JP5807080B2 - 車両 - Google Patents
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Description
本発明は、駆動源と車輪との動力伝達経路上に、液圧駆動式の断接手段と一方向動力伝達手段とが設けられた車両に関する。
特許文献1には、車両の駆動力を発生する電動機と、電動機と後輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより電動機側と車輪側とを遮断状態又は接続状態にする油圧ブレーキと、電動機と車輪との動力伝達経路上に油圧ブレーキと並列に設けられ、電動機側の順方向の回転動力が車輪側に入力されるときに係合状態となるとともに電動機側の逆方向の回転動力が車輪側に入力されるときに非係合状態となり、車輪側の順方向の回転動力が電動機側に入力されるときに非係合状態となるとともに車輪側の逆方向の回転動力が電動機側に入力されるときに係合状態となる一方向クラッチと、を備える車両用駆動装置が記載されている。油圧ブレーキは、油圧回路を介して電動オイルポンプに接続されている。
この特許文献1に記載の車両用駆動装置では、停車中に電動オイルポンプを停止することで油圧ブレーキを解放することが記載されている。しかしながら、停車中に電動オイルポンプを停止してしまうと車両を後進発進しようとするとき、後進時には一方向クラッチが係合せず油圧ブレーキでしか動力伝達できないので、即座に発進できない虞がある。一方で、停車中に常時電動オイルポンプを駆動し続けると電動オイルポンプの放射音が他の騒音に対し相対的に目立ってしまい、乗員に不快感をもたらす虞があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、発進時の応答遅れを抑制するとともに液圧供給手段の放射音を抑制可能な車両を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
車輪(例えば、後述の実施形態の後輪Wr)に動力伝達可能に接続される駆動源(例えば、後述の実施形態の第1及び第2電動機2A、2B)と、
前記駆動源と前記車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記動力伝達経路を遮断状態又は接続状態にする液圧駆動式の断接手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ60)と、
前記駆動源と前記車輪との前記動力伝達経路上に前記断接手段と並列に設けられ、前記駆動源側の前進方向の回転動力が前記車輪側に入力されるときに係合状態となるとともに前記駆動源側の後進方向の回転動力が前記車輪側に入力されるときに非係合状態となり、前記車輪側の前進方向の回転動力が前記駆動源側に入力されるときに非係合状態となるとともに前記車輪側の後進方向の回転動力が前記駆動源側に入力されるときに係合状態となる一方向動力伝達手段(例えば、後述の実施形態の一方向クラッチ50)と、
前記液圧駆動式の断接手段に液圧を供給する電気駆動式の液圧供給手段(例えば、後述の実施形態の電動オイルポンプ70)と、
前記液圧供給手段を制御する液圧供給手段制御装置(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、
乗員の前進走行意思(例えば、後述の実施形態のDレンジ)及び後進走行意思(例えば、後述の実施形態のRレンジ)を取得する走行意思取得装置(例えば、後述の実施形態の走行意思取得部806)と、
車両が静止状態であることを取得する静止状態取得装置(例えば、後述の実施形態の停車状態取得部805)と、を備える車両(例えば、後述の実施形態の車両3)であって、
前記液圧供給手段制御装置は、前記走行意思取得装置が前記前進走行意思を取得し、且つ前記静止状態取得装置が前記静止状態を取得したときに、前記液圧供給手段を停止させ、又は停止を維持させ、前記走行意思取得装置が前記後進走行意思を取得したときに、前記液圧供給手段を駆動させ、又は駆動を維持させ、
前記液圧供給手段制御装置は、前記走行意思取得装置が前記後進走行意思を取得し、且つ前記静止状態取得装置が前記静止状態を取得したときに、該静止状態取得装置が前記静止状態を取得しないときに比べ前記液圧供給手段の駆動量(例えば、後述の実施形態の目標回転数)を低下させることを特徴とする。
車輪(例えば、後述の実施形態の後輪Wr)に動力伝達可能に接続される駆動源(例えば、後述の実施形態の第1及び第2電動機2A、2B)と、
前記駆動源と前記車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記動力伝達経路を遮断状態又は接続状態にする液圧駆動式の断接手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ60)と、
前記駆動源と前記車輪との前記動力伝達経路上に前記断接手段と並列に設けられ、前記駆動源側の前進方向の回転動力が前記車輪側に入力されるときに係合状態となるとともに前記駆動源側の後進方向の回転動力が前記車輪側に入力されるときに非係合状態となり、前記車輪側の前進方向の回転動力が前記駆動源側に入力されるときに非係合状態となるとともに前記車輪側の後進方向の回転動力が前記駆動源側に入力されるときに係合状態となる一方向動力伝達手段(例えば、後述の実施形態の一方向クラッチ50)と、
前記液圧駆動式の断接手段に液圧を供給する電気駆動式の液圧供給手段(例えば、後述の実施形態の電動オイルポンプ70)と、
前記液圧供給手段を制御する液圧供給手段制御装置(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、
乗員の前進走行意思(例えば、後述の実施形態のDレンジ)及び後進走行意思(例えば、後述の実施形態のRレンジ)を取得する走行意思取得装置(例えば、後述の実施形態の走行意思取得部806)と、
車両が静止状態であることを取得する静止状態取得装置(例えば、後述の実施形態の停車状態取得部805)と、を備える車両(例えば、後述の実施形態の車両3)であって、
前記液圧供給手段制御装置は、前記走行意思取得装置が前記前進走行意思を取得し、且つ前記静止状態取得装置が前記静止状態を取得したときに、前記液圧供給手段を停止させ、又は停止を維持させ、前記走行意思取得装置が前記後進走行意思を取得したときに、前記液圧供給手段を駆動させ、又は駆動を維持させ、
前記液圧供給手段制御装置は、前記走行意思取得装置が前記後進走行意思を取得し、且つ前記静止状態取得装置が前記静止状態を取得したときに、該静止状態取得装置が前記静止状態を取得しないときに比べ前記液圧供給手段の駆動量(例えば、後述の実施形態の目標回転数)を低下させることを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加えて、
前記液圧供給手段制御装置は、液温に応じて前記液圧供給手段の駆動量を変更することを特徴とする。
前記液圧供給手段制御装置は、液温に応じて前記液圧供給手段の駆動量を変更することを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
前記駆動源は、電動機であり、
前記液圧供給手段は、前記液圧駆動式の断接手段に液圧を供給するとともに前記電動機を潤滑又は冷却し、
前記液圧供給手段制御装置は、前記走行意思取得装置が前記後進走行意思を取得し、且つ前記静止状態取得装置が前記静止状態を取得したときであって、所定の液温(例えば、後述の実施形態の油温Te1)以上のときにのみ、該静止状態取得装置が前記静止状態を取得しないときに比べ前記液圧供給手段の駆動量を低下させることを特徴とする。
前記駆動源は、電動機であり、
前記液圧供給手段は、前記液圧駆動式の断接手段に液圧を供給するとともに前記電動機を潤滑又は冷却し、
前記液圧供給手段制御装置は、前記走行意思取得装置が前記後進走行意思を取得し、且つ前記静止状態取得装置が前記静止状態を取得したときであって、所定の液温(例えば、後述の実施形態の油温Te1)以上のときにのみ、該静止状態取得装置が前記静止状態を取得しないときに比べ前記液圧供給手段の駆動量を低下させることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、車両が静止状態のときは騒音レベルが低く、液圧供給手段の放射音が相対的に目立ちやすいので、前進走行意思が取得された場合には液圧供給手段を停止させることで液圧供給手段の放射音をなくすことができる。また、前進時は断接手段と並列に備える一方向動力伝達手段が機械的に係合するので、発進時に、即ち液圧供給手段の起動時に断接手段の締結力が不足して応答遅れが発生することがない。一方、後進時は断接手段でしか動力伝達できないので車両が静止状態であっても液圧供給手段を駆動状態とすることで、発進時に応答遅れが発生することを防止できる。
また、車両が静止状態のときは騒音レベルが低く、液圧供給手段の放射音が相対的に目立ちやすいので、後進時であっても車両が静止状態のときは、静止状態を取得しないときに比べ液圧供給手段の駆動量を低下させることで液圧供給手段の放射音を低下させることができる。
また、車両が静止状態のときは騒音レベルが低く、液圧供給手段の放射音が相対的に目立ちやすいので、後進時であっても車両が静止状態のときは、静止状態を取得しないときに比べ液圧供給手段の駆動量を低下させることで液圧供給手段の放射音を低下させることができる。
