JP2007069633A - Driving device and driving force transmitting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数の駆動輪に対して駆動力の配分が可能な駆動装置及び駆動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a driving device and a driving force transmission device capable of distributing a driving force to a plurality of driving wheels.
近年においては、車両の走行性能、ドライバビリティ、安全性の向上等を図るため、複数の駆動輪、例えば左右輪で駆動力差を発生させることが行われる。例えば、特許文献1には、車両の左右輪を、それぞれ独立の電動機で駆動する駆動装置が開示されている。
In recent years, in order to improve vehicle running performance, drivability, safety, and the like, a driving force difference is generated between a plurality of driving wheels, for example, left and right wheels. For example,
しかし、特許文献1に開示されている技術によって複数の駆動輪に駆動力差を与える場合には、複数の駆動輪(例えば左右輪)それぞれに対して駆動手段が必要になるため、駆動装置が大型化するおそれがある。また、電動機と熱機関とを組み合わせた、いわゆるハイブリッドの駆動装置に対して特許文献1に開示されている技術を適用して、複数の駆動輪に駆動力差を与えようとすると、駆動力差を与えるための駆動手段(電動機)がさらに必要となり、駆動手段の増加を招くおそれもある。
However, when a driving force difference is given to a plurality of driving wheels by the technique disclosed in
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の駆動輪に駆動力差を与えるにあたって、駆動力差を与えるための駆動手段の増加を抑制でき、また、駆動装置の大型化を抑制できる駆動装置及び駆動力伝達装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above, and in giving a driving force difference to a plurality of driving wheels, it is possible to suppress an increase in driving means for giving a driving force difference, and to increase the size of the driving device. An object of the present invention is to provide a driving device and a driving force transmission device capable of suppressing the shift to the above.
上述の目的を達成するために、この発明に係る駆動装置は、入力部からの駆動力を出力する第1出力部及び第2出力部を有し、かつ、前記第1出力部の回転数と前記第2出力部の回転数とに差を設けた駆動が可能な差動機構と、駆動力の発生と電力の回生とが可能な第1の駆動手段と、前記差動機構の入力部へ駆動力を与え、前記第1出力部と前記第2出力部とを駆動する第2の駆動手段と、前記第1の駆動手段の接続対象を、前記差動機構の入力部又は前記差動機構の第1出力部の少なくとも一方に切り替える接続対象切替手段と、を含んで構成されることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a drive device according to the present invention includes a first output unit and a second output unit that output a driving force from an input unit, and the rotational speed of the first output unit A differential mechanism capable of driving with a difference in the rotational speed of the second output unit, a first driving unit capable of generating a driving force and regenerating power, and an input unit of the differential mechanism A second driving unit that applies driving force to drive the first output unit and the second output unit; and a connection target of the first driving unit is an input unit of the differential mechanism or the differential mechanism. Connection target switching means for switching to at least one of the first output units.
この発明に係る駆動装置は、第2の駆動手段の駆動力を差動機構の入力部に入力するとともに、第1の駆動手段の接続対象を、差動機構の入力部又は第1出力軸の少なくとも一方に切り替える接続対象切替手段を備える。これによって、左右の駆動輪や前後の駆動輪に対して駆動力配分制御を実行する際には、第1の駆動手段の接続対象を第1出力軸にするとともに、第1及び第2の駆動手段を協調制御して、左右の駆動輪等の駆動力を異ならせることができる。その結果、複数の駆動輪に駆動力差を与えるにあたって、新たに電動機等の駆動手段を追加する必要はないので、駆動力差を与えるための駆動手段の増加を抑制でき、また、駆動装置の大型化も抑制できる。 In the driving device according to the present invention, the driving force of the second driving unit is input to the input unit of the differential mechanism, and the connection target of the first driving unit is connected to the input unit of the differential mechanism or the first output shaft. Connection object switching means for switching to at least one is provided. Thus, when the driving force distribution control is executed for the left and right driving wheels and the front and rear driving wheels, the connection target of the first driving means is the first output shaft, and the first and second driving wheels are connected. The means can be cooperatively controlled to vary the driving force of the left and right driving wheels. As a result, when giving a driving force difference to a plurality of driving wheels, there is no need to newly add driving means such as an electric motor, so that an increase in driving means for giving a driving force difference can be suppressed, and Increase in size can also be suppressed.
次の本発明に係る駆動装置は、前記駆動装置において、前記接続対象切替手段は、前記差動機構の入力部と前記第1の駆動手段との間に設けられて、前記入力部と前記第1の駆動手段とを接続/開放する第1の断続手段と、前記差動機構の第1出力部と前記第1の駆動手段との間に設けられて、前記第1出力部と前記第1の駆動手段とを接続/開放する第2の断続手段と、を含んで構成されることを特徴とする。 In the drive device according to the next aspect of the present invention, in the drive device, the connection target switching unit is provided between the input unit of the differential mechanism and the first drive unit, and the input unit and the first drive unit. A first intermittent means for connecting / opening the first driving means, and a first output section and the first driving means provided between the first output section and the first driving section of the differential mechanism. And a second intermittent means for connecting / opening the driving means.
次の本発明に係る駆動装置は、前記駆動装置において、前記第1の駆動手段と前記差動機構の入力部とを接続するときには、前記第1の断続手段を係合するとともに、前記第2の断続手段を開放し、前記差動機構の第2出力部と前記第1の駆動手段とを接続するときには、前記第1の断続手段を開放するとともに、前記第2の断続手段を係合することを特徴とする。 In the drive device according to the next aspect of the invention, when the first drive means and the input portion of the differential mechanism are connected in the drive device, the first intermittent means is engaged and the second When the second output section of the differential mechanism and the first driving means are connected, the first intermittent means is opened and the second intermittent means is engaged. It is characterized by that.
次の本発明に係る駆動装置は、前記駆動装置において、前記第1の断続手段を開放し、かつ前記第2の断続手段を係合するとともに、前記第1の駆動手段の駆動力を増加させ、かつ前記第2の駆動手段の駆動力を減少させることを特徴とする。 In the drive device according to the next aspect of the present invention, in the drive device, the first intermittent means is opened and the second intermittent means is engaged, and the driving force of the first drive means is increased. And the driving force of the second driving means is reduced.
次の本発明に係る駆動装置は、前記駆動装置において、前記第1の断続手段を開放し、かつ前記第2の断続手段を係合するとともに、前記第2の駆動手段のトルクを増加させ、かつ前記第1の駆動手段で電力を回生させることを特徴とする。 In the drive device according to the next aspect of the present invention, in the drive device, the first intermittent means is opened and the second intermittent means is engaged, and the torque of the second drive means is increased. And electric power is regenerated by said 1st drive means, It is characterized by the above-mentioned.
次の本発明に係る駆動装置は、前記駆動装置において、前記第1の断続手段を開放し、かつ前記第2の断続手段を係合する前後で、前記第1出力部から出力される駆動力と前記第2出力部から出力される駆動力との総和を同等とすることを特徴とする。 In the drive device according to the next aspect of the present invention, in the drive device, the drive force output from the first output unit before and after the first intermittent means is opened and the second intermittent means is engaged. And the driving force output from the second output unit are made equal to each other.
次の本発明に係る駆動装置は、前記駆動装置において、前記第1の駆動手段が電力を回生しているときに、前記第1の断続手段を開放し、かつ前記第2の断続手段を係合するとともに、前記第1の駆動手段の駆動力及び前記第2の駆動手段の駆動力を変化させる場合には、前記第1出力部及び前記第2出力部を制動する制動手段の制動力を、前記第1の断続手段を開放する前よりも増加させることを特徴とする。 The drive device according to the next aspect of the present invention is such that, in the drive device, when the first drive means is regenerating power, the first interrupt means is opened and the second interrupt means is engaged. In addition, when changing the driving force of the first driving means and the driving force of the second driving means, the braking force of the braking means for braking the first output portion and the second output portion is changed. The first intermittent means is increased as compared to before opening.
