JP3903813B2

JP3903813B2 - Electric vehicle parking vibration prevention device

Info

Publication number: JP3903813B2
Application number: JP2002061807A
Authority: JP
Inventors: 真吾加藤; 隆史太田; 欣也吉井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: JP2003264908A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータを走行用駆動源とする電気自動車に係り、更に詳細にはパーキング抜き時に発生する振動を防止する電気自動車のパーキング抜き振動防止装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車は、一般に、走行用駆動源としての電動モータ及び電動モータを駆動輪と常時駆動接続する駆動系を備え、電動モータは運転者により操作されるシフトレバーにより設定されるシフトレンジ及び運転者により操作されるアクセルペダルの設定に応じて制御され、シフトレバーがパーキングレンジに設定されると、駆動系に設けられたパーキングロックギヤに対し駆動装置によってパーキングポールが係合せしめられ、これにより駆動系及び駆動輪がパーキングロック状態にされる。そして電気自動車の走行開始時にはシフトレバーがパーキングレンジより解除（パーキング抜き）され、例えばドライブレンジの如き他のシフトレンジへ切り換え設定される。
【０００３】
電気自動車が坂道等の傾斜路面に於いて停車した状態にてパーキングロックが行われると、自動車に作用する重力の傾斜路面に沿う成分によりパーキングロックギヤにモーメントが作用し、パーキングロックギヤによりパーキングポールが駆動装置に押し付けられるため、パーキング抜き時のシフトレバー操作に強い力が必要とされるという問題がある。
【０００４】
この問題を解消する装置の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる特開平９−２８６３１２号公報に記載されている如く、運転者によりパーキング抜きのシフトレバー操作が行われたときには、パーキングロックギヤとパーキングポールとの間の噛み合い荷重が減少するよう電動モータのトルクを制御するよう構成されたメカニカルパーキングロック装置が従来より知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の先の提案にかかるメカニカルパーキングロック装置によれば、駆動装置によってパーキングポールを容易に駆動しパーキングロックギヤとの係合を容易に解除することができるので、強い力を要することなくシフトレバーを操作しパーキングロックの解除を容易に行うことができるが、例えば電気自動車が坂道にて停車した状況に於いてパーキングロックが解除される際に電動モータ及び駆動系に過大な振動や音が発生することを防止することはできない。
【０００６】
本願発明者は、パーキングロックが解除される際に電動モータ及び駆動系に生じる振動や音に着目しそれらの発生要因について調査研究を行った結果、後に詳細に説明する如く、電気自動車が坂道にて停車した状況に於いてパーキングロックが解除される際には電動モータのロータがはずみ車として作用し、そのため電動モータが回転振動することに起因して電動モータ及び駆動系に過大な振動や音が発生することを究明した。
【０００７】
本発明は、電気自動車に於いてパーキングロックが解除される際に電動モータ及び駆動系に振動や音が発生するという問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、本願発明者が行った調査研究の結果得られた知見に基づき、パーキングロックが解除される際に電動モータのロータがはずみ車として作用し電動モータが回転振動することを防止することにより、電動モータ及び駆動系に過大な振動や音が発生することを防止することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、電動モータ及び前記電動モータを駆動輪と常時駆動接続する駆動系を備えた電動駆動装置と、運転者により操作されるシフトレンジ設定手段により設定されたシフトレンジに応じて前記電動駆動装置のシフトレンジを制御する制御装置とを有する電気自動車に於いて、パーキング抜き時に発生する振動を防止する電気自動車のパーキング抜き振動防止装置にして、前記電動モータの回転を検出する回転検出手段と、前記シフトレンジ設定手段のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、前記シフトレンジ設定手段のシフトレンジがパーキングレンジより離脱せしめられた後前記電動駆動装置が他のシフトレンジに設定されるまでの間に前記電動モータの回転が検出されると、前記電動モータを制御して逆回転方向の駆動トルクを発生させるパーキング抜き時制御手段とを有することを特徴とする電気自動車のパーキング抜き振動防止装置（請求項１の構成）、又は電動モータ及び前記電動モータを駆動輪と駆動接続する駆動系を備えた電動駆動装置と、運転者により操作されるシフトレンジ設定手段により設定されたシフトレンジに応じて前記電動駆動装置のシフトレンジを制御する制御装置とを有する電気自動車に於いて、パーキング抜き時に発生する振動を防止する電気自動車のパーキング抜き振動防止装置にして、前記シフトレンジ設定手段がパーキングレンジに設定されると前記電動モータと前記駆動輪との間の駆動力伝達経路を遮断し、前記シフトレンジ設定手段がパーキングレンジ以外のレンジに設定されると前記駆動力伝達経路を復帰させる遮断手段を有することを特徴とする電気自動車のパーキング抜き振動防止装置（請求項３の構成）によって達成される。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記パーキング抜き時制御手段は前記電動モータの実質的な回転が検出されなくなるまで前記電動駆動装置が前記制御装置により他のシフトレンジに制御されることを禁止するよう構成される（請求項２の構成）。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項３の構成に於いて、前記遮断手段は前記シフトレンジ設定手段と連動して前記駆動力伝達経路の遮断及び復帰を行うよう構成される（請求項４の構成）。
【００１１】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項３又は４の構成に於いて、前記駆動系は前記電動モータのロータと共に回転する第一の回転部材と、前記駆動輪と共に回転する第二の回転部材とを有し、前記遮断手段は前記シフトレンジ設定手段がパーキングレンジに設定されると前記第一の回転部材と前記第二の回転部材との間の連結を解除すると共に前記第二の回転部材を非回転部材に連結し、前記シフトレンジ設定手段が他のシフトレンジに設定されると前記第一の回転部材と前記第二の回転部材とを連結すると共に前記第二の回転部材と前記非回転部材との連結を解除するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１２】
【発明の作用及び効果】
図５はパーキングロックが解除される際に電動モータ及び駆動系に振動や音が発生する要因を説明するための図である。図５に示されている如く、電気自動車２００が傾斜角φの坂道２０２を登る状態にて坂道に停車しパーキングロックが行われると、電気自動車２００に作用する重力Ｆの一部Ｆsinφは坂道に沿って電気自動車を後退させる方向に作用する。従動輪と路面との間の摩擦力を無視すると、力Ｆsinφは左右の駆動輪と路面との間の摩擦力Ｆwにより担持され、そのため摩擦力Ｆwに起因して電気自動車が後退する場合と同一の回転方向のトルクＴwが駆動輪２０４に作用する。
【００１３】
図５に示されている如く、走行用駆動源としての電動モータ２０６及び電動モータを駆動輪と駆動接続する駆動系２０８が電動駆動装置２１０として共通のハウジング２１２に収容され、ハウジング２１２がゴムブッシュの如き振動遮断用の弾性インシュレータを内蔵するマウント２１４を介して車体２１６に連結固定されている場合には、ハウジング２１２に取り付けられたパーキングロック装置２１８により駆動系２０８の回転部材の回転が拘束されることによりパーキングロックが達成される。
【００１４】
従って図５（Ａ）に示されている如く、駆動輪２０４に作用する電気自動車を後退させる回転方向のトルクＴwは電動モータ２０６へ伝達されることなく駆動系２０８及びパーキングロック装置２１８を介してハウジング２１２へ伝達され、そのため電動駆動装置２１０はマウント２１４の弾性インシュレータの弾性変形により発生するトルクがトルクＴwと釣り合うまで駆動系２０８に対するトルクＴwの入力軸線２２０の周りに傾動し、弾性インシュレータにはその弾性変形による位置のエネルギが保存される。
【００１５】
かかる状況にてパーキングロックが解除されると、ハウジング２１２によりパーキングロック装置２１８を介して行われていた駆動系２０８の回転部材の回転拘束が解除され、これによりハウジング２１２に対するトルクＴwの伝達が解除されるので、図５（Ｂ）に示されている如く電動駆動装置２１０はマウント２１４の弾性インシュレータに保存されていた位置のエネルギにより軸線２２０に平行な軸線の周りにその傾斜がなくなる方向（復帰回転方向）へ車体２１６に対し相対的に回転駆動される。
【００１６】
一般に、パーキングロックが解除される状況は電気自動車が走行を再開する場合であり、電気自動車が坂道にて走行を再開する場合にはブレーキによって車輪に制動力が与えられ車輪は車体と実質的に一体の状態をなすので、パーキングロックが解除されても駆動輪２０４は坂道２０２の路面を転動しない。従って電動駆動装置２１０は車体２１６に対し相対的に復帰回転方向へ回転することにより、駆動輪２０４に対しても相対的に回転するので、電動モータ２０６のロータ２０６Ａがステータ２０６Ｂに対し相対的に電動駆動装置２１０の復帰回転方向とは逆方向へ回転する。
