(57)【要約】【課題】電気動力またはハイブリッド動力の自動車、特にスポーツカーのための、モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御とモータ数総和制御方式可変定格出力制御と並列駆動同期変速制御が可能で、しかも車体の横方向に短く実装が容易な動力システムを提供することである。【解決手段】動力システムは共通の中間伝達軸を有し、二つのモータの動力を中間伝達軸に伝達する第１系統動力伝達機構、中間伝達軸の動力を左車輪と右車輪に直接伝達する第２系統動力伝達機構、中間伝達軸の動力を差動装置を介して左車輪と右車輪に分配伝達する第３系統動力伝達機構、それらを制御する制御装置を有し、制御装置は第１系統動力伝達機構を制御してモータ数総和制御方式可変定格出力制御と並列駆動同期変速制御を行い、第２系統動力伝達機構と第３系統動力伝達機構を制御してモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行う。【選択図】図４
2019206204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気動力またはハイブリッド動力の自動車のための動力システムであって、
前記動力システムは、
第１モータ(M1)(13)、それが接続される第１入力軸(Xi1)(31)、第２モータ(M2)(14)、それが接続される第２入力軸(Xi2)(32)、第１車輪(左車輪)(19)、それが接続される第１出力軸(Xo1)(34)、第２車輪(右車輪)(20)、それが接続される第２出力軸(Xo2)(35)、前記第１車輪と前記第２車輪に動力を分配伝達する差動機構(Def)(37)、それが接続される差動機構入力軸(Xid)(38)を有し、
さらに、中間伝達軸(Xm)(36)、前記第１入力軸の動力と前記第２入力軸の動力を前記中間伝達軸に伝達する第１系統動力伝達機構(50)、前記中間伝達軸の動力を前記第１出力軸と前記第２出力軸に直接伝達する第２系統動力伝達機構(60)、前記中間伝達軸の動力を前記差動機構入力軸に伝達して前記第１出力軸と前記第２出力軸に分配伝達する第３系統動力伝達機構(70)、制御装置(18)を有すること、
前記制御装置は、前記第１系統動力伝達機構を制御して、前記第１入力軸と前記第２入力軸の動力の前記中間伝達軸への伝達とその切断を行うことにより、前記第１車輪と前記第２車輪へ動力を伝達するモータ数の総和の制御を行うモータ数総和制御方式可変定格出力制御を行うこと、
また、前記制御装置は、前記第２系統動力伝達機構と前記第３系統動力伝達機構を制御して、前記中間伝達軸の動力の、前記第１出力軸への直接伝達とその切断、前記第２出力軸への直接伝達とその切断、前記第１出力軸と前記第２出力軸への分配伝達とその切断を行うことにより、前記第１車輪に動力を伝達するモータ数と前記第２車輪に動力を伝達するモータ数の差分の制御を行うモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行うこと、
を特徴とする動力システム。
【請求項２】
請求項１の動力システムにおいて、
前記第１系統動力伝達機構(50)は前記第１入力軸(Xi1)(31)の動力を前記中間伝達軸(Xm)(36)に伝達するT1変速機構(51)と、前記第２入力軸(Xi2)(32)の動力を前記中間伝達軸に伝達するT2変速機構(52)を有すること、
前記T1変速機構と前記T2変速機構は一組または複数組の歯車機構(511, 513, 521, 523)を有すること、
前記制御装置(18)は下記第１の変速制御と第２の変速制御からなる並列駆動同期変速制御を行うこと、
前記第１の変速制御は、前記第１モータ(M1)(13)と前記T1変速機構で駆動しながら前記T2変速機構の変速または接続を、または前記第２モータ(M2)(14)と前記T2変速機構で駆動しながら前記T1変速機構の変速または接続を行う制御であること、
前記第２の変速制御は、前記第１モータまたは前記第２モータを制御して前記第１入力軸または前記第２入力軸の回転速度を、前記T1変速機構または前記T2変速機構の変速後に使用する前記歯車機構の入力軸と同じ回転速度に変化させて前記歯車機構の接続を行う制御であること、
を特徴とする動力システム。
【請求項３】
請求項２の動力システムにおいて、
前記T1変速機構(51)は複数組の前記歯車機構(511, 513)を、前記T2変速機構(52)は複数組の前記歯車機構(521, 523)を有すること、
前記T1変速機構の複数組の前記歯車機構と前記T2変速機構の前記歯車機構の減速比の組合せが同じであること、
を特徴とする動力システム。
【請求項４】
請求項３の動力システムにおいて、
前記制御装置(18)は 第１モータ温度センサー(21)と第２モータ温度センサー22から前記第１モータ(M1)(13)と前記第２モータ(M2)(14)の温度に関する情報を取得可能であること、または温度に関する情報を代用することが出来るi情報を取得可能であること、
前記制御装置は、前記第１モータと前記第２モータの一方のモータによる駆動時に、駆動モータの温度または代用値が規定値を超えた場合、停止していた他方のモータによる駆動に切り替える制御を行うこと、
を特徴とする動力システム。
【請求項５】
請求項２の動力システムにおいて、
前記第１系統動力伝達機構(50)は、前記第１入力軸(Xi1)(31)と前記第２入力軸(Xi2)(32)を相互に接続する入力軸中間クラッチ機構(IC)(53)を有すること、
前記T1変速機構(51)と前記T2変速機構(52)は一方が奇数段の減速比の一つまたは複数の前記歯車機構(511, 521)を、他方が偶数段の減速比の一つまたは複数の前記歯車機構(513, 523)を有すること、
前記制御装置(18)は、前記入力軸中間クラッチ機構の接続を切断し、前記第１の変速制御と第２の変速制御からなる並列駆動同期変速制御を行うこと、
を特徴とする動力システム。
【請求項６】
請求項３または５の動力システムにおいて、
前記動力システムは、さらに、内燃機関(E)(16)、または内燃機関(E)(16)と第３モータ(M3)(15)、それらが接続される第３入力軸(Xi3)(33)、前記第３入力軸の動力を前記差動機構入力軸(Xid)(38)に伝達する第４系統動力伝達機構(80)を有すること、
前記制御装置(18)は、さらに、前記第４系統動力伝達機構を制御して、前記第３入力軸の動力の前記差動機構入力軸(Xid)(38)への伝達とその切断を行うとともに、前記第１車輪(左車輪)(19)と前記第２車輪(右車輪)(20)へ動力を伝達するモータ数の総和の制御を行う前記モータ数総和制御方式可変定格出力制御と、前記第１車輪に動力を伝達するモータ数と前記第２車輪に動力を伝達するモータ数の差分の制御を行う前記モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行うこと、
前記制御装置は、さらに、下記第１の変速制御と第２の変速制御からなる並列駆動同期変速制御を行うこと、
前記第１の変速制御は、前記第３入力軸の動力と前記第４系統動力伝達機構で駆動しながら前記T1変速機構(51)または前記T2変速機構(52)の変速を行う制御であること、
前記第２の変速制御は、前記第１モータ(M1)(13)または前記第２モータ(M2)(14)を制御して前記第１入力軸(Xi1)(31)または前記第２入力軸(Xi2)(32)の回転速度を、前記T1変速機構または前記T2変速機構の変速後に使用する前記歯車機構(511, 513, 521, 523)の入力軸と同じ回転速度に変化させて前記歯車機構の接続を行う制御であること、
を特徴とする動力システム。
【請求項７】
請求項１または２の動力システムにおいて、
前記動力システムは、道路の形状に関する情報から次の走行が直進走行か旋回走行かを予測して予測走行情報を出力する運転制御システム(90)を有すること、
前記制御装置(18)は、前記予測走行情報に基づいて走行モードの切換えを行う、予測判断方式のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行うこと、
を特徴とする動力システム。
【請求項８】
請求項１または２の動力システムにおいて、
前記制御装置(18)は、第１出力軸(Xo1)(34)と第２出力軸(Xo2)(35)の回転速度が等しい直進走行時に走行モードの切換えを行う、直進走行・出力軸同期切換え方式のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行うこと、
を特徴とする動力システム。
【請求項９】
請求項１または２の動力システムにおいて、
旋回走行時に、内側車輪の接地力が低下して空転し、第１出力軸(Xo1)と第２出力軸(Xo2)の回転速度が等しくなった時に走行モードの切換えを行う、旋回空転走行・出力軸同期切換え方式のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行うこと、
を特徴とする動力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電気動力またはハイブリッド動力の自動車、特にスポーツカーのための動力システムに関するもの、特にトルクベクタリング制御と可変定格出力制御と変速制御を行う動力システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
まず、電気動力またはハイブリッド動力の自動車の動力システムとして用いられるモータの特性について説明する。
電気動力またはハイブリッド動力の自動車は回生ブレーキを行うので、その動力システムに用いられるのは発電機能を有するモータジェネレータであるが、本発明においてはモータジェネレータと同じ意味でモータと記述する。
図１に、電気動力またはハイブリッド動力の自動車の動力システムとして用いられる一般的な永久磁石型同期モータのエネルギー効率を示す。図１aに回転速度-トルク特性を、図１bに回転速度-出力特性示す。
モータの回転速度-トルク特性を図１aに示す。トルクは低回転速度領域で高く、回転速度が高くなるにつれて低くなること、エネルギー効率は中回転速度大トルクの領域-I で最も高く、領域-II、領域-III の順に低くなる。エネルギー効率はスポット-B が最も高く、スポット-A、スポット-Cの順に低くなり、 高トルク領域(定格出力)にあるスポットBに比べて、低トルク領域にあるスポットDのエネルギー効率は低くなる。
モータの回転速度-出力特性を図１bに示すように、出力を一定にした状態で回転速度を変化することが可能であり、低回転速度の領域-II にあるスポット-A、中回転速度の領域-I にあるスポット-B、高回転速度の領域-III にあるスポット-Cで等しい出力にすることができる。同じ出力でもエネルギー効率は中回転速度領域にあるスポット-Bがもっとも高いことである。
【０００３】
電気動力またはハイブリッド動力のスポーツカーの動力システムにおいては、標準的な動力システムに比べて、定格出力の大きく回転速度の高いモータを用いるので市街地走行時の低トルク領域および低回転速度におけるエネルギー効率の問題は大きく、それらの問題を解決するには、モータの特性の改善だけではそれらを満足することは困難であり、可変定格出力制御や 変速制御が必要になる。
【０００４】
トルクベクタリング制御は二つの目的を持っている。
第１の目的は、旋回走行時の走行抵抗を減少である。後輪駆動の自動車の旋回走行時には、後輪のトルクは直進走行方向に働き、前輪を操向すると走行抵抗が増加してエネルギー効率が低くなり、後輪のトルクベクタリングを行うと後輪のトルクは旋回方向にシフトして働くので前輪の走行抵抗が減少しエネルギー効率が高くなる。
第２の目的は、旋回走行特性の高上である。スポーツカーでは旋回走行時の内側車輪の空転を防ぐために外側車輪に多くのトルクを供給するすることが好ましい。実際には外側の車輪にのみトルクを供給したり、さらには内側の車輪の制動を行う。
