2B acting on the
ここで、ギヤ部スラスト力F1A、F1Bは、第1電動機及び第2電動機の力行トルクTrA、TrBに比例する(F1A=α×TrA、F1B=α×TrB)。また、リングギヤ24A、24Bに作用する第1及び第2軸方向力FA、FBの大きさは、ギヤ部スラスト力F1A、F1Bと同じ大きさである(FA=F1A、FB=F1B)。そして、第1及び第2軸方向力FA、FBの大きさは、第1及び第2電動機2A、2Bの力行トルクTrA、TrBが等しい(TrA=TrB)ことから互いに等しくなり(FA=FB)、互いに打ち消し合って、インナーレース合計スラスト力Fが0となる。
Here, the gear portion thrust forces F1A and F1B are proportional to the power running torques TrA and TrB of the first motor and the second motor (F1A = α × TrA, F1B = α × TrB). The magnitudes of the first and second axial forces FA and FB acting on the ring gears 24A and 24B are the same as the gear unit thrust forces F1A and F1B (FA = F1A, FB = F1B). The magnitudes of the first and second axial forces FA and FB are equal to each other because the power running torques TrA and TrB of the first and second
さらに、第1及び第2電動機2A、2Bが順方向に力行トルクTrA、TrBを発生していることから、一方向クラッチ50は、スプラグ53がロックされてインナーレース51とアウターレース52との間で垂直抗力が生じる。この垂直抗力は、インナーレース51に作用するスラスト力に対して、インナーレース51の軸方向変位を規制する耐スラスト力Tとして作用する。耐スラスト力Tは、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向の力行トルクTrA、TrBの合計に比例する{T=β×(TrA+TrB)}。
Further, since the first and second
そして、インナーレース51のアウターレース52に対する相対変位は、インナーレース合計スラスト力Fが、耐スラスト力Tを上回る場合に発生する。したがって、直進加速時には、インナーレース合計スラスト力Fが0であると共に、耐スラスト力Tが発生するので、インナーレース51は、アウターレース52に対して変位せず、一方向クラッチ50は正常に機能する。
The relative displacement of the
図7は、直進減速時、即ち第1及び第2電動機2A、2Bが逆方向に略同等の回生トルクTrA、TrB(TrA=TrB<0)を発生した場合の、後輪駆動装置1に発生するスラスト力を示すブロック図である。
FIG. 7 shows the case where the first and second
図7に示すように、直進減速時に第1及び第2電動機2A、2Bから逆方向の回生トルクTrA、TrBが入力されると、サンギヤ21A、21Bには、大径の第1ピニオン26A、26Bとの噛合により、軸方向内側へのスラスト力が作用し、大径の第1ピニオン26A、26Bには、軸方向外側へのスラスト力が作用する。サンギヤ21A、21Bに作用する軸方向内側へのスラスト力は、それぞれ軸受Br7、Br8で受けられる。
As shown in FIG. 7, when reverse regeneration torques TrA and TrB are input from the first and second
また、小径の第2ピニオン27A、27Bには、リングギヤ24A、24Bのギヤ部28A、28Bとの噛合により、軸方向内側へのスラスト力が作用し、リングギヤ24A、24Bのギヤ部28A、28Bには、軸方向外側へのスラスト力(ギヤ部スラスト力F1A=α×TrA、F1B=α×TrB)が作用する。上述したように、捩れ角の違いからスラスト力は、大径の第1ピニオン26A、26Bよりも小径の第2ピニオン27A、27Bで大きくなっており、これにより、それぞれのプラネタリギヤ22A、22Bでは、軸方向内側へのプラネタリギヤ合計スラスト力F2A、F2Bが作用することとなる。
Further, a thrust force inward in the axial direction acts on the small-diameter
このプラネタリギヤ22A、22Bに作用する軸方向内側へのプラネタリギヤ合計スラスト力F2A、F2Bは、プラネタリキャリア23A、23Bを介してそれぞれ軸受Br5、Br6で受けられ、さらにリングギヤ24A、24Bに伝達される。そして、リングギヤ24A、24Bのギヤ部28A、28Bに作用する軸方向外側へのギヤ部スラスト力F1A、F1Bから、この軸受Br5、Br6を介してリングギヤ24A、24Bに伝達された軸方向内側へのプラネタリギヤ合計スラスト力F2A、F2Bを差し引いたスラスト力である第1及び第2軸方向力FA、FBが、リングギヤ24A、24Bに作用する(FA=F1A−F2A、FB=F1B−F2B)。
The axially inner planetary gear thrust forces F2A and F2B acting on the
ここで、第1及び第2電動機2A、2Bが逆方向に回生トルクTrA、TrBを発生していることから、一方向クラッチ50は、非係合状態となり、インナーレース51とアウターレース52との間で垂直抗力(耐スラスト力T)は発生しない。一方、リングギヤ24A、24Bに作用する第1及び第2軸方向力FA、FBは、軸方向外側に向かう力であることから、インナーレース51に伝達されず、インナーレース合計スラスト力Fが0となる。したがって、この場合、一方向クラッチ50のインナーレース51は、アウターレース52に対して変位しない。
Here, since the first and second
なお、図7のスラスト力の関係は、直進減速時のみならず、後進加速時にも同様の関係となる。この場合は、第1及び第2電動機2A、2Bにより逆方向の力行トルクが入力される。
Note that the relationship of the thrust force in FIG. 7 is the same relationship not only at the time of linear deceleration but also at the time of reverse acceleration. In this case, power running torque in the reverse direction is input by the first and second
図8は、旋回加速時であって、第1電動機2Aの順方向の力行トルクTrAが、第2電動機2Bの順方向の力行トルクTrBより大きい場合(右旋回。TrA>TrB>0。)の、後輪駆動装置1に発生するスラスト力を示すブロック図である。
FIG. 8 is during turning acceleration, and the forward powering torque TrA of the first
