(57)【要約】【課題】左右の駆動輪に対してそれぞれ設けられた各駆動装置で、電動機の出力特性及び減速機の減速比を同じとしつつ、共振が生じて振動や騒音が増大するのを抑制することができる車両を提供すること。【解決手段】左右の駆動輪に対してそれぞれ駆動装置を備え、各駆動装置はそれぞれ電動機からの動力を減速機を介して各駆動輪に伝達するように構成されており、各駆動装置で電動機の出力特性及び減速機の減速比が同じとされた車両であって、各駆動装置の電動機を制御する制御装置を備えており、制御装置は、車両における所定周波数の振動が所定値よりも大きいことを検知した場合には、各駆動装置における所定周波数の振動の位相をずらすように各駆動装置の電動機を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の駆動輪に対してそれぞれ駆動装置を備え、
各駆動装置はそれぞれ電動機からの動力を減速機を介して各駆動輪に伝達するように構成されており、
前記各駆動装置で前記電動機の出力特性及び前記減速機の減速比が同じとされた車両であって、
前記各駆動装置の前記電動機を制御する制御装置を備えており、
前記制御装置は、前記車両における所定周波数の振動が所定値よりも大きいことを検知した場合には、前記各駆動装置における前記所定周波数の振動の位相をずらすように前記各駆動装置の前記電動機を制御することを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、左右駆動輪に対してそれぞれ駆動装置を設け、左右駆動輪を独立して駆動するように構成した車両が知られている。このような車両において、各駆動装置を構成する電動機の出力特性及び減速機の減速比が同じとされると、各駆動装置の振動や騒音の発生周期が同じとなり、共振が生じて振動や騒音が増大する。そこで、特許文献１では、前記車両において、各駆動装置を構成する電動機の極数を異ならせることや減速比を異ならせることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０６７７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、各駆動装置を構成する電動機の極数を異ならせる場合、それぞれの駆動装置で電動機の共通化が図れなくなり、また、減速機の減速比を異ならせると、それぞれの駆動装置で減速機を異なる設計とする必要が生じることになる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、左右の駆動輪に対してそれぞれ設けられた各駆動装置で、電動機の出力特性及び減速機の減速比を同じとしつつ、共振が生じて振動や騒音が増大するのを抑制することができる車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両は、左右の駆動輪に対してそれぞれ駆動装置を備え、各駆動装置はそれぞれ電動機からの動力を減速機を介して各駆動輪に伝達するように構成されており、前記各駆動装置で前記電動機の出力特性及び前記減速機の減速比が同じとされた車両であって、前記各駆動装置の前記電動機を制御する制御装置を備えており、前記制御装置は、前記車両における所定周波数の振動が所定値よりも大きいことを検知した場合には、前記各駆動装置における前記所定周波数の振動の位相をずらすように前記各駆動装置の前記電動機を制御するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両は、左右の駆動輪に対してそれぞれ設けられた各駆動装置で、電動機の出力特性及び減速機の減速比を同じとしつつ、各駆動装置の振動や騒音の発生周期が同じとなって共振が生じ、振動や騒音が増大するのを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る車両の駆動装置の要部構成を示した図である。
【図２】図２は、左ユニット及び右ユニットのＮＶ位相と、左右ユニットのＮＶ合成の位相とを示したグラフである。
【図３】図３は、制御装置が実施するＮＶ低減制御の一例を示したフローチャートである。
【図４】図４は、制御装置が実施するＮＶ低減制御の他例を示したフローチャートである。
【図５】図５は、制御装置が実施するＮＶ低減制御の他例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る車両の一実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
図１は、実施形態に係る車両１の駆動装置の要部構成を示した図である。実施形態に係る車両１においては、左右の駆動輪６０Ｌ，６０Ｒに対してそれぞれ駆動装置としての左ユニット１０Ｌと右ユニット１０Ｒとを備えている。
【００１１】
