KR20140062488A - 차량용 구동 장치 - Google Patents

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KR20140062488A
KR20140062488A KR1020147007373A KR20147007373A KR20140062488A KR 20140062488 A KR20140062488 A KR 20140062488A KR 1020147007373 A KR1020147007373 A KR 1020147007373A KR 20147007373 A KR20147007373 A KR 20147007373A KR 20140062488 A KR20140062488 A KR 20140062488A
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KR
South Korea
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electric motor
vehicle
generator
motor generator
electric
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KR1020147007373A
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English (en)
Inventor
다케시 호리
Original Assignee
혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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    • B60L15/2054—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
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Abstract

본 발명의 차량용 구동 장치(1)는, 차량의 전륜(Wf)과 후륜(Wr) 중 한쪽과 기계적으로 접속되는 제1 전동 발전기(M/G1)와, 제1 전동 발전기(M/G1)와 전기적으로 접속되는 제2 전동 발전기(M/G2)와, 제2 전동 발전기(M/G2)와 기계적으로 접속되고, 운동 에너지를 축적하는 플라이휠(FW)을 구비한다. 제2 전동 발전기(M/G2)는, 차량의 전륜(Wf)과 후륜(Wr) 중 다른쪽과 기계적으로 접속된다.

Description

차량용 구동 장치{DRIVE DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은, 전동 발전기와 기계적으로 접속되고, 운동 에너지를 축적하는 운동 에너지 축적 장치를 구비하는 차량용 구동 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 도 20에 도시하는 바와 같이, 플라이휠(112)을 회전 구동, 또는 이에 의해 발전하는 플라이휠 구동 발전기(113)와, 차축(DS)을 회전 구동 또는 그 제동에 의해 발전하는 차축 구동 발전기(116)와, 시동시의 전기 에너지를 저장하는 배터리(115)와, 구동용 전기를 발전하는 발전 장치(111)(바람직하게는, 연료 전지)와, 플라이휠 구동 발전기(113) 및 차축 구동 발전기(116)를 제어하는 파워 컨트롤러(117)를 구비하는 하이브리드형 자동차에서, 파워 컨트롤러(117)에 의해, 차량 구동 전력이 발전 장치(111)의 발전 출력보다 큰 경우에는 플라이휠 구동 발전기(113)에 의해 발전하고, 차량 구동 전력이 발전 출력보다 작은 경우 및 차량 제동시에는 잉여 전력 및 제동시의 발전 전력에 의해 플라이휠(112)에 에너지를 저장하는 것이 기재되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 도 21에 도시하는 바와 같이, 연료 전지(211)와 플라이휠(212)을 구비한 하이브리드형 연료 전지 자동차에서, 자동차의 제동 에너지를 플라이휠(212)에 저장하기 때문에, 전동기(216)와 플라이휠(212) 사이에 마련된 주변속기(214) 및 주클러치(213)와, 연료 전지 자동차를 시동하는 전기 에너지를 저장하는 배터리(215)와, 이들을 제어하는 플라이휠 제어 장치(217)를 구비하고, 플라이휠 제어 장치(217)는, 연료 전지(211) 및 배터리(215)로부터의 전기 에너지를 전동기(216)를 통해 기계 에너지로 변환하며, 이 기계 에너지를 차축(DS)에 전달하고, 잉여의 기계 에너지를 저장하도록 플라이휠(212), 주변속기(214) 및 주클러치(213)를 제어하는 것이 기재되어 있다. 한편, 참조부호 222는 종클러치, 참조부호 223은 종감속기, 참조부호 224는 차동 기어이다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평10-108305호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 평10-75504호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 하이브리드형 자동차에서는, 플라이휠 구동 발전기(113)가 차축(DS)과는 별도의 차축과 기계적으로 접속되어 있는 것이 아니기 때문에, 사륜 구동 주행하기 위해서는, 다른 전동 발전기가 필요해진다. 또한, 플라이휠(112)의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 차축 구동 발전기(116)로밖에 회생할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 하이브리드형 연료 전지 자동차에서는, 제동시의 운동 에너지를 회수하는 경우에는, 전동기 사이드의 회전수를 플라이휠(212)의 회전수보다 높아지도록 주변속기(214)를 제어 후, 주클러치(213)를 넣는(ON으로 하는) 것에 의해 운동 에너지를 플라이휠(212)에 저장하는 것이 기재되어 있고, 전동기(216)의 회생 전력을 플라이휠(212)에 저장하는 것이 아니라, 기계 에너지를 플라이휠(212)에 저장하는 것이기 때문에, 회전수 맞춤을 위한 주변속기(214)가 필요하게 된다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 운동 에너지 축적 장치를 구비하고, 전동 발전기의 수를 늘리지 않으며, 구동륜 및 회생 제동하는 차륜을 늘릴 수 있는 차량용 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은,
차량의 차륜[예컨대, 후술하는 실시형태의 전륜(Wf) 또는 후륜(Wr)]과 기계적으로 접속되는 제1 전동 발전기[예컨대, 후술하는 실시형태의 제1 전동 발전기(M/G1)]와,
상기 제1 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 제2 전동 발전기[예컨대, 후술하는 실시형태의 제2 전동 발전기(M/G2)]와,
상기 제2 전동 발전기와 기계적으로 접속되고, 운동 에너지를 축적하는 운동 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 플라이휠(FW), 제1 플라이휠(FW1)]를 구비하는 차량용 구동 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 차량용 구동 장치(1, 1A, 1B, 1C)]로서,
상기 제2 전동 발전기는, 상기 차륜과는 상이한 다른 차륜[예컨대, 후술하는 실시형태의 후륜(Wr) 또는 전륜(Wf)]과 기계적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치이다.
또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 구성에 더하여,
상기 제2 전동 발전기와 상기 운동 에너지 축적 장치의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 운동 에너지 축적 장치측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제1 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제1 클러치(CL1)]과,
상기 제2 전동 발전기와 상기 다른 차륜의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 다른 차륜측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제2 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제2 클러치(CL2)]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 구성에 더하여,
상기 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동할 때, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행(力行) 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 구성에 더하여,
상기 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동할 때, 상기 제2 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기와 상기 다른 차륜을 차단 상태로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 3 또는 청구항 4에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 배터리(BATT)]를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 5에 기재된 구성에 더하여,
상기 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기의 역행 구동을 정지 또는 저감하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 5에 기재된 구성에 더하여,
상기 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 상기 제1 단속 수단을 해방하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 배터리(BATT)]를 구비하고,
상기 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 다른 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동할 때, 상기 제1 단속 수단을 해방하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 구성에 더하여,
상기 운동 에너지 축적 장치로부터의 동력을 받아 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동할 때, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 9에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 배터리(BATT)]를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 11에 기재된 발명은, 청구항 10에 기재된 구성에 더하여,
상기 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이하가 되었을 때에, 상기 제2 전동 발전기의 회생 구동을 정지 또는 저감하고, 상기 전기 에너지 축적 장치의 전기 에너지를 받아 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 12에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 배터리(BATT)]를 구비하고,
상기 제1 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 차륜과, 상기 제2 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 다른 차륜에 의해 차량을 구동할 때, 상기 제1 단속 수단을 해방하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 13에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 단속 수단과 상기 제2 단속 수단을 제어하는 단속 수단 제어 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 제어 장치(C/U)]를 구비하고,
상기 단속 수단 제어 장치는, 상기 제1 단속 수단을 해방하고 상기 제2 단속 수단을 체결하는 제1 상태와, 상기 제1 단속 수단을 체결하며 상기 제2 단속 수단을 해방하는 제2 상태를, 전환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 14에 기재된 발명은, 청구항 13에 기재된 구성에 더하여,
상기 단속 수단 제어 장치는, 제1 위치에서 상기 제1 상태가 되고, 제2 위치에서 상기 제2 상태가 되는 작동자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 15에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 기재된 구성에 더하여,
상기 차륜과 상기 제1 전동 발전기의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 차륜측과 상기 제1 전동 발전기측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제3 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제3 클러치(CL3)]을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 16에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기는, 추가로 상기 운동 에너지 축적 장치와 기계적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 17에 기재된 발명은, 청구항 16에 기재된 구성에 더하여,
상기 제2 전동 발전기와 상기 운동 에너지 축적 장치의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 운동 에너지 축적 장치측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제1 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제1 클러치(CL1)]과,
상기 제2 전동 발전기와 상기 다른 차륜의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 다른 차륜측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제2 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제2 클러치(CL2)]과,
상기 제1 전동 발전기와 상기 차륜의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제1 전동 발전기측과 상기 차륜측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제3 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제3 클러치(CL3)]과,
상기 제1 전동 발전기와 상기 운동 에너지 축적 장치의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제1 전동 발전기측과 상기 운동 에너지 축적 장치측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제4 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제4 클러치(CL4)]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 18에 기재된 발명은, 청구항 16에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기 중, 상기 차량의 에너지를 상기 제1 전동 발전기만을 회생 구동하여 회수하는 제1 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 한편,
상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기 중, 상기 차량의 에너지를 상기 제2 전동 발전기만을 회생 구동하여 회수하는 제2 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제2 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제4 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 19에 기재된 발명은, 청구항 17에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 배터리(BATT)]를 구비하고,
상기 차량의 에너지를 상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하여 회수하는 제3 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하고, 상기 제4 단속 수단을 해방하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하고, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 20에 기재된 발명은, 청구항 17에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 차륜에 의해 차량을 구동하는 제1 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제3 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 한편,
상기 제2 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 다른 차륜에 의해 차량을 구동하는 제2 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제4 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 21에 기재된 발명은, 청구항 17에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 배터리(BATT)]를 구비하고,
상기 차량을 상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하여 구동하는 제3 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하고, 상기 제4 단속 수단을 해방하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하고, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 22에 기재된 발명은, 청구항 16에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기, 상기 제2 전동 발전기 및 상기 운동 에너지 축적 장치의 회전축은, 동일 직선상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 23에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 구성에 더하여,
상기 운동 에너지 축적 장치와는 상이한 다른 운동 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 제2 플라이휠(FW2)]를 구비하고,
상기 제1 전동 발전기는, 추가로 상기 다른 운동 에너지 축적 장치와 기계적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 24에 기재된 발명은, 청구항 23에 기재된 구성에 더하여,
상기 제2 전동 발전기와 상기 운동 에너지 축적 장치의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 운동 에너지 축적 장치측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제1 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제1 클러치(CL1)]과,
상기 제2 전동 발전기와 상기 다른 차륜의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 다른 차륜측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제2 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제2 클러치(CL2)]과,
상기 제1 전동 발전기와 상기 차륜의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제1 전동 발전기측과 상기 차륜측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제3 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제3 클러치(CL3)]과,
상기 제1 전동 발전기와 상기 다른 운동 에너지 축적 장치의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제1 전동 발전기측과 상기 다른 운동 에너지 축적 장치측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제4 단속 수단[예컨대, 후술하는 실시형태의 제4 클러치(CL4)]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 25에 기재된 발명은, 청구항 24에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기 중 상기 차량의 에너지를 상기 제1 전동 발전기만을 회생 구동하여 회수하는 제1 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 한편,
상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기 중 상기 차량의 에너지를 상기 제2 전동 발전기만을 회생 구동하여 회수하는 제2 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제2 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제4 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 26에 기재된 발명은, 청구항 18 또는 청구항 25에 기재된 구성에 더하여,
상기 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동할 때의 예측 회생량과, 상기 다른 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제2 전동 발전기를 회생할 때의 다른 예측 회생량을 비교하여, 상기 예측 회생량이 클 때에, 상기 제1 차량 에너지 회수 제어를 행하는 한편, 상기 다른 예측 회생량이 클 때에, 상기 제2 차량 에너지 회수 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 27에 기재된 발명은, 청구항 18 또는 청구항 25에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 배터리(BATT)]를 구비하고,
상기 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기의 역행 구동을 정지 또는 저감하거나, 또는 상기 제4 단속 수단을 해방하여, 상기 제1 전동 발전기의 역행 구동을 정지 또는 저감하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 28에 기재된 발명은, 청구항 18 또는 청구항 25에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제4 단속 수단을 해방하고, 상기 제2 단속 수단을 해방하는 한편,
상기 제2 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제1 단속 수단을 해방하고, 상기 제3 단속 수단을 해방하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 29에 기재된 발명은, 청구항 24에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 차륜에 의해 차량을 구동하는 제1 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제3 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 한편,
상기 제2 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 다른 차륜에 의해 차량을 구동하는 제2 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제4 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 30에 기재된 발명은, 청구항 20 또는 청구항 29에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 차륜과, 상기 제2 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 다른 차륜 중, 상기 차륜이 슬립을 발생시키기 쉬울 때에, 상기 제2 차량 구동 제어를 행하는 한편, 상기 다른 차륜이 슬립을 발생시키기 쉬울 때에, 상기 제1 차량 구동 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 31에 기재된 발명은, 청구항 20 또는 청구항 29에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제2 단속 수단을 해방하고, 상기 제4 단속 수단을 해방하는 한편,
상기 제2 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 해방하고, 상기 제1 단속 수단을 해방하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 32에 기재된 발명은, 청구항 24에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 배터리(BATT)]를 구비하고,
상기 차량의 에너지를 상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하여 회수하는 제3 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하고, 상기 제4 단속 수단을 해방하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하고, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 33에 기재된 발명은, 청구항 24에 기재된 구성에 더하여,
상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 배터리(BATT)]를 구비하고,
상기 차량을 상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하여 구동하는 제3 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하고, 상기 제4 단속 수단을 해방하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하고, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 34에 기재된 발명은, 청구항 23에 기재된 구성에 더하여,
상기 운동 에너지 축적 장치의 회전축과, 상기 다른 운동 에너지 축적 장치의 회전축은, 상이한 직선상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 35에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 34 중 어느 한 항에 기재된 구성에 더하여,
상기 차륜과 상기 다른 차륜은, 상기 차량의 전후 방향에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 36에 기재된 발명은, 청구항 5 내지 청구항 8, 청구항 10 내지 청구항 12, 청구항 19, 청구항 21 및 청구항 27 중 어느 한 항에 기재된 구성에 더하여,
상기 전기 에너지 축적 장치는, 이차 전지[예컨대, 후술하는 실시형태의 축전지)를 포함하고,
상기 차량 외부의 충전 장치에 의해 충전 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 37에 기재된 발명은, 청구항 36에 기재된 구성에 더하여,
상기 전기 에너지 축적 장치와 병렬로, 전기 에너지 발생 장치[예컨대, 후술하는 실시형태의 연료 전지)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 38에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 37 중 어느 한 항에 기재된 구성에 더하여,
상기 차륜과 상기 다른 차륜 중 어느 한쪽 차륜과 기계적으로 접속되는 원동기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 기재된 발명에 따르면, 종래 운동 에너지 축적 장치에 에너지를 축적하기 위해 이용되고 있던 전동 발전기를 이용함으로써, 전동 발전기의 수를 늘리지 않고, 구동륜 및 회생 제동하는 차륜을 늘릴 수 있다. 즉, 상이한 차륜에 접속되는 제1 전동 발전기 및 제2 전동 발전기를 별개 독립적으로 제어할 수 있기 때문에, 차량의 주행성이나 효율을 향상시킬 수 있다.
