JP2020072603A

JP2020072603A - 電動車両

Info

Publication number: JP2020072603A
Application number: JP2018206893A
Authority: JP
Inventors: 晋黒崎; Susumu Kurosaki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2020-05-07
Anticipated expiration: 2038-11-01
Also published as: US20200139819A1; DE102019216525A1; JP7103165B2; US11440414B2

Abstract

【課題】回転機の回生ブレーキが使用不可の場合にホイールブレーキの多用を抑制できる第３の制動装置を簡便に配置できる電動車両を提供する。【解決手段】回転機１２と駆動輪である前輪１７ｆとの間の動力伝達経路に、第３の制動装置として電磁式リターダ７０が設けられているため、バッテリー１８の充電制限などで回転機１２の回生ブレーキが使用不可の場合でも、電磁式リターダ７０を作動させることで、ホイールブレーキ６０の多用を抑制することができる。電磁式リターダ７０は、回転機１２の出力軸３４に配置することができるため、空気抵抗可変手段や路面抵抗可変手段を設ける場合に比較して、大幅な設計変更を必要とすることなく、既存の電気駆動ユニット１０に対して簡便に適用できる。【選択図】図２

Description

本発明は電動車両に係り、特に、走行用の駆動力源として設けられた回転機を発電機として機能させて回生ブレーキ力を発生させる電動車両に関するものである。

(a) 電動モータおよび発電機として択一的に機能し、前記電動モータとして機能することにより走行用の駆動力源として用いられるとともに、車両走行時に前記発電機として機能することにより回生ブレーキ力を発生する回転機と、(b) 車輪に設けられて常用ブレーキとして用いられ、車両走行時にブレーキ要求量に応じた制動力を発生するホイールブレーキと、を有する、プロペラシャフトが無いペラレス型の電動車両が知られている。特許文献１に記載の車両はその一例で、回転機による回生ブレーキおよびホイールブレーキの他に、エンジンブレーキや角度調節可能なフラップを備えたリヤウイング等の空気抵抗可変手段などの第３の制動装置（制動力発生手段）を備えている。

特開２００９−２３５６８号公報

しかしながら、例えば動力伝達経路にエンジンを備えていない電動車両の場合、エンジンブレーキが得られないため、例えばバッテリーの充電制限などで回転機の回生ブレーキが使用不可の場合、ホイールブレーキが多用されて過熱等の問題が発生する可能性がある。エンジンブレーキの代わりに、空気抵抗可変手段や路面抵抗可変手段を用いることが考えられるが、設備が大掛かりで車両によっては大幅な設計変更が必要になるなど適用が困難な場合がある。なお、動力伝達経路にエンジンを備えている電動車両においても、何らかの理由でエンジンブレーキを使用できない場合には同様の課題を有する。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、回転機の回生ブレーキが使用不可の場合にホイールブレーキの多用を抑制できる第３の制動装置を簡便に配置できる電動車両を提供することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 電動モータおよび発電機として択一的に機能し、前記電動モータとして機能することにより走行用の駆動力源として用いられるとともに、車両走行時に前記発電機として機能することにより回生ブレーキ力を発生する回転機と、(b) 車輪に設けられて常用ブレーキとして用いられ、車両走行時にブレーキ要求量に応じた制動力を発生するホイールブレーキと、を有する、プロペラシャフトが無いペラレス型の電動車両において、(c) 前記回転機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、車両走行時に回生を除く制動原理で制動力を発生する第３の制動装置を有することを特徴とする。

第２発明は、第１発明の電動車両において、(a) 前記電動車両は、前記回転機の出力軸の回転を減速してディファレンシャル装置に伝達する減速機構を備えており、(b) 前記第３の制動装置は、前記出力軸に設けられてその出力軸に制動力を付与するものであることを特徴とする。

