WO2019230287A1 - 電動車両用駆動装置、及び電動車両用制御装置 - Google Patents

電動車両用駆動装置、及び電動車両用制御装置 Download PDF

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昇悟 竹田
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ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト
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    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle drive device and an electric vehicle control device.
  • Patent Document 1 a vehicle including a drive unit including an electric motor and a speed reducer integrally with a rear axle is known as the vehicle is electrified.
  • the vehicle is electrified.
  • development of electric vehicles that do not include an internal combustion engine has been studied from the viewpoint of reducing environmental impact.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is to meet driving torque requirements and output requirements required for commercial vehicles and traveling control requirements under various traveling conditions.
  • An electric vehicle drive device and an electric vehicle control device capable of electrifying the vehicle are provided.
  • the present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and can be realized as the following aspects.
  • the electric vehicle drive device is included in an electric vehicle including a plurality of drive shafts.
  • An electric vehicle drive device is provided on a first drive unit provided on a first drive shaft that is one of the plurality of drive shafts, and on a second drive shaft that is one of the plurality of drive shafts.
  • the first driving unit includes: a first driving force generating unit that generates a driving force for driving the electric vehicle; a first differential unit coupled to the first driving shaft; and the first driving force generating unit.
  • a rotation speed adjustment mechanism disposed between the two.
  • the second driving unit includes: a second driving force generating unit that generates a driving force for driving the electric vehicle; a second differential unit coupled to the second driving shaft; and the second driving force generating unit. And a multi-stage transmission mechanism disposed therebetween.
  • the electric vehicle drive device includes a drive unit including a rotation speed adjustment mechanism that is different for each drive shaft.
  • a first drive unit is provided on the first drive shaft.
  • a second drive unit is provided on the second drive shaft. That is, the drive device for an electric vehicle according to the present aspect has a torque, a rotation speed, a rotation speed, and a rotation direction for each drive shaft, depending on a drive torque requirement and an output requirement required for the electric vehicle, and various travel conditions. Can be adjusted. Therefore, the drive device for an electric vehicle according to this aspect can meet the drive torque requirement and the output requirement required for the electric vehicle, and the travel control request under various travel conditions. The degree of freedom of control can be improved.
  • the electric vehicle drive device can reduce shocks at the time of shifting by adjusting the operation of the rotation speed adjusting mechanism in accordance with the shifting operation of the multi-stage shifting mechanism.
  • the electric vehicle drive device can prevent torque loss during gear shifting.
  • the drive device for an electric vehicle is composed of only a multi-stage transmission mechanism, torque loss occurs during a shift.
  • torque loss it is conceivable to employ a dual clutch transmission, but complicated hardware and control software are required, resulting in an increase in cost.
  • the electric vehicle drive device includes the rotation speed adjustment mechanism on the first drive shaft, so that torque can be prevented from being lost by supplementing the torque at the time of shifting.
  • the electric vehicle drive device when the electric vehicle drive device according to this aspect is realized by a single motor, the motor is increased in size, resulting in an increase in vehicle weight and cost.
  • the electric vehicle drive device since the electric vehicle drive device according to this aspect is realized by a plurality of drive units, an increase in vehicle weight can be prevented and development costs can be reduced.
  • the first driving force generation unit and the second driving force generation unit can be driven with high efficiency, so that the power consumption can be improved.
  • the electric vehicle drive device can drive the vehicle while responding to drive torque requirements and output requirements required for commercial vehicles and travel control requirements under various travel conditions. .
  • the rotation speed adjustment mechanism includes a speed reduction mechanism, a transmission mechanism having a different speed stage from the multi-stage transmission mechanism, or the same speed stage as the multi-stage transmission mechanism. Further, a transmission mechanism having a different rotation speed ratio may be used.
  • the region where the first drive unit can be driven with high efficiency and the region where the second drive unit can be driven with high efficiency can be made different. That is, the electric vehicle drive device according to this aspect can set a combination that can be controlled with high efficiency as a whole vehicle.
  • the drive output of the second drive force generator may be larger than the drive output of the first drive force generator.
  • the first driving force generation unit and the second driving force generation unit include the same motor, and the second driving force generation unit
  • the number of the motors included in the motor may be greater than the number of the motors included in the first driving force generator. That is, the electric vehicle drive device according to this aspect can reduce the development cost of the motor.
  • the second drive unit may be disposed closer to the center of gravity of the electric vehicle than the first drive unit.
  • the drive device for electric vehicles which concerns on this aspect can improve the running stability of an electric vehicle.