【００１７】
電動駆動装置２１０の復帰回転方向への回転角度をαとすると、上記現象は電動駆動装置２１０より見ると駆動輪２０４が角度α電気自動車の後退方向へ回転することと等価であり、駆動系２０８の減速比をＲとすると、電動モータ２０６のロータ２０６Ａはステータ２０６Ｂに対し相対的にＲαの角度回転し、ロータ２０６Ａは回転振動の加振を受け、はずみ車として作用することにより電動駆動装置２１０を加振し、これにより電動駆動装置２１０の振動及びこれに伴う音が発生する。
【００１８】
よってパーキングロックが解除された直後に電動モータが回転しているか否か、即ちロータがステータに対し相対回転しているか否かを判定し、電動モータが回転している場合にはステータに対するロータの相対回転を抑制するトルクが発生するよう電動モータを制御することにより、或いはパーキングロックが行われる際に駆動系の駆動力伝達経路を遮断し、電動駆動装置が復帰回転方向へ回転する際に電動モータのロータが駆動輪により拘束されることなくステータと共に回転し得るようにすることにより、パーキングロックが解除された際に電動モータのロータがはずみ車として作用し電動モータが回転振動することを防止することができ、これにより電動モータ及び駆動系に過大な振動や音が発生することを防止することができる。
【００１９】
上記請求項１の構成によれば、シフトレンジ設定手段のシフトレンジがパーキングレンジより離脱せしめられた後電動駆動装置が他のシフトレンジに設定されるまでの間に電動モータの回転が検出されると、パーキング抜き時制御手段により逆回転方向の駆動トルクが発生するよう電動モータが制御されるので、パーキングロックが解除された際に電動モータのロータがはずみ車として作用することを抑制し、これにより電動モータが回転振動することを防止して電動モータ及び駆動系に過大な振動や音が発生することを効果的に防止することができる。
【００２０】
また上記請求項３の構成によれば、シフトレンジ設定手段がパーキングレンジに設定されると電動モータと駆動輪との間の駆動力伝達経路が遮断手段によって遮断され、シフトレンジ設定手段がパーキングレンジ以外のレンジに設定されると駆動力伝達経路が遮断手段によって復帰されるので、シフトレンジ設定手段がパーキングレンジより他のレンジへ切り換えられる際に駆動輪より駆動系を経て電動モータのロータへ伝達されるトルクを低減することができ、従ってパーキングロックが解除された際にはずみ車として作用する電動モータのロータの回転量を低減し、これにより電動モータの回転振動を低減して電動モータ及び駆動系に過大な振動や音が発生することを効果的に防止することができる。
【００２１】
また上記請求項２の構成によれば、パーキング抜き時制御手段は電動モータの実質的な回転が検出されなくなるまで電動駆動装置が制御装置により他のシフトレンジに制御されることを禁止するので、電動モータ及び駆動系に過大な振動や音が発生することを防止することができると共に、電動モータ及び駆動系に振動や音が発生していない状況に於いて電動駆動装置を他のシフトレンジへ切り換えることができる。
【００２２】
また上記請求項４の構成によれば、遮断手段はシフトレンジ設定手段と連動して駆動力伝達経路の遮断及び復帰を行うので、運転者はシフトレンジ設定手段をパーキングレンジに設定することにより、それと確実に同期して遮断手段を作動させ駆動力伝達経路の遮断及び復帰を行うことができ、またシフトレンジ設定手段と同期して遮断手段を駆動する特別の同期駆動装置は不要である。
【００２３】
また上記請求項５の構成によれば、駆動系は電動モータのロータと共に回転する第一の回転部材と、駆動輪と共に回転する第二の回転部材とを有し、遮断手段はシフトレンジ設定手段がパーキングレンジに設定されると第一の回転部材と第二の回転部材との間の連結を解除すると共に第二の回転部材を非回転部材に連結し、シフトレンジ設定手段が他のシフトレンジに設定されると第一の回転部材と第二の回転部材とを連結すると共に第二の回転部材と非回転部材との連結を解除するので、シフトレンジ設定手段がパーキングレンジに設定されると電動モータのロータと駆動輪との間の駆動力伝達経路を遮断すると共に駆動輪の回転を拘束することができ、またシフトレンジ設定手段が他のシフトレンジに設定されると電動モータのロータと駆動輪とを駆動接続すると共に駆動輪の回転拘束を解除することができる。
【００２４】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の何れかの構成に於いて、電動駆動装置は弾性変形可能な部材を介して車体より支持されるよう構成される（好ましい態様１）。
【００２５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於いて、駆動系は減速歯車装置を含むよう構成される（好ましい態様２）。
【００２６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至４の何れかの構成に於いて、電気自動車はシフトレンジ設定手段がパーキングレンジに設定されると、電動モータのロータ若しくは駆動系の回転部材の回転を阻止するパーキングロック装置を有するよう構成される（好ましい態様３）。
【００２７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、回転検出手段は電動モータのステータに対するロータの相対回転を検出するよう構成される（好ましい態様４）。
【００２８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様４の構成に於いて、パーキング抜き時制御手段は電動モータのステータに対するロータの相対回転加速度に基づき電動モータの駆動トルクを制御するよう構成される（好ましい態様５）。
【００２９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は５の構成に於いて、遮断手段はドグクラッチであるよう構成される（好ましい態様６）。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００３１】
第一の実施形態
図１は前輪駆動の電気自動車に適用された本発明によるパーキング抜き振動防止装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【００３２】
図１に於いて、１０は電動駆動装置を示しており、電動駆動装置１０は電動モータ１２と駆動系１４とを有している。電動モータ１２は回転軸１６と一体をなし回転軸１６と共に回転するロータ１８と、回転軸１６及びロータ１８を回転可能に支持するモータハウジング２０と、モータハウジング２０に固定されロータ１８と共働して回転軸１６を回転させるステータ２２とを有し、モータハウジング２０はモータマウント２４にて電動駆動装置１０のハウジング２６に固定され収容されている。
【００３３】
図示の実施形態に於いては、ハウジング２６は互いに他に対し回転軸１６の両側に隔置されたマウント２８及び３０により車体Ｂに固定されている。マウント２８及び３０はそれぞれ回転軸１６に平行な軸線３２及び３４を有する実質的に円筒状のゴムブッシュよりなるインシュレータ３６及び３８を有し、インシュレータ３６及び３８により電動駆動装置１０の振動が車体Ｂへ伝達されることが抑制される。
【００３４】
また図示の実施形態に於いては、駆動系１４は減速歯車装置４０及び差動歯車装置４２を含み、減速歯車装置４０はカウンタギヤ対４４とファイナルギヤ対４６とを有している。カウンタギヤ対４４は電動モータ１２の回転軸１６に固定された出力ギヤ４８と中間軸５０に固定された入力ギヤ５２とよりなり、ファイナルギヤ対４６は中間軸５０に固定された出力ギヤ５４と差動歯車装置４２に設けられた入力ギヤ５６とよりなっている。
【００３５】
差動歯車装置４２は入力ギヤ５６の回転平面に平行な軸線の周りに回転可能に支持された一対の入力ピニオンギヤ５８と、入力ピニオンギヤ５８の軸線に垂直な軸線の周りに回転可能に支持され入力ピニオンギヤ５８と噛み合う一対の出力ピニオンギヤ６０及び６２とを有している。図示の実施形態に於いては、出力ピニオンギヤ６０は電動モータ１２の回転軸１６と平行な軸線の周りに回転可能に支持された出力軸６４の内端に固定され、出力軸６４の外端は一対の等速ジョイント６６を介して左駆動輪６８に接続されている。同様に、出力ピニオンギヤ６２は出力軸６４の軸線に整合する軸線の周りに回転可能に支持された出力軸７０の内端に固定され、出力軸７０の外端は一対の等速ジョイント７２を介して右駆動輪７４に接続されている。
【００３６】
図示の実施形態に於いては、中間軸５０にはパーキングロックギヤ７６が固定されており、電動駆動装置１０のハウジング２６にはパーキングロックギヤ７６に近接してパーキングロック装置７８が設けられている。パーキングロック装置７８はパーキングポール８０とパーキングポール８０を駆動する駆動装置８２とを有している。
【００３７】
駆動装置８２はケーブル８２Ａによって運転者により操作されるシフトレバー８４に接続されており、シフトレバー８４に連動して駆動されるようになっている。シフトレバー８４がパーキングレンジに設定されると、パーキングポール８０が駆動装置８２によってパーキングロックギヤ７６に係合せしめられ、これにより電動駆動装置１０がパーキングロック状態にされる。また電気自動車の走行開始時にシフトレバー８４がパーキングレンジより解除（パーキング抜き）されると、パーキングポール８０が駆動装置８２によってパーキングロックギヤ７６より離脱せしめられ、これにより電動駆動装置１０のパーキングロック状態が解除される。
【００３８】