청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 상황에 따라, 제2 전동 발전기를 다른 차륜과 운동 에너지 축적 장치에 대하여, 차단·접속 가능하여, 적절하게 제2 전동 발전기에 의한 차량 에너지의 회생이나 운동 에너지 축적 장치에의 운동 에너지의 축적을 행할 수 있다.
또한, 청구항 3에 기재된 발명에 따르면, 차륜, 제1 전동 발전기, 제2 전동 발전기, 제1 단속 수단을 기계적 또는 전기적으로 경유하여, 차량의 운동 에너지를 운동 에너지 축적 장치에 축적할 수 있다.
또한, 청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기의 회생 전력을 받아 역행 구동하는 제2 전동 발전기가, 다른 차륜의 드래그에 의해 방해받지 않게 되기 때문에, 보다 효율적으로 운동 에너지 축적 장치에 에너지를 축적할 수 있다.
또한, 청구항 5에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기 및/또는 제2 전동 발전기로 회생한 에너지의 축적 목적지의 선택지가 운동 에너지 축적 장치 이외로도 늘고, 또한 운동 에너지 축적 장치의 에너지가 부족할 때의 보완적인 공급원이 되기 때문에, 에너지의 회수가 증가하는 한편, 에너지 부족에 빠지는 것도 저감할 수 있다.
또한, 청구항 6에 기재된 발명에 따르면, 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 제1 단속 수단을 해방함으로써, 운동 에너지 축적 장치에의 에너지의 축적을 중지하는 것이 가능하고, 운동 에너지 축적 장치에 과잉으로 에너지가 축적되는 것을 억제할 수 있다. 동시에, 제2 전동 발전기의 구동을 정지 또는 저감함으로써, 제1 전동 발전기의 회생 전력을 전기 에너지 축적 장치에 축적할 수 있다.
또한, 청구항 7에 기재된 발명에 따르면, 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 차량의 에너지를 제1 전동 발전기에 더하여 제2 전동 발전기로부터도 회생하여 전기 에너지 축적 장치에 축적할 수 있어, 차량의 에너지의 회수 누락을 저감할 수 있다.
또한, 청구항 8에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기를 회생하여 제동할 수 있기 때문에, 안정적으로 차량을 제동시킴으로써, 회생 누락을 저감할 수 있다. 또한, 운동 에너지 축적 장치를 분리함으로써 회생 구동하는 제2 전동 발전기의 드래그 손실이 저감되어, 효율적으로 에너지를 회수할 수 있다.
또한, 청구항 9에 기재된 발명에 따르면, 운동 에너지 축적 장치의 축적 에너지를 제1 단속 수단, 제2 전동 발전기, 제1 전동 발전기를 기계적 또는 전기적으로 경유하여 차륜에 전달할 수 있다.
또한, 청구항 10에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기 및/또는 제2 전동 발전기로 회생한 에너지의 축적 목적지의 선택지가 운동 에너지 축적 장치 이외에도 늘고, 또한 운동 에너지 축적 장치의 에너지가 부족할 때의 보완적인 공급원이 되기 때문에, 에너지의 회수가 증가하는 한편, 에너지 부족에 빠지는 것도 저감할 수 있다.
또한, 청구항 11에 기재된 발명에 따르면, 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이하일 때에, 운동 에너지 축적 장치 대신에 전기 에너지 축적 장치를 에너지원으로 하여, 제1 전동 발전기를 구동 가능하고, 차량의 주행 상태를 유지하면서 거동이 방해받거나 하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 청구항 12에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기를 역행하여 차량을 구동 가능하기 때문에, 안정적으로 차량을 주행시킬 수 있다. 또한, 운동 에너지 축적 장치를 분리함으로써 역행 구동하는 제2 전동 발전기의 드래그 손실을 저감하여, 효율적으로 에너지를 전달할 수 있다.
또한, 청구항 13에 기재된 발명에 따르면, 제1 단속 수단과 제2 단속 수단을 동시에 체결하는 경우가 없기 때문에, 액추에이터 등의 단일의 전환 수단으로 2개의 단속 수단을 제어할 수 있다.
또한, 청구항 14에 기재된 발명에 따르면, 제1 단속 수단과 제2 단속 수단에 대하여, 단일의 작동자로도 좋기 때문에 부품 개수를 삭감할 수 있다.
또한, 청구항 15에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기를 구동하지 않을 때에 제3 단속 수단을 해방함으로써, 차륜에 전달되는 제1 전동 발전기의 드래그 회전 손실을 저감할 수 있다.
청구항 16에 기재된 발명에 따르면, 차량이나 노면 상태 등에 따라, 회생 구동에 의해 차량 에너지의 회수에 기여하는 전동 발전기와, 역행 구동에 의해 운동 에너지의 축적에 기여하는 전동 발전기의 역할을 역전시킬 수 있다.
청구항 17에 기재된 발명에 따르면, 상황에 따라, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기를 차륜 또는 다른 차륜과 운동 에너지 축적 장치에 대하여 차단·접속 가능하여, 적절하게 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기에 의한 차량 에너지의 회생이나 운동 에너지 축적 장치에의 운동 에너지의 축적을 행할 수 있다.
청구항 18에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기 중, 어느 한쪽에서 차량의 에너지를 회수하는 경우에도, 운동 에너지 축적 장치에 적절하게 에너지를 축적할 수 있다.
청구항 19에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기를 회생하여 제동할 수 있기 때문에, 안정적으로 차량을 제동시킬 수 있어, 회생 누락을 저감할 수 있다. 또한, 운동 에너지 축적 장치를 분리함으로써 회생 구동하는 전동 발전기의 드래그 손실이 저감하여, 효율적으로 에너지를 회수할 수 있다.
청구항 20에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기 중, 어느 전동 발전기로 차량을 구동하는 경우에도, 운동 에너지 축적 장치의 에너지를 적절하게 공급할 수 있다.
청구항 21에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기를 역행하여 차량을 구동 가능하기 때문에, 안정적으로 차량을 주행시킬 수 있다. 또한, 운동 에너지 축적 장치를 분리함으로써 역행 구동하는 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기의 드래그 손실을 저감하여, 효율적으로 에너지를 전달할 수 있다.
청구항 22에 기재된 발명에 따르면, 직경 방향의 소형화가 가능하다.
청구항 23에 기재된 발명에 따르면, 차량이나 노면 상태 등에 따라, 회생 구동에 의해 차량 에너지의 회수에 기여하는 전동 발전기와, 역행 구동에 의해 운동 에너지의 축적에 기여하는 전동 발전기의 역할을 역전시킬 수 있다.
청구항 24에 기재된 발명에 따르면, 상황에 따라, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기를 차륜 또는 다른 차륜과 운동 에너지 축적 장치에 대하여 차단·접속 가능하여, 적절하게 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기에 의한 차량 에너지의 회생이나 운동 에너지 축적 장치에의 운동 에너지의 축적을 행할 수 있다.
청구항 25에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기 중, 어느 쪽에서 차량의 에너지를 회수하는 경우에도, 운동 에너지 축적 장치에 적절하게 에너지를 축적할 수 있다.
청구항 26에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기 중, 회생을 많이 취할 수 있는 쪽의 전동 발전기로 회생할 수 있어, 차량의 운동 에너지를 보다 많이 회수할 수 있다.
청구항 27에 기재된 발명에 따르면, 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 차량의 에너지를 전기 에너지 축적 장치에 전기 에너지로서 축적할 수 있어, 차량의 에너지의 회수 누락을 저감할 수 있다.
청구항 28에 기재된 발명에 따르면, 회생 구동하는 전동 발전기에 대한 운동 에너지 축적 장치의 드래그 손실 및 역행 구동하는 전동 발전기에 대한 차륜의 드래그 손실이 없어지기 때문에, 효율적으로 운동 에너지 축적 장치에 에너지를 축적할 수 있다.
청구항 29에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기 중, 어느 전동 발전기로 차량을 구동하는 경우에도, 운동 에너지 축적 장치의 에너지를 적절하게 공급할 수 있다.
청구항 30에 기재된 발명에 따르면, 차륜과 다른 차륜 중, 슬립하기 어려운 쪽의 차륜으로 차량을 구동함으로써, 차량의 주행 안정성, 주파성이 향상된다.
청구항 31에 기재된 발명에 따르면, 회생 구동하는 전동 발전기에 대한 차륜의 드래그 손실, 및 역행 구동하는 전동 발전기에 대한 운동 에너지 축적 장치의 드래그 손실이 없어지기 때문에, 보다 효율적으로 차량을 구동할 수 있다.
청구항 32에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기를 회생하여 제동할 수 있기 때문에, 안정적으로 차량을 제동시킬 수 있어, 회생 누락을 저감할 수 있다. 또한, 운동 에너지 축적 장치를 분리함으로써 회생 구동하는 전동 발전기의 드래그 손실이 저감하여, 효율적으로 에너지를 회수할 수 있다.
청구항 33에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기를 역행하여 차량을 구동 가능하기 때문에, 안정적으로 차량을 주행시킬 수 있다. 또한, 운동 에너지 축적 장치를 분리함으로써 역행 구동하는 제1 전동 발전기와 제2 전동 발전기의 드래그 손실을 저감하여, 효율적으로 에너지를 전달할 수 있다.
청구항 34에 기재된 발명에 따르면, 운동 에너지 축적 장치 및 전동 발전기의 배치 자유도가 향상된다.
청구항 35에 기재된 발명에 따르면, 제1 전동 발전기가 전륜과 후륜 중 어느 한쪽 차륜에, 제2 전동 발전기가 전륜과 후륜 중 다른쪽 차륜에 접속되기 때문에, 전후의 차륜에 안정적으로 제동력, 구동력을 부가할 수 있어, 차량의 안정성, 선회성, 및 주파성을 향상시킬 수 있다.
청구항 36에 기재된 발명에 따르면, 운동 에너지 축적 장치의 축적 에너지가 부족할 때에, 차량의 회생 에너지 이외의 것에 의해 충전할 수 있다.
청구항 37에 기재된 발명에 따르면, 운동 에너지 축적 장치의 축적 에너지가 부족할 때에, 필요에 따라 전력을 생성할 수 있다.
청구항 38에 기재된 발명에 따르면, 차량을 패러렐 하이브리드식으로 구동 가능하며, 차량의 상태, 전기 에너지 축적 장치의 상태 등에 따라 효율적으로 차량을 구동할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시형태의 차량용 구동 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 제1 실시형태에서의 통상 주행시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 전륜 구동(2WD)시, (b)는 후륜 구동(2WD)시, (c)는 사륜 구동(4WD)시이다.
도 3은 제1 실시형태에서의 제동 회생시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 FW 축적시(회생량≤FW 축적 용량), (b)는 BATT 충전시(회생량>FW 축적 용량)이다.
도 4는 제1 실시형태에서의 플라이휠(FW)의 에너지 방출시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도이다.
도 5는 제1 실시형태의 차량용 구동 장치를 탑재한 차량에서의 어느 주행 모드에서의 타이밍 차트이다.
도 6은 제1 실시형태의 차량용 구동 장치를 탑재한 차량에서의 다른 주행 모드에서의 타이밍 차트이다.