トルクベクタリング制御は内燃機関の自動車でも重要な機能であったが、１つの動力のトルクを任意の比率で左車輪と右車輪に分配する機構は複雑であり、重量とコストを増加させること、遊星ギアや多板クラッチ等により制御するために発熱等によるエネルギー損失と制御精度の低さのために普及しなかった。しかし、電気動力またはハイブリッド動力のスポーツカーでは、複数のモータを用いることが容易なこととモータの回転速度またはトルクの高精度の制御が容易なことにより、二つのモータの一方で右車輪を他方で左車輪を駆動する独立駆動方式トルクベクタリング制御の実現が容易になった。
【０００５】
従来の独立駆動方式トルクベクタリング制御は二つの課題を有している。
第１の課題は二つのモータの一方のモータのトルクを他方の車輪に配分できないことである。旋回走行時には二つのモータの内、外側車輪を駆動するモータのみがトルクを発生し内側車輪を駆動するモータはほぼ空転状態にある。したがって定格出力が不必要に大きなモータを使用する必要があることである。
第２の課題は一方、直進走行時に二つのモータがトルクを発生するので、加速時を除いて、それぞれのモータは定格出力に対して低いトルクすなわちエネルギー効率の低いトルク領域で使用しなければならないことである。第１の課題の解決のために定格出力が不必要に大きなモータを使用する場合には第２の課題はより大きなものになる。
【０００６】
電気動力またはハイブリッド動力のスポーツカーの可変定格出力制御の背景について図１cに示す。
特性-aは定格出力の大きなモータ、特性-bは定格出力の小さなモータの回転速度-トルク特性であり、スポット-Dは特性-aのモータではエネルギー効率の低い領域-IIIaに位置するが、特性-bのモータではエネルギー効率の高い領域-Ibに位置する。特性-aと特性-bの切換えを行うことにより広いトルク領域において高いエネルギー効率を 得ることができる。これが可変定格出力制御を必要とする理由である。
可変定格出力制御を実現する１つの方法は、複数の定格出力が小さなモータを有し、小さな定格出力を必要とする場合に一部のモータで駆動し、他のモータを休止する方法である。電気動力またはハイブリッド動力のスポーツカーの動力システムにおいては複数のモータで構成することは容易であり、可変定格出力制御を実現する方式として、複数の定格出力が小さなモータを有し、大きな定格出力を必要とする場合には全てのモータで駆動し、小さな定格出力で十分な場合は一部のモータのみで駆動する方式は優れている。
【０００７】
特許文献１の動力システムは、複数のモータ、モータの動力を直接右車輪に伝達する第１系統動力伝達機構、直接左車輪に伝達する第２系統動力伝達機構、モータの動力を右車輪と左車輪に分配伝達する第３系統動力伝達機構と制御装置からなる。(本発明の第１系統動力伝達機構、第２系統動力伝達機構、第３系統動力伝達機構とは異なる)
制御装置はモータと三つの系統の動力伝達機構を制御して、右車輪に動力を伝達するモータ数と左車輪に動力を伝達するモータ数の差分の制御とそれぞれのモータの駆動トルクを制御するモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行う。
また、制御装置は三つの系統の動力伝達機構を制御して、三つの系統の動力伝達機構に動力を伝達するモータ数の総和を制御するモータ数総和制御方式可変定格出力制御を行う。
さらに、制御装置はモータと三つの三つの系統の動力伝達機構を制御して、モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御とモータ数総和制御方式可変定格出力制御を統合して行う。
【０００８】
特許文献２の動力システムは、複数のモータ、モータの動力を直接右車輪に伝達する第１系統動力伝達機構、直接左車輪に伝達する第２系統動力伝達機構、モータの動力を右車輪と左車輪に分配伝達する第３系統動力伝達機構からなり、三つの系統の動力伝達機構はそれぞれ変速機構を有する。
制御装置は、モータと三つの系統の動力伝達機構を制御して、一方のモータと一方の動力伝達機構で駆動しながら、他方の動力伝達機構の変速機構について他方のモータで同期をとって変速を行う並列駆動同期変速制御を行う。
また、制御装置は、モータと三つの系統の動力伝達機構を制御して、右車輪に動力を伝達するモータ数と左車輪に動力を伝達するモータ数の差分の制御とそれぞれのモータの駆動トルクを制御するモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行い、モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御時にも並列駆動同期変速制御を行う。
【０００９】
特許文献１と特許文献２の動力システムは独立駆動方式トルクベクタリング制御の二つの課題を解決するものである。
独立駆動方式トルクベクタリング制御の第１の課題は、モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御の複数のモータで片方の車輪を直接駆動する走行モード(200), (002)によって解決した。
独立駆動方式トルクベクタリング制御の第２の課題は、モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御の一つのモータで片方の車輪を直接駆動する走行モード(100), (001)および一つのモータで双方の車輪を分配駆動する走行モード(010)によって、走行モード(101)を不要にすることにより解決した。
しかし、走行モード(100)と走行モード(001)の切換え時の駆動トルク抜けと切換え時の衝撃の発生防止のために過渡的に走行モード(010)を必要とし、そのための動力伝達機構を有している。
特許文献１と特許文献２の出願時には、独立駆動方式トルクベクタリング制御の第２の課題を重視していなかったので、モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御は走行モード(110)、(011)、(101))を含む記述をしている。
走行モード(x y z)について説明する。x は第１車輪(左車輪)を直接駆動するモータ数、y は第１車輪(左車輪)と第２車輪(右車輪)を差動機構により分配駆動するモータ数、z は第２車輪(右車輪)を直接駆動するモータ数である。
【００１０】
特許文献１と特許文献２の動力システムは二つの課題を有している。
特許文献１と特許文献２の第１の課題は、モータの動力を直接右車輪に伝達する第１系統動力伝達機構、モータの動力を直接左車輪に伝達する第２系統動力伝達機構、モータの動力を右車輪と左車輪に分配伝達する第３系統動力伝達機構が車体の横方向に並列に配置されるために、動力システムは車体の横方向に長くなり実装が困難になる課題である。特に前輪を駆動する場合にホイールとの干渉が生じる。特にModel 2122maは顕著である。
特許文献１と特許文献２の第２の課題は、特許文献１と特許文献２の動力システムが、モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御の切換え時の駆動トルク抜けと切換え時の衝撃の発生を防止するために、走行モード(100)と走行モード(001)の切換えや走行モード(200)と走行モード(002)の切換えのための過渡的な走行モード(110)、(011)、(101)を必要としていることである。これらの過渡的な走行モードのために第１系統動力伝達機構、第２系統動力伝達機構、第３系統動力伝達機構が複雑になり、特許文献１と特許文献２の第１の課題と同様に動力システムは車体の横方向に長くなり実装が困難になる課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開2018-007349  特許6186554  矢野  隆志
【特許文献２】特開2018-001845  特許6186555  矢野  隆志
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、特許文献１と特許文献２の第１の課題と第２の課題を解決して、車体の横方向に短くて実装が容易な、実用性の高い動力システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の動力システムは、課題を解決するための二つの手段を有している。
第１の手段は、モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を最小のトルク抜けと衝撃で可能にするモータ同期切換え制御と出力軸同期切換え制御である。これによって過渡的な走行モード(110)、(011)、(101)をの省略を可能にした。
第２の手段は、共通の中間伝達軸(Xm)36、第１モータ(M1)13と第２モータ(M2)14の動力を中間伝達軸(Xm)36に伝達する第１系統動力伝達機構50、中間伝達軸(Xm)36の動力を第１車輪(右車輪)19と第２車輪(左車輪)20に直接伝達する第２系統動力伝達機構60、中間伝達軸(Xm)36の動力を差動機構(Def)37を介して第１車輪(右車輪)19と第２車輪(左車輪)20に分配伝達する第３系統動力伝達機構70を有する構造である。
第１の手段による過渡的な走行モード(101)の省略によって共通の中間伝達軸(Xm)36が可能になった。
第３の手段は、第１入力軸(Xi1)と第２入力軸(Xi2)の一方が奇数段の減速比の歯車機構、他方が偶数段の歯車機構とするA4-ハーフギア変速機構(実施例２)である。
第２の手段による共通の中間伝達軸(Xm)36によってA4-ハーフギア変速機構(実施例２)が可能になった。
走行モード(x y z)について説明する。x は第１車輪(左車輪)を直接駆動するモータ数、y は第１車輪(左車輪)と第２車輪(右車輪)を差動機構により分配駆動するモータ数、z は第２車輪(右車輪)を直接駆動するモータ数である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の動力システムの効果について説明する。
第１の効果は、第１の手段の走行モード(110)、(011)の省略によるものであり、差動機構(Def)37と同軸上にある歯車機構とクラッチ機構を削減して動力システムの横方向の寸法を短くした。
特許文献１および特許文献２のModel 2122aは８個の歯車機構と４個のクラッチ機構の構成、Model 2122bは４個の歯車機構と４個のクラッチ機構の構成であるのに対して本発明のModel 2171aとModel 2171bは３個の歯車機構と２個のクラッチ機構の構成、Model 2161bとModel 2162bは２個の歯車機構と３個のクラッチ機構の構成である。
第２の効果は、第２の手段の共通の中間伝達軸(Xm)36によるものであり、一部のクラッチ機構を中間伝達軸(Xm)36に移して第１入力軸(Xi1)と第２入力軸(Xi2)にある歯車機構とクラッチ機構を削減することにより動力システムの横方向の寸法を短くした。
特許文献１および特許文献２のModel 2122aは８個の歯車機構と５個のクラッチ機構の構成、Model 2122bは４個の歯車機構と５個のクラッチ機構の構成であるのに対して本発明のModel 2171aとModel 2171bは４個の歯車機構と２個のクラッチ機構の構成である。
第３の効果は、第３の手段のハーフギア構造によるものであり、第１入力軸(Xi1)と第２入力軸(Xi2)の一方が奇数段の減速比の歯車機構の構成、他方が偶数段の歯車機構の構成とし、第１入力軸(Xi1)と第２入力軸(Xi2)のにある歯車機構とクラッチ機構を削減することにより動力システムの横方向の寸法を短くした。
本発明のModel 2171aとModel 2171bは４個の歯車機構と２個のクラッチ機構の構成であるのに対して、本発明のModel 2172aとModel 2172bは２個の歯車機構と２個のクラッチ機構の構成である。
第４の効果は、第２の手段の共通の中間伝達軸(Xm)36により、第１入力軸(Xi1)と第１出力軸(Xo1)、第２入力軸(Xi2)と第２出力軸(Xo2)の距離が大きくなったために、直径の大きなモータの使用が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一般的な永久磁石型同期モータの可変定格出力制御と変速制御の特性を説明する図である。