次の本発明に係る駆動装置は、前記駆動装置において、前記第1の駆動手段が駆動力を発生しているときに、前記第1の断続手段を開放し、かつ前記第2の断続手段を係合するとともに、前記第1の駆動手段の駆動力及び前記第2の駆動手段の駆動力を変化させる場合には、前記第2の駆動手段の駆動力を、前記第1の断続手段を開放する前よりも増加させることを特徴とする。 In the drive device according to the next aspect of the present invention, in the drive device, when the first drive means generates a driving force, the first interruption means is opened and the second interruption means is provided. When engaging and changing the driving force of the first driving means and the driving force of the second driving means, the driving force of the second driving means is released to the first intermittent means. It is characterized in that it is increased more than before.
次の本発明に係る駆動装置は、前記駆動装置において、前記第2の断続手段を接続させる前に、前記第1の駆動手段の回転数と、前記第1出力部の回転数とを同期させることを特徴とする。 The drive device according to the next aspect of the present invention synchronizes the rotational speed of the first drive means and the rotational speed of the first output unit before connecting the second intermittent means in the drive device. It is characterized by that.
次の本発明に係る駆動装置は、前記駆動装置において、前記差動機構は遊星歯車機構により構成されており、前記入力部は前記遊星歯車機構のリングギヤであり、前記第1出力部は前記遊星歯車機構のサンギヤであり、前記第2出力部は前記遊星歯車機構のキャリアであることを特徴とする。 In the drive device according to the next invention, in the drive device, the differential mechanism is configured by a planetary gear mechanism, the input unit is a ring gear of the planetary gear mechanism, and the first output unit is the planetary gear mechanism. It is a sun gear of a gear mechanism, and the second output part is a carrier of the planetary gear mechanism.
次の本発明に係る駆動力伝達装置は、入力部からの入力を出力する第1出力部と第2出力部とを有するとともに、前記第1出力部の回転数と前記第2出力部の回転数とに差を設けることが可能な差動機構と、前記差動機構の入力部又は前記差動機構の第1出力部の少なくとも一方を選択して、前記差動機構の接続対象を接続する接続対象切替手段と、を含んで構成されることを特徴とする。 A driving force transmission device according to the present invention includes a first output unit and a second output unit that output an input from an input unit, and the rotational speed of the first output unit and the rotation of the second output unit. Select at least one of a differential mechanism capable of providing a difference in number and an input part of the differential mechanism or a first output part of the differential mechanism, and connect a connection target of the differential mechanism Connection object switching means.
この発明に係る駆動力伝達装置は、差動機構の入力部又は第1出力軸の少なくとも一方を選択して、差動機構の接続対象である電動機等の駆動手段を接続する。これによって、左右の駆動輪や前後の駆動輪に対して駆動力配分制御を実行する際には、差動機構の接続対象である駆動手段の接続対象を第1出力軸にするとともに、他の駆動手段により差動機構の入力部に駆動力を与える。そして、差動機構の接続対象である駆動手段及び他の駆動手段を協調制御して、左右の駆動輪等の駆動力を異ならせることができる。その結果、複数の駆動輪に駆動力差を与えるにあたって、新たに電動機等の駆動手段を追加する必要はないので、駆動手段の増加を抑制でき、また、駆動装置の大型化も抑制できる。 The driving force transmission device according to the present invention selects at least one of the input portion of the differential mechanism or the first output shaft and connects the driving means such as an electric motor to which the differential mechanism is connected. Thus, when the driving force distribution control is executed for the left and right drive wheels and the front and rear drive wheels, the connection target of the drive means that is the connection target of the differential mechanism is the first output shaft, and the other A driving force is applied to the input portion of the differential mechanism by the driving means. Then, the driving means to be connected to the differential mechanism and other driving means can be cooperatively controlled to vary the driving forces of the left and right driving wheels. As a result, since it is not necessary to newly add a driving means such as an electric motor when giving a driving force difference to a plurality of driving wheels, an increase in the driving means can be suppressed, and an increase in the size of the driving device can also be suppressed.
次の本発明に係る駆動力伝達装置は、前記駆動力伝達装置において、前記接続対象切替手段は、前記差動機構の入力部と、前記差動機構の接続対象との間に設けられて、前記入力部と前記接続対象とを接続/開放する第1の断続手段と、前記差動機構の第1出力部と前記差動機構の接続対象との間に設けられて、前記第1出力部と前記接続対象とを接続/開放する第2の断続手段と、を含んで構成されることを特徴とする。 In the driving force transmission device according to the next aspect of the present invention, in the driving force transmission device, the connection target switching means is provided between an input portion of the differential mechanism and a connection target of the differential mechanism, The first output unit is provided between a first intermittent means for connecting / opening the input unit and the connection target, and a first output unit of the differential mechanism and a connection target of the differential mechanism. And a second intermittent means for connecting / opening the connection target.
次の本発明に係る駆動力伝達装置は、前記駆動力伝達装置において、前記差動機構の接続対象と前記差動機構の入力部とを接続するときには、前記第1の断続手段を係合するとともに、前記第2の断続手段を開放し、前記差動機構の第1出力部と前記差動機構の接続対象とを接続するときには、前記第1の断続手段を開放するとともに、前記第2の断続手段を係合することを特徴とする。 In the driving force transmission device according to the next invention, when the connection target of the differential mechanism and the input portion of the differential mechanism are connected in the driving force transmission device, the first intermittent means is engaged. In addition, when the second intermittent means is opened and the first output portion of the differential mechanism and the connection target of the differential mechanism are connected, the first intermittent means is opened and the second intermittent means is connected. The intermittent means is engaged.
次の本発明に係る駆動力伝達装置は、前記駆動力伝達装置において、前記差動機構は遊星歯車機構により構成されており、前記入力部は前記遊星歯車機構のリングギヤであり、前記第1出力部は前記遊星歯車機構のサンギヤであり、前記第2出力部は前記遊星歯車機構のキャリアであることを特徴とする。 In the driving force transmission device according to the next aspect of the present invention, in the driving force transmission device, the differential mechanism is configured by a planetary gear mechanism, the input unit is a ring gear of the planetary gear mechanism, and the first output The section is a sun gear of the planetary gear mechanism, and the second output section is a carrier of the planetary gear mechanism.
本発明に係る駆動装置及び駆動力伝達装置は、複数の駆動輪に駆動力差を与えるにあたって、駆動力差を与えるための駆動手段の増加を抑制でき、また、駆動装置の大型化を抑制できる。 The drive device and the drive force transmission device according to the present invention can suppress an increase in drive means for giving a drive force difference when giving a drive force difference to a plurality of drive wheels, and can also suppress an increase in size of the drive device. .
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態(以下実施形態という)によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the best mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as an embodiment). In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
なお、以下の説明においては、電動機と熱機関とを組み合わせた、いわゆるハイブリッド駆動装置に対して本発明を適用した場合を例とするが、本発明の適用対象は、ハイブリッド駆動装置に限られるものではなく、電動機を駆動手段とする、いわゆる電気車両に対しても適用できる。また、以下においては、左右の駆動輪に対して駆動力を変化させる場合を説明するが、本発明は、前後の駆動輪に対して駆動力の配分を行う場合や、前後左右の駆動輪に対して駆動力の配分を行う場合等にも適用できる。すなわち、本発明は、複数の駆動手段を備え、かつ、複数の駆動輪に対する駆動力を変化させる場合に適用できる。また、次の説明においては、乗用車、トラック、バスその他の車両に対して本発明を適用した場合を例とするが、本発明の適用対象はこのような車両に限定されるものではない。 In the following description, the case where the present invention is applied to a so-called hybrid drive device in which an electric motor and a heat engine are combined is taken as an example, but the application target of the present invention is limited to the hybrid drive device. Instead, the present invention can also be applied to a so-called electric vehicle using an electric motor as drive means. In the following, the case where the driving force is changed for the left and right driving wheels will be described, but the present invention is applied to the case where the driving force is distributed to the front and rear driving wheels, The present invention can also be applied to the case where drive force is distributed to the vehicle. That is, the present invention can be applied to a case where a plurality of driving means are provided and the driving force for a plurality of driving wheels is changed. Further, in the following description, the case where the present invention is applied to a passenger car, a truck, a bus, and other vehicles is taken as an example, but the application target of the present invention is not limited to such a vehicle.