図8に示すように、このときの各ギヤに作用するスラスト力の方向は、図6の直進加速時と同様であるが、第1電動機2Aの順方向の力行トルクTrAが、第2電動機2Bの順方向の力行トルクTrBより大きいため、プラネタリギヤ合計スラスト力F2Aが、プラネタリギヤ合計スラスト力F2Bより大きくなる(F2A>F2B)。また、リングギヤ24Aのギヤ部28Aに作用するギヤ部スラスト力F1Aも、リングギヤ24Bのギヤ部28Bに作用するギヤ部スラスト力F1Bより大きくなる(F1A=α×TrA>F1B=α×TrB)。また、リングギヤ24A、24Bに作用する第1及び第2軸方向力FA、FBの大きさは、ギヤ部スラスト力F1A、F1Bと同じ大きさとなる(FA=F1A>FB=F1B)。
As shown in FIG. 8, the direction of the thrust force acting on each gear at this time is the same as that in the straight acceleration of FIG. 6, but the forward power running torque TrA of the first
第1及び第2軸方向力FA、FBは、軸方向内側に向かう力であることから何れもインナーレース51に伝達され、第1軸方向力FAが第2軸方向力FBよりも大きいことから、インナーレース合計スラスト力Fは第1及び第2軸方向力FA、FBの差分となる(F=FA−FB)。また、第1及び第2電動機2A、2Bが順方向に力行トルクを発生していることから、インナーレース51とアウターレース52との間には、垂直抗力(耐スラスト力T)が発生する。
Since the first and second axial forces FA and FB are axially inward forces, both are transmitted to the
そして、耐スラスト力Tが、インナーレース合計スラスト力Fを上回る場合には、インナーレース51は、アウターレース52に対して変位せず、一方向クラッチ50は正常に機能する。一方、インナーレース合計スラスト力Fが、耐スラスト力Tを上回る場合には、インナーレース51は変位することになる。
When the thrust resistance T exceeds the inner race total thrust force F, the
なお、図示は省略するが、第2電動機2Bの順方向の力行トルクTrBが、第1電動機2Aの順方向の力行トルクTrAより大きい場合(左旋回。TrB>TrA>0。)は、リングギヤ24Bに作用する軸方向内側への第2軸方向力FBが、リングギヤ24Aに作用する軸方向内側への第1軸方向力FAより大きく、インナーレース合計スラスト力Fは第1及び第2軸方向力FA、FBの差分となる(F=FB−FA)。この場合も、耐スラスト力Tが、インナーレース合計スラスト力Fを上回る場合には、インナーレース51は、アウターレース52に対して変位せず、一方向クラッチ50は正常に機能する。一方、インナーレース合計スラスト力Fが、耐スラスト力Tを上回る場合には、インナーレース51は変位することになる。
Although illustration is omitted, when the forward power running torque TrB of the second
図9は、旋回減速時であって、第1電動機2Aの逆方向の回生トルクTrAが、第2電動機2Bの逆方向の回生トルクTrBより大きい場合(左旋回。0>TrB>TrA。)の、後輪駆動装置1に発生するスラスト力を示すブロック図である。
FIG. 9 shows a case where the regenerative torque TrA in the reverse direction of the first
図9に示すように、このときの各ギヤに作用するスラスト力の方向は、図7の直進減速時と同様であるが、第1電動機2Aの逆方向の回生トルクTrAが、第2電動機2Bの逆方向の回生トルクTrBより大きいため、プラネタリギヤ合計スラスト力F2Aが、プラネタリギヤ合計スラスト力F2Bより大きくなる(F2A>F2B)。また、リングギヤ24Aのギヤ部28Aに作用するギヤ部スラスト力F1A(=α×TrA)も、リングギヤ24Bのギヤ部28Bに作用するギヤ部スラスト力F2A(=α×TrB)より大きくなる。そして、リングギヤ24A、24Bのギヤ部28A、28Bに作用する軸方向外側へのギヤ部スラスト力F1A、F1Bから、軸受Br5、Br6を介してリングギヤ24A、24Bに伝達された軸方向内側へのプラネタリギヤ合計スラスト力F2A、F2Bを差し引いたスラスト力である第1及び第2軸方向力F1、F2が、リングギヤ24A、24Bに作用する(FA=F1A−F2A、FB=F1B−F2B)。
As shown in FIG. 9, the direction of the thrust force acting on each gear at this time is the same as in the case of linear deceleration in FIG. 7, but the regenerative torque TrA in the reverse direction of the first
ここで、第1及び第2電動機2A、2Bが逆方向に回生トルクTrA、TrBを発生していることから、一方向クラッチ50は、非係合状態となり、インナーレース51とアウターレース52との間で垂直抗力(耐スラスト力T)は発生しない。一方、リングギヤ24A、24Bに作用する第1及び第2軸方向力FA、FBは、軸方向外側に向かう力であることから、インナーレース51に伝達されず、インナーレース合計スラスト力Fが0となる。したがって、この場合、一方向クラッチ50のインナーレース51は、アウターレース52に対して変位しない。
Here, since the first and second
なお、図示は省略するが、第2電動機2Bの逆方向の回生トルクTrBが、第1電動機2Aの逆方向の回生トルクTrAより大きい場合(右旋回。0>TrA>TrB。)は、プラネタリギヤ合計スラスト力F2Bが、プラネタリギヤ合計スラスト力F2Aより大きくなると共に(F2B>F2A)、リングギヤ24Bのギヤ部28Bに作用するギヤ部スラスト力F1B(=α×TrB)も、リングギヤ24Aのギヤ部28Aに作用するギヤ部スラスト力F1A(=α×TrA)より大きくなる。この場合も、図9の場合と同様に、インナーレース51とアウターレース52との間で垂直抗力(耐スラスト力T)が発生せず、インナーレース合計スラスト力Fが0となることから、一方向クラッチ50のインナーレース51は、アウターレース52に対して変位しない。
Although illustration is omitted, when the regenerative torque TrB in the reverse direction of the second
図10は、旋回時(後輪駆動装置1単体での旋回加速時、旋回減速時、又は加減速しない旋回時)であって、第1電動機2Aが順方向の力行トルクTrAを発生し、第2電動機2Bが逆方向の回生トルクTrBを発生した場合(右旋回。TrA>0>TrB)の、後輪駆動装置1に発生するスラスト力を示すブロックである。
FIG. 10 shows a case where the first
