JP5600633B2 - 車両用駆動装置及び車両 - Google Patents
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Description
車両の駆動力を発生する電動機(例えば、後述の実施形態の電動機2A、2B)と、
前記電動機を制御する電動機制御装置(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、
前記電動機と車輪(例えば、後述の実施形態の後輪Wr、LWr、RWr)との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより電動機側と車輪側とを遮断状態又は接続状態にする断接手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ60A、60B)と、
前記断接手段を制御する断接手段制御装置(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、を備えた車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置1)であって、
前記電動機と前記車輪との動力伝達経路上に前記断接手段と並列に設けられ、電動機側の順方向の回転動力が車輪側に入力されるときに係合状態となるとともに電動機側の逆方向の回転動力が車輪側に入力されるときに非係合状態となり、車輪側の順方向の回転動力が電動機側に入力されるときに非係合状態となるとともに車輪側の逆方向の回転動力が電動機側に入力されるときに係合状態となる一方向動力伝達手段(例えば、後述の実施形態の一方向クラッチ50)をさらに備え、
前記断接手段制御装置は、少なくとも電動機側の順方向の回転動力により前記車両を走行中において、前記電動機の順方向の回転動力が所定値(例えば、後述の実施形態の後輪側閾値トルクTtr)以下のときに、前記断接手段を締結するとともに、前記電動機の順方向の回転動力が前記所定値より大きいときに、前記断接手段を解放するか、又は、前記電動機の順方向の回転動力が前記所定値以下のときよりも前記断接手段の締結力を弱くすることを特徴とする。
前記断接手段は、油圧供給源(例えば、後述の実施形態の電動オイルポンプ70)によって供給される油を貯留する油室(例えば、後述の実施形態の第1作動室S1、第2作動室S2)を備える油圧式断接手段であって、
前記断接手段制御装置は、前記油圧供給源の稼働状態を制御して前記油室内の油圧を調整し接続状態における前記断接手段の締結力を制御することを特徴とする。
前記断接手段制御装置が前記断接手段を解放するか又は前記断接手段の締結力を弱くするとき、前記油圧供給源の稼動状態を、前記電動機の順方向の回転動力が前記所定値以下のときよりも低くすることを特徴とする。
前記油圧供給源は、前記電動機を冷却する冷却媒体の供給源を兼ねることを特徴とする。
前記断接手段制御装置が前記断接手段を解放するか又は前記断接手段の締結力を弱くするとき、前記油圧供給源の稼動を停止させないことを特徴とする。
前輪および後輪の一方である第1駆動輪(例えば、後述の実施形態の後輪Wr)を駆動する第1駆動装置(例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置1)と、該前輪および後輪の他方である第2駆動輪(例えば、後述の実施形態の前輪Wf)を駆動する第2駆動装置(例えば、後述の実施形態の前輪駆動装置6)と、を備えた車両であって、
前記第1駆動装置は、
車両の駆動力を発生する電動機(例えば、後述の実施形態の電動機2A、2B)と、
前記電動機を制御する電動機制御装置(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、
前記電動機と前記第1駆動輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより電動機側と第1駆動輪側とを遮断状態又は接続状態にする断接手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ60A、60B)と、
前記断接手段を制御する断接手段制御装置(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、
前記電動機と前記第1駆動輪との動力伝達経路上に前記断接手段と並列に設けられ、電動機側の順方向の回転動力が第1駆動輪側に入力されるときに係合状態となるとともに電動機側の逆方向の回転動力が第1駆動輪側に入力されるときに非係合状態となり、第1駆動輪側の順方向の回転動力が電動機側に入力されるときに非係合状態となるとともに第1駆動輪側の逆方向の回転動力が電動機側に入力されるときに係合状態となる一方向動力伝達手段(例えば、後述の実施形態の一方向クラッチ50)と、を備え、