【図２】Model 217の主要なモデルの分類を示す図である。
【図３】Model 2171, 2172の動力システムの全体概要構成を説明する図である。
【図４】Model 2171a, 2171bの詳細な部分構成を説明する図である。
【図５】Model 2171のモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図(1)である。
【図６】Model 2171のモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図(2)である。
【図７】Model 2171のモータ切換え制御を説明する図である。
【図８】Model 2171のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御の検出判断制御方式と予測判断制御方式の概要について説明する図である。
【図９】Model 2171のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御のモータ同期切換え制御方式について詳細に説明する図である。
【図１０】Model 2171のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御の出力軸同期切換え制御方式について詳細に説明する図である。
【図１１】Model 2171の走行モード(010)の並列駆動同期変速制御を説明する図である。
【図１２】Model 2171の走行モード(020)の並列駆動同期変速制御を説明する図である。
【図１３】Model 2172の詳細な部分構成を説明する図である。
【図１４】Model 2172のモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図(1)である。
【図１５】Model 2172のモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図(2)である。
【図１６】Model 2172の走行モード(010)の並列駆動同期変速制御を説明する図である。
【図１７】Model 2172の走行モード(020)の並列駆動同期変速制御を説明する図である。
【図１８】Model 2173とModel 2174の動力システムの全体概要構成を説明する図である。
【図１９】Model 2173の詳細な部分構成を説明する図である。
【図２０】Model 2173の動力システムのモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図(1)である。
【図２１】Model 2173の動力システムのモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図(2)である。
【図２２】Model 2174の詳細な部分構成を説明する図である。
【図２３】Model 2174の動力システムのモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図(1)である。
【図２４】Model 2174の動力システムのモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図(2)である。
【図２５】Model 2122b、Model 2125a、Model 2125bの動力システムの横方向の寸法を説明する図である。
【図２６】Model 2122b、Model 2125a、Model 2125bの制御を説明する図である。
【図２７】Model 2161、Model 2162a、Model 2162bの動力システムの横方向の寸法を説明する図である。
【図２８】Model 2161、Model 2162a、Model 2162bの制御を説明する図である。
【図２９】Model 2171a, Model 2171bの動力システムの横方向の寸法を説明する図である。
【図３０】Model 2172a, Model 2172bの動力システムの横方向の寸法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の動力システムの構成について説明する。
本発明の動力システムは、第１モータ(M1)13、第２モータ(M2)14、第１車輪(左車輪)19、第２車輪(右車輪)20、第１モータ(M1)13が接続される第１入力軸(Xi1)31、第２モータ(M2)14が接続される第２入力軸(Xi2)32、中間伝達軸(Xm)36、第１車輪(左車輪)19が接続される第１出力軸(Xo1)34 、第２車輪(右車輪)20が接続される第２出力軸(Xo2)35、第１出力軸(Xo1)34と前記第２出力軸(Xo2)35に動力を分配伝達する差動装置37、差動機構(Def)37が接続される差動機構入力軸(Xid)38、
さらに、第１入力軸(Xi1)31の動力と第２入力軸(Xi2)32の動力を中間伝達軸(Xm)36に伝達する第１系統動力伝達機構50、中間伝達軸(Xm)36の動力を第１出力軸(Xo1)31と第２出力軸(Xo2)32に直接伝達する第２系統動力伝達機構60、中間伝達軸(Xm)36の動力を差動機構入力軸(Xid)38に伝達する第３系統動力伝達機構70、制御装置18を有する。
さらに、第１系統動力伝達機構50は第１入力軸(Xi1)31の動力を中間伝達軸(Xm)36に伝達するT1変速機構51と、第２入力軸32の動力を中間伝達軸(Xm)36に伝達するT2変速機構52を有し、T1変速機構51とT2変速機構52は一組または変速比の異なる複数組の歯車機構511, 513, 521, 523 を有する。
【００１７】
本発明のモータ数総和制御方式可変定格出力制御、モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御、並列駆動同期変速制御について説明する。
モータ数総和制御方式可変定格出力制御は、制御装置18が第１系統動力伝達機構50を制御して、第１入力軸(Xi1)31と第２入力軸(Xi2)32の動力の中間伝達軸(Xm)36への伝達とその切断を行うことにより、第１車輪(左車輪)19と第２車輪(右車輪)20へ動力を伝達するモータ数の総和の制御を行う。
モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御は、制御装置18が第２系統動力伝達機構60と第３系統動力伝達機構70を制御して、中間伝達軸(Xm)36の動力の第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35への伝達とその切断を行うことにより、第１車輪(左車輪)19に動力を伝達するモータ数と第２車輪(右車輪)20に動力を伝達するモータ数の差分の制御を行う。
本発明のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御は、旋回走行時は走行モード(200)、走行モード(002)、(100)、(001)、直進走行時は走行モード(020)、(010)で走行するものである。過渡的な走行モード(110)、(011)、(101)は省略している。
並列駆動同期変速制御は、下記第１の変速制御と第２の変速制御からなる。
第１の変速制御は、制御装置18が第１モータ(M1)13とT1変速機構51で駆動しながらT2変速機構52の変速を、または第２モータ(M2)14とT2変速機構52で駆動しながらT1変速機構51の変速を行う制御であり、第２の変速制御は、制御装置18が第１モータ(M1)13または第２モータ(M2)14を制御して第１入力軸(Xi1)31または第２入力軸(Xi2)32の回転速度を、T1変速機構51またはT2変速機構52の変速後に使用する歯車機構511, 513, 521, 523の入力軸と同じ回転速度に変化させて歯車機構511, 513, 521, 523の接続を行う制御である。
走行モード(x y z)について説明する。xは第１車輪(左車輪)19を直接駆動するモータ数、yは第１車輪(左車輪)19と第２車輪(右車輪)20を差動機構(Def)37により分配駆動するモータ数、zは第２車輪(右車輪)20を直接駆動するモータ数である。
【００１８】
図２は本発明の動力システムおよびそれと比較するモデルの分類を説明する図である。
Model 2122bは特許文献１および特許文献２の代表的なモデルである。
軸構成はX1-二軸構成であり、第１入力軸(Xi1)13と第２入力軸(Xi2)14、第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35、それらと同軸の第１中間伝達軸(Xm1)36aと第２中間伝達軸(Xm2)36bを有する。
第１系統動力伝達機構50はA1-フルギア変速機であり、T1変速機構51とT2変速機構52は全ての変速段数を有し、第１入力軸(Xi1)13、第２入力軸(Xi2)14の動力を第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２中間伝達軸(Xm2)36bに伝達する。第１入力軸(Xi1)13と第２入力軸(Xi2)14を接続する入力軸中間クラッチ機構(IC)53を有する。
第２系統動力伝達機構60はB1-直接駆動機構であり、第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２中間伝達軸(Xm2)36bの動力を第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35に直接伝達する。
第３系統動力伝達機構70はC1-分配駆動機構であり、第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２中間伝達軸(Xm2)36bの動力を差動機構入力軸(Xid)38に伝達し、第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35に分配伝達する。第１中間伝達軸(Xm1)36aと差動機構入力軸(Xid)38を接続するC3aクラッチ機構702、第２中間伝達軸(Xm2)36bと差動機構入力軸(Xid)38を接続するC3bクラッチ機構703を有する。
Model 2125aはModel 2122bを三軸構成に変更したモデルである。
軸構成はX2-三軸構成であり、第１入力軸(Xi1)13と第１出力軸(Xo1)34から独立した第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２入力軸(Xi2)14と第２出力軸(Xo2)35から独立した第２中間伝達軸(Xm2)36b)を有する。
Model 2125bはModel 2125aの入力軸中間クラッチ機構(IC)53の位置を変更したモデルである。
第１系統動力伝達機構50はA2-フルギア変速機構であり、T1変速機構51とT2変速機構52は全ての変速段数を有し、第１入力軸(Xi1)13、第２入力軸(Xi2)14の動力を第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２中間伝達軸(Xm2)36bに伝達する。第１中間伝達軸(Xm1)36aと第２中間伝達軸(Xm2)36bを接続する入力軸中間クラッチ機構(IC)53を有する。
Model 2161はModel 2122bの、Model 2162aはModel 2125aの、Model 2162bはModel 2125bの第３系統動力伝達機構70を変更したモデルである。
第３系統動力伝達機構70はC2-分配駆動機構であり、第２中間伝達軸(Xm2)36bの動力のみを差動機構入力軸(Xid)38に伝達し、第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35に分配伝達する。第２中間伝達軸(Xm2)36bと差動機構入力軸(Xid)38を接続するC3bクラッチ機構703を有する。
Model 2171はModel 2162の第１中間伝達軸(Xm1)36aと第２中間伝達軸(Xm2)36bを一体化して中間伝達軸(Xm)36としたモデルである。