  • the heavier second driving force generation unit is disposed at a position close to the vehicle center of gravity position. As a result, the running stability and motion performance of the vehicle are improved.
  • the second drive unit may be disposed closer to the drive battery of the electric vehicle than the first drive unit.
  • the driving output of the second driving force generator is larger than the driving output of the first driving force generator, the wiring path to the second driving force generator that requires a large current can be made shorter. Thereby, the power transmission loss as the whole vehicle can be reduced, and the energy efficiency of the vehicle is improved.
  • control apparatus for electric vehicles containing the control part which controls the said 1st drive part and the said 2nd drive part may be sufficient.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an electric vehicle Tr equipped with an electric vehicle drive device 1 according to the present embodiment and a control unit (ECU) 2 having a function as an electric vehicle control device.
  • the electric vehicle Tr in the present embodiment is driven by using a driving force generator such as a motor as a driving source and transmitting the driving force generated in the driving force generator to the wheels 3L, 3R, 4L, 4R.
  • the electric vehicle Tr in the present embodiment is a truck including a plurality of drive shafts (for example, the first drive shaft 5 and the second drive shaft 6 shown in FIG. 1) on which the driving force generator is mounted. It is a commercial vehicle.
  • FIG. 1 shows an example of an electric vehicle Tr equipped with a control unit (ECU) 2 having a function as an electric vehicle drive device 1 and an electric vehicle control device according to the present embodiment.
  • the arrangement of each component mounted on the electric vehicle Tr is not limited to FIG.
  • the control part 2 which has a function as the drive device 1 for electric vehicles which concerns on this embodiment, and the control device for electric vehicles is, for example, front 2 axis rear 1 axis, front 1 axis rear 2 axis, or front 2 axis
  • the present invention can be applied to various types of publicly known electric vehicles Tr such as the rear two shafts.
  • the electric vehicle drive device 1 and the control unit 2 are mounted on a ladder frame 7 constituting the electric vehicle Tr.
  • the electric vehicle drive device 1 includes a first drive unit 8, a first differential unit 9, a second drive unit 10, and a second differential unit 11.
  • the first drive unit 8 is provided in association with the first drive shaft 5 and generates a drive force that is transmitted to the wheels 3L and 3R.
  • the first differential unit 9 is connected to the first drive shaft 5 and transmits the driving force generated in the first drive unit 8 to the wheels 3L and 3R.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the first drive unit 8 shown in FIG. 1 and a part of the configuration mounted on the electric vehicle Tr.
  • the first drive unit 8 in the present embodiment includes a first drive force generation unit 81 and a rotation speed adjustment mechanism 82.
  • the first driving force generator 81 generates a driving force for driving the electric vehicle Tr.
  • the first driving force generator 81 in the present embodiment includes one motor M1.
  • the motor M1 uses the electric power stored in the battery 12 shown in FIG. 1 to generate a driving force for driving the electric vehicle Tr.
  • the rotation speed adjustment mechanism 82 is disposed between the first differential section 9 and the first driving force generation section 81.
  • the rotation speed adjustment mechanism 82 is configured by components such as a gear, a shaft, or a pulley, and adjusts the torque, rotation speed, rotation speed, and rotation direction of the driving force generated in the first driving force generator 81. And transmitted to the first differential section 9.
  • the rotation speed adjustment mechanism 82 in the present embodiment is a speed reduction mechanism, a continuously variable transmission mechanism, or a multi-stage transmission mechanism.
  • the rotation speed adjustment mechanism 82 is a multiple speed transmission mechanism
  • the rotation speed adjustment mechanism 82 has a different shift speed from the multiple speed transmission mechanism 102 provided in the second drive unit 10 described later.
  • the rotation speed adjustment mechanism 82 has a different gear ratio (rotation speed ratio) in the case where it has the same shift speed as the multi-stage transmission mechanism 102 provided in the second drive unit 10 described later.
  • 2nd drive part 10 is provided in the 2nd drive shaft 6, and generates the drive force transmitted to wheels 4L and 4R.
  • the second differential unit 11 is connected to the second drive shaft 6 and transmits the driving force generated in the second drive unit 10 to the wheels 4L and 4R.
  • FIG. 3 is a diagram showing a part of the configuration mounted on the second drive unit 10 and the electric vehicle Tr shown in FIG.
  • the second drive unit 10 in the present embodiment includes a second drive force generation unit 101 and a multi-stage transmission mechanism 102.
  • the second driving force generator 101 generates a driving force for driving the electric vehicle Tr.
  • the second driving force generation unit 101 in the present embodiment includes a plurality of motors M2 and M3 that are more than the first driving force generation unit 81.
