(57)【要約】【課題】トルクコンバータを搭載した電気自動車の動力伝達装置において、回転電機の無駄な作動を抑え、電力の消費を抑える。【解決手段】この動力伝達装置は、バッテリ１５によって駆動される回転電機５と変速機８との間に配置され、動力を伝達する。この装置は、トルクコンバータ６と、電動油圧ポンプ１８と、電圧変換器１７と、を備えている。トルクコンバータ６は回転電機５からの動力を増幅する。電動油圧ポンプ１８はトルクコンバータ６に作動油を供給する。電圧変換器１７は、バッテリ１５の電圧を変換して電動油圧ポンプ１８に電力を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリによって駆動される回転電機と変速機との間に配置され、動力を伝達する動力伝達装置であって、
前記回転電機からの動力を増幅するトルクコンバータと、
前記トルクコンバータに作動油を供給するための電動油圧ポンプと、
前記バッテリの電圧を変換して前記電動油圧ポンプに電力を供給する電圧変換器と、
を備えた動力伝達装置。
【請求項２】
前記電圧変換器は、前記バッテリの出力電圧を、より低い電圧に変換する、請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記電動油圧ポンプの作動及び停止を、前記回転電機の作動状態によらずに任意に制御するポンプ制御ユニットをさらに備えた、請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記トルクコンバータからの動力が軸方向第１側から入力され、前記変速機に対して前記軸方向第１側へ動力を出力する出力反転機構をさらに備えた、請求項１から３のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記回転電機を前記出力反転機構に直結するための油圧クラッチをさらに備えた、請求項１から４のいずれかに記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置、特に、バッテリによって駆動される回転電機と変速機との間に配置され、動力を伝達する動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車においては、回転電機と車輪との間に変速機が設けられている。また、回転電機のトルクを増幅するために、特許文献１に示されるように、回転電機と変速機との間にトルクコンバータが搭載される場合がある。
【０００３】
トルクコンバータには、油圧ポンプから作動油が供給される。そして、この油圧ポンプは、回転電機の駆動力によって駆動されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３７０２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置では、油圧ポンプが回転電機に直結され、トルクコンバータに作動油を供給する。このようなシステムでは、車両走行中に油圧が不要な場合であっても油圧ポンプのための駆動力が消費されることになる。また、車両停止時に油圧のみが必要な場合には、油圧ポンプを駆動するために回転電機を作動させる必要がある。
【０００６】
本発明の課題は、トルクコンバータを搭載した電気自動車の動力伝達装置において、回転電機の無駄な作動を抑え、電力の消費を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る動力伝達装置は、バッテリによって駆動される回転電機と変速機との間に配置され、動力を伝達する。この動力伝達装置は、トルクコンバータと、電動油圧ポンプと、電圧変換器と、を備えている。トルクコンバータは回転電機からの動力を増幅する。電動油圧ポンプはトルクコンバータに作動油を供給する。電圧変換器は、バッテリの電圧を変換して電動油圧ポンプに電力を供給する。
【０００８】
この装置では、回転電機とは独立して作動する電動油圧ポンプが設けられており、この電動油圧ポンプによってトルクコンバータに作動油が供給される。電動油圧ポンプを駆動するための電圧は、電圧変換器によって変換されたバッテリの電圧が用いられる。
【０００９】
ここでは、トルクコンバータに作動油が必要な場合には、回転電機とは独立して作動する電動油圧ポンプによって作動油が供給される。したがって、トルクコンバータに作動油を供給するために回転電機を不必要に作動させる必要がなく、電力の消費を抑えることができる。また、電動油圧ポンプを駆動するための電圧は、回転電機を駆動するためのバッテリの電圧を変換して得られる。このため、電動油圧ポンプを駆動するための新たな電源を必要としない。
【００１０】
（２）好ましくは、電圧変換器は、バッテリの出力電圧を、より低い電圧に変換する。