図10に示すように、第1電動機2Aから順方向の力行トルクTrAを作用させると、サンギヤ21Aには、大径の第1ピニオン26Aとの噛合により、軸方向外側へのスラスト力が作用し、大径の第1ピニオン26Aには、軸方向内側へのスラスト力が作用する。また、小径の第2ピニオン27Aには、リングギヤ24Aのギヤ部28Aとの噛合により、軸方向外側へのスラスト力が作用し、リングギヤ24Aのギヤ部28Aには、軸方向内側へのスラスト力(ギヤ部スラスト力F1A=α×TrA)が作用する。上述したように、捩れ角の違いからスラスト力は、大径の第1ピニオン26Aよりも小径の第2ピニオン27Aで大きくなっており、これにより、プラネタリギヤ22Aでは、軸方向外側へのプラネタリギヤ合計スラスト力F2Aが作用することとなる。
As shown in FIG. 10, when a forward power running torque TrA is applied from the first
一方、第2電動機2Bから逆方向の回生トルクTrBを作用させると、サンギヤ21Bには、大径の第1ピニオン26Bとの噛合により、軸方向内側へのスラスト力が作用し、大径の第1ピニオン26Bには、軸方向外側へのスラスト力が作用する。また、小径の第2ピニオン27Bには、リングギヤ24Bのギヤ部28Bとの噛合により、軸方向内側へのスラスト力が作用し、リングギヤ24Bのギヤ部28Bには、軸方向外側へのスラスト力(ギヤ部スラスト力F1B=α×TrB)が作用する。上述したように、捩れ角の違いからスラスト力は、大径の第1ピニオン26Bよりも小径の第2ピニオン27Bで大きくなっており、これにより、プラネタリギヤ22Bでは、軸方向内側へのプラネタリギヤ合計スラスト力F2Bが作用することになる。
On the other hand, when the regenerative torque TrB in the reverse direction is applied from the second
ここで、リングギヤ24Aに作用する第1軸方向力FAは、ギヤ部スラスト力F1Aと同じ大きさとなる(FA=F1A)。一方、リングギヤ24Bに作用する第2軸方向力FBは、ギヤ部スラスト力F1Bから、軸受Br6を介してリングギヤ24Bに伝達された軸方向内側へのプラネタリギヤ合計スラスト力F2Bを差し引いたものとなる(FB=F1B−F2B)。
Here, the first axial force FA acting on the
そして、第1及び第2軸方向力FA、FBのうち、軸方向内側に向く第1軸方向力FAのみがインナーレース51に伝達され、インナーレース合計スラスト力Fは、第1軸方向力FAと等しくなる(F=FA)。
Of the first and second axial forces FA and FB, only the first axial force FA directed inward in the axial direction is transmitted to the
また、第1電動機2Aの順方向の力行トルクTrAの絶対値が、第2電動機2Bの逆方向の回生トルクTrBの絶対値よりも大きい場合には、一方向クラッチ50が係合するので、インナーレース51の耐スラスト力T{=β×(TrA+TrB)}が発生する。この場合、耐スラスト力Tが、インナーレース合計スラスト力Fを上回る場合には、インナーレース51は、アウターレース52に対して変位せず、一方向クラッチ50は正常に機能する。一方、インナーレース合計スラスト力Fが、耐スラスト力Tを上回る場合には、インナーレース51は変位することになる。
When the absolute value of the forward power running torque TrA of the first
これに対し、第1電動機2Aの順方向の力行トルクTrAの絶対値が、第2電動機2Bの逆方向の回生トルクTrBの絶対値よりも小さい場合には、一方向クラッチ50が係合しないので、耐スラスト力Tが発生しない。この場合、インナーレース合計スラスト力Fが、耐スラスト力Tを上回るので、インナーレース51は変位することになる。
In contrast, when the absolute value of the forward power running torque TrA of the first
このように、図8や図10に示す場合には、インナーレース合計スラスト力Fが発生し、インナーレース51がアウターレース52に対して相対変位する可能性がある。そこで、本実施形態では、第1及び第2電動機2A、2Bの駆動状態を制御するコントローラ8が、インナーレース51のアウターレース52に対する相対変位量を推定する変位量推定部(不図示)を備えている。
Thus, in the case shown in FIGS. 8 and 10, the inner race total thrust force F is generated, and the
コントローラ8は、変位量推定部によって推定された上記相対変位量が所定以上となりそうなとき、上記相対変位量が所定以下になるように第1及び第2電動機2A、2Bに対して以下の第1〜第3制御を行う。
When the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is likely to be greater than or equal to a predetermined value, the
なお、任意の第1及び第2電動機2A、2BのトルクTrA、TrBが発生したときの、インナーレース合計スラスト力F及び耐スラスト力T、並びにこれらインナーレース合計スラスト力F及び耐スラスト力Tに伴う上記相対変位量を予め求めておくことで、コントローラ8は、第1及び第2電動機2A、2Bの要求トルクTrA、TrBにおいて、上記相対変位量が所定以上となると判断したとき、以下の第1〜第3制御を行うようにしてもよい。
The inner race total thrust force F and thrust resistance T, and the inner race total thrust force F and thrust resistance T when the torques TrA and TrB of the arbitrary first and second
<第1制御>
第1制御として、コントローラ8は、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと、第2電動機2Bの順方向のトルクTrBと、の差(左右差トルク)の絶対値が小さくなるように、第1及び第2電動機2A、2Bを制御する。すなわち、当該第1制御は、インナーレース合計スラスト力Fに寄与する第1及び第2軸方向力FA、FBが、それぞれ第1及び第2電動機2A、2Bの順方向トルクTrA、TrBに比例するので(FA=F1A=α×TrA、FB=F1B=α×TrB)、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと、第2電動機2Bの順方向のトルクTrBと、の差の絶対値を小さくすることによって、インナーレース合計スラスト力F(=FA−FB、又はFB−FA)を小さくする制御である。この制御によって、インナーレース合計スラスト力Fが耐スラスト力Tを下回り、インナーレース51のアウターレース52に対する相対変位量が所定以下となる。
<First control>
As the first control, the
このとき、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向トルクTrA、TrBの合計を維持しながら、これらトルクTrA、TrBの差の絶対値を小さくする制御を行えば、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向への合計駆動力の要求を満たしながら、インナーレース合計スラスト力Fを低減し、一方向クラッチ50を保護することが可能となる。
