JP7003168B2 - Vehicle drive unit - Google Patents
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Description
本発明は、電動モータなどの駆動装置と該駆動装置によって駆動される流体ポンプとパーキングロック機構とを備える車両の駆動ユニットに関する。 The present invention relates to a drive unit of a vehicle including a drive device such as an electric motor, a fluid pump driven by the drive device, and a parking lock mechanism.
車両には、補機として、駆動源であるエンジンなどを冷却する冷却水を循環させるためのウォータポンプや、自動変速機などを操作するための作動オイルや各部を潤滑するための潤滑オイルを循環させるためのオイルポンプが備えられている。 As auxiliary equipment, water pumps for circulating cooling water that cools the engine, which is the drive source, hydraulic oil for operating automatic transmissions, and lubricating oil for lubricating each part are circulated in the vehicle. It is equipped with an oil pump to make it work.
そして、ウォータポンプやオイルポンプなどの補機をエンジンとは別に設けられた電動モータによって駆動することも行われている。この場合、ウォータポンプやオイルポンプを別々の電動モータによってそれぞれ駆動する方式を採用すれば、電動モータの数が増えて構造が複雑化したり、重量増加やコストアップを招くなどの問題が発生する。 Auxiliary equipment such as a water pump and an oil pump are also driven by an electric motor provided separately from the engine. In this case, if a method of driving the water pump and the oil pump by separate electric motors is adopted, the number of electric motors increases, the structure becomes complicated, and problems such as weight increase and cost increase occur.
そこで、特許文献1には、2つ以上のポンプに対応する複数の電動モータを設けることなく、単一の電動モータで2つ以上のポンプを駆動するとともに、エンジンによって駆動される機械式ポンプの負担を電動ポンプで軽減することによって、製造コストを下げるとともに、車両の燃費を改善するようにした多機能ポンプユニットが提案されている。具体的には、単一の電動モータの出力軸に結着されたドライブギヤに、電動ウォータポンプと油圧操作用電動ポンプの各出力軸にそれぞれ結着されたドリブンギヤを噛合させ、単一の電動モータによって電動ウォータポンプと油圧操作用電動ポンプを駆動する構成が採用されている。また、エンジンによって駆動される容量の小さな機械式オイルポンプと油圧操作用電動ポンプを作動オイル流通路に並列的に設け、エンジン回転数が低い領域における機械式オイルポンプの吐出流量の不足分を油圧操作用電動ポンプの吐出流量で補填する構成が採用されている。
Therefore,
ところで、近年、バイ・ワイヤ技術を利用した電動パーキングロック機構(スイッチ操作によって電動で自動的にパーキング機構をロック或いはロック解除(アンロック)する機構)を備える車両がある。従来の車両では、パーキングレバーでワイヤーケーブルを引っ張ってパーキングロック機構を作動させるが、電動パーキングロック機構は、信号などで停車しているときに自動的に作動してロック機構を作動させ、その後、ドライバがアクセルペダルを踏むと同時にロック機構を解除する全自動的な機能を有するものであって、電動油圧ポンプとこれを制御する制御ユニットで構成されている。 By the way, in recent years, there are vehicles equipped with an electric parking lock mechanism (a mechanism that automatically locks or unlocks (unlocks) the parking mechanism electrically by operating a switch) using by-wire technology. In conventional vehicles, the parking lever pulls the wire cable to activate the parking lock mechanism, but the electric parking lock mechanism automatically activates when the vehicle is stopped at a signal or the like to activate the lock mechanism, and then the lock mechanism is activated. It has a fully automatic function to release the lock mechanism at the same time as the driver depresses the accelerator pedal, and consists of an electro-hydraulic pump and a control unit to control it.
本発明の目的は、流体ポンプとパーキングロック機構を単一の駆動装置によって駆動するとともに、これらの流体ポンプとパーキングロック機構の動作を駆動装置の正逆転によって制御することができる車両の駆動ユニットを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicle drive unit capable of driving a fluid pump and a parking lock mechanism by a single drive device and controlling the operation of the fluid pump and the parking lock mechanism by the forward / reverse rotation of the drive device. To provide.
上記目的を達成するため、本発明は、回転動力を発生する正逆転可能な駆動装置(5)と、該駆動装置(5)によって駆動される流体ポンプ(2,3)とパーキングロック機構(4)を備える車両の駆動ユニット(1)であって、前記駆動装置(5)と前記流体ポンプ(2,3)との間に、前記駆動装置(5)が一方向に回転する場合にのみ該駆動装置(5)の回転動力を前記流体ポンプ(2,3)に伝達する伝達機構(6)を設け、前記流体ポンプ(2,3)は、前記駆動装置(5)が一方向に回転する場合にのみ流体を吐出するよう構成し、前記駆動装置(5)が一方向に回転する場合に前記パーキングロック機構(4)の固定を解除し、同駆動装置(5)が逆方向に回転する場合に前記パーキングロック機構(4)を固定するよう構成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention presents a drive device (5) capable of generating rotational power, a fluid pump (2, 3) driven by the drive device (5), and a parking lock mechanism (4). ) Is provided in the vehicle drive unit (1), and the drive unit (5) rotates in one direction between the drive device (5) and the fluid pumps (2, 3). A transmission mechanism (6) for transmitting the rotational power of the drive device (5) to the fluid pumps (2, 3) is provided, and the fluid pumps (2, 3) rotate the drive device (5) in one direction. It is configured to discharge the fluid only in the case, and when the drive device (5) rotates in one direction, the parking lock mechanism (4) is released from the fixing, and the drive device (5) rotates in the opposite direction. In some cases, the parking lock mechanism (4) is configured to be fixed.