도 7은 본 발명에 따른 제2 실시형태의 차량용 구동 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8은 제2 실시형태의 차량용 구동 장치(1A)의, 제1 클러치 및 제2 클러치(CL1, CL2)의 구성과, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 배치를 구체화한 제1 실시예를 도시하는 도면이다.
도 9는 제2 실시형태의 차량용 구동 장치(1A)의, 제1 클러치 및 제2 클러치(CL1, CL2)의 구성과, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 배치를 구체화한 제2 실시예를 도시하는 도면이다.
도 10은 제2 실시형태의 차량용 구동 장치(1A)의, 제1 클러치 및 제2 클러치(CL1, CL2)의 구성과, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 배치를 구체화한 제3 실시예를 도시하는 도면이다.
도 11은 제2 실시형태의 차량용 구동 장치(1A)의, 제1 클러치 및 제2 클러치(CL1, CL2)의 구성과, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 배치를 구체화한 제4 실시예를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 제3 실시형태의 차량용 구동 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 13은 제3 실시형태에서의 통상 주행시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 전륜 구동(2WD)시, (b)는 후륜 구동(2WD)시, (c)는 사륜 구동(4WD)시이다.
도 14는 제3 실시형태에서의 제동 회생시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 FW 축적시{(회생량≤FW 축적 용량)+(DS1 예측 회생량>DS2 예측 회생량)}, (b)는 FW 축적시{(회생량≤FW 축적 용량)+(DS1 예측 회생량<DS2 예측 회생량)}, (c)는 BATT 충전시(회생량>FW 축적 용량)이다.
도 15는 제3 실시형태에서의 플라이휠(FW)의 에너지 방출시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 DS1 예측 슬립량<DS2 예측 슬립량, (b)는 DS1 예측 슬립량>DS2 예측 슬립량이다.
도 16은 본 발명에 따른 제4 실시형태의 차량용 구동 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 17은 제4 실시형태에서의 통상 주행시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 전륜 구동(2WD)시, (b)는 후륜 구동(2WD)시, (c)는 사륜 구동(4WD)시이다.
도 18은 제4 실시형태에서의 제동 회생시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 FW 축적시{(회생량≤FW 축적 용량)+(DS1 예측 회생량>DS2 예측 회생량)}, (b)는 FW 축적시{(회생량≤FW 축적 용량)+(DS1 예측 회생량<DS2 예측 회생량)}, (c)는 BATT 충전시(회생량>FW 축적 용량)이다.
도 19는 제4 실시형태에서의 플라이휠(FW)의 에너지 방출시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 DS1 예측 슬립량<DS2 예측 슬립량, (b)는 DS1 예측 슬립량>DS2 예측 슬립량이다.
도 20은 특허문헌 1에 기재된 하이브리드 차량의 블록도이다.
도 21은 특허문헌 2에 기재된 하이브리드 차량의 블록도이다.
우선, 본 발명에 따른 차량용 구동 장치의 각 실시형태에 대해서 도면에 기초하여 설명한다.
<제1 실시형태>
도 1은, 본 발명에 따른 제1 실시형태의 차량용 구동 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
본 실시형태의 차량용 구동 장치(1)는, 전륜(Wf)과 후륜(Wr) 중 한쪽 차륜에 연결되는 차축(DS1)에 제1 전동 발전기(M/G1)가 기계적으로 접속되고, 다른쪽 차륜에 연결되는 차축(DS2)에 제2 전동 발전기(M/G2)가 기계적으로 접속되어 있다. 또한, 제2 전동 발전기(M/G2)는, 운동 에너지를 축적하는 플라이휠(FW)에도 기계적으로 접속되어 있고, 제2 전동 발전기(M/G2) 및 플라이휠(FW)의 회전축이 차량 전후 방향으로 동일 직선형으로 배치되어 있다. 한편, 본 실시형태 및 후술하는 실시형태에서는, 차축(DS1)이 전륜(Wf)에 연결되고, 차축(DS2)이 후륜(Wr)에 연결되는 것으로서 설명하지만, 차축(DS1)이 후륜(Wr)에 연결되고, 차축(DS2)이 전륜(Wf)에 연결되는 것이어도 좋다.
제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에는, 제1 클러치(CL1)가 마련되어 있고, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)의 동력 전달 경로 상에는, 제2 클러치(CL2)가 마련되어 있으며, 제1 전동 발전기(M/G1)와 차축(DS1)의 동력 전달 경로 상에는, 제3 클러치(CL3)가 마련되어 있다. 한편, 본 실시형태에서 제3 클러치(CL3)는 반드시 필요하지 않고, 제1 전동 발전기(M/G1)와 차축(DS1)을 직결하여도 좋다.
따라서, 제1 클러치(CL1)를 해방 또는 체결함으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)은 차단 상태 또는 접속 상태가 되고, 제2 클러치(CL2)를 해방 또는 체결함으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)은 차단 상태 또는 접속 상태가 되며, 제3 클러치(CL3)를 해방 또는 체결함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)와 차축(DS1)은 차단 상태 또는 접속 상태가 된다.
이와 같이 기계적으로 접속된 차량용 구동 장치(1)에서는, 제1 클러치(CL1)를 체결함으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)에 전달된 전기 에너지를 플라이휠(FW)에 운동 에너지로서 축적할 수 있고, 플라이휠(FW)에 축적된 운동 에너지를 제2 전동 발전기(M/G2)에 의해 전기 에너지로 변환할 수 있다.
또한, 제2 전동 발전기(M/G2)는 제2 클러치(CL2)를 통해 차축(DS2)에 접속되어 있기 때문에, 제2 클러치(CL2)를 체결하여, 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써 차축(DS2)에 연결되는 후륜(Wr)에 구동력을 전달할 수 있고, 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동함으로써 차축(DS2)에 연결되는 후륜(Wr)에 제동력을 부여할 수 있다.
또한, 제1 전동 발전기(M/G1)는 제3 클러치(CL3)를 통해 차축(DS1)에 접속되어 있기 때문에, 제3 클러치(CL3)를 체결하여, 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써 차축(DS1)에 연결되는 전륜(Wf)에 구동력을 전달할 수 있고, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동함으로써 차축(DS1)에 연결되는 전륜(Wf)에 제동력을 부여할 수 있다.
또한, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)는, 제어 장치(C/U)를 통해 전기적으로 접속된다. 또한, 차량용 구동 장치(1)에는, 배터리(BATT)가 탑재되어 있고, 제어 장치(C/U)에 의해 제어되고 있다. 배터리(BATT)는, 축전지(이차 전지)여도 좋고, 축전지와 연료 전지 양쪽 모두를 구비하는 것이어도 좋다. 따라서, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)와 배터리(BATT)는, 제어 장치(C/U)를 통해 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 서로 전기 에너지를 전달할 수 있다.
이에 의해, 제1 전동 발전기(M/G1)의 전기 에너지를 제2 전동 발전기(M/G2)에 공급하거나, 배터리(BATT)에 축적할 수 있고, 제2 전동 발전기(M/G2)의 전기 에너지를 제1 전동 발전기(M/G1)에 공급하거나, 배터리(BATT)에 축적할 수 있으며, 배터리(BATT)에 축적된 전기 에너지를 제1 전동 발전기(M/G1)에 공급하거나, 제2 전동 발전기(M/G2)에 공급할 수 있다. 축전지와 연료 전지 양쪽 모두를 구비하는 경우, 연료 전지로 발전한 전력을 축전지에 축적시킬 수 있다. 배터리(BATT)가 마련되어 있기 때문에, 제1 전동 발전기(M/G1) 및/또는 제2 전동 발전기(M/G2)로 회생한 에너지의 축적 목적지의 선택지가 플라이휠(FW) 이외에도 늘고, 또한 플라이휠(FW)의 에너지가 부족할 때의 보완적인 공급원이 되기 때문에, 에너지의 회수가 증가하는 한편 에너지 부족에 빠지는 것도 저감할 수 있다. 이하의 설명에서는, 배터리(BATT)를 외부의 충전 장치(도시 생략)에 의한 급전에 의해 충전 가능한 축전지로서 설명한다.
제어 장치(C/U)는, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)와 배터리(BATT)의 전기 계통의 제어에 더하여, 제1 클러치 내지 제3 클러치(CL1, CL2, CL3)의 제어도 행하는 단속 수단 제어 장치로서의 기능을 갖는다. 예컨대 제어 장치(C/U)는, 제1 클러치(CL1)를 해방하고 제2 클러치(CL2)를 체결하는 제1 상태와, 제1 클러치(CL1)를 체결하고 제2 클러치(CL2)를 해방하는 제2 상태를 전환한다. 여기서, 제어 장치(C/U)는, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2) 양쪽 모두를 동시에 체결시키는 상태를 취하지 않는다. 따라서, 차축(DS2)과 플라이휠(FW)은 동력 전달 가능하게 접속되는 경우가 없기 때문에, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 회전 맞춤을 위한 변속기를 마련할 필요가 없다. 또한, 제2 클러치(CL2)를 체결시킨 상태로 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동 또는 회생 구동할 때에는, 제1 클러치(CL1)가 해방되기 때문에 플라이휠(FW)을 드래그하지 않고, 반대로, 제1 클러치(CL1)를 체결시킨 상태로 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동 또는 회생 구동할 때는, 제2 클러치(CL2)가 해방되기 때문에 차축(DS2)을 드래그하지 않는다. 이에 의해, 효율적으로 에너지의 전달과 축적을 행할 수 있다.
계속해서, 차량용 구동 장치(1)의 주행시의 제어에 대해서 설명한다.
도 2는 통상 주행시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 전륜 구동(2WD)시, (b)는 후륜 구동(2WD)시, (c)는 사륜 구동(4WD)시이다. 한편, 도면 중, 해칭되어 있는 굵은 화살표는 전동 발전기의 역행 토크를 나타내고, 해칭이 없는 굵은 화살표는 전동 발전기의 회생 토크를 나타내며, 가는 화살표는 전력의 흐름을 나타내고 있다. 도 3, 도 4, 도 13∼도 15, 도 17∼도 19에 대해서도 마찬가지이다.
전륜 구동(2WD)시는, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)를 해방하고, 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)로부터의 역행 토크가 차축(DS1)에 전달된다.
후륜 구동(2WD)시는, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 역행 토크가 차축(DS2)에 전달된다.
사륜 구동(4WD)시는, 도 2의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)로부터의 역행 토크가 차축(DS1)에 전달되고, 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 역행 토크가 차축(DS2)에 전달된다.
이와 같이 통상 주행시에는, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제1 클러치(CL1)를 해방해 둠으로써, 특히 후륜 구동(2WD)시와 사륜 구동(4WD)시에서, 역행 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)에 대한 플라이휠(FW)의 드래그 손실을 저감하여, 효율적으로 에너지를 전달할 수 있다.
도 3은, 제동 회생시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 FW 축적시(회생량≤FW 축적 용량), (b)는 BATT 충전시(회생량>FW 축적 용량)이다.
제동 회생시는, 회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량 이하인 경우, 회생 에너지가 플라이휠(FW)에 운동 에너지로서 축적되고, 회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량을 초과하는 경우, 회생 에너지가 배터리(BATT)에 전기 에너지로서 축적된다. 플라이휠(FW)의 축적 용량은, 예컨대 차속이 V1(예컨대, 60 ㎞/시간)로 주행 중의 차량이 감속하여 정차할 때의 회생량과 같은 값으로 설정된다. 한편, V1은 임의로 설정할 수 있다.
회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량 이하인 경우는, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제2 클러치(CL2)를 해방하고, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하고 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 차축(DS1)의 운동 에너지가 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제2 전동 발전기(M/G2)가 역행 구동되어, 제2 전동 발전기(M/G2)의 운동 에너지가 플라이휠(FW)에 축적된다. 따라서, 전륜(Wf), 제3 클러치(CL3), 제1 전동 발전기(M/G1), 제2 전동 발전기(M/G2), 제1 클러치(CL1)를 기계적 또는 전기적으로 경유하여, 차량의 운동 에너지를 플라이휠(FW)에 축적할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제2 클러치(CL2)를 해방해 둠으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 전력을 받아 역행 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)가, 차축(DS2)의 드래그에 의해 방해받지 않게 되기 때문에, 보다 효율적으로 플라이휠(FW)에 에너지를 축적할 수 있다.
회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량을 초과하는 경우는, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하고 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 회생 에너지가 전기 에너지로 변환되어, 배터리(BATT)에 축적된다. 이와 같이, 플라이휠(FW)의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 회생 에너지를 배터리(BATT)에 축적시킴으로써, 안정적으로 차량을 제동시킬 수 있어, 차량의 에너지의 회수 누락을 저감할 수 있다. 또한, 플라이휠(FW)을 분리함으로써 회생 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)에 대한 플라이휠(FW)의 드래그 손실이 저감하여, 효율적으로 에너지를 회수할 수 있다.
도 4는, 플라이휠(FW)의 에너지 방출시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도이다.
플라이휠(FW)에 에너지를 축적한 상태로부터 에너지를 방출할 때는, 제2 클러치(CL2)를 해방하고, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동하고 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써, 플라이휠(FW)의 운동 에너지가 제2 전동 발전기(M/G2)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제1 전동 발전기(M/G1)가 역행 구동되어, 제1 전동 발전기(M/G1)의 운동 에너지가 차축(DS1)에 전달된다. 이에 의해, 플라이휠(FW)의 축적 에너지를 제1 클러치(CL1), 제2 전동 발전기(M/G2), 제1 전동 발전기(M/G1), 제3 클러치(CL3)를 기계적 또는 전기적으로 경유하여 전륜(Wf)에 전달할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제2 클러치(CL2)를 해방해 둠으로써, 회생 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)가, 차축(DS2)의 드래그에 의해서 방해받지 않게 된다.