第３発明は、第１発明の電動車両において、(a) 前記電動車両は、前記回転機の出力軸と平行に配置されたディファレンシャル装置と、前記出力軸と平行な減速軸にその出力軸の回転が減速して伝達されるとともに更に減速してその減速軸から前記ディファレンシャル装置に伝達する減速機構と、前記ディファレンシャル装置および前記減速機構を前記回転機と共に内部に収容しているケースと、を有する電気駆動ユニットを備えており、(b) 前記第３の制動装置は、前記出力軸に設けられてその出力軸に制動力を付与するものであることを特徴とする。

第４発明は、第１発明の電動車両において、(a) 前記電動車両は、前記回転機の出力軸と平行に配置されたディファレンシャル装置と、前記出力軸と平行な減速軸にその出力軸の回転が減速して伝達されるとともに更に減速してその減速軸から前記ディファレンシャル装置に伝達する減速機構と、前記ディファレンシャル装置および前記減速機構を前記回転機と共に内部に収容しているケースと、を有する電気駆動ユニットを備えており、(b) 前記第３の制動装置は、前記減速軸に設けられてその減速軸に制動力を付与するものであることを特徴とする。

第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの電動車両において、前記第３の制動装置は、電磁誘導作用によって生じる渦電流により制動力を発生する電磁式リターダであることを特徴とする。

第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかの電動車両において、前記回転機の回生制御が可能か否かを判断し、その回生制御が可能な場合は前記回転機が前記回生ブレーキ力を発生し、その回生制御が不可の場合は前記第３の制動装置が制動力を発生するように、前記回転機および前記第３の制動装置を制御するブレーキ制御装置を備えていることを特徴とする。

このような電動車両においては、回転機と駆動輪との間の動力伝達経路に、回生を除く制動原理で制動力を発生する第３の制動装置が設けられているため、バッテリーの充電制限などで回転機の回生ブレーキが使用不可の場合でも、その第３の制動装置を作動させることで、ホイールブレーキの多用を抑制することができる。また、第３の制動装置は回転機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられるため、空気抵抗可変手段や路面抵抗可変手段を設ける場合に比較して、大幅な設計変更を必要とすることなく第３の制動装置を簡便に配置することができる。

第２発明および第３発明は、回転機の出力軸の回転が減速機構により減速されてディファレンシャル装置に伝達される場合で、減速前の回転機の出力軸に第３の制動装置が設けられるため、その第３の制動装置の制動トルクが比較的小さくて済み、第３の制動装置を小型化してコンパクトに配置することができる。第３発明は、回転機の出力軸と平行に減速機構の減速軸およびディファレンシャル装置が配置された電気駆動ユニットを備えている場合で、例えば回転機の出力軸を延長してケースから突き出させ、その出力軸の突き出し端部に第３の制動装置を配置したり、ケース内に第３の制動装置を配置したりすることが可能で、既存の電気駆動ユニットに対して簡便に適用できる。

第４発明は、回転機の出力軸と平行に減速機構の減速軸およびディファレンシャル装置が配置された電気駆動ユニットを備えている場合に、減速軸に第３の制動装置が設けられるため、第３発明のように回転機の出力軸に第３の制動装置を設ける場合に比較して、その第３の制動装置の回転速度が遅くなり、回転バランスが良好になって回転振動等が抑制される。減速軸を延長してケースから突き出させ、その減速軸の突き出し端部に第３の制動装置を配置したり、ケース内に第３の制動装置を配置したりすることが可能で、既存の電気駆動ユニットに対して簡便に適用できる点は、第３発明と同様である。

第５発明では、第３の制動装置として電磁式リターダが設けられているため、流体式リターダや油圧ブレーキ装置のような流体が不要で、一層簡便に配置することができる。

第６発明では、回転機の回生制御が可能か否かを判断し、回生制御が可能な場合は回転機が回生ブレーキ力を発生し、回生制御が不可の場合は第３の制動装置が制動力を発生するように、それ等の回転機および第３の制動装置が制御されるため、例えばバッテリーの充電制限などで回転機の回生制御が不可の場合には、第３の制動装置が作動させられることにより、ホイールブレーキの多用を適切に抑制することができる。

