JP2020150577A - Left and right wheel drive device - Google Patents

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Abstract

To provide a left and right wheel drive device which reduces unintended torque difference between left and right wheels.SOLUTION: In a left and right wheel drive device 15 comprising a first motor 1 and a second motor 2 which drive left and right wheels of a vehicle, and a gear mechanism 8 which amplitudes a torque difference therebetween and transmits to the left and right wheels, a mechanical pump 3 is provided on a power transmission path between the first motor 1 and the gear mechanism 8. A refrigerant discharged from the pump 3 is introduced into the first motor 1 via a first refrigerant passage 4, and is introduced into the second motor 2 via a second refrigerant passage 5. A calculation part 11, which calculates a loss torque derived from operation of the pump 3 and a torque addition value of the first motor 1 on the basis of the number of revolutions of the first motor 1, is provided. Further, a control part 12, which controls the first motor 1 so as to generate a torque in which the torque addition value is added to a request torque of the first motor 1, is provided.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両の左右輪を駆動する左右輪駆動装置に関する。 The present invention relates to a left and right wheel drive device for driving the left and right wheels of a vehicle.

従来、車両の左右輪を電動機で駆動する車両用駆動装置において、電動機を冷却するためのオイルポンプをその電動機で駆動するようにしたものが知られている。すなわち、電動機の動力伝達経路に機械式のオイルポンプ(メカポンプ)を介装させ、オイルポンプから吐出される冷却油でその電動機を冷却するものである。このようなオイルポンプに入力される駆動力は、電動機の回転数が上昇するにつれて大きくなり、冷却油の吐出量を増大させるように作用する。したがって、車両の走行速度に応じた冷却性能を確保することができる(特許文献1参照)。 Conventionally, in a vehicle drive device in which the left and right wheels of a vehicle are driven by an electric motor, an oil pump for cooling the electric motor is driven by the electric motor. That is, a mechanical oil pump (mechanical pump) is interposed in the power transmission path of the electric motor, and the electric motor is cooled by the cooling oil discharged from the oil pump. The driving force input to such an oil pump increases as the rotation speed of the electric motor increases, and acts to increase the discharge amount of the cooling oil. Therefore, it is possible to secure the cooling performance according to the traveling speed of the vehicle (see Patent Document 1).

特許第5478595号公報Japanese Patent No. 5478595

既存の技術では、二つの電動機が車両に搭載されている場合に、片方の電動機でオイルポンプが駆動されている。一方、オイルポンプを作動させることで駆動損失が発生することから、二つの電動機の負荷や回転数が不均衡となり、左右輪それぞれの駆動力が不安定になることがある。特に、二つの電動機のトルク差を増幅して左右輪の各々に伝達する歯車機構(差動機構や遊星歯車機構)を具備する左右輪駆動装置においては、二つの電動機に同一のトルクを発生させたとしても、左右輪に定常的なトルク差が生じてしまう。 In the existing technology, when two electric motors are mounted on the vehicle, the oil pump is driven by one of the electric motors. On the other hand, since a drive loss is generated by operating the oil pump, the load and the rotation speed of the two electric motors may become imbalanced, and the driving force of each of the left and right wheels may become unstable. In particular, in a left-right wheel drive device having a gear mechanism (differential mechanism or planetary gear mechanism) that amplifies the torque difference between the two electric motors and transmits them to each of the left and right wheels, the same torque is generated in the two electric motors. Even so, there will be a constant torque difference between the left and right wheels.

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、左右輪駆動装置に関し、左右輪の意図しないトルク差を減少させることである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。 One of the purposes of this case is to reduce the unintended torque difference between the left and right wheels with respect to the left and right wheel drive devices, which was created in view of the above problems. Not limited to this purpose, it is also possible to exert an action / effect derived from each configuration shown in the “mode for carrying out the invention” described later, which cannot be obtained by the conventional technique. It can be positioned as a purpose.

(1)開示の左右輪駆動装置は、車両の左右輪を駆動する第一モーター及び第二モーターと、前記第一モーター及び前記第二モーターのトルク差を増幅して前記左右輪の各々に伝達する歯車機構とを具備する左右輪駆動装置である。本装置は、前記第一モーターと前記歯車機構との間の動力伝達経路に接続され、前記第一モーター及び前記第二モーターに供給される冷媒を吐出する機械式のポンプを備える。 (1) The disclosed left and right wheel drive devices amplify the torque difference between the first motor and the second motor that drive the left and right wheels of the vehicle and the first motor and the second motor and transmit the torque difference to each of the left and right wheels. It is a left and right wheel drive device provided with a gear mechanism. The apparatus includes a mechanical pump that is connected to a power transmission path between the first motor and the gear mechanism and discharges the refrigerant supplied to the first motor and the second motor.

また、前記第一モーターの回転数に基づき、前記ポンプの動作に由来する損失トルクと前記損失トルクを補填するための前記第一モーターのトルク加算値とを算出する算出部を備える。さらに、前記第一モーターの要求トルクに前記トルク加算値を加算したトルクが発生するように前記第一モーターを制御する制御部を備える。 Further, it is provided with a calculation unit that calculates a loss torque derived from the operation of the pump and a torque addition value of the first motor for compensating for the loss torque based on the rotation speed of the first motor. Further, a control unit for controlling the first motor is provided so that a torque obtained by adding the torque addition value to the required torque of the first motor is generated.

(2)前記ポンプから吐出された前記冷媒を前記第一モーターに導入する第一冷媒通路と、前記ポンプから吐出された前記冷媒を前記第二モーターに導入する第二冷媒通路とを備えることが好ましい。また、前記第一冷媒通路が、前記第二冷媒通路よりも大きい断面積を有することが好ましい。 (2) A first refrigerant passage for introducing the refrigerant discharged from the pump into the first motor and a second refrigerant passage for introducing the refrigerant discharged from the pump into the second motor may be provided. preferable. Further, it is preferable that the first refrigerant passage has a cross section larger than that of the second refrigerant passage.