請求項2に記載の発明によれば、温度依存性のある必要油圧に応じて液圧供給手段の駆動量を変更するので、液温によらず必要な液圧を断接手段に供給することができる。また、低温時には液圧供給手段の駆動量を低下させることで、より液圧供給手段の放射音を低下させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、断接手段に液圧を供給する液圧供給手段によって電動機を冷却又は潤滑することができ、断接手段の必要油圧及び電動機への必要油量の両方を満たすことができる。また、必要油圧が大きくなり液圧供給手段の放射音が大きくなる高温時についてのみ上記したように液圧供給手段の駆動量を低下させることで、制御を簡素化することができる。
先ず、本発明に係る車両の一実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。
本実施形態の車両3は、内燃機関4と電動機5とが直列に接続された駆動装置6(以下、前輪駆動装置と呼ぶ。)を車両前部に有するハイブリッド車両であり、この前輪駆動装置6の動力がトランスミッション7を介して前輪Wfに伝達される一方で、この前輪駆動装置6と別に車両後部に設けられた駆動装置1(以下、後輪駆動装置と呼ぶ。)の動力が後輪Wr(RWr、LWr)に伝達されるようになっている。前輪駆動装置6の電動機5と後輪駆動装置1の第1及び第2電動機2A、2Bとは、バッテリ9に接続され、バッテリ9からの電力供給と、バッテリ9へのエネルギー回生が可能となっている。符号8は、車両全体の各種制御をするための制御装置である。
本実施形態の車両3は、内燃機関4と電動機5とが直列に接続された駆動装置6(以下、前輪駆動装置と呼ぶ。)を車両前部に有するハイブリッド車両であり、この前輪駆動装置6の動力がトランスミッション7を介して前輪Wfに伝達される一方で、この前輪駆動装置6と別に車両後部に設けられた駆動装置1(以下、後輪駆動装置と呼ぶ。)の動力が後輪Wr(RWr、LWr)に伝達されるようになっている。前輪駆動装置6の電動機5と後輪駆動装置1の第1及び第2電動機2A、2Bとは、バッテリ9に接続され、バッテリ9からの電力供給と、バッテリ9へのエネルギー回生が可能となっている。符号8は、車両全体の各種制御をするための制御装置である。
図2は、後輪駆動装置1の全体の縦断面図を示すものであり、同図において、10A、10Bは、車両3の後輪Wr側の左右の車軸であり、車幅方向に同軸上に配置されている。後輪駆動装置1のケース11は全体が略円筒状に形成され、その内部には、車軸駆動用の第1及び第2電動機2A、2Bと、この第1及び第2電動機2A、2Bの駆動回転を減速する第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bとが、車軸10A、10Bと同軸上に配置されている。この第1電動機2A及び第1遊星歯車式減速機12Aは左後輪LWrを駆動する左車輪駆動装置として機能し、第2電動機2B及び第2遊星歯車式減速機12Bは右後輪RWrを駆動する右車輪駆動装置として機能し、第1電動機2A及び第1遊星歯車式減速機12Aと第2電動機2B及び第2遊星歯車式減速機12Bとは、ケース11内で車幅方向に左右対称に配置されている。
後輪駆動装置1には、ケース11の内部と外部を連通するブリーザ装置40が設けられ、内部の空気が過度に高温・高圧とならないように内部の空気をブリーザ室41を介して外部に逃がすように構成される。ブリーザ室41は、ケース11の鉛直方向上部に配置され、中央ケース11Mの外壁と、中央ケース11M内に左側方ケース11A側に略水平に延設された第1円筒壁43と、右側方ケース11B側に略水平に延設された第2円筒壁44と、第1及び第2円筒壁43、44の内側端部同士をつなぐ左右分割壁45と、第1円筒壁43の左側方ケース11A側先端部に当接するように取り付けられたバッフルプレート47Aと、第2円筒壁44の右側方ケース11B側先端部に当接するように取り付けられたバッフルプレート47Bと、により形成された空間により構成される。
ブリーザ室41の下面を形成する第1及び第2円筒壁43、44と左右分割壁45は、第1円筒壁43が第2円筒壁44より径方向内側に位置し、左右分割壁45が、第2円筒壁44の内側端部から縮径しつつ屈曲しながら第1円筒壁43の内側端部まで延設され、さらに径方向内側に延設されて略水平に延設された第3円筒壁46に達する。第3円筒壁46は、第1円筒壁43と第2円筒壁44の両外側端部より内側に且つその略中央に位置している。
中央ケース11Mには、バッフルプレート47A、47Bが、第1円筒壁43と中央ケース11Mの外壁との間の空間又は第2円筒壁44と中央ケース11Mの外壁との間の空間を第1遊星歯車式減速機12A又は第2遊星歯車式減速機12Bからそれぞれ区画するように固定されている。
また、中央ケース11Mには、ブリーザ室41と外部とを連通する外部連通路49がブリーザ室41の鉛直方向上面に接続される。外部連通路49のブリーザ室側端部49aは、鉛直方向下方を指向して配置されている。従って、オイルが外部連通路49を通って外部に排出されるのが抑制される。
第1及び第2電動機2A、2Bは、ステータ14A、14Bがそれぞれ側方ケース11A、11Bに固定され、このステータ14A、14Bの内周側に環状のロータ15A、15Bが回転可能に配置されている。ロータ15A、15Bの内周部には車軸10A、10Bの外周を囲繞する円筒軸16A、16Bが結合され、この円筒軸16A、16Bが車軸10A、10Bと同軸上に相対回転可能となるように側方ケース11A、11Bの端部壁17A、17Bと隔壁18A、18Bに軸受19A、19Bを介して支持されている。また、円筒軸16A、16Bの一端側の外周であって端部壁17A、17Bには、ロータ15A、15Bの回転位置情報を第1及び第2電動機2A、2Bの制御コントローラ(図示せず)にフィードバックするためのレゾルバ20A、20Bが設けられている。ステータ14A、14B、及びロータ15A、15Bを含む第1及び第2電動機2A、2Bは、同一半径を有し、第1及び第2電動機2A、2Bは互いに鏡面対称に配置される。また、車軸10A及び円筒軸16Aは、第1電動機2A内を貫通して、第1電動機2Aの両端部から延出しており、車軸10B及び円筒軸16Bも、第2電動機2B内を貫通して、第2電動機2Bの両端部から延出している。
また、第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bは、サンギヤ21A、21Bと、サンギヤ21A、21Bの外周側に位置するリングギヤ24A、24Bと、これらサンギヤ21とリングギヤ24A、24Bに噛合する複数のプラネタリギヤ22A、22Bと、これらのプラネタリギヤ22A、22Bを支持するプラネタリキャリア23A、23Bと、を備え、サンギヤ21A、21Bから第1及び第2電動機2A、2Bの駆動力が入力され、減速された駆動力がプラネタリキャリア23A、23Bを通して車軸10A、10Bに出力されるようになっている。
サンギヤ21A、21Bは円筒軸16A、16Bに一体に形成されている。また、プラネタリギヤ22A、22Bは、サンギヤ21A、21Bに直接噛合される大径の第1ピニオン26A、26Bと、この第1ピニオン26A、26Bよりも小径の第2ピニオン27A、27Bを有する2連ピニオンであり、これらの第1ピニオン26A、26Bと第2ピニオン27A、27Bが同軸にかつ軸方向にオフセットした状態で一体に形成されている。このプラネタリギヤ22A、22Bはニードルベアリング31A、31Bを介してプラネタリキャリア23A、23Bのピニオンシャフト32A、32Bに支持され、プラネタリキャリア23A、23Bは、軸方向内側端部が径方向内側に伸びて車軸10A、10Bにスプライン嵌合され一体回転可能に支持されるとともに、軸受33A、33Bを介して隔壁18A、18Bに支持されている。
リングギヤ24A、24Bは、その内周面が小径の第2ピニオン27A、27Bに噛合されるギヤ部28A、28Bと、ギヤ部28A、28Bより小径でケース11の中間位置で互いに対向配置される小径部29A、29Bと、ギヤ部28A、28Bの軸方向内側端部と小径部29A、29Bの軸方向外側端部を径方向に連結する連結部30A、30Bとを備えて構成されている。
ギヤ部28A、28Bは、中央ケース11Mの左右分割壁45の内径側端部に形成された第3円筒壁46を挟んで軸方向に対向している。小径部29A、29Bは、その外周面がそれぞれ後述する一方向クラッチ50のインナーレース51とスプライン嵌合し、リングギヤ24A、24Bは一方向クラッチ50のインナーレース51と一体回転するように互いに連結されて構成されている。
第2遊星歯車式減速機12B側であって、ケース11を構成する中央ケース11Mの第2円筒壁44とリングギヤ24Bのギヤ部28Bとの間には、リングギヤ24Bに対する制動手段を構成する油圧ブレーキ60が第1ピニオン26Bと径方向でオーバーラップし、第2ピニオン27Bと軸方向でオーバーラップするように配置されている。油圧ブレーキ60は、第2円筒壁44の内周面にスプライン嵌合された複数の固定プレート35と、リングギヤ24Bのギヤ部28Bの外周面にスプライン嵌合された複数の回転プレート36が軸方向に交互に配置され、これらのプレート35,36が環状のピストン37によって締結及び解放操作されるようになっている。ピストン37は、中央ケース11Mの左右分割壁45と第3円筒壁46間に形成された環状のシリンダ室に進退自在に収容されており、さらに第3円筒壁46の外周面に設けられた受け座38に支持される弾性部材39によって、常時、固定プレート35と回転プレート36とを解放する方向に付勢される。