At this time, if control is performed to reduce the absolute value of the difference between the torques TrA and TrB while maintaining the sum of the forward torques TrA and TrB of the first and
<第2制御>
第2制御として、コントローラ8は、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと、第2電動機2Bの順方向のトルクTrBと、の合計(左右合計トルク)が大きくなるように第1及び第2電動機2A、2Bを制御する。すなわち、当該制御は、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向の力行トルクTrA、TrBの合計に比例する耐スラスト力T{=β×(TrA+TrB)}を向上させる制御である。これにより、耐スラスト力Tがインナーレース合計スラスト力Fを上回り、インナーレース51のアウターレース52に対する相対変位量が所定以下となる。
<Second control>
As the second control, the
このとき、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向トルクTrA、TrBの差の絶対値を維持したまま、これらトルクTrA、TrBの合計を増大させる制御を行えば、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向トルクTrA、TrBの差の絶対値(左右差トルク)の要求を満たしながら、耐スラスト力Tを向上させ、一方向クラッチ50を保護することが可能となる。
At this time, if control is performed to increase the sum of the torques TrA and TrB while maintaining the absolute value of the difference between the forward torques TrA and TrB of the first and
<第3制御>
第3制御として、コントローラ8は、第1電動機2AのトルクTrAと第2電動機2BのトルクTrBとを0に制御する。すなわち、当該制御は、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと、第2電動機2Bの順方向のトルクTrBと、の差の絶対値を0とすることでインナーレース合計スラスト力Fを0とすると共に、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと、第2電動機2Bの順方向のトルクTrBと、の合計を0とすることで耐スラスト力Tを0とする制御である。
<Third control>
As the third control, the
コントローラ8は、車両状態に基づいて、これら第1〜第3制御のうち最も適切な制御を選択するように設定されている。例えば、図8又は図10のような車両加速時には、コントローラ8は、第2制御を優先して選択する。これにより、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向トルクTrA、TrBの差の絶対値を維持したまま、これらトルクTrA、TrBの合計を増大させ、旋回性を向上させながら加速させることが可能である。
The
また、図10のような車両減速時には、コントローラ8は、第1制御を優先して選択する。これにより、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向トルクTrA、TrBの合計を維持しながら、これらトルクTrA、TrBの差の絶対値を小さくし、旋回性よりも減速を安定して行うことが可能である。
Further, at the time of vehicle deceleration as shown in FIG. 10, the
また、緊急に制御を要する場合には、コントローラ8は、第3制御を優先して選択する。これにより、複雑な制御をせずに一方向クラッチ50を保護することが可能である。
Further, when the control is urgently required, the
なお、コントローラ8は、第1及び第2制御を同時に行うことによって、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの合計(左右合計トルク)の増加分と、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの差の絶対値(左右差トルク)の減少分と、の両方をバランスさせた制御を行っても構わない。この場合、インナーレース合計スラスト力Fの減少分と、垂直抗力(耐スラスト力T)を増加分と、をバランス良く制御することが可能となるので、車両3の挙動等に合わせた最適な制御を選択することが可能となる。
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、第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24A、及び第2遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Bが一方向クラッチ50のインナーレース51に軸方向の力及び回転方向の力を伝達可能に接続される。したがって、第1電動機2Aから第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24Aを介して伝達される第1軸方向力FA、及び第2電動機2Bから第2遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Aを介して伝達される第2軸方向力FBによって定まるインナーレース合計スラスト力と、第1電動機2Aの順方向の回転動力によってロック部材がロックすることにより生じる垂直抗力(耐スラスト力T)、及び第2電動機2Bの順方向の回転動力によってロック部材がロックすることにより生じる垂直抗力(耐スラスト力T)と、を第1及び第2電動機2A、2Bで独立して制御可能である。
As described above, according to the rear
また、第1及び第2電動機2A、2Bが同一方向に同じトルクTrA、TrBを発生するとき(例えば、図6及び図7参照。)、第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24Aと第2遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Aとには同じ大きさの互いに押し合う若しくは引き合う第1及び第2軸方向力FA、FBが生じる。したがって、第1及び第2電動機2A、2Bが同一方向に駆動するときは第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24Aと第2遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Aとの間で第1及び第2軸方向力FA、FBを打ち消すことが可能なので、一方向クラッチ50のインナーレース51に作用する第1及び第2軸方向力FA、FBが相殺され、インナーレース51とアウターレース52との相対移動を抑えることが可能である。