電動モータ１２はシフトレバー８４により設定されるシフトレンジ及び運転者により操作されるアクセルペダル８６により設定されるアクセル設定量に応じて図２に示された制御ルーチンに従って電子制御装置８８により制御され、これにより電気自動車の走行時に於ける電動モータ１２の駆動トルクが制御される。また電動モータ１２は運転者によりパーキング抜き操作が行われた際に於ける電動モータ１２の回転状況に応じて図２に示された制御ルーチンに従って電子制御装置８８により制御され、これによりパーキングロック解除時に於ける電動駆動装置１０の振動が抑制される。
【００３９】
電子制御装置８８にはシフトレバー８４により設定されるシフトレンジを検出するシフトポジションセンサ９０よりシフトレンジＳＲを示す信号が入力され、またアクセルペダル８６により設定されるアクセル設定量を検出するアクセルセンサ９２よりアクセル設定量ＡＳを示す信号が入力される。また電子制御装置８８には電動モータ１２の回転軸１６に設けられた回転位置センサ９４より電動モータ１２の回転位置（ステータ２２に対するロータ１８の相対回転位置）θを示す信号が入力される。
【００４０】
尚電子制御装置８８は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有しこれらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコンピュータと、電動モータ１２へ駆動電流を出力する駆動回路とよりなっていてよい。また回転位置センサ９４は電動モータ１２の駆動トルクを制御するためのレゾルバであってよい。
【００４１】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於ける電動モータの制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００４２】
まずステップ１０に於いてはシフトレンジＳＲを示す信号の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはシフトレンジＳＲがパーキングレンジであるか否かの判別が行われる。ステップ２０に於いて肯定判別が行われると、ステップ３０に於いて運転者によりパーキング抜きの操作が行われたか否かが判別され、否定判別が行われたときにはステップ３０が繰り返し実行される。
【００４３】
ステップ３０に於いてパーキング抜きの操作が行われたと判別されると、ステップ４０に於いて回転位置センサ９４より回転位置θを示す信号の読み込みが行われ、ステップ５０に於いて例えば現サイクルの回転位置θnと前サイクルの回転位置θn-1との偏差Δθの絶対値が基準値Δθc（正の定数）以上であるか否かの判別により、電動モータ１２が回転しているか否か、即ちステータ２２に対し相対的にロータ１８が回転していかる否かが判別される。
【００４４】
ステップ５０に於いて電動モータ１２が回転していると判別されると、ステップ６０に於いて電動モータ１２が正回転、即ち自動車の前進方向に対応する回転方向に回転しているか否かが判別され、肯定判別が行われたときにはステップ７０に於いて電動モータ１２に逆回転のトルクが発生するよう電動モータ１２が制御され、否定判別、即ち電動モータ１２が逆回転している旨の判別が行われたときには、ステップ８０に於いて電動モータ１２に正回転のトルクが発生するよう電動モータ１２が制御され、ステップ７０又は８０が完了するとステップ４０へ戻る。
【００４５】
この場合電動モータ１２に逆回転又は正回転のトルクを発生させるための制御電圧は、上記回転位置の偏差Δθに基づいて制御されてもよいが、例えば回転位置θの二階微分値としてロータ１８の回転角加速度が演算され、その回転角加速度に基づいて電動モータ１２に対する制御電圧が制御されてもよい。
【００４６】
ステップ５０に於いて電動モータ１２が回転していないと判別されると、ステップ９０に於いてカウンタのカウント値Ｎが１インクリメントされ、ステップ１００に於いてカウント値ＮがＮc（例えば３程度の正の一定の整数）であるか否かが判別され、否定判別が行われたときにはステップ４０へ戻る。ステップ１００に於いてカウント値ＮがＮcであると判別されると、電動モータ１２は静止していると考えられるので、ステップ１１０へ進む。
【００４７】
ステップ１１０に於いてはアクセルセンサ９２よりアクセル設定量ＡＳを示す信号の読み込みが行われ、ステップ１２０に於いてアクセル設定量ＡＳに応じた電圧の駆動電流がシフトレンジＳＲに応じた通電方向にて電動モータ１２へ供給され、これにより電動モータ１２の駆動トルクがシフトレンジＳＲに応じた方向及びアクセル設定量ＡＳに応じた大きさに制御される。尚ステップ２０に於いてシフトレンジＳＲがパーキングレンジ以外のレンジ、例えばドライブレンジであると判別されると、既にパーキング抜き時の処理（ステップ３０〜１００）は完了しているので、そのままステップ１１０へ進む。またステップ１２０に於ける電動モータ１２の通常の駆動トルクの制御は本発明の要旨をなすものではないので、当技術分野に於いて公知の任意の態様にて実行されてよい。
【００４８】
かくして図示の第一の実施形態によれば、例えば電気自動車が坂道にて停車することにより、マウント２８及び３０のインシュレータ３６及び３８に弾性変形による位置のエネルギが保存され、パーキング抜き時に電動駆動装置１０が車体Ｂに対し相対的に回転し、電動モータ１２のロータ１８がステータ２２に対し相対的に回転しても、その回転を抑制するトルクが発生するよう電動モータ１２が制御され、ロータ１８がはずみ車として作用することが防止されるので、電動モータ１２の回転振動に起因して電動駆動装置１０が振動し音が発生することを効果的に防止することができる。
【００４９】
特に図示の実施形態によれば、パーキング抜き後に上記電動モータ１２のトルク制御によってロータ１８の回転振動が減衰され電動モータ１２が回転していないか否かの判別が連続してＮc回行われるので、ロータ１８がその回転振動のピークにある状況に於いて誤って電動モータ１２が回転していないと判定されることを防止し、これにより電動モータ１２の回転振動が十分に減衰し実質的に静止状になったことを確実に判定することができる。
【００５０】
また図示の実施形態によれば、ステップ５０、９０、１００に於いて電動モータ１２が回転していない旨の判別が連続してＮc回行われない限りステップ１１０及び１２０による通常の電動モータ１２のトルク制御は開始されないので、電動モータ１２の回転振動が十分に減衰していない段階で電動モータ１２の通常のトルク制御が開始されることを確実に防止することができる。
【００５１】
更に図示の実施形態によれば、電気自動車の走行時に於ける通常のトルク制御のルーチンに上記ステップ２０〜１００を追加するだけでよく、また電動モータ１２の回転の検出は電気自動車に通常組み込まれている回転位置センサを使用して行われるので、電動駆動装置１０に特別の装置を組み込んだり電動駆動装置１０の構造を改変したりすることは不要であり、従って実質的なコストアップを招来することなくパーキング抜き時の電動駆動装置１０の振動や音の発生を防止することができる。
【００５２】
第二の実施形態
図３は前輪駆動の電気自動車に適用された本発明によるパーキング抜き振動防止装置の第二の実施形態を示す図１と同様の概略構成図である。尚図３に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００５３】
この第二の実施形態に於いては、電動モータ１２の出力軸１６に整合し且つこれより隔置された位置に於いてハウジング２６により回転可能に支持された分離軸１００が設けられており、出力軸１６及び分離軸１００の互いに対向する端部にはそれぞれドグクラッチ用の第一のギヤ１０２及び第二のギヤ１０４が固定されており、カウンタ対４４の出力ギヤ４８は分離軸１００の他端に固定されている。ギヤ１０２及び１０４に近接した位置にはドグクラッチ１０６が設けられている。
【００５４】
ドグクラッチ１０６はギヤ１０２及び１０４と噛み合い可能な内周歯を有するリングギヤ１０８と、リングギヤ１０８の径方向外側に配置された往復動ロッド１１０とを有し、往復動ロッド１１０はギヤ１０２及び１０４の軸線に沿って往復動可能にハウジング２６により支持されている。往復動ロッド１１０のヘッド部１１０Ａはリングギヤ１０８がギヤ１０２及び１０４と共に回転することを許容すると共にリングギヤ１０８がヘッド部１１０Ａに対し相対的に軸線方向へ移動することがないようリングギヤ１０８の外周面に設けられた周溝に係合している。
【００５５】
往復動ロッド１１０はケーブル１１２によりシフトレバー８４に接続されており、シフトレバー８４に連動して駆動されるようになっている。特にシフトレバー８４がパーキングレンジに設定されると、往復動ロッド１１０はハウジング２６のスプリングシート１１４とヘッド部１１０Ａとの間に弾装された圧縮コイルスプリング１１６のばね力に抗して図３で見て左方（パーキング位置）へ駆動され、これによりリングギヤ１０８はギヤ１０２とのみ噛み合うが、シフトレバー８４がパーキングレンジ以外のシフトレンジに設定されると、往復動ロッド１１０は圧縮コイルスプリング１１６のばね力により図３で見て右方（通常位置）へ駆動され、これによりリングギヤ１０８はギヤ１０２及び１０４の両者と噛み合う。
【００５６】
尚この第二の実施形態に於いては、パーキングロック装置７８は上述の第一の実施形態の場合と同様にシフトレバー８４と連動して駆動され、従ってパーキングロック装置７８はドグクラッチ１０６と連動して駆動される。即ちシフトレバー８４がパーキングレンジに設定されると、パーキングロック装置７８がパーキングロック状態にもたらされると共にドグクラッチ１０６がパーキング位置へ移動され、シフトレバー８４がパーキングレンジ以外のレンジに設定されると、パーキングロック装置７８がパーキングロック解除状態にもたらされると共にドグクラッチ１０６が通常位置へ移動される。