また、さらに詳細には、左右分割壁45とピストン37の間はオイルが直接導入される作動室Sとされ、作動室Sに導入されるオイルの圧力が弾性部材39の付勢力に勝ると、ピストン37が前進(右動)し、固定プレート35と回転プレート36とが相互に押し付けられて締結することとなる。また、弾性部材39の付勢力が作動室Sに導入されるオイルの圧力に勝ると、ピストン37が後進(左動)し、固定プレート35と回転プレート36とが離間して解放することとなる。なお、作動室Sは液圧供給手段としての電動オイルポンプ70(図1参照)に油圧回路71を介して接続されている。
この油圧ブレーキ60の場合、固定プレート35がケース11を構成する中央ケース11Mの左右分割壁45から伸びる第2円筒壁44に支持される一方で、回転プレート36がリングギヤ24Bのギヤ部28Bに支持されているため、両プレート35、36がピストン37によって押し付けられると、両プレート35、36間の摩擦締結によってリングギヤ24Bに制動力が作用し固定される。その状態からピストン37による締結が解放されると、リングギヤ24Bの自由な回転が許容される。なお、上述したように、リングギヤ24A、24Bは互いに連結されているため、油圧ブレーキ60を締結することによりリングギヤ24Aにも制動力が作用し固定され、油圧ブレーキ60を解放することによりリングギヤ24Aも自由な回転が許容される。
また、軸方向で対向するリングギヤ24A、24Bの連結部30A、30B間にも空間部が確保され、その空間部内に、リングギヤ24A、24Bに対し一方向の動力のみを伝達し他方向の動力を遮断する一方向クラッチ50が配置されている。一方向クラッチ50は、インナーレース51とアウターレース52との間に多数のスプラグ53を介在させたものであって、そのインナーレース51がスプライン嵌合によりリングギヤ24A、24Bの小径部29A、29Bと一体回転するように構成されている。またアウターレース52は、第3円筒壁46により位置決めされるとともに、回り止めされている。
一方向クラッチ50は、車両3が第1及び第2電動機2A、2Bの動力で前進する際に係合してリングギヤ24A、24Bの回転をロックするように構成されている。より具体的に説明すると、一方向クラッチ50は、第1及び第2電動機2A、2B側の順方向(車両3を前進させる際の回転方向)の回転動力が後輪Wr側に入力されるときに係合状態となるとともに第1及び第2電動機2A、2B側の逆方向の回転動力が後輪Wr側に入力されるときに非係合状態となり、後輪Wr側の順方向の回転動力が第1及び第2電動機2A、2B側に入力されるときに非係合状態となるとともに後輪Wr側の逆方向の回転動力が第1及び第2電動機2A、2B側に入力されるときに係合状態となる。
このように本実施形態の後輪駆動装置1では、第1及び第2電動機2A、2Bと後輪Wrとの動力伝達経路上に一方向クラッチ50と油圧ブレーキ60とが並列に設けられている。なお、ケース11の下方には、オイルを貯留するオイル貯留部Tが形成されており、第1及び第2電動機2A、2Bのロータ15A、15Bの下端が油没しない程度の油面高さ(図2中、符合H)となっている。
(油圧回路)
ここで、油圧回路71について図4〜図6を参照しながら説明する。
油圧回路71は、図4に示すように、オイル貯留部Tに配設した油吸入口70aから吸入され電動オイルポンプ70から吐出されるオイルを減圧して第1及び第2電動機2A、2B及び第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bなどの潤滑・冷却部91に供給するレギュレータ弁73と、油圧ブレーキ60の作動室Sへのオイルの供給を選択的に許容、遮断するブレーキシフト弁74と、レギュレータ弁73の弁位置を切り替えるH/Lソレノイド88と、ブレーキシフト弁74の弁位置を切り替えるブレーキソレノイド83と、を備えている。これら電動オイルポンプ70とレギュレータ弁73とブレーキシフト弁74とH/Lソレノイド88とブレーキソレノイド83とはライン油路75を介して接続されている。
ここで、油圧回路71について図4〜図6を参照しながら説明する。
油圧回路71は、図4に示すように、オイル貯留部Tに配設した油吸入口70aから吸入され電動オイルポンプ70から吐出されるオイルを減圧して第1及び第2電動機2A、2B及び第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bなどの潤滑・冷却部91に供給するレギュレータ弁73と、油圧ブレーキ60の作動室Sへのオイルの供給を選択的に許容、遮断するブレーキシフト弁74と、レギュレータ弁73の弁位置を切り替えるH/Lソレノイド88と、ブレーキシフト弁74の弁位置を切り替えるブレーキソレノイド83と、を備えている。これら電動オイルポンプ70とレギュレータ弁73とブレーキシフト弁74とH/Lソレノイド88とブレーキソレノイド83とはライン油路75を介して接続されている。
レギュレータ弁73は、バルブ収容室内に摺動自在に収容された弁体73aと、バルブ収容室の略中央部の内周面に形成されてライン油路75に連通する環状の供給ポート73bと、供給ポート73bに隣接する位置に形成されて潤滑・冷却油路76を介して潤滑・冷却部91に連通する環状の排出ポート73cと、排出ポート73cを挟んで供給ポート73bとは反対側に形成されてライン油路75に連通する環状のライン圧導入ポート73dと、バルブ収容室の一端側(図中左側)に配置されて弁体73aを他端側(図中右側)に付勢するスプリング73eと、バルブ収容室の他端側に設けられてH/Lソレノイド88によって選択的にライン油路75のライン圧が導入される弁体制御ポート73fと、を備えている。
H/Lソレノイド88は、ソレノイドのオン・オフによって操作される2位置3ポート型の切換弁であり、ライン油路75に接続されたライン側ポート88aと、レギュレータ弁73の弁体制御ポート73fに繋がる第1弁体制御油路78に接続された弁側ポート88bと、ドレン通路に接続されたドレンポート88cと、を備えている。このH/Lソレノイド88は、制御装置8によってオン・オフ制御され、オン制御時にはライン側ポート88aと弁側ポート88bとを遮断するとともに弁側ポート88bとドレンポート88cとを接続して弁体制御ポート73fへのライン油路75のライン圧の供給を遮断し、オフ制御時にはライン側ポート88aと弁側ポート88bとを接続するともに弁側ポート88bとドレンポート88cとを遮断して弁体制御ポート73fを通して弁体73aの先端面73a1にライン油路75のライン圧を作用させるようになっている。
レギュレータ弁73では、図5(a)に示すように、H/Lソレノイド88がオフ制御(OFF)されるときに、弁体制御ポート73fを通して弁体73aの先端面73a1にライン油路75のライン圧が作用するとともにライン圧導入ポート73dを通して弁体73aの円環溝73a2にライン油路75のライン圧が作用する。弁体73aは、弁体制御ポート73f及びライン圧導入ポート73dを通して弁体73aに作用した油圧荷重とスプリング73eのスプリング荷重との釣り合いにより、バルブ収容室の壁面と弁体73aのくびれ部73a3との間に隙間TOFFが形成される位置(第1位置)で静止し、隙間TOFFを介して供給ポート73bと排出ポート73cとが接続される。
一方、図5(b)に示すように、H/Lソレノイド88がオン制御(ON)されるときに、弁体制御ポート73fへのライン油路75のライン圧の供給が絶たれ、ライン圧導入ポート73dを通して弁体73aの円環溝73a2にライン油路75のライン圧が作用する。弁体73aは、ライン圧導入ポート73dを通して弁体73aに作用した油圧荷重とスプリング73eのスプリング荷重との釣り合いにより、バルブ収容室の壁面と弁体73aのくびれ部73a3との間に隙間TONが形成される位置(第2位置)で静止し、隙間TONを介して供給ポート73bと排出ポート73cとが接続される。
このようにH/Lソレノイド88がオフ制御(OFF)されるか、オン制御(ON)されるかにより、スプリング73eのスプリング荷重に抗する方向(図5中、左方向)に油圧が加えられる弁体73aの受圧面積が変わり、H/Lソレノイド88がオフ制御(OFF)されるときの受圧面積はオン制御(ON)されるときの受圧面積よりも大きくなる。一方で、H/Lソレノイド88がオフ制御(OFF)されるか、オン制御(ON)されるかによらず、電動オイルポンプ70の目標回転数、即ち、電動オイルポンプ70からのオイル吐出量は一定であるため、H/Lソレノイド88のオフ(OFF)、オン(ON)の切り替えによる受圧面積の変化から、バルブ収容室の壁面と弁体73aのくびれ部73a3との間の隙間が変わり、H/Lソレノイド88がオフ制御(OFF)されるときの隙間TOFFよりもH/Lソレノイド88がオン制御(ON)されるときの隙間TONの方が小さくなる。H/Lソレノイド88がオン制御(ON)されるときの隙間TONの方が小さくなることでレギュレータ弁73の上流側の圧力が上がり、ライン油路75のライン圧が上がる。即ち、H/Lソレノイド88がオン制御(ON)されるとライン油路75のライン圧が高圧(Hi)になり、H/Lソレノイド88がオフ制御(OFF)されるとライン油路75のライン圧が低圧(Lo)になる。このように、H/Lソレノイド88のオフ(OFF)、オン(ON)の切り替わりにより、ライン油路75のライン圧が切り替わる。なお、レギュレータ弁73の上流側の圧力及び隙間が変わっても、くびれ部73a3を通過するオイルの単位時間当たりの総量は変わらないので、レギュレータ弁73の下流側の潤滑・冷却油路76の流量は変わらない。