(3)前記第一冷媒通路に介装され、前記第一モーターに供給される前記冷媒の流量を制御する第一バルブと、前記第二冷媒通路に介装され、前記第二モーターに供給される前記冷媒の流量を制御する第二バルブとを備えることが好ましい。また、前記制御部が、前記車両の走行状態に応じて前記第一バルブ及び前記第二バルブの開度を制御することが好ましい。 (3) A first valve that is interposed in the first refrigerant passage and controls the flow rate of the refrigerant that is supplied to the first motor, and a first valve that is interposed in the second refrigerant passage and supplied to the second motor. It is preferable to provide a second valve for controlling the flow rate of the refrigerant. Further, it is preferable that the control unit controls the opening degree of the first valve and the second valve according to the traveling state of the vehicle.

(4)前記制御部が、前記第一モーター及び前記第二モーターのうち、旋回内輪よりも旋回外輪に多くの駆動力を伝達する一方に供給される前記冷媒の流量が増加し、他方に供給される前記冷媒の流量が減少するように、前記第一バルブ及び前記第二バルブの開度を制御することが好ましい。 (4) The flow rate of the refrigerant supplied by the control unit to one of the first motor and the second motor, which transmits a larger driving force to the turning outer ring than to the turning inner ring, increases and is supplied to the other. It is preferable to control the opening degree of the first valve and the second valve so that the flow rate of the refrigerant is reduced.

(5)前記制御部が、前記第一モーター及び前記第二モーターのうち、旋回外輪よりも旋回内輪に多くの駆動力を伝達する一方に供給される前記冷媒の流量が増加し、他方に供給される前記冷媒の流量が減少するように、前記第一バルブ及び前記第二バルブの開度を制御することが好ましい。 (5) The flow rate of the refrigerant supplied by the control unit to one of the first motor and the second motor, which transmits more driving force to the turning inner ring than to the turning outer ring, increases and is supplied to the other. It is preferable to control the opening degree of the first valve and the second valve so that the flow rate of the refrigerant is reduced.

別言すれば、前記制御部が、前記第一モーター及び前記第二モーターのうち、出力されるモータートルク(あるいはモーター駆動力)の大きい一方に供給される前記冷媒の流量が増加し、他方に供給される前記冷媒の流量が減少するように、前記第一バルブ及び前記第二バルブの開度を制御することが好ましい。 In other words, the flow rate of the refrigerant supplied by the control unit to one of the first motor and the second motor, which has a larger output motor torque (or motor driving force), increases, and the other It is preferable to control the opening degree of the first valve and the second valve so that the flow rate of the supplied refrigerant is reduced.

ポンプの動作に由来する損失トルクを第一モーターの要求トルクに加算することで、左右輪の意図しないトルク差を減少させることができる。 By adding the loss torque derived from the operation of the pump to the required torque of the first motor, the unintended torque difference between the left and right wheels can be reduced.

実施形態としての左右輪駆動装置の構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the left-right wheel drive device as an embodiment. モーター回転数と左右輪の回転数との関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the relationship between the rotation speed of a motor and the rotation speed of the left and right wheels. モーター回転数と損失トルクとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the motor rotation speed and the loss torque. モーターの制御手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control procedure of a motor. バルブの制御手順の例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of a valve control procedure. バルブの制御手順の例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of a valve control procedure.

[1.構成]
以下、図面を参照して実施形態としての左右輪駆動装置を説明する。本装置は、図1に示す車両のAYC装置15に適用される。このAYC装置15は、AYC(アクティブヨーコントロール)機能を持った車両用のディファレンシャル装置であり、左右輪の間に介装される。AYC機能とは、左右駆動輪における駆動力(駆動トルク)の分担割合を主体的に制御することでヨーモーメントの大きさを調節し、これを以て車両のヨー方向の姿勢を安定させる機能である。本実施形態のAYC装置15は、AYC機能だけでなく、回転力を左右輪に伝達して車両を走行させる機能と、車両旋回時に発生する左右輪の回転数差を受動的に吸収する機能とを併せ持つ。
[1. Constitution]
Hereinafter, a left and right wheel drive device as an embodiment will be described with reference to the drawings. This device is applied to the AYC device 15 of the vehicle shown in FIG. The AYC device 15 is a differential device for a vehicle having an AYC (active yaw control) function, and is interposed between the left and right wheels. The AYC function is a function that adjusts the magnitude of the yaw moment by independently controlling the sharing ratio of the driving force (driving torque) in the left and right drive wheels, thereby stabilizing the posture of the vehicle in the yaw direction. The AYC device 15 of the present embodiment has not only the AYC function but also a function of transmitting a rotational force to the left and right wheels to drive the vehicle and a function of passively absorbing the difference in the number of rotations of the left and right wheels generated when the vehicle turns. Also have.

AYC装置15の内部には、第一モーター1,第二モーター2,ポンプ3が内蔵される。第一モーター1は車両の右側に配置され、第二モーター2は左側に配置される。これらの第一モーター1,第二モーター2は、図示しないバッテリーの電力で駆動される交流モーターであり、好ましくは出力特性がほぼ同一とされる。左右駆動輪のトルクは可変であり、第一モーター1,第二モーター2のトルク差が増幅されて左右輪の各々に伝達される。 The first motor 1, the second motor 2, and the pump 3 are built in the AYC device 15. The first motor 1 is located on the right side of the vehicle and the second motor 2 is located on the left side. These first motor 1 and second motor 2 are AC motors driven by the electric power of a battery (not shown), and preferably have substantially the same output characteristics. The torque of the left and right drive wheels is variable, and the torque difference between the first motor 1 and the second motor 2 is amplified and transmitted to each of the left and right wheels.

本実施形態では、第一モーター1,第二モーター2のそれぞれが、歯車機構8(差動機構や遊星歯車機構など)を介して、右車輪に繋がる右軸13と左車輪に繋がる左軸14とに接続される。第一モーター1,右軸13,左軸14,第二モーター2の四者は、回転力を相互に伝達可能とされる。第一モーター1は、左軸14よりも右軸13に多くの駆動力を伝達し、第二モーター2は右軸13よりも左軸14に多くの駆動力を伝達する。 In the present embodiment, each of the first motor 1 and the second motor 2 has a right shaft 13 connected to the right wheel and a left shaft 14 connected to the left wheel via a gear mechanism 8 (differential mechanism, planetary gear mechanism, etc.). Connected to. The first motor 1, the right shaft 13, the left shaft 14, and the second motor 2 are capable of transmitting rotational force to each other. The first motor 1 transmits a larger driving force to the right shaft 13 than the left shaft 14, and the second motor 2 transmits a larger driving force to the left shaft 14 than the right shaft 13.