軸構成はX3-三軸構成であり、第１入力軸(Xi1)13、第２入力軸(Xi2)14、第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35から独立した中間伝達軸(Xm)36を有する。
第１系統動力伝達機構50はA3-フルギア変速機構であり、T1変速機構51とT2変速機構52は全ての変速段数を有し、第１入力軸(Xi1)13、第２入力軸(Xi2)14の動力を中間伝達軸(Xm)36に伝達する。
第２系統動力伝達機構60はB2-直接駆動機構であり、中間伝達軸(Xm)36の動力を第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35に直接伝達する。
第３系統動力伝達機構70はC3-分配駆動機構であり、中間伝達軸(Xm)36の動力を差動機構入力軸(Xid)38に伝達し、第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35に分配伝達する。中間伝達軸(Xm)36と差動機構入力軸(Xid)38を接続するC3クラッチ機構701を有する。
Model 2172はModel 2171の第１系統動力伝達機構50を変更したモデルである。
第１系統動力伝達機構50はA4-ハーフギア変速機構であり、T1変速機構51とT2変速機構52は一方が奇数段で他方が偶数段の変速段数を有し、さらに入力軸中間クラッチ機構(IC)53を有する。
Model 2173とModel 6174はそれぞれModel 2171とModel 2172をハイブリッド動力とした動力システムであり、内燃機関(E)16、第３モータ(M3)15、第３系統動力伝達機構80を有する。
Model 2171a、Model 2172a、Model 2173、Model 2174の第２系統動力伝達機構60のB2-直接駆動機構とModel 2171b、Model 2172bの第２系統動力伝達機構60のB2-直接駆動機構は本質的には同じものである。
【実施例１】
【００１９】
図３はModel 2171とModel 2172の動力システムの全体概要構成を説明する図である。
動力システムは、第１モータ(M1)13、第２モータ(M2)14、第１車輪(左車輪)19、第２車輪(右車輪)20、動力伝達装置30、第１入力軸(Xi1)31、第２入力軸(Xi2)32、第１出力軸(Xo1)34 、第２出力軸(Xo2)35、二次電池11、インバータ12、制御装置18、運転制御システム90を有する。
さらに、運転制御システム90には、運転制御システム90にはステアリング・エンコーダ91、ステアリング・アクチェーター92、Gセンサー93、ヨーセンサー94、光学カメラ装置95、GPSデジタルマップ装置96が接続される。
【００２０】
図４は本発明の基本的な電気動力の動力システムであるModel 2171aとModel 2171bの詳細な部分構成を説明する図である。
図４aはModel 2171aであり、軸構成は中間伝達軸(Xm)36を有するX3-三軸構成であり、第１モータ(M1)13、第２モータ(M2)14、第１入力軸(Xi1)31、第２入力軸(Xi2)32、中間伝達軸(Xm)36、第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35を有する。
第１系統動力伝達機構50はT1変速機構51とT2変速機構52が全ての変速段数を有するA3-フルギア変速機構であり、T1変速機構51を構成するT1変速機構第１速歯車機構511、T1変速機構第１速クラッチ機構512、T1変速機構第２速歯車機構513、T1変速機構第２速クラッチ機構514、T2変速機構52 を構成するT2変速機構第１速歯車機構521、T2変速機構第１速クラッチ機構522、T2変速機構第２速歯車機構523、T2変速機構第２速クラッチ機構524を有する。
第２系統動力伝達機構60はB2-直接駆動機構であり、中間伝達軸(Xm)36の動力を第１出力軸(Xo1)34に伝達するC1クラッチ機構601、中間伝達軸(Xm)36の動力を第２出力軸(Xo2)35に伝達するC2クラッチ機構602を有する。
第３系統動力伝達機構70はC3-分配駆動機構であり、中間伝達軸(Xm)36の動力を差動機構入力軸(Xid)38に伝達するC3クラッチ機構701を有する。
さらに、第１入力軸回転速度センサー41、第２入力軸回転速度センサー42、第１出力軸回転速度センサー44、第２出力軸回転速度センサー45、中間伝達軸回転速度センサー46を有する。
図４bはModel 2171bであり、Model 2171aの第２系統動力伝達機構60のC2クラッチ機構602と第３系統動力伝達機構70のC3クラッチ機構701が独立した構造であるのに対して、第２系統動力伝達機構60のC2クラッチ機構602と第３系統動力伝達機構70のC3クラッチ機構701が一体の構造である。Model 2171aとModel 2171bは本質的には同じ構造であり、制御方法は同じである。
【００２１】
図５と図６はModel 2171の動力システムのモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図である。
図５aは走行モード(010)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51、C3クラッチ機構701、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35 を分配駆動する走行モードである。
図５bは走行モード(020)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51、第２モータ(M2)14、T2変速機構52、C3クラッチ機構701、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図６aは走行モード(001)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51、C2クラッチ機構602 で第２出力軸(Xo2)35を直接駆動する走行モードである。
図６bは走行モード(002)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51、第２モータ(M2)14、T2変速機構52、C2クラッチ機構602で第２出力軸(Xo2)35を直接駆動する走行モードである。
モータ数総和制御方式可変定格出力制御は、走行モード(010)と走行モード(020)を切換える制御、走行モード(001)と走行モード(002)を切換える制御、走行モード(100)と走行モード(200)を切換える制御である。
モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御は、走行モード(100)、走行モード(010)、走行モード(001)を切換える制御、走行モード(200)、走行モード(020)、走行モード(002)を切換える制御である。
Model 2122bと比べて走行モード(110)、(011)、(101)が省略されている。
【００２２】
Model 2171の動力システムの第１速走行モード(010)から第１速走行モード(020)へ切換えるモータ数総和制御方式可変定格出力制御について詳細に説明する。
図５aの第１速走行モード(010)は、第１モータ(M1)13、T1変速機構51のT1変速機構第１速歯車機構511、T1変速機構第１速クラッチ機構512、C3クラッチ機構701、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図５bの第１速走行モード(020)へ切換えるには、第２モータ(M2)14を起動して、第１モータ(M1)13で駆動しながら、第２モータ(M2)14でT2変速機構52のT2変速機構第1速歯車機構521に同期をとって、 T2変速機構第１速クラッチ機構522を接続し、第１モータ(M1)13と第２モータ(M2)14で駆動する。
「同期を取って」とは、第１入力軸回転速度センサー41、第２入力軸回転速度センサー42、中間伝達軸回転速度センサー46の検出値に基づいてT2変速機構第１速クラッチ機構522の入力と出力の回転速度を一致さす制御である。
第１速走行モード(020)から第１速走行モード(010)への切換えも同様であり、いずれも切換え時の駆動トルク抜けと切換え時の衝撃は発生しない。
【００２３】
Model 2171の動力システムの第１速走行モード(001)から第１速走行モード(002)へ切換えるモータ数総和制御方式可変定格出力制御について詳細に説明する。
図６aの第１速走行モード(001)は、第１モータ(M1)13、T1変速機構51のT1変速機構第１速歯車機構511、T1変速機構第１速クラッチ機構512、C2クラッチ機構602で第２出力軸(Xo2)35 を直接駆動する走行モードである。
図６bの第１速走行モード(002)へ切換えるには、第２モータ(M2)14を起動して、第２モータ(M2)14でT2変速機構52のT2変速機構第1速歯車機構521に同期をとってT2変速機構第１速クラッチ機構522を接続し、第１モータ(M1)13 と第２モータ(M2)14で駆動する。
第１速走行モード(002)から第１速走行モード(001)への切換えも同様であり、いずれも切換え時の駆動トルク抜けと切換え時の衝撃は発生しない。
【００２４】
電気動力またはハイブリッド動力の自動車にとってモータの温度上昇は重要な課題である。モータは温度上昇によって出力が低下しエネルギー効率は低下する。Model 2171の動力システムの走行モード(001)、走行モード(010)、走行モード(100)においては、第１モータ(M1)13による駆動と第２モータ(M2)14による駆動のいずれも可能であり、第１モータ(M1)13と第２モータ(M2)14を適時切換えることによりモータの温度上昇を低減することができる。
【００２５】
Model 2171の動力システムのモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御について詳細に説明する。
Model 2171のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御は、左旋回走行のための走行モード(100)、(200)、直進走行のための走行モード(010)、(020)、右旋回走行のための走行モード(001)、(002)の切換えを行う制御である。特許文献１と特許文献２の動力システムの走行モード(110)、(011)、(101)は省略している。
モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御は次にどの走行モードへ切り替えるかを判断する判断制御と最小の切換え時のトルク抜けと最小の切換え時の衝撃で切換えを行う切換え制御からなる。
判断制御には二つの方式がある。第１の方式は現在の走行が直進走行か左旋回走行か右旋回走行かを検出して判断する検出判断制御であり、第２の方式は次の走行が直進走行か左旋回走行か右旋回走行かを予測して判断する予測判断制御である。
切換え制御は切換え時の駆動トルク抜けと切換え時の衝撃は発生しない。三つの方式がある。第１の方式はモータで同期をとってクラッチの入力を出力の回転速度と一致させて接続するモータ同期切換え制御であり、第２の方式は第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35の回転速度が等しい直進走行時に切換えを行う直進走行・出力軸同期切換え制御であり、第３の方式は内側車輪の接地力低下により空転して第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35の回転速度が等しくなる旋回走行時に切換えを行う旋回空転走行・出力軸同期切換え制御である。
モータ同期切換え制御、直進走行・出力軸同期切換え制御、旋回空転走行・出力軸同期切換え制御によって、最小の切換え時のトルク抜けと最小の切換え時の衝撃で切換えを行うことが可能になったので、過渡的な走行モード(110)、(011)、(101)の省略が可能になった。
【００２６】