図4に戻って、ブレーキシフト弁74は、バルブ収容室内に摺動自在に収容された弁体74aと、バルブ収容室の略中央部の内周面に形成されてライン油路75に連通する環状の供給ポート74bと、供給ポート74bに隣接する位置に形成されてブレーキ油路77に連通する環状の排出ポート74cと、バルブ収容室の一端側(図中左側)に配置されて弁体74aを他端側(図中右側)に付勢するスプリング74dと、バルブ収容室の他端側に設けられて後述するブレーキソレノイド83によって選択的にライン油路75のライン圧が導入される弁体制御ポート74eと、ドレン通路に接続されたドレンポート74fと、を備えている。
ブレーキソレノイド83は、ソレノイドのオン・オフによって操作される2位置3ポート型の切換弁であり、ライン油路75に接続されたライン側ポート83aと、ブレーキシフト弁74の弁体制御ポート74eに繋がる第2弁体制御油路79に接続された弁側ポート83bと、ドレン通路に接続されたドレンポート83cと、を備えている。このブレーキソレノイド83は、制御装置8によってオン・オフ制御され、オン制御時にはライン側ポート83aと弁側ポート83bとを遮断するとともに弁側ポート83bとドレンポート83cとを接続して弁体制御ポート74eへのライン油路75のライン圧の供給を遮断し、オフ制御時にはライン側ポート83aと弁側ポート83bとを接続するとともに弁側ポート83bとドレンポート83cとを遮断して弁体制御ポート74eを通して弁体74aの先端面にライン油路75のライン圧を作用させるようになっている。
ブレーキシフト弁74では、図6(a)に示すように、ブレーキソレノイド83がオフ制御(OFF)されるときには、弁体制御ポート74eを通して弁体74aにライン油路75のライン圧が作用し、スプリング74dのスプリング荷重に抗して弁体74aがバルブ収容室の一端側(図中左側)の閉弁位置に移動する。ブレーキシフト弁74の閉弁時には、供給ポート74bと排出ポート74cとを遮断するとともに排出ポート74cとドレンポート74fとを接続してドレンポート74fを介してドレン通路へオイルが排出され、油圧ブレーキ60が解放される。
一方、図6(b)に示すように、ブレーキソレノイド83がオン制御(ON)されるときには、弁体制御ポート74eへのライン油路75のライン圧の供給が絶たれ、スプリング74dのスプリング荷重によって弁体74aがバルブ収容室の他端(図中右端)の開弁位置に移動する。ブレーキシフト弁74の開弁時には、供給ポート74bと排出ポート74cとを接続するとともに排出ポート74cとドレンポート74fとを遮断して排出ポート74cからブレーキ油路77を介して油圧ブレーキ60の作動室Sへオイルが供給され、ライン油路75のライン圧に応じて、即ちライン油路75のライン圧が低圧であれば油圧ブレーキ60が弱締結され、ライン油路75のライン圧が高圧であれば油圧ブレーキ60が締結される。
図4中、符号92はオイルの温度及び圧力を検出可能なセンサであり、符号93は潤滑・冷却油路76に設けられたリリーフバルブである。なお、オイルの温度を検出するセンサは、オイル貯留部T等に別途設けてもよい。
制御装置8は、車両全体の各種制御をするための制御装置であり、制御装置8には車輪速センサからの車輪速センサ値、車両ブレーキセンサからのブレーキセンサ値、アクセルペダルセンサからのアクセルペダル開度、シフトポジションセンサからのシフター(不図示)の位置情報(以下、シフトポジションと呼ぶ。)、センサ92からの油温のほか、操舵角、バッテリ9における充電状態(SOC)などが入力される。一方、制御装置8からは、内燃機関4を制御する信号、第1及び第2電動機2A、2Bを制御する信号、電動オイルポンプ70を制御する制御信号、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をオン・オフ制御する制御信号などが出力される。
ここで、制御装置8における、電動オイルポンプ70を制御する液圧供給手段制御装置としての機能と、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をオン・オフ制御するソレノイド制御装置としての機能について説明する。
制御装置8は、図7に示すように、ソレノイド制御部801と、車両状態判定部802と、EOP上限回転数設定部803と、EOP目標回転数設定部804と、を有し、車両状態判定部802は、停車状態取得部805と走行意思取得部806と、を有している。
制御装置8は、図7に示すように、ソレノイド制御部801と、車両状態判定部802と、EOP上限回転数設定部803と、EOP目標回転数設定部804と、を有し、車両状態判定部802は、停車状態取得部805と走行意思取得部806と、を有している。
ソレノイド制御部801では、車輪速センサ、ブレーキセンサ、アクセルペダルセンサ、シフトポジションセンサからの出力に基づいてH/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をオン・オフ制御する。車両状態判定部802では、車輪速センサ、ブレーキセンサ、アクセルペダルセンサ、シフトポジションセンサからの出力に基づいて停車状態取得部805が停車判定を行い、走行意思取得部806が乗員の前進走行意思及び後進走行意思を取得する。EOP上限回転数設定部803は、車両状態判定部802からの出力に基づいて電動オイルポンプ70の目標回転数の上限値(EOP上限回転数)を設定する。EOP目標回転数設定部804は、車両状態判定部802、EOP上限回転数設定部803、センサ92からの出力に基づいて電動オイルポンプ70の目標回転数を設定する。
制御装置8によって、後輪駆動装置1の油圧回路71及び油圧ブレーキ60は以下で説明する3つの状態をとりうる。
図8は、油圧ブレーキ60の締結状態における油圧回路71を示している。
制御装置8は、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をともにオン制御している。H/Lソレノイド88をオン制御することで、図5(b)で説明したように、弁体制御ポート73fへのライン油路75のライン圧の供給が絶たれ、弁体73aが第2位置に位置し、ライン油路75のライン圧が高圧(Hi)となる。また、ブレーキソレノイド83をオン制御することで、図6(b)で説明したように、弁体制御ポート74eへのライン油路75のライン圧の供給が絶たれ、弁体74aが開弁位置に位置し、排出ポート74cからブレーキ油路77を介して油圧ブレーキ60の作動室Sへ高圧のオイルが供給される。油圧ブレーキ60は高圧のオイルが供給されることで締結状態となっている。
図8は、油圧ブレーキ60の締結状態における油圧回路71を示している。
制御装置8は、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をともにオン制御している。H/Lソレノイド88をオン制御することで、図5(b)で説明したように、弁体制御ポート73fへのライン油路75のライン圧の供給が絶たれ、弁体73aが第2位置に位置し、ライン油路75のライン圧が高圧(Hi)となる。また、ブレーキソレノイド83をオン制御することで、図6(b)で説明したように、弁体制御ポート74eへのライン油路75のライン圧の供給が絶たれ、弁体74aが開弁位置に位置し、排出ポート74cからブレーキ油路77を介して油圧ブレーキ60の作動室Sへ高圧のオイルが供給される。油圧ブレーキ60は高圧のオイルが供給されることで締結状態となっている。
図9は、油圧ブレーキ60の弱締結状態における油圧回路71を示している。
油圧ブレーキ60の弱締結状態とは、動力伝達可能であるが、油圧ブレーキ60の締結状態の締結力に対し弱い締結力で締結している状態をいう。制御装置8は、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88をオフ制御し、ブレーキソレノイド83をオン制御している。H/Lソレノイド88をオフ制御することで、図5(a)で説明したように、弁体制御ポート73fを通して弁体73aにライン油路75のライン圧が作用し、弁体73aが第1位置に位置し、ライン油路75のライン圧が低圧(Lo)となる。また、ブレーキソレノイド83をオン制御することで、図6(b)で説明したように、弁体制御ポート74eへのライン油路75のライン圧の供給が絶たれ、弁体74aが開弁位置に位置し、排出ポート74cからブレーキ油路77を介して油圧ブレーキ60の作動室Sへ低圧のオイルが供給される。油圧ブレーキ60は低圧のオイルが供給されることで弱締結状態となっている。
油圧ブレーキ60の弱締結状態とは、動力伝達可能であるが、油圧ブレーキ60の締結状態の締結力に対し弱い締結力で締結している状態をいう。制御装置8は、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88をオフ制御し、ブレーキソレノイド83をオン制御している。H/Lソレノイド88をオフ制御することで、図5(a)で説明したように、弁体制御ポート73fを通して弁体73aにライン油路75のライン圧が作用し、弁体73aが第1位置に位置し、ライン油路75のライン圧が低圧(Lo)となる。また、ブレーキソレノイド83をオン制御することで、図6(b)で説明したように、弁体制御ポート74eへのライン油路75のライン圧の供給が絶たれ、弁体74aが開弁位置に位置し、排出ポート74cからブレーキ油路77を介して油圧ブレーキ60の作動室Sへ低圧のオイルが供給される。油圧ブレーキ60は低圧のオイルが供給されることで弱締結状態となっている。