本発明によれば、単一の駆動装置によって流体ポンプとパーキングロック機構を駆動するとともに、該駆動装置の回転方向(正転と逆転)によって流体ポンプとパーキングロック機構の動作を制御するようにしたため、部品点数を削減して構造の単純化、軽量化、コストダウン、レイアウトの自由度の増大、省電力化などを実現することができる。 According to the present invention, the fluid pump and the parking lock mechanism are driven by a single drive device, and the operation of the fluid pump and the parking lock mechanism is controlled by the rotation direction (forward rotation and reverse rotation) of the drive device. It is possible to reduce the number of parts, simplify the structure, reduce the weight, reduce the cost, increase the degree of freedom in layout, and save power.
また、車両の走行中に必要な流体ポンプの駆動と駐車時に必要なパーキングロック機構の固定とを駆動装置の回転方向によって分け、車両の走行中に駆動装置によって流体ポンプを駆動し、パーキングロック機構を解除するようにしたため、車両の走行中に誤ってパーキングロック機構が固定されるという不具合の発生が確実に防がれる。 In addition, the drive of the fluid pump required while the vehicle is running and the fixing of the parking lock mechanism required for parking are separated according to the rotation direction of the drive device, and the fluid pump is driven by the drive device while the vehicle is running, and the parking lock mechanism is used. Since this is released, the problem that the parking lock mechanism is accidentally fixed while the vehicle is running can be reliably prevented.
ここで、前記駆動装置(5)は、電動モータであり、前記流体ポンプ(2,3)は、ウォータポンプとオイルポンプの少なくともいずれかを含み、前記伝達機構(6)は、ワンウェイクラッチであってもよい。 Here, the drive device (5) is an electric motor, the fluid pump (2, 3) includes at least one of a water pump and an oil pump, and the transmission mechanism (6) is a one-way clutch. You may.
また、前記駆動ユニット(1)において、前記駆動装置(5)と前記パーキングロック機構(4)との間に中間伝達機構(7)を設け、前記中間伝達機構(7)は、前記駆動装置(5)が正逆転して前記パーキングロック機構(4)が固定解除または固定された場合には、空転して前記駆動装置(5)の回転動力の前記パーキングロック機構(4)への伝達を遮断するようにしてもよい。 Further, in the drive unit (1), an intermediate transmission mechanism (7) is provided between the drive device (5) and the parking lock mechanism (4), and the intermediate transmission mechanism (7) is the drive device (7). When the parking lock mechanism (4) is released or fixed in the forward and reverse directions of 5), it slips and cuts off the transmission of the rotational power of the drive device (5) to the parking lock mechanism (4). You may try to do it.
上記構成によれば、例えば、駆動装置によって駆動されるパーキングロック機構の作動子が固定(ロック)位置と固定解除(アンロック)位置の間をストロークすることによって当該パーキングロック機構が固定または固定解除される構成を採用した場合、作動子が固定(ロック)位置または固定解除(アンロック)位置に移動すると、中間伝達機構が空転して作動子のそれ以上のストロークが阻止されるため、該作動子が固定(ロック)位置または固定解除(アンロック)位置において確実に停止してその位置に留まる。 According to the above configuration, for example, the actuator of the parking lock mechanism driven by the drive device strokes between the fixed (locked) position and the fixed / unlocked (unlocked) position, so that the parking lock mechanism is fixed or released. When the actuator is moved to the fixed (locked) position or the unlocked (unlocked) position, the intermediate transmission mechanism slips and the further stroke of the actuator is blocked. The child reliably stops and stays in the locked or unlocked position.
ここで、前記中間伝達機構(7)は、減速機構であってもよい。 Here, the intermediate transmission mechanism (7) may be a deceleration mechanism.
また、前記駆動ユニット(1)において、前記駆動装置(5)と前記伝達機構(6)との間に、前記駆動装置(5)の回転動力の前記伝達機構(6)への伝達を遮断する回転遮断機構(30)を設け、前記回転遮断機構(30)は、前記駆動装置(5)が一方向に回転している場合において前記中間伝達機構(7)が前記パーキングロック機構(4)の固定を解除するまでは前記駆動装置(5)の回転動力の前記伝達機構(6)への伝達を遮断するようにしてもよい。 Further, in the drive unit (1), transmission of the rotational power of the drive device (5) to the transmission mechanism (6) is cut off between the drive device (5) and the transmission mechanism (6). A rotation cutoff mechanism (30) is provided, and in the rotation cutoff mechanism (30), when the drive device (5) is rotating in one direction, the intermediate transmission mechanism (7) is the parking lock mechanism (4). The transmission of the rotational power of the drive device (5) to the transmission mechanism (6) may be cut off until the fixing is released.