(実施形態)
この実施形態は、入力を第1出力部と第2出力部とに出力する差動機構と、駆動力の発生と電力の回生とが可能な第1の駆動手段と、この差動機構へ駆動力を与え、前記第1出力部と前記第2出力部とを駆動する第2の駆動手段と、第1の駆動手段が備える出力軸の接続対象を、差動機構の入力部又は差動機構の第1出力部の少なくとも一方に切り替える接続対象切替手段とを含む点に特徴がある。ここで、「差動機構の入力部又は差動機構の第1出力部の少なくとも一方に切り替える」には、入力部又は第1出力部のいずれか一方を選択して切り替える場合の他、第1の駆動手段の出力が、入力部及び第1出力部の所定の割合で配分されるような状態も含まれる。次に、この実施形態に係る駆動装置について詳細に説明する。
(Embodiment)
In this embodiment, a differential mechanism that outputs an input to a first output unit and a second output unit, a first drive unit capable of generating a driving force and regenerating power, and driving to the differential mechanism A second drive unit that applies force to drive the first output unit and the second output unit, and an output shaft provided in the first drive unit is connected to an input unit of the differential mechanism or the differential mechanism And a connection object switching means for switching to at least one of the first output units. Here, “switching to at least one of the input part of the differential mechanism or the first output part of the differential mechanism” includes the case of selecting either the input part or the first output part and switching to the first. The state where the output of the driving means is distributed at a predetermined ratio between the input unit and the first output unit is also included. Next, the drive device according to this embodiment will be described in detail.
図1は、この実施形態に係る駆動装置を適用した車両の構成を示す説明図である。図2は、この実施形態に係る駆動装置の構成を示す説明図である。この駆動装置100は車両(例えば、乗用車やバス等)1に搭載される。この駆動装置100は、発電機としても機能する第1の駆動手段である電動機2と、電動機としても機能する発電機3と、第2の駆動手段である内燃機関4と、差動機構5と、電動機2の接続対象を切り替える接続対象切替手段(第1クラッチ6及び第2クラッチ7)とを備える。そして、この駆動装置100は、内燃機関4の出力と電動機2の出力とを、遊星歯車列で構成される遊星歯車装置8によって合成し、差動機構5を介して駆動輪9L、9Rに伝達する。ここで、駆動装置100を構成する差動機構5と、接続対象切替手段(第1クラッチ6及び第2クラッチ7)とが、この実施形態に係る駆動力伝達装置200を構成する。また、第2の駆動手段である内燃機関4の形式は問わない。さらに、第2の駆動手段には、内燃機関以外の駆動手段(例えば、電動機)を用いてもよい。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a vehicle to which the drive device according to this embodiment is applied. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the drive device according to this embodiment. The
この駆動装置100は、いわゆるシリーズ・パラレルハイブリッドの駆動装置である。駆動装置100は、ハイブリッドECU(Engine Control Unit)50によって制御される。また、駆動装置100が備える内燃機関4は、ハイブリッドECU50が備える機関制御部によって制御される。なお、ハイブリッドECU50とは別個に、内燃機関4を制御する機関ECUを備え、これによって内燃機関4を制御してもよい。この実施形態において、アクセル45pにより駆動装置100の出力が制御される。アクセル45pの開度は、アクセル開度センサ45により検出されて、ハイブリッドECU50へ取り込まれる。そして、アクセル開度センサ45からの信号によって内燃機関4や電動機2の出力が制御される。
The
電動機2は、インバータ10に接続されている。電動機2の回転数は、電動機回転数センサ42によって検出されて、ハイブリッドECU50へ取り込まれ、駆動装置100の制御に利用される。インバータ10には、例えばニッケル−水素電池や鉛蓄電池等の車載電源11が接続されており、必要に応じてインバータ10を介して電動機2へ供給される。電動機2は、ハイブリッドECU50からの指令によってインバータ10を制御することで制御される。
The
電動機2は、主として駆動装置100の駆動源として用いられる。このときには、車載電源11や、発電機3によって生み出された電力等がインバータ10を介して電動機2へ供給される。また、例えば車両1の減速時には、電動機2が発電機として機能して回生発電を行い、これによって回収したエネルギーを車載電源11に蓄える。これは、ブレーキ信号やアクセルオフ等の信号に基づいて、ハイブリッドECU50がインバータ10を制御することにより実現される。
The
発電機3は、主として発電機として機能するが、内燃機関4の始動時には、スタータモータとして機能する。発電機3が発電機として機能するときには、発電機3が内燃機関4によって駆動される。発電機3で生み出される電力は電動機2の駆動に用いられる他、車載電源11の充電にも用いられる。ここで、内燃機関4の機関回転数は、クランク角度センサ43によって検出され、ハイブリッドECU50に取り込まれて、内燃機関4の制御に用いられる。
The generator 3 mainly functions as a generator, but functions as a starter motor when the internal combustion engine 4 is started. When the generator 3 functions as a generator, the generator 3 is driven by the internal combustion engine 4. The electric power generated by the generator 3 is used not only for driving the
この実施形態に係る駆動装置100においては、発電機3、電動機2、遊星歯車装置8により、トランスミッション部分が構成される。トランスミッション部分は、内燃機関4の機関回転数と、発電機3及び電動機2の回転数を無段階に変化させながら、増速、減速することができる、無段変速の機能を備えている。なお、この実施形態に係る駆動装置100においては、有段の変速機能を備えていてもよく、また、必ずしも変速機能を備える必要はない。
In the
遊星歯車装置8のリングギヤ8Rは、発電機3に連結されており、遊星歯車装置8のキャリア8Cは、内燃機関4に連結されている。また、遊星歯車装置8のサンギヤ8Sは、内燃機関側出力ギヤ20が取り付けられた機関出力軸12に連結されており、内燃機関4の出力を差動機構5へ入力する。リングギヤ8Rに連結される発電機3の回転軸(発電機回転軸)3rは中空構造であり、機関出力軸12が発電機3の発電機回転軸3rの内部を貫通する。また、機関出力軸12は、第1の断続手段である第1クラッチ6を介して電動機2の出力軸(以下電動機出力軸)2oと接続されている。第1クラッチ6は、ハイブリッドECU50が備える駆動力配分制御装置30により制御される。
The ring gear 8 </ b> R of the planetary gear device 8 is connected to the generator 3, and the carrier 8 </ b> C of the planetary gear device 8 is connected to the internal combustion engine 4. The
電動機出力軸2oには、電動機用出力ギヤ21が取り付けられている。電動機用出力ギヤ21は、差動機構5の第1出力部である第1出力軸13に取り付けられる電動機側カウンターギヤ23と噛み合っている。電動機出力軸2oと第1出力軸13との間(この実施形態では、電動機側カウンターギヤ23と第1出力軸13との間)には、第2の断続手段である第2クラッチ7が設けられており、電動機出力軸2oと第1出力軸13とを断続する。第2クラッチ7は、ハイブリッドECU50が備える駆動力配分制御装置30により制御される。