左ユニット１０Ｌは、電動機であるモータ２０Ｌ、モータ２０Ｌの出力軸に設けられたピニオンギヤ３１Ｌ、ピニオンギヤ３１Ｌと噛み合うカウンタドライブギヤ３２Ｌ、カウンタドライブギヤ３２Ｌと噛み合うカウンタドリブンギヤ３３Ｌ、カウンタドリブンギヤ３３Ｌと同軸に設けられたファイナルドライブギヤ３４Ｌ、ファイナルドライブギヤ３４Ｌと噛み合う、差動装置４０Ｌに設けられたデフリングギヤ４１Ｌ、差動装置４０Ｌから駆動輪６０Ｌに動力を伝達するドライブシャフト５０Ｌ、及び、左ユニット１０Ｌ内に設けられた各軸を回転可能に軸支する複数の軸受７１Ｌ〜７７Ｌなどを有している。なお、左ユニット１０Ｌでは、ピニオンギヤ３１Ｌ、カウンタドライブギヤ３２Ｌ、カウンタドリブンギヤ３３Ｌ、ファイナルドライブギヤ３４Ｌ、及び、デフリングギヤ４１Ｌなどによって減速機が構成されている。
【００１２】
右ユニット１０Ｒは、電動機であるモータ２０Ｒ、モータ２０Ｒの出力軸に設けられたピニオンギヤ３１Ｒ、ピニオンギヤ３１Ｒと噛み合うカウンタドライブギヤ３２Ｒ、カウンタドライブギヤ３２Ｒと噛み合うカウンタドリブンギヤ３３Ｒ、カウンタドリブンギヤ３３Ｒと同軸に設けられたファイナルドライブギヤ３４Ｒ、ファイナルドライブギヤ３４Ｒと噛み合う、差動装置４０Ｒに設けられたデフリングギヤ４１Ｒ、差動装置４０Ｒから駆動輪６０Ｒに動力を伝達するドライブシャフト５０Ｒ、及び、右ユニット１０Ｒ内に設けられた各軸を回転可能に軸支する複数の軸受７１Ｒ〜７７Ｒなどを有している。なお、右ユニット１０Ｒでは、ピニオンギヤ３１Ｒ、カウンタドライブギヤ３２Ｒ、カウンタドリブンギヤ３３Ｒ、ファイナルドライブギヤ３４Ｒ、及び、デフリングギヤ４１Ｒなどによって減速機が構成されている。
【００１３】
そして、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒでは、それぞれモータ２０Ｌ，２０Ｒからの動力を減速機及びドライブシャフト５０Ｌ，５０Ｒを介して左右の駆動輪６０Ｌ，６０Ｒに伝達するように構成されている。また、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０では、例えば、モータの極数が同一、軸受７１Ｌ〜７７Ｌ，７１Ｒ〜７７Ｒの転動体数が同一、及び、減速機の歯数比が同一など、少なくとも同一部品及び構造を有しており、モータ２０Ｌ，２０Ｒの出力特性及び減速機の減速比（ギヤ比）が同じとされている。
【００１４】
ここで、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒにおいて、モータ２０Ｌ，２０Ｒの出力特性や減速機の減速比（ギヤ比）などが同一の場合には、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒ内に生じる「ギア噛み合いに起因する騒音や振動の周波数」、「モータ制御に起因する騒音や振動の周波数」、「モータ構造に起因する騒音や振動の周波数」、及び、「ユニットの固有振動数に起因する騒音や振動の周波数」などが、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒで同一または近傍となり得る。なお、これら周波数を本実施形態においては「着目周波数」と定義する。一方で、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒでは、着目周波数が同じであるため、着目周波数ごとに、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒの位相が同一であれば増幅され、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒの位相が逆位相であれば減衰される。
【００１５】
実施形態に係る車両１には、車両１内、または、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒの近傍の騒音及び振動を測定または予測して検知する不図示のＮＶ特性検知装置が設けられている。また、実施形態に係る車両１は、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒのモータ２０Ｌ，２０Ｒを制御する不図示の制御装置を備えている。この制御装置は、騒音及び振動の発生状況に応じて、左ユニット１０Ｌや右ユニット１０Ｒの位相をずらす制御や、着目周波数から左ユニット１０Ｌや右ユニット１０Ｒのどの部位がＮＶ特性悪化の原因かを推定し、ずらすべき位相量の演算などを実施可能である。
【００１６】