Model 2171の動力システムのモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御の検出判断制御と予測判断制御の概要について図８で説明する。図８aは直線から右Rに変化する道路であり、図８bは右Rから直線に変化する道路であり、図８cは右Rから左Rに変化する道路である。
運転制御システム90(図３)は、それに接続されたステアリング・エンコーダ91(図３)、ステアリング・アクチェーター92(図３)、Gセンサー93(図３)、ヨーセンサー94(図３)から直進走行か旋回走行かを検出して検出走行情報として出力する。または、光学カメラ装置95(図３)、GPSデジタルマップ装置96(図３)の道路の情報から次の走行が直進走行か旋回走行かを予測して予測走行情報を出力し、制御装置18は運転制御システム90の検出走行情報または予測走行情報に基づいてモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行う。
検出判断制御について説明する。運転制御システム90が図８a, 図８b, 図８c のB-Cの位置で検出走行情報を出力し、制御装置18は検出走行情報が直進走行(図８b)であれば走行モード(010), (020)へ、左旋回走行(図８c)であれば走行モード(001), (002)へ、右旋回走行(図８a)であれば走行モード(100), (200)への切換えが好ましいと判断する。
予測判断制御について説明する。運転制御システム90が図８a, 図８b, 図８c のA-Bの位置で予測走行情報を出力し、制御装置18は予測走行情報が直進走行(図８b)であれば走行モード(010), (020)へ、左旋回走行(図８c)であれば走行モード(001), (002)へ、右旋回走行(図８a)であれば走行モード(100), (200)への切換えが好ましいと判断する。
実際に走行モードの切換えを行うか行わないかの判断は他の情報も含めて判断が行われる。例えば低速で走行している場合は、走行モード(010)に固定し、モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行わないことがある。
【００２７】
Model 2171の動力システムのモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御のモータ同期切換え制御と出力軸同期切換え制御の概要について図８で説明する。
モータ同期切換え制御は、検出判断制御と予測判断制御のいずれとの組合せも可能であり、図８a, 図８b, 図８cのA-B-Cのいずれの位置でも切換え制御が可能である。切換え時の駆動トルク抜けと切換え時の衝撃は発生するが、モータは内燃機関に比べて回転速度制御の速度と精度が高いのでそれらの影響は小さい。
直進走行・出力軸同期切換え制御と旋回空転走行・出力軸同期切換え制御は、検出判断制御と予測判断制御との組合せと図８a, 図８b, 図８cにおける制御が可能な位置に制限がある。しかし、モータ同期切換え制御のような切換え時の駆動トルク抜けと切換え時の衝撃は発生しない。
直進走行・出力軸同期切換え制御は、検出判断制御との組合せにより、図８b, 図８cのBの位置において走行モード(010), (020)への切換えを行い、予測判断方式との組合せにより、図８aのBの位置において走行モード(100), (200)への切換え、図８bのBの位置において走行モード(010), (020)への切換え、図８cのBの位置において走行モード(001), (002)への切換えを行う。
旋回空転走行・出力軸同期切換え方式は、
検出判断方式との組合せにより、図８aのCの位置において走行モード(100), (200)への切換え、図8cのCの位置において走行モード(001), (002)への切換えを行う。
【００２８】
図９はモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御のモータ同期切換え制御について第２系統動力伝達機構60と第３系統動力伝達機構70の制御を説明する図である。
走行モード(010)(図９a)から走行モード(001)(図９c)への切換え、走行モード(020)から走行モード(002)への切換えについて説明する。
制御装置18は、C3クラッチ機構701を切断して過渡的に走行モード (000)(図９b)とし、中間伝達軸回転速度センサー46と第２出力軸回転速度センサー45の検出値に基づいて、第１モータ(M1)13、第２モータ(M2)14でC2クラッチ機構602の入力である中間動力伝達軸(Xm)36 の回転速度をC2クラッチ機構602の出力である第２出力軸(Xo2)35の回転速度と一致させてC2クラッチ機構602を接続し、走行モード(001)(図９c)、走行モード(002) とする。
走行モード(001)から走行モード(010)への切換え、走行モード(002)から走行モード(020)への切換えについて説明する。
制御装置18は、C2クラッチ機構602を切断し、中間伝達軸回転速度センサー46の検出値と、第１出力軸回転速度センサー44の検出値と第２出力軸回転速度センサー45の検出値から算出(中間値を求める)した差動機構入力軸(Xid)38の回転速度に基づいて、第１モータ(M1)13、第２モータ(M2)14でC3クラッチ機構701の入力である中間動力伝達軸(Xm)36の回転速度を出力である差動機構入力軸(Xid)38の回転速度と一致させてC3クラッチ機構701を接続する。
走行モード(100)と走行モード(200)についてはC2クラッチ機構602をC1クラッチ機構601に置き換えることにより同様の制御になる。
【００２９】
図１０はModel 2171の動力システムのモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御の直進走行・出力軸同期切換え制御と旋回空転走行・出力軸同期切換え制御について第２系統動力伝達機構60と第３系統動力伝達機構70の制御を詳細に説明する図である。直進走行・出力軸同期切換え制御は第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35の回転速度が等しい直進走行状態に切換えを行い、旋回空転走行・出力軸同期切換え制御は旋回走行中に内側車輪が接地力低下により空転して回転速度が上昇して第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35の回転速度が等しくなる空転走行状態に切換えを行うが、それらの制御は同じである。
走行モード(010)(図１０a)から走行モード(001)(図１０c)への切換え、走行モード(020)から走行モード(002)への切換えについて説明する。
制御装置18は、第１出力軸回転速度センサー44、第２出力軸回転速度センサー45 の検出値が等しい時に、C3クラッチ機構701の切断とC2クラッチ機構602を接続を同時に行う。過渡的に走行モード(011)、走行モード(022) となっても支障はない。
走行モード(001)から走行モード(010)への切換えと走行モード(002)から走行モード(020)への切換えについて説明する。
制御装置18は、第１出力軸回転速度センサー44、第２出力軸回転速度センサー45の検出値が等しい時に、C2クラッチ機構602の切断とC3クラッチ機構701の接続を同時に行う。
走行モード(100)と走行モード(200)についてはC2クラッチ機構602をC1クラッチ機構601に置き換えることにより同様の制御になる。
常に、C1クラッチ機構601、C2クラッチ機構602またはC3クラッチ機構701のいずれかが接続されている(図９b)ので切換え時の駆動トルク抜けは発生しない。また、切換え時に、第１モータ(M1)13、第２モータ(M2)14の回転速度は変化しないので切換え時の衝撃は発生しない。
【００３０】
図１１はModel 2171 の動力システムの走行モード(010)の並列駆動同期変速制御について第１系統動力伝達機構50の制御を説明する図である。
図１１aは第１速走行モード(010)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51のT1変速機構第１速歯車機構511、T1変速機構第１速クラッチ機構512、C3クラッチ機構701、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図１１bは過渡的走行モード(020)であり、第２モータ(M2)14を起動して、第２モータ(M2)14、T2変速機構52で駆動しながら、第１モータ(M1)13でT1変速機構51の目的の(次に使用する)T1変速機構第２速歯車機構513に同期をとってT1変速機構第２速クラッチ機構514を接続する走行モードである。
図１１cは第２速走行モード(010)であり、T2変速機構52を切断し、第２モータ(M2)14を停止し、第１モータ(M1)13、T1変速機構51のT1変速機構第２速歯車機構513、T2変速機構第２速クラッチ機構524で駆動する速走行モードである。
「同期を取って」とは、第１入力軸回転速度センサー41、第２入力軸回転速度センサー42、中間伝達軸回転速度センサー46の検出値に基づいてT1変速機構第１速クラッチ機構512の入力と出力の回転速度を一致さす制御である。
【００３１】
図１２はModel 2171の動力システムの走行モード(020)の並列駆動同期変速制御について第１系統動力伝達機構50の制御を説明する図である。
図１２aは第１速走行モード(020)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51のT1変速機構第１速歯車機構511、T1変速機構第１速クラッチ機構512、T1変速機構52のT2変速機構第１速歯車機構521、T2変速機構第１速クラッチ機構522、C3クラッチ機構701、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図１２bは過渡的走行モード(020)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51で駆動しながら、第２モータ(M2)14でT2変速機構52の目的の(次に使用する)T2変速機構第２速歯車機構523に同期をとってT2変速機構第２速クラッチ機構524 を接続する走行モードである。
図１２cは第２速走行モード(020)であり、第２モータ(M2)14、T2変速機構52で駆動しながら、第１モータ(M1)13でT1変速機構51の目的の(次に使用する)T1変速機構第２速歯車機構513に同期をとってT1変速機構第２速クラッチ機構514を接続し、第１モータ(M1)13、T1変速機構51のT1変速機構第２速歯車機構513 、T2変速機構第２速クラッチ機構524、第２モータ(M2)14、T2変速機構52のT2変速機構第２速歯車機構523、T2変速機構第２速クラッチ機構524で駆動する走行モードである。
Model 2171の走行モード(100)と走行モード(001)の並列駆動同期変速制御と走行モード(010)の並列駆動同期変速制御との差異、走行モード(200)と走行モード(002)の並列駆動同期変速制御と走行モード(020)の並列駆動同期変速制御との差異は、C3クラッチ機構701が C1クラッチ機構601、C2クラッチ機構602に変わるだけである。
【実施例２】
【００３２】
図１３はModel 2171aとModel 2171bの変形実施例であるModel 2172aとModel 2172bの動力システムの詳細な部分構成を説明する図である。
図１３aは、Model 2172aであり、第１系統動力伝達機構50はA4-ハーフギア変速機構機構であり、T1変速機構51は偶数段の減速比のT1変速機構第２速歯車機構513とT1変速機構第２クラッチ機構514を有し、T2変速機構52 は奇数段の減速比のT2変速機構第１速歯車機構521とT2変速機構第２速クラッチ機構522を有し、さらに入力軸中間クラッチ機構(IC)53を有する。
【００３３】
図１４と図１５はModel 2172の動力システムのモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図である。