本発明の一実施例である駆動力源前置式の電気自動車を左側から見た概略左側面図である。図１の電気自動車に搭載された電気駆動ユニットの概略構成を説明する図で、車両幅方向と平行に切断し且つ複数の軸が一平面内に位置するように展開して示した断面図であり、併せて制御系統の要部を示した図である。図２のブレーキ制御装置によって実行される補助ブレーキ制御を説明するフローチャートである。本発明の他の実施例を説明する図で、図２に対応する図である。本発明の更に別の実施例を説明する図で、図２に対応する図である。本発明の更に別の実施例を説明する図で、図２に対応する図である。

本発明は、電動モータおよび発電機として択一的に機能する回転機を有する電動車両に関するもので、回転機だけで走行する電気自動車に好適に適用されるが、例えば発電専用のエンジン（内燃機関）を備えているシリーズ型のハイブリッド車両や、駆動力源としてエンジンが用いられるパラレル型のハイブリッド車両などにも適用され得る。電気自動車は、車両搭載バッテリーのみを電力源として走行するものでも良いが、燃料電池等の電力発生装置を搭載しているものでも良い。

本発明は、回転機の出力軸が第１軸線上に配置されるとともに、ディファレンシャル装置が第１軸線と平行な第２軸線上に配置され、それ等の軸線が車両幅方向と平行になる姿勢で車両に搭載される横置き型の電気駆動ユニットに好適に適用されるが、回転機の出力軸が車両前後方向と平行になる姿勢で車両に搭載される縦置き型の電気駆動ユニットにも適用され得る。すなわち、プロペラシャフトが無いペラレス型の電動車両であれば、回転機の出力軸の姿勢は特に限定されない。ディファレンシャル装置は、傘歯車式や遊星歯車式の差動歯車装置が適当であるが、例えば左右の駆動輪に対応して動力伝達状態を制御可能な一対のクラッチが設けられている場合、その一対のクラッチをディファレンシャル装置と見做すことができる。なお、左右の駆動輪がそれぞれ異なる回転機によって回転駆動される場合はディファレンシャル装置が不要であり、その場合は左右の駆動輪と回転機との間の動力伝達経路にそれぞれ第３の制動装置を設ければ良い。

回転機の出力軸とディファレンシャル装置との間には、必要に応じて減速機構や増速機構が配置される。減速機構は、例えば平行軸式や遊星歯車式等の一定の減速比で減速する減速機構でも良いが、クラッチやブレーキ等の係合装置により変速比が異なる複数のギヤ段を成立させる有段変速機や、ベルト式等の無段変速機が、減速機構として設けられても良い。

ホイールブレーキは、例えば運転者によって足踏みされるブレーキペダルに機械的に連結されて、その足踏み操作力（ブレーキ要求量）に応じた制動力を機械的に発生するように構成されるが、足踏み操作力等に応じてブレーキ制御装置により電気的に制動力が制御されるものでも良い。例えば、一定車速で自動走行したり先行車両に追従して自動走行したりするオートクルーズ走行時に、減速のために算出されたブレーキ要求量に応じてブレーキ制御装置により電気的に制動力が制御されても良い。