A
次に、この実施形態に係る差動機構5について説明する。この実施形態に係る差動機構5は、サンギヤ5Sとリングギヤ5Rとの間に、互いに噛み合って回転軸(この実施形態では第1出力軸13)の周りを公転する一対のピニオンギヤ5P1、5P2を備える、いわゆるダブルピニオンギヤ式の遊星歯車機構で構成される。これによって、第1出力部であるサンギヤ5S又は第1出力軸13の回転数と、第2出力部であるキャリア5C又は第2出力軸14の回転数とに差を設けて、サンギヤ5Sやキャリア5Cを回転させることができる。
Next, the differential mechanism 5 according to this embodiment will be described. The differential mechanism 5 according to this embodiment includes a pair of
差動機構5を構成するリングギヤ5Rの外周部には、前記内燃機関側出力ギヤ20と噛み合う差動機構カウンターギヤ22が設けられる。内燃機関側出力ギヤ20から入力される電動機2及び内燃機関4の出力は、差動機構5のリングギヤ5Rに伝えられる。そして、電動機2及び内燃機関4の出力は、リングギヤ5Rからピニオンギヤ5P1、5P2を介してキャリア5C及びサンギヤ5Sに伝えられる。ここで、リングギヤ5Rが、差動機構5の入力部に相当する。なお、リングギヤ5Rに対する入力は、内燃機関側出力ギヤ20と差動機構カウンターギヤ22とを用いる他、チェーンやベルトを用いてもよい。
A differential
サンギヤ5Sには、第1出力軸13が取り付けられており、またキャリア5Cには第2出力軸14が取り付けられている。第1出力軸13には、第1最終ギヤ26と噛み合う第1出力ギヤ24が取り付けられており、また、第2出力軸14には、第2最終ギヤ27と噛み合う第2出力ギヤ25が取り付けられている。ここで、第1出力ギヤ24の歯数と第2出力ギヤ25の歯数とは等しく、また、第1最終ギヤ26の歯数と第2最終ギヤ27の歯数とは等しい。また、第1及び第2最終ギヤ26、27の歯数は、第1及び第2出力ギヤ24、25の歯数よりも大きい。
A
第1最終ギヤ26には、第1車軸28が取り付けられており、また、第2最終ギヤ27には、第2車軸29が取り付けられている。第1車軸28には、第1駆動輪(左側駆動輪)9Lが取り付けられており、また、第2車軸29には、第2駆動輪(右側駆動輪)9Rが取り付けられている。このような校正により、サンギヤ5S及びキャリア5Cに伝えられた電動機2及び内燃機関4の出力は、第1出力軸13、第2出力軸14へ伝えられ、第1、第2最終ギヤ26、27で減速されるとともにトルクが増加されて、それぞれ第1駆動輪9L、第2駆動輪9Rを駆動する。このとき、第1駆動輪9Lと第2駆動輪9Rとには、差動機構5に入力される電動機2及び内燃機関4のトルクが1:1に配分される。
A
この駆動装置100において、第1クラッチ6を係合させるとともに第2クラッチ7を開放した場合、電動機2の出力と内燃機関4の出力とは、遊星歯車装置8で合成された後、差動装置5へ入力される。そして、差動機構5に入力された電動機2及び内燃機関4の出力は、差動装置5によって、第1出力軸13、第2出力軸14へ1:1に配分される。すなわち、第1駆動輪9Lの駆動力と第2駆動輪9Rの駆動力とは、1:1に配分される。
In the
一方、この駆動装置100において、第1クラッチ6を開放するとともに第2クラッチ7を係合した場合、内燃機関4の出力は、遊星歯車装置8を介して差動装置5へ入力される。そして、差動機構5に入力された内燃機関1の出力は、差動装置5によって、第1出力軸13、第2出力軸14へ1:1に配分される。また、電動機2の出力は、第2クラッチ7を介して差動装置5の第1出力軸13へ入力される。
On the other hand, in the
第1クラッチ6を開放するとともに第2クラッチ7を係合した場合において、電動機2が駆動力の発生も電力の回生も行わない場合、差動装置5には内燃機関4の出力のみが入力される。かかる場合に電動機2が駆動力を発生すると、その駆動力は第2クラッチ7を介して差動装置5の第1出力軸13へ入力される。そして、差動装置5の差動機能により、第1出力軸13からの出力は、第2出力軸14からの出力よりも大きくなる。その結果、第1駆動輪9Lの駆動力を、第2駆動輪9Rの駆動力よりも大きくすることができる。
When the
第1クラッチ6を開放するとともに第2クラッチ7を係合した場合において、電動機2に電力を回生させる。すると、第1駆動輪9Lから差動装置5の第1出力軸13に入力される駆動力は、第2クラッチ7を介して電動機2へ入力される。これによって、電動機2が電力を回生する。電動機2が電力を回生すると、差動装置5の差動機能により、電動機2が電力を回生した分だけ第1駆動輪の駆動力は低減するので、その結果、第2駆動輪9Rの駆動力を、第1駆動輪9Lの駆動力よりも大きくすることができる。
When the
この駆動装置100が備える差動機構5は、第1、第2出力軸13、14へ伝えられた電動機2及び内燃機関4の出力が、第1、第2車軸28、29に取り付けられる第1、第2最終ギヤ26、27で減速されて、それぞれ第1駆動輪9L、第2駆動輪9Rを駆動する。これによって、第1出力軸13に取り付けられる第2クラッチ7が伝達するトルクは比較的小さくなる。その結果、第2クラッチ7には、許容伝達トルクが比較的小さいものを使用することができるので、耐久性、伝達効率及びコストの点で有利である。
In the differential mechanism 5 provided in the
ここで、車両1が旋回する際には、いわゆる内輪差に起因して、第1駆動輪(左側駆動輪)9Lと第2駆動輪(右側駆動輪)9Rとの間に回転数差が発生するが、差動機構5によりこの回転数差は吸収される。ここで、左側駆動輪は、車両1の進行方向F(図1、図2参照)に向かって左側の駆動輪をいい、右側駆動輪は、車両1の進行方向Fに向かって右側の駆動輪をいう。第1駆動輪9Lには、第1駆動輪回転数センサ40Lが設けられており、また、第2駆動輪9Rには、第2駆動輪回転数センサ40Rが設けられている。第1及び第2駆動輪回転数センサ40L、40Rによって第1及び第2駆動輪9L、9Rの回転数を検出し、例えば、第1及び第2駆動輪9L、9Rに配分する駆動力を調整する。
Here, when the
第1駆動輪9L及び第2駆動輪9Rには、制動手段である第1ブレーキ15L、第2ブレーキ15Rが備えられている。第1ブレーキ15Lは第1駆動輪9Lの制動に、第2ブレーキ15Rは第2駆動輪9Rの制動に用いられる。この実施形態において、第1及び第2ブレーキ15L、15Rは、ハイブリッドECU50によって制御される制動力配分機能を備える制動制御装置18によって、それぞれ独立に制動力の大きさを変化させることができるように構成される。
The
図3は、この実施形態に係る駆動装置が備える差動機構の変形例の構成を示す説明図である。この駆動装置100a及び駆動力伝達装置200aが備える差動機構5aは、4個のかさ歯車を組み合わせて構成されている。第1かさ歯車16Aは第1出力部である第1車軸28に取り付けられており、また、第2かさ歯車16Bは、第2出力部である第2車軸29に取り付けられている。第1かさ歯車16Aと第2かさ歯車16Bとは対向配置され、また、第1かさ歯車16A及び第2かさ歯車16Bには、ケース(腕)17に取り付けられる2個のケース側かさ歯車16C、16Cが噛み合っている。ここで、2個のケース側かさ歯車16C、16Cは、対向配置される。
FIG. 3 is an explanatory view showing a configuration of a modified example of the differential mechanism included in the drive device according to this embodiment. The
差動機構5aのケース17には、内燃機関側出力ギヤ20と噛み合う差動機構カウンターギヤ(入力部)22が設けられる。内燃機関側出力ギヤ20から差動機構カウンターギヤ22を介して差動機構5aへ入力される電動機2及び内燃機関4の出力は、ケース17、及びケース側かさ歯車16C、16Cを介して第1かさ歯車16A及び第2かさ歯車16Bに伝えられる。そして、第1及び第2車軸28、29を介して、第1及び第2駆動輪9L、9Rを回転させる。
The
差動機構5aの第1出力部である第1車軸28には、第2の断続手段である第2クラッチ7が取り付けられている。第2の断続手段である第2クラッチ7には、電動機側カウンターギヤ23が取り付けられており、電動機出力軸2oに取り付けられる電動機用出力ギヤ21と噛み合っている。すなわち、第2の断続手段である第2クラッチ7は、電動機出力軸2oと第1車軸28との間(この実施形態では、電動機側カウンターギヤ23と第1車軸28との間)に設けられる。そして、第2クラッチ7は、電動機出力軸2oと第1車軸28とを断続する。なお、第2クラッチ7は、ハイブリッドECU50が備える駆動力配分制御装置30により制御される。
A second clutch 7 that is a second intermittent means is attached to the
この実施形態においては、このような構成の差動機構5aを用いてもよい。この差動機構5aは、遊星歯車を用いる上記差動機構5と比較して、構成部品点数が少なくて済み、小型化に有利である。次に、この実施形態に係る駆動力配分制御装置30について説明する。
In this embodiment, the