図１４aは第１速走行モード(010)であり、第２モータ(M2)14、T2変速機構52、C3クラッチ機構701、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図１４bは第１速走行モード(020)であり、第１モータ(M1)13、第２モータ(M2)14、入力軸中間クラッチ機構(IC)53、T2変速機構52、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図１５aは第１速走行モード(001)であり、第２モータ(M2)14、T2変速機構52、C2クラッチ機構602で第２出力軸(Xo2)35を直接駆動する走行モードである。
図１５bは第１速走行モード(002)であり、第１モータ(M1)13、第２モータ(M2)14、入力軸中間クラッチ機構(IC)53、T2変速機構52、C2クラッチ機構602で第２出力軸(Xo2)35を直接駆動する走行モードである。
モータ数総和制御方式可変定格出力制御は、走行モード(010)と走行モード(020)を切換える制御、走行モード(001)と走行モード(002)を切換える制御、走行モード(100)と走行モード(200)を切換える制御である。
モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御は、走行モード(100)と走行モード(010)と走行モード(001)を切換える制御、走行モード(200)と走行モード(020)と走行モード(002)を切換える制御であり、第２系統動力伝達機構60と第３系統動力伝達機構70のみの制御なので  Model 2171のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御と同じである。
【００３４】
Model 2172の動力システムの第１速走行モード(010)から第１速走行モード(020)へ切換えるモータ数総和制御方式可変定格出力制御について詳細に説明する。
図１４aの第１速走行モード(010)は、第２モータ(M2)14、T2変速機構52のT2変速機構第１速歯車機構521、T2変速機構第１速クラッチ機構522、C3クラッチ機構701、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図１４bの第１速走行モード(020)へ切換えるには、第１モータ(M1)13を起動して、同期をとって入力軸中間クラッチ機構(IC)53を接続する。
「同期を取って」とは、第１入力軸回転速度センサー41、第２入力軸回転速度センサー42の検出値に基づいて入力軸中間クラッチ機構(IC)53の入力と出力の回転速度を一致さす制御である。
第１速走行モード(020)から第１速走行モード(010)への切換えも同様であり、いずれも切換え時の駆動トルク抜けと切換え時の衝撃は発生しない。
【００３５】
Model 2172の動力システムの第１速走行モード(001)から第１速走行モード(002)へ切換えるモータ数総和制御方式可変定格出力制御について詳細に説明する。
図１５aの第１速走行モード(001)は、第２モータ(M2)14、T2変速機構52のT2変速機構第１速歯車機構521、T2変速機構第１速クラッチ機構522、C2クラッチ機構602で第２出力軸(Xo2)35を直接駆動する走行モードである。
図１５bの第１速走行モード(002)へ切換えるには、第１モータ(M1)13を起動して、同期をとって入力軸中間クラッチ機構(IC)53を接続する。
第１速走行モード(002)から第１速走行モード(001)への切換えも同様であり、いずれも切換え時の駆動トルク抜けと切換え時の衝撃は発生しない。
【００３６】
図１６はModel 2172の動力システムの走行モード(010)の並列駆動同期変速制御について第１系統動力伝達機構50の制御を説明する図である。
図１６aは第１速走行モード(010)であり、第２モータ(M2)14、T2変速機構52のT2変速機構第１速歯車機構521、T2変速機構第１速クラッチ機構522、C3クラッチ機構701、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図1６bは過渡的走行モード(020)であり、第１モータ(M1)13を起動して、第１モータ(M1)13でT1変速機構51の目的のT1変速機構第２速歯車機構513 に同期をとってT1変速機構第２速クラッチ機構514を接続する走行モードである。
図１６cは第２速走行モード(010)であり、T2変速機構52を切断し、第２モータ(M2)14を停止し、第１モータ(M1)13、T1変速機構51 のT1変速機構第２速歯車機構513 、T2変速機構第２速クラッチ機構524で駆動する走行モードである。
【００３７】
図１７はModel 2172の動力システムの走行モード(020)の並列駆動同期変速制御について第１系統動力伝達機構50の制御を説明する図である。
図１７aは第１速走行モード(020)であり、第１モータ(M1)13、入力軸中間クラッチ機構(IC)35、第２モータ(M2)14、T2変速機構52のT2変速機構第１速歯車機構521、T2変速機構第１速クラッチ機構522、C3クラッチ機構701、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図１７bは過渡的走行モード(020)であり、第２モータ(M2)14、T2変速機構52で駆動しながら、入力軸中間クラッチ機構(IC)53を切断し、第１モータ(M1)13でT1変速機構51の目的のT1変速機構第２速歯車機構513に同期をとってT1変速機構第２速クラッチ機構514を接続する走行モードである。
図１７cは第２速走行モード(020)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51で駆動しながら、T2変速機構52のT2変速機構第１速クラッチ機構522を切断し、第２モータ(M2)14で同期を取って入力軸中間クラッチ機構(IC)53を接続し、第２モータ(M2)14、入力軸中間クラッチ機構(IC)53、第１モータ(M1)13、T1変速機構51のT1変速機構第２速歯車機構513 、T2変速機構第２速クラッチ機構524で駆動する走行モードである。
Model 2172の走行モード(100)と走行モード(001)の並列駆動同期変速制御と走行モード(010)の並列駆動同期変速制御との差異、走行モード(200)と走行モード(002)の並列駆動同期変速制御と走行モード(020)の並列駆動同期変速制御との差異は、C3クラッチ機構701が C1クラッチ機構601、C2クラッチ機構602に変わるだけである。
【実施例３】
【００３８】
図１８はModel 2173とModel 2174の動力システムの全体概要構成を説明する図である。
図３のModel 2171とModel 2172の動力システムの全体概要構成との差異は、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、燃料噴射装置17を有することである。運転制御システム90に接続されるステアリング・エンコーダ91等の図示は省略しているが図３と同様に接続可能である。
【００３９】
図１９はModel 2173の詳細な部分構成を説明する図である。
Model 2173の動力システムのModel 2171aの動力システムとの差異は、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、それらが接続される第３入力軸(Xi3)33、第３入力軸(Xi3)33の動力を差動機構(Def)37に伝達する第４系統動力伝達機構80を有することである。第４系統動力伝達機構80はC4クラッチ機構801、第３入力軸回転速度センサー43を有する。
【００４０】
図２０と図２１はModel 2173の動力システムのモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図である。
第３モータ(M3)15または内燃機関(E)16で駆動する走行モード(010)と、
第３モータ(M3)15と内燃機関(E)16で駆動する走行モード(020)と、
第１モータ(M1)13または第２モータ(M2)14、第３モータ(M3)15または内燃機関(E)16で駆動する走行モード(110)、走行モード(020)、走行モード(011)と、
第１モータ(M1)13と第２モータ(M2)14、第３モータ(M3)15または内燃機関(E)16で駆動する走行モード(210)、走行モード(030)、走行モード(012)と、
第１モータ(M1)13または第２モータ(M2)14、第３モータ(M3)15と内燃機関(E)16で駆動する走行モード(120)、走行モード(030)、走行モード(021)と、
第１モータ(M1)13と第２モータ(M2)14、第３モータ(M3)15と内燃機関(E)16で駆動する走行モード(220)、走行モード(040)、走行モード(022)が可能である。
図２０aは走行モード(030)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51、C3クラッチ機構701、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、C4クラッチ機構80、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図２０bは走行モード(040)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51、第２モータ(M2)14、T2変速機構52、C3クラッチ機構701、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、C4クラッチ機構80、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34 と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図２１aは走行モード(021)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51、C2クラッチ機構602で第２出力軸(Xo2)35を直接駆動し、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、C4クラッチ機構80、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図２１bは走行モード(022)であり、第１モータ(M1)13、T1変速機構51、第２モータ(M2)14、T2変速機構52、C2クラッチ機構602で第２出力軸(Xo2)35を直接駆動し、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、C4クラッチ機構80、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
【００４１】
Model 2173の動力システムのモータ数総和制御方式可変定格出力制御は、Model 2171のモータ数総和制御方式可変定格出力制御以外に、走行モード(010)、走行モード(020)、走行モード(030)、走行モード(040)の切換え、走行モード(011)、走行モード(022)の切換えの制御が可能である。
Model 2173の動力システムのモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御はModel 2171のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御以外に、走行モード(110)、走行モード(020)、走行モード(011)、走行モード(210)、走行モード(030)、走行モード(012)の切換え、走行モード(120)、走行モード(030)、走行モード(021)、走行モード(220)、走行モード(040)、走行モード(022)の切換えの制御が可能である。
【００４２】