【００５７】
かくして図示の第二の実施形態によれば、シフトレバー８４がパーキングレンジに設定されると、パーキングロック装置７８がパーキングロック状態にもたらされると共にドククラッチ１０６がパーキング位置へ移動され、第一のギヤ１０２及び第二のギヤ１０４のリングギヤ１０８との噛み合いが解除されることによって駆動系の１４の減速歯車装置４０の駆動力伝達経路が遮断されるので、マウント２８及び３０のインシュレータ３６及び３８に弾性変形によって保存されていた位置のエネルギーにより電動駆動装置１０が車体Ｂに対し復帰方向へ回転されても、電動モータ１２のロータ１８はステータ２２に対し相対的に回転駆動されず、従ってロータ１８が弾み車として作用することが防止され、これにより電動モータ１２の回転振動に起因して電動駆動装置１０が振動し音が発生することを効果的に防止することができる。
【００５８】
特に図示の実施形態によれば、ドグクラッチ１０６はパーキングロック装置７８と共に機械的連結手段によってシフトレバー８４に接続されシフトレバー８４と連動して駆動されるようになっているので、ドグクラッチ１０６をシフトレバー８４及びパーキングロック装置７８と連動して駆動するための特別の同期駆動装置は不要であり、またドグクラッチ１０６を確実にパーキングロック装置７８と同期して駆動することができる。
【００５９】
第三の実施形態
図４は前輪駆動の電気自動車に適用された本発明によるパーキング抜き振動防止装置の第三の実施形態を示す図１及び図３と同様の概略構成図である。尚図４に於いて図１又は図３に示された部材と同一の部材には図１又は図３に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００６０】
この第三の実施形態に於いては、上述の第二の実施形態の場合と同様、出力軸１６より隔置された分離軸１００の互いに対向する端部にはそれぞれドグクラッチ用の第一のギヤ１０２及び第二のギヤ１０４が固定されており、第二のギヤ１０４に近接した位置にはセクタギヤ１２０が配置されている。セクタギヤ１２０はリングギヤ１０８と噛み合い得るようハウジング２６により固定的に支持されている。往復動ロッド１１０は油圧シリンダ装置１２２により往復動され、油圧シリンダ装置１２２は油圧回路１２４により制御される。
【００６１】
油圧回路１２４はシフトレバー８４により設定されるシフトレンジに応じて電子制御装置８８により制御される。図示の実施形態に於いては、シフトレバー８４がパーキングレンジに設定されると、ドグクラッチ１０６のリングギヤ１０８が第二のギヤ１０４及びセクタギヤ１２０と噛み合うパーキング位置へ移動され、シフトレバー８４がパーキングレンジ以外のレンジに設定されると、リングギヤ１０８が第一のギヤ１０２及び第二のギヤ１０４と噛み合う通常位置へ移動される。
【００６２】
尚図３と図４との比較より解る如く、上述の第一及び第二の実施形態に於けるパーキングロックギヤ７６及びパーキングロック装置７８は設けられていない。また図には示されていないが、第二のギヤ１０４とセクタギヤ１２０との間にはシンクロメッシュの如き同期装置が設けられており、電子制御装置８８はシフトレバー８４がパーキングレンジに設定されると、電動モータ１２の回転速度が予め設定された基準値以下になった時点に於いて油圧回路１２４を介して油圧シリンダ装置１２２を制御し、リングギヤ１０８を通常位置よりパーキング位置へ移動させる。
【００６３】
かくして図示の第三の実施形態によれば、シフトレバー８４がパーキングレンジに設定されると、上述の第二の実施形態の場合と同様、第一のギヤ１０２及び第二のギヤ１０４とリングギヤ１０８との噛み合いを解除して駆動系１４の駆動力伝達経路を遮断し、これによりパーキングロックが解除される際に電動モータ１２のロータ１８がステータ２２に対し相対的に弾み車として回転することを防止し、これにより電動モータ１２の回転振動に起因して電動駆動装置１０が振動し音が発生することを効果的に防止することができる。
【００６４】
特に図示の実施形態によれば、ドグクラッチ１０６はシャフトレバー８４がパーキングレンジに設定されるとリングギヤ１０８を第二のギヤ１０４及びセクタギヤ１２０と噛み合うパーキング位置へ移動し、シフトレバーがパーキングレンジ以外のレンジに設定されると、リングギヤ１０８を第一のギヤ１０２及び第二のギヤ１０４と噛み合う通常位置へ移動するので、上述の第一及び第二の実施形態に於けるパーキングロック装置７８は不要であり、またパーキングロック装置７８と同期してドグクラッチ１０６を駆動する装置も不要である。
【００６５】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００６６】
例えば上述の第一の実施形態に於いては、電動モータ１２の回転の検出は電動モータに取り付けられた回転位置センサ９４により行われるようになっているが、電動モータの回転の検出は任意の手段により行われてよく、また駆動系１４に於いて行われてもよい。
【００６７】
また上述の第一及び第二の実施形態に於いては、リングギヤ１０８に対する第一のギヤ１０２及び第二のギヤ１０４の噛み合いが制御されることにより、駆動系１４の一部を構成する減速歯車装置４０に於ける駆動力伝達経路が選択的に遮断されるようになっているが、電動モータ１２と駆動輪６８及び７４との間の駆動力伝達経路の遮断は当技術分野に於いて任意の手段により達成されてよい。
【００６８】
また上述の第二の実施形態に於いては、ドグクラッチ１０６の往復動ロッド１１０はケーブル１１２によりシフトレバー８４に機械的に接続されることによりシフトレバー８４と連動して駆動されるようになっているが、往復動ロッド１１０はパーキングロック装置７８と同期して駆動される限り、例えば上述の第三の実施形態の場合と同様油圧シリンダ装置等により駆動されるよう修正されてもよい。
【００６９】
更に上述の各実施形態に於いては、電気自動車は前輪駆動の電気自動車であり、差動歯車装置４２はハウジング２６内に収容されているが、本発明が適用される電気自動車は後輪駆動の電気自動車であってもよく、また差動歯車装置はハウジング２６外に配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】前輪駆動の電気自動車に適用された本発明によるパーキング抜き振動防止装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態に於ける電動モータの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】前輪駆動の電気自動車に適用された本発明によるパーキング抜き振動防止装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。
【図４】前輪駆動の電気自動車に適用された本発明によるパーキング抜き振動防止装置の第三の実施形態を示す概略構成図である。
【図５】パーキングロックが解除される際に電動モータ及び駆動系に振動や音が発生する要因を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…電動駆動装置
１２…電動モータ
１４…駆動系
１８…ロータ
２２…ステータ
２６…ハウジング
２８、３０…マウント
４０…減速歯車装置
４２…差動歯車装置
６８…左駆動輪
７４…右駆動輪
７６…パーキングロックギヤ
７８…パーキングロック装置
８４…シフトレバー
８６…アクセルペダル
８８…電子制御装置
９０…シフトポジションセンサ
９２…アクセルセンサ
９４…回転位置センサ
１０２…第一のギヤ
１０４…第二のギヤ
１０６…ドグクラッチ
１０８…リングギヤ
１２０…セクタギヤ
１２２…油圧シリンダ装置
１２４…油圧回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric vehicle using an electric motor as a driving source for traveling, and more particularly, to an anti-parking vibration preventing device for an electric vehicle that prevents vibrations generated when parking is removed.
[0002]
[Prior art]
An electric vehicle generally includes an electric motor as a driving source for driving and a drive system that constantly drives and connects the electric motor to driving wheels. The electric motor is a shift range set by a shift lever operated by a driver and a driver. When the shift lever is set to the parking range, the parking pole is engaged with the parking lock gear provided in the drive system, and the drive is thereby driven. The system and drive wheels are parked locked. When the electric vehicle starts running, the shift lever is released from the parking range (parking is removed), and is switched to another shift range such as a drive range.