各々の回転速度は、図2に示すように、共線図上で「第一モーター1、右軸13、左軸14、第二モーター2」の順序で直線状に配置される値となる。したがって、左右駆動輪の回転数差は、第一モーター1及び第二モーター2の回転数差に比例した大きさとなる。また、第一モーター1及び第二モーター2の回転数が同一であるときに、左右駆動輪の回転数も同一となる。なお、左右駆動輪の負荷が同一であるとすれば、第一モーター1及び第二モーター2のトルクの大小関係が、そのまま左右駆動輪のトルクの大小関係に反映される。 As shown in FIG. 2, each rotation speed is a value that is linearly arranged in the order of "first motor 1, right axis 13, left axis 14, second motor 2" on the collinear diagram. Therefore, the difference in the number of rotations of the left and right drive wheels is proportional to the difference in the number of rotations of the first motor 1 and the second motor 2. Further, when the rotation speeds of the first motor 1 and the second motor 2 are the same, the rotation speeds of the left and right drive wheels are also the same. Assuming that the loads on the left and right drive wheels are the same, the magnitude relationship between the torques of the first motor 1 and the second motor 2 is directly reflected in the magnitude relationship between the torques of the left and right drive wheels.

続いて、第一モーター1,第二モーター2の冷却構造について説明する。図1に示すように、第一モーター1は第一冷却油通路4(第一冷媒通路)に介装され、第二モーター2は第二冷却油通路5(第二冷媒通路)に介装される。これらの冷却油通路4,5は、第一モーター1,第二モーター2を冷却しつつ潤滑する冷却油が循環する冷媒通路である。図1中において、冷却油は第一冷却油通路4の内部を反時計回りに循環し、第二冷却油通路5の内部を時計回りに循環する。また、第一冷却油通路4及び第二冷却油通路5のうち、第一モーター1,第二モーター2からの戻り油が流通する区間は一本に合流している。 Subsequently, the cooling structure of the first motor 1 and the second motor 2 will be described. As shown in FIG. 1, the first motor 1 is interposed in the first cooling oil passage 4 (first refrigerant passage), and the second motor 2 is interposed in the second cooling oil passage 5 (second refrigerant passage). To. These cooling oil passages 4 and 5 are refrigerant passages in which cooling oil that lubricates the first motor 1 and the second motor 2 while being cooled circulates. In FIG. 1, the cooling oil circulates counterclockwise inside the first cooling oil passage 4 and clockwise inside the second cooling oil passage 5. Further, of the first cooling oil passage 4 and the second cooling oil passage 5, the sections in which the return oil from the first motor 1 and the second motor 2 circulate are merged into one.

第一冷却油通路4及び第二冷却油通路5の合流区間には、ポンプ3が介装される。ポンプ3は、第一モーター1,第二モーター2のそれぞれに供給される冷却油(冷媒)を吐出する機械式の圧送装置(メカポンプ)である。このポンプ3は、少なくとも第一モーター1と歯車機構8との間の動力伝達経路に接続される。好ましくは、図示しない減速ギヤを介して、ポンプ3が第一モーター1の回転軸に接続される。ポンプ3がモーター1の回転軸に接続される場合には、図2の共線図に示すように、ポンプ3の回転数が第一モーター1と同一の回転数となる。また、ポンプ3が減速ギヤを介してモーター1の回転軸に接続される場合には、図2中に破線で示すように、ポンプ3の回転数が第一モーター1の回転数に比例する負の値をとりうる。 A pump 3 is interposed in the confluence section of the first cooling oil passage 4 and the second cooling oil passage 5. The pump 3 is a mechanical pumping device (mechanical pump) that discharges cooling oil (refrigerant) supplied to each of the first motor 1 and the second motor 2. The pump 3 is connected to at least a power transmission path between the first motor 1 and the gear mechanism 8. Preferably, the pump 3 is connected to the rotating shaft of the first motor 1 via a reduction gear (not shown). When the pump 3 is connected to the rotation shaft of the motor 1, the rotation speed of the pump 3 is the same as that of the first motor 1 as shown in the collinear diagram of FIG. When the pump 3 is connected to the rotation shaft of the motor 1 via a reduction gear, the rotation speed of the pump 3 is proportional to the rotation speed of the first motor 1 as shown by the broken line in FIG. Can take the value of.

ポンプ3を駆動するための動力は、おもに第一モーター1で賄われる。ポンプ3の動作に由来する車軸上の駆動損失トルクと第一モーター1の回転数との関係は、図3に示すように、モーター回転数が上昇するにつれて損失トルクが増大し、かつ、その増加勾配が減少する関係となる。このように、ポンプ3を駆動することで生じるトルクロスの大きさは、第一モーター1の回転数に基づいて算出することができる。 The power for driving the pump 3 is mainly provided by the first motor 1. As shown in FIG. 3, the relationship between the drive loss torque on the axle derived from the operation of the pump 3 and the rotation speed of the first motor 1 increases as the motor rotation speed increases, and the loss torque increases. The relationship is such that the gradient decreases. In this way, the size of the torque cross generated by driving the pump 3 can be calculated based on the rotation speed of the first motor 1.

第一冷却油通路4には第一バルブ6が介装され、第二冷却油通路5には第二バルブ7が介装される。各バルブ6,7は、二つの冷却油通路4,5が合流区間から分岐する箇所の近傍に配置される。第一バルブ6は、第一モーター1に供給される冷却油の流量を制御する流量制御弁であり、第二バルブ7は、第二モーター2に供給される冷却油の流量を制御する流量制御弁である。 A first valve 6 is interposed in the first cooling oil passage 4, and a second valve 7 is interposed in the second cooling oil passage 5. The valves 6 and 7 are arranged near the points where the two cooling oil passages 4 and 5 branch off from the confluence section. The first valve 6 is a flow rate control valve that controls the flow rate of the cooling oil supplied to the first motor 1, and the second valve 7 is a flow rate control that controls the flow rate of the cooling oil supplied to the second motor 2. It is a valve.