When the first and second
また、第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24Aと第2遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Aとに発生する、互いに離間する向きの第1及び第2軸方向力FA、FBは一方向クラッチ50のインナーレース51に伝達不能に配置される。したがって、第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24Aと第2遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Aが互いに離間する向きの第1及び第2軸方向力FA、FBによって、一方向クラッチ50のインナーレース51が移動することを防止可能である。
The first and second axial forces FA and FB generated in the
また、コントローラ8は、変位量推定部が推定したインナーレース51のアウターレース52に対する相対変位量が所定以上のとき、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの差の絶対値が小さくなるように第1及び第2電動機2A、2Bを制御する第1制御を行う。したがって、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向への合計トルクは維持したまま、インナーレース合計スラスト力Fを低減することができる。すなわち、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向への合計トルクの要求を満たしながら、インナーレース合計スラスト力Fを低減し、一方向クラッチ50を保護することが可能となる。
Further, the
また、コントローラ8は、変位量推定部が推定したインナーレース51のアウターレース52に対する相対変位量が所定以上のとき、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの合計が大きくなるように第1及び第2電動機2A、2Bを制御する第2制御を行う。したがって、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの差の絶対値を維持したまま、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの合計が大きくなるように制御して、垂直抗力(耐スラスト力T)を向上させることができる。すなわち、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの差の絶対値(左右差トルク)の要求を満たしながら、垂直抗力(耐スラスト力T)を向上させ、一方向クラッチ50を保護することが可能となる。
特に、第1及び第2制御を同時に行う場合、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの合計(左右合計トルク)の増加分と、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの差の絶対値(左右差トルク)の減少分と、の両方をバランスさせた制御が可能となる。したがって、インナーレース合計スラスト力Fの減少分と、垂直抗力(耐スラスト力T)を増加分と、をバランス良く制御することが可能となるので、車両3の挙動等に合わせた最適な制御を選択することが可能となる。
Further, the
In particular, when the first and second controls are performed simultaneously, an increase in the sum of the forward torque TrA of the first
また、コントローラ8は、車両加速時に第2制御を優先して選択し、車両減速時に第1制御を優先して選択する。したがって、加速時は旋回性を向上させながら加速させることが可能で、減速時は旋回性よりも車両3の減速を安定して行うことが可能である。
In addition, the
また、後輪駆動装置1は車両3に搭載され、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向のトルクTrA、TrBは、車両3を前進方向に移動させる方向のトルクであるので、前進時には第1及び第2軸方向力FA、FBが一方向クラッチ50を介して相殺される。したがって、一番使用頻度の高い状況で、一方向クラッチ50のインナーレース51の変位を防止可能となる。
Further, the rear
また、第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24A及び第2遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Bは、インナーレース51にスプライン結合によって結合される。したがって、比較的簡便な構成で、第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24Aと第2遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Aとが、インナーレース51によって周方向に相対移動不能に且つ回転軸線O方向に相対移動可能に形成される構成を実現可能である。
Further, the
また、コントローラ8は、変位量推定部が推定したインナーレース51のアウターレース52に対する相対変位量が所定以上のとき、第1電動機2AのトルクTrA及び第2電動機2BのトルクTrBを0とする第3制御を行い、第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの差の絶対値、及び第1電動機2Aの順方向のトルクTrAと第2電動機2Bの順方向のトルクTrBとの合計を0に制御する。したがって、緊急に制御を要する場合に、複雑な制御をせずに一方向クラッチ50を保護することが可能である。
Further, the
なお、本実施形態においては、第1又は第2電動機2A、2Bの何れかを順方向トルクTrA、TrBで駆動した場合に、一方向クラッチ50のインナーレース51に発生する耐スラスト力T(=α×TrA、又はα×TrB)は、第1又は第2軸方向力FA(=β×TrA)、FB(=β×TrB)よりも小さくなるように構成されている。したがって、第1又は第2電動機2A、2Bの何れか一方のみを駆動した場合、インナーレース51がアウターレース52に対して相対変位してしまう。しかしながら、本実施形態では、上述したように、第1及び第2電動機2A、2Bを共に駆動し、且つ耐スラスト力Tをインナーレース合計スラスト力Fよりも大きくなるように適宜制御することによって、インナーレース51の相対変位を防止している。このように、本実施形態によれば、一方向クラッチ50の耐スラスト力Tよりも大きな第1又は第2軸方向力FA、FBが発生する第1又は第2遊星歯車式減速機12A、12Bを選択可能であると共に、一方向クラッチ50の選択の幅を広げることが可能である。
In the present embodiment, when either the first or second
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.