【００１１】
（３）好ましくは、電動油圧ポンプの作動及び停止を、回転電機の作動状態によらずに任意に制御するポンプ制御ユニットをさらに備えている。
【００１２】
（４）好ましくは、本装置は出力反転機構をさらに備えている。出力反転機構は、トルクコンバータからの動力が軸方向第１側から入力され、変速機に対して軸方向第１側へ動力を出力する。
【００１３】
ここでは、トルクコンバータからの動力は、出力反転機構によって、動力の出力方向が反転されて、トルクコンバータ側に出力される。このため、回転電機及びトルクコンバータと、変速機と、は異なる軸上に配置されることになる。すなわち、回転電機、トルクコンバータ、及び変速機が、同軸上に配置されない。
【００１４】
したがって、変速機の配置の自由度が高まり、フレーム間が狭い車両にトルクコンバータを搭載しても、高さ方向の空きスペース等を利用して、変速機をフレーム間の中央付近に配置できる。このため、左右の車軸を共通化できる。
【００１５】
（５）好ましくは、本装置は、回転電機を出力反転機構に直結するための油圧クラッチをさらに備えている。
【発明の効果】
【００１６】
以上のような本発明では、トルクコンバータを搭載した電気自動車の動力伝達装置において、回転電機の無駄な作動を抑え、電力の消費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による動力伝達装置が搭載された電気自動車の概略模式図。
【図２】図１の動力伝達装置の概略側面図。
【図３】トルクコンバータの概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［構成］
図１は、本件発明の一実施形態による動力伝達装置１を搭載した電気自動車の模式図である。なお、図１は、各機構を平面展開したものである。動力伝達装置１の配置を側面から観た場合を図２に示している。なお、図２では、各機構の軸等を省略している。図１において、上方向が前方、下方向が後方である。
【００１９】
この電気自動車は、左右の車体フレーム２，３で囲まれたスペースに、回転電機５、トルクコンバータ６、出力反転機構７、及び変速機８を備えている。変速機８には、左右の車軸１１，１２を介して左右の駆動輪１３，１４が連結されている。また、この電気自動車は、バッテリ１５と、インバータ１６と、電圧変換器１７と、電動油圧ポンプ１８と、ポンプ制御ユニット１９と、を備えている。動力伝達装置１は、回転電機５からの動力を変速機８に伝達するものであり、トルクコンバータ６、出力反転機構７、電圧変換器１７、電動油圧ポンプ１８、及びポンプ制御ユニット１９によって構成されている。
【００２０】
回転電機５は、車軸１１，１２から前方側にオフセットして、かつ変速機８の右側（軸方向第１側）に配置されている。回転電機５は、図示しない制御ユニットによって、前進時及び後進時の回転が制御される。
【００２１】
トルクコンバータ６は、車軸１１，１２から前方側にオフセットして、かつ回転電機５の左側（軸方向第２側）に配置されている。トルクコンバータ６は、図３に示すように、トルクコンバータ本体２１と、ロックアップ装置２２と、を有している。トルクコンバータ本体２１は、インペラ、タービン、及びステータを有し、インペラに入力された動力を増幅してタービンから出力することができる。ロックアップ装置２２は、ピストン及びクラッチ部を有しており、ロックアップオン状態では、回転電機５からの動力を、トルクコンバータ本体２１を介さずにタービンに伝達する。
【００２２】
出力反転機構７は、車軸１１，１２から前方側にオフセットして、かつトルクコンバータ６の左側に配置されている。出力反転機構７は、入力軸２５及び出力軸２６を有している。入力軸２５は、トルクコンバータ６の出力軸と同軸上に配置され、トルクコンバータ６の出力軸に連結されている。出力軸２６は、入力軸２５の下方に配置されている。
【００２３】
入力軸２５には入力ギア２７が固定され、出力軸２６には入力ギア２７に噛み合う出力ギア２８が固定されている。そして、トルクコンバータ６からの動力が右側から入力軸２５に入力されると、変速機８に対して右側に出力軸２６を介して動力を出力する。
【００２４】
変速機８は、複数のギア及び差動機構を有しているが、従来と同様の構成であるので詳しい説明は省略する。変速機８の入力軸は、出力反転機構７の出力軸２６と同軸上に配置され、出力反転機構７の出力軸２６に連結されている。変速機８の出力軸は、入力軸より後方において、車軸１１，１２と同軸上に配置され、車軸１１，１２に連結されている。
【００２５】
バッテリ１５は、回転電機５を駆動するための電源であり、例えば７２Ｖの電圧で回転電機５を駆動する。インバータ１６は、ここでは、三相出力型のインバータである。このインバータ１６によって、回転電機５の回転速度や出力トルクが制御される。