第一冷却油通路4の断面積は、好ましくは第二冷却油通路5の断面積よりも大きめの値に設定される。これにより、第一モーター1が第二モーター2よりも冷却されやすくなり、モーター1,2の温度差に由来するトルク差が生じにくくなる。一方、それぞれの冷却油通路4,5における冷却油の流量は、第一バルブ6及び第二バルブ7の開度を調節することで制御されうる。したがって、第一冷却油通路4の断面積は、第二冷却油通路5の断面積と同一であってもよい。第一バルブ6,第二バルブ7が省略された構成においては、第一冷却油通路4の断面積を第二冷却油通路5の断面積を大きく設定するとよい。 The cross-sectional area of the first cooling oil passage 4 is preferably set to a value larger than the cross-sectional area of the second cooling oil passage 5. As a result, the first motor 1 is more easily cooled than the second motor 2, and the torque difference due to the temperature difference between the motors 1 and 2 is less likely to occur. On the other hand, the flow rate of the cooling oil in each of the cooling oil passages 4 and 5 can be controlled by adjusting the opening degrees of the first valve 6 and the second valve 7. Therefore, the cross-sectional area of the first cooling oil passage 4 may be the same as the cross-sectional area of the second cooling oil passage 5. In the configuration in which the first valve 6 and the second valve 7 are omitted, the cross-sectional area of the first cooling oil passage 4 may be set to a large cross-sectional area of the second cooling oil passage 5.

各モーター1,2及び各バルブ6,7の作動状態は、制御装置10によって制御される。制御装置10は、左右輪の意図しないトルク差を減少させるための制御を実施する電子制御装置(コンピューター)である。制御装置10には、プロセッサー(中央処理装置),メモリー(メインメモリ),記憶装置(ストレージ),インタフェース装置などが内蔵され、これらが内部バスを介して接続される。また、制御装置10には、アクセル開度センサー16,車速センサー17,操舵角センサー18が接続される。 The operating states of the motors 1 and 2 and the valves 6 and 7 are controlled by the control device 10. The control device 10 is an electronic control device (computer) that performs control for reducing an unintended torque difference between the left and right wheels. The control device 10 contains a processor (central processing unit), a memory (main memory), a storage device (storage), an interface device, and the like, and these are connected via an internal bus. Further, an accelerator opening sensor 16, a vehicle speed sensor 17, and a steering angle sensor 18 are connected to the control device 10.

アクセル開度センサー16は、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するセンサーである。また、車速センサー17は車両の走行速度(車速)を検出するセンサーであり、操舵角センサー18はステアリングの操舵角を検出するセンサーである。これらのセンサー16〜18で検出された情報は、第一モーター1,第二モーター2の各々に要求されるトルクや出力の大きさ(すなわち、要求トルクや要求出力など)を算出するのに用いられる。 The accelerator opening degree sensor 16 is a sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator opening degree). The vehicle speed sensor 17 is a sensor that detects the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle, and the steering angle sensor 18 is a sensor that detects the steering angle of the steering wheel. The information detected by these sensors 16 to 18 is used to calculate the torque and output magnitude (that is, required torque, required output, etc.) required for each of the first motor 1 and the second motor 2. To be done.

なお、AYC機能を制御するための電子制御装置(AYC-ECU)が車両に搭載されている場合には、この電子制御装置から左右駆動輪の総トルク,トルク差,各モーター1,2の回転数,通電電流値,電圧値,周波数などの情報を取得することで、各モーター1,2の要求トルクを把握することも可能である。この場合、上記のセンサー16〜18を省略することができる。 If the vehicle is equipped with an electronic control unit (AYC-ECU) for controlling the AYC function, the total torque and torque difference between the left and right drive wheels and the rotation of each motor 1 and 2 can be obtained from this electronic control unit. It is also possible to grasp the required torque of each motor 1 and 2 by acquiring information such as the number, energizing current value, voltage value, and frequency. In this case, the above sensors 16 to 18 can be omitted.

制御装置10の内部には、図1に示すように、算出部11と制御部12とが設けられる。これらの要素は、制御装置10の機能を便宜的に分類して示したものであり、制御装置10のハードウェア資源を用いて実行されるソフトウェアとして設けられる。個々の要素を独立したプログラムとして記述してもよいし、複数の機能を兼ね備えた複合プログラムとして記述してもよい。 As shown in FIG. 1, a calculation unit 11 and a control unit 12 are provided inside the control device 10. These elements are shown by classifying the functions of the control device 10 for convenience, and are provided as software executed by using the hardware resources of the control device 10. Each element may be described as an independent program, or may be described as a composite program having a plurality of functions.

算出部11は、第一モーター1の回転数に基づき、ポンプ3の動作に由来する損失トルク(車軸上駆動損失トルク)とこれを補填するためのトルク加算値とを算出するものである。損失トルクは、図3に示すようなマップや数式を利用して、第一モーター1のモータ回転数に基づいて算出可能である。また、トルク加算値は、第一モーター1から右軸13までの動力伝達経路における減速ギヤ比で損失トルクを除した値とされる。 The calculation unit 11 calculates the loss torque (driving loss torque on the axle) derived from the operation of the pump 3 and the torque addition value for compensating for the loss torque (driving loss torque on the axle) based on the rotation speed of the first motor 1. The loss torque can be calculated based on the motor rotation speed of the first motor 1 by using a map or a mathematical formula as shown in FIG. Further, the torque addition value is a value obtained by dividing the loss torque by the reduction gear ratio in the power transmission path from the first motor 1 to the right shaft 13.

制御部12は、少なくとも算出部11で算出されたトルク加算値に基づいて第一モーター1,第二モーター2の作動状態を制御する機能を持つ。ここでは、第一モーター1の要求トルクにトルク加算値を加算した大きさのトルクが発生するように、第一モーター1が制御される。一方、第二モーター2は、第二モーター2の要求トルクが発生するように制御される。第一モーター1,第二モーター2の制御状態を以下に例示する。 The control unit 12 has a function of controlling the operating state of the first motor 1 and the second motor 2 based on at least the torque addition value calculated by the calculation unit 11. Here, the first motor 1 is controlled so that a torque having a magnitude obtained by adding a torque addition value to the required torque of the first motor 1 is generated. On the other hand, the second motor 2 is controlled so that the required torque of the second motor 2 is generated. The control states of the first motor 1 and the second motor 2 are illustrated below.