계속해서, 이 차량용 구동 장치(1)를 탑재한 차량의 주행시의 구체적인 제어에 대해서 상이한 2개의 주행 모드를 예로 설명한다.
도 5는, 어느 주행 모드에서의 타이밍 차트이다.
이 주행 모드는, 저마찰면로 등의, 소위, 악로 주행 후, 한번 정차하고, 외부 급전을 경유하여, 발진 급가속, 차속 V1(예컨대, 60 ㎞/시간)에서의 크루즈 주행, 감속, 정차, 재발진하는 경우를 상정하였다. 한편, 도 5 및 도 6에서, FW 축적량은, 플라이휠(FW)의 에너지의 축적량을 모식화한 것이며, 배터리 SOC는, 배터리(BATT)의 축전량 SOC(State Of Charge)를 모식화한 것이다.
악로 주행은, 사륜 구동(4WD)이며, 상기한 바와 같이, 제1 클러치(CL1)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)로부터의 역행 토크가 차축(DS1)에 전달되고, 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 역행 토크가 차축(DS2)에 전달된다. 이 때, 배터리 SOC는 감소한다. 한편, 제1 클러치(CL1)가 해방되어 있기 때문에, 플라이휠(FW)은 정지하고 있고, 에너지는 축적되고 있지 않다.
계속해서 정차시에 외부 급전을 행함으로써, 악로 주행으로 소비한 배터리 SOC를 회복할 수 있다. 이 상태에서도, 플라이휠(FW)은 정지하고 있고, 에너지는 축적되고 있지 않다.
발진 급가속시는, 사륜 구동(4WD)이며, 차속이 V1에 이르면, 크루즈 주행이 이루어진다. 크루즈 주행 중에는, 전륜 구동(2WD) 또는 후륜 구동(2WD)이며, 전륜 구동(2WD)시는, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)를 해방하고, 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)로부터의 역행 토크가 차축(DS1)에 전달된다. 후륜 구동(2WD)시는, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 역행 토크가 차축(DS2)에 전달된다.
차속 V1로 크루즈 주행하고 있는 상태로부터 차량을 감속시킬 때, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제2 클러치(CL2)를 해방하고, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하고 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 차축(DS1)의 운동 에너지가 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제2 전동 발전기(M/G2)가 역행 구동되어, 제2 전동 발전기(M/G2)의 운동 에너지가 플라이휠(FW)에 축적된다. 이 때, 플라이휠(FW)의 축적 용량이 차속 V1로 주행 중의 차량을 정차시킬 때의 회생량과 같기 때문에, 차량의 운동 에너지가 플라이휠(FW)에 축적되며, 배터리(BATT)에는 전력이 축적되지 않는다. 따라서, FW 축적량이 증가하고, 배터리 SOC가 일정 상태를 유지하고 있다.
차량이 정차했을 때는, 제2 클러치(CL2)에 더하여, 제1 클러치(CL1)도 제3 클러치(CL3)도 모두 해방되어, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)가 정지한다. 이 때, 플라이휠(FW)은, 일정 회전하고 있고, 운동 에너지가 계속 축적되고 있다.
이 상태로부터 재발진할 때, 축적된 플라이휠(FW)의 에너지가 이용된다. 즉, 도 4에서 설명한 바와 같이, 제2 클러치(CL2)를 해방하고, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동하며 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써, 플라이휠(FW)의 운동 에너지가 제2 전동 발전기(M/G2)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제1 전동 발전기(M/G1)가 역행 구동되어, 제1 전동 발전기(M/G1)의 운동 에너지가 차축(DS1)에 전달된다. 이와 같이, 플라이휠(FW)에 축적된 에너지를 이용함으로써, 배터리 SOC는 일정한 채, 차량을 발진시킬 수 있다. 에너지를 방출한 플라이휠(FW)은 점차 회전이 강하되고 이윽고 정지한다.
그 후, 플라이휠(FW)의 축적 에너지가 정해진 것 이하가 된 경우에는, 배터리(BATT)로부터 전력을 받아 구동하는, 상기한 사륜 구동(4WD), 전륜 구동(2WD) 또는 후륜 구동(2WD)이, 노면 상황 등에 따라 선택된다(도시 생략).
도 6은, 다른 주행 모드에서의 타이밍 차트이다.
이 주행 모드는, 저마찰면로 등의, 소위, 악로 주행 후, 한번 정차하고, 외부 급전을 경유하여, 발진 급가속, 차속 V1(예컨대, 60 ㎞/시간)로부터 완가속, 차속 V2(예컨대, 100 ㎞/시간)에서의 크루즈 주행, 감속, 정차, 재발진하는 경우를 상정하였다.
도 6의 다른 주행 모드에서는, 도 5의 주행 모드에서의 차속 V1에서의 크루즈 주행 영역과 감속 영역에서의 오퍼레이션이 상이하여, 이 점에 대해서 설명한다.
차속 V1(예컨대, 60 ㎞/시간)로부터 완가속 영역과 차속 V2(예컨대, 100 ㎞/시간)에서의 크루즈 주행 영역은, 전륜 구동(2WD) 또는 후륜 구동(2WD)이며, 도 5에서의 전륜 구동(2WD) 또는 후륜 구동(2WD)과 마찬가지이다.
차속 V2로 크루즈 주행하고 있는 상태로부터 차량을 감속할 때, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제2 클러치(CL2)를 해방하고, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하고 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 차축(DS1)의 운동 에너지가 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제2 전동 발전기(M/G2)가 역행 구동되어, 제2 전동 발전기(M/G2)의 운동 에너지가 플라이휠(FW)에 축적된다. 이 때, 플라이휠(FW)의 축적 용량이 차속 V1로 주행 중의 차량을 정차시킬 때의 회생량과 같기 때문에, 차속 V2로부터의 감속에서는, 도중에 플라이휠(FW)의 축적량이 플라이휠(FW)의 축적 용량을 초과해 버린다. 따라서, 플라이휠(FW)의 축적량이 플라이휠(FW)의 축적 용량에 이른 시점에서, 회생 에너지를 배터리(BATT)에 축적시킨다.
플라이휠(FW)의 축적량이 플라이휠(FW)의 축적 용량에 이르면, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하고 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 회생 에너지가 전기 에너지로 변환되어, 배터리(BATT)에 축적된다. 이와 같이, 플라이휠(FW)의 축적량이 플라이휠(FW)의 축적 용량에 이른 시점에서, 에너지의 축적 목적지를 플라이휠(FW)로부터 배터리(BATT)로 바꿈으로써, 차량의 운동 에너지가 플라이휠(FW)에 축적된 채 배터리 SOC도 증대하여, 차량 에너지의 회수 누락을 저감할 수 있다. 상기에서는, 플라이휠(FW)의 축적량이 플라이휠(FW)의 축적 용량에 이르렀을 때에, 제1 클러치(CL1)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동했지만, 제1 클러치(CL1)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)를 해방한 채, 제1 전동 발전기(M/G1)만을 회생 구동하여도 좋다. 한편, 이 때의 제2 전동 발전기(M/G2)는, 역행 구동을 정지하거나, 플라이휠(FW)에 운동 에너지를 축적하고 있었을 때보다 역행 구동을 저감하면 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 전륜(Wf)과 차축(DS1)을 통해 기계적으로 접속되는 제1 전동 발전기(M/G1)와, 제1 전동 발전기(M/G1)와 전기적으로 접속되는 제2 전동 발전기(M/G2)와, 제2 전동 발전기(M/G2)와 기계적으로 접속되어, 운동 에너지를 축적하는 플라이휠(FW)을 구비하고, 제2 전동 발전기(M/G2)가, 후륜(Wr)과 차축(DS2)을 통해 기계적으로 접속되기 때문에, 종래 운동 에너지 축적 장치에 에너지를 축적하기 위해 이용되고 있던 전동 발전기를 이용함으로써, 전동 발전기의 수를 늘리지 않고, 구동륜 및 회생 제동하는 차륜을 늘릴 수 있다. 즉, 제1 전동 발전기 및 제2 전동 발전기(M/G1, M/G2)에 의해 사륜 구동 주행을 할 수 있어, 전륜(Wf) 및 후륜(Wr)에서 회생할 수 있다.
또한, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 제2 전동 발전기(M/G2)측과 플라이휠(FW)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제1 클러치(CL1)와, 제2 전동 발전기(M/G2)와 후륜(Wr)의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 제2 전동 발전기(M/G2)측과 후륜(Wr)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제2 클러치(CL2)를 구비하기 때문에, 상황에 따라, 제2 전동 발전기(M/G2)를 후륜(Wr)과 플라이휠(FW)에 대하여, 차단·접속 가능하여, 적절하게 제2 전동 발전기(M/G2)에 의한 차량 에너지의 회생이나 플라이휠(FW)에의 운동 에너지의 축적을 행할 수 있다.
또한, 전륜(Wf)과 제1 전동 발전기(M/G1)의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 전륜(Wf)측과 제1 전동 발전기(M/G1)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제3 클러치(CL3)를 더 구비하기 때문에, 제1 전동 발전기(M/G1)를 구동하지 않을 때에 제3 클러치(CL3)를 해방함으로써, 전륜(Wf)에 전달되는 제1 전동 발전기(M/G1)의 드래그 회전 손실을 저감할 수 있다.
<제2 실시형태>
다음에, 본 발명에 따른 제2 실시형태의 차량용 구동 장치에 대해서 설명한다.
도 7은, 본 발명에 따른 제2 실시형태의 차량용 구동 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
제1 실시형태의 차량용 구동 장치(1)에서 설명한 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)가 동시에 접속되는 경우가 없다는 것에 비해, 제2 실시형태의 차량용 구동 장치(1A)에서는, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)가 하나의 작동자(17)로 체결·해방이 제어되도록 구성된다. 제2 실시형태의 차량용 구동 장치(1A)는, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)가 하나의 작동자(17)로 체결·해방이 제어되는 점에서, 제1 실시형태의 차량용 구동 장치(1)와 상이하지만, 그 외의 점은 동일한 구성을 갖기 때문에, 동일 부호를 붙여 구성의 설명을 생략하고, 주행 제어에 대해서도 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다. 한편, 이하의 제2 실시형태의 제1 실시예 및 제2 실시예는, 제1 클러치 및 제2 클러치(CL1, CL2)가 DOG 클러치로 구성된 예를 도시하는 것이며, 제3 클러치 및 제4 실시예는, 제1 클러치 및 제2 클러치(CL1, CL2)가 마찰 클러치로 구성된 예를 도시하는 것이다.
도 8은, 제2 실시형태의 차량용 구동 장치(1A)의, 제1 클러치 및 제2 클러치(CL1, CL2)의 구성과, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 배치를 구체화한 제1 실시예를 도시하는 도면이다.
제1 실시예에서는, 원기둥형의 플라이휠(FW)의 축심이 차폭 방향으로 연장되고, 제2 전동 발전기(M/G2)의 축심이 차폭 방향으로 연장되어 있으며, 전동 발전기(M/G2)의 모터 샤프트(11) 둘레에, 플라이휠 샤프트(10)의 입출력 기어(12)와 맞물리는 플라이휠 출입력 기어(13)와, 디퍼런셜 기어(DIFF)와 맞물리는 2단 피니언(14)의 대직경 기어(15)와 맞물리는 모터 입출력 기어(16)가, 모터 샤프트(11)에 대하여 상대 회전 가능하게, 또한 차폭 방향으로 대향 배치되어 있다. 플라이휠 출입력 기어(13)와 모터 입출력 기어(16) 사이에는, 모터 샤프트(11)와 일체 회전하도록 부착된 작동자(17)가 도시하지 않은 액추에이터에 의해 차폭 방향으로 이동 가능하게 배치된다. 이 작동자(17)와 플라이휠 출입력 기어(13)에 의해 제1 클러치(CL1)가 구성되고, 이 작동자(17)와 모터 입출력 기어(16)에 의해 제2 클러치(CL2)가 구성된다.
작동자(17)가 플라이휠 출입력 기어(13)와 모터 입출력 기어(16)의 중간 위치에 위치하면, 작동자(17)는 플라이휠 출입력 기어(13)와 모터 입출력 기어(16) 중 어느 기어와도 맞물리지 않고[제1 클러치(CL1): 해방, 제2 클러치(CL2): 해방], 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)이 차단 상태가 되고, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)이 차단 상태가 된다.
작동자(17)가 플라이휠 출입력 기어(13)와 모터 입출력 기어(16)의 중간 위치로부터 모터 입출력 기어(16)측의 제1 위치에 이동하면, 작동자(17)와 플라이휠 출입력 기어(13)가 이격[제1 클러치(CL1): 해방]되어, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)이 차단 상태가 되고, 작동자(17)와 모터 입출력 기어(16)가 맞물려[제2 클러치(CL2): 체결], 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)이 접속 상태가 된다. 또한 작동자(17)가 플라이휠 출입력 기어(13)와 모터 입출력 기어(16)의 중간 위치로부터 플라이휠 출입력 기어(13)측의 제2 위치에 이동하면 , 작동자(17)와 플라이휠 출입력 기어(13)가 맞물려[제1 클러치(CL1): 체결], 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)이 접속 상태가 되고, 작동자(17)와 모터 입출력 기어(16)가 이격[제2 클러치(CL2): 해방]되어, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)이 차단 상태가 된다.