前記断接手段制御装置は、少なくとも前記第1駆動装置により前記車両を走行中において、前記第2駆動装置の駆動力が所定値(例えば、後述の実施形態の前輪側閾値トルクTtf)より大きいときに、前記断接手段を締結するとともに、前記第2駆動装置の駆動力が前記所定値以下であるときに、前記断接手段を解放するか、又は、前記第2駆動装置の駆動力が前記所定値より大きいときよりも前記断接手段の締結力を弱くすることを特徴とする。
前記断接手段は、油圧供給源(例えば、後述の実施形態の電動オイルポンプ70)によって供給される油を貯留する油室(例えば、後述の実施形態の第1作動室S1、第2作動室S2)を備える油圧式断接手段であって、
前記断接手段制御装置は、前記油圧供給源の稼働状態を制御して前記油室内の油圧を調整し接続状態における前記断接手段の締結力を制御することを特徴とする。
前記断接手段制御装置が前記断接手段を解放するか又は前記断接手段の締結力を弱くするとき、前記油圧供給源の稼動状態を、前記第2駆動装置の駆動力が所定値より大きいときよりも低くすることを特徴とする。
前記油圧供給源は、前記電動機を冷却する冷却媒体の供給源を兼ねることを特徴とする。
前記断接手段制御装置が前記断接手段を解放するか又は前記断接手段の締結力を弱くするとき、前記油圧供給源の稼動を停止させないことを特徴とする。
車両の駆動力を発生する電動機(例えば、後述の実施形態の電動機2A、2B)と、
前記電動機を制御する電動機制御装置(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、
前記電動機と車輪(例えば、後述の実施形態の後輪Wr、LWr、RWr)との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより電動機側と車輪側とを遮断状態又は接続状態にする断接手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ60A、60B)と、
前記断接手段を制御する断接手段制御装置(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、を備えた車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置1)であって、
前記電動機と前記車輪との動力伝達経路上に前記断接手段と並列に設けられ、電動機側の順方向の回転動力が車輪側に入力されるときに係合状態となるとともに電動機側の逆方向の回転動力が車輪側に入力されるときに非係合状態となり、車輪側の順方向の回転動力が電動機側に入力されるときに非係合状態となるとともに車輪側の逆方向の回転動力が電動機側に入力されるときに係合状態となる一方向動力伝達手段(例えば、後述の実施形態の一方向クラッチ50)と、
前記一方向動力伝達手段が係合状態のときの回転動力の伝達量を推定する伝達量推定手段(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、をさらに備え、
前記断接手段制御装置は、前記伝達量が所定値(例えば、後述の実施形態の伝達力閾値)以下のときに前記断接手段を締結するとともに、前記伝達量が所定値より大きいときに、前記断接手段を解放するか、又は、前記伝達量が所定値以下のときよりも断接手段の締結力を弱くすることを特徴とする車両用駆動装置。
本発明に係る車両用駆動装置は、電動機を車軸駆動用の駆動源とするものであり、例えば、図1に示すような駆動システムの車両に用いられる。以下の説明では車両用駆動装置を後輪駆動用として用いる場合を例に説明するが、前輪駆動用に用いてもよい。
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。符号8は、車両全体の各種制御をするための制御装置である。
油圧回路71は、オイルパン80に配設した吸入口70aから吸入され電動オイルポンプ70から吐出されるオイルを低圧油路切替弁73とブレーキ油路切替弁74とを介して油圧ブレーキ60A、60Bの第1作動室S1に給油可能に構成されるとともに、低圧油路切替弁73を介して電動機2A、2B及び遊星歯車式減速機12A、12Bなどの潤滑・冷却部91に供給可能に構成される。電動オイルポンプ70は、位置センサレス・ブラシレス直流モータからなる電動機90で高圧モードと低圧モードとスタンバイモードの少なくとも3つのモードで運転(稼動)可能となっておりPID制御で制御されている。油圧回路71の油圧及び電動オイルポンプ70の稼動状態は、高い順から、高圧モード、低圧モード、スタンバイモードとなっている。なお、符号92は、ブレーキ油路77の油温及び油圧を検出するセンサである。