図4は、この実施形態に係る駆動力配分制御装置の構成を示す概念図である。図4に示すように、駆動力配分制御装置30は、ハイブリッドECU50に組み込まれて構成されている。ハイブリッドECU50は、CPU(Central Processing Unit:中央演算装置)50pと、記憶部50mと、入力及び出力ポート55、56と、入力及び出力インターフェイス57、58とから構成される。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the configuration of the driving force distribution control device according to this embodiment. As shown in FIG. 4, the driving force
なお、ハイブリッドECU50とは別個に、この実施形態に係る駆動力配分制御装置30を用意し、これをハイブリッドECU50に接続してもよい。そして、この実施形態に係る内燃機関の始動制御を実現するにあたっては、ハイブリッドECU50が備える駆動装置100や駆動装置100aに対する制御機能を、前記駆動力配分制御装置30が利用できるように構成してもよい。
In addition, separately from the
駆動力配分制御装置30は、運転条件判定部31と、出力制御部32と、駆動力配分部33とを含んで構成される。これらが、この実施形態に係る内燃機関の始動制御を実行する部分となる。この実施形態において、駆動力配分制御装置30は、ハイブリッドECU50を構成するCPU50pの一部として構成される。この他に、CPU50pには、駆動装置100の電気系統の制御を司る電気系統制御部53eと、駆動装置100の内燃機関4の制御を司る内燃機関制御部53hとが含まれている。
The driving force
CPU50pと、記憶部50mとは、バス541〜543を介して、入力ポート55及び出力ポート56を介して接続される。これにより、駆動力配分制御装置30を構成する運転条件判定部31と出力制御部32と駆動力配分部33とは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。また、駆動力配分制御装置30は、ハイブリッドECU50が有する駆動装置100の運転制御データを取得し、これを利用することができる。また、駆動力配分制御装置30は、この実施形態に係る駆動力配分制御をハイブリッドECU50が予め備えている運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。
The
入力ポート55には、入力インターフェイス57が接続されている。入力インターフェイス57には、第1及び第2駆動輪回転数センサ40L、40R、ヨーセンサ41、電動機回転数センサ42、クランク角度センサ43、充電量センサ44、アクセル開度センサ45、操舵角度センサ46、車速センサ47その他の、駆動装置100の運転制御に必要な情報を取得するセンサ類が接続されている。これらのセンサ類から出力される信号は、入力インターフェイス57内のA/Dコンバータ57aやディジタルバッファ57dにより、CPU50pが利用できる信号に変換されて入力ポート55へ送られる。これにより、CPU50pは、駆動装置100の運転制御や、この実施形態に係る駆動力配分制御に必要な情報を取得することができる。
An
出力ポート56には、出力インターフェイス58が接続されている。出力インターフェイス58には、電動機2、内燃機関4、第1クラッチ6、第2クラッチ7、第1及び第2ブレーキ15L、15Rを制御する制動制御装置18その他の、駆動力配分制御に必要な制御対象が接続されている。出力インターフェイス58は、制御回路581、582等を備えており、CPU50pで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記センサ類からの出力信号に基づき、ハイブリッドECU50のCPU50pは、内燃機関4を制御することができる。
An
記憶部50mには、この実施形態に係る駆動力配分制御の処理手順を含むコンピュータプログラムや制御マップ、あるいはこの実施形態に係る駆動力配分制御に用いる、制御データマップ等が格納されている。ここで、記憶部50mは、RAM(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
The
上記コンピュータプログラムは、CPU50pへ既に記録されているコンピュータプログラムと組み合わせによって、この実施形態に係る駆動力配分制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この駆動力配分制御装置30は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、運転条件判定部31、出力制御部32及び駆動力配分部33との機能を実現するものであってもよい。次に、この実施形態に係る駆動力配分制御を説明する。次の説明では、適宜図1、図2を参照されたい。
The computer program may be capable of realizing the driving force distribution control processing procedure according to this embodiment in combination with a computer program already recorded in the
図5は、この実施形態に係る駆動力配分制御の手順を示すフローチャートである。この駆動力配分制御は、上記駆動力配分制御装置によって実現できる。ここで、駆動力配分制御とは、左右の駆動輪、前後の駆動輪又は前後左右の駆動輪において、車両の走行条件等に応じてそれぞれの駆動輪の駆動力を変化させる制御をいう。この実施形態においては、駆動装置100の第1駆動輪(以下左側駆動輪)9Lと第2駆動輪(以下右側駆動輪)9Rとの間で駆動力配分制御を実行する。
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the driving force distribution control according to this embodiment. This driving force distribution control can be realized by the driving force distribution control device. Here, the driving force distribution control refers to control for changing the driving force of each driving wheel in accordance with the traveling condition of the vehicle in the left and right driving wheels, the front and rear driving wheels or the front and rear and right and left driving wheels. In this embodiment, the driving force distribution control is executed between the first drive wheel (hereinafter, left drive wheel) 9L and the second drive wheel (hereinafter, right drive wheel) 9R of the
この実施形態に係る駆動力配分制御を実行するにあたり、この実施形態に係る駆動力配分制御装置30(図4)の運転条件判定部31は、駆動力配分制御を開始する条件にあるか否かを判定する(ステップS101)。なお、この判定時において、車両1は、駆動装置100の第1クラッチ6を係合し、第2クラッチ6を開放して運転されている。
In executing the driving force distribution control according to this embodiment, the driving
例えば、車両1がコーナーリング中である場合、カーブの外側における駆動輪の駆動力を増加するとともに、カーブの内側における駆動輪の駆動力を減少させる。これによって、車両1の旋回性能を向上させることができる。また、例えば、一方の駆動輪が雪や氷によって滑った場合、滑りが発生した駆動輪の駆動力を減少させるとともに、滑りの発生していない駆動輪の駆動力を増加させる。これによって、滑りが発生した駆動輪に逃げる駆動力を抑制できるので、電動機2や内燃機関4の駆動力の損失を抑制して、確実に車両1を進行させることができる。次の説明では、車両1がコーナーリング中である場合に、カーブの外側における駆動輪の駆動力を増加させる場合を例として説明する。
For example, when the
運転条件判定部31は、例えば、ヨーセンサ41及び操舵角度センサ46から取得した旋回加速度の大きさと操舵角度の大きさとから、車両1が旋回中であって、カーブ外側における駆動輪の駆動力を増加させる条件であるか否かを判定する。そして、運転条件判定部31は、カーブ外側における駆動輪の駆動力を増加させる条件である場合に、駆動力配分制御を開始する条件にあると判定する(ステップS101:Yes)。
For example, the driving
また、例えば、第1駆動輪回転数センサ40L及び第2駆動輪回転数センサ40Rから取得した第1駆動輪9Lと第2駆動輪9Rとの回転数差が所定の制限値を超えている場合、運転条件判定部31は、回転数の大きい駆動輪に許容できない滑りが発生していると判定する。そして、この場合、運転条件判定部31は、駆動力配分制御を開始する条件にあると判定する(ステップS101:Yes)。