  • the motors M2 and M3 use the electric power stored in the battery 12 shown in FIG. 1 to generate a driving force for driving the electric vehicle Tr.
  • the first driving force generation unit 81 and the second driving force generation unit 101 include the same motor.
  • the motor M1 included in the first driving force generator 81 and the motors M2 and M3 included in the second driving force generator 101 are the same.
  • the multi-stage transmission mechanism 102 is disposed between the second differential unit 11 and the second driving force generation unit 101.
  • the multi-stage speed change mechanism 102 is configured by parts such as gears or shafts, and adjusts the driving force generated in the second driving force generator 101 by adjusting the torque, the rotational speed, the rotational speed, and the rotational direction. 2 is transmitted to the differential unit 11.
  • the multi-stage transmission mechanism 102 in the present embodiment has a greater number of transmission stages than the rotation speed adjustment mechanism 82 or has a different speed stage or gear ratio (rotation speed ratio) from the rotation speed adjustment mechanism 82.
  • the control unit 2 includes a CPU (Central Processing Unit) and M as hardware resources.
  • a predetermined processor such as a PU (Micro Processing Unit) or a microcomputer is included.
  • the control unit 2 in the present embodiment controls the first drive unit 8 and the second drive unit 10.
  • the control unit 2 controls the operation of the motor M ⁇ b> 1 included in the first driving force generation unit 81 of the first driving unit 8.
  • the control unit 2 controls operations of the motors M ⁇ b> 2 and M ⁇ b> 3 included in the second driving force generation unit 101 of the second driving unit 10.
  • the control unit 2 controls the first drive unit 8 and the second drive unit 10 in accordance with drive torque requirements and output requirements required in the commercial vehicle, and travel control requests under various travel conditions. To do.
  • the electric vehicle drive device 1 is used in an electric vehicle Tr including a plurality of drive shafts, and is a first drive shaft 5 that is one of the plurality of drive shafts.
  • the 1st drive part 8 provided in 1 and the 2nd drive part 10 provided in the 2nd drive shaft 6 which is one of the said some drive shafts are included.
  • the first driving unit 8 includes a first driving force generating unit 81 that generates a driving force for driving the electric vehicle Tr, a first differential unit 9 connected to the first driving shaft 5, and a first driving force.
  • a rotation speed adjustment mechanism 82 disposed between the generation units 81.
  • the second driving unit 10 includes a second driving force generating unit 101 that generates a driving force for driving the electric vehicle Tr, a second differential unit 11 coupled to the second driving shaft 6, and a second driving force. And a multi-stage transmission mechanism 102 disposed between the generation units 101.
  • the electric vehicle drive device 1 includes a drive unit including a rotation speed adjustment mechanism that is different for each drive shaft.
  • the first drive unit 5 is provided on the first drive shaft 5.
  • a second drive unit 10 is provided on the second drive shaft 6.
  • the driving output of the second driving force generator 101 is larger than the driving output of the first driving force generator 81.
  • the motor capacity of the second driving force generation unit 101 is designed to be larger than the motor capacity of the first driving force generation unit 81.
  • the motor M1 included in the first driving force generation unit 81 and the motors M2 and M3 included in the second driving force generation unit 101 are the same, and the second driving force generation unit 101 includes
  • the number of motors included may be greater than the number of motors included in the first driving force generator 81.
  • the electric vehicle drive device 1 according to this embodiment can reduce the development cost of the motor.
  • the drive device 1 for an electric vehicle has a torque, a rotation speed, a rotation speed, and a rotation speed for each drive shaft depending on a drive torque requirement and an output requirement required for the electric vehicle Tr and various travel conditions.
  • the rotation direction can be adjusted, and the drive output can be changed for each drive shaft. Therefore, the electric vehicle drive device 1 according to the present embodiment can meet the drive torque requirement and output requirement required for the electric vehicle Tr, and the travel control request under various travel conditions. The degree of freedom of traveling control in the vehicle Tr can be improved.
  • the electric vehicle drive device 1 according to the present embodiment can reduce the shock at the time of shifting by adjusting the operation of the rotation speed adjusting mechanism 82 according to the shifting operation of the multi-stage transmission mechanism 102. Moreover, the electric vehicle drive device 1 according to the present embodiment can prevent torque loss during gear shifting. Moreover, when it is going to implement
  • the motor M1 included in the first driving force generation unit 81 and the motors M2 and M3 included in the second driving force generation unit 101 are highly efficient. Since it can be driven, power consumption can be improved.