Model 2173の動力システムの並列駆動同期変速制御は、Model 2171の動力システムの並列駆動同期変速制御と、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、C4クラッチ機構80で駆動しながら第１モータ(M1)13でT1変速機構51 の同期をとる並列駆動同期変速制御、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、C4クラッチ機構80で駆動しながら第２モータ(M2)14でT2変速機構52の同期をとる並列駆動同期変速制御が可能である。
【実施例４】
【００４３】
図２２はModel 2174の詳細な部分構成を説明する図である。
Model 2174の動力システムのModel 2172aの動力システムとの差異は、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、それらが接続される第３入力軸(Xi3)33、第３入力軸(Xi3)33の動力を差動機構(Def)37に伝達する第４系統動力伝達機構80を有することである。第４系統動力伝達機構80はC4クラッチ機構801、第３入力軸回転速度センサー43を有する。
【００４４】
図２３と図２４はModel 2174の動力システムのモータ数総和制御方式可変定格出力制御とモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を説明する図である。
Model 2174の動力システムはModel 2173の動力システムと同じ走行モードが可能である。
図２３aは走行モード(030)であり、Model 2173の動力システムの走行モード(030)と同様である。
図２３bは走行モード(040)であり、第１モータ(M1)13、第２モータ(M2)14、入力軸中間クラッチ機構(IC)53、T1変速機構51、C3クラッチ機構701、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、C4クラッチ機構80、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34 と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
図２４aは走行モード(021)であり、Model 2173の動力システムの走行モード(021)と同様である。
図２４bは走行モード(022)であり、第１モータ(M1)13、第２モータ(M2)14、入力軸中間クラッチ機構(IC)53、T1変速機構51、C2クラッチ機構602で第２出力軸(Xo2)35を直接駆動し、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、C4クラッチ機構80、差動機構(Def)37で第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35を分配駆動する走行モードである。
Model 2174の動力システムのモータ数総和制御方式可変定格出力制御は、Model 2172のモータ数総和制御方式可変定格出力制御と、走行モード(010)、走行モード(020)、走行モード(030)、走行モード(040)を切換えるモータ数総和制御方式可変定格出力制御、走行モード(011)、走行モード(022)を切換えるモータ数総和制御方式可変定格出力制御が可能である。
Model 2174の動力システムのモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御はModel 2172のモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御と、走行モード(110)、走行モード(020)、走行モード(011)、走行モード(210)、走行モード(030)、走行モード(012)を切換えるモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御、走行モード(120)、走行モード(030)、走行モード(021)、走行モード(220)、走行モード(040)、走行モード(022)を切換えるモータ数差分制御方式トルクベクタリング制御が可能である。
【００４５】
Model 2174 の動力システムの並列駆動同期変速制御は、Model 2172の動力システムの並列駆動同期変速制御と、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、C4クラッチ機構80で駆動しながら第１モータ(M1)13でT1変速機構51 の同期をとる並列駆動同期変速制御、第３モータ(M3)15、内燃機関(E)16、C4クラッチ機構80で駆動しながら第２モータ(M2)14でT2変速機構52の同期をとる並列駆動同期変速制御が可能である。
【実施例５】
【００４６】
本発明のModel 2171とModel 2172の動力システムの車体の横方向の寸法が、 特許文献１、特許文献２の代表的なモデルであるModel 2122bよりも短くなることを、実施例５のModel 2122bとModel 2125、実施例６のModel 2161とModel 2162、実施例７のModel 2171、実施例８のModel 2172のモデルを比較することにより説明する。
図２５はModel 2122bとそれを３軸化したModel 2125a、Model 2125bの動力システムの横方向の寸法を説明する図である。
図２５aはModel 2122bであり、第１入力軸(Xi1)31と第２入力軸(Ai2)32を接続する入力軸中間クラッチ機構(IC)53、第１中間伝達軸(Xm1)36aと第１出力軸(Xo1)34との接続を行うC1クラッチ機構601、差動機構入力軸 (Xid)38 との接続を接続を行うC3aクラッチ機構702、第２中間伝達軸(Xm2)36bと第２出力軸(Xo2)35との接続を行うC2クラッチ機構602、差動機構入力軸(Xid)38 との接続を接続を行うC3bクラッチ機構703 を有する。
Model 2122b の動力システムの車体の横方向の寸法はS=6.00(単位なし)である。
図２５bはModel 2125aであり、Model 2122bでは第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸 (Xo2)35と同軸であった第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２中間伝達軸(Xm2)36bが独立して三軸化することにより、動力システムの車体の横方向の寸法はS=4.20となり、Model 2122bよりdS=1.80短い。
図２５cはModel 2125bであり、Model 2125aの入力軸中間クラッチ機構(IC)53を第１中間伝達軸(Xm1)36aと第２中間伝達軸(Xm2)36b に移動した構成であり、動力システムの車体の横方向の寸法はModel 2125aと同じS=4.20である。
【００４７】
図２６はModel 2122b、Model 2125a、Model 2125bの制御を説明する図である。
Model 2125a、Model 2125bはModel 2122bと同様に、走行モード(100), (010), (001), (200), (110), (020), (011), (002), (101)が可能である。
図２６aはModel 2122bとModel 2125aの走行モード(002)の制御であり、図２６bはModel 2125bの走行モード(002)の制御である。入力軸中間クラッチ(IC)53が第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２中間伝達軸(Xm2)36b に移動しても動力伝達が変化しないことが分かる。
【実施例６】
【００４８】
図２７はModel 2161、Model 2162a、Model 2162bの動力システムの横方向の寸法を説明する図である。
Model 2161、Model 2162a、Model 2162bはModel 2122b、Model 2125a、Model 2125bのC3aクラッチ機構702を省略し、C3bクラッチ機構703をC3クラッチ機構701としたモデルである。
図２７aはModel 2161であり、動力システムの車体の横方向の寸法はS=5.60(単位なし)で、Model 2122bよりdS=0.40短い。
図２７bはModel 2162aであり、動力システムの車体の横方向の寸法はS=3.90で、Model 2125aよりdS=0.30短く、Model 2122bよりdS=2.10 短い。
図２７cはModel 2162bであり、動力システムの車体の横方向の寸法はModel 2162aと同じS=3.90である。
【００４９】
図２８はModel 2161、Model 2162a、Model 2162bの制御を説明する図である。
Model 2161、Model 2162a、Model 2162bは走行モード(100), (010), (001), (200), (020), (002), (101)の制御が可能である。Model 2122b、Model 2125aと比べると走行モード(110), (011)が省略され、Model 2171、Model 2172と比べると走行モード(101)が可能な制御である。
実施例１のModel 2171, Model 2172で説明したモータ同期切換え制御方式と出力軸同期切換え制御方式によって、切換え時の駆動トルク抜けと切換え時の衝撃の問題は解決されるので走行モード(110), (011)を省略が可能になった。
図２８aはModel 2161とModel 2162aの走行モード(002)の制御であり、図２８bはModel 2162bの走行モード(002)の制御である。
【実施例７】
【００５０】
図２９はModel 2171a, Model 2171bの動力システムの横方向の寸法を説明する図である。
Model 2171a, Model 2171bの詳細な部分構成は既に実施例１で説明しているように、Model 2162bの入力軸中間クラッチ機構(IC)53を省略し、第１中間伝達軸(Xm1)36aと第２中間伝達軸(Xm2)36bを一体の中間伝達軸(Xm)36としたモデルである。
図２９aはModel 2171aであり、C2クラッチ機構602とC3クラッチ機構701は独立した構成である。動力システムの車体の横方向の寸法はS=3.60(単位なし)であり、Model 2162aよりdS=0.30短く、Model  2122bよりdS=2.40短い。
図２９bはModel 2171bであり、C2クラッチ機構602とC3クラッチ機構701は一体になった構成である。動力システムの車体の横方向の寸法はModel 2171aと同じS=3.60である。
【実施例８】
【００５１】
図３０はModel 2172aとModel 2172bの動力システムの横方向の寸法を説明する図である。
Model 2172aとModel 2172bの詳細な部分構成は既に実施例２で説明しているように、Model 2171a, Model 2171bの構成に入力軸中間クラッチ機構(IC)53 を再度追加し、Model 2171aとModel 2171bのT1変速機構第１速歯車機構511、T1変速機構第１速クラッチ機構512、T2変速機構第２速歯車機構523、T2変速機構第２速クラッチ機構524 を省略したモデルである。 
図３０aはModel 2172aである。動力システムの車体の横方向の寸法はS=3.30(単位なし)であり、Model 2171aよりdS=0.30 短く、Model 2122bよりdS=2.70 短い。
図３０bはModel 2172bである。動力システムの車体の横方向の寸法はS=3.50(単位なし)であり、Model 2171bよりdS=0.10 短く、Model 2122bよりdS=2.50 短い。
【００５２】
以上をまとめると、本発明のModel 2171a、Model 2171b、Model 2172a、Model 2172bの動力システムの車体の横方向の寸法はS=3.30〜3.60(単位なし)であり、特許文献１、特許文献２の代表的なモデルであるModel 2122bよりdS=2.40〜2.70 短くなっている。