上記構成によれば、駆動装置が一方向に回転している場合において中間伝達機構がパーキングロック機構の固定を解除するまでは駆動装置の回転動力の伝達機構への伝達を遮断して流体ポンプを駆動しないようにしたため、その分だけ駆動装置の出力を低く抑えることができる。 According to the above configuration, when the drive device is rotating in one direction, the transmission of the rotational power of the drive device to the transmission mechanism is cut off until the intermediate transmission mechanism releases the fixing of the parking lock mechanism, and the fluid pump is operated. Since it is not driven, the output of the drive device can be kept low by that amount.
また、前記駆動ユニット(1)は、前記中間伝達機構(7)として遊星ギヤ機構(20)を備え、該遊星ギヤ機構(20)のリングギヤ(22)を前記駆動装置(5)に連結し、前記リングギヤ(22)とサンギヤ(21)に噛合する複数の遊星ギヤ(23)を回転可能に支持するキャリア(24)を前記パーキングロック機構(4)に連結し、前記サンギヤ(21)を前記伝達機構(6)に連結し、前記伝達機構(6)に前記流体ポンプ(2,3)を連結する構成を採用してもよい。 Further, the drive unit (1) includes a planetary gear mechanism (20) as the intermediate transmission mechanism (7), and the ring gear (22) of the planetary gear mechanism (20) is connected to the drive device (5). A carrier (24) that rotatably supports a plurality of planetary gears (23) meshing with the ring gear (22) and the sun gear (21) is connected to the parking lock mechanism (4), and the sun gear (21) is transmitted. A configuration may be adopted in which the fluid pump (2, 3) is connected to the transmission mechanism (6) by connecting to the mechanism (6).
本発明によれば、車両の駆動ユニットに備えられた流体ポンプとパーキングロック機構を単一の駆動装置によって駆動するとともに、これらの流体ポンプとパーキングロック機構の動作を駆動装置の正逆転によって制御することができるという効果が得られる。 According to the present invention, the fluid pump and the parking lock mechanism provided in the drive unit of the vehicle are driven by a single drive device, and the operation of the fluid pump and the parking lock mechanism is controlled by the forward / reverse rotation of the drive device. The effect of being able to do is obtained.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<実施の形態1>
図1は本発明の実施の形態1に係る駆動ユニットの基本構成を示すブロック図、図2は同駆動ユニットの具体的な構成を示す図、図3は同駆動ユニットの動作表である。
<
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the drive unit according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the drive unit, and FIG. 3 is an operation table of the drive unit.
本実施の形態に係る駆動ユニット1は、基本的には図1に示すように、流体ポンプである電動ウォータポンプ(以下、単に「ウォータポンプ」と称し、図中には「WP」と略記する)2と電動オイルポンプ(以下、単に「オイルポンプ」と称し、図中には「OP」と略記する)3を補機として備えるとともに、バイ・ワイヤ技術を用いた電動式パーキングロック機構(以下、単に「パーキングロック機構」と称し、図中には「PRK」と略記する)4を備える車両に設けられるものである。ここで、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3およびパーキングロック機構(PRK)4は、駆動装置である正逆転可能な単一の電動モータ(図中には「MOT」と略記する)5によって駆動される。
As shown in FIG. 1, the
すなわち、本実施の形態に係る駆動ユニット1においては、図1に示すように、電動モータ(MOT)5の回転動力は、伝達機構としてのワンウェイクラッチ(図中には「OWC」と略記する)6を介してウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3に伝達されるとともに、中間伝達機構である減速機構7を介してパーキングロック機構(PRK)4に伝達される。
That is, in the
上記ワンウェイクラッチ(OWC)6は、電動モータ(MOT)5とウォータポンプ(WP)2およびオイルポンプ(OP)3との間に設けられており、電動モータ(MOT)5が正転する場合にのみ該電動モータ(MOT)5の回転動力をウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3に伝達する機能を果たすものであって、電動モータ(MOT)5が逆転する場合には空転して該電動モータ(MOT)5の回転動力をウォータポンプ(WO)2とオイルポンプ(OP)3に伝達しない。 The one-way clutch (OWC) 6 is provided between the electric motor (MOT) 5, the water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3, and when the electric motor (MOT) 5 rotates in the normal direction. Only the function of transmitting the rotational power of the electric motor (MOT) 5 to the water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3 is fulfilled, and when the electric motor (MOT) 5 reverses, it spins. Therefore, the rotational power of the electric motor (MOT) 5 is not transmitted to the water pump (WO) 2 and the oil pump (OP) 3.
したがって、図3に示すように、電動モータ(MOT)5が正転する場合には、該電動モータ(MOT)5によってウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3が駆動され、これらのウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3は、冷却水とオイルをそれぞれ吐出する。なお、冷却水は、閉回路を循環して不図示のエンジン、電動機及び該電動機の電流や電圧などを制御するための制御装置(PCU)などの冷却に供され、オイルは、閉回路を循環して不図示の自動変速機などの各種油圧機器の動作や各部の潤滑に供される。 Therefore, as shown in FIG. 3, when the electric motor (MOT) 5 rotates in the normal direction, the water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3 are driven by the electric motor (MOT) 5. The water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3 discharge cooling water and oil, respectively. The cooling water circulates in the closed circuit and is used to cool an engine, an electric motor, and a control device (PCU) for controlling the current and voltage of the electric motor, and the oil circulates in the closed circuit. It is used for the operation of various hydraulic devices such as automatic transmissions (not shown) and for lubrication of each part.