  • the electric vehicle drive device 1 is intended to electrify the vehicle while complying with drive torque requirements and output requirements required for commercial vehicles and travel control requests under various travel conditions. Can do.
  • the rotation speed adjustment mechanism 82 when the rotation speed adjustment mechanism 82 is a speed reduction mechanism, the motor M1 included in the first drive unit 8 can be driven with high efficiency, and The area
  • the motor M1 included in the first drive unit 8 can be driven with high efficiency, and the motors M2 and M3 included in the second drive unit 10 are driven with high efficiency. Different areas can be used. That is, the electric vehicle drive device 1 according to the present embodiment can set a combination that can be controlled with high efficiency as a whole vehicle, as in the case where the rotation speed adjustment mechanism 82 is a speed reduction mechanism.
  • the motor M1 included in the first driving force generation unit 81 and the motors M2 and M3 included in the second driving force generation unit 101 are the same. . That is, the electric vehicle drive device 1 according to the present embodiment can reduce the development cost of the motor.
  • each component mounted on the electric vehicle drive device 1 may be arranged in consideration of the weight balance of the vehicle.
  • the second drive unit 10 may be disposed at a position closer to the center of gravity of the electric vehicle Tr than the first drive unit 8.
  • the drive device 1 for electric vehicles which concerns on this embodiment can improve the stability of the electric vehicle Tr.
  • the heavier second driving force generation unit 101 is disposed at a position close to the vehicle center of gravity position. .
  • the running stability and motion performance of the vehicle are improved.
  • the second drive unit 10 may be disposed, for example, at a position closer to the battery 12 of the electric vehicle Tr than the first drive unit 8.
  • the driving output of the second driving force generation unit 101 is larger than the driving output of the first driving force generation unit 81, the wiring path to the second driving force generation unit 101 that requires higher current transmission may be shortened. it can. Thereby, the power transmission loss as the whole vehicle can be reduced, and the energy efficiency of the vehicle is improved.

Abstract