第３の制動装置としては、電磁式リターダが好適に用いられるが、流体式リターダや、摩擦係合式の油圧ブレーキ装置など、回生を除く制動原理で制動する種々の制動装置を採用することができる。電磁石によって制動力を発生する電磁式リターダの場合、電磁石の励磁電流を制御して制動力を増減制御することができる。電磁石の代わりに、或いは電磁石に加えて永久磁石を用いて、制動力を発生する電磁式リターダを用いることもできる。この第３の制動装置は、制動力を増減制御できる制動装置が望ましいが、制動力を増減制御できない制動装置を用いることも可能である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例である電気自動車８を左側から見た概略左側面図である。図２は、電気自動車８に搭載された電気駆動ユニット１０の概略構成を説明する図で、車両幅方向と平行に切断し且つ複数の軸（第１軸線Ｓ１〜第３軸線Ｓ３）が一平面内に位置するように展開して示した断面図であり、併せて制御系統の要部を示した図である。電気駆動ユニット１０は、第１軸線Ｓ１上に配設されて駆動力源として用いられる回転機１２と、第１軸線Ｓ１方向において回転機１２の一端側に隣接して並べて配設されたトランスアクスル１４と、それ等の回転機１２およびトランスアクスル１４を収容しているケース１６とを備えている。この電気駆動ユニット１０は、第１軸線Ｓ１が車両幅方向と平行になる姿勢で電気自動車８に搭載される横置き型で、電気自動車８の前側部分に配設されて前輪１７ｆを回転駆動する。すなわち、本実施例の電気自動車８は、電気駆動ユニット１０が車両前側部分に配置されて前輪１７ｆを回転駆動して走行する駆動力源前置式の前輪駆動車両である。なお、本実施例の電気駆動ユニット１０を、電気自動車８の後側部分に配置して、左右の後輪１７ｒを回転駆動して走行する駆動力源後置式の後輪駆動車両を構成することもできる。

電気自動車８は、駆動力源として単一の回転機１２のみを備えている電動車両で、バッテリー１８からインバータ等のパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）１９を経て所定の高電圧の電力が回転機１２に供給されるようになっている。回転機１２は、電動モータおよび発電機として択一的に機能するもので、所謂モータジェネレータであり、車両走行時に回生制御されて発電機として機能することにより回生ブレーキ力を発生する。バッテリー１８は単独で搭載されても良いが、必要に応じて例えば燃料電池等の発電装置が設けられ、その発電装置から適宜電力供給されて充電されるようになっていても良い。発電装置として、例えばシリーズ型ハイブリッド車両のようにエンジンによって回転駆動される発電機を用いることもできる。

ケース１６は、有底筒形状のギヤケース部２０と、筒形状の第１モータケース部２２と、有底筒形状の第２モータケース部２４とを備えている。第１モータケース部２２には内周側へ延び出す仕切り壁２２ａが一体に設けられており、第１モータケース部２２の一方の開口部がギヤケース部２０の開口部にボルト等により一体的に結合されることにより、ギヤケース部２０と仕切り壁２２ａとの間にギヤ室２６が形成され、そのギヤ室２６内にトランスアクスル１４が収容されている。トランスアクスル１４は、回転機１２の出力を前輪１７ｆに伝達する動力伝達機構に相当する。

第１モータケース部２２の他方の開口部には、第２モータケース部２４の開口部がボルト等により一体的に結合されており、内部に回転機１２を収容するモータ室２８が形成される。回転機１２は同期モータで、第１軸線Ｓ１と同心の円環形状のステータ３０およびロータ３２を備えており、ロータ３２は、ステータ３０よりも小径でステータ３０の内部に配設されているとともに、中心部には出力軸３４が設けられている。出力軸３４は、必要に応じてスプライン等により連結された複数の部材にて構成される。ステータ３０は、図示しない複数のボルトにより第１モータケース部２２の仕切り壁２２ａに一体的に固定されている一方、出力軸３４は、複数の軸受を介して第１軸線Ｓ１と一致する軸心まわりに回転可能にケース１６によって支持されている。第１軸線Ｓ１は、回転機１２の中心線である回転機中心線に相当する。

トランスアクスル１４は、第１軸線Ｓ１と平行な第２軸線Ｓ２上に配設されたディファレンシャル装置５０と、回転機１２の出力軸３４とディファレンシャル装置５０のリングギヤ５２との間で動力伝達するギヤ式減速機構５４と、を備えている。ギヤ式減速機構５４は、出力軸３４の回転を減速してディファレンシャル装置５０に伝達する平行軸式のギヤ機構で、減速大歯車および減速小歯車が設けられた減速ギヤシャフト５８を備えている。減速ギヤシャフト５８は、第１軸線Ｓ１、第２軸線Ｓ２と平行な第３軸線Ｓ３上に配設されており、出力軸３４の回転が減速して伝達されるとともに、その回転を更に減速してディファレンシャル装置５０のリングギヤ５２に伝達する。ディファレンシャル装置５０は、かさ歯車式の差動装置で、リングギヤ５２に伝達された動力を一対のサイドギヤから左右一対のドライブシャフト５６を介して左右の前輪１７ｆに伝達する。すなわち、本実施例の電気自動車８は、ギヤ式減速機構５４からディファレンシャル装置５０へ動力が直接伝達されるようになっており、プロペラシャフトが無いペラレス型の電動車両である。ギヤ式減速機構５４は減速機構に相当し、減速ギヤシャフト５８は減速軸に相当する。