즉, 작동자(17)가 제1 위치에서는, 제1 클러치(CL1)가 해방되고 제2 클러치(CL2)가 체결되는 제1 상태가 되고, 작동자(17)가 제2 위치에서는, 제1 클러치(CL1)가 체결되고 제2 클러치(CL2)가 해방되는 제2 상태가 되며, 작동자(17)의 위치에 따라, 제1 상태와 제2 상태가 전환된다. 이와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)는 동시에 체결되지 않기 때문에, 단일의 액추에이터 등으로 2개의 클러치를 제어할 수 있어, 단일의 작동자(17)로 구성함으로써 부품 개수를 삭감할 수 있다.
도 9는, 제2 실시형태의 차량용 구동 장치(1A)의, 제1 클러치 및 제2 클러치(CL1, CL2)의 구성과, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 배치를 구체화한 제2 실시예를 도시하는 도면이다.
제2 실시예에서는, 원기둥형의 플라이휠(FW)의 축심이 차량 전후 방향으로 연장되고, 제2 전동 발전기(M/G2)의 축심이 차량 전후 방향으로 연장되어 있으며, 전동 발전기(M/G2)의 모터 샤프트(11) 둘레에, 플라이휠 샤프트(10)의 입출력 기어(12)와 맞물리는 플라이휠 출입력 기어(13)와, 디퍼런셜 기어(DIFF)와 맞물리는 베벨 기어(18)의 반대측에 마련된 기어(19)와 맞물리는 모터 입출력 기어(16)가, 모터 샤프트(11)에 대하여 상대 회전 가능하게, 또한 차량 전후 방향으로 대향 배치되어 있다. 플라이휠 출입력 기어(13)와 모터 입출력 기어(16) 사이에는, 모터 샤프트(11)와 일체 회전하도록 부착된 작동자(17)가 도시하지 않은 액추에이터에 의해 차량 전후 방향으로 이동 가능하게 배치된다. 이 작동자(17)와 플라이휠 출입력 기어(13)에 의해 제1 클러치(CL1)가 구성되고, 이 작동자(17)와 모터 입출력 기어(16)에 의해 제2 클러치(CL2)가 구성된다. 한편, 작동에 대해서는 제1 실시예와 같기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
도 10은, 제2 실시형태의 차량용 구동 장치(1A)의, 제1 클러치 및 제2 클러치(CL1, CL2)의 구성과, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 배치를 구체화한 제3 실시예를 도시하는 도면이다.
제3 실시예에서는, 원통형의 플라이휠(FW)의 축심과 제2 전동 발전기(M/G2)의 축심이 동일하고 차폭 방향으로 연장되어 있으며, 플라이휠(FW)의 내주부에 전동 발전기(M/G2)가 수용되어 있다. 전동 발전기(M/G2)의 모터 샤프트(11)는 중공 구조를 이루고, 모터 샤프트(11)의 내주부에, 플라이휠(FW)을 지지하는 아암부(21)가 부착된 플라이휠 샤프트(10)가 삽입 관통되어 있다. 플라이휠 샤프트(10)의, 아암부(21)와는 반대측의 단부(도면 중, 좌측 단부)에는 내주면에 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)를 유지하는 제1 지지 부재(23)가 부착되어 있다.
또한, 모터 샤프트(11) 둘레에는, 디퍼런셜 기어(DIFF)와 맞물리는 2단 피니언(14)의 대직경 기어(15)와 맞물리는 모터 입출력 기어(16)가 상대 회전 가능하게 배치되어 있고, 모터 입출력 기어(16)에는, 내주면에 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)를 유지하는 제2 지지 부재(25)가 부착되어 있다. 모터 샤프트(11)의 외주면에는, 제1 지지 부재(23)측에 복수의 제1 프릭션 디스크(37)가, 제2 지지 부재(25)측에 제2 프릭션 디스크(38)가 배치되어 있고, 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)와 제1 프릭션 디스크(37)가 축방향으로 교대로 배치되며, 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)와 제2 프릭션 디스크(38)가 축방향으로 교대로 배치된다. 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)와 복수의 제2 프릭션 플레이트(24) 사이에는, 모터 샤프트(11)와 일체 회전하도록 부착된 작동자(17)가 도시하지 않은 액추에이터에 의해 차폭 방향으로 이동 가능하게 배치된다. 이 작동자(17)와, 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)와, 복수의 제1 프릭션 디스크(37)에 의해 제1 클러치(CL1)가 구성되고, 이 작동자(17)와, 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)와, 복수의 제2 프릭션 디스크(38)에 의해 제2 클러치(CL2)가 구성된다.
작동자(17)가 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)와 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)의 중간 위치에 위치하면, 복수의 제1 프릭션 디스크(37)와 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)가 이격되고 복수의 제2 프릭션 디스크(38)와 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)가 이격[제1 클러치(CL1): 해방, 제2 클러치(CL2): 해방]되어, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)이 차단 상태가 되고, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)이 차단 상태가 된다.
작동자(17)가 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)와 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)의 중간 위치로부터 제2 프릭션 플레이트(24)측의 제1 위치로 이동하면, 복수의 제1 프릭션 디스크(37)와 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)가 이격[제1 클러치(CL1): 해방]되어, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)이 차단 상태가 되고, 복수의 제2 프릭션 디스크(38)와 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)가 마찰 체결[제2 클러치(CL2): 체결]하여, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)이 접속 상태가 된다. 또한, 작동자(17)가 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)와 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)의 중간 위치로부터 제1 프릭션 플레이트(22)측의 제2 위치로 이동하면, 복수의 제1 프릭션 디스크(37)와 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)가 마찰 체결[제1 클러치(CL1): 체결]되어, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)이 접속 상태가 되고, 복수의 제2 프릭션 디스크(38)와 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)가 이격[제2 클러치(CL2): 해방]되어, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)이 차단 상태가 된다. 따라서, 본 실시예에서도, 작동자(17)가 제1 위치에서는, 제1 클러치(CL1)가 해방되고 제2 클러치(CL2)가 체결되는 제1 상태가 되고, 작동자(17)가 제2 위치에서는, 제1 클러치(CL1)가 체결되고 제2 클러치(CL2)가 해방되는 제2 상태가 되며, 작동자(17)의 위치에 따라, 제1 상태와 제2 상태가 전환되어, 제1 실시예 및 제2 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.
도 11은, 제2 실시형태의 차량용 구동 장치(1A)의, 제1 클러치 및 제2 클러치(CL1, CL2)의 구성과, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 배치를 구체화한 제4 실시예를 도시하는 도면이다.
제4 실시예에서는, 원통형의 플라이휠(FW)의 축심과 제2 전동 발전기(M/G2)의 축심이 동일하고 차폭 방향으로 연장되어 있으며, 플라이휠(FW)의 내주부에 전동 발전기(M/G2)가 수용되어 있다. 전동 발전기(M/G2)의 모터 샤프트(11)는 중공 구조를 이루고, 모터 샤프트(11)의 내주부에, 플라이휠(FW)을 지지하는 아암부(21)가 부착된 플라이휠 샤프트(10)가 삽입 관통되어 있다. 플라이휠 샤프트(10)의, 아암부(21)와는 반대측의 단부(도면 중, 좌측 단부)에는, 디퍼런셜 기어(DIFF)와 맞물리는 2단 피니언(14)의 대직경 기어(15)와 맞물리는 모터 입출력 기어(16)가 플라이휠 샤프트(10)에 대하여 상대 회전 가능하게 배치되고, 모터 입출력 기어(16)에는, 외주면에 복수의 제2 프릭션 디스크(38)를 유지하는 제3 지지 부재(41)가 부착되어 있다.
또한, 모터 샤프트(11)에는, 제3 지지 부재(41)측의 내주면에 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)와, 제2 전동 발전기(M/G2)측의 내주면에 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)를 유지하는 제4 지지 부재(42)가 부착되어 있다. 또한, 플라이휠 샤프트(10)의 외주면에는, 제1 프릭션 디스크(37)가 배치되어 있고, 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)와 제1 프릭션 디스크(37)가 축방향으로 교대로 배치되며 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)와 제2 프릭션 디스크(38)가 축방향으로 교대로 배치된다. 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)와 복수의 제2 프릭션 플레이트(24) 사이에는, 제4 지지 부재(42)와 일체 회전하도록 부착된 작동자(17)가 도시하지 않은 액추에이터에 의해 차폭 방향으로 이동 가능하게 배치된다. 이 작동자(17)와, 복수의 제1 프릭션 플레이트(22)와, 복수의 제1 프릭션 디스크(37)에 의해 제1 클러치(CL1)가 구성되고, 이 작동자(17)와, 복수의 제2 프릭션 플레이트(24)와, 복수의 제2 프릭션 디스크(38)에 의해 제2 클러치(CL2)가 구성된다. 한편, 작동에 대해서는 제3 실시예와 같기 때문에 여기서는 설명을 생략하지만, 본 실시예에서도, 작동자(17)의 위치에 따라서, 제1 상태와 제2 상태가 전환되어, 제1 실시예 및 제2 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 제1 실시형태의 효과에 더하여, 제1 위치에서 제1 클러치(CL1)를 해방하고 제2 클러치(CL2)를 체결하는 제1 상태가 되고, 제2 위치에서 제1 클러치(CL1)를 체결하고 제2 클러치(CL2)를 해방하는 제2 상태가 되는 작동자(17)를 구비하는 것에 의해, 단일의 작동자로 2개의 클러치를 제어할 수 있어, 부품 개수를 삭감할 수 있다.
<제3 실시형태>
다음에, 본 발명에 따른 차량용 구동 장치의 제3 실시형태에 대해서 도면에 기초하여 설명한다.
도 12는, 본 발명에 따른 제3 실시형태의 차량용 구동 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
본 실시형태의 차량용 구동 장치(1B)는, 전륜(Wf)과 후륜(Wr) 중 한쪽 차륜에 연결되는 차축(DS1)에 제1 전동 발전기(M/G1)가 기계적으로 접속되고, 다른쪽 차륜에 연결되는 차축(DS2)에 제2 전동 발전기(M/G2)가 기계적으로 접속되어 있다. 또한, 제1 전동 발전기(M/G)와 제2 전동 발전기(M/G2)는, 플라이휠(FW)에도 기계적으로 접속되어 있고, 제1 전동 발전기(M/G), 제2 전동 발전기(M/G2), 및 플라이휠(FW)의 회전축이 차량 전후 방향으로 동일 직선형으로 배치되어 있다.
제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에는, 제1 클러치(CL1)가 마련되어 있고, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)의 동력 전달 경로 상에는, 제2 클러치(CL2)가 마련되어 있으며, 제1 전동 발전기(M/G1)와 차축(DS1)의 동력 전달 경로 상에는, 제3 클러치(CL3)가 마련되어 있고, 제1 전동 발전기(M/G1)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에는, 제4 클러치(CL4)가 마련되어 있다. 한편, 본 실시형태에서도, 제3 클러치(CL3)는 반드시 필요하지 않고, 제1 전동 발전기(M/G1)와 차축(DS1)을 직결하여도 좋다.
따라서, 제1 클러치(CL1)를 해방 또는 체결함으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)은 차단 상태 또는 접속 상태가 되고, 제2 클러치(CL2)를 해방 또는 체결함으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)은 차단 상태 또는 접속 상태가 되며, 제3 클러치(CL3)를 해방 또는 체결함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)와 차축(DS1)은 차단 상태 또는 접속 상태가 되고, 제4 클러치(CL4)를 해방 또는 체결함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)와 플라이휠(FW)은 차단 상태 또는 접속 상태가 된다.
이와 같이 기계적으로 접속된 차량용 구동 장치(1)에서는, 제1 클러치(CL1)를 체결함으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)에 전달된 전기 에너지를 플라이휠(FW)에 운동 에너지로서 축적할 수 있고, 플라이휠(FW)에 축적된 운동 에너지를 제2 전동 발전기(M/G2)에 의해 전기 에너지로 변환할 수 있다.
또한, 제2 전동 발전기(M/G2)는 제2 클러치(CL2)를 통해 차축(DS2)에 접속되어 있기 때문에, 제2 클러치(CL2)를 체결하여, 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써 차축(DS2)에 연결되는 후륜(Wr)에 구동력을 전달할 수 있고, 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동함으로써 차축(DS2)에 연결되는 후륜(Wr)에 제동력을 부여할 수 있다.
또한, 제1 전동 발전기(M/G1)는 제3 클러치(CL3)를 통해 차축(DS1)에 접속되어 있기 때문에, 제3 클러치(CL3)를 체결하여, 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써 차축(DS1)에 연결되는 전륜(Wf)에 구동력을 전달할 수 있고, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동함으로써 차축(DS1)에 연결되는 전륜(Wf)에 제동력을 부여할 수 있다.