他方、電動モータ(MOT)5が逆転する場合には、図3に示すように、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3は停止し、これらのウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3からは冷却水とオイルが吐出されることがない。 On the other hand, when the electric motor (MOT) 5 reverses, as shown in FIG. 3, the water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3 are stopped, and these water pump (WP) 2 and the oil pump are stopped. Cooling water and oil are not discharged from (OP) 3.
ここで、本実施の形態に係る駆動ユニット1の具体的な構成を図2に基づいて説明する。
Here, a specific configuration of the
図2に示すように、電動モータ(MOT)5は、ハウジング8に固定されており、この電動モータ(MOT)5の垂直下方に延びる出力軸(モータ軸)5aの下端にはドライブギヤ9が結着されている。そして、このドライブギヤ9には2つのドリブンギヤ10,11が噛合しており、一方のドリブンギヤ10には、ワンウェイクラッチ(OWC)6を介してウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3がシャフト12を介して直列に連結されている。したがって、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3は、同一速度で同一方向に回転駆動される。
As shown in FIG. 2, the electric motor (MOT) 5 is fixed to the
また、他方のドリブンギヤ11には、送りネジ機構で構成される減速機構7が設けられている。この送りネジ機構(減速機構)7は、ドリブンギヤ11の回転を作動子7aの上下方向の直線移動(ストローク)に変換する機構である。そして、この送りネジ機構7の下方には、パーキングロック機構(PRK)4が配置されており、このパーキングロック機構(PRK)4は、L字状の揺動アーム13と、該揺動アーム13に係合するロックアーム14と、不図示の車輪と共に回転する円板状のロックホイール15を備えている。ここで、揺動アーム13とロックアーム14およびロックホイール15は、パーキングロック機構(PRK)4のロック機構を構成している。
Further, the other driven
ここで、上記揺動アーム13は、その中間部が軸16によって揺動可能に軸支されており、その一端(図中の上端)に送りネジ機構7の作動子7aが当接し、他端(図中の下端)がロックアーム14に係合している。
Here, the intermediate portion of the
また、前記ロックアーム14は、その一端が軸17によって揺動可能に軸支されており、その中間部には、ロックホイール15の外周に形成された複数の係合溝15aに選択的に係合するロックピン14aが突設されている。なお、このロックアーム14は、軸17に巻装された不図示のトーションスプリングによって図示矢印方向(時計方向)に常時付勢されている。
Further, one end of the
以上のように構成された駆動ユニット1におけるウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3の作用については前述したため、以下、パーキングロック機構(PRK)4の作用について説明する。
Since the actions of the water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3 in the
電動モータ(MOT)5が正転すると、減速機構である送りネジ機構7の作動子7aが図3に示すようにロック位置からアンロック位置へと上動するため、ロックアーム14によって図2の時計方向に付勢された揺動アーム13が図2に鎖線にて示すように軸16を中心として時計方向に揺動する。すると、この揺動アーム13に係合するロックアーム14が軸17を中心として時計方向に回動するため、該ロックアーム14に突設されたロックピン14aが図2に鎖線にて示すようにロックホイール15の外周に形成された係合溝15aから離脱する。このため、図3に示すように、ロック機構がロック解除(アンロック)となり、パーキングロック機構(PRK)4が解除となってロックホイール15と共に車輪が回転可能となる。そして、作動子7aが所定の位置まで移動(ストローク)した段階で、ロック機構が空転して作動子7aがアンロック位置で停止する。
When the electric motor (MOT) 5 rotates in the normal direction, the
他方、電動モータ(MOT)5が逆転すると、ロック機構が所定量だけ空転した後に送りネジ機構7が動作して作動子7aが図2に鎖線にて示すアンロック位置から実線にて示すロック位置へと移動し、揺動アーム13を軸6を中心として図2の反時計方向の揺動させる。すると、この揺動アーム13に係合するロックアーム14が軸17を中心として図2の鎖線位置から実線位置まで反時計方向に回動する。すると、図2に実線にて示すように、ロックアーム14のロックピン14aがロックホイール15の外周に形成された係合溝15aに係合するため、ロックホイール15とこれが取り付けられた車輪の回転がロックされ、図3に示すように、パーキングロック機構(PRK)4が固定状態となって車両の駐車が完了する。
On the other hand, when the electric motor (MOT) 5 reverses, the
ここで、実施の形態1に係る駆動ユニット1の他の構成例を図4および図5に基づいて説明する。
Here, another configuration example of the
図4は実施の形態1に係る駆動ユニットの他の構成例を示す図、図5は同駆動ユニットに設けられた遊星ギヤ機構の共線図である。 FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the drive unit according to the first embodiment, and FIG. 5 is a collinear diagram of the planetary gear mechanism provided in the drive unit.