Further, for example, when the rotational speed difference between the
運転条件判定部31が、駆動力配分制御を開始する条件にあると判定した場合(ステップS101:Yes)、駆動力配分制御に移行する。駆動力配分制御を実行するにあたっては、駆動装置100が備える第1クラッチ6を開放するとともに、第2クラッチ7を係合する。そして、電動機2の出力(この実施形態ではトルク)と内燃機関4の出力(この実施形態ではトルク)とを協調制御することにより、左側駆動輪9Lの駆動力と右側駆動輪9Rの駆動力とを変化させ、かつ駆動力配分制御の前後で駆動装置100全体としての駆動力を一定に維持する。ここで、第1クラッチ6を開放するとともに、第2クラッチ7を係合することにより、電動機2の出力と内燃機関4の出力とをそれぞれ独立して制御できるので、電動機2と内燃機関4との協調制御による駆動力配分制御が実現できる。
When it determines with the driving
駆動力配分制御を開始する条件にある場合(ステップS101:Yes)、運転条件判定部31は、電動機2が回生中又は力行中であるか否かを判定する(ステップS102)。電動機2が回生中又は力行中である場合(ステップS102:Yes)、出力制御部32は、駆動装置100が備える第1クラッチ6の開放に同期して、内燃機関4のトルクを増加、あるいは第1及び第2ブレーキ15L、15Rの制動トルク(制動力)を増加させる(ステップS103)。
When it is in the conditions which start driving force distribution control (step S101: Yes), the driving
電動機2が回生中である場合に第1クラッチ6を開放すると、電動機2が回生することによって得られていた制動力が得られなくなるため、第1及び第2ブレーキ15L、15Rの制動トルクを増加させる。また、電動機2が力行中である場合に第1クラッチ6を開放すると、電動機2の出力が得られなくなるため、内燃機関4のトルクを増加させる。これにより、第1クラッチ6を開放したときにおける駆動力変化や制動力変化を最小限に抑えて、車両1のドライバビリティ低下を抑制できる。
If the
内燃機関4のトルクが増加、あるいは第1及び第2ブレーキ15L、15Rの制動トルクが増加したら(ステップS103)、出力制御部32は、電動機2の回転数を、差動機構5の第1出力軸13(図1参照)の回転数に同期させる(ステップS104)。これは、電動機2の回転数と差動機構5の第1出力軸13の回転数とに大きな違いがあると、第2クラッチ7を係合したときにイナーシャトルクが発生し、車両1の乗員に不快感を与えるとともに駆動装置100に過大な力が作用して、駆動装置100の耐久性を低下させるおそれがあるからである。
When the torque of the internal combustion engine 4 increases or the braking torque of the first and
電動機2の回転数と、差動機構5の第1出力軸13の回転数とを同期させたら(ステップS104)、出力制御部32は、第2クラッチ7を係合する(ステップS105)。電動機2の回転数と、差動機構5の第1出力軸13の回転数とを同期させるにあたっては、電動機回転数センサ42から取得した電動機2の回転数、及び車速センサ47から取得した車両1の速度に基づいて求めた差動機構5の第1出力軸13の回転数を用いる。
When the rotation speed of the
ここで、電動機2の回転数と、差動機構5の第1出力軸13の回転数との同期は、完全な同期であることが好ましいが、電動機2の回転数と、差動機構5の第1出力軸13の回転数との回転数差が所定の許容値よりも小さくなった場合に、同期とみなしてもよい。このようにすれば、完全な同期を待たなくてもよいので、第1クラッチ6の開放から第2クラッチ7の係合までの時間を短縮でき、また第2クラッチ7の係合時に発生するイナーシャトルクも最小限に抑えることができる。
Here, it is preferable that the synchronization between the rotation speed of the
第2クラッチ7が係合されたら(ステップS105)、出力制御部32は、電動機2のトルクと内燃機関4のトルクとを協調制御して、左側駆動輪9Lの駆動力と右側駆動輪9Rの駆動力とを、所定の割合に配分する(ステップS106)。この駆動力の配分方法については後述する。
When the second clutch 7 is engaged (step S105), the
電動機2が回生中又は力行中でない場合(ステップS102:No)、出力制御部32は、駆動装置100が備える第1クラッチ6を開放する(ステップS107)。この場合、電動機2は駆動力も制動力も発生していないため、第1クラッチを開放しても、駆動力あるいは制動力の変化は発生しない。
When the
第1クラッチ6が開放されたら(ステップS107)、出力制御部32は、電動機2の回転数と差動機構5の第1出力軸13の回転数とを同期させた(ステップS104)後、第2クラッチ7を係合する(ステップS105)。そして、出力制御部32は、電動機2のトルクと内燃機関4のトルクとを制御して、左側駆動輪9Lの駆動力と右側駆動輪9Rの駆動力とを、所定の割合に配分する(ステップS106)。すなわち、電動機2と内燃機関4とを協調制御することにより、左側駆動輪9Lの駆動力と右側駆動輪9Rの駆動力とを、所定の割合に配分する。
When the
運転条件判定部31が、駆動力配分制御を開始する条件にないと判定した場合(ステップS101:No)、運転条件判定部31は、既に駆動力配分制御を実行しているか否かを判定する(ステップS108)。駆動力配分制御が実行されていない場合(ステップS108:No)、STARTに戻り、駆動力配分制御装置30は、駆動装置100の運転状態を監視する。
When it is determined that the driving
既に駆動力配分制御が既に実行されている場合(ステップS108:Yes)、出力制御部32は、電動機2のトルクと内燃機関4のトルクとを協調制御して、左側駆動輪9Lの駆動力と右側駆動輪9Rの駆動力とを、所定の割合に配分する(ステップS106)。次に、ステップS106における駆動力の配分方法を説明する。次の説明においては、車両1のコーナーリング中に、カーブ外側における駆動輪の駆動力を増加させる場合を例とする。
When the driving force distribution control has already been executed (step S108: Yes), the
図6は、この実施形態に係る駆動力の配分方法の手順を示すフローチャートである。図7は、駆動力の配分例を示す説明図である。左側駆動輪9Lの駆動力と右側駆動輪9Rの駆動力とを、所定の割合に配分するにあたり、駆動力配分制御装置が備える駆動力配分部33は、操舵量を検出する操舵角度センサ46及び車速センサ47からの出力を取得する。そして、駆動力配分部33は、車両1が旋回する際の目標ヨーモーメントを算出し、その算出された目標ヨーモーメントと、ヨーセンサ41から出力されたヨーモーメントとの偏差を、車両1の旋回に必要なヨーモーメント(以下要求ヨーモーメントという)として算出する(ステップS201)。
FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the driving force distribution method according to this embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of distribution of driving force. In distributing the driving force of the
次に、駆動力配分部33は、左側駆動輪9Lに必要な駆動力(以下左側駆動力)Plと、右側駆動輪9Rに必要な駆動力(以下右側駆動力)Prとを算出する(ステップS202)。なお、Pl=Prとなる場合は駆動力配分制御を実行していない場合なので、この実施形態に係る駆動力の配分方法では考慮する必要はない。
Next, the driving
左側駆動力Pl及び右側駆動力Prは、駆動力配分制御を実行する前後(この実施形態では直進時と旋回時)で、左側駆動力Plと右側駆動力Prとの総和(すなわち駆動装置100の総駆動力)が同等となり、かつ、ステップS201で算出した要求ヨーモーメントが発生できるように決定される。ここで、駆動力配分制御を実行する前後は、第1クラッチ6を開放し、かつ第2クラッチ7を係合する前後に相当する。
The left driving force Pl and the right driving force Pr are the sum of the left driving force Pl and the right driving force Pr (that is, the driving
例えば、図7に示すように、車両1の右旋回時に要求される要求ヨーモーメントが20である場合には、左側駆動輪9Lの駆動力を60とし、右側駆動輪9Rの駆動力を40とし、駆動装置100の総駆動力を100とする。また、例えば、車両1の左旋回時に要求される要求ヨーモーメントが10である場合には、左側駆動輪9Lの駆動力を45とし、右側駆動輪9Rの駆動力を55とし、駆動装置100の総駆動力を100とする。