또한, 제4 클러치(CL4)를 체결함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)에 전달된 전기 에너지를 플라이휠(FW)에 운동 에너지로서 축적할 수 있고, 플라이휠(FW)에 축적된 운동 에너지를 제1 전동 발전기(M/G1)에 의해 전기 에너지로 변환할 수 있다.
또한, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)는, 제어 장치(C/U)를 통해 전기적으로 접속되고, 또한 차량용 구동 장치(1)에는, 배터리(BATT)가 탑재되어 있으며, 제어 장치(C/U)에 의해 제어되고 있는 점은, 제1 실시형태와 같다. 본 실시형태에서도, 제어 장치(C/U)는, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2) 양쪽 모두를 동시에 체결시키는 상태를 취하지 않는다. 이에 의해, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 회전 맞춤을 위한 변속기를 마련할 필요가 없다. 또한, 제2 클러치(CL2)를 체결시킨 상태로 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동 또는 회생 구동할 때는, 제1 클러치(CL1)가 해방되기 때문에 플라이휠(FW)을 드래그하지 않고, 반대로, 제1 클러치(CL1)를 체결시킨 상태로 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동 또는 회생 구동할 때는, 제2 클러치(CL2)가 해방되기 때문에 차축(DS2)을 드래그하지 않는다. 이에 의해, 효율적으로 에너지의 전달과 축적을 행할 수 있다. 또한, 제어 장치(C/U)는, 제3 클러치(CL3)와 제4 클러치(CL4) 양쪽 모두를 동시에 체결시키는 상태를 취하지 않는다. 이에 의해, 제1 전동 발전기(M/G1)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에도 회전 맞춤을 위한 변속기를 마련할 필요가 없다. 또한 제3 클러치(CL3)를 체결시킨 상태로 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동 또는 회생 구동할 때는, 제4 클러치(CL4)가 해방되기 때문에 플라이휠(FW)을 드래그하지 않고, 반대로, 제4 클러치(CL4)를 체결시킨 상태로 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동 또는 회생 구동할 때는, 제3 클러치(CL3)가 해방되기 때문에 차축(DS1)을 드래그하지 않는다. 이에 의해, 효율적으로 에너지의 전달과 축적을 행할 수 있다.
계속해서, 차량용 구동 장치(1B)의 주행시의 제어에 대해서 설명한다.
도 13은 통상 주행시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 전륜 구동(2WD)시, (b)는 후륜 구동(2WD)시, (c)는 사륜 구동(4WD)시이다.
전륜 구동(2WD)시는, 도 13의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)와 제4 클러치(CL4)를 해방하고, 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)로부터의 역행 토크가 차축(DS1)에 전달된다.
후륜 구동(2WD)시는, 도 13의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)와, 제4 클러치(CL4)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 역행 토크가 차축(DS2)에 전달된다.
사륜 구동(4WD)시는, 도 13의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제4 클러치(CL4)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)로부터의 역행 토크가 차축(DS1)에 전달되고 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 역행 토크가 차축(DS2)에 전달된다.
이와 같이 통상 주행시에는, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제1 클러치(CL1)와, 제1 전동 발전기(M/G1)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제4 클러치(CL4)를 해방해 둠으로써, 역행 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1) 및/또는 제2 전동 발전기(M/G2)에 대한 플라이휠(FW)의 드래그 손실을 저감하여, 효율적으로 에너지를 전달할 수 있다.
도 14는, 제동 회생시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 FW 축적시{(회생량≤FW 축적 용량)+(DS1 예측 회생량>DS2 예측 회생량)}, (b)는 FW 축적시{(회생량≤FW 축적 용량)+(DS1 예측 회생량<DS2 예측 회생량)}, (c)는 BATT 충전시(회생량>FW 축적 용량)이다.
제동 회생시는, 회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량 이하인 경우, 회생 에너지가 플라이휠(FW)에 운동 에너지로서 축적되고, 회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량을 초과하는 경우, 회생 에너지가 배터리(BATT)에 전기 에너지로서 축적된다. 또한, 회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량 이하인 경우, 차축(DS1)에서의 예측 회생량과 차축(DS2)에서의 예측 회생량을 비교하여, 예측 회생량이 큰 차축에 접속된 전동 발전기로 회생을 행한다. 이에 의해, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2) 중, 어느 한쪽에서 차량의 에너지를 회수하는 경우에도, 플라이휠(FW)에 적절하게 에너지를 축적할 수 있는 것에 더하여, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2) 중, 회생을 많이 취하는 쪽의 전동 발전기로 회생할 수 있어, 차량의 운동 에너지를 보다 많이 회수할 수 있다.
회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량 이하이며, 차축(DS1)에서의 예측 회생량이 차축(DS2)에서의 예측 회생량보다 많은 경우는, 도 14의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제2 클러치(CL2)와 제4 클러치를 해방하고, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하고 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 차축(DS1)의 운동 에너지가 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제2 전동 발전기(M/G2)가 역행 구동되어, 제2 전동 발전기(M/G2)의 운동 에너지가 플라이휠(FW)에 축적된다(제1 차량 에너지 회수 제어). 따라서, 전륜(Wf), 제3 클러치(CL3), 제1 전동 발전기(M/G1), 제2 전동 발전기(M/G2), 제1 클러치(CL1)를 기계적 또는 전기적으로 경유하여, 차량의 운동 에너지를 플라이휠(FW)에 축적할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제2 클러치(CL2)를 해방해 둠으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 전력을 받아 역행 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)가, 차축(DS2)의 드래그에 의해 방해받지 않게 되기 때문에, 보다 효율적으로 플라이휠(FW)에 에너지를 축적할 수 있다. 또한, 제1 전동 발전기(M/G1)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제4 클러치(CL4)를 해방해 둠으로써, 회생 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1)가, 플라이휠(FW)의 드래그에 의해 방해받지 않게 된다.
회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량 이하이며, 차축(DS2)에서의 예측 회생량이 차축(DS1)에서의 예측 회생량보다 많은 경우는, 도 14의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제4 클러치(CL4)를 체결한 상태로, 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동하고 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써, 차축(DS2)의 운동 에너지가 제2 전동 발전기(M/G2)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제1 전동 발전기(M/G1)가 역행 구동되어, 제1 전동 발전기(M/G1)의 운동 에너지가 플라이휠(FW)에 축적된다(제2 차량 에너지 회수 제어). 따라서 후륜(Wr), 제2 클러치(CL2), 제2 전동 발전기(M/G2), 제1 전동 발전기(M/G1), 제4 클러치(CL4)를 기계적 또는 전기적으로 경유하여, 차량의 운동 에너지를 플라이휠(FW)에 축적할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제1 전동 발전기(M/G1)와 차축(DS1)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제3 클러치(CL3)를 해방해 둠으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)의 회생 전력을 받아 역행 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1)가, 차축(DS1)의 드래그에 의해 방해받지 않게 되기 때문에, 보다 효율적으로 플라이휠(FW)에 에너지를 축적할 수 있다. 또한, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제1 클러치(CL1)를 해방해 둠으로써, 회생 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)가 플라이휠(FW)의 드래그에 의해 방해받지 않게 된다.
회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량을 초과하는 경우는, 도 14의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제4 클러치(CL4)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하고 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 회생 에너지가 전기 에너지로 변환되어, 배터리(BATT)에 축적된다(제3 차량 에너지 회수 제어). 이와 같이, 플라이휠(FW)의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 회생 에너지를 배터리(BATT)에 축적시킴으로써, 안정적으로 차량을 제동시킬 수 있어, 차량의 에너지의 회수 누락을 저감할 수 있다. 또한, 플라이휠(FW)을 분리함으로써 회생 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)에 대한 플라이휠(FW)의 드래그 손실이 저감되어, 효율적으로 에너지를 회수할 수 있다.
도 15는, 플라이휠(FW)의 에너지 방출시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 DS1 예측 슬립량<DS2 예측 슬립량, (b)는 DS1 예측 슬립량>DS2 예측 슬립량이다.
플라이휠(FW)의 에너지 방출시는, 차축(DS1)의 예측 슬립량이 차축(DS2)의 예측 슬립량보다 작은 경우, 즉 차축(DS2)이 차축(DS1)보다 미끄러지기 쉬운 경우는, 차축(DS1)에 접속된 제1 전동 발전기(M/G1)로 차량을 구동하고, 차축(DS1)의 예측 슬립량이 차축(DS2)의 예측 슬립량보다 큰 경우, 즉 차축(DS1)이 차축(DS2)보다 미끄러지기 쉬운 경우는, 차축(DS2)에 접속된 제2 전동 발전기(M/G2)로 차량을 구동한다. 이에 의해, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2) 중, 어느 전동 발전기로 차량을 구동하는 경우에도, 플라이휠(FW)의 에너지를 적절하게 공급할 수 있는 것에 더하여, 슬립하기 어려운 쪽의 차축에 접속된 전동 발전기로 차량을 구동함으로써, 차량의 주행 안정성, 주파성이 향상된다.
차축(DS1)의 예측 슬립량이 차축(DS2)의 예측 슬립량보다 작은 경우, 즉 차축(DS2)이 차축(DS1)보다 미끄러지기 쉬운 경우는, 도 15의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제2 클러치(CL2)와 제4 클러치(CL4)를 해방하고, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동하며 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써, 플라이휠(FW)의 운동 에너지가 제2 전동 발전기(M/G2)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제1 전동 발전기(M/G1)가 역행 구동되어, 제1 전동 발전기(M/G1)의 운동 에너지가 차축(DS1)에 전달된다(제1 차량 구동 제어). 이에 의해 플라이휠(FW)의 축적 에너지를 제1 클러치(CL1), 제2 전동 발전기(M/G2), 제1 전동 발전기(M/G1), 제3 클러치(CL3)를 기계적 또는 전기적으로 경유하여 전륜(Wf)에 전달할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제2 클러치(CL2)를 해방해 둠으로써, 회생 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)가, 차축(DS2)의 드래그에 의해 방해받지 않게 된다. 또한, 제1 전동 발전기(M/G1)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제4 클러치(CL4)를 해방해 둠으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)의 회생 전력을 받아 역행 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1)가, 플라이휠(FW)의 드래그에 의해 방해받지 않게 되기 때문에, 보다 효율적으로 차량을 구동할 수 있다.
차축(DS1)의 예측 슬립량이 차축(DS2)의 예측 슬립량보다 큰 경우, 즉 차축(DS1)이 차축(DS2)보다 미끄러지기 쉬운 경우는, 도 15의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제4 클러치(CL4)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하고 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 플라이휠(FW)의 운동 에너지가 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되며, 이 전기 에너지에 의해 제2 전동 발전기(M/G2)가 역행 구동되어, 제2 전동 발전기(M/G2)의 운동 에너지가 차축(DS2)에 전달된다(제2 차량 구동 제어). 이에 의해 플라이휠(FW)의 축적 에너지를 제4 클러치(CL4), 제1 전동 발전기(M/G1), 제2 전동 발전기(M/G2), 제2 클러치(CL2)를 기계적 또는 전기적으로 경유하여 후륜(Wr)에 전달할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제1 전동 발전기(M/G1)와 차축(DS1)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제3 클러치(CL3)를 해방해 둠으로써, 회생 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1)가, 차축(DS1)의 드래그에 의해 방해받지 않게 된다. 또한, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제1 클러치(CL1)를 해방해 둠으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 전력을 받아 역행 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)가, 플라이휠(FW)의 드래그에 의해 방해받지 않게 되기 때문에, 보다 효율적으로 차량을 구동할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 제1 실시형태의 효과에 더하여, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)가, 하나의 플라이휠(FW)에 기계적으로 접속되기 때문에, 차량이나 노면 상태 등에 따라, 회생 구동에 의해 차량 에너지의 회수에 기여하는 전동 발전기와, 역행 구동에 의해 운동 에너지의 축적에 기여하는 전동 발전기의 역할을 역전시킬 수 있다. 따라서, 회생량이 많은 차축에 접속된 전동 발전기로 회생 제동할 수 있고, 슬립이 적은 차축에 접속된 전동 발전기로 역행 구동할 수 있다.
또한, 제2 전동 발전기(M/G2)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 제2 전동 발전기(M/G2)측과 플라이휠(FW)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제1 클러치(CL1)와, 제2 전동 발전기(M/G2)와 후륜(Wr)의 동력 전달 경로 상에 마련되며, 해방 또는 체결함으로써 제2 전동 발전기(M/G2)측과 후륜(Wr)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제2 클러치(CL2)와, 전륜(Wf)과 제1 전동 발전기(M/G1)의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 전륜(Wf)측과 제1 전동 발전기(M/G1)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제3 클러치(CL3)와, 제1 전동 발전기(M/G1)와 플라이휠(FW)의 동력 전달 경로 상에 마련되며, 해방 또는 체결함으로써 전동 발전기(M/G1)측과 플라이휠(FW)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제4 클러치(CL4)를 구비하기 때문에, 상황에 따라, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)를 전륜(Wf) 또는 후륜(Wr)과 플라이휠(FW)에 대하여 차단·접속 가능하여, 적절하게 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)에 의한 차량 에너지의 회생이나 플라이휠(FW)에의 운동 에너지의 축적을 행할 수 있다.