図4に示す構成例においては、電動モータ5とパーキングロック機構(PRK)4との間に設けられる中間伝達機構として遊星ギヤ機構20を用いている。この遊星ギヤ機構20は、サンギヤ21と、その周囲に配置された大径のリングギヤ22と、サンギヤ21とリングギヤ22に噛合して自転しながらサンギヤ21の周りを公転する複数のピニオンギヤ(遊星ギヤ)23と、これらのピニオンギヤ23をそれぞれ回転可能に支持するキャリア24を備えている。また、キャリア24にはドライブギヤ25が設けられており、このドライブギヤ25にはドリブンギヤ26が噛合している。
In the configuration example shown in FIG. 4, the
そして、上記サンギヤ21にワンウェイクラッチ(OWC)6が設けられており、このワンウェイクラッチ(OWC)6にウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3が直列に直結されている。また、電動モータ(MOT)5の出力軸(モータ軸)5aにリングギヤ22が取り付けられており、ドリブンギヤ26にパーキングロック機構(PRK)4が取り付けられている。
A one-way clutch (OWC) 6 is provided in the sun gear 21, and a water pump (WP) 2 and an oil pump (OP) 3 are directly connected to the one-way clutch (OWC) 6 in series. Further, a
以上の構成において、電動モータ(MOT)5が正転すると、該電動モータ(MOT)5の出力軸5aに取り付けられたリングギヤ22が正転し、このリングギヤ22の正転によって、図5に直線Aにて示すように、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3がサンギヤ21と共に回転して冷却水とオイルをそれぞれ吐出する。また、図5に直線Bにて示すように、キャリア24の回転がドライブギヤ25とドリブンギヤ26を介してパーキングロック機構(PRK)4に伝達され、該パーキングロック機構(PRK)4の作動子7a(図2参照)が固定(ロック)位置から固定解除(アンロック)位置へとストロークするため、パーキングが固定解除(アンロック)され、車両の走行が可能になる。なお、電動モータ(MOT)5の正転初期においては、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)のトルク抵抗(両者を回転させるのに必要なトルク)は、パーキングロック機構(PRK)4のトルク抵抗(回転させるのに必要なトルク)よりも大きくなる。
In the above configuration, when the electric motor (MOT) 5 rotates in the normal direction, the
そして、電動モータ(MOT)5が逆転すると、図5の直線Cにて示すように、ワンウェイクラッチ(OWC)6が空転して電動モータ(MOT)5の回転動力をウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3に伝達しないため、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3が回転を停止し、これらのウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3からはそれぞれ冷却水とオイルは吐出されない。また、パーキングロック機構(PRK)4の作動子7a(図2参照)が固定解除(アンロック)位置から固定(ロック)位置へと移動するため、固定解除(アンロック)状態にあったパーキングロック機構(PRK)4が固定(ロック)状態となり、車両のパーキングが完了する。
Then, when the electric motor (MOT) 5 reverses, as shown by the straight line C in FIG. 5, the one-way clutch (OWC) 6 idles and the rotational power of the electric motor (MOT) 5 is transferred to the water pump (WP) 2. Since the water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3 stop rotating because they do not transmit to the oil pump (OP) 3, cooling water is cooled from the water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3, respectively. And the oil is not discharged. Further, since the
次に、本実施の形態に係る駆動ユニット1の動作の手順を図6及び図7に基づいて以下に説明する。
Next, the procedure for operating the
図6は本発明の実施の形態1に係る駆動ユニットの動作手順を示すフローチャート、図7は同駆動ユニットの動作手順を示すタイミングチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing the operation procedure of the drive unit according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a timing chart showing the operation procedure of the drive unit.
図6に示すように、電動モータ(MOT)5が起動されると(ステップS1)、その回転方向が不図示のエンコーダなどによって検出され(ステップS2)、電動モータ(MOT)5の回転方向が正転であるか否かが判定される(ステップS3)。 As shown in FIG. 6, when the electric motor (MOT) 5 is started (step S1), the rotation direction thereof is detected by an encoder (not shown) or the like (step S2), and the rotation direction of the electric motor (MOT) 5 is changed. It is determined whether or not the rotation is normal (step S3).
電動モータ(MOT)5が図7に示す時間t1において正転している場合(ステップS3:Yes)には、ワンウェイクラッチ(OWC)6が電動モータ(MOT)5の回転動力をウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3へと伝達するため、これらのウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3が駆動され(ステップS4)、これらのウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3から冷却水とオイルがそれぞれ吐出される。 When the electric motor (MOT) 5 is rotating normally at the time t1 shown in FIG. 7 (step S3: Yes), the one-way clutch (OWC) 6 uses the rotational power of the electric motor (MOT) 5 as a water pump (WP). ) 2 and the oil pump (OP) 3 are driven (step S4), and these water pumps (WP) 2 and the oil pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3 are driven (step S4). The cooling water and the oil are discharged from OP) 3.
また、電動モータ(MOT)5が正転すると(ステップS3:Yes)、減速機構7が作動し(ステップS5)、図7に示すように、固定(ロック)位置にあった作動子7a(図2参照)が時間t2から固定解除(アンロック)位置方向へとストロークする。このように作動子7aがストロークしている間、この作動子7aが固定解除(アンロック)位置に達したか否かが判定され(ステップS6)、図7に示す時間t3において作動子7aが固定解除(アンロック)位置に達すると(ステップS6:Yes)、減速機構7が空転し、作動子7aは、固定解除(アンロック)位置で停止する。なお、作動子7aが固定解除(アンロック)位置に達していない場合には(ステップS6:No)、引き続き減速機構7が作動して作動子7aが固定解除(アンロック)位置方向へとストロークし続ける(ステップS5)。
Further, when the electric motor (MOT) 5 rotates in the normal direction (step S3: Yes), the
他方、図7に示すように、電動モータ(MOT)5の回転が図7に示す時間t4において停止し(回転数=0)、時間t5において電動モータ(MOT)5が逆転を開始した場合(ステップS3:No)には、ワンウェイクラッチ(OWC)6が空転するため、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3が停止する(ステップS7)。なお、図7に示すように、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ3(OP)は、電動モータ(MOT)5の回転が停止した時点t4において駆動が停止されてそれぞれ冷却水とオイルを吐出しない。 On the other hand, as shown in FIG. 7, when the rotation of the electric motor (MOT) 5 stops at the time t4 shown in FIG. 7 (rotation speed = 0) and the electric motor (MOT) 5 starts reversing at the time t5 ( In step S3: No), the one-way clutch (OWC) 6 idles, so that the water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3 stop (step S7). As shown in FIG. 7, the water pump (WP) 2 and the oil pump 3 (OP) are stopped at t4 when the rotation of the electric motor (MOT) 5 is stopped, and the cooling water and the oil are discharged, respectively. do not do.