図5は、停車中に油圧ブレーキ60A、60Bが解放している状態の油圧回路71を示している。この状態では、制御装置8は、電動オイルポンプ70を稼動しない。これにより、低圧油路切替弁73の弁体73aは低圧側位置に位置し、ブレーキ油路切替弁74の弁体74aは閉弁位置に位置し、油圧回路71には油圧が供給されていない。
図12に示すように、高圧モード(油圧PH)に比べて低圧モード(油圧PL)は、オイルの供給流量を維持しつつも電動オイルポンプ70の仕事率を1/4〜1/5程度に低減することができる。また、低圧モードに比べてスタンバイモード(油圧PS)は、オイルの供給流量を維持しつつも電動オイルポンプ70の仕事率をさらに低減することができる。即ち、低圧モードとスタンバイモードにおいては電動オイルポンプ70の負荷が小さく、高圧モードに比べて電動オイルポンプ70を駆動する電動機90の消費電力を低減することができる。
先ず、制御装置8は、入力されるシフトポジション、車速、アクセルペダル開度等により、車両3が停車状態か否かを判定する(ステップS1)。その結果、停車状態であれば、図5及び図14で説明したように、電動オイルポンプ70を稼動停止し、油圧ブレーキ60A、60Bを解放(OFF)する。停車状態でなければ、車両3が減速回生状態か後進状態かを判定する(ステップS2)。その結果、減速回生状態又は後進状態であれば、図11及び図17、19で説明したように、電動オイルポンプ70を高圧モードで運転し、油圧ブレーキ60A、60Bを締結(ON)する。減速回生状態又は後進状態でなければ、続いて弱締結判定処理を行う。
即ち、本発明は、電動機と、車輪と、その動力伝達経路上に断接手段と一方向動力伝達手段とを備えるものであれば、特にその構成は限定されるものではない。
例えば、リングギヤ24A、24Bにそれぞれ油圧ブレーキ60A、60Bを設ける必要はなく、連結されたリングギヤ24A、24Bに少なくとも1つの油圧ブレーキと1つの一方向クラッチが設けられていればよい。
また、反対に、リングギヤ24A、24Bは必ずしも連結されている必要はなく、それぞれに一方向クラッチと油圧ブレーキを設けてもよい。
また、変速機として遊星歯車式減速機12A、12Bを例示したが、これに限らず、任意の変速機を用いることができる。さらに、変速機は必ずしも設ける必要はない。
また、右車輪と左車輪を1つの電動機で制御するものであってもよい。
また、断接手段として油圧ブレーキを例示したが、これに限らず機械式、電磁式等任意に選択できる。
また、前輪駆動装置は、内燃機関を用いずに電動機を唯一の駆動源とするものでもよい。
2A、2B 電動機
6 前輪駆動装置(第2駆動装置)
45 ECU(電動機制御装置、断接手段制御装置、伝達量推定手段)
50 一方向クラッチ
60A、60B 油圧ブレーキ(断接手段)
70 電動オイルポンプ(油圧供給源)
LWr 左後輪(車輪)
RWr 右後輪(車輪)
S1 第1作動室(油室)
S2 第2作動室(油室)
Claims (11)
- 車両の駆動力を発生する電動機と、
前記電動機を制御する電動機制御装置と、
前記電動機と車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより電動機側と車輪側とを遮断状態又は接続状態にする断接手段と、
前記断接手段を制御する断接手段制御装置と、を備えた車両用駆動装置であって、
前記電動機と前記車輪との動力伝達経路上に前記断接手段と並列に設けられ、電動機側の順方向の回転動力が車輪側に入力されるときに係合状態となるとともに電動機側の逆方向の回転動力が車輪側に入力されるときに非係合状態となり、車輪側の順方向の回転動力が電動機側に入力されるときに非係合状態となるとともに車輪側の逆方向の回転動力が電動機側に入力されるときに係合状態となる一方向動力伝達手段をさらに備え、
前記断接手段制御装置は、少なくとも電動機側の順方向の回転動力により前記車両を走行中において、前記電動機の順方向の回転動力が所定値以下のときに、前記断接手段を締結するとともに、前記電動機の順方向の回転動力が前記所定値より大きいときに、前記断接手段を解放するか、又は、前記電動機の順方向の回転動力が前記所定値以下のときよりも前記断接手段の締結力を弱くすることを特徴とする車両用駆動装置。 - 前記断接手段は、油圧供給源によって供給される油を貯留する油室を備える油圧式断接手段であって、