또한, 제1 전동 발전기(M/G), 제2 전동 발전기(M/G2) 및 플라이휠(FW)의 회전축이 차량 전후 방향으로 동일 직선형으로 배치되어 있기 때문에, 직경 방향의 소형화가 가능하다.
<제4 실시형태>
다음에, 본 발명에 따른 차량용 구동 장치의 제4 실시형태에 대해서 도면에 기초하여 설명한다.
도 16은, 본 발명에 따른 제4 실시형태의 차량용 구동 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
본 실시형태의 차량용 구동 장치(1C)는, 플라이휠이 2개 마련되어 있고, 제1 실시형태의 차량용 구동 장치(1)에서의 플라이휠(FW)을 제1 플라이휠(FW1)로 하면, 제1 전동 발전기(M/G1)가, 추가된 제2 플라이휠(FW2)에도 기계적으로 접속되어 있는 점에서 제1 실시형태의 차량용 구동 장치(1)와 상이하다. 한편, 본 실시형태에서는, 제2 전동 발전기(M/G2) 및 제1 플라이휠(FW1)의 회전축이 동일 직선형으로 배치되어 있는 것에 더하여, 제1 전동 발전기(M/G1) 및 제2 플라이휠(FW2)의 회전축이, 동일 직선형으로 배치되어 있고, 양 회전축이 차폭 방향으로 평행하게 배치되어 있다. 이하, 제1 실시형태의 차량용 구동 장치(1)와의 상이점에 대해서 상세히 설명하고, 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 플라이휠(FW2)의 동력 전달 경로 상에는, 제4 클러치(CL4)가 마련되어 있고, 제4 클러치(CL4)를 해방 또는 체결함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 플라이휠(FW2)은 차단 상태 또는 접속 상태가 된다. 따라서, 제4 클러치(CL4)를 체결함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)에 전달된 전기 에너지를 제2 플라이휠(FW2)에 운동 에너지로서 축적할 수 있고, 제2 플라이휠(FW2)에 축적된 운동 에너지를 제1 전동 발전기(M/G1)에 의해 전기 에너지로 변환할 수 있다.
제어 장치(C/U)는, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2) 양쪽 모두를 동시에 체결시키는 상태를 취하지 않는 것에 더하여, 제3 클러치(CL3)와 제4 클러치(CL4) 양쪽 모두를 동시에 체결시키는 상태를 취하지 않는다. 이에 의해, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 플라이휠(FW2)의 동력 전달 경로 상에도 회전 맞춤을 위한 변속기를 마련할 필요가 없다. 또한 제3 클러치(CL3)를 체결시킨 상태로 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동 또는 회생 구동할 때는, 제4 클러치(CL4)가 해방되기 때문에 제2 플라이휠(FW2)을 드래그하지 않고, 반대로, 제4 클러치(CL4)를 체결시킨 상태로 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동 또는 회생 구동할 때는, 제3 클러치(CL3)가 해방되기 때문에 차축(DS1)을 드래그하지 않는다. 이에 의해, 효율적으로 에너지의 전달과 축적을 행할 수 있다.
계속해서, 차량용 구동 장치(1C)의 주행시의 제어에 대해서 설명한다.
도 17은 통상 주행시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 전륜 구동(2WD)시, (b)는 후륜 구동(2WD)시, (c)는 사륜 구동(4WD)시이다.
전륜 구동(2WD)시는, 도 17의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)와 제4 클러치(CL4)를 해방하고, 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)로부터의 역행 토크가 차축(DS1)에 전달된다.
후륜 구동(2WD)시는, 도 17의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)와, 제4 클러치(CL4)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 역행 토크가 차축(DS2)에 전달된다.
사륜 구동(4WD)시는, 도 13의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제4 클러치(CL4)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 배터리(BATT)로부터의 전력 에너지로 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)로부터의 역행 토크가 차축(DS1)에 전달되고 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 역행 토크가 차축(DS2)에 전달된다.
이와 같이 통상 주행시에는, 제2 전동 발전기(M/G2)와 제1 플라이휠(FW1)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제1 클러치(CL1)와, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 플라이휠(FW2)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제4 클러치(CL4)를 해방해 둠으로써, 역행 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1) 및/또는 제2 전동 발전기(M/G2)에 대한 제2 플라이휠(FW2) 및/또는 제1 플라이휠(FW1)의 드래그 손실을 저감하여, 효율적으로 에너지를 전달할 수 있다.
도 18은, 제동 회생시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 FW 축적시{(회생량≤FW 축적 용량)+(DS1 예측 회생량>DS2 예측 회생량)}, (b)는 FW 축적시{(회생량≤FW 축적 용량)+(DS1 예측 회생량<DS2 예측 회생량)}, (c)는 BATT 충전시(회생량>FW 축적 용량)이다.
제동 회생시는, 회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량 이하인 경우, 회생 에너지가 제1 플라이휠(FW1) 또는 제2 플라이휠(FW2)에 운동 에너지로서 축적되어, 회생량이 제1 플라이휠(FW1)과 제2 플라이휠(FW2)의 축적 용량을 초과하는 경우, 회생 에너지가 배터리(BATT)에 전기 에너지로서 축적된다. 또한, 회생량이 제1 플라이휠(FW1)과 제2 플라이휠(FW2)의 축적 용량 이하인 경우, 차축(DS1)에서의 예측 회생량과 차축(DS2)에서의 예측 회생량을 비교하여, 예측 회생량이 큰 차축에 접속된 전동 발전기로 회생을 행한다. 이에 의해, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2) 중, 어느 한쪽에서 차량의 에너지를 회수하는 경우에도, 제1 플라이휠(FW1) 또는 제2 플라이휠(FW2)에 적절하게 에너지를 축적할 수 있는 것에 더하여, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2) 중, 회생을 많이 취하는 쪽의 전동 발전기로 회생할 수 있어, 차량의 운동 에너지를 보다 많이 회수할 수 있다.
회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량 이하이고, 차축(DS1)에서의 예측 회생량이 차축(DS2)에서의 예측 회생량보다 많은 경우는, 도 18의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제2 클러치(CL2)와 제4 클러치를 해방하고, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하며 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 차축(DS1)의 운동 에너지가 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제2 전동 발전기(M/G2)가 역행 구동되어, 제2 전동 발전기(M/G2)의 운동 에너지가 제1 플라이휠(FW1)에 축적된다(제1 차량 에너지 회수 제어). 따라서, 전륜(Wf), 제3 클러치(CL3), 제1 전동 발전기(M/G1), 제2 전동 발전기(M/G2), 제1 클러치(CL1)를 기계적 또는 전기적으로 경유하여, 차량의 운동 에너지를 제1 플라이휠(FW1)에 축적할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제2 클러치(CL2)를 해방해 둠으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 전력을 받아 역행 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)가, 차축(DS2)의 드래그에 의해 방해받지 않게 되기 때문에, 보다 효율적으로 제1 플라이휠(FW1)에 에너지를 축적할 수 있다. 또한, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 플라이휠(FW2)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제4 클러치(CL4)를 해방해 둠으로써, 회생 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1)가, 제2 플라이휠(FW2)의 드래그에 의해 방해받지 않게 된다.
회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량 이하이며, 차축(DS2)에서의 예측 회생량이 차축(DS1)에서의 예측 회생량보다 많은 경우는, 도 18의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제4 클러치(CL4)를 체결한 상태로, 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동하며 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써, 차축(DS2)의 운동 에너지가 제2 전동 발전기(M/G2)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제1 전동 발전기(M/G1)가 역행 구동되어, 제1 전동 발전기(M/G1)의 운동 에너지가 제2 플라이휠(FW2)에 축적된다(제2 차량 에너지 회수 제어). 따라서, 후륜(Wr), 제2 클러치(CL2), 제2 전동 발전기(M/G2), 제1 전동 발전기(M/G1), 제4 클러치(CL4)를 기계적 또는 전기적으로 경유하여, 차량의 운동 에너지를 제2 플라이휠(FW2)에 축적할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제1 전동 발전기(M/G1)와 차축(DS1)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제3 클러치(CL3)를 해방해 둠으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)의 회생 전력을 받아 역행 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1)가, 차축(DS1)의 드래그에 의해 방해받지 않게 되기 때문에, 보다 효율적으로 제2 플라이휠(FW2)에 에너지를 축적할 수 있다. 또한, 제2 전동 발전기(M/G2)와 제1 플라이휠(FW1)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제1 클러치(CL1)를 해방해 둠으로써, 회생 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)가, 제1 플라이휠(FW1)의 드래그에 의해 방해받지 않게 된다.
회생량이 플라이휠(FW)의 축적 용량을 초과하는 경우는, 도 18의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제4 클러치(CL4)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하며 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동함으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)로부터의 회생 에너지가 전기 에너지로 변환되고, 배터리(BATT)에 축적된다(제3 차량 에너지 회수 제어). 이와 같이, 제1 플라이휠(FW1) 및 제2 플라이휠(FW2)의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 회생 에너지를 배터리(BATT)에 축적시킴으로써, 안정적으로 차량을 제동시킬 수 있어, 차량의 에너지의 회수 누락을 저감할 수 있다. 또한, 제1 플라이휠(FW1) 및 제2 플라이휠(FW2)을 분리함으로써 회생 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)에 대한 제2 플라이휠(FW2)과 제1 플라이휠(FW1)의 드래그 손실이 저감되어, 효율적으로 에너지를 회수할 수 있다.
도 19는, 제1 플라이휠(FW1) 또는 제2 플라이휠(FW2)의 에너지 방출시의 클러치 상태와 토크의 흐름을 설명하는 블록도로서, (a)는 DS1 예측 슬립량<DS2 예측 슬립량, (b)는 DS1 예측 슬립량>DS2 예측 슬립량이다.
제1 플라이휠(FW1) 또는 제2 플라이휠(FW2)의 에너지 방출시는, 차축(DS1)의 예측 슬립량이 차축(DS2)의 예측 슬립량보다 작은 경우, 즉 차축(DS2)이 차축(DS1)보다 미끄러지기 쉬운 경우는, 차축(DS1)에 접속된 제1 전동 발전기(M/G1)로 차량을 구동하고, 차축(DS1)의 예측 슬립량이 차축(DS2)의 예측 슬립량보다 큰 경우, 즉 차축(DS1)이 차축(DS2)보다 미끄러지기 쉬운 경우는, 차축(DS2)에 접속된 제2 전동 발전기(M/G2)로 차량을 구동한다. 이에 의해, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2) 중, 어느 전동 발전기로 차량을 구동하는 경우에도, 제1 플라이휠(FW1) 또는 제2 플라이휠(FW2)의 에너지를 적절하게 공급할 수 있는 것에 더하여, 슬립하기 어려운 쪽의 차축에 접속된 전동 발전기로 차량을 구동함으로써, 차량의 주행 안정성, 주파성이 향상된다.
차축(DS1)의 예측 슬립량이 차축(DS2)의 예측 슬립량보다 작은 경우, 즉 차축(DS2)이 차축(DS1)보다 미끄러지기 쉬운 경우는, 도 19의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제2 클러치(CL2)와 제4 클러치(CL4)를 해방하고, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 체결한 상태로, 제2 전동 발전기(M/G2)를 회생 구동하며 제1 전동 발전기(M/G1)를 역행 구동함으로써, 제1 플라이휠(FW1)의 운동 에너지가 제2 전동 발전기(M/G2)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제1 전동 발전기(M/G1)가 역행 구동되어, 제1 전동 발전기(M/G1)의 운동 에너지가 차축(DS1)에 전달된다(제1 차량 구동 제어). 이에 의해 제1 플라이휠(FW1)의 축적 에너지를 제1 클러치(CL1), 제2 전동 발전기(M/G2), 제1 전동 발전기(M/G1), 제3 클러치(CL3)를 기계적 또는 전기적으로 경유하여 전륜(Wf)에 전달할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제2 전동 발전기(M/G2)와 차축(DS2)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제2 클러치(CL2)를 해방해 둠으로써, 회생 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)가, 차축(DS2)의 드래그에 의해 방해받지 않게 된다. 또한, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 플라이휠(FW2)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제4 클러치(CL4)를 해방해 둠으로써, 제2 전동 발전기(M/G2)의 회생 전력을 받아 역행 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1)가, 제2 플라이휠(FW2)의 드래그에 의해 방해받지 않게 되기 때문에, 보다 효율적으로 차량을 구동할 수 있다.