【課題】商用車において要求される駆動トルク要件や出力要件、及び様々な走行条件下における走行制御要求に対応しつつ、車両の電動化を図ることができる電動車両用駆動装置、及び電動車両用制御装置を提供する。 【解決手段】本実施形態に係る電動車両用駆動装置は、複数の駆動軸の一つである第1駆動軸に設けられる第1駆動部と、複数の駆動軸の一つである第2駆動軸に設けられる第2駆動部と、を含む。第1駆動部は、電動車両を駆動させるための駆動力を発生する第1駆動力発生部と、第1駆動軸に連結する第1差動部及び第1駆動力発生部の間に配置される回転数調整機構とを備える。第2駆動部は、電動車両を駆動させるための駆動力を発生する第2駆動力発生部と、第2駆動軸に連結する第2差動部及び第2駆動力発生部の間に配置される複数段変速機構とを備える。

Description

電動車両用駆動装置、及び電動車両用制御装置
 本発明は、電動車両用駆動装置、及び電動車両用制御装置に関する。
 例えば、下記特許文献1に開示されるように、車両の電動化に伴い、リアアクスルに一体的に電動モータ及び減速機からなる駆動ユニットを備えた車両が知られている。近年、環境負荷低減の観点から、トラック等の商用車の分野においても内燃機関を備えない電動車両の開発が検討されている。
特開2017-056865号公報
 ところで、乗用車等の車両より比較的車両重量が大きい商用車においては、例えば、車両に対して要求される駆動トルク要件や出力要件、及び様々な走行条件下における走行制御要求がある。上記商用車において、上記乗用車等の車両に備えられる駆動ユニットのみを適用することによって、上記要件及び要求を満たすことができない。このため、車両を電動車両化することはできない。
 本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、商用車において要求される駆動トルク要件や出力要件、及び様々な走行条件下における走行制御要求に対応しつつ、車両の電動化を図ることができる電動車両用駆動装置、及び電動車両用制御装置を提供することとする。
 本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することができる。
 本態様に係る電動車両用駆動装置は、複数の駆動軸を備える電動車両に含まれる。本態様に係る電動車両用駆動装置は、前記複数の駆動軸の一つである第1駆動軸に設けられる第1駆動部と、前記複数の駆動軸の一つである第2駆動軸に設けられる第2駆動部と、を含む。前記第1駆動部は、前記電動車両を駆動させるための駆動力を発生する第1駆動力発生部と、前記第1駆動軸に連結する第1差動部及び前記第1駆動力発生部の間に配置される回転数調整機構とを備える。前記第2駆動部は、前記電動車両を駆動させるための駆動力を発生する第2駆動力発生部と、前記第2駆動軸に連結する第2差動部及び前記第2駆動力発生部の間に配置される複数段変速機構とを備える。
 本態様に係る電動車両用駆動装置によれば、駆動軸ごとに異なる回転数調整機構を備える駆動部を含む。具体的には、本態様に係る電動車両用駆動装置において、第1駆動軸に第1駆動部が設けられる。また、第2駆動軸に第2駆動部が設けられる。すなわち、本態様に係る電動車両用駆動装置は、電動車両に対して要求される駆動トルク要件や出力要件、及び様々な走行条件によって、駆動軸ごとにトルク、回転速度、回転数、及び回転方向を調整することができる。したがって、本態様に係る電動車両用駆動装置は、電動車両に対して要求される駆動トルク要件や出力要件、及び様々な走行条件下での走行制御要求に対応することができ、電動車両における走行制御の自由度を向上することができる。 
 また、本態様に係る電動車両用駆動装置は、複数段変速機構の変速動作に応じて回転数調整機構の動作を調整することで、変速時におけるショックを低減することができる。
 また、本態様に係る電動車両用駆動装置は、変速時におけるトルク抜けを防止することができる。例えば、電動車両の駆動装置が複数段変速機構のみで構成される場合、変速時にトルク抜けが発生する。当該トルク抜けを解決するためにはデュアルクラッチ式変速機を採用することも考えられるが、複雑なハードウェアと制御ソフトが必要となり、コスト上昇を招く。しかしながら、本態様に係る電動車両用駆動装置は、第1駆動軸に回転数調整機構を備えることで、変速時にトルクを補うことによりトルク抜けを防止することができる。
 また、本態様に係る電動車両用駆動装置を単一のモータで実現しようとした場合、当該モータが大型化し、車両重量の上昇及びコスト上昇を招く。一方、本態様に係る電動車両用駆動装置は、複数の駆動部により実現しているため、車両重量の上昇を防ぎ、開発コストを削減することができる。
 また、本態様に係る電動車両用駆動装置において、上記第1駆動力発生部、及び上記第2駆動力発生部を高効率で駆動させることができるため、電費を向上することができる。
 かくして、本態様に係る電動車両用駆動装置は、商用車において要求される駆動トルク要件や出力要件、及び様々な走行条件下における走行制御要求に対応しつつ、車両の電動化を図ることができる。
 また、好ましくは、本態様に係る電動車両用駆動装置において、前記回転数調整機構は、減速機構、前記複数段変速機構と変速段数が異なる変速機構、又は前記複数段変速機構と変速段数が同一、かつ回転数比が異なる変速機構であってもよい。本態様に係る電動車両用駆動装置において、第1駆動部を高効率で駆動させることができる領域、及び第2駆動部を高効率で駆動させることができる領域を異ならせることができる。すなわち、本態様に係る電動車両用駆動装置は、車両全体として高効率で制御できる組み合わせを設定することができる。
 また、好ましくは、本態様に係る電動車両用駆動装置において、前記第2駆動力発生部の駆動出力は、前記第1駆動力発生部の駆動出力より大きくてもよい。これにより、本態様に係る電動車両用駆動装置は、駆動軸ごとに駆動出力を変更することができる。