[0003]
When parking lock is performed with the electric vehicle stopped on an inclined road surface such as a slope, a moment acts on the parking lock gear due to a component along the inclined road surface of gravity acting on the vehicle, and the parking lock gear causes the parking pole to Is pressed against the drive device, there is a problem that a strong force is required to operate the shift lever when parking is removed.
[0004]
As one of the devices for solving this problem, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-286312 filed by the applicant of the present application, when the driver operates the shift lever without parking, the parking lock 2. Description of the Related Art Conventionally, a mechanical parking lock device configured to control the torque of an electric motor so as to reduce a meshing load between a gear and a parking pole is known.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to the mechanical parking lock device according to the above-mentioned proposal, since the parking pole can be easily driven by the drive device and the engagement with the parking lock gear can be easily released, the shift lever does not require a strong force. The parking lock can be easily released by operating, but excessive vibration and noise are generated in the electric motor and drive system when the parking lock is released, for example, when the electric vehicle is stopped on a slope. It cannot be prevented.
[0006]
As a result of investigating and studying the generation factors of the electric motor and drive system when the parking lock is released, the inventor of the present application conducted an investigation and research. When the parking lock is released in the situation where the vehicle is stopped, the rotor of the electric motor acts as a flywheel, so that the electric motor and the drive system have excessive vibration and noise due to the rotational vibration of the electric motor. Investigate what happens.
[0007]
The present invention has been made in view of the problem that vibration and sound are generated in the electric motor and the drive system when the parking lock is released in the electric vehicle. The main object of the present invention is the present invention. Based on the knowledge obtained as a result of the research conducted by the user, the electric motor and the drive system are prevented by the rotor of the electric motor acting as a flywheel when the parking lock is released to prevent the electric motor from rotating and vibrating. It is to prevent excessive vibration and sound from being generated.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, the main problems described above are set by an electric motor, an electric drive device having a drive system that constantly drives and connects the electric motor to drive wheels, and a shift range setting means operated by a driver. An electric vehicle having a control device for controlling a shift range of the electric drive device according to a shift range, wherein the electric motor is used as an anti-parking vibration preventing device for an electric vehicle that prevents vibrations generated when parking is removed. A rotation detection means for detecting the rotation of the shift range, a shift range detection means for detecting the shift range of the shift range setting means, and the electric drive device after the shift range of the shift range setting means is separated from the parking range. If the rotation of the electric motor is detected until the shift range is set, the electric motor An anti-parking vibration preventing device for an electric vehicle (configuration according to claim 1), or an electric motor and driving the electric motor, characterized by comprising: An electric drive device having a drive system that is connected to the wheels and a control device that controls the shift range of the electric drive device according to the shift range set by the shift range setting means operated by the driver In an automobile, the shift range setting means is set to the parking range in an electric vehicle parking prevention vibration preventing device that prevents vibrations generated when the parking is removed.WhenThe driving force transmission path between the electric motor and the driving wheel is cut off.When the shift range setting means is set to a range other than the parking range, the driving force transmission path is returned.This is achieved by an anti-parking vibration preventing device for an electric vehicle characterized by having a blocking means (structure of claim 3).
[0009]
Further, according to the present invention, in order to effectively achieve the above-mentioned main problem, in the configuration of claim 1, the parking removal control means until the substantial rotation of the electric motor is not detected. The electric drive device is configured to be prohibited from being controlled to another shift range by the control device (configuration of claim 2).
[0010]
  According to the present invention, in order to effectively achieve the main problem described above, in the configuration of claim 3, the blocking means is interlocked with the shift range setting means.Then, the driving force transmission path is interrupted and restored.(Structure of claim 4).
[0011]
According to the present invention, in order to effectively achieve the above main problem, in the configuration of claim 3 or 4, the drive system includes a first rotating member that rotates together with the rotor of the electric motor. A second rotating member that rotates together with the drive wheel, and the blocking means is provided between the first rotating member and the second rotating member when the shift range setting means is set to a parking range. And the second rotating member is connected to the non-rotating member, and when the shift range setting means is set to another shift range, the first rotating member and the second rotating member are connected. It is comprised so that connection with said 2nd rotation member and said non-rotation member may be cancelled | released (structure of Claim 5).
[0012]
[Action and effect of the invention]
FIG. 5 is a diagram for explaining factors that cause vibration and noise in the electric motor and the drive system when the parking lock is released. As shown in FIG. 5, when the electric vehicle 200 stops on the slope with the slope 202 having the inclination angle φ and the parking lock is performed, a part of the gravity F acting on the electric vehicle 200 is Fsinφ on the slope. Acts in the direction of retreating the electric vehicle along. Neglecting the frictional force between the driven wheel and the road surface, the force Fsinφ is carried by the frictional force Fw between the left and right drive wheels and the road surface, and therefore the same as when the electric vehicle moves backward due to the frictional force Fw. The torque Tw in the rotational direction acts on the drive wheel 204.
[0013]
As shown in FIG. 5, an electric motor 206 as a driving source for traveling and a drive system 208 for driving and connecting the electric motor to driving wheels are accommodated in a common housing 212 as an electric driving device 210, and the housing 212 is a rubber bush. , The rotation of the rotating member of the drive system 208 is restrained by the parking lock device 218 attached to the housing 212. Parking lock is achieved.
[0014]
Accordingly, as shown in FIG. 5 (A), the torque Tw in the rotational direction for reversing the electric vehicle acting on the drive wheels 204 is not transmitted to the electric motor 206 via the drive system 208 and the parking lock device 218. Therefore, the electric drive device 210 tilts around the input axis 220 of the torque Tw for the drive system 208 until the torque generated by the elastic deformation of the elastic insulator of the mount 214 is balanced with the torque Tw. The energy of the position due to the elastic deformation is stored.
[0015]
When the parking lock is released in such a situation, the rotation restriction of the rotation member of the drive system 208 performed by the housing 212 via the parking lock device 218 is released, and thereby the transmission of the torque Tw to the housing 212 is released. Therefore, as shown in FIG. 5 (B), the electric drive device 210 loses its inclination around the axis parallel to the axis 220 due to the energy at the position stored in the elastic insulator of the mount 214 (return). In the rotational direction).
[0016]
In general, the parking lock is released when the electric vehicle resumes running. When the electric vehicle resumes running on a slope, the braking force is applied to the wheels by the brake, and the wheels are substantially separated from the vehicle body. Since they are integrated, the drive wheel 204 does not roll on the road surface of the slope 202 even when the parking lock is released. Accordingly, the electric drive device 210 rotates in the return rotation direction relative to the vehicle body 216, and thus also rotates relative to the drive wheels 204. Therefore, the rotor 206A of the electric motor 206 is relative to the stator 206B. The electric drive device 210 rotates in the direction opposite to the return rotation direction.
[0017]
When the rotation angle of the electric drive device 210 in the return rotation direction is α, the above phenomenon is equivalent to the rotation of the drive wheels 204 in the reverse direction of the electric vehicle α when viewed from the electric drive device 210, and the drive system 208. When the reduction ratio of R is R, the rotor 206A of the electric motor 206 rotates by an angle Rα relative to the stator 206B, and the rotor 206A is subjected to rotational vibration and acts as a flywheel. The vibration is generated, and the vibration of the electric drive device 210 and the sound accompanying this are generated.
[0018]
Therefore, immediately after the parking lock is released, it is determined whether or not the electric motor is rotating, that is, whether or not the rotor is rotating relative to the stator. By controlling the electric motor to generate a torque that suppresses relative rotation, or when the parking lock is performed, the driving force transmission path of the drive system is interrupted, and the electric drive device is electrically driven when it rotates in the return rotation direction. By allowing the motor rotor to rotate with the stator without being constrained by the drive wheels, the electric motor rotor prevents the electric motor from rotating and vibrating when the parking lock is released. Thus, it is possible to prevent excessive vibration and noise from being generated in the electric motor and the drive system.
[0019]
According to the configuration of the first aspect, the rotation of the electric motor is detected after the shift range of the shift range setting means is separated from the parking range and before the electric drive device is set to another shift range. Since the electric motor is controlled so that the driving torque in the reverse rotation direction is generated by the control means when parking is removed, the rotor of the electric motor is prevented from acting as a flywheel when the parking lock is released. It is possible to effectively prevent the electric motor and the drive system from generating excessive vibration and sound by preventing the electric motor from rotating and vibrating.
[0020]
  According to the third aspect of the present invention, when the shift range setting means is set to the parking range, the driving force transmission path between the electric motor and the drive wheels is blocked by the blocking means.When the shift range setting means is set to a range other than the parking range, the driving force transmission path is restored by the blocking means.Therefore, when the shift range setting means is switched from the parking range to another range, the torque transmitted from the drive wheels to the rotor of the electric motor through the drive system can be reduced, and accordingly when the parking lock is released. InIsIt is possible to reduce the amount of rotation of the rotor of the electric motor acting as a wheel and to effectively prevent the generation of excessive vibration and sound in the electric motor and drive system by reducing the rotational vibration of the electric motor. it can.