차축(DS1)의 예측 슬립량이 차축(DS2)의 예측 슬립량보다 큰 경우, 즉 차축(DS1)이 차축(DS2)보다 미끄러지기 쉬운 경우는, 도 19의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)와 제3 클러치(CL3)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)와 제4 클러치(CL4)를 체결한 상태로, 제1 전동 발전기(M/G1)를 회생 구동하며 제2 전동 발전기(M/G2)를 역행 구동함으로써, 제2 플라이휠(FW2)의 운동 에너지가 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 에너지로서 전기 에너지로 변환되고, 이 전기 에너지에 의해 제2 전동 발전기(M/G2)가 역행 구동되어, 제2 전동 발전기(M/G2)의 운동 에너지가 차축(DS2)에 전달된다(제2 차량 구동 제어). 이에 의해 제2 플라이휠(FW2)의 축적 에너지를 제4 클러치(CL4), 제1 전동 발전기(M/G1), 제2 전동 발전기(M/G2), 제2 클러치(CL2)를 기계적 또는 전기적으로 경유하여 후륜(Wr)에 전달할 수 있다. 또한, 이와 같이, 제1 전동 발전기(M/G1)와 차축(DS1)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제3 클러치(CL3)를 해방해 둠으로써, 회생 구동하는 제1 전동 발전기(M/G1)가, 차축(DS1)의 드래그에 의해 방해받지 않게 된다. 또한, 제2 전동 발전기(M/G2)와 제1 플라이휠(FW1)의 동력 전달 경로 상에 마련된 제1 클러치(CL1)를 해방해 둠으로써, 제1 전동 발전기(M/G1)의 회생 전력을 받아 역행 구동하는 제2 전동 발전기(M/G2)가, 제1 플라이휠(FW1)의 드래그에 의해 방해받지 않게 되기 때문에, 보다 효율적으로 차량을 구동할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 제1 플라이휠(FW1)에 더하여, 제2 플라이휠(FW2)을 구비하고, 제1 전동 발전기(M/G1)는, 차축(D1) 외에 추가로 제2 플라이휠(FW2)과 기계적으로 접속되기 때문에, 제1 실시형태의 효과에 더하여, 차량이나 노면 상태 등에 따라, 회생 구동에 의해 차량 에너지의 회수에 기여하는 전동 발전기와, 역행 구동에 의해 운동 에너지의 축적에 기여하는 전동 발전기의 역할을 역전시킬 수 있다. 따라서, 회생량이 많은 차축에 접속된 전동 발전기로 회생 제동할 수 있고, 슬립이 적은 차축에 접속된 전동 발전기로 역행 구동할 수 있다.
또한, 제2 전동 발전기(M/G2)와 제1 플라이휠(FW1)의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 제2 전동 발전기(M/G2)측과 제1 플라이휠(FW1)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제1 클러치(CL1)와, 제2 전동 발전기(M/G2)와 후륜(Wr)의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 제2 전동 발전기(M/G2)측과 후륜(Wr)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제2 클러치(CL2)와, 전륜(Wf)과 제1 전동 발전기(M/G1)의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 전륜(Wf)측과 제1 전동 발전기(M/G1)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제3 클러치(CL3)와, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 플라이휠(FW2)의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 전동 발전기(M/G1)측과 제2 플라이휠(FW2)측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제4 클러치(CL4)를 구비하기 때문에, 상황에 따라서, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)를 전륜(Wf) 또는 후륜(Wr)과 제1 플라이휠 또는 제2 플라이휠(FW1, FW2)에 대하여 차단·접속 가능하여, 적절하게 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)에 의한 차량 에너지의 회생이나 제1 플라이휠 또는 제2 플라이휠(FW1, FW2)에의 운동 에너지의 축적을 행할 수 있다.
또한, 제1 플라이휠(FW1)의 회전축과, 제2 플라이휠(FW2)의 회전축은 상이한 축선상에 배치되기 때문에, 배치 자유도가 향상되고, 기구가 간소화되어 경량화할 수도 있다.
또한, 본 발명은, 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 적절하게 변형, 개량 등이 가능하다.
예컨대, 차량용 구동 장치는 엔진 등의 내연 기관이 차축(DS1 또는 DS2)에 접속되고, 전동 발전기와 내연 기관의 패러렐 주행이 가능한 하이브리드차에도 적용할 수 있다. 또한, 내연 기관에 상관없이, 원동기이면 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 제1 전동 발전기(M/G1)와 제2 전동 발전기(M/G2)는, 각각 차축(DS1)과 차축(DS2)을 통해 차륜에 접속되었지만, 차륜에 직접 접속되는 것이어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 전기 에너지 축적 장치로서 배터리(BATT)를 예시했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 커패시터 등의 다른 축적 장치를 이용하여도 좋다.
한편, 본 출원은 2011년 9월 26일 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2011-209292호 공보)에 기초하는 것이며, 그 내용은 본원에 참조로서 인용된다.
Wf : 전륜
Wr : 후륜
M/G1 : 제1 전동 발전기
M/G2 : 제2 전동 발전기
FW : 플라이휠(운동 에너지 축적 장치)
FW1 : 제1 플라이휠(운동 에너지 축적 장치)
FW2 : 제2 플라이휠(다른 운동 에너지 축적 장치)
1, 1A, 1B, 1C : 차량용 구동 장치
CL1 : 제1 클러치(제1 단속 수단)
CL2 : 제2 클러치(제2 단속 수단)
CL3 : 제3 클러치(제3 단속 수단)
CL4 : 제4 클러치(제4 단속 수단)
BATT : 배터리(전기 에너지 축적 장치)
C/U : 제어 장치(단속 수단 제어 장치)

Claims (38)

  1. 차량의 차륜과 기계적으로 접속되는 제1 전동 발전기와,
    상기 제1 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 제2 전동 발전기, 그리고
    상기 제2 전동 발전기와 기계적으로 접속되며, 운동 에너지를 축적하는 운동 에너지 축적 장치
    를 포함하는 차량용 구동 장치로서, 상기 제2 전동 발전기는, 상기 차륜과는 상이한 다른 차륜과 기계적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 전동 발전기와 상기 운동 에너지 축적 장치의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 운동 에너지 축적 장치측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제1 단속 수단과,
    상기 제2 전동 발전기와 상기 다른 차륜의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 다른 차륜측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제2 단속 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동할 때, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행(力行) 구동하는 것을 특징으로 하는 것인 차량용 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동할 때, 상기 제2 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기와 상기 다른 차륜을 차단 상태로 하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기의 역행 구동을 정지 또는 저감하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 상기 제1 단속 수단을 해방하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치를 포함하고,
    상기 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하며, 상기 다른 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동할 때, 상기 제1 단속 수단을 해방하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 운동 에너지 축적 장치로부터의 동력을 받아 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동할 때, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이하가 되었을 때에, 상기 제2 전동 발전기의 회생 구동을 정지 또는 저감하고, 상기 전기 에너지 축적 장치의 전기 에너지를 받아 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  12. 제2항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치를 포함하고,
    상기 제1 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 차륜과, 상기 제2 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 다른 차륜에 의해 차량을 구동할 때, 상기 제1 단속 수단을 해방하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  13. 제2항에 있어서, 상기 제1 단속 수단과 상기 제2 단속 수단을 제어하는 단속 수단 제어 장치를 포함하고,
    상기 단속 수단 제어 장치는, 상기 제1 단속 수단을 해방하고 상기 제2 단속 수단을 체결하는 제1 상태와, 상기 제1 단속 수단을 체결하고 상기 제2 단속 수단을 해방하는 제2 상태를 전환하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 단속 수단 제어 장치는, 제1 위치에서 상기 제1 상태가 되고, 제2 위치에서 상기 제2 상태가 되는 작동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차륜과 상기 제1 전동 발전기의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 차륜측과 상기 제1 전동 발전기측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제3 단속 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기는, 추가로 상기 운동 에너지 축적 장치와 기계적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제2 전동 발전기와 상기 운동 에너지 축적 장치의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 운동 에너지 축적 장치측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제1 단속 수단과,
    상기 제2 전동 발전기와 상기 다른 차륜의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 다른 차륜측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제2 단속 수단과,
    상기 제1 전동 발전기와 상기 차륜의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제1 전동 발전기측과 상기 차륜측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제3 단속 수단, 그리고
    상기 제1 전동 발전기와 상기 운동 에너지 축적 장치의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제1 전동 발전기측과 상기 운동 에너지 축적 장치측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제4 단속 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기 중, 상기 차량의 에너지를 상기 제1 전동 발전기만을 회생 구동하여 회수하는 제1 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 한편,
    상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기 중, 상기 차량의 에너지를 상기 제2 전동 발전기만을 회생 구동하여 회수하는 제2 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제2 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제4 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치를 포함하고,
    상기 차량의 에너지를 상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하여 회수하는 제3 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하고, 상기 제4 단속 수단을 해방하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하며, 상기 제2 단속 수단을 체결하고, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 차륜에 의해 차량을 구동하는 제1 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제3 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 한편,
    상기 제2 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 다른 차륜에 의해 차량을 구동하는 제2 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제4 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  21. 제17항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치를 포함하고,
    상기 차량을 상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하여 구동하는 제3 차량 구동 제어를 행할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하고, 상기 제4 단속 수단을 해방하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하며, 상기 제2 단속 수단을 체결하고, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  22. 제16항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기, 상기 제2 전동 발전기 및 상기 운동 에너지 축적 장치의 회전축은, 동일 직선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  23. 제2항에 있어서, 상기 운동 에너지 축적 장치와는 상이한 다른 운동 에너지 축적 장치를 포함하고,
    상기 제1 전동 발전기는, 추가로 상기 다른 운동 에너지 축적 장치와 기계적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제2 전동 발전기와 상기 운동 에너지 축적 장치의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 운동 에너지 축적 장치측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제1 단속 수단과,
    상기 제2 전동 발전기와 상기 다른 차륜의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제2 전동 발전기측과 상기 다른 차륜측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제2 단속 수단과,
    상기 제1 전동 발전기와 상기 차륜의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제1 전동 발전기측과 상기 차륜측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제3 단속 수단, 그리고
    상기 제1 전동 발전기와 상기 다른 운동 에너지 축적 장치의 동력 전달 경로 상에 마련되고, 해방 또는 체결함으로써 상기 제1 전동 발전기측과 상기 다른 운동 에너지 축적 장치측을 차단 상태 또는 접속 상태로 하는 제4 단속 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기 중 상기 차량의 에너지를 상기 제1 전동 발전기만을 회생 구동하여 회수하는 제1 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 한편,
    상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기 중 상기 차량의 에너지를 상기 제2 전동 발전기만을 회생 구동하여 회수하는 제2 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제2 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제4 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  26. 제18항 또는 제25항에 있어서, 상기 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동할 때의 예측 회생량과, 상기 다른 차륜으로부터의 동력을 받아 상기 제2 전동 발전기를 회생할 때의 다른 예측 회생량을 비교하여, 상기 예측 회생량이 클 때에, 상기 제1 차량 에너지 회수 제어를 행하는 한편, 상기 다른 예측 회생량이 클 때에, 상기 제2 차량 에너지 회수 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  27. 제18항 또는 제25항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치를 포함하고,
    상기 운동 에너지 축적 장치의 에너지 축적 상태가 정해진 것 이상일 때에, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기의 역행 구동을 정지 또는 저감하거나, 또는 상기 제4 단속 수단을 해방하여, 상기 제1 전동 발전기의 역행 구동을 정지 또는 저감하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  28. 제18항 또는 제25항에 있어서, 상기 제1 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제4 단속 수단을 해방하고, 상기 제2 단속 수단을 해방하는 한편,
    상기 제2 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제1 단속 수단을 해방하고, 상기 제3 단속 수단을 해방하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  29. 제24항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 차륜에 의해 차량을 구동하는 제1 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제1 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제3 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하는 한편,
    상기 제2 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 다른 차륜에 의해 차량을 구동하는 제2 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제4 단속 수단을 체결하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하고, 상기 제2 단속 수단을 체결하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  30. 제20항 또는 제29항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 차륜과, 상기 제2 전동 발전기로부터의 동력을 받아 회동하는 상기 다른 차륜 중, 상기 차륜이 슬립을 발생시키기 쉬울 때에, 상기 제2 차량 구동 제어를 행하는 한편, 상기 다른 차륜이 슬립을 발생시키기 쉬울 때에, 상기 제1 차량 구동 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  31. 제20항 또는 제29항에 있어서, 상기 제1 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제2 단속 수단을 해방하고, 상기 제4 단속 수단을 해방하는 한편,
    상기 제2 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 해방하고, 상기 제1 단속 수단을 해방하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  32. 제24항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치를 포함하고,
    상기 차량의 에너지를 상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하여 회수하는 제3 차량 에너지 회수 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하고, 상기 제4 단속 수단을 해방하여, 상기 제1 전동 발전기를 회생 구동하며, 상기 제2 단속 수단을 체결하고, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기를 회생 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  33. 제24항에 있어서, 상기 제1 전동 발전기 및 상기 제2 전동 발전기와 전기적으로 접속되는 전기 에너지 축적 장치를 포함하고,
    상기 차량을 상기 제1 전동 발전기와 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하여 구동하는 제3 차량 구동 제어를 할 때에, 상기 제3 단속 수단을 체결하고, 상기 제4 단속 수단을 해방하여, 상기 제1 전동 발전기를 역행 구동하며, 상기 제2 단속 수단을 체결하고, 상기 제1 단속 수단을 해방하여, 상기 제2 전동 발전기를 역행 구동하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  34. 제23항에 있어서, 상기 운동 에너지 축적 장치의 회전축과, 상기 다른 운동 에너지 축적 장치의 회전축은, 상이한 직선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차륜과 상기 다른 차륜은, 상기 차량의 전후 방향에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  36. 제5항 내지 제8항, 제10항 내지 제12항, 제19항, 제21항 및 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 에너지 축적 장치는, 이차 전지를 포함하고,
    상기 차량 외부의 충전 장치에 의해 충전 가능한 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 전기 에너지 축적 장치와 병렬로, 전기 에너지 발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  38. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차륜과 상기 다른 차륜 중 어느 한쪽 차륜과 기계적으로 접속되는 원동기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
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