また、電動モータ(MOT)5が逆転すると(ステップS3:No)、図7に示す時間t6において減速機構7が逆方向に作動し、固定解除(アンロック)位置にあった作動子7aが固定(ロック)位置方向へとストロークする(ステップS8)。このように作動子7aがストロークしている間、この作動子7aが固定(ロック)位置に達したか否かが判定され(ステップS9)、図7に示す時間t7において作動子7aがロック位置に達すると(ステップS9:Yes)、減速機構7が空転し、作動子7aは、固定(ロック)位置で停止する。なお、作動子7aが固定(ロック)位置に達していない場合には(ステップS9:No)、引き続き減速機構7が作動して作動子7aがロック位置方向へとストロークし続ける(ステップS8)。
Further, when the electric motor (MOT) 5 reverses (step S3: No), the
以上の一連の動作が終了すると、電動モータ(MOT)5の駆動が停止したか否かが判定され(ステップS10)、電動モータ(MOT)5の駆動が停止すると(ステップS10:Yes)、全ての動作が終了する(ステップS11)。また、電動モータ(MOT)5が引き続き駆動されている場合(ステップS10:No)には、ステップS2~S10までの一連の動作が繰り返される。 When the above series of operations is completed, it is determined whether or not the drive of the electric motor (MOT) 5 is stopped (step S10), and when the drive of the electric motor (MOT) 5 is stopped (step S10: Yes), all. Operation ends (step S11). Further, when the electric motor (MOT) 5 is continuously driven (step S10: No), a series of operations from steps S2 to S10 are repeated.
以上のように、本実施の形態においては、駆動ユニット1の駆動装置として単一の電動モータ(MOT)5を用い、この電動モータ(MOT)5の回転方向(正転と逆転)によってウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3およびパーキングロック機構(PRK)4の動作を制御するようにしたため、部品点数を削減して構造の単純化、軽量化、コストダウン、レイアウトの自由度の増大、省電力化などを実現することができる。
As described above, in the present embodiment, a single electric motor (MOT) 5 is used as the drive device of the
また、車両の走行中に必要なウォータポンプ(WP)2およびオイルポンプ(OP)3の駆動と駐車時に必要なパーキングロック機構(PRK)4の固定(ロック)とを電動モータ(MOT)5の回転方向によって分け、車両の走行中に電動モータ(MOT)5によってウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3を駆動し、パーキングロック機構(PRK)4を固定解除(アンロック)するようにしたため、車両の走行中に誤ってパーキングロック機構(PRK)4が固定(ロック)されるという不具合の発生が確実に防がれる。 Further, the electric motor (MOT) 5 is used to drive the water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3 required while the vehicle is running and to fix (lock) the parking lock mechanism (PRK) 4 required when parking. Divided according to the direction of rotation, the water pump (WP) 2 and the oil pump (OP) 3 are driven by the electric motor (MOT) 5 while the vehicle is running, and the parking lock mechanism (PRK) 4 is unlocked. Therefore, it is possible to reliably prevent the occurrence of a problem that the parking lock mechanism (PRK) 4 is accidentally fixed (locked) while the vehicle is running.