[0021]
Further, according to the configuration of the second aspect, the parking removal control means prohibits the electric drive device from being controlled to another shift range by the control device until no substantial rotation of the electric motor is detected. It is possible to prevent excessive vibration and sound from being generated in the electric motor and drive system, and to move the electric drive device to another shift range in a situation where vibration and sound are not generated in the electric motor and drive system. Can be switched.
[0022]
  Further, according to the configuration of claim 4, the blocking means is interlocked with the shift range setting means.To shut off and restore the driving force transmission pathTherefore, by setting the shift range setting means to the parking range, the driver operates the shut-off means in synchronism with it reliably to drive the driving force transmission path.Shut off and returnIt is possibleIn addition, a special synchronous drive device that drives the shut-off means in synchronization with the shift range setting means is unnecessary.The
[0023]
According to the fifth aspect of the present invention, the drive system has the first rotating member that rotates together with the rotor of the electric motor, and the second rotating member that rotates together with the drive wheel, and the blocking means is the shift range setting means. Is set to the parking range, the connection between the first rotating member and the second rotating member is released and the second rotating member is connected to the non-rotating member. When the shift range setting means is set to the parking range, the first rotation member and the second rotation member are connected and the connection between the second rotation member and the non-rotation member is released. The driving force transmission path between the rotor of the electric motor and the driving wheel can be blocked and the rotation of the driving wheel can be restricted, and when the shift range setting means is set to another shift range, the rotor of the electric motor It is possible to release the rotation restraint of the drive wheel to drive connecting the wheel.
[0024]
[Preferred embodiment of the problem solving means]
According to one preferable aspect of the present invention, in the structure according to any one of the first to fifth aspects, the electric drive device is configured to be supported from the vehicle body via an elastically deformable member. 1).
[0025]
According to another preferred aspect of the present invention, in the preferred aspect 1, the drive system is configured to include a reduction gear device (preferred aspect 2).
[0026]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration according to any one of claims 1 to 4, when the shift range setting means is set to the parking range, the electric vehicle has a rotor or drive of the electric motor. It is comprised so that it may have a parking lock device which prevents rotation of the rotation member of a system (preferred mode 3).
[0027]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 1, the rotation detecting means is configured to detect relative rotation of the rotor with respect to the stator of the electric motor (preferred aspect 4).
[0028]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the preferred aspect 4 described above, the parking removal control means controls the driving torque of the electric motor based on the relative rotational acceleration of the rotor with respect to the stator of the electric motor. Constructed (preferred embodiment 5).
[0029]
According to another preferred embodiment of the present invention, in the configuration of claim 3 or 5, the blocking means is configured to be a dog clutch (preferred embodiment 6).
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will now be described in detail with reference to a few preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
[0031]
First embodiment
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a parking vibration preventing apparatus according to the present invention applied to a front-wheel drive electric vehicle.
[0032]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an electric drive device, and the electric drive device 10 includes an electric motor 12 and a drive system 14. The electric motor 12 is integrated with the rotary shaft 16, rotates with the rotary shaft 16, a motor housing 20 that rotatably supports the rotary shaft 16 and the rotor 18, and is fixed to the motor housing 20 and cooperates with the rotor 18. The motor housing 20 is fixed to and accommodated in the housing 26 of the electric drive device 10 by a motor mount 24.
[0033]
In the illustrated embodiment, the housing 26 is fixed to the vehicle body B by mounts 28 and 30 that are spaced apart from each other on both sides of the rotary shaft 16. The mounts 28 and 30 have insulators 36 and 38 made of substantially cylindrical rubber bushes each having an axis 32 and 34 parallel to the rotation shaft 16, respectively. It is suppressed that it is transmitted to.
[0034]
In the illustrated embodiment, the drive system 14 includes a reduction gear device 40 and a differential gear device 42, and the reduction gear device 40 includes a counter gear pair 44 and a final gear pair 46. The counter gear pair 44 includes an output gear 48 fixed to the rotating shaft 16 of the electric motor 12 and an input gear 52 fixed to the intermediate shaft 50, and the final gear pair 46 includes an output gear 54 fixed to the intermediate shaft 50. The input gear 56 is provided in the differential gear device 42.
[0035]
The differential gear device 42 is a pair of input pinion gears 58 supported rotatably around an axis parallel to the plane of rotation of the input gear 56, and supported and input around an axis perpendicular to the axis of the input pinion gear 58. A pair of output pinion gears 60 and 62 that mesh with the pinion gear 58 are provided. In the illustrated embodiment, the output pinion gear 60 is fixed to the inner end of an output shaft 64 that is rotatably supported about an axis parallel to the rotating shaft 16 of the electric motor 12, and the outer end of the output shaft 64 is It is connected to the left drive wheel 68 through a pair of constant velocity joints 66. Similarly, the output pinion gear 62 is fixed to the inner end of the output shaft 70 rotatably supported around an axis line aligned with the axis line of the output shaft 64, and the outer end of the output shaft 70 is connected to a pair of constant velocity joints 72. And connected to the right drive wheel 74.
[0036]
In the illustrated embodiment, a parking lock gear 76 is fixed to the intermediate shaft 50, and a parking lock device 78 is provided close to the parking lock gear 76 in the housing 26 of the electric drive device 10. . The parking lock device 78 includes a parking pole 80 and a driving device 82 that drives the parking pole 80.
[0037]
The driving device 82 is connected to a shift lever 84 that is operated by a driver through a cable 82 </ b> A, and is driven in conjunction with the shift lever 84. When the shift lever 84 is set to the parking range, the parking pawl 80 is engaged with the parking lock gear 76 by the driving device 82, whereby the electric driving device 10 is brought into the parking lock state. When the shift lever 84 is released from the parking range when the electric vehicle starts running (parking is removed), the parking pawl 80 is released from the parking lock gear 76 by the driving device 82, whereby the electric driving device 10 is in the parking lock state. Is released.
[0038]
The electric motor 12 is controlled by the electronic control unit 88 according to the control routine shown in FIG. 2 according to the shift range set by the shift lever 84 and the accelerator set amount set by the accelerator pedal 86 operated by the driver. As a result, the driving torque of the electric motor 12 when the electric vehicle is running is controlled. Further, the electric motor 12 is controlled by the electronic control unit 88 according to the control routine shown in FIG. 2 according to the rotation state of the electric motor 12 when the driver performs the parking removal operation, thereby releasing the parking lock. The vibration of the electric drive device 10 at the time is suppressed.
[0039]
A signal indicating the shift range SR is input to the electronic control unit 88 from a shift position sensor 90 that detects the shift range set by the shift lever 84, and an accelerator sensor 92 that detects the accelerator set amount set by the accelerator pedal 86. Thus, a signal indicating the accelerator set amount AS is input. In addition, a signal indicating the rotational position of the electric motor 12 (the relative rotational position of the rotor 18 with respect to the stator 22) θ is input to the electronic control unit 88 from a rotational position sensor 94 provided on the rotational shaft 16 of the electric motor 12.
[0040]
The electronic control unit 88 includes a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port device, which are connected to each other via a bidirectional common bus, and a drive current is output to the electric motor 12. And a drive circuit that performs the same. The rotational position sensor 94 may be a resolver for controlling the driving torque of the electric motor 12.
[0041]
Next, the control routine of the electric motor in the illustrated embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 2 is started by closing an ignition switch not shown in the figure, and is repeatedly executed at predetermined time intervals.
[0042]
First, at step 10, a signal indicating the shift range SR is read, and at step 20, it is determined whether or not the shift range SR is a parking range. If an affirmative determination is made in step 20, it is determined in step 30 whether or not an operation for removing the parking has been performed by the driver. If a negative determination is made, step 30 is repeatedly executed.
[0043]
When it is determined in step 30 that the parking removal operation has been performed, in step 40, a signal indicating the rotational position θ is read from the rotational position sensor 94, and in step 50, for example, rotation of the current cycle is performed. By determining whether or not the absolute value of the deviation Δθ between the position θn and the rotational position θn-1 of the previous cycle is greater than or equal to a reference value Δθc (a positive constant), whether the electric motor 12 is rotating, that is, the stator Whether or not the rotor 18 is rotating relative to 22 is determined.
[0044]
If it is determined in step 50 that the electric motor 12 is rotating, it is determined in step 60 whether or not the electric motor 12 is rotating forward, that is, in a rotation direction corresponding to the forward direction of the automobile. If an affirmative determination is made, in step 70, the electric motor 12 is controlled so that a reverse rotation torque is generated in the electric motor 12, and a negative determination, that is, a determination that the electric motor 12 is reversely rotated is made. If it has been performed, the electric motor 12 is controlled in step 80 so that a positive rotation torque is generated in the electric motor 12. When step 70 or 80 is completed, the process returns to step 40.