図10は、走行中における油圧ブレーキ60の解放状態における油圧回路71を示している。
制御装置8は、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をともにオフ制御している。H/Lソレノイド88をオフ制御することで、図5(a)で説明したように、弁体制御ポート73fを通して弁体73aにライン油路75のライン圧が作用し、弁体73aが第1位置に位置し、ライン油路75のライン圧が低圧(Lo)となる。また、ブレーキソレノイド83をオフ制御することで、図6(a)で説明したように、弁体制御ポート74eを通して弁体74aにライン油路75のライン圧が作用し、弁体74aが閉弁位置に位置し、排出ポート74cからドレンポート74fを介してドレン通路へオイルが排出され、油圧ブレーキ60が解放状態となっている。
制御装置8は、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をともにオフ制御している。H/Lソレノイド88をオフ制御することで、図5(a)で説明したように、弁体制御ポート73fを通して弁体73aにライン油路75のライン圧が作用し、弁体73aが第1位置に位置し、ライン油路75のライン圧が低圧(Lo)となる。また、ブレーキソレノイド83をオフ制御することで、図6(a)で説明したように、弁体制御ポート74eを通して弁体74aにライン油路75のライン圧が作用し、弁体74aが閉弁位置に位置し、排出ポート74cからドレンポート74fを介してドレン通路へオイルが排出され、油圧ブレーキ60が解放状態となっている。
図8〜10の油圧ブレーキ60の締結状態、弱締結状態及び解放状態(走行中)においては、電動オイルポンプ70が駆動し供給ポート73bとライン圧導入ポート73dとにライン油路75のライン圧が作用するため、供給ポート73bと排出ポート73cとは常時接続しており、供給ポート73bと排出ポート73cとの間のバルブ収容室と弁体73aとにより形成される隙間TON又は隙間TOFFによって減圧されたオイルが、所定の流量で潤滑・冷却油路76を介して潤滑・冷却油路76に供給されている。
図11は、停車中における油圧ブレーキ60の解放状態の油圧回路71を示している。
制御装置8は、電動オイルポンプ70を駆動せず(目標回転数=0、以下同様。)、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をオフ制御する。H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をオフ制御する点は上記した車両走行中における油圧ブレーキ60の解放状態と同様であるが、停車中においては、電動オイルポンプ70を駆動しないためライン油路75のライン圧が略零となっている。したがって、レギュレータ弁73の弁体73aはスプリング73eのスプリング荷重によりバルブ収容室の他端(図中右端)に位置し、供給ポート73bと排出ポート73cとは遮断され、潤滑・冷却油路76にオイルは供給されない。また、ブレーキシフト弁74の弁体74aはスプリング74dのスプリング荷重により開弁位置に位置するものの、オイルが供給されないため油圧ブレーキ60が解放状態となっている。
制御装置8は、電動オイルポンプ70を駆動せず(目標回転数=0、以下同様。)、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をオフ制御する。H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をオフ制御する点は上記した車両走行中における油圧ブレーキ60の解放状態と同様であるが、停車中においては、電動オイルポンプ70を駆動しないためライン油路75のライン圧が略零となっている。したがって、レギュレータ弁73の弁体73aはスプリング73eのスプリング荷重によりバルブ収容室の他端(図中右端)に位置し、供給ポート73bと排出ポート73cとは遮断され、潤滑・冷却油路76にオイルは供給されない。また、ブレーキシフト弁74の弁体74aはスプリング74dのスプリング荷重により開弁位置に位置するものの、オイルが供給されないため油圧ブレーキ60が解放状態となっている。
このように、制御装置8は、電動オイルポンプ70の駆動・非駆動と、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83のオン・オフを制御することにより、油圧ブレーキ60を締結、弱締結又は解放させ、第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側との動力伝達経路の接続状態と遮断状態とを切り替えることができる。
図12は、各車両状態における前輪駆動装置6と後輪駆動装置1との関係を第1及び第2電動機2A、2Bの作動状態と油圧回路71の状態とあわせて記載したものである。図中、「フロントユニット」は前輪駆動装置6、「リアユニット」は後輪駆動装置1、「リアモータ」は第1及び第2電動機2A、2B、「OWC」は一方向クラッチ50、「H/L SOL」はH/Lソレノイド88、「BRK SOL」はブレーキソレノイド83、「油圧」はライン油路75のライン圧、「BRK」は油圧ブレーキ60を表わす。また、図13〜図18は後輪駆動装置1の各状態における速度共線図を表わし、LMOTは第1電動機2A、RMOTは第2電動機2B、左側のS、Cはそれぞれ第1電動機2Aに連結された第1遊星歯車式減速機12Aのサンギヤ21A、第1遊星歯車式減速機12Aのプラネタリキャリア23A、右側のS、Cはそれぞれ第2遊星歯車式減速機12Bのサンギヤ21B、第2遊星歯車式減速機12Bのプラネタリキャリア23B、Rは第1及び2遊星歯車式減速機12A、12Bのリングギヤ24A、24B、BRKは油圧ブレーキ60、OWCは一方向クラッチ50を表わす。以下の説明において第1及び第2電動機2A、2Bによる車両前進時のサンギヤ21A、21Bの回転方向を順方向とする。また、図中、停車中の状態から上方が順方向の回転、下方が逆方向の回転であり、矢印は、上向きが順方向のトルクを表し、下向きが逆方向のトルクを表す。
停車中は、前輪駆動装置6も後輪駆動装置1も駆動していない。従って、図13に示すように、後輪駆動装置1の第1及び第2電動機2A、2Bは停止しており、車軸10A、10Bも停止しているため、いずれの要素にもトルクは作用していない。このとき、制御装置8は、図11で説明したように、電動オイルポンプ70を駆動せず、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をオフ制御することで、油圧ブレーキ60を解放している。また、一方向クラッチ50は、第1及び第2電動機2A、2Bが非駆動のため係合していない(OFF)。
そして、キーポジションをONにした後、EV発進、EVクルーズなどモータ効率のよい前進低車速時は、後輪駆動装置1による後輪駆動となる。図14に示すように、第1及び第2電動機2A、2Bが順方向に回転するように力行駆動すると、サンギヤ21A、21Bには順方向のトルクが付加される。このとき、前述したように一方向クラッチ50が係合しリングギヤ24A、24Bがロックされる。これによりプラネタリキャリア23A、23Bは順方向に回転し前進走行がなされる。なお、プラネタリキャリア23A、23Bには車軸10A、10Bからの走行抵抗が逆方向に作用している。このように車両3の発進時には、第1及び第2電動機2A、2Bのトルクをあげることで、一方向クラッチ50が機械的に係合してリングギヤ24A、24Bがロックされる。
このとき、制御装置8は、図9で説明したように、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88をオフ制御し、ブレーキソレノイド83をオン制御することで、油圧ブレーキ60を弱締結している。このように、第1及び第2電動機2A、2Bの順方向の回転動力が後輪Wr側に入力されるときには一方向クラッチ50が係合状態となり、一方向クラッチ50のみで動力伝達可能であるが、一方向クラッチ50と並列に設けられた油圧ブレーキ60も弱締結状態とし第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側とを接続状態としておくことで、第1及び第2電動機2A、2B側からの順方向の回転動力の入力が一時的に低下して一方向クラッチ50が非係合状態となった場合にも、第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側とで動力伝達不能になることを抑制できる。また、後述する減速回生への移行時に第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側とを接続状態とするための回転数制御が不要となる。
前進低車速走行から車速があがりエンジン効率のよい前進中車速走行に至ると、後輪駆動装置1による後輪駆動から前輪駆動装置6による前輪駆動となる。図15に示すように、第1及び第2電動機2A、2Bの力行駆動が停止すると、プラネタリキャリア23A、23Bには車軸10A、10Bから前進走行しようとする順方向のトルクが作用するので、前述したように一方向クラッチ50が非係合状態となる。このときも、制御装置8は、図9で説明したように、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88をオフ制御し、ブレーキソレノイド83をオン制御することで、油圧ブレーキ60を弱締結している。