Figure 2020150577
Figure 2020150577

表1に示すように、本実施形態ではポンプ3の動作に由来する損失トルクが第一モーター1によって補填される。例えば、直進走行時に第二モーター2の要求トルクが所定値Aであるとき、従来例では第一モーター1の要求トルクも所定値Aに設定される。その結果、車軸上駆動損失トルクにトルク差増幅率(ポンプ3から右軸13までの動力伝達経路における減速ギヤ比)を乗じた大きさの車軸トルク差が発生してしまう。一方、本実施形態では、左右輪の駆動トルク差(車軸トルク差)を0にするために、所定値Aとトルク加算値(車軸上駆動損失トルク/減速ギヤ比)との和に相当するトルクを第一モーター1に発生させている。これにより、少なくとも左右輪の意図しないトルク差が減少する。また、車両の直進走行時における左右輪の駆動トルク差(車軸トルク差)が0になる。 As shown in Table 1, in the present embodiment, the loss torque derived from the operation of the pump 3 is compensated by the first motor 1. For example, when the required torque of the second motor 2 is a predetermined value A during straight running, the required torque of the first motor 1 is also set to the predetermined value A in the conventional example. As a result, an axle torque difference having a magnitude obtained by multiplying the on-axle drive loss torque by the torque difference amplification factor (reduction gear ratio in the power transmission path from the pump 3 to the right shaft 13) is generated. On the other hand, in the present embodiment, in order to make the drive torque difference (axle torque difference) between the left and right wheels 0, the torque corresponding to the sum of the predetermined value A and the torque addition value (axle drive loss torque / reduction gear ratio). Is generated in the first motor 1. This reduces at least the unintended torque difference between the left and right wheels. Further, the drive torque difference (axle torque difference) between the left and right wheels becomes 0 when the vehicle travels straight.

また、制御部12は、車両の走行状態に応じて第一バルブ6,第二バルブ7の開度を制御する機能を併せ持つ。第一バルブ6,第二バルブ7の開度は、第一モーター1及び第二モーター2のうち、旋回内輪よりも旋回外輪に多くの駆動力を伝達する一方に供給される冷却油の流量が増加するように制御される。例えば、車両の右旋回時には、第二モーター2側の流量が増加するように、第二バルブ7の開度が開放方向に制御される。このとき、第一バルブ6の開度は閉鎖方向に制御される。好ましくは、第一モーター1に供給される冷却油の流量が、第二モーター2に供給される冷却油の流量よりも多くなるように、第一バルブ6及び第二バルブ7の開度が制御される。 Further, the control unit 12 also has a function of controlling the opening degree of the first valve 6 and the second valve 7 according to the traveling state of the vehicle. The opening degree of the first valve 6 and the second valve 7 is the flow rate of the cooling oil supplied to one of the first motor 1 and the second motor 2 which transmits more driving force to the turning outer ring than to the turning inner ring. Controlled to increase. For example, when the vehicle turns to the right, the opening degree of the second valve 7 is controlled in the opening direction so that the flow rate on the second motor 2 side increases. At this time, the opening degree of the first valve 6 is controlled in the closing direction. Preferably, the opening degree of the first valve 6 and the second valve 7 is controlled so that the flow rate of the cooling oil supplied to the first motor 1 is larger than the flow rate of the cooling oil supplied to the second motor 2. Will be done.

反対に、車両の左旋回時には第一バルブ6の開度が開放方向に制御されるとともに、第二バルブ7の開度が閉鎖方向に制御される。好ましくは、第一モーター1に供給される冷却油の流量が、第二モーター2に供給される冷却油の流量よりも少なくなるように、第一バルブ6及び第二バルブ7の開度が制御される。これらの制御により、モーター1,2の発熱量や温度差に由来するトルク差が発生しにくくなる。 On the contrary, when the vehicle turns to the left, the opening degree of the first valve 6 is controlled in the opening direction, and the opening degree of the second valve 7 is controlled in the closing direction. Preferably, the opening degree of the first valve 6 and the second valve 7 is controlled so that the flow rate of the cooling oil supplied to the first motor 1 is smaller than the flow rate of the cooling oil supplied to the second motor 2. Will be done. These controls make it difficult for torque differences due to heat generation and temperature differences between the motors 1 and 2 to occur.

なお、車両の直進走行時には、第一モーター1の出力が第二モーター2の出力よりもやや大きい状態となることから、第一モーター1に供給される作動油量を第二モーター2に供給される作動油量よりもやや多くすることが考えられる。しかし、第一モーター1及び第二モーター2の出力差に由来する発熱量差や温度差が十分に小さい場合には、作動油量がほぼ同一となるように、第一バルブ6及び第二バルブ7の開度を制御してもよい。 Since the output of the first motor 1 is slightly larger than the output of the second motor 2 when the vehicle is traveling straight, the amount of hydraulic oil supplied to the first motor 1 is supplied to the second motor 2. It is conceivable to increase the amount of hydraulic oil slightly. However, when the calorific value difference and the temperature difference due to the output difference between the first motor 1 and the second motor 2 are sufficiently small, the first valve 6 and the second valve are made so that the hydraulic oil amounts are almost the same. The opening degree of 7 may be controlled.

[2.フローチャート]
図4は、制御装置10によるモーター1,2の制御手順を説明するためのフローチャートである。このフローは、モーター1,2の作動中に所定周期で繰り返し実行される。算出部11は、第一モーター1の回転数に基づき、ポンプ3の動作に由来する損失トルク(車軸上駆動損失トルク)を算出する(ステップA1)。
[2. flowchart]
FIG. 4 is a flowchart for explaining the control procedure of the motors 1 and 2 by the control device 10. This flow is repeatedly executed at a predetermined cycle during the operation of the motors 1 and 2. The calculation unit 11 calculates the loss torque (axle drive loss torque) derived from the operation of the pump 3 based on the rotation speed of the first motor 1 (step A1).