For example, as shown in FIG. 7, when the required yaw moment required when the
駆動装置100の差動機構5に入力される駆動力をこのように配分することにより、駆動力配分制御を実行する前と後とで、駆動装置100の総駆動力を同じ大きさとし、かつ、旋回に必要な要求ヨーモーメントを発生できる。これによって、車両1の旋回性能が向上する。また、駆動力配分制御を実行する前後で、駆動装置100の総駆動力を同等とするので、車両1の挙動変化を極めて小さく抑えることができ、その結果、運転者の違和感を低減することができる。
By distributing the driving force input to the differential mechanism 5 of the
なお、駆動力配分制御を実行する前後における駆動装置100の総駆動力が同等であることには、駆動力配分制御を実行する前後における駆動装置100の総駆動力を完全に等しいことの他、車両1の挙動変化等が許容できる範囲内で、駆動力配分制御を実行する前後における駆動装置100の総駆動力が異なることも含まれる。
Note that the total driving force of the
ステップS202において算出された右側駆動力Prが左側駆動力Plよりも小さいと運転条件判定部31が判定した場合(ステップS203:Yes)、出力制御部32は、右側駆動輪9Rの駆動力が、ステップS202で算出した右側駆動力Prとなるように、内燃機関4の出力(この実施形態ではトルク)を減少させる(ステップS204)。
When the driving
この場合、左側駆動輪9Lの駆動力も減少してしまうため、出力制御部32は、左側駆動輪9Lの駆動力が、ステップS202で算出した左側駆動力Plとなるように、電動機2の出力(この実施形態ではトルク)を増加させる(ステップS205)。その結果、この実施形態に係る駆動装置100において、ステップS202で配分した駆動力(Pl>Pr)で左側駆動輪9Lと右側駆動輪9Rとを駆動することができる。なお、ステップS204とステップS205との順序は問わず、両ステップを同時に実行してもよい。
In this case, since the driving force of the
ステップS202において算出された右側駆動力Prが左側駆動力Plよりも大きいと運転条件判定部31が判定した場合(ステップS203:No)、出力制御部32は、右側駆動輪9Rの駆動力が、ステップS202で算出した右側駆動力Prとなるように、内燃機関4のトルクを増加させる(ステップS206)。この場合、左側駆動輪9Lの駆動力も増加してしまうため、出力制御部32は、左側駆動輪9Lの駆動力が、ステップS202で算出した左側駆動力Plとなるように、電動機2で電力を回生する(ステップS207)。
When the driving
これによって、左側駆動輪9Lにおいて増加した駆動力は、電動機2で電力を回生することにより減少するので、ステップS202で算出した右側駆動力Pr及び左側駆動力Plで右側駆動輪9R及び左側駆動輪9Lを駆動することができる。その結果、この実施形態に係る駆動装置100において、ステップS202で配分した駆動力(Pl<Pr)で左側駆動輪9Lと右側駆動輪9Rとを駆動することができる。なお、ステップS206とステップS207との順序は問わず、両ステップを同時に実行してもよい。
As a result, the driving force increased in the
(変形例)
上述した駆動力の配分方法では、第1クラッチ6を開放して第2クラッチ7を係合し、かつ電動機2の出力と内燃機関4の出力とを制御することによって、右側駆動輪9Rと左側駆動輪9Lとの駆動力を配分した。この変形例に駆動力の配分方法は、内燃機関4が停止しており、電動機2のみが駆動力を発生している場合に用いるものである。次に、かかる場合における駆動力の配分方法例を説明する。この説明においては、図2を参照されたい。
(Modification)
In the driving force distribution method described above, the
電動機2のみで駆動力を発生させている場合において、右側駆動力Prを左側駆動力Plよりも大きくする場合、出力制御部32は、第1クラッチ6及び第2クラッチ7を同時に係合させる。このとき、出力制御部32は、第1及び第2クラッチ6、7の係合力を、次のように調整する。すなわち、差動装置5のキャリア5C及び第2出力軸14を介して右側駆動輪9Rに接続されている第1クラッチ6の伝達トルクT1が、差動装置5の第1出力軸13を介して左側駆動輪9Lに接続されている第2クラッチ7の伝達トルクT2よりも大きくなるようにする。なお、第1及び第2クラッチ6、7の係合力は、右側駆動力Pr及び左側駆動力Plの大きさに基づき、駆動力配分部33が算出する。
In the case where the driving force is generated only by the
このようにすると、右側駆動輪9Rには、電動機2の出力が、第1クラッチ6、内燃機関側出力ギヤ20、差動機構カウンターギヤ22、リングギヤ5R、ピニオンギヤ5P1、5P2、キャリア5C、第2出力軸14、第2出力ギヤ25、第2最終ギヤ27及び第2車軸29の順に伝達される。また、左側駆動輪9Lには、電動機2の出力が、電動機用出力ギヤ21、電動機側カウンターギヤ23、第2クラッチ7、第1出力軸13、第1出力ギヤ24、第1最終ギヤ26及び第1車軸28の順に伝達される。
In this way, the
電動機2のみで駆動力を発生させている場合において、右側駆動力Prを左側駆動力Plよりも小さくする場合、出力制御部32は、第1クラッチ6及び第2クラッチ7を同時に係合させる。このとき、出力制御部32は、右側駆動輪9Rに接続されている第1クラッチ6の伝達トルクT1が、左側駆動輪9Lに接続されている第2クラッチ7の伝達トルクT2よりも小さくなるように、第1及び第2クラッチ6、7の係合力を調整する。なお、第1及び第2クラッチ6、7の係合力は、上述したように、右側駆動力Pr及び左側駆動力Plの大きさに基づき、駆動力配分部33が算出する。上記のように駆動装置100の第1及び第2クラッチ6、7を制御することによって、電動機2のみが駆動力を発生している場合において、駆動力配分部33が算出した右側駆動力Pr及び左側駆動力Plで、右側駆動輪9R及び左側駆動輪9Lが駆動される。
When the driving force is generated only by the
以上、この実施形態及びその変形例では、内燃機関の駆動力を差動機構の入力部に入力するとともに、電動機の接続対象を、差動機構の入力部又は前記差動機構の第1出力軸の少なくとも一方に切り替える接続対象切替手段(第1クラッチ及び第2クラッチ)を備える。これによって、左右の駆動輪や前後の駆動輪に対して駆動力配分制御を実行する際には、電動機の接続対象を第1出力軸にするとともに、電動機と内燃機関とを協調制御して、左右の駆動輪等の駆動力を異ならせることができる。その結果、駆動力配分制御を実現するにあたって、新たに電動機等の駆動手段を追加する必要はないので、駆動力差を与えるための駆動手段の増加を抑制でき、また、駆動装置の大型化も抑制できる。 As described above, in this embodiment and the modification thereof, the driving force of the internal combustion engine is input to the input portion of the differential mechanism, and the motor is connected to the input portion of the differential mechanism or the first output shaft of the differential mechanism. Connection object switching means (first clutch and second clutch) for switching to at least one of the above. Thus, when executing the driving force distribution control for the left and right drive wheels and the front and rear drive wheels, the motor connection target is set to the first output shaft, and the motor and the internal combustion engine are coordinated and controlled. The driving forces of the left and right driving wheels can be varied. As a result, since it is not necessary to newly add a driving means such as an electric motor in realizing the driving force distribution control, an increase in driving means for giving a driving force difference can be suppressed, and the size of the driving device can be increased. Can be suppressed.