図14又は図15の状態から第1及び第2電動機2A、2Bを回生駆動すると、図16に示すように、プラネタリキャリア23A、23Bには車軸10A、10Bから前進走行を続けようとする順方向のトルクが作用するので、前述したように一方向クラッチ50が非係合状態となる。
このとき、制御装置8は、図8で説明したように、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をともにオン制御することで、油圧ブレーキ60を締結している。従って、リングギヤ24A、24Bが固定されるとともにサンギヤ21A、21Bには逆方向の回生駆動トルクが作用し、第1及び第2電動機2A、2Bで減速回生がなされる。このように、後輪Wr側の順方向の回転動力が第1及び第2電動機2A、2B側に入力されるときには一方向クラッチ50は非係合状態となり、一方向クラッチ50のみで動力伝達不能であるが、一方向クラッチ50と並列に設けられた油圧ブレーキ60を締結させ、第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側とを接続状態としておくことで動力伝達可能な状態に保つことができ、この状態で第1及び第2電動機2A、2Bを回生駆動状態に制御することにより、車両のエネルギーを回生することができる。
続いて加速時には、前輪駆動装置6と後輪駆動装置1の四輪駆動となり、後輪駆動装置1は、図14に示す前進低車速時と同じ状態となる。油圧回路71も、図9に示す状態となる。
前進高車速時には、前輪駆動装置6による前輪駆動となるが、図17に示すように、第1及び第2電動機2A、2Bが力行駆動を停止すると、プラネタリキャリア23A、23Bには車軸10A、10Bから前進走行しようとする順方向のトルクが作用するので、前述したように一方向クラッチ50が非係合状態となる。このとき、サンギヤ21A、21Bには、サンギヤ21A、21B及び第1及び第2電動機2A、2Bの回転損失が抵抗として入力され、リングギヤ24A、24Bにはリングギヤ24A、24Bの回転損失が抵抗として入力される。
このとき制御装置8は、図10で説明したように、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をともにオフ制御することで、油圧ブレーキ60を解放している。油圧ブレーキ60を解放状態に制御することで、リングギヤ24A、24Bの自由な回転が許容され、第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側とが遮断状態となって動力伝達不能な状態となる。従って、第1及び第2電動機2A、2Bの連れ回りが防止され、前輪駆動装置6による高車速時に第1及び第2電動機2A、2Bが過回転となるのが防止される。
後進時には、図18に示すように、第1及び第2電動機2A、2Bを逆力行駆動すると、サンギヤ21A、21Bには逆方向のトルクが付加される。このとき、前述したように一方向クラッチ50が非係合状態となる。
このとき制御装置8は、図8で説明したように、電動オイルポンプ70を駆動し、H/Lソレノイド88及びブレーキソレノイド83をともにオン制御することで、油圧ブレーキ60を締結している。従って、リングギヤ24A、24Bがロックされて、プラネタリキャリア23A、23Bは逆方向に回転し後進走行がなされる。なお、プラネタリキャリア23A、23Bには車軸10A、10Bからの走行抵抗が順方向に作用している。このように、第1及び第2電動機2A、2B側の逆方向のトルクが後輪Wr側に入力されるときには一方向クラッチ50は非係合状態となり、一方向クラッチ50のみで動力伝達不能であるが、一方向クラッチ50と並列に設けられた油圧ブレーキ60を締結させ、第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側とを接続状態とすることで動力伝達可能とすることができ、第1及び第2電動機2A、2Bの逆力行トルクによって車両3を後進させることができる。
このように後輪駆動装置1は、車両の走行状態、言い換えると、第1及び第2電動機2A、2Bの回転方向が順方向か逆方向か、及び第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側のいずれから動力が入力されるかに応じて、油圧ブレーキ60の締結・解放が制御され、さらに油圧ブレーキ60の締結時であっても締結力が調整される。
図19は、車両が停車中の状態からEV発進→EV加速→ENG加速→減速回生→中速ENGクルーズ→ENG+EV加速→高速ENGクルーズ→減速回生→停車→後進→停車に至る際の一方向クラッチ50(OWC)、油圧ブレーキ60(BRK)のタイミングチャートである。
先ず、キーポジションをONにしてシフトポジションがPレンジからDレンジに変更され、アクセルペダルが踏まれるまでは、一方向クラッチ50は非係合(OFF)であり、油圧ブレーキ60は解放された(OFF)状態が維持される。そこから、アクセルペダルが踏まれると後輪駆動(RWD)で後輪駆動装置1によるEV発進、EV加速が行われ、このとき、一方向クラッチ50は係合(ON)し、油圧ブレーキ60は弱締結される。そして、車速が低車速域から中車速域に至って後輪駆動から前輪駆動になると内燃機関4によるENG走行(FWD)となる。このとき、一方向クラッチ50が非係合(OFF)となり、油圧ブレーキ60はそのままの状態(弱締結状態)に維持される。そして、ブレーキが踏まれるなど減速回生時には、一方向クラッチ50が非係合(OFF)のまま、油圧ブレーキ60が締結(ON)される。内燃機関4による中速クルーズ中は、上述のENG走行と同様の状態となる。続いて、さらにアクセルペダルが踏まれて前輪駆動から四輪駆動(AWD)になると、再び一方向クラッチ50が係合(ON)する。そして、車速が中車速域から高車速域に至ると、再び内燃機関4によるENG走行(FWD)となる。このとき、一方向クラッチ50が非係合(OFF)となり、油圧ブレーキ60が解放され(OFF)、第1及び第2電動機2A、2Bが停止される。そして、減速回生時には、上述した減速回生時と同様の状態となる。そして、車両が停止すると、一方向クラッチ50は非係合(OFF)となり、油圧ブレーキ60は解放(OFF)される。
続いて、後進走行時には、一方向クラッチ50は非係合(OFF)のまま、油圧ブレーキ60が締結状態(ON)となる。そして、車両が停止すると、一方向クラッチ50は非係合(OFF)となり、油圧ブレーキ60は解放(OFF)される。
続いて、液圧供給手段制御装置としての制御装置8の動作フローについて図20を参照しながら説明する。
制御装置8では、車両状態を判定するため車両状態判定部802の停車状態取得部805及び走行意思取得部806において停車判定及び走行意思の確認が行われる。先ず、シフトポジションがRレンジにあるか否か、即ち、乗員(運転者)の後進走行意思の有無を取得する(S1)。シフトポジションがRレンジにない場合(No)、乗員に後進走行意思がないものと判断し、続いて、シフトポジションがPレンジにあるか否かを取得する(S2)。シフトポジションがPレンジにある場合(Yes)、停車中、即ち車両3が静止状態であると判断し、電動オイルポンプ70を停止する(S3)。また、ステップS2において、シフトポジションがPレンジにない場合(No)、シフトポジションがNレンジにあるか否かを取得する(S4)。その結果、シフトポジションがNレンジにある場合(Yes)、車速が閾値車速V1以下である否かを取得し(S5)、車速が閾値車速V1以下であれば(Yes)、第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M1以下である時間が所定の閾値時間T1以上であるか否かを取得する(S6)。その結果、第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M1以下である時間が所定の閾値時間T1以上である場合(Yes)、停車中と判断し、電動オイルポンプ70を停止する(S3)。なお、本明細書において、「取得」とは、検出、推定、予測を含む概念である。
制御装置8では、車両状態を判定するため車両状態判定部802の停車状態取得部805及び走行意思取得部806において停車判定及び走行意思の確認が行われる。先ず、シフトポジションがRレンジにあるか否か、即ち、乗員(運転者)の後進走行意思の有無を取得する(S1)。シフトポジションがRレンジにない場合(No)、乗員に後進走行意思がないものと判断し、続いて、シフトポジションがPレンジにあるか否かを取得する(S2)。シフトポジションがPレンジにある場合(Yes)、停車中、即ち車両3が静止状態であると判断し、電動オイルポンプ70を停止する(S3)。また、ステップS2において、シフトポジションがPレンジにない場合(No)、シフトポジションがNレンジにあるか否かを取得する(S4)。その結果、シフトポジションがNレンジにある場合(Yes)、車速が閾値車速V1以下である否かを取得し(S5)、車速が閾値車速V1以下であれば(Yes)、第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M1以下である時間が所定の閾値時間T1以上であるか否かを取得する(S6)。その結果、第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M1以下である時間が所定の閾値時間T1以上である場合(Yes)、停車中と判断し、電動オイルポンプ70を停止する(S3)。なお、本明細書において、「取得」とは、検出、推定、予測を含む概念である。
