(57)【要約】【課題】２つのモータの動力を遊星機構で合流させる車両駆動装置における潤滑の改良技術を提供する。【解決手段】車両駆動装置は、第１モータ１１と第２モータ１２と遊星機構２０を備えており、第１モータ１１と第２モータ１２から得られる動力を遊星機構２０で合流させて駆動力を得る。また、車両駆動装置は、第２モータ１２を駆動源とするオイルポンプ３０を備えている。オイルポンプ３０は、伝達機構３２を介して、第２モータ１２の出力軸１２Ａに接続される。オイルポンプ３０は、潤滑油（オイル）を必要とする部位へ供給する。【選択図】図１
2019187126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モータと、
第２モータと、
前記第１モータの動力と前記第２モータの動力を合流させる遊星機構と、
前記第２モータを駆動源として潤滑油を必要とする部位へ供給するオイルポンプと、
を有する、
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記第１モータの動作に伴う温度が高温条件を満たす場合に、前記第２モータを動作させて前記オイルポンプを駆動する、
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両駆動装置において、
前記第２モータとは逆方向に前記第１モータを動作させることにより、前記遊星機構の出力軸を停止させた状態で前記第２モータを動作させて前記オイルポンプを駆動する、
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両駆動装置において、
当該車両駆動装置がおかれる環境の温度が低温条件を満たす場合に、前記第２モータを動作させて前記オイルポンプを駆動する、
ことを特徴とする車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両駆動装置に関し、特に、２つのモータの動力を遊星機構で合流させる車両駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つのモータの動力を遊星機構で合流させて駆動力を得る装置が知られている。例えば特許文献１には、２つのモータから得られるトルクを遊星歯車機構を介して１つの車両駆動軸に伝達する電動車両と、その電動車両の制御装置が記載されている。
【０００３】
また、車両駆動装置などの潤滑に係る技術も知られている。例えば、特許文献２には、歯車により掻き上げられた潤滑油をキャッチタンクへ案内するオイル通路と、そのオイル通路をモータ室に連通する連通孔を備え、連通孔を通ってモータ室に導入された潤滑油を軸受に供給する車両駆動装置が記載されている。なお、特許文献３，４には、エンジンなどの動力源の出力軸に設けられる機械式オイルポンプ（メカオイルポンプ）と電気的に制御される電動式オイルポンプを併用する潤滑技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６８３０１号公報
【特許文献２】特開２０１６−１２１７３２号公報
【特許文献３】特開２０１３−１９９２１６号公報
【特許文献４】特開２０１７−１３６９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
２つのモータの動力を遊星機構で合流させる車両駆動装置においても潤滑の技術が必要になる。例えば、２つのモータの動力を併用する大出力時には、潤滑による冷却能力を十分に確保する必要がある。その一方で、例えば、十分な潤滑機能を確保するために、機械式オイルポンプや電動式オイルポンプなどの様々なタイプのオイルポンプを併用しようとすると、コストアップや構造の大型化などを招いてしまう。このように、２つのモータの動力を遊星機構で合流させる車両駆動装置における潤滑の技術には、幾つかの改良の余地がある。
【０００６】
本発明の目的は、２つのモータの動力を遊星機構で合流させる車両駆動装置における潤滑の改良技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の具体例の一つである車両駆動装置は、第１モータと、第２モータと、前記第１モータの動力と前記第２モータの動力を合流させる遊星機構と、前記第２モータを駆動源として潤滑油を必要とする部位へ供給するオイルポンプと、を有することを特徴とする。
【０００８】
例えば、前記第１モータの動作に伴う温度が高温条件を満たす場合に、前記第２モータを動作させて前記オイルポンプを駆動するようにしてもよい。
【０００９】
また、例えば、前記第２モータとは逆方向に前記第１モータを動作させることにより、前記遊星機構の出力軸を停止させた状態で前記第２モータを動作させて前記オイルポンプを駆動するようにしてもよい。
【００１０】
また、例えば、前記車両駆動装置がおかれる環境の温度が低温条件を満たす場合に、前記第２モータを動作させて前記オイルポンプを駆動するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、２つのモータの動力を遊星機構で合流させる車両駆動装置における潤滑の改良技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両駆動装置の具体例を示す図である。
【図２】遊星機構の構成例１（シングルピニオンプラネタリ）を示す図である。
【図３】遊星機構の構成例１に対応した共線図である。
【図４】遊星機構の構成例２（ダブルピニオンプラネタリ）を示す図である。
【図５】遊星機構の構成例２に対応した共線図である。
【図６】遊星機構の構成例３（２つのサンギアを用いた構成）を示す図である。
【図７】遊星機構の構成例３に対応した共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の具体的な実施態様の一例を示す図であり、図１には、車両駆動装置の具体例が図示されている。図１に例示する車両駆動装置は、第１モータ１１と第２モータ１２と遊星機構２０を備えている。図１の車両駆動装置は、第１モータ１１と第２モータ１２の２つのモータ（電動機）から得られる動力を遊星機構２０で合流させて駆動力を得る。
【００１４】
また、図１の車両駆動装置は、第２モータ１２を駆動源とするオイルポンプ３０を備えている。オイルポンプ３０は、伝達機構３２を介して、第２モータ１２の出力軸１２Ａに接続される。伝達機構３２の具体例は、チェーンとスプロケットを含んだ機構や歯車対による機構などである。なお、オイルポンプ３０は、第２モータ１２の出力軸１２Ａに直接的に接続されてもよい。
【００１５】
オイルポンプ３０は、潤滑油（オイル）を必要とする部位へ、例えば図１の車両駆動装置が備える歯車などへ、図示省略したオイルパンから得られる潤滑油を供給する。オイルポンプ３０の具体例の一つが機械式ポンプ（メカポンプ）である。
【００１６】
また、図１の車両駆動装置は、車両駆動装置が備える歯車により掻き上げられた潤滑油を保持するキャッチタンクを備えている。そして、歯車による潤滑油の跳ね掛けとキャッチタンクから潤滑油を供給する供給口により、潤滑が必要な部位に潤滑油が供給される。
【００１７】
図１の車両駆動装置は、比較的小さな駆動力の低出力時（低〜中負荷領域）に、例えば第１モータ１１から得られる動力のみで車両を走行させる。したがって、低出力時には、第２モータ１２を回転させずに停止させておくことが可能になる。第２モータ１２を停止させている状態ではオイルポンプ３０による潤滑油の供給が行われない。しかし、歯車による潤滑油の跳ね掛けとキャッチタンクからの供給により、必要な部位に潤滑油が供給される。したがって、例えば、比較的小さな駆動力で十分な低出力時には、オイルポンプ３０の駆動に伴う動力損失を抑えつつ、必要な部位に潤滑油を供給することができる。
【００１８】
一方、図１の車両駆動装置は、比較的大きな駆動力を必要とする大出力時に、第１モータ１１と第２モータ１２を