また、第一モーター1から右軸13までの動力伝達経路における減速ギヤ比で損失トルクを除算して、トルク加算値を算出する(ステップA2)。その後、損失トルクが補填されるように、制御部12が第一モーター1と第二モーター2とを制御する。このとき、第二モーター2の出力は、通常通り、要求トルクが発生するように制御される。これに対し、第一モーター1の出力は、要求トルクにトルク加算値を加算したトルクが発生するように制御される(ステップA3)。 Further, the torque loss value is calculated by dividing the loss torque by the reduction gear ratio in the power transmission path from the first motor 1 to the right shaft 13 (step A2). After that, the control unit 12 controls the first motor 1 and the second motor 2 so that the loss torque is compensated. At this time, the output of the second motor 2 is controlled so that the required torque is generated as usual. On the other hand, the output of the first motor 1 is controlled so that a torque obtained by adding a torque addition value to the required torque is generated (step A3).

図5は、制御装置10によるバルブ6,7の制御手順を説明するためのフローチャートである。このフローも、モーター1,2の作動中に所定周期で繰り返し実行される。ここでは、バルブ6,7の作動状態が車両の旋回状況に応じて三種類〔左旋回時,右旋回時,それ以外(直進走行時や停止時)〕に分類される。車両の旋回状況は、例えばステアリングの操舵角や左右輪のスリップ状態などに基づいて判定可能である(ステップB1,B2)。 FIG. 5 is a flowchart for explaining the control procedure of the valves 6 and 7 by the control device 10. This flow is also repeatedly executed at a predetermined cycle during the operation of the motors 1 and 2. Here, the operating states of the valves 6 and 7 are classified into three types [when turning left, when turning right, and when not (when traveling straight or when stopped)] according to the turning condition of the vehicle. The turning state of the vehicle can be determined based on, for example, the steering angle of the steering wheel and the slip state of the left and right wheels (steps B1 and B2).

左旋回時には、第一モーター1に供給される冷却油の流量が第二モーター2に供給される冷却油の流量よりも多くなるように、第一バルブ6及び第二バルブ7の開度が制御される(ステップB3)。一方、右旋回時には、第二モーター2に供給される冷却油の流量が第一モーター1に供給される冷却油の流量よりも多くなるように、第一バルブ6及び第二バルブ7の開度が制御される(ステップB4)。また、左旋回及び右旋回のいずれでもなければ、ステップB3と同様に、第一モーター1に供給される冷却油の流量が第二モーター2に供給される冷却油の流量よりも多くなるように、第一バルブ6及び第二バルブ7の開度が制御される(ステップB5)。このような制御により、モーター1,2の発熱量や温度差に由来するトルク差が発生しにくくなる。 When turning to the left, the opening degrees of the first valve 6 and the second valve 7 are controlled so that the flow rate of the cooling oil supplied to the first motor 1 is larger than the flow rate of the cooling oil supplied to the second motor 2. Is done (step B3). On the other hand, when turning to the right, the first valve 6 and the second valve 7 are opened so that the flow rate of the cooling oil supplied to the second motor 2 is larger than the flow rate of the cooling oil supplied to the first motor 1. The degree is controlled (step B4). Further, in the case of neither left turn nor right turn, the flow rate of the cooling oil supplied to the first motor 1 is larger than the flow rate of the cooling oil supplied to the second motor 2, as in step B3. In addition, the opening degrees of the first valve 6 and the second valve 7 are controlled (step B5). By such control, the torque difference due to the heat generation amount and the temperature difference of the motors 1 and 2 is less likely to occur.

図6は、図5のステップB1,B2における判定条件を変更した変形例である。ここでは、車両の旋回方向が判定される代わりに、第一モーター1から出力されるトルク(右モータートルク)と第二モーター2から出力されるトルク(左モータートルク)との大小関係が判断される。ステップC1では、左モータートルクが右モータートルクよりも小さいか否かが判定される。反対に、ステップC2では、左モータートルクが右モータートルクよりも大きいか否かが判定される。 FIG. 6 is a modified example in which the determination conditions in steps B1 and B2 of FIG. 5 are changed. Here, instead of determining the turning direction of the vehicle, the magnitude relationship between the torque output from the first motor 1 (right motor torque) and the torque output from the second motor 2 (left motor torque) is determined. Toque. In step C1, it is determined whether or not the left motor torque is smaller than the right motor torque. On the contrary, in step C2, it is determined whether or not the left motor torque is larger than the right motor torque.

例えば、車両が左旋回中であっても、スリップの発生により左モータートルクが右モータートルクよりも大きくなることがある。このような場合、ステップC2の条件が成立し、第二モーター2に供給される冷却油の流量が第一モーター1に供給される冷却油の流量よりも多くなるように、第一バルブ6及び第二バルブ7の開度が制御される(ステップC4)。 For example, even when the vehicle is turning left, the left motor torque may be larger than the right motor torque due to the occurrence of slip. In such a case, the condition of step C2 is satisfied, and the flow rate of the cooling oil supplied to the second motor 2 is larger than the flow rate of the cooling oil supplied to the first motor 1. The opening degree of the second valve 7 is controlled (step C4).

反対に、車両の右旋回中において、左モータートルクが右モータートルクよりも小さくなることがある。このような場合、ステップC1の条件が成立し、第一モーター1に供給される冷却油の流量が第二モーター2に供給される冷却油の流量よりも多くなるように、第一バルブ6及び第二バルブ7の開度が制御される(ステップC3)。左右のモータートルクが同一である場合には、図5の制御と同様に、第一モーター1に供給される冷却油の流量が第二モーター2に供給される冷却油の流量よりも多くなるように、第一バルブ6及び第二バルブ7の開度が制御される(ステップC5)。このような制御により、モーター1,2の発熱量や温度差に由来するトルク差が発生しにくくなる。 On the contrary, when the vehicle is turning to the right, the left motor torque may be smaller than the right motor torque. In such a case, the condition of step C1 is satisfied, and the flow rate of the cooling oil supplied to the first motor 1 is larger than the flow rate of the cooling oil supplied to the second motor 2. The opening degree of the second valve 7 is controlled (step C3). When the left and right motor torques are the same, the flow rate of the cooling oil supplied to the first motor 1 is larger than the flow rate of the cooling oil supplied to the second motor 2, as in the control of FIG. In addition, the opening degrees of the first valve 6 and the second valve 7 are controlled (step C5). By such control, the torque difference due to the heat generation amount and the temperature difference of the motors 1 and 2 is less likely to occur.