ステップS4において、シフトポジションがNレンジにない場合(No)、即ち、シフトポジションがDレンジにある場合、乗員に前進走行意思があると判断し、続いて、ブレーキペダルが踏まれている(ON)か否かを取得する(S7)。その結果、ブレーキペダルが踏まれている場合(Yes)、ステップS5と同様に、車速が閾値車速V1以下である否かを取得し(S8)、車速が閾値車速V1以下であれば(Yes)、第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M2未満であるか否かを取得する(S9)。その結果、第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M2未満である場合(Yes)、停車中と判断し、電動オイルポンプ70を停止する(S3)。なお、ステップS9及び後述するステップS13における閾値回転数M2はステップS6における閾値回転数M1より大きいことが好ましい。
一方、ステップS5において車速が閾値車速V1以下でない場合(No)、ステップS6において第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M1以下である時間が所定の閾値時間T1以上でない場合(No)、ステップS7においてブレーキペダルが踏まれていない場合(No)、ステップS8において車速が閾値車速V1以下でない場合(No)、及びステップS9において第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M2未満でない場合(No)、車両3が前進走行中であると判断し、電動オイルポンプ70の前進用の目標回転数を設定する(S10)。
ステップS1において、シフトポジションがRレンジにある場合(Yes)、乗員に後進走行意思があるものと判断し、続いて、ブレーキペダルが踏まれている(ON)か否かを取得する(S11)。その結果、ブレーキペダルが踏まれている場合(Yes)、ステップS5及びステップS8と同様に、車速が閾値車速V1以下である否かを取得し(S12)、車速が閾値車速V1以下であれば(Yes)、ステップS9と同様に、第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M2未満であるか否かを取得する(S13)。その結果、第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M2未満である場合(Yes)、停車中と判断し、電動オイルポンプ70の上限回転数を設定し(S14)、その後、電動オイルポンプ70の後進用の目標回転数を設定する(S15)。
一方、ステップS11においてブレーキペダルが踏まれていない場合(No)、ステップS12において車速が閾値車速V1以下でない場合(No)、及びステップS13において第1及び第2電動機2A、2Bの回転数が所定の閾値回転数M2未満でない場合(No)、車両3が後進走行中であると判断し、電動オイルポンプ70の後進用の目標回転数を設定する(S15)。
この制御フローによれば、乗員がシフターをPレンジに入れた場合、又はNレンジ若しくはDレンジに入れた状態で停車している場合に、電動オイルポンプ70が停止され、乗員がシフターをNレンジ又はDレンジに入れた状態で前進走行している場合に、設定された前進用の目標回転数で電動オイルポンプ70が駆動される。一方、乗員がシフターをRレンジに入れた場合に、停車しているか否かに関わらず、設定された後進用の目標回転数で電動オイルポンプ70が駆動される。
即ち、停車中(車両3の静止状態)に限ると、制御装置8は、乗員の前進走行意思が確認された状態(Dレンジ)では電動オイルポンプ70を停止させ、又は停止を維持させるのに対し、乗員の後進走行意思が確認された状態(Rレンジ)では電動オイルポンプ70を駆動させ、又は駆動を維持させる。したがって、例えば、乗員の前進走行意思(Dレンジ)が確認された状態で車両3が静止した状態から、後進走行意思(Rレンジ)が確認されたときに、車両3が静止した状態を脱したかどうかによらず電動オイルポンプ70が駆動される。
このように停車中に乗員の後進走行意思が確認された状態(Rレンジ)で電動オイルポンプ70を駆動させ又は駆動を維持させることにより、乗員が後進を開始するためアクセルペダルを踏むと、既に油圧回路71には油圧が発生しているため第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側とが接続状態となって動力伝達可能なので、第1及び第2電動機2A、2Bの逆力行トルクによって即座に車両3を後進させることができる。一方、停車中に前進走行意思が確認された状態(Dレンジ)から車両3を発進させる際には、一方向クラッチ50が機械的に係合するため乗員が前進するためにアクセルペダルを踏み始めた段階で油圧ブレーキ60が締結されていなくても一方向クラッチ50のみによって第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側とが接続状態となって動力伝達可能となる。したがって、乗員の前進走行意思が確認された状態(Dレンジ)で車両3が静止状態と判断された場合に電動オイルポンプ70を停止させ、又は停止を維持させることにより、停車時における電動オイルポンプ70の放射音(EOP放射音)をなくすことができる。
ステップS10及びS15における電動オイルポンプ70の目標回転数の設定は、油圧回路71における油圧ブレーキ60の必要油圧と潤滑・冷却部91への必要流量に基づいて作成された図21に示すEOP目標回転数マップに基づいて設定される。なお、ステップS10及びS15において電動オイルポンプ70の目標回転数を設定する代わりに、電動オイルポンプ70の目標油圧を設定するようにしてもよい。図21中、符号L1は回生時(図16、図8)の油圧ブレーキ60の回生駆動トルク伝達容量に基づいて設定された回生時必要油圧ラインであり、符号L2は後進時(図18、図8)の油圧ブレーキ60の逆力行トルク伝達容量に基づいて設定された後進時必要油圧ラインであり、符号L3は前進時の油圧ブレーキ60の再締結時の応答性に基づいて設定された再締結時必要油圧ラインであり、符号L4は潤滑・冷却部91への必要流量に基づいて設定された必要流量ラインである。また、符号L5は後進時にステップS14において設定される電動オイルポンプ70の上限回転数を示すEOP上限回転数ラインである。
図21から明らかなように、油圧ブレーキ60の必要油圧(L1〜L3参照)及び潤滑・冷却部91への必要流量(L4参照)は、油温が上昇するにつれて増加するため、これに伴って電動オイルポンプ70の目標回転数も増加させる必要がある。即ち、制御装置8は、油温に応じて電動オイルポンプ70の駆動量を変更することになる。前進走行時における電動オイルポンプ70の目標回転数(EOP通常目標回転数)は、再締結時必要油圧ラインL3と必要流量ラインL4が交わる油温Te2以下、且つ、目標回転数Rev2以下で、回生時必要油圧ラインL1、後進時必要油圧ラインL2、再締結時必要油圧ラインL3、必要流量ラインL4のうち、より回転数の大きい再締結時必要油圧ラインL3に基づいて設定されており、油温Te2以上、且つ、目標回転数Rev2以上でより回転数の大きい必要流量ラインL4に基づいて設定される。これにより、前進走行時に油圧ブレーキ60の締結に必要な油圧及び潤滑・冷却部91への必要流量を確保することができる。
後進走行時は、基本的に前進走行時と同様であるが、乗員の後進走行意思が確認された状態(Rレンジ)で停車中と判断された場合には、図20に示す制御装置8の動作フローのステップS14において、後進走行時特有のEOP上限回転数ラインL5が設定されるため、前進走行時の電動オイルポンプ70の目標回転数(EOP通常目標回転数)と、EOP上限回転数ラインL5とのいずれか小さい方の回転数が電動オイルポンプ70の目標回転数となる。このEOP上限回転数ラインL5は、停車中に許容される放射音に基づく電動オイルポンプ70の回転数から設定され得る。
したがって、ステップS14において電動オイルポンプ70の上限回転数が設定された場合、ステップS15では油温Te1以上、且つ、目標回転数Rev1以上において電動オイルポンプ70の目標回転数が上限回転数Rev1に制限されることとなる。
このように、電動オイルポンプ70の上限回転数が設定されることで、乗員の後進走行意思が確認された状態(Rレンジ)で車両3が静止状態と判断された場合に、電動オイルポンプ70の駆動を維持しつつ放射音を小さくすることができる。なお、油温Te1以上で、EOP上限回転数ラインL5が必要流量ラインL4よりも低くなる領域が存在するが、停車時は走行時に比べて潤滑・冷却部91への必要流量が少なくてよいので潤滑・冷却部91の駆動に支障がない範囲でオイルを供給することが可能となっている。
図22は、油温Te2以上で後進するときのシフトポジション、車速、車両ブレーキ、アクセルペダル、放射音、EOP目標回転数を示すグラフである。