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
<
Next,
図8は本発明の実施の形態2に係る駆動ユニットの基本構成を示すブロック図、図9は同駆動ユニットの具体的な構成を示す図、図10は同駆動ユニットの動作表であり、本実施の形態に係る駆動ユニット1Aにおいては、図8に示すように、電動モータ(MOT)5とワンウェイクラッチ(OWC)6との間に回転遮断機構30が設けられており、他の構成は図1に示す実施の形態1に係る駆動ユニット1の構成と同じである。このため、図8においては、図1に示したものと同じ要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
FIG. 8 is a block diagram showing a basic configuration of the drive unit according to the second embodiment of the present invention, FIG. 9 is a diagram showing a specific configuration of the drive unit, and FIG. 10 is an operation table of the drive unit. In the
前記回転遮断機構30は、図10に示すように、電動モータ(MOT)5の正転時においてパーキングロック機構(PRK)4のロック機構の固定(ロック)が解除されるまでは電動モータ(MOT)5の回転動力のワンウェイクラッチ(OWC)6への伝達を遮断し、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3を駆動しない機能を果たすものである。
As shown in FIG. 10, the
ここで、本実施の形態に係る駆動ユニット1Aの具体的な構成を図9に基づいて以下に説明する。なお、図9においては、図2に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
Here, a specific configuration of the
本実施の形態に係る駆動ユニット1Aに設けられた回転遮断機構30は、減速機構(送りネジ機構)7のネジ軸7bに螺合するスライダ31と、ワンウェイクラッチ(OWC)6とドリブンギヤ10の回転軸10aとを選択的に係合させるクラッチ部材32と、該クラッチ部材32とスライダ31とを連結する連結ロッド33によって構成されている。
The
以上のように構成された回転遮断機構30を備える駆動ユニット1Aにおいて、電動モータ(MOT)5が正転すると、前記実施の形態1に係る駆動ユニット1と同様に、送りネジ機構7の作動子7aがアンロック側(上側)に移動すると同時に、回転遮断機構30のスライダ31がネジ軸7bに沿って上動する。このようにスライダ31が上動すると、このスライダ31に連結ロッド33を介して連結されたクラッチ部材32がスライダ31と共に一体的に上動する。
In the
上述のようにスライダ31と共に上動するクラッチ材32は、パーキングロック機構(PRK)4のロック機構の固定(ロック)が解除されるまではドリブンギヤ10の回転軸10aに係合しないため、電動モータ(MOT)5の回転動力のワンウェイクラッチ(OWC)6への伝達が遮断され、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3は停止して冷却水もオイルも吐出しない。
As described above, the
その後、作動子7aの上動が進んでパーキングロック機構(PRK)4のロック機構の固定(ロック)が解除されると、クラッチ部材32がドリブンギヤ10の回転軸10aに係合して電動モータ(MOT)5の回転動力がワンウェイクラッチ(OWC)6を経てウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3へと伝達される。このため、ウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3が駆動され、これらのウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3から冷却水とオイルがそれぞれ吐出される。なお、この駆動ユニット1Aのその他の動作は、前記実施の形態1に係る駆動ユニット1の動作と同じであるため、これについての再度の説明は省略する。
After that, when the
次に、本実施の形態に係る駆動ユニット1Aの動作手順を図11および図12に基づいて以下に説明する。
Next, the operation procedure of the
図11は本実施の形態に係る駆動ユニットの動作手順を示すフローチャート、図12は同駆動ユニットの動作手順を示すタイミングチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing the operation procedure of the drive unit according to the present embodiment, and FIG. 12 is a timing chart showing the operation procedure of the drive unit.
図11に示すように、電動モータ(MOT)5が起動されると(ステップS21)、その回転方向が不図示のエンコーダなどによって検出され(ステップS22)、電動モータ(MOT)5の回転方向が正転であるか否かが判定される(ステップS23)。 As shown in FIG. 11, when the electric motor (MOT) 5 is started (step S21), its rotation direction is detected by an encoder (not shown) or the like (step S22), and the rotation direction of the electric motor (MOT) 5 is changed. It is determined whether or not the rotation is normal (step S23).
電動モータ(MOT)5が図12に示す時間t1において正転している場合(ステップS23:Yes)には、回転遮断機構30によってワンウェイクラッチ(OWC)6への回転動力の伝達が遮断されるとともに、減速機構7が作動してパーキングロック機構(PRK)4の作動子7aが図11に示す時間t2から固定解除(アンロック)位置へのストロークを開始する(ステップS24)。
When the electric motor (MOT) 5 is rotating normally at the time t1 shown in FIG. 12 (step S23: Yes), the transmission of the rotational power to the one-way clutch (OWC) 6 is cut off by the
次に、パーキングロック機構(PRK)4の作動子7aが固定解除(アンロック)位置に達したか否かが判定され(ステップS25)、図7に示す時間t3において作動子7aが固定解除(アンロック)位置に達してパーキングロック機構(PRK)4のロック機構の固定(ロック)が解除(アンロック)されると(ステップS25:Yes)、減速機構7が空転して作動子7aが固定解除(アンロック)位置で停止するとともに、回転遮断機構30による動力伝達の遮断が解除される(ステップS26)。すると、電動モータ(MOT)5の回転動力が回転遮断機構30とワンウェイクラッチ(OWC)6を経てウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3へと伝達されてこれらが電動モータ(MOT)5が正転している間(図12に示す時間t3~t4の間)だけそれぞれ回転駆動され(ステップS27)、これらのウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3から冷却水とオイルがそれぞれ吐出される。
Next, it is determined whether or not the
他方、電動モータ(MOT)5が逆転した場合(ステップS23:No)には、実施の形態1において説明した動作と同じ動作がなされるため、図11においては図6において示した動作と同じ動作に対しては同じステップ番号を付しており、以下、それらの動作についての再度の説明は省略する。 On the other hand, when the electric motor (MOT) 5 is reversed (step S23: No), the same operation as that described in the first embodiment is performed, so that the same operation as that shown in FIG. 6 is performed in FIG. The same step numbers are assigned to the above, and the description of those operations will be omitted below.