そして、実施形態に係る車両１では、騒音及び振動（ＮＶ特性）が大となる原因がある着目周波数において、図２（ａ）に示すように、左ユニット１０ＬのＮＶ位相と右ユニット１０ＲのＮＶ位相とが同一のＮＶ悪状態の場合に、図２（ｂ）に示すように、左ユニット１０ＬのＮＶ位相と右ユニット１０ＲのＮＶ位相をずらしていき、図２（ｃ）に示すように、左ユニット１０ＬのＮＶ位相と右ユニット１０ＲのＮＶ位相とを逆位相とする制御を制御装置が実施することによって、左右ユニットのＮＶ合成の位相を減衰させて、騒音及び振動（ＮＶ特性）の低減を図りＮＶ良状態にする。なお、ＮＶ位相を変化させる方法としては、例えば、左ユニット１０Ｌと右ユニット１０Ｒとのうち、一方のユニットに対して他方のユニットを増速（減速）し、位相を変化させ、その後、左ユニット１０Ｌと右ユニット１０Ｒとを等速まで戻す方法である。
【００１７】
図３は、制御装置が実施するＮＶ低減制御の一例を示したフローチャートである。まず、制御装置は、車内音、車内振動が所定値よりも大きいかを判断する（ステップＳ１）。車内音、車内振動が所定値よりも大きくないと判断した場合（ステップＳ１にてＮｏ）、制御装置は、一連の制御を終了する。一方、車内音、車内振動が所定値よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１にてＹｅｓ）、制御装置は、着目周波数のユニットＮＶが所定値よりも大きい、または、ずれが小さいかを判断する（ステップＳ２）。着目周波数のユニットＮＶが所定値よりも大きくなく、及び、ずれが小さくないと判断した場合（ステップＳ２にてＮｏ）、制御装置は、一連の制御を終了する。一方、着目周波数のユニットＮＶが所定値よりも大きい、または、ずれが小さいと判断した場合（ステップＳ２にてＹｅｓ）、制御装置は、左右ユニットのどちらかを着目周波数の±１／２位相の範囲内で進ませる（遅らせる）（ステップＳ３）。そして、制御装置は、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなったかを判断する（ステップＳ４）。位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていないと判断した場合（ステップＳ４にてＮｏ）、制御装置は、ステップＳ２の処理に戻る。一方、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていると判断した場合（ステップＳ４にてＹｅｓ）、制御装置は、一連の制御を終了する。
【００１８】
なお、図３に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１の処理は省略可能である。すなわち、このステップＳ１の処理は、運転者に騒音及び振動を感じさせないようにしたい場合には実施すればよく、不必要な場合にはステップＳ１の処理は実施しなくてよい。また、ステップＳ２の処理は、騒音及び振動が本発明にて着目している共振によるものかを判断するための処理である。なお、ステップＳ２の処理では、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒの騒音及び振動を見ているわけではない。そして、左右ユニットのＮＶ合成を検知して、それが所定値よりも大であるならば、左ユニット１０ＬのＮＶ位相と右ユニット１０のＮＶ位相とが合っていると考えられるため、次のステップＳ３の処理にて、左ユニット１０ＬのＮＶ位相と右ユニット１０ＲのＮＶ位相とをずらす。
【００１９】
図４は、制御装置が実施するＮＶ低減制御の他例を示したフローチャートである。上記の図３で示したＮＶ低減制御では、左ユニット１０Ｌまたは右ユニット１０ＲのＮＶ位相をずらす処理を実施するごとに、車両１が曲がっていくことになる。そのため、図４に示したＮＶ低減制御では、ＮＶ位相をずらす処理が一方向に偏らないようにしている。
【００２０】
また、車両１は、図４に示したＮＶ低減制御を実施するにあたり、直前の位相変更の方向を記憶する不図示の記憶装置を備えている。そして、制御装置は、記憶装置に記憶された直前の位相変更の方向に関する情報などを用いて、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒの適正なＮＶ位相のずらし方向やずらし量を演算する。
【００２１】
まず、制御装置は、車内音、車内振動が所定値よりも大きいかを判断する（ステップＳ１１）。車内音、車内振動が所定値よりも大きくないと判断した場合（ステップＳ１１にてＮｏ）、制御装置は、一連の制御を終了する。一方、車内音、車内振動が所定値よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１１にてＹｅｓ）、制御装置は、着目周波数のユニットＮＶが所定値よりも大きい、または、ずれが小さいかを判断する（ステップＳ１２）。着目周波数のユニットＮＶが所定値よりも大きくなく、及び、ずれが小さくないと判断した場合（ステップＳ１２にてＮｏ）、制御装置は、一連の制御を終了する。一方、着目周波数のユニットＮＶが所定値よりも大きい、または、ずれが小さいと判断した場合（ステップＳ１２にてＹｅｓ）、制御装置は、位相変更方向の設置を行う（ステップＳ１３）。
【００２２】