以上のように、本発明に係る駆動装置及び駆動力伝達装置は、異なる駆動輪間で駆動力を異ならせる際に有用であり、特に、駆動力差を与えるための駆動手段の増加及び駆動装置の大型化を抑制することに適している。 As described above, the driving device and the driving force transmission device according to the present invention are useful when different driving forces are used between different driving wheels, and in particular, an increase in driving means for providing a driving force difference and the driving device. It is suitable for suppressing the increase in size.
1 車両
2 電動機
3 発電機
4 内燃機関
5、5a 差動機構
5C キャリア
5S サンギヤ
5R リングギヤ
6 第1クラッチ
7 第2クラッチ
8 遊星歯車装置
9L 第1駆動輪(左側駆動輪)
9R 第2駆動輪(右側駆動輪)
12 機関出力軸
13 第1出力軸
14 第2出力軸
30 駆動力配分制御装置
31 運転条件判定部
32 出力制御部
33 駆動力配分部
41 ヨーセンサ
42 電動機回転数センサ
46 操舵角度センサ
47 車速センサ
50 ハイブリッドECU
100、100a 駆動装置
200、200a 駆動力伝達装置
DESCRIPTION OF
9R Second drive wheel (right drive wheel)
DESCRIPTION OF
100,
Claims (14)
駆動力の発生と電力の回生とが可能な第1の駆動手段と、
前記差動機構の入力部へ駆動力を与え、前記第1出力部と前記第2出力部とを駆動する第2の駆動手段と、
前記第1の駆動手段の接続対象を、前記差動機構の入力部又は前記差動機構の第1出力部の少なくとも一方に切り替える接続対象切替手段と、
を含んで構成されることを特徴とする駆動装置。 It has a first output unit and a second output unit that output driving force from the input unit, and can drive with a difference between the rotational speed of the first output unit and the rotational speed of the second output unit. Differential mechanism,
First driving means capable of generating a driving force and regenerating electric power;
A second driving unit that applies a driving force to the input unit of the differential mechanism to drive the first output unit and the second output unit;
Connection target switching means for switching the connection target of the first driving means to at least one of the input part of the differential mechanism or the first output part of the differential mechanism;
A drive device comprising:
前記差動機構の入力部と前記第1の駆動手段との間に設けられて、前記入力部と前記第1の駆動手段とを接続/開放する第1の断続手段と、
前記差動機構の第1出力部と前記第1の駆動手段との間に設けられて、前記第1出力部と前記第1の駆動手段とを接続/開放する第2の断続手段と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 The connection object switching means includes
A first intermittent means provided between the input section of the differential mechanism and the first drive means, for connecting / opening the input section and the first drive means;
A second intermittent means provided between the first output part of the differential mechanism and the first drive means for connecting / opening the first output part and the first drive means;
The drive device according to claim 1, comprising:
前記差動機構の第2出力部と前記第1の駆動手段とを接続するときには、前記第1の断続手段を開放するとともに、前記第2の断続手段を係合することを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。 When connecting the first driving means and the input portion of the differential mechanism, the first intermittent means is engaged, and the second intermittent means is opened,
The first intermittent means is opened and the second intermittent means is engaged when the second output portion of the differential mechanism and the first driving means are connected. 2. The drive device according to 2.
前記第1の駆動手段の駆動力を増加させ、かつ前記第2の駆動手段の駆動力を減少させることを特徴とする請求項2又は3に記載の駆動装置。 Opening the first interrupting means and engaging the second interrupting means;
4. The driving apparatus according to claim 2, wherein the driving force of the first driving unit is increased and the driving force of the second driving unit is decreased. 5.
前記第2の駆動手段のトルクを増加させ、かつ前記第1の駆動手段で電力を回生させることを特徴とする請求項2又は3に記載の駆動装置。 Opening the first interrupting means and engaging the second interrupting means;
4. The driving device according to claim 2, wherein the torque of the second driving unit is increased and electric power is regenerated by the first driving unit. 5.
前記第1出力部及び前記第2出力部を制動する制動手段の制動力を、前記第1の断続手段を開放する前よりも増加させることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の駆動装置。 When the first driving means is regenerating power, the first intermittent means is opened and the second intermittent means is engaged, and the driving force of the first driving means and the When changing the driving force of the second driving means,
7. The braking force of braking means for braking the first output part and the second output part is increased as compared with that before the first interrupting means is opened. 8. The drive device described in 1.
前記第2の駆動手段の駆動力を、前記第1の断続手段を開放する前よりも増加させることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の駆動装置。 When the first driving means generates a driving force, the first intermittent means is opened and the second intermittent means is engaged, and the driving force of the first driving means and When changing the driving force of the second driving means,
7. The driving device according to claim 4, wherein the driving force of the second driving unit is increased as compared to before the first intermittent unit is opened.
前記差動機構の入力部又は前記差動機構の第1出力部の少なくとも一方を選択して、前記差動機構の接続対象を接続する接続対象切替手段と、
を含んで構成されることを特徴とする駆動力伝達装置。 A differential having a first output unit and a second output unit for outputting an input from the input unit, and capable of providing a difference between the rotational speed of the first output unit and the rotational speed of the second output unit Mechanism,
A connection object switching means for selecting at least one of the input part of the differential mechanism or the first output part of the differential mechanism and connecting the connection object of the differential mechanism;
A driving force transmission device comprising:
前記差動機構の入力部と、前記差動機構の接続対象との間に設けられて、前記入力部と前記接続対象とを接続/開放する第1の断続手段と、
前記差動機構の第1出力部と前記差動機構の接続対象との間に設けられて、前記第1出力部と前記接続対象とを接続/開放する第2の断続手段と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項11に記載の駆動力伝達装置。 The connection object switching means includes
A first intermittent means provided between the input portion of the differential mechanism and a connection target of the differential mechanism, and connects / opens the input portion and the connection target;
A second intermittent means provided between the first output portion of the differential mechanism and a connection target of the differential mechanism, for connecting / opening the first output portion and the connection target;
The driving force transmission device according to claim 11, comprising:
前記差動機構の第1出力部と前記差動機構の接続対象とを接続するときには、前記第1の断続手段を開放するとともに、前記第2の断続手段を係合することを特徴とする請求項12に記載の駆動力伝達装置。 When connecting the connection target of the differential mechanism and the input portion of the differential mechanism, while engaging the first interrupting means, open the second interrupting means,
When the first output portion of the differential mechanism and the connection target of the differential mechanism are connected, the first interrupting means is opened and the second interrupting means is engaged. Item 13. The driving force transmission device according to Item 12.
The differential mechanism includes a planetary gear mechanism, the input unit is a ring gear of the planetary gear mechanism, the first output unit is a sun gear of the planetary gear mechanism, and the second output unit is the planetary gear mechanism. It is a carrier of a gear mechanism, The drive device of any one of Claims 1-9 characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005255643A JP2007069633A (en) | 2005-09-02 | 2005-09-02 | Driving device and driving force transmitting device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101564632B1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-11-02 | 국방과학연구소 | Electric-driven transmission having integrated differential and the operation method thereof |
KR20200080672A (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 현대트랜시스 주식회사 | Powertrain for electric vehicle and control method thereof |
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2005
- 2005-09-02 JP JP2005255643A patent/JP2007069633A/en active Pending
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