 また、好ましくは、本態様に係る電動車両用駆動装置において、前記第1駆動力発生部、及び前記第2駆動力発生部は、互いに同一のモータを含んでおり、前記第2駆動力発生部に含まれる前記モータの個数は、前記第1駆動力発生部に含まれる前記モータの個数より多くてもよい。すなわち、本態様に係る電動車両用駆動装置は、モータの開発コストを削減することができる。
 また、好ましくは、本態様に係る電動車両用駆動装置において、前記第2駆動部は、前記第1駆動部より前記電動車両の重心に近い位置に配置されてもよい。これにより、本態様に係る電動車両用駆動装置は、電動車両の走行安定性を向上させることができる。特に、第2駆動力発生部の駆動出力が、第1駆動力発生部の駆動出力より大きい場合、より重量が重い第2駆動力発生部が車両重心位置に近い位置に配置される。これにより、車両の走行安定性および運動性能が向上する。
 また、好ましくは、本態様に係る電動車両用駆動装置において、前記第2駆動部は、前記第1駆動部より前記電動車両の駆動バッテリに近い位置に配置されていてもよい。第2駆動力発生部の駆動出力が、第1駆動力発生部の駆動出力より大きい場合、大電流を要する第2駆動力発生部への配線経路をより短くすることができる。これにより、車両全体としての送電ロスを低減することができ、車両のエネルギー効率が向上する。
 また、前記第1駆動部、及び前記第2駆動部を制御する制御部を含む、電動車両用制御装置であってもよい。
本実施形態に係る電動車両用駆動装置、及び電動車両用制御装置としての機能を有する制御部を搭載する電動車両を示す概略図である。 図1に示す第1駆動部の一例、及び電動車両に搭載される構成の一部を示す図である。 図1に示す第2駆動部の一例、及び電動車両に搭載される構成の一部を示す図である。
 以下、本発明の一実施形態に係る電動車両用駆動装置、及び電動車両用制御装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。
 図1は、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1、及び電動車両用制御装置としての機能を有する制御部(ECU)2を搭載する電動車両Trを示す概略図である。本実施形態における電動車両Trは、モータ等の駆動力発生装置を駆動源とし、当該駆動力発生装置において発生された駆動力を車輪3L,3R,4L,4Rに伝達することにより駆動する。具体的には、本実施形態における電動車両Trは、上記駆動力発生装置が搭載された複数の駆動軸(例えば、図1に示す第1駆動軸5、及び第2駆動軸6)を備えるトラック等の商用車である。
 ここで、図1は、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1、及び電動車両用制御装置としての機能を有する制御部(ECU)2を搭載する電動車両Trの一例を示すものであり、電動車両Trに搭載される各構成の配置は、図1に限定されない。また、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1、及び電動車両用制御装置としての機能を有する制御部2は、例えば、前2軸後1軸、前1軸後2軸、又は前2軸後2軸等、公に知られている様々な形態の電動車両Trに適用可能である。
 図1に示すように、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1、及び制御部2は、上記電動車両Trを構成するラダーフレーム7に搭載される。電動車両用駆動装置1は、第1駆動部8、第1差動部9、第2駆動部10、及び第2差動部11を含む。第1駆動部8は、第1駆動軸5に対応付けて設けられ、車輪3L,3Rに伝達する駆動力を発生する。第1差動部9は、第1駆動軸5に連結され、第1駆動部8において発生された駆動力を車輪3L,3Rへ伝達する。
 図2は、図1に示す第1駆動部8の一例、及び電動車両Trに搭載される構成の一部を示す図である。図2に示すように、本実施形態における第1駆動部8は、第1駆動力発生部81、及び回転数調整機構82を備える。第1駆動力発生部81は、電動車両Trを駆動させるための駆動力を発生する。具体的には、本実施形態における第1駆動力発生部81は、1つのモータM1を含んでいる。モータM1は、図1に示すバッテリ12に蓄積された電力を使用して、電動車両Trを駆動させるための駆動力を発生する。
 回転数調整機構82は、上記第1差動部9、及び第1駆動力発生部81の間に配置される。回転数調整機構82は、歯車、軸、又はプーリ等の部品により構成され、第1駆動力発生部81において発生された駆動力を、トルク、回転速度、回転数、及び回転方向を調整して、第1差動部9へ伝達する。ここで、本実施形態における回転数調整機構82は、減速機構、無段変速機構、又は複数段の変速機構である。ただし、回転数調整機構82が複数段の変速機構である場合、回転数調整機構82は、後述する第2駆動部10に備えられる複数段変速機構102とは異なる変速段数を有する。また、回転数調整機構82は、後述する第2駆動部10に備えられる複数段変速機構102と同一の変速段数である場合においては、異なるギア比(回転数比)を有する。
 第2駆動部10は、第2駆動軸6に設けられ、車輪4L,4Rに伝達する駆動力を発生する。第2差動部11は、第2駆動軸6に連結され、第2駆動部10において発生された駆動力を車輪4L,4Rへ伝達する。
 図3は、図1に示す第2駆動部10、及び電動車両Trに搭載される構成の一部を示す図である。図3に示すように、本実施形態における第2駆動部10は、第2駆動力発生部101、及び複数段変速機構102を備える。第2駆動力発生部101は、電動車両Trを駆動させるための駆動力を発生する。具体的には、本実施形態における第2駆動力発生部101は、上記第1駆動力発生部81より多い複数のモータM2,M3を含んでいる。モータM2,M3は、図1に示すバッテリ12に蓄積された電力を使用して、電動車両Trを駆動させるための駆動力を発生する。