【符号の説明】
【００５３】
11    二次電池
12   インバータ
13   第１モータ(M1)
14   第２モータ(M2)
15   第３モータ(M3)
16   内燃機関(E)
17   燃料噴射装置
18   制御装置
19   第１車輪(左車輪)
20   第２車輪(右車輪)
21   第１モータ温度センサー
22   第２モータ温度センサー
30   動力伝達装置
31   第１入力軸(Xi1)
32   第２入力軸(Xi2)
33   第３入力軸(Xi3)
34   第１出力軸(Xo1)
35   第２出力軸(Xo2)
36   中間伝達軸(Xm)
36a  第１中間伝達軸(Xm1)
36b  第２中間伝達軸(Xm2)
37   差動機構(Def)
38   差動機構入力軸(Xid)
41   第１入力軸回転速度センサー
42   第２入力軸回転速度センサー
43   第３入力軸回転速度センサー
44   第１出力軸回転速度センサー
45   第２出力軸回転速度センサー
46   中間伝達軸回転速度センサー
50   第１系統動力伝達機構
51   T1変速機構
511  T1変速機構第１速歯車機構
512  T1変速機構第１速クラッチ機構
513  T1変速機構第２速歯車機構
514  T1変速機構第２速クラッチ機構
52   T2変速機構
521  T2変速機構第１速歯車機構
522  T2変速機構第１速クラッチ機構
523  T2変速機構第２速歯車機構
524  T2変速機構第２速クラッチ機構
53   入力軸中間クラッチ機構(IC)
60   第２系統動力伝達機構
601  C1クラッチ機構
602  C2クラッチ機構
70   第３系統動力伝達機構
701  C3クラッチ機構
702  C3aクラッチ機構
703  C3bクラッチ機構
80   第４系統動力伝達機構
801  C4クラッチ機構
90   運転制御システム
91   ステアリング・エンコーダ
92   ステアリング・アクチェーター
93   Gセンサー
94   ヨーセンサー
95   光学カメラ装置
96   GPSデジタルマップ装置
【図１】
2019206204.tif 000003
【図２】
2019206204.tif 000004
【図３】
2019206204.tif 000005
【図４】
2019206204.tif 000006
【図５】
2019206204.tif 000007
【図６】
2019206204.tif 000008
【図７】
2019206204.tif 000009
【図８】
2019206204.tif 000010
【図９】
2019206204.tif 000011
【図１０】
2019206204.tif 000012
【図１１】
2019206204.tif 000013
【図１２】
2019206204.tif 000014
【図１３】
2019206204.tif 000015
【図１４】
2019206204.tif 000016
【図１５】
2019206204.tif 000017
【図１６】
2019206204.tif 000018
【図１７】
2019206204.tif 000019
【図１８】
2019206204.tif 000020
【図１９】
2019206204.tif 000021
【図２０】
2019206204.tif 000022
【図２１】
2019206204.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2019206204.tif 000031
【図３０】
2019206204.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月22日(2018.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
請求項３の動力システムにおいて、
前記制御装置(18)は 第１モータ温度センサー(21)と第２モータ温度センサー22から前記第１モータ(M1)(13)と前記第２モータ(M2)(14)の温度に関する情報を取得可能であること、または温度に関する情報を代用することが出来る情報を取得可能であること、
前記制御装置は、前記第１モータと前記第２モータの一方のモータによる駆動時に、駆動モータの温度または代用値が規定値を超えた場合、停止していた他方のモータによる駆動に切り替える制御を行うこと、
を特徴とする動力システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
請求項３または５の動力システムにおいて、
前記動力システムは、さらに、内燃機関(E)(16)、または内燃機関(E)(16)と第３モータ(M3)(15)、それらが接続される第３入力軸(Xi3)(33)、前記第３入力軸の動力を前記差動機構入力軸(Xid)(38)に伝達する第４系統動力伝達機構(80)を有すること、
前記制御装置(18)は、さらに、前記第４系統動力伝達機構を制御して、前記第３入力軸の動力の前記差動機構入力軸(Xid)(38)への伝達とその切断を行うとともに、前記第１車輪(左車輪)(19)と前記第２車輪(右車輪)(20)へ動力を伝達するモータ数の総和の制御を行う前記モータ数総和制御方式可変定格出力制御と、前記第１車輪に動力を伝達するモータ数と前記第２車輪に動力を伝達するモータ数の差分の制御を行う前記モータ数差分制御方式トルクベクタリング制御を行うこと、
前記制御装置は、さらに、下記第３の変速制御と第２の変速制御からなる並列駆動同期変速制御を行うこと、
前記第３の変速制御は、前記第３入力軸の動力と前記第４系統動力伝達機構で駆動しながら前記T1変速機構(51)または前記T2変速機構(52)の変速を行う制御であること、
前記第２の変速制御は、前記第１モータ(M1)(13)または前記第２モータ(M2)(14)を制御して前記第１入力軸(Xi1)(31)または前記第２入力軸(Xi2)(32)の回転速度を、前記T1変速機構または前記T2変速機構の変速後に使用する前記歯車機構(511, 513, 521, 523)の入力軸と同じ回転速度に変化させて前記歯車機構の接続を行う制御であること、
を特徴とする動力システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図２は本発明の動力システムおよびそれと比較するモデルの分類を説明する図である。
Model 2122bは特許文献１および特許文献２の代表的なモデルである。
軸構成はX1-二軸構成であり、第１入力軸(Xi1)13と第２入力軸(Xi2)14、第１出力軸(Xo1)34と第２出力軸(Xo2)35、それらと同軸の第１中間伝達軸(Xm1)36aと第２中間伝達軸(Xm2)36bを有する。
第１系統動力伝達機構50はA1-フルギア変速機であり、T1変速機構51とT2変速機構52は全ての変速段数を有し、第１入力軸(Xi1)13、第２入力軸(Xi2)14の動力を第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２中間伝達軸(Xm2)36bに伝達する。第１入力軸(Xi1)13と第２入力軸(Xi2)14を接続する入力軸中間クラッチ機構(IC)53を有する。
第２系統動力伝達機構60はB1-直接駆動機構であり、第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２中間伝達軸(Xm2)36bの動力を第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35に直接伝達する。
第３系統動力伝達機構70はC1-分配駆動機構であり、第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２中間伝達軸(Xm2)36bの動力を差動機構入力軸(Xid)38に伝達し、第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35に分配伝達する。第１中間伝達軸(Xm1)36aと差動機構入力軸(Xid)38を接続するC3aクラッチ機構702、第２中間伝達軸(Xm2)36bと差動機構入力軸(Xid)38を接続するC3bクラッチ機構703を有する。
Model 2125aはModel 2122bを三軸構成に変更したモデルである。
軸構成はX2-三軸構成であり、第１入力軸(Xi1)13と第１出力軸(Xo1)34から独立した第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２入力軸(Xi2)14と第２出力軸(Xo2)35から独立した第２中間伝達軸(Xm2)36b)を有する。
Model 2125bはModel 2125aの入力軸中間クラッチ機構(IC)53の位置を変更したモデルである。
第１系統動力伝達機構50はA2-フルギア変速機構であり、T1変速機構51とT2変速機構52は全ての変速段数を有し、第１入力軸(Xi1)13、第２入力軸(Xi2)14の動力を第１中間伝達軸(Xm1)36a、第２中間伝達軸(Xm2)36bに伝達する。第１中間伝達軸(Xm1)36aと第２中間伝達軸(Xm2)36bを接続する入力軸中間クラッチ機構(IC)53を有する。
Model 2161はModel 2122bの、Model 2162aはModel 2125aの、Model 2162bはModel 2125bの第３系統動力伝達機構70を変更したモデルである。
第３系統動力伝達機構70はC2-分配駆動機構であり、第２中間伝達軸(Xm2)36bの動力のみを差動機構入力軸(Xid)38に伝達し、第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35に分配伝達する。第２中間伝達軸(Xm2)36bと差動機構入力軸(Xid)38を接続するC3bクラッチ機構703を有する。
Model 2171はModel 2162の第１中間伝達軸(Xm1)36aと第２中間伝達軸(Xm2)36bを一体化して中間伝達軸(Xm)36としたモデルである。
軸構成はX3-三軸構成であり、第１入力軸(Xi1)13、第２入力軸(Xi2)14、第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35から独立した中間伝達軸(Xm)36を有する。
第１系統動力伝達機構50はA3-フルギア変速機構であり、T1変速機構51とT2変速機構52は全ての変速段数を有し、第１入力軸(Xi1)13、第２入力軸(Xi2)14の動力を中間伝達軸(Xm)36に伝達する。
第２系統動力伝達機構60はB2-直接駆動機構であり、中間伝達軸(Xm)36の動力を第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35に直接伝達する。
第３系統動力伝達機構70はC3-分配駆動機構であり、中間伝達軸(Xm)36の動力を差動機構入力軸(Xid)38に伝達し、第１出力軸(Xo1)34、第２出力軸(Xo2)35に分配伝達する。中間伝達軸(Xm)36と差動機構入力軸(Xid)38を接続するC3クラッチ機構701を有する。
Model 2172はModel 2171の第１系統動力伝達機構50を変更したモデルである。
第１系統動力伝達機構50はA4-ハーフギア変速機構であり、T1変速機構51とT2変速機構52は一方が奇数段で他方が偶数段の変速段数を有し、さらに入力軸中間クラッチ機構(IC)53を有する。
Model 2173とModel 2174はそれぞれModel 2171とModel 2172をハイブリッド動力とした動力システムであり、内燃機関(E)16、第３モータ(M3)15、第３系統動力伝達機構80を有する。
Model 2171a、Model 2172a、Model 2173、Model 2174の第２系統動力伝達機構60のB2-直接駆動機構とModel 2171b、Model 2172bの第２系統動力伝達機構60のB2-直接駆動機構は本質的には同じものである。