次に、制御装置は、直前の位相変更では右ユニット１０Ｒに対して左ユニット１０Ｌの位相が進んだかを判断する（ステップＳ１４）。直前の位相変更では右ユニット１０Ｒに対して左ユニット１０Ｌの位相が進んでいないと判断した場合（ステップＳ１４にてＮｏ）、制御装置は、左ユニット１０Ｌを右ユニット１０Ｒよりも＋１／２位相の範囲で進ませる、または、右ユニット１０Ｒを左ユニット１０Ｌよりも−１／２位相の範囲で遅らせる（ステップＳ１５）。そして、制御装置は、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなったかを判断する（ステップＳ１７）。位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていないと判断した場合（ステップＳ１７にてＮｏ）、制御装置は、ステップＳ１２の処理に戻る。一方、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていると判断した場合（ステップＳ１７にてＹｅｓ）、制御装置は、一連の制御を終了する。
【００２３】
また、ステップＳ１４にて、直前の位相変更では右ユニット１０Ｒに対して左ユニット１０Ｌの位相が進んだと判断した場合（ステップＳ１４にてＹｅｓ）、制御装置は、右ユニット１０Ｒを左ユニット１０Ｌよりも＋１／２位相の範囲で進ませる、または、左ユニット１０Ｌを右ユニット１０Ｒよりも−１／２位相の範囲で遅らせる（ステップＳ１６）。そして、制御装置は、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなったかを判断する（ステップＳ１７）。位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていないと判断した場合（ステップＳ１７にてＮｏ）、制御装置は、ステップＳ１２の処理に戻る。一方、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていると判断した場合（ステップＳ１７にてＹｅｓ）、制御装置は、一連の制御を終了する。
【００２４】
図５は、制御装置が実施するＮＶ低減制御の他例を示したフローチャートである。図５に示したＮＶ低減制御では、ＮＶ位相調整の処理を、外乱に対する修正舵の方向と同一として、外乱の緩和や、位相調整制御に伴う直進性悪化の違和感の低減を実現する。
【００２５】
また、車両１は、図５に示したＮＶ低減制御を実施するにあたり、直前の位相変更の方向を記憶する不図示の記憶装置、及び、修正舵の方向や量を計測または予測して検知する不図示の修正舵検知装置を備えている。そして、制御装置は、記憶装置に記憶された直前の位相変更の方向に関する情報や修正舵検知装置の検知結果などを用いて、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒの適正なＮＶ位相のずらし方向やずらし量を演算する。なお、修正舵検知装置は、例えば、左右の駆動輪６０Ｌ，６０Ｒの回転を計測し、左右の駆動輪６０Ｌ，６０Ｒの差回転を用いたり、不図示のハンドルまたは不図示のハンドル軸にかかるトルクまたは回転速度などを計測したりして、修正舵の方向や量を計測または予測する。
【００２６】
まず、制御装置は、車内音、車内振動が所定値よりも大きいかを判断する（ステップＳ２１）。車内音、車内振動が所定値よりも大きくないと判断した場合（ステップＳ２１にてＮｏ）、制御装置は、一連の制御を終了する。一方、車内音、車内振動が所定値よりも大きいと判断した場合（ステップＳ２１にてＹｅｓ）、制御装置は、着目周波数のユニットＮＶが所定値よりも大きい、または、ずれが小さいかを判断する（ステップＳ２２）。着目周波数のユニットＮＶが所定値よりも大きくなく、及び、ずれが小さくないと判断した場合（ステップＳ２２にてＮｏ）、制御装置は、一連の制御を終了する。一方、着目周波数のユニットＮＶが所定値よりも大きい、または、ずれが小さいと判断した場合（ステップＳ２２にてＹｅｓ）、制御装置は、修正舵を当てている、または、修正舵を当てることが予測されるかを判断する（ステップＳ２３）。
【００２７】
修正舵を当てていない、及び、修正舵を当てることが予測されないと判断した場合（ステップＳ２３にてＮｏ）、制御装置は、位相変更方向の設置を行う（ステップＳ２４）。
【００２８】
次に、制御装置は、直前の位相変更では右ユニット１０Ｒに対して左ユニット１０Ｌの位相が進んだかを判断する（ステップＳ２５）。直前の位相変更では右ユニット１０Ｒに対して左ユニット１０Ｌの位相が進んでいないと判断した場合（ステップＳ２５にてＮｏ）、制御装置は、左ユニット１０Ｌを右ユニット１０Ｒよりも＋１／２位相の範囲で進ませる、または、右ユニット１０Ｒを左ユニット１０Ｌよりも−１／２位相の範囲で遅らせる（ステップＳ２６）。そして、制御装置は、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなったかを判断する（ステップＳ２８）。位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていないと判断した場合（ステップＳ２８にてＮｏ）、制御装置は、ステップＳ２２の処理に戻る。一方、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていると判断した場合（ステップＳ２８にてＹｅｓ）、制御装置は、一連の制御を終了する。