このような電気自動車８の前輪１７ｆおよび後輪１７ｒには、常用ブレーキとして用いられるホイールブレーキ６０が取り付けられている。ホイールブレーキ６０は、油圧によって摩擦係合させられる油圧式ブレーキで、車両走行時にホイールブレーキ制御回路６２から供給されるブレーキ油圧に応じた制動力を発生する。ホイールブレーキ制御回路６２は、電動式オイルポンプや油圧制御弁等を有する油圧回路で、ブレーキ制御装置６４から供給される指令信号に従って油圧制御弁等が制御されることにより、ブレーキ要求量に応じた所定の制動力を発生するブレーキ油圧をホイールブレーキ６０に供給する。ブレーキ要求量は、例えば運転者によって足踏み操作される図示しないブレーキペダルの足踏み操作力である。ブレーキ制御装置６４は、ホイールブレーキ６０を含めて車両の制動力を制御するコントローラで、所謂マイクロコンピュータ等を備えて構成されており、予め定められたデータマップ等に基づいてブレーキ要求量に応じてブレーキ油圧を算出し、そのブレーキ油圧が出力されるようにホイールブレーキ制御回路６２の油圧制御弁等を制御する。なお、ブレーキペダルの足踏み操作力に応じて機械的にブレーキ油圧が発生させられるようになっていても良く、その場合はブレーキ油圧を制御するホイールブレーキ制御回路６２や、ブレーキ制御装置６４によるブレーキ油圧の制御を省略することができる。

ブレーキ制御装置６４はまた、回転機１２のパワーコントロールユニット１９を制御することにより、車両走行時に回転機１２が発電機として機能するように回生制御して回生ブレーキ力を発生させる。すなわち、下り坂などでホイールブレーキ６０の多用を抑制するため、補助ブレーキ（エンジン駆動車両のエンジンブレーキに相当）を要求する運転者の手動操作が行われた場合、或いはホイールブレーキ６０の使用状態や道路情報等から自動的に補助ブレーキの必要性を判断した場合などに、回転機１２を回生制御して回生ブレーキ力を発生させるのである。補助ブレーキによる制動力の大きさは、運転者が手動操作で設定、変更でき、或いはホイールブレーキ６０の使用状態や道路情報等から自動的に設定、変更される。

電気自動車８には、上記ホイールブレーキ６０および回転機１２の回生制御による回生ブレーキの他に、補助ブレーキとして用いることができる第３の制動装置として電磁式リターダ７０が設けられている。電磁式リターダ７０は、電磁誘導作用によって生じる渦電流により制動力を発生するもので、前記出力軸３４に取り付けられている。出力軸３４の一端部、すなわち前記トランスアクスル１４側の端部で、図２における左側の端部は、ケース１６のギヤケース部２０から外部へ突き出すように延長して設けられており、その突き出し端部３４ａに電磁式リターダ７０が取り付けられている。電磁式リターダ７０は、スプライン等の回り止めを介して突き出し端部３４ａに相対回転不能に連結された円筒形状の回転側部材７２と、その回転側部材７２の内周側に配設されてギヤケース部２０に固定された円筒形状の固定側部材７４とを備えており、何れも第１軸線Ｓ１と同心に設けられている。固定側部材７４には、回転側部材７２の内周面に僅かなギャップ（隙間）を挟んで対向するように多数の電磁石７６が周方向に並べて設けられており、その電磁石７６の励磁電流が電磁式リターダ制御回路７８によって制御されることにより、その励磁電流に応じた制動力で回転側部材７２の回転が制動され、それに伴って出力軸３４、更には前輪１７ｆの回転が制動される。電磁式リターダ制御回路７８から出力される励磁電流は、ブレーキ制御装置６４から供給される指令信号に従って制御される。回転側部材７２の外周面には、多数の冷却フィン８０が外周側へ突き出すように設けられている。本実施例では、第１軸線Ｓ１を中心とする円筒形状のギャップを挟んで互いに対向するように回転側部材７２および電磁石７６が設けられているが、第１軸線Ｓ１と直角な円板形状のギャップを挟んで互いに対向するように、第１軸線Ｓ１の軸線方向に並べて互いに略平行に回転側部材７２および電磁石７６を配置することもできる。また、回転側部材７２側に電磁石７６を設けることもできるなど、種々の態様の電磁式リターダを採用することができる。