前記断接手段制御装置は、前記油圧供給源の稼働状態を制御して前記油室内の油圧を調整し接続状態における前記断接手段の締結力を制御することを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。 - 前記断接手段制御装置が前記断接手段を解放するか又は前記断接手段の締結力を弱くするとき、前記油圧供給源の稼動状態を、前記電動機の順方向の回転動力が前記所定値以下のときよりも低くすることを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動装置。
- 前記油圧供給源は、前記電動機を冷却する冷却媒体の供給源を兼ねることを特徴とする請求項2又は3に記載の車両用駆動装置。
- 前記断接手段制御装置が前記断接手段を解放するか又は前記断接手段の締結力を弱くするとき、前記油圧供給源の稼動を停止させないことを特徴とする請求項4に記載の車両用駆動装置。
- 前輪および後輪の一方である第1駆動輪を駆動する第1駆動装置と、該前輪および後輪の他方である第2駆動輪を駆動する第2駆動装置と、を備えた車両であって、
前記第1駆動装置は、
車両の駆動力を発生する電動機と、
前記電動機を制御する電動機制御装置と、
前記電動機と前記第1駆動輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより電動機側と第1駆動輪側とを遮断状態又は接続状態にする断接手段と、
前記断接手段を制御する断接手段制御装置と、
前記電動機と前記第1駆動輪との動力伝達経路上に前記断接手段と並列に設けられ、電動機側の順方向の回転動力が第1駆動輪側に入力されるときに係合状態となるとともに電動機側の逆方向の回転動力が第1駆動輪側に入力されるときに非係合状態となり、第1駆動輪側の順方向の回転動力が電動機側に入力されるときに非係合状態となるとともに第1駆動輪側の逆方向の回転動力が電動機側に入力されるときに係合状態となる一方向動力伝達手段と、を備え、
前記断接手段制御装置は、少なくとも前記第1駆動装置により前記車両を走行中において、前記第2駆動装置の駆動力が所定値より大きいときに、前記断接手段を締結するとともに、前記第2駆動装置の駆動力が前記所定値以下であるときに、前記断接手段を解放するか、又は、前記第2駆動装置の駆動力が前記所定値より大きいときよりも前記断接手段の締結力を弱くすることを特徴とする車両。 - 前記断接手段は、油圧供給源によって供給される油を貯留する油室を備える油圧式断接手段であって、
前記断接手段制御装置は、前記油圧供給源の稼働状態を制御して前記油室内の油圧を調整し接続状態における前記断接手段の締結力を制御することを特徴とする請求項6に記載の車両。 - 前記断接手段制御装置が前記断接手段を解放するか又は前記断接手段の締結力を弱くするとき、前記油圧供給源の稼動状態を、前記第2駆動装置の駆動力が所定値より大きいときよりも低くすることを特徴とする請求項7に記載の車両。
- 前記油圧供給源は、前記電動機を冷却する冷却媒体の供給源を兼ねることを特徴とする請求項7又は8に記載の車両。
- 前記断接手段制御装置が前記断接手段を解放するか又は前記断接手段の締結力を弱くするとき、前記油圧供給源の稼動を停止させないことを特徴とする請求項9に記載の車両。
- 車両の駆動力を発生する電動機と、
前記電動機を制御する電動機制御装置と、
前記電動機と車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより電動機側と車輪側とを遮断状態又は接続状態にする断接手段と、
前記断接手段を制御する断接手段制御装置と、を備えた車両用駆動装置であって、
前記電動機と前記車輪との動力伝達経路上に前記断接手段と並列に設けられ、電動機側の順方向の回転動力が車輪側に入力されるときに係合状態となるとともに電動機側の逆方向の回転動力が車輪側に入力されるときに非係合状態となり、車輪側の順方向の回転動力が電動機側に入力されるときに非係合状態となるとともに車輪側の逆方向の回転動力が電動機側に入力されるときに係合状態となる一方向動力伝達手段と、
前記一方向動力伝達手段が係合状態のときの回転動力の伝達量を推定する伝達量推定手段と、をさらに備え、
前記断接手段制御装置は、前記伝達量が所定値以下のときに前記断接手段を締結するとともに、前記伝達量が所定値より大きいときに、前記断接手段を解放するか、又は、前記伝達量が所定値以下のときよりも断接手段の締結力を弱くすることを特徴とする車両用駆動装置。
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