例えば、上述の実施形態においては、第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24A、及び第2遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Bが一方向クラッチ50のインナーレース51に軸方向の力及び回転方向の力を伝達可能に接続される構成であったが、当該構成に限定されず、第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24Aがインナーレース51に軸方向の力のみを伝達し、第2遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Bがインナーレース51に回転方向の力のみを伝達する構成としても構わない。
For example, in the above-described embodiment, the
この場合、第1電動機2Aの順方向の駆動によって、リングギヤ24Aに軸方向内側に向かう第1軸方向力FAが発生し、当該第1軸方向力FAがインナーレース51に伝達される。一方、第2電動機2Bの順方向の駆動によって、一方向クラッチ50が係合し、インナーレース51に垂直抗力(耐スラスト力T)が発生する。
In this case, when the first electric motor 2 </ b> A is driven in the forward direction, a first axial force FA directed inward in the axial direction is generated in the ring gear 24 </ b> A, and the first axial force FA is transmitted to the
したがって、コントローラ8は、第1電動機2Aの駆動に伴って生じる、回転軸線O方向におけるインナーレース51とアウターレース52との相対変位量が所定以下になるように第1及び第2電動機2A、2Bを制御する。
Accordingly, the
このような構成によれば、第1電動機2Aの駆動によって、一方向クラッチ50のインナーレース51がアウターレース52に対して回転軸線O方向に所定以上の変位をしそうなときに、第1及び第2電動機2A、2Bのどちらか若しくは両方を制御することによって、上記相対変位を防ぐことが可能である。
According to such a configuration, when the
また、第1電動機2Aから第1遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24Aを介してインナーレース51に伝達される第1軸方向力FAと、第2電動機2Bの順方向の回転動力によって一方向クラッチ50が係合することにより生じる垂直抗力(耐スラスト力T)と、を別個独立に制御することが可能である。したがって、インナーレース51とアウターレース52との相対変位防止のための、第1及び第2電動機2A、2Bの制御の幅を広げることが可能である。
The one-way clutch is generated by the first axial force FA transmitted from the first
また、インナーレース51とアウターレース52との相対変位量が所定以下になるように制御されるので、一方向クラッチ50のアウターレース52に対してインナーレース51を安定して回転させることが可能である。
Further, since the relative displacement between the
なお、上述の実施形態では、第1電動機2Aがスラスト力(第1軸方向力FA)のみを、第2電動機2Bが垂直抗力(耐スラスト力T)のみを発生させるのではなく、第1及び第2電動機2A、2Bがスラスト力(第1及び第2軸方向力FA、FB)及び垂直抗力(耐スラスト力T)を発生させるので、制御の幅をより広げることが可能である。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態においては、リングギヤ24A、24Bは、インナーレース51にスプライン結合によって結合され、周方向に相対移動不能に且つ回転軸線O方向に相対移動可能に構成されていたが、この構成に限定されず、インナーレース51にリングギヤ24A、24Bを内嵌することによって、これらインナーレース51及びリングギヤ24A、24Bを一体構造化し、リングギヤ24A、24Bを周方向及び回転軸線O方向に相対移動不能に構成しても構わない。
Further, in the above-described embodiment, the ring gears 24A and 24B are coupled to the
さらに、リングギヤ24A、24Bを一体に形成したり、リングギヤ24、24Bをインナーレース51以外の部材を介して連結することによって、リングギヤ24A、24Bを一体構造化し、周方向及び回転軸線O方向に相対移動不能に構成しても構わない。
Further, the ring gears 24A and 24B are integrally formed, or the ring gears 24A and 24B are connected via a member other than the
また、一方向クラッチ50のインナーレース51に軸方向の力及び回転方向の力を伝達可能に接続される第1回転要素としては、リングギヤ24A、リングギヤ24Bに限られず、サンギヤ21A、21Bやプラネタリギヤ22A、22Bであってもよい。
The first rotating element connected to the
また、一方向クラッチ50のアウターレース52を、相対回転可能で、且つ上記第1回転要素から軸方向の力及び回転方向の力が伝達される第1部材とし、インナーレース51を、回転不能に固定される第2部材としても構わない。
In addition, the
また、変速機として遊星歯車式減速機を例示したがこれに限らず、通常の歯車式変速機等を用いてもよい。 Moreover, although the planetary gear type reduction gear was illustrated as a transmission, it is not restricted to this, You may use a normal gear transmission.
また、油圧ブレーキ60は省略してもよい。
Further, the
1 後輪駆動装置(動力装置)
2A 第1電動機(第1原動機)
2B 第2電動機(第2原動機)
3 車両
8 コントローラ(制御部)
10A 第1駆動軸
10B 第2駆動軸
12A 第1遊星歯車式減速機(第1変速機)
12B 第2遊星歯車式減速機(第2変速機)
16A、16B 円筒軸(出力軸)
21A、21B サンギヤ(回転要素)
22A、22B プラネタリギヤ(第2回転要素)
23A、23B プラネタリキャリア
24A、24B リングギヤ(第1回転要素)
26A、26B 第1ピニオン
27A、27B 第2ピニオン
28A、28B ギヤ部
50 一方向クラッチ(一方向動力伝達手段)
51 第1部材(インナーレース)
52 第2部材(アウターレース)
53 スプラグ(ロック部材)
F インナーレース合計スラスト力
FA 第1軸方向力
FB 第2軸方向力
F1A、F1B ギヤ部スラスト力
F2A、F2B プラネタリギヤ合計スラスト力
O 回転軸線
T 耐スラスト力
TrA、TrB トルク(駆動力)
1 Rear wheel drive system (power unit)
2A 1st electric motor (1st motor)
2B Second electric motor (second prime mover)
3
10A
12B Second planetary gear type speed reducer (second transmission)
16A, 16B Cylindrical shaft (output shaft)
21A, 21B Sun gear (rotating element)
22A, 22B Planetary gear (second rotating element)
23A,
26A,
51 First member (inner race)
52 Second member (outer race)
53 Sprag (Lock member)
F Total thrust force of inner race FA First axial force FB Second axial force F1A, F1B Gear unit thrust force F2A, F2B Planetary gear total thrust force O Rotating axis T Anti-thrust force TrA, TrB Torque (driving force)
Claims (10)
第2原動機の出力軸と第2駆動軸との動力伝達経路上に配置される第2変速機と、
を備え、
前記第2変速機の第1回転要素には、前記第2原動機の一方向の回転動力を前記第2駆動軸に伝達し、前記第2原動機の他方向の回転動力を前記第2駆動軸に伝達せず、前記第2駆動軸の一方向の回転動力を前記第2原動機に伝達せず、前記第2駆動軸の他方向の回転動力を前記第2原動機に伝達する一方向動力伝達手段が配置され、
前記一方向動力伝達手段は、互いの径方向の間隙にロック部材を有すると共に、同一の回転軸線を有して、相対回転可能な第1部材及び第2部材を備え、
前記第2部材は回転不能に固定され、
前記第1変速機の第1回転要素には、前記第1原動機の駆動に伴って回転軸線方向の第1軸方向力が生じ、
前記第1変速機の第1回転要素は、前記第1部材と前記第2部材のうち、前記第1部材のみに前記第1軸方向力を伝達するように配置される動力装置であって、
前記第1及び第2原動機は、前記第1及び第2原動機の駆動状態を制御する制御部と接続され、