 ここで、上記第1駆動力発生部81、及び第2駆動力発生部101は、互いに同一のモータを含んでいる。言い換えれば、上記第1駆動力発生部81に含まれるモータM1、及び第2駆動力発生部101に含まれるモータM2,M3は、互いに同一である。
 複数段変速機構102は、上記第2差動部11、及び第2駆動力発生部101の間に配置される。複数段変速機構102は、歯車、又は軸等の部品により構成され、第2駆動力発生部101において発生された駆動力を、トルク、回転速度、回転数、及び回転方向を調整して、第2差動部11へ伝達する。本実施形態における複数段変速機構102は、回転数調整機構82より多い変速段数を有する、又は回転数調整機構82とは異なる変速段数、若しくはギア比(回転数比)を有する。
 制御部2は、ハードウェア資源として、CPU(Central Processing Unit)、及びM
PU(Micro Processing Unit)等の所定のプロセッサやマイコンを含む。本実施形態に
おける制御部2は、上記第1駆動部8、及び第2駆動部10を制御する。例えば、制御部2は、第1駆動部8の第1駆動力発生部81に含まれるモータM1の動作を制御する。また、制御部2は、第2駆動部10の第2駆動力発生部101に含まれるモータM2,M3の動作を制御する。このとき、制御部2は、商用車において要求される駆動トルク要件や出力要件、及び様々な走行条件下における走行制御要求に応じて、上記第1駆動部8、及び第2駆動部10を制御する。
 上述の通り、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、複数の駆動軸を備える電動車両Trで使用されるものであって、上記複数の駆動軸の一つである第1駆動軸5に設けられる第1駆動部8と、上記複数の駆動軸の一つである第2駆動軸6に設けられる第2駆動部10と、を含む。上記第1駆動部8は、電動車両Trを駆動させるための駆動力を発生する第1駆動力発生部81と、第1駆動軸5に連結する第1差動部9、及び第1駆動力発生部81の間に配置される回転数調整機構82と、を備える。上記第2駆動部10は、電動車両Trを駆動させるための駆動力を発生する第2駆動力発生部101と、第2駆動軸6に連結する第2差動部11、及び第2駆動力発生部101の間に配置される複数段変速機構102と、を備える。
 ここで、上記実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、駆動軸ごとに異なる回転数調整機構を備える駆動部を含む。具体的には、上記実施形態に係る電動車両用駆動装置1において、第1駆動軸5に第1駆動部8が設けられる。また、第2駆動軸6に第2駆動部10が設けられる。
 第2駆動力発生部101の駆動出力は、第1駆動力発生部81の駆動出力より大きい。言い換えれば、第2駆動力発生部101のモータ容量が第1駆動力発生部81のモータ容量よりも大きくなるように設計される。
 ここで、例えば、上記第1駆動力発生部81に含まれるモータM1、及び第2駆動力発生部101に含まれるモータM2,M3は、互いに同一であり、上記第2駆動力発生部101に含まれるモータの個数は、第1駆動力発生部81に含まれるモータの個数より多くてもよい。この場合、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、モータの開発コストを削減することができる。
 すなわち、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、電動車両Trに対して要求される駆動トルク要件や出力要件、及び様々な走行条件によって、駆動軸ごとにトルク、回転速度、回転数、及び回転方向を調整することができ、さらに駆動軸ごとに駆動出力を変更することができる。したがって、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、電動車両Trに対して要求される駆動トルク要件や出力要件、及び様々な走行条件下での走行制御要求に対応することができ、電動車両Trにおける走行制御の自由度を向上することができる。
 また、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、複数段変速機構102の変速動作に応じて回転数調整機構82の動作を調整することで、変速時におけるショックを低減することができる。また、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、変速時におけるトルク抜けを防止することができる。また、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1を単一のモータで実現しようとした場合、当該モータが大型化し、車両重量の上昇及びコスト上昇を招く。一方、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、複数の駆動部により実現しているため、車両重量の上昇を防ぎ、開発コストを削減することができる。また、上記実施形態に係る電動車両用駆動装置1において、上記第1駆動力発生部81に含まれるモータM1、及び上記第2駆動力発生部101に含まれるモータM2,M3各々を高効率で駆動させることができるため、電費を向上することができる。
 かくして、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、商用車において要求される駆動トルク要件や出力要件、及び様々な走行条件下における走行制御要求に対応しつつ、車両の電動化を図ることができる。