[0045]
In this case, the control voltage for causing the electric motor 12 to generate reverse or forward torque may be controlled based on the rotational position deviation Δθ. For example, as the second-order differential value of the rotational position θ, the rotor 18 The rotational angular acceleration may be calculated, and the control voltage for the electric motor 12 may be controlled based on the rotational angular acceleration.
[0046]
If it is determined in step 50 that the electric motor 12 is not rotating, the count value N of the counter is incremented by 1 in step 90, and the count value N is increased to Nc (eg, about 3 positive values) in step 100. If the determination is negative, the process returns to step 40. If it is determined in step 100 that the count value N is Nc, the electric motor 12 is considered to be stationary, and the process proceeds to step 110.
[0047]
In step 110, a signal indicating the accelerator set amount AS is read from the accelerator sensor 92. In step 120, the voltage drive current corresponding to the accelerator set amount AS is applied in the energization direction corresponding to the shift range SR. The electric motor 12 is supplied to the electric motor 12, whereby the driving torque of the electric motor 12 is controlled in the direction corresponding to the shift range SR and the magnitude corresponding to the accelerator set amount AS. If it is determined in step 20 that the shift range SR is a range other than the parking range, for example, the drive range, the processing for removing the parking (steps 30 to 100) has already been completed. move on. Further, the control of the normal driving torque of the electric motor 12 in step 120 does not form the gist of the present invention, and may be executed in any manner known in the art.
[0048]
Thus, according to the illustrated first embodiment, for example, when the electric vehicle stops on a slope, the energy at the position due to elastic deformation is stored in the insulators 36 and 38 of the mounts 28 and 30, and the electric drive device is used when the parking is removed. Even if the rotor 10 of the electric motor 12 rotates relative to the vehicle body B and the rotor 18 of the electric motor 12 rotates relative to the stator 22, the electric motor 12 is controlled to generate torque that suppresses the rotation. Therefore, it is possible to effectively prevent the electric driving device 10 from vibrating and generating sound due to the rotational vibration of the electric motor 12.
[0049]
In particular, according to the illustrated embodiment, after the parking is removed, the rotational control of the electric motor 12 is attenuated by the torque control of the electric motor 12, and it is continuously determined Nc times whether the electric motor 12 is not rotating. In the situation where the rotor 18 is at the peak of its rotational vibration, it is prevented that the electric motor 12 is erroneously determined not to rotate, whereby the rotational vibration of the electric motor 12 is sufficiently attenuated and substantially reduced. It is possible to reliably determine that it has become stationary.
[0050]
Further, according to the illustrated embodiment, the normal electric motor 12 in steps 110 and 120 is determined unless the determination that the electric motor 12 is not rotating in steps 50, 90, and 100 is continuously performed Nc times. Since torque control is not started, it is possible to reliably prevent normal torque control of the electric motor 12 from being started when the rotational vibration of the electric motor 12 is not sufficiently attenuated.
[0051]
Further, according to the illustrated embodiment, the above steps 20 to 100 need only be added to the routine of normal torque control when the electric vehicle is running, and the detection of the rotation of the electric motor 12 is normally incorporated in the electric vehicle. Therefore, it is not necessary to incorporate a special device in the electric drive device 10 or to modify the structure of the electric drive device 10, so that a substantial cost increase is caused. Thus, it is possible to prevent the electric drive device 10 from vibrating and generating noise when the parking is removed.
[0052]
Second embodiment
FIG. 3 is a schematic structural view similar to FIG. 1 showing a second embodiment of the parking vibration preventing apparatus according to the present invention applied to a front-wheel drive electric vehicle. 3, the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.
[0053]
In the second embodiment, a separation shaft 100 is provided that is aligned with the output shaft 16 of the electric motor 12 and is rotatably supported by the housing 26 at a position spaced from the output shaft 16. A first gear 102 and a second gear 104 for a dog clutch are fixed to opposite ends of the output shaft 16 and the separation shaft 100, respectively, and the output gear 48 of the counter pair 44 is the other end of the separation shaft 100. It is fixed to. A dog clutch 106 is provided at a position close to the gears 102 and 104.
[0054]
The dog clutch 106 includes a ring gear 108 having inner peripheral teeth that can mesh with the gears 102 and 104, and a reciprocating rod 110 disposed radially outside the ring gear 108. The reciprocating rod 110 is an axis of the gears 102 and 104. Is supported by the housing 26 so as to be capable of reciprocating along. The head portion 110A of the reciprocating rod 110 allows the ring gear 108 to rotate with the gears 102 and 104, and prevents the ring gear 108 from moving in the axial direction relative to the head portion 110A. It is engaged with the provided circumferential groove.
[0055]
The reciprocating rod 110 is connected to a shift lever 84 by a cable 112 and is driven in conjunction with the shift lever 84. In particular, when the shift lever 84 is set to the parking range, the reciprocating rod 110 moves against the spring force of the compression coil spring 116 elastically mounted between the spring seat 114 of the housing 26 and the head portion 110A in FIG. When viewed from the left (parking position), the ring gear 108 meshes only with the gear 102, but when the shift lever 84 is set to a shift range other than the parking range, the reciprocating rod 110 moves to the compression coil spring 116. Driven to the right (normal position) as viewed in FIG. 3 by the spring force, the ring gear 108 meshes with both the gears 102 and 104.
[0056]
In the second embodiment, the parking lock device 78 is driven in conjunction with the shift lever 84 in the same manner as in the first embodiment described above. Therefore, the parking lock device 78 is interlocked with the dog clutch 106. Driven. That is, when the shift lever 84 is set to the parking range, the parking lock device 78 is brought into the parking lock state, the dog clutch 106 is moved to the parking position, and when the shift lever 84 is set to a range other than the parking range, the parking lock is set. The lock device 78 is brought into the parking lock release state and the dog clutch 106 is moved to the normal position.
[0057]
Thus, according to the second embodiment shown in the figure, when the shift lever 84 is set to the parking range, the parking lock device 78 is brought into the parking lock state and the dock clutch 106 is moved to the parking position, and the first gear. Since the engagement of the gear 102 and the second gear 104 with the ring gear 108 is released, the drive force transmission path of the reduction gear device 40 of the drive system 14 is cut off, so that the insulators 36 and 38 of the mounts 28 and 30 are elastic Even if the electric drive device 10 is rotated in the return direction with respect to the vehicle body B by the energy at the position saved by the deformation, the rotor 18 of the electric motor 12 is not driven to rotate relative to the stator 22, and therefore the rotor 18 is It is prevented from acting as a flywheel, and thus the rotational vibration of the electric motor 12 is prevented. The electric drive device 10 is vibration sound is generated due to it can be effectively prevented.
[0058]
In particular, according to the illustrated embodiment, the dog clutch 106 is connected to the shift lever 84 by the mechanical coupling means together with the parking lock device 78 and is driven in conjunction with the shift lever 84. No special synchronous drive device for driving in conjunction with the parking lock device 78 and the parking lock device 78 is required, and the dog clutch 106 can be reliably driven in synchronization with the parking lock device 78.
[0059]
Third embodiment
FIG. 4 is a schematic structural view similar to FIGS. 1 and 3 showing a third embodiment of a parking vibration preventing apparatus according to the present invention applied to a front-wheel drive electric vehicle. In FIG. 4, the same members as those shown in FIG. 1 or 3 are given the same reference numerals as those shown in FIG.
[0060]
In the third embodiment, as in the case of the second embodiment described above, the first gears for the dog clutch are respectively provided at the opposing ends of the separation shaft 100 spaced from the output shaft 16. 102 and the second gear 104 are fixed, and a sector gear 120 is disposed at a position close to the second gear 104. The sector gear 120 is fixedly supported by the housing 26 so as to be able to mesh with the ring gear 108. The reciprocating rod 110 is reciprocated by a hydraulic cylinder device 122, and the hydraulic cylinder device 122 is controlled by a hydraulic circuit 124.
[0061]
The hydraulic circuit 124 is controlled by the electronic control unit 88 according to the shift range set by the shift lever 84. In the illustrated embodiment, when the shift lever 84 is set to the parking range, the ring gear 108 of the dog clutch 106 is moved to the parking position that meshes with the second gear 104 and the sector gear 120, and the shift lever 84 is outside the parking range. In this range, the ring gear 108 is moved to the normal position where it engages with the first gear 102 and the second gear 104.