前記制御部は、前記第1原動機の駆動に伴って生じる、前記回転軸線方向における前記第1部材と前記第2部材との相対変位量が所定以下になるように前記第1及び第2原動機を制御する
ことを特徴とする動力装置。 A first transmission disposed on a power transmission path between the output shaft of the first prime mover and the first drive shaft;
A second transmission disposed on a power transmission path between the output shaft of the second prime mover and the second drive shaft;
With
The first rotary element of the second transmission transmits the rotational power in one direction of the second prime mover to the second drive shaft, and the rotational power in the other direction of the second prime mover to the second drive shaft. One-way power transmission means for transmitting the rotational power in one direction of the second drive shaft to the second prime mover without transmitting the rotational power in one direction of the second drive shaft to the second prime mover without transmitting. Arranged,
The one-way power transmission means includes a first member and a second member that have a locking member in a radial gap between each other, have the same rotation axis, and are relatively rotatable,
The second member is fixed in a non-rotatable manner;
A first axial force in a rotational axis direction is generated in the first rotating element of the first transmission with the driving of the first prime mover,
The first rotating element of the first transmission is a power unit arranged to transmit the first axial force only to the first member of the first member and the second member,
The first and second prime movers are connected to a control unit that controls a driving state of the first and second prime movers,
The control unit controls the first and second prime movers so that a relative displacement amount between the first member and the second member in the rotation axis direction generated when the first prime mover is driven becomes equal to or less than a predetermined value. A power device characterized by controlling.
前記第1変速機の第1回転要素と前記第2変速機の第1回転要素とは、互いに同一の回転軸線を有して一体回転可能に連結され、
互いに一体回転可能に連結された前記第1変速機の第1回転要素と前記第2変速機の第1回転要素とには、前記第2原動機に加えて前記第1原動機の一方向の回転動力を前記第1駆動軸に伝達し、前記第2原動機に加えて第1原動機の他方向の回転動力を前記第1駆動軸に伝達せず、前記第2駆動軸に加えて第1駆動軸の一方向の回転動力を前記第1原動機に伝達せず、前記第2駆動軸に加えて第1駆動軸の他方向の回転動力を前記第1原動機に伝達する前記一方向動力伝達手段が配置され、
前記第2変速機の第1回転要素には、前記第2原動機の駆動に伴って前記回転軸線方向の第2軸方向力が生じ、
前記第1変速機の第1回転要素に加えて、前記第2変速機の第1回転要素は、前記第1部材と前記第2部材のうち、前記第1部材のみに前記第2軸方向力を伝達するように配置され、
前記制御部は、前記第1及び第2原動機の駆動に伴って生じる、前記回転軸線方向における前記第1部材と前記第2部材との相対変位量が所定以下になるように前記第1及び第2原動機を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の動力装置。 The first transmission and the second transmission each have three rotating elements,
The first rotation element of the first transmission and the first rotation element of the second transmission have the same rotation axis and are connected to be integrally rotatable,
The first rotational element of the first transmission and the first rotational element of the second transmission, which are connected to each other so as to be integrally rotatable, include rotational power in one direction of the first prime mover in addition to the second prime mover. Is transmitted to the first drive shaft, the rotational power in the other direction of the first prime mover is not transmitted to the first drive shaft in addition to the second prime mover, and the first drive shaft is added to the second drive shaft. The one-way power transmission means for transmitting the rotational power in the other direction of the first drive shaft to the first prime mover in addition to the second drive shaft is disposed without transmitting the rotational power in one direction to the first prime mover. ,
In the first rotating element of the second transmission, a second axial force in the rotational axis direction is generated in accordance with the driving of the second prime mover,
In addition to the first rotating element of the first transmission, the first rotating element of the second transmission is configured such that the second axial force is applied only to the first member of the first member and the second member. Arranged to communicate,
The control unit generates the first and second members so that a relative displacement amount between the first member and the second member in the rotation axis direction generated when the first and second motors are driven is equal to or less than a predetermined value. 2. The power plant according to claim 1, wherein the motor is controlled.