 また、上記実施形態に係る電動車両用駆動装置1において、回転数調整機構82が減速機構である場合、第1駆動部8に含まれるモータM1を高効率で駆動させることができる領域、及び第2駆動部10に含まれるモータM2,M3を高効率で駆動させることができる領域を異ならせることができる。すなわち、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、車両全体として高効率で制御できる組み合わせを設定することができる。また、上記実施形態に係る電動車両用駆動装置1において、回転数調整機構82が複数段変速機構と変速段数が異なる変速機構、又は複数段変速機構と変速段数が同一、かつ回転数比が異なる変速機構である場合であっても、第1駆動部8に含まれるモータM1を高効率で駆動させることができる領域、及び第2駆動部10に含まれるモータM2,M3を高効率で駆動させることができる領域を異ならせることができる。すなわち、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、回転数調整機構82が減速機構である場合と同様に、車両全体として高効率で制御できる組み合わせを設定することができる。
 また、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1において、上記第1駆動力発生部81に含まれるモータM1、及び第2駆動力発生部101に含まれるモータM2,M3は、互いに同一である。すなわち、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、モータの開発コストを削減することができる。
 ここで、上記実施形態に係る電動車両用駆動装置1に搭載される各構成を車両の重量バランスを考慮して配置してもよい。例えば、本実施形態において、第2駆動部10を第1駆動部8より電動車両Trの重心に近い位置に配置してもよい。これにより、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1は、電動車両Trの安定性を向上させることができる。特に、第2駆動力発生部101の駆動出力が、第1駆動力発生部81の駆動出力より大きい場合、より重量が重い第2駆動力発生部101が車両重心位置に近い位置に配置される。これにより、車両の走行安定性および運動性能が向上する。
 また、本実施形態に係る電動車両用駆動装置1において、第2駆動部10は、例えば、第1駆動部8より電動車両Trのバッテリ12に近い位置に配置されていてもよい。第2駆動力発生部101の駆動出力が、第1駆動力発生部81の駆動出力より大きい場合、より大電流の送電を要する第2駆動力発生部101への配線経路をより短くすることができる。これにより、車両全体としての送電ロスを低減することができ、車両のエネルギー効率が向上する。
 なお、上記実施形態に係る電動車両用駆動装置1において、第1駆動部8が設けられた第1駆動軸5の設置位置と、第2駆動部が設けられた第1駆動軸5の設置位置とを入れ替えてもよい。また、第2駆動力発生部101に含まれるモータの個数は、1つでもよい。
  1  電動車両用駆動装置
  2  制御部(ECU)
  3L,3R,4L,4R  車輪
  5  第1駆動軸
  6  第2駆動軸
  7  ラダーフレーム
  8  第1駆動部
  9  第1差動部
  10  第2駆動部
  11  第2差動部
  12  バッテリ
  81  第1駆動力発生部
  82  回転数調整機構
  101  第2駆動力発生部
  102  複数段変速機構
  M1,M2,M3  モータ
  Tr  電動車両

Claims (7)

  1.  複数の駆動軸を備える電動車両に含まれる電動車両用駆動装置において、
     前記複数の駆動軸の一つである第1駆動軸に設けられる第1駆動部と、
     前記複数の駆動軸の一つである第2駆動軸に設けられる第2駆動部と、を含み、
     前記第1駆動部は、前記電動車両を駆動させるための駆動力を発生する第1駆動力発生部と、前記第1駆動軸に連結する第1差動部及び前記第1駆動力発生部の間に配置される回転数調整機構とを備え、
     前記第2駆動部は、前記電動車両を駆動させるための駆動力を発生する第2駆動力発生部と、前記第2駆動軸に連結する第2差動部及び前記第2駆動力発生部の間に配置される複数段変速機構とを備える、電動車両用駆動装置。
  2.  前記回転数調整機構は、減速機構、前記複数段変速機構と変速段数が異なる変速機構、又は前記複数段変速機構と変速段数が同一、かつ回転数比が異なる変速機構である、請求項1に記載の電動車両用駆動装置。
  3.  前記第2駆動力発生部の駆動出力は、前記第1駆動力発生部の駆動出力より大きい、請求項1、又は2に記載の電動車両用駆動装置。
  4.  前記第1駆動力発生部、及び前記第2駆動力発生部は、互いに同一のモータを含んでおり、
     前記第2駆動力発生部に含まれる前記モータの個数は、前記第1駆動力発生部に含まれる前記モータの個数より多い、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電動車両用駆動装置。
  5.  前記第2駆動部は、前記第1駆動部より前記電動車両の重心に近い位置に配置される、請求項3に記載の電動車両用駆動装置。
  6.  前記第2駆動部は、前記第1駆動部より前記電動車両の駆動バッテリに近い位置に配置される、請求項3に記載の電動車両用駆動装置。
  7.  請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の前記第1駆動部、及び前記第2駆動部を制御する制御部を含む、電動車両用制御装置。
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