[3.効果]
(1)上述の実施形態では、第一モーター1の回転数に基づいて損失トルクとトルク加算値とが算出され、第一モーター1の要求トルクにトルク加算値を加算したトルクが発生するように、第一モーター1が制御される。このように、ポンプ3の動作に由来する損失トルクを第一モーター1の要求トルクに加算することで、左右輪の意図しないトルク差を減少させることができる。また、左右輪の駆動トルクが同一であるとき、理論上のトルク差を0にすることができる。
[3. effect]
(1) In the above-described embodiment, the loss torque and the torque addition value are calculated based on the rotation speed of the first motor 1, and the torque obtained by adding the torque addition value to the required torque of the first motor 1 is generated. , The first motor 1 is controlled. In this way, by adding the loss torque derived from the operation of the pump 3 to the required torque of the first motor 1, the unintended torque difference between the left and right wheels can be reduced. Further, when the drive torques of the left and right wheels are the same, the theoretical torque difference can be set to 0.

(2)第一冷却油通路4の断面積を第二冷却油通路5の断面積よりも大きくすることで、第一冷却油通路4の流路抵抗を減少させることができ、ポンプ3が接続されている第一モーター1を第二モーター2よりも冷却されやすくすることができる。したがって、モーター1,2の温度差に由来するトルク差を減少させることができる。 (2) By making the cross section of the first cooling oil passage 4 larger than the cross section of the second cooling oil passage 5, the flow path resistance of the first cooling oil passage 4 can be reduced, and the pump 3 is connected. It is possible to make the first motor 1 to be cooled more easily than the second motor 2. Therefore, the torque difference due to the temperature difference between the motors 1 and 2 can be reduced.

なお、第一冷却油通路4の断面積が大きいことは、右旋回時よりも左旋回時における冷却性能を向上させる上で有利となることを意味する。一般に、右旋回,左旋回の各々の発生頻度には大差がないものの、左側通行の道路では左旋回時の旋回半径が右旋回時の旋回半径よりも小さく、第一モーター1(左旋回時の旋回外輪である右輪に多くの駆動力を伝達する右側モーター)の発熱量が増加しやすい傾向がある。したがって、日本をはじめとして、オーストラリア,イギリス,東南アジア,インドなど左側通行の道路網が普及している国々においては、第一冷却油通路4の断面積を大きくすることで、左右のモーター1,2を効率よく冷却することができる。 It should be noted that a large cross-sectional area of the first cooling oil passage 4 means that it is advantageous in improving the cooling performance when turning left rather than when turning right. In general, although there is no big difference in the frequency of right-turning and left-turning, the turning radius when turning left is smaller than the turning radius when turning left on a road traveling on the left side, and the first motor 1 (turning left) The amount of heat generated by the right motor, which transmits a large amount of driving force to the right wheel, which is the outer ring for turning at the time, tends to increase. Therefore, in countries such as Australia, the United Kingdom, Southeast Asia, and India where the road network for left-hand traffic is widespread, including Japan, the left and right motors 1 and 2 can be increased by increasing the cross-sectional area of the first cooling oil passage 4. Can be cooled efficiently.

(3)第一冷却油通路4,第二冷却油通路5に第一バルブ6,第二バルブ7を介装し、車両の走行状態に応じてバルブ開度を制御することで、各モーター1,2に供給される冷却油の流量を精度よく調節することができ、左右のモーター1,2を効率よく冷却することができる。また、たとえ第一冷却油通路4及び第二冷却油通路5の断面積が同一であったとしても、それぞれの冷却油通路4,5を流れる冷却油の流量を自在に調整することができる。 (3) Each motor 1 is provided by interposing a first valve 6 and a second valve 7 in the first cooling oil passage 4 and the second cooling oil passage 5 and controlling the valve opening degree according to the traveling state of the vehicle. The flow rate of the cooling oil supplied to, and 2 can be adjusted accurately, and the left and right motors 1 and 2 can be cooled efficiently. Further, even if the cross-sectional areas of the first cooling oil passage 4 and the second cooling oil passage 5 are the same, the flow rate of the cooling oil flowing through the respective cooling oil passages 4 and 5 can be freely adjusted.

(4)第一バルブ6,第二バルブ7のバルブ開度は、旋回内輪よりも旋回外輪に多くの駆動力を伝達する一方のモーター1,2に供給される冷却油の流量が増加するように制御される。このように、温度上昇しやすい旋回外輪側のモーター1,2への冷却油量を多くすることで、モーター1,2の温度差を小さくすることができ、駆動トルク差を減少させることができる。したがって、左右輪の意図しないトルク差を減少させることができ、トルク安定性を高めることができる。 (4) The valve opening of the first valve 6 and the second valve 7 is such that the flow rate of the cooling oil supplied to the motors 1 and 2 which transmit more driving force to the turning outer ring than to the turning inner ring increases. Is controlled by. In this way, by increasing the amount of cooling oil to the motors 1 and 2 on the turning outer ring side where the temperature tends to rise, the temperature difference between the motors 1 and 2 can be reduced, and the drive torque difference can be reduced. .. Therefore, the unintended torque difference between the left and right wheels can be reduced, and the torque stability can be improved.

(5)また、左右のモーター1,2の駆動トルクは、常に旋回内輪側よりも旋回外輪側が大きくなるとは限らない。例えば、旋回中にスリップした場合には、旋回内輪側の駆動トルクが増加することや、旋回外輪側の駆動トルクが減少することがあり、旋回内輪側の駆動トルクが旋回外輪側の駆動トルクよりも一時的に大きくなる場合がある。このような場合、旋回外輪よりも旋回内輪に多くの駆動力を伝達する一方のモーター1,2に供給される冷却油の流量を増加させることで、モーター1,2の温度差を小さくすることができ、駆動トルク差を減少させることができる。したがって、左右輪の意図しないトルク差を減少させることができ、トルク安定性を高めることができる。 (5) Further, the drive torque of the left and right motors 1 and 2 is not always larger on the turning outer ring side than on the turning inner ring side. For example, if slipping occurs during turning, the drive torque on the turning inner ring side may increase or the driving torque on the turning outer ring side may decrease, and the driving torque on the turning inner ring side may be greater than the driving torque on the turning outer ring side. May also grow temporarily. In such a case, the temperature difference between the motors 1 and 2 should be reduced by increasing the flow rate of the cooling oil supplied to the motors 1 and 2 which transmit more driving force to the turning inner ring than the turning outer ring. And the drive torque difference can be reduced. Therefore, the unintended torque difference between the left and right wheels can be reduced, and the torque stability can be improved.