このような電気自動車８においては、下り坂などでホイールブレーキ６０の多用を抑制するための補助ブレーキとして、回転機１２の回生制御による回生ブレーキの他に上記電磁式リターダ７０を用いることができる。ブレーキ制御装置６４は、例えば図３のフローチャートに従って補助ブレーキ制御を行うことにより、回転機１２および電磁式リターダ７０を使い分けるようになっている。図３のステップＳＴ１では、補助ブレーキ要求の有無を判断し、補助ブレーキの要求が無ければそのまま終了するが、補助ブレーキの要求が有る場合はステップＳＴ２以下を実行する。補助ブレーキの要求は、運転者の手動操作によって補助ブレーキが要求された場合、或いはホイールブレーキ６０の使用状態や道路情報等に基づいて補助ブレーキの必要性が判断された場合などで、補助ブレーキによる制動力の大きさについても同時に判断される。

ステップＳＴ２では、回転機１２の回生制御が可能か否かを、例えば予め定められた回生制御実行許可条件を満足するか否かによって判断する。回生制御実行許可条件は、例えばバッテリー１８の蓄電残量ＳＯＣが予め定められた充電可能な上限値以下であることや、バッテリー温度が予め定められた充放電可能な下限値以上であること、などである。すなわち、回転機１２を回生制御して回生ブレーキ力を発生させる場合、回生制御で発生した電気をバッテリー１８に充電する必要があるため、蓄電残量ＳＯＣが上限値を超えている場合には、回転機１２の回生制御が不可である。また、バッテリー温度が下限値を下回った時に、バッテリー１８の充放電が制限される場合には、バッテリー１８に充電することができないため回転機１２の回生制御が不可である。

そして、回転機１２の回生制御が可能であれば、ステップＳＴ３を実行し、補助ブレーキとして回転機１２を使い、回転機１２を回生制御することにより所定の回生ブレーキ力を発生させる。このステップＳＴ３では、回転機１２の他に電磁式リターダ７０を使用し、その両方を用いて所定の制動力を発生させることもできる。回転機１２の回生制御が不可の場合には、ステップＳＴ４を実行し、補助ブレーキとして電磁式リターダ７０を使い、電磁式リターダ７０の電磁石７６を励磁して所定の制動力を発生させる。

このように、本実施例の電気自動車８によれば、回転機１２と駆動輪である前輪１７ｆとの間の動力伝達経路に、第３の制動装置として電磁式リターダ７０が設けられているため、バッテリー１８の充電制限などで回転機１２の回生ブレーキが使用不可の場合でも、電磁式リターダ７０を作動させることで、ホイールブレーキ６０の多用を抑制することができる。

また、電磁式リターダ７０は回転機１２と前輪１７ｆとの間の動力伝達経路に設けられるため、空気抵抗可変手段や路面抵抗可変手段を設ける場合に比較して、大幅な設計変更を必要とすることなく電磁式リターダ７０を簡便に配置することができる。本実施例の電気自動車８は、回転機１２の出力軸３４と平行にギヤ式減速機構５４の減速ギヤシャフト５８およびディファレンシャル装置５０が配置された電気駆動ユニット１０を備えており、出力軸３４を延長してケース１６から外部へ突き出させ、その突き出し端部３４ａに電磁式リターダ７０が取り付けられているため、既存の電気駆動ユニット１０に対して簡便に適用できる。