図22に示すように、停車中の車両3において、例えば油温Te2のとき、シフトポジションがD、N、PレンジからRレンジに変更されると、制御装置8は、電動オイルポンプ70を図21のEOP上限回転数ラインL5に基づいて回転数Rev1で駆動する。続いて、車両ブレーキがオン(ON)からオフ(OFF)に移行するとともにアクセルペダルが踏み込まれると、上記したように、第1及び第2電動機2A、2Bの逆力行トルクによって車両3が後進し始める。車両3が後進し始めると、電動オイルポンプ70の放射音以外の音(暗騒音)が大きくなるため、制御装置8は電動オイルポンプ70を図21の再締結時必要油圧ラインL3と必要流量ラインL4に基づいて回転数Rev2で駆動する。したがって、制御装置8は、後進時において、停車中の電動オイルポンプ70の目標回転数を、走行中の電動オイルポンプ70の目標回転数に対し下げることになる。
図22に示すように、停車中の車両3において、例えば油温Te2のとき、シフトポジションがD、N、PレンジからRレンジに変更されると、制御装置8は、電動オイルポンプ70を図21のEOP上限回転数ラインL5に基づいて回転数Rev1で駆動する。続いて、車両ブレーキがオン(ON)からオフ(OFF)に移行するとともにアクセルペダルが踏み込まれると、上記したように、第1及び第2電動機2A、2Bの逆力行トルクによって車両3が後進し始める。車両3が後進し始めると、電動オイルポンプ70の放射音以外の音(暗騒音)が大きくなるため、制御装置8は電動オイルポンプ70を図21の再締結時必要油圧ラインL3と必要流量ラインL4に基づいて回転数Rev2で駆動する。したがって、制御装置8は、後進時において、停車中の電動オイルポンプ70の目標回転数を、走行中の電動オイルポンプ70の目標回転数に対し下げることになる。
このように、停車中は電動オイルポンプ70の放射音が相対的に目立ちやすいところ、乗員の後進走行意思が確認された状態(Rレンジ)で車両3が静止状態と判断された場合に、電動オイルポンプ70の上限回転数を設定することにより、電動オイルポンプ70の回転数が、電動オイルポンプ70の上限回転数を設定しない場合の電動オイルポンプ70の回転数、即ち走行時の電動オイルポンプ70の回転数(EOP通常目標回転数)に比べて低い回転数となっているため、電動オイルポンプ70の放射音が乗員に与える影響が抑制される。
以上説明したように、本実施形態によれば、制御装置8は、乗員の前進走行意思が確認された状態(Dレンジ)で車両3が静止状態と判断された場合に電動オイルポンプ70を停止させ、又は停止を維持させることにより、騒音レベルが低く、電動オイルポンプ70の放射音が相対的に目立ちやすい車両3の静止状態において放射音をなくすことができる。また、前進時は油圧ブレーキ60と並列に備える一方向クラッチ50が係合するので走行開始時に、即ち電動オイルポンプ70の起動時に油圧ブレーキ60の締結力が不足して応答遅れが発生することがない。一方、後進時は、油圧ブレーキ60でしか動力伝達できないので、制御装置8は、乗員の後進走行意思が確認された(Rレンジ)場合に電動オイルポンプ70を停止させずに、電動オイルポンプ70を駆動させ、又は駆動を維持させることにより、後進走行開始時に応答遅れが発生することを防止できる。
また、乗員の後進走行意思が確認された状態(Rレンジ)で車両3が静止状態と判断された場合に、車両3が静止状態と判断されないときに比べて電動オイルポンプ70の目標回転数を下げることにより、後進時であっても騒音レベルが低く、電動オイルポンプ70の放射音が相対的に目立ちやすい車両3が静止状態のときに電動オイルポンプ70の放射音を低下させることができる。
また、制御装置8は、温度依存性のある必要油圧に応じて電動オイルポンプ70の目標回転数を変更するので、油温によらず必要な油圧を油圧ブレーキ60に供給することができる。また、低温時には油圧ブレーキ60の目標回転数を低下させることで、より電動オイルポンプ70の放射音を低下させることができる。
さらに、制御装置8は、必要油圧が大きくなり電動オイルポンプ70の放射音が大きくなる温度時についてのみ上記したように電動オイルポンプ70の目標回転数を低下させることで、制御を簡素化することができる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
上記実施形態では、車両3の静止状態を停車状態取得部805において判断したが、停車状態取得部805に代えて走行状態取得部を設け、走行状態取得部が走行状態を取得しないことに基づいて車両3が静止状態であることを取得してもよい。
また、断接手段として油圧駆動式の湿式多板式ブレーキを例示したが、これに限らず乾式多板式ブレーキ、オイル以外の他の液体の圧力を用いるブレーキであってもよい。
また、サンギヤ21A、21Bに第1及び第2電動機2A、2Bを接続し、リングギヤ同士を互いに連結したが、これに限らずサンギヤ同士を互いに連結し、リングギヤに第1及び第2電動機を接続してもよい。
また、断接手段と一方向動力伝達手段は、3要素を有する差動装置の一要素に配置される場合に限らず、回転体と回転体との単純な動力伝達部に配置されるものであってもよい。
また、駆動源は2つある必要はなく、1つの駆動源と差動装置とにより車輪を駆動する機構でもよい。
また、前輪駆動装置は、内燃機関を用いずに電動機を唯一の駆動源とするものでもよい。
また、駆動源として、電動機の代わりに、内燃機関等他の駆動力発生装置を用いてもよい。
上記実施形態では、車両3の静止状態を停車状態取得部805において判断したが、停車状態取得部805に代えて走行状態取得部を設け、走行状態取得部が走行状態を取得しないことに基づいて車両3が静止状態であることを取得してもよい。
また、断接手段として油圧駆動式の湿式多板式ブレーキを例示したが、これに限らず乾式多板式ブレーキ、オイル以外の他の液体の圧力を用いるブレーキであってもよい。
また、サンギヤ21A、21Bに第1及び第2電動機2A、2Bを接続し、リングギヤ同士を互いに連結したが、これに限らずサンギヤ同士を互いに連結し、リングギヤに第1及び第2電動機を接続してもよい。
また、断接手段と一方向動力伝達手段は、3要素を有する差動装置の一要素に配置される場合に限らず、回転体と回転体との単純な動力伝達部に配置されるものであってもよい。
また、駆動源は2つある必要はなく、1つの駆動源と差動装置とにより車輪を駆動する機構でもよい。
また、前輪駆動装置は、内燃機関を用いずに電動機を唯一の駆動源とするものでもよい。
また、駆動源として、電動機の代わりに、内燃機関等他の駆動力発生装置を用いてもよい。
2A 第1電動機(駆動源)
2B 第2電動機(駆動源)
3 車両
8 制御装置(液圧供給手段制御装置)
50 一方向クラッチ(一方向動力伝達手段)
60 油圧ブレーキ(断接手段)
70 電動オイルポンプ(液圧供給手段)
805 停車状態取得部(静止状態取得装置)
806 走行意思取得部(走行意思取得装置)
Wr 後輪(車輪)
2B 第2電動機(駆動源)
3 車両
8 制御装置(液圧供給手段制御装置)
50 一方向クラッチ(一方向動力伝達手段)
60 油圧ブレーキ(断接手段)
70 電動オイルポンプ(液圧供給手段)
805 停車状態取得部(静止状態取得装置)
806 走行意思取得部(走行意思取得装置)
Wr 後輪(車輪)
Claims (3)
- 車輪に動力伝達可能に接続される駆動源と、
前記駆動源と前記車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記動力伝達経路を遮断状態又は接続状態にする液圧駆動式の断接手段と、
前記駆動源と前記車輪との前記動力伝達経路上に前記断接手段と並列に設けられ、前記駆動源側の前進方向の回転動力が前記車輪側に入力されるときに係合状態となるとともに前記駆動源側の後進方向の回転動力が前記車輪側に入力されるときに非係合状態となり、前記車輪側の前進方向の回転動力が前記駆動源側に入力されるときに非係合状態となるとともに前記車輪側の後進方向の回転動力が前記駆動源側に入力されるときに係合状態となる一方向動力伝達手段と、
前記液圧駆動式の断接手段に液圧を供給する電気駆動式の液圧供給手段と、
前記液圧供給手段を制御する液圧供給手段制御装置と、
乗員の前進走行意思及び後進走行意思を取得する走行意思取得装置と、
車両が静止状態であることを取得する静止状態取得装置と、を備える車両であって、
前記液圧供給手段制御装置は、前記走行意思取得装置が前記前進走行意思を取得し、且つ静止状態取得装置が前記静止状態を取得したときに、前記液圧供給手段を停止させ、又は停止を維持させ、前記走行意思取得装置が前記後進走行意思を取得したときに、前記液圧供給手段を駆動させ、又は駆動を維持させ、
前記液圧供給手段制御装置は、前記走行意思取得装置が前記後進走行意思を取得し、且つ前記静止状態取得装置が前記静止状態を取得したときに、該静止状態取得装置が前記静止状態を取得しないときに比べ前記液圧供給手段の駆動量を低下させることを特徴とする車両。 - 前記液圧供給手段制御装置は、液温に応じて前記液圧供給手段の駆動量を変更することを特徴とする請求項1に記載の車両。
- 前記駆動源は、電動機であり、
前記液圧供給手段は、前記液圧駆動式の断接手段に液圧を供給するとともに前記電動機を潤滑又は冷却し、
前記液圧供給手段制御装置は、前記走行意思取得装置が前記後進走行意思を取得し、且つ前記静止状態取得装置が前記静止状態を取得したときであって、所定の液温以上のときにのみ、該静止状態取得装置が前記静止状態を取得しないときに比べ前記液圧供給手段の駆動量を低下させることを特徴とする請求項2に記載の車両。
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