【００２６】
電圧変換器１７は、バッテリ１５の出力電圧を、より低い例えば１２Ｖに変換して出力する。この電圧変換器１７の出力電圧によって、電動油圧ポンプ１８が駆動される。そして、電動油圧ポンプ１８からの作動油は、トルクコンバータ６に供給される。
【００２７】
ポンプ制御ユニット１９は、電動油圧ポンプ１８の回転等を制御するための電子回路である。ポンプ制御ユニット１９は、回転電機５の作動状態によらずに任意に電動油圧ポンプ１８を制御可能である。すなわち、ポンプ制御ユニット１９は、回転電機５の制御ユニットとは別に設けられている。
【００２８】
［動作］
回転電機５からの動力はトルクコンバータ６に入力される。トルクコンバータ６では、トルクコンバータ本体２１を介して、またはロックアップ装置２２を介して、動力を出力反転機構７に伝達する。トルクコンバータ本体２１を介して動力が伝達される場合は、トルクが増幅されて出力反転機構７に伝達される。また、ロックアップ装置２２を介して動力が伝達される場合は、回転電機５の動力はそのまま直接出力反転機構７に伝達される。
【００２９】
出力反転機構７では、右側から入力された動力を反転させて、同じ方向、すなわち右側に出力する。この出力反転機構７からの動力は、変速機８によって変速され、左右の車軸１１，１２を介して各駆動輪１３，１４に伝達される。
【００３０】
以上のような動力の伝達経路における、回転方向について説明する。以下、前進時においては、回転電機５の出力軸の回転方向は＋Ｒであり、また変速機８においても入力軸の回転方向は＋Ｒとする。
【００３１】
回転電機５から＋Ｒ方向の回転が出力されると、この回転はそのままトルクコンバータ６に入力される。トルクコンバータ６は、この＋Ｒ方向の回転を出力反転機構７に出力する。出力反転機構７では、入力ギア２７及び出力ギア２８の噛み合いによって、入力の＋Ｒ方向の回転と逆の−Ｒ方向の回転を出力する。ここで、トルクコンバータ６や出力反転機構７には、右側から動力が入力されるが、変速機８には、出力反転機構７によって左側から動力が入力される。したがって、変速機８の入力軸には、出力反転機構７から変速機８に向かって＋Ｒ方向の回転が入力されることになる。
【００３２】
［特徴］
このような実施形態での動力伝達装置１では、回転電機５の駆動系とは別の駆動系によって電動油圧ポンプ１８が駆動される。このため、トルクコンバータ６に必要な作動油圧に適したサイズの（低電圧で作動可能な）電動油圧ポンプ１８を用いることができ、無駄な電力の消費を避けることができる。
【００３３】
また、電動油圧ポンプ１８を、回転電機５の制御とは別に任意に制御可能なポンプ制御ユニット１９を備えている。このため、車両走行中にトルクコンバータ６において油圧が不要な場合は、電動油圧ポンプ１８の作動を停止することができる。また、逆に、車両停止時にトルクコンバータ６に油圧が必要な場合は、電動油圧ポンプ１８のみを作動させることができ、高電圧が必要な回転電機５を作動させる必要がない。
【００３４】
出力反転機構７を設けることによって、トルクコンバータ６を搭載した場合であっても、変速機８を、回転電機５及びトルクコンバータ６とは別の軸上に配置できる。このため、変速機８の配置の自由度が大きくなり、例えば、車体フレーム２，３の幅方向の中央に配置することによって、左右の車軸を共通化できる。
【００３５】
また、出力反転機構７によって、入出力の回転方向を逆にしている。このため、トルクコンバータが搭載されていない回転電機及び変速機のみで構成された従来の駆動系に、トルクコンバータを搭載した場合であっても、回転電機の制御を、従来構成の場合と同様にすることができる。
【００３６】
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００３７】
（ａ）前記実施形態における各機構の配置は一例であって、種々の変更が可能である。
【００３８】
（ｂ）本発明においては、出力反転機構は必須の構成要件ではなく、出力反転機構を省略することも可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１  動力伝達装置
２，３  車体フレーム
５  回転電機
６  トルクコンバータ
７  出力反転機構
８  変速機
１１，１２  車軸
１５  バッテリ
１７  電圧変換器
１８  電動油圧ポンプ
１９  ポンプ制御ユニット
【図１】
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【図２】
2020183173.tif 000004
【図３】
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