[4.変形例]
上記の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、本実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。上述の実施形態では、冷却油を冷媒として冷却装置を説明したが、冷媒の種類は不問である。例えば、冷却油の代わりに冷却水を用いた構成としてもよい。
[4. Modification example]
The above embodiment is merely an example, and there is no intention of excluding the application of various modifications and techniques not specified in the present embodiment. Each configuration of the present embodiment can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof. In addition, it can be selected as needed, or can be combined as appropriate. In the above-described embodiment, the cooling device is described using the cooling oil as the refrigerant, but the type of the refrigerant does not matter. For example, cooling water may be used instead of cooling oil.

1 第一モーター
2 第二モーター
3 ポンプ
4 第一冷却油通路
5 第二冷却油通路
6 第一バルブ
7 第二バルブ
8 歯車機構
10 制御装置
11 算出部
12 制御部
15 AYC装置
1 1st motor 2 2nd motor 3 Pump 4 1st cooling oil passage 5 2nd cooling oil passage 6 1st valve 7 2nd valve 8 Gear mechanism 10 Control device 11 Calculation unit 12 Control unit 15 AYC device

Claims (5)

車両の左右輪を駆動する第一モーター及び第二モーターと、前記第一モーター及び前記第二モーターのトルク差を増幅して前記左右輪の各々に伝達する歯車機構とを具備する左右輪駆動装置において、
前記第一モーターと前記歯車機構との間の動力伝達経路に接続され、前記第一モーター及び前記第二モーターに供給される冷媒を吐出する機械式のポンプと、
前記第一モーターの回転数に基づき、前記ポンプの動作に由来する損失トルクと前記損失トルクを補填するための前記第一モーターのトルク加算値とを算出する算出部と、
前記第一モーターの要求トルクに前記トルク加算値を加算したトルクが発生するように前記第一モーターを制御する制御部とを備える
ことを特徴とする左右輪駆動装置。
A left and right wheel drive device including a first motor and a second motor for driving the left and right wheels of a vehicle, and a gear mechanism for amplifying a torque difference between the first motor and the second motor and transmitting the torque difference to each of the left and right wheels. In
A mechanical pump connected to a power transmission path between the first motor and the gear mechanism and discharging a refrigerant supplied to the first motor and the second motor.
A calculation unit that calculates the loss torque derived from the operation of the pump and the torque addition value of the first motor for compensating for the loss torque based on the rotation speed of the first motor.
A left and right wheel drive device including a control unit that controls the first motor so that a torque obtained by adding the torque addition value to the required torque of the first motor is generated.
前記ポンプから吐出された前記冷媒を前記第一モーターに導入する第一冷媒通路と、
前記ポンプから吐出された前記冷媒を前記第二モーターに導入する第二冷媒通路とを備え、
前記第一冷媒通路が、前記第二冷媒通路よりも大きい断面積を有する
ことを特徴とする請求項1記載の左右輪駆動装置。
A first refrigerant passage for introducing the refrigerant discharged from the pump into the first motor,
A second refrigerant passage for introducing the refrigerant discharged from the pump into the second motor is provided.
The left and right wheel drive device according to claim 1, wherein the first refrigerant passage has a cross section larger than that of the second refrigerant passage.
前記ポンプから吐出された前記冷媒を前記第一モーターに導入する第一冷媒通路と、
前記ポンプから吐出された前記冷媒を前記第二モーターに導入する第二冷媒通路と、
前記第一冷媒通路に介装され、前記第一モーターに供給される前記冷媒の流量を制御する第一バルブと、
前記第二冷媒通路に介装され、前記第二モーターに供給される前記冷媒の流量を制御する第二バルブとを備え、
前記制御部が、前記車両の走行状態に応じて前記第一バルブ及び前記第二バルブの開度を制御する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の左右輪駆動装置。
A first refrigerant passage for introducing the refrigerant discharged from the pump into the first motor,
A second refrigerant passage for introducing the refrigerant discharged from the pump into the second motor,
A first valve interposed in the first refrigerant passage and controlling the flow rate of the refrigerant supplied to the first motor.
It is provided with a second valve interposed in the second refrigerant passage and controlling the flow rate of the refrigerant supplied to the second motor.
The left and right wheel drive device according to claim 1 or 2, wherein the control unit controls the opening degree of the first valve and the second valve according to the traveling state of the vehicle.
前記制御部が、前記第一モーター及び前記第二モーターのうち、旋回内輪よりも旋回外輪に多くの駆動力を伝達する一方に供給される前記冷媒の流量が増加し、他方に供給される前記冷媒の流量が減少するように、前記第一バルブ及び前記第二バルブの開度を制御する
ことを特徴とする請求項3記載の左右輪駆動装置。
The flow rate of the refrigerant supplied by the control unit to one of the first motor and the second motor to transmit a larger driving force to the turning outer ring than to the turning inner ring is increased, and the refrigerant is supplied to the other. The left and right wheel drive device according to claim 3, wherein the opening degree of the first valve and the second valve is controlled so that the flow rate of the refrigerant is reduced.
前記制御部が、前記第一モーター及び前記第二モーターのうち、旋回外輪よりも旋回内輪に多くの駆動力を伝達する一方に供給される前記冷媒の流量が増加し、他方に供給される前記冷媒の流量が減少するように、前記第一バルブ及び前記第二バルブの開度を制御する
ことを特徴とする請求項3記載の左右輪駆動装置。
The flow rate of the refrigerant supplied by the control unit to one of the first motor and the second motor to transmit a larger driving force to the turning inner ring than to the turning outer ring is increased, and the refrigerant is supplied to the other. The left and right wheel drive device according to claim 3, wherein the opening degree of the first valve and the second valve is controlled so that the flow rate of the refrigerant is reduced.
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