また、回転機１２の出力軸３４の回転がギヤ式減速機構５４により減速されてディファレンシャル装置５０に伝達されるが、減速前の出力軸３４に電磁式リターダ７０が設けられているため、その電磁式リターダ７０の制動トルクが比較的小さくて済み、小型の電磁式リターダ７０を用いてコンパクトに配置することができる。

また、第３の制動装置として電磁式リターダ７０が設けられているため、流体式リターダや油圧ブレーキ装置のような流体が不要で、一層簡便に配置することができる。

また、回転機１２の回生制御が可能か否かを判断し、回生制御が可能な場合は補助ブレーキとして回転機１２を用いて回生ブレーキ力を発生し、回生制御が不可の場合は補助ブレーキとして電磁式リターダ７０を用いて制動力を発生するように、それ等の回転機１２および電磁式リターダ７０が制御されるため、バッテリー１８の充電制限などで回転機１２の回生制御が不可の場合には、電磁式リターダ７０が作動させられることにより、ホイールブレーキ６０の多用を適切に抑制することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図４の電気駆動ユニット１００は、前記実施例の電気駆動ユニット１０に比較して、第３の制動装置である電磁式リターダ７０の配設位置が相違する。すなわち、電磁式リターダ７０が回転機１２の出力軸３４に取り付けられる点は同じであるが、出力軸３４の他端部、すなわち回転機１２側の端部で、図４における右側の端部は、ケース１６の第２モータケース部２４から外部へ突き出すように延長して設けられており、その突き出し端部３４ｂに電磁式リターダ７０が取り付けられている。本実施例においても、前記実施例と同様の作用効果が得られる。

図５の電気駆動ユニット１１０は、前記実施例の電気駆動ユニット１０に比較して、第３の制動装置として摩擦係合式の油圧ブレーキ装置１１２が設けられている点が相違する。すなわち、ケース１６のギヤケース部２０には、油圧ブレーキ装置１１２を収容するカバー１１４が一体的に固定され、回転機１２の出力軸３４がそのカバー１１４内に突き出すように設けられているとともに、その出力軸３４とカバー１１４との間に油圧ブレーキ装置１１２が配設されている。油圧ブレーキ装置１１２は、多板式ブレーキや単板式ブレーキ、ベルト式ブレーキなどであり、ブレーキ制御回路１１６から供給されるブレーキ油圧に応じた制動力を発生する。ブレーキ制御回路１１６は、ホイールブレーキ制御回路６２と同様に電動式オイルポンプや油圧制御弁等を有する油圧回路で、ブレーキ制御装置６４から供給される指令信号に従って油圧制御弁等が制御されることにより、所定の制動力を発生するブレーキ油圧を油圧ブレーキ装置１１２に供給する。

この場合には、油圧ブレーキ装置１１２まで油路を設けたり油圧を発生する電動式オイルポンプを設けたりする必要であるなど、電磁式リターダ７０に比較して構造が複雑になるが、バッテリー１８の充電制限などで回転機１２の回生ブレーキが使用不可の場合でも、油圧ブレーキ装置１１２を作動させることでホイールブレーキ６０の多用を抑制できるとともに、空気抵抗可変手段や路面抵抗可変手段を設ける場合に比較して油圧ブレーキ装置１１２を簡便に配置することができるなど、前記実施例と同様の作用効果が得られる。なお、図４の電気駆動ユニット１００についても、電磁式リターダ７０に替えて油圧ブレーキ装置１１２を設けることができる。