該第1回転要素と、該第2回転要素との噛合部は、
前記第1原動機が一方向への駆動力を発生するときに、前記第1変速機の第1回転要素に、前記回転軸線方向で前記第2変速機の第1回転要素に近づく向きに前記第1軸方向力が働くように形成され、
前記第1原動機が他方向への駆動力を発生するときに、前記第1変速機の第1回転要素に、前記回転軸線方向で前記第2変速機の第1回転要素から離間する向きに前記第1軸方向力が働くように形成され、
前記第2変速機は、前記第2変速機の第1回転要素と噛合する第2回転要素を備え、
該第1回転要素と、該第2回転要素との噛合部は、
前記第2原動機が一方向への駆動力を発生するときに、前記第2変速機の第1回転要素に、前記回転軸線方向で前記第1変速機の第1回転要素に近づく向きに前記第2軸方向力が働くように形成され、
前記第2原動機が他方向への駆動力を発生するときに、前記第2変速機の第1回転要素に、前記回転軸線方向で前記第1変速機の第1回転要素から離間する向きに前記第2軸方向力が働くように形成され、
前記第1原動機と前記第2原動機とが、同一方向に同一の大きさの駆動力を発生するとき、前記第1軸方向力と前記第2軸方向力の大きさは同一となるように形成される
ことを特徴とする請求項2に記載の動力装置。 The first transmission includes a second rotating element that meshes with the first rotating element of the first transmission,
The meshing part between the first rotating element and the second rotating element is:
When the first prime mover generates a driving force in one direction, the first transmission element of the first transmission moves toward the first rotation element of the second transmission in the direction of the rotation axis. It is formed so that uniaxial force works,
When the first prime mover generates driving force in the other direction, the first rotating element of the first transmission is moved away from the first rotating element of the second transmission in the rotation axis direction. Formed so that the first axial force works,
The second transmission includes a second rotating element that meshes with the first rotating element of the second transmission,
The meshing part between the first rotating element and the second rotating element is:
When the second prime mover generates a driving force in one direction, the first rotating element of the second transmission is moved toward the first rotating element of the first transmission in the rotation axis direction. Formed so that biaxial force works,
When the second prime mover generates a driving force in the other direction, the first rotating element of the second transmission is moved away from the first rotating element of the first transmission in the rotation axis direction. Formed so that the second axial force works,
When the first prime mover and the second prime mover generate the same driving force in the same direction, the first axial force and the second axial force are formed to be the same in magnitude. The power unit according to claim 2, wherein
前記第1変速機の第1回転要素と前記第2変速機の第1回転要素とに発生する、互いに近づく向きの前記第1及び第2軸方向力は前記第1部材に伝達可能に配置され、互いに離間する向きの前記第1及び第2軸方向力は前記第1部材に伝達不能に配置される
ことを特徴とする請求項3に記載の動力装置。 The first rotating element of the first transmission and the first rotating element of the second transmission are formed by the first member so as not to be relatively movable in the circumferential direction and relatively movable in the rotational axis direction,
The first and second axial forces generated in the first rotating element of the first transmission and the first rotating element of the second transmission in a direction approaching each other are arranged to be transmitted to the first member. 4. The power plant according to claim 3, wherein the first and second axial forces in directions away from each other are disposed so as not to be transmitted to the first member. 5.
ことを特徴とする請求項4に記載の動力装置。 The control unit includes a displacement amount estimation unit that estimates the relative displacement amount. When the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is equal to or greater than a predetermined value, the one-way driving force of the first prime mover and the first 5. The power plant according to claim 4, wherein the first and second prime movers are controlled so that an absolute value of a difference from a driving force in one direction of the two prime movers becomes small.
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の動力装置。 The control unit includes a displacement amount estimation unit that estimates the relative displacement amount. When the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is equal to or greater than a predetermined value, the one-way driving force of the first prime mover and the first 6. The power plant according to claim 4, wherein the first and second prime movers are controlled such that a sum of the two prime movers and the driving force in the one direction increases.
前記制御部は、前記相対変位量を推定する変位量推定部を備え、前記変位量推定部が推定した相対変位量が所定以上のとき、前記第1原動機の駆動力と前記第2原動機の駆動力との差の絶対値が小さくなるように前記第1及び第2原動機を制御する第1制御と、前記第1原動機の駆動力と前記第2原動機の駆動力との合計が大きくなるように前記第1及び第2原動機を制御する第2制御と、のうち、前記車両の加速時には前記第2制御を優先して選択し、前記車両の減速時には前記第1制御を優先して選択する
ことを特徴とする請求項4に記載の動力装置。 The power unit is mounted on a vehicle;
The control unit includes a displacement amount estimation unit that estimates the relative displacement amount, and when the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is greater than or equal to a predetermined value, the driving force of the first prime mover and the driving of the second prime mover The sum of the first control for controlling the first and second prime movers and the drive force of the first prime mover and the drive force of the second prime mover is increased so that the absolute value of the difference from the force is reduced. Among the second controls for controlling the first and second prime movers, the second control is selected with priority when the vehicle is accelerated, and the first control is selected with priority when the vehicle is decelerated. The power unit according to claim 4.
前記第1及び第2原動機の一方向の駆動力は、前記車両を前進方向に移動させる方向の駆動力である
ことを特徴とする請求項3〜7の何れか1項に記載の動力装置。 The power unit is mounted on a vehicle;
8. The power plant according to claim 3, wherein the driving force in one direction of the first and second prime movers is a driving force in a direction of moving the vehicle in a forward direction.
ことを特徴とする請求項4〜8の何れか1項に記載の動力装置。 The first rotation element of the first transmission and the first rotation element of the second transmission are coupled to the first member by spline coupling, according to any one of claims 4 to 8. The power plant described.
ことを特徴とする請求項2に記載の動力装置。 The control unit includes a displacement amount estimation unit that estimates the relative displacement amount, and when the relative displacement amount estimated by the displacement amount estimation unit is equal to or greater than a predetermined value, the driving force of the first prime mover and the second prime mover The power unit according to claim 2, wherein the driving force is controlled to zero.
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