[0062]
As can be seen from a comparison between FIG. 3 and FIG. 4, the parking lock gear 76 and the parking lock device 78 in the first and second embodiments described above are not provided. Although not shown in the figure, a synchronizer such as a synchromesh is provided between the second gear 104 and the sector gear 120, and the electronic control device 88 sets the shift lever 84 to the parking range. Then, when the rotational speed of the electric motor 12 becomes equal to or lower than a preset reference value, the hydraulic cylinder device 122 is controlled via the hydraulic circuit 124 to move the ring gear 108 from the normal position to the parking position.
[0063]
Thus, according to the illustrated third embodiment, when the shift lever 84 is set to the parking range, the first gear 102, the second gear 104, and the ring gear 108, as in the second embodiment described above. And the drive force transmission path of the drive system 14 is cut off, thereby preventing the rotor 18 of the electric motor 12 from rotating as a spring wheel relative to the stator 22 when the parking lock is released. Thus, it is possible to effectively prevent the electric drive device 10 from vibrating and generating sound due to the rotational vibration of the electric motor 12.
[0064]
In particular, according to the illustrated embodiment, the dog clutch 106 moves the ring gear 108 to a parking position that meshes with the second gear 104 and the sector gear 120 when the shaft lever 84 is set to the parking range, and the shift lever is in a range other than the parking range. Since the ring gear 108 is moved to the normal position that meshes with the first gear 102 and the second gear 104, the parking lock device 78 in the first and second embodiments described above is unnecessary. Further, a device for driving the dog clutch 106 in synchronization with the parking lock device 78 is also unnecessary.
[0065]
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.
[0066]
For example, in the first embodiment described above, the rotation of the electric motor 12 is detected by the rotation position sensor 94 attached to the electric motor. However, the rotation of the electric motor can be detected arbitrarily. It may be performed by means, or may be performed in the drive system 14.
[0067]
In the first and second embodiments described above, the reduction gear that forms part of the drive system 14 is controlled by controlling the meshing of the first gear 102 and the second gear 104 with the ring gear 108. Although the drive force transmission path in the device 40 is selectively cut off, the cut off of the drive force transmission path between the electric motor 12 and the drive wheels 68 and 74 is optional in the art. It may be achieved by the following means.
[0068]
In the second embodiment described above, the reciprocating rod 110 of the dog clutch 106 is mechanically connected to the shift lever 84 by the cable 112 and is driven in conjunction with the shift lever 84. However, as long as the reciprocating rod 110 is driven in synchronism with the parking lock device 78, the reciprocating rod 110 may be modified to be driven by a hydraulic cylinder device or the like, for example, as in the third embodiment described above.
[0069]
Further, in each of the above-described embodiments, the electric vehicle is a front-wheel drive electric vehicle, and the differential gear unit 42 is housed in the housing 26. However, the electric vehicle to which the present invention is applied is a rear-wheel drive. The differential gear device may be disposed outside the housing 26.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of an anti-parking vibration preventing device according to the present invention applied to a front-wheel drive electric vehicle.
FIG. 2 is a flowchart showing a control routine of the electric motor in the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the anti-parking vibration preventing device according to the present invention applied to a front-wheel drive electric vehicle.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the parking-out vibration preventing device according to the present invention applied to a front-wheel drive electric vehicle.
FIG. 5 is a diagram for explaining factors that cause vibration and noise in the electric motor and the drive system when the parking lock is released.
[Explanation of symbols]
10: Electric drive
12 ... Electric motor
14 ... Drive system
18 ... Rotor
22 ... Stator
26 ... Housing
28, 30 ... Mount
40. Reduction gear device
42. Differential gear unit
68 ... Left drive wheel
74 ... Right drive wheel
76 ... Parking lock gear
78 ... Parking lock device
84 ... Shift lever
86 ... Accelerator pedal
88 ... Electronic control unit
90 ... Shift position sensor
92 ... Accelerator sensor
94: Rotation position sensor
102. First gear
104 ... Second gear
106 ... Dog clutch
108: Ring gear
120 ... Sector gear
122 ... Hydraulic cylinder device
124 ... Hydraulic circuit

Claims

電動モータ及び前記電動モータを駆動輪と常時駆動接続する駆動系を備えた電動駆動装置と、運転者により操作されるシフトレンジ設定手段により設定されたシフトレンジに応じて前記電動駆動装置のシフトレンジを制御する制御装置とを有する電気自動車に於いて、パーキング抜き時に発生する振動を防止する電気自動車のパーキング抜き振動防止装置にして、前記電動モータの回転を検出する回転検出手段と、前記シフトレンジ設定手段のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、前記シフトレンジ設定手段のシフトレンジがパーキングレンジより離脱せしめられた後前記電動駆動装置が他のシフトレンジに設定されるまでの間に前記電動モータの回転が検出されると、前記電動モータを制御して逆回転方向の駆動トルクを発生させるパーキング抜き時制御手段とを有することを特徴とする電気自動車のパーキング抜き振動防止装置。An electric drive device having an electric motor and a drive system that always connects the electric motor to drive wheels, and a shift range of the electric drive device according to a shift range set by a shift range setting means operated by a driver An electric vehicle having a control device for controlling the rotation of the electric motor, the rotation detecting means for detecting the rotation of the electric motor, and an anti-parking vibration preventing device for the electric vehicle that prevents vibrations generated when parking is removed. A shift range detecting means for detecting a shift range of the setting means; and the electric drive device after the shift range of the shift range setting means is separated from the parking range and before the electric drive device is set to another shift range. When the rotation of the motor is detected, the electric motor is controlled to generate a driving torque in the reverse rotation direction. Parking vent vibration preventing device for an electric vehicle and having a parking vent time control means for causing.

前記パーキング抜き時制御手段は前記電動モータの実質的な回転が検出されなくなるまで前記電動駆動装置が前記制御装置により他のシフトレンジに制御されることを禁止することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車のパーキング抜き振動防止装置。2. The control unit according to claim 1, wherein the parking-out control unit prohibits the electric drive device from being controlled to another shift range by the control device until no substantial rotation of the electric motor is detected. An anti-vibration vibration preventing device for an electric vehicle as described.

電動モータ及び前記電動モータを駆動輪と駆動接続する駆動系を備えた電動駆動装置と、運転者により操作されるシフトレンジ設定手段により設定されたシフトレンジに応じて前記電動駆動装置のシフトレンジを制御する制御装置とを有する電気自動車に於いて、パーキング抜き時に発生する振動を防止する電気自動車のパーキング抜き振動防止装置にして、前記シフトレンジ設定手段がパーキングレンジに設定されると前記電動モータと前記駆動輪との間の駆動力伝達経路を遮断し、前記シフトレンジ設定手段がパーキングレンジ以外のレンジに設定されると前記駆動力伝達経路を復帰させる遮断手段を有することを特徴とする電気自動車のパーキング抜き振動防止装置。An electric drive device having an electric motor and a drive system for drivingly connecting the electric motor to drive wheels, and a shift range of the electric drive device according to a shift range set by a shift range setting means operated by a driver in the electric vehicle and a control for controlling devices in the parking vent vibration preventing device for an electric vehicle to prevent vibration generated during the parking vent, wherein a shift range setting means Ru is set to the parking range and the electric motor electricity and having a blocking means for blocking the driving force transmission path, the shift range setting means attempting to bring the driving force transmission path to be set to the range other than the parking range between the drive wheel Anti-vibration device for car parking.

前記遮断手段は前記シフトレンジ設定手段と連動して前記駆動力伝達経路の遮断及び復帰を行うことを特徴とする請求項３に記載の電気自動車のパーキング抜き振動防止装置。4. The anti-parking vibration preventing device for an electric vehicle according to claim 3, wherein the blocking means blocks and returns the driving force transmission path in conjunction with the shift range setting means.

前記駆動系は前記電動モータのロータと共に回転する第一の回転部材と、前記駆動輪と共に回転する第二の回転部材とを有し、前記遮断手段は前記シフトレンジ設定手段がパーキングレンジに設定されると前記第一の回転部材と前記第二の回転部材との間の連結を解除すると共に前記第二の回転部材を非回転部材に連結し、前記シフトレンジ設定手段が他のシフトレンジに設定されると前記第一の回転部材と前記第二の回転部材とを連結すると共に前記第二の回転部材と前記非回転部材との連結を解除することを特徴とする請求項３又は４に記載の電気自動車のパーキング抜き振動防止装置。The drive system has a first rotating member that rotates together with the rotor of the electric motor, and a second rotating member that rotates together with the drive wheel, and the shutting means is configured such that the shift range setting means is set to a parking range. Then, the connection between the first rotating member and the second rotating member is released and the second rotating member is connected to the non-rotating member, and the shift range setting means sets to another shift range. 5. If connected, said 1st rotation member and said 2nd rotation member will be connected, and connection with said 2nd rotation member and said non-rotation member will be cancelled | released. Anti-parking vibration prevention device for electric vehicles.