以上において、本実施の形態に係る駆動ユニット1Aにおいても、駆動装置として単一の電動モータ(MOT)5を用い、この電動モータ(MOT)5の回転方向(正転と逆転)によってウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3およびパーキングロック機構(PRK)4の動作を制御するようにしたため、前記実施の形態1と同様の効果が得られるが、本実施の形態においては、次のような特有の効果が得られる。
As described above, also in the
すなわち、本実施の形態では、電動モータ(MOT)5とワンウェイクラッチ(OWC)6との間に回転遮断機構30を設け、電動モータ(MOT)5が正転している場合において減速機構7がパーキングロック機構(PRK)4のロック機構を固定解除(アンロック)するまでは電動モータ(MOT)5の回転動力のワンウェイクラッチ(OWC)6への伝達を遮断してウォータポンプ(WP)2とオイルポンプ(OP)3を駆動しないようにしたため、その分だけ電動モータ(MOT)5の消費電力を低く抑えることができる。このため、電動モータ(MOT)5としては、ウォータポンプ(WP)2およびオイルポンプ(OP)3を駆動するために要する動力と減速機構7(パーキングロック機構(PRK)4)の動作に要する動力のうちの大きい方を賄える出力を有する比較的小型のものを使用することができる。
That is, in the present embodiment, the
なお、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of claims and the technical ideas described in the specification and drawings.
1,1A 駆動ユニット
2 電動ウォータポンプ(流体ポンプ)
3 電動オイルポンプ(流体ポンプ)
4 電動パーキングロック機構
5 電動モータ(駆動装置)
6 ワンウェイクラッチ(伝達機構)
7 減速機構(中間伝達機構)
7a 作動子
8 ハウジング
12 シャフト
13 揺動アーム
14 ロックアーム
15 ロックホイール
16,17 軸
20 遊星ギヤ機構
21 サンギヤ
22 リングギヤ
23 ピニオンギヤ(遊星ギヤ)
24 キャリア
30 回転遮断機構
31 スライダ
32 クラッチ部材
33 連結ロッド
1,
3 Electric oil pump (fluid pump)
4 Electric
6 One-way clutch (transmission mechanism)
7 Deceleration mechanism (intermediate transmission mechanism)
24
Claims (6)
前記駆動装置と前記流体ポンプとの間に、前記駆動装置が一方向に回転する場合にのみ該駆動装置の回転動力を前記流体ポンプに伝達する伝達機構を設け、前記流体ポンプは、前記駆動装置が一方向に回転する場合にのみ流体を吐出するよう構成し、
前記駆動装置が一方向に回転する場合に前記パーキングロック機構の固定を解除し、同駆動装置が逆方向に回転する場合に前記パーキングロック機構を固定するよう構成したことを特徴とする車両の駆動ユニット。 A drive unit of a vehicle provided with a drive device capable of forward / reverse rotation that generates rotational power, a fluid pump driven by the drive device, and a parking lock mechanism.
A transmission mechanism is provided between the drive device and the fluid pump to transmit the rotational power of the drive device to the fluid pump only when the drive device rotates in one direction, and the fluid pump is the drive device. Is configured to discharge fluid only when it rotates in one direction,
Driving a vehicle, characterized in that the parking lock mechanism is released when the drive device rotates in one direction, and the parking lock mechanism is fixed when the drive device rotates in the opposite direction. unit.
前記流体ポンプは、ウォータポンプとオイルポンプの少なくともいずれかを含み、
前記伝達機構は、ワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項1に記載の車両の駆動ユニット。 The drive device is an electric motor and
The fluid pump comprises at least one of a water pump and an oil pump.
The vehicle drive unit according to claim 1, wherein the transmission mechanism is a one-way clutch.
前記中間伝達機構は、前記駆動装置が正逆転して前記パーキングロック機構が固定解除または固定された場合には、空転して前記駆動装置の回転動力の前記パーキングロック機構への伝達を遮断することを特徴とする請求項1または2に記載の車両の駆動ユニット。 An intermediate transmission mechanism is provided between the drive device and the parking lock mechanism.
When the drive device is forward-reversed and the parking lock mechanism is released or fixed, the intermediate transmission mechanism slips and blocks the transmission of the rotational power of the drive device to the parking lock mechanism. The vehicle drive unit according to claim 1 or 2.
前記回転遮断機構は、前記駆動装置が一方向に回転している場合において前記中間伝達機構が前記パーキングロック機構の固定を解除するまでは前記駆動装置の回転動力の前記伝達機構への伝達を遮断することを特徴とする請求項3または4に記載の車両の駆動ユニット。 A rotation cutoff mechanism for blocking the transmission of the rotational power of the drive device to the transmission mechanism is provided between the drive device and the transmission mechanism.
The rotation cutoff mechanism cuts off the transmission of the rotational power of the drive device to the transmission mechanism until the intermediate transmission mechanism releases the fixing of the parking lock mechanism when the drive device is rotating in one direction. The vehicle drive unit according to claim 3 or 4.
該遊星ギヤ機構のリングギヤを前記駆動装置に連結し、
前記リングギヤとサンギヤに噛合する複数の遊星ギヤを回転可能に支持するキャリアを前記パーキングロック機構に連結し、
前記サンギヤを前記伝達機構に連結し、
前記伝達機構に前記流体ポンプを連結したことを特徴とする請求項3~5の何れかに記載の車両の駆動ユニット。 A planetary gear mechanism is provided as the intermediate transmission mechanism.
The ring gear of the planetary gear mechanism is connected to the drive device, and the ring gear is connected to the drive device.
A carrier that rotatably supports a plurality of planetary gears that mesh with the ring gear and the sun gear is connected to the parking lock mechanism.
The sun gear is connected to the transmission mechanism,
The vehicle drive unit according to any one of claims 3 to 5, wherein the fluid pump is connected to the transmission mechanism.
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