【００２９】
また、ステップＳ２５にて、直前の位相変更では右ユニット１０Ｒに対して左ユニット１０Ｌの位相が進んだと判断した場合（ステップＳ２５にてＹｅｓ）、制御装置は、右ユニット１０Ｒを左ユニット１０Ｌよりも＋１／２位相の範囲で進ませる、または、左ユニット１０Ｌを右ユニット１０Ｒよりも−１／２位相の範囲で遅らせる（ステップＳ２７）。そして、制御装置は、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなったかを判断する（ステップＳ２８）。位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていないと判断した場合（ステップＳ２８にてＮｏ）、制御装置は、ステップ２２の処理に戻る。一方、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていると判断した場合（ステップＳ２８にてＹｅｓ）、制御装置は、一連の制御を終了する。
【００３０】
また、ステップＳ２３にて、修正舵を当てている、または、修正舵を当てることが予測される場合（ステップＳ２３にてＹｅｓ）、制御装置は、修正舵の方向が右操舵であるかを判断する（ステップＳ２９）。
【００３１】
修正舵の方向が右操舵であると判断した場合（ステップＳ２９にてＹｅｓ）、制御装置は、左ユニット１０Ｌを右ユニット１０Ｒよりも＋１／２位相の範囲で進ませる、または、右ユニット１０Ｒを左ユニット１０Ｌよりも−１／２位相の範囲で遅らせる（ステップＳ３０）。そして、制御装置は、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなったかを判断する（ステップＳ２８）。位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていないと判断した場合（ステップＳ２８にてＮｏ）、制御装置は、ステップ２２の処理に戻る。一方、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていると判断した場合（ステップＳ２８にてＹｅｓ）、制御装置は、一連の制御を終了する。
【００３２】
また、ステップＳ２９にて、修正舵の方向が右操舵ではないと判断した場合（ステップＳ２９にてＮｏ）、制御装置は、右ユニット１０Ｒを左ユニット１０Ｌよりも＋１／２位相の範囲で進ませる、または、左ユニット１０Ｌを右ユニット１０Ｒよりも−１／２位相の範囲で遅らせる。（ステップＳ３１）。そして、制御装置は、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなったかを判断する（ステップＳ２８）。位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていないと判断した場合（ステップＳ２８にてＮｏ）、制御装置は、ステップ２２の処理に戻る。一方、位相を進ませる（遅らせる）前よりもユニットＮＶが小さくなっていると判断した場合（ステップＳ２８にてＹｅｓ）、制御装置は、一連の制御を終了する。
【００３３】
以上のように、実施形態に係る車両１においては、上記のようなＮＶ低減制御を制御装置が実施することよって、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒでモータ２０Ｌ，２０Ｒの出力特性及び減速機の減速比を同じとしつつ、左ユニット１０Ｌ及び右ユニット１０Ｒの振動や騒音の発生周期が同じとなって共振が生じ、振動や騒音が増大するのを抑制することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  車両
１０Ｌ  左ユニット
１０Ｒ  右ユニット
２０Ｌ，２０Ｒ  モータ
３１Ｌ，３１Ｒ  ピニオンギヤ
３２Ｌ，３２Ｒ  カウンタドライブギヤ
３３Ｌ，３３Ｒ  カウンタドリブンギヤ
３４Ｌ，３４Ｒ  ファイナルドライブギヤ
４０Ｌ，４０Ｒ  差動装置
４１Ｌ，４１Ｒ  デフリングギヤ
５０Ｌ，５０Ｒ  ドライブシャフト
６０Ｌ，６０Ｒ  駆動輪
【図１】
2020065380.tif 000003
【図２】
2020065380.tif 000004
【図３】
2020065380.tif 000005
【図４】
2020065380.tif 000006
【図５】
2020065380.tif 000007