図６の電気駆動ユニット１２０は、前記実施例の電気駆動ユニット１０に比較して、第３の制動装置である電磁式リターダ７０の配設位置が相違し、本実施例では減速ギヤシャフト５８に電磁式リターダ７０が取り付けられている。すなわち、減速ギヤシャフト５８の一端部、すなわち回転機１２と反対側の端部で、図６における左側の端部は、ケース１６のギヤケース部２０から外部へ突き出すように延長して設けられており、その突き出し端部５８ａに電磁式リターダ７０が取り付けられている。電磁式リターダ７０の回転側部材７２が突き出し端部５８ａに相対回転不能に連結され、固定側部材７４がギヤケース部２０に一体的に固定される点は、前記実施例と同じである。

この場合も、前記実施例と同様の作用効果が得られるが、減速ギヤシャフト５８に電磁式リターダ７０が設けられているため、前記実施例のように回転機１２の出力軸３４に電磁式リターダ７０を設ける場合に比較して、その電磁式リターダ７０の回転速度が遅くなり、回転バランスが良好になって回転振動が抑制される。したがって、僅かな回転振動が問題になるような電動車両や、高回転によって回転振動が生じ易いような電動車両に対して、好適に適用される。なお、図５の電気駆動ユニット１１０と同様に、電磁式リターダ７０に替えて油圧ブレーキ装置１１２を減速ギヤシャフト５８に取り付けることもできる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

８：電気自動車（電動車両）１０、１００、１１０、１２０：電気駆動ユニット１２：回転機１６：ケース１７ｆ：前輪（車輪、駆動輪）１７ｒ：後輪（車輪）３４：出力軸５０：ディファレンシャル装置５４：ギヤ式減速機構（減速機構）５８：減速ギヤシャフト（減速軸）６０：ホイールブレーキ６４：ブレーキ制御装置７０：電磁式リターダ（第３の制動装置）１１２：油圧ブレーキ装置（第３の制動装置）

Claims

電動モータおよび発電機として択一的に機能し、前記電動モータとして機能することにより走行用の駆動力源として用いられるとともに、車両走行時に前記発電機として機能することにより回生ブレーキ力を発生する回転機と、
車輪に設けられて常用ブレーキとして用いられ、車両走行時にブレーキ要求量に応じた制動力を発生するホイールブレーキと、
を有する、プロペラシャフトが無いペラレス型の電動車両において、
前記回転機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、車両走行時に回生を除く制動原理で制動力を発生する第３の制動装置を有する
ことを特徴とする電動車両。
前記電動車両は、前記回転機の出力軸の回転を減速してディファレンシャル装置に伝達する減速機構を備えており、
前記第３の制動装置は、前記出力軸に設けられて該出力軸に制動力を付与するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
前記電動車両は、前記回転機の出力軸と平行に配置されたディファレンシャル装置と、前記出力軸と平行な減速軸に該出力軸の回転が減速して伝達されるとともに更に減速して該減速軸から前記ディファレンシャル装置に伝達する減速機構と、前記ディファレンシャル装置および前記減速機構を前記回転機と共に内部に収容しているケースと、を有する電気駆動ユニットを備えており、
前記第３の制動装置は、前記出力軸に設けられて該出力軸に制動力を付与するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
前記電動車両は、前記回転機の出力軸と平行に配置されたディファレンシャル装置と、前記出力軸と平行な減速軸に該出力軸の回転が減速して伝達されるとともに更に減速して該減速軸から前記ディファレンシャル装置に伝達する減速機構と、前記ディファレンシャル装置および前記減速機構を前記回転機と共に内部に収容しているケースと、を有する電気駆動ユニットを備えており、
前記第３の制動装置は、前記減速軸に設けられて該減速軸に制動力を付与するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
前記第３の制動装置は、電磁誘導作用によって生じる渦電流により制動力を発生する電磁式リターダである
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の電動車両。
前記回転機の回生制御が可能か否かを判断し、該回生制御が可能な場合は前記回転機が前記回生ブレーキ力を発生し、該回生制御が不可の場合は前記第３の制動装置が制動力を発生するように、前記回転機および前記第３の制動装置を制御するブレーキ制御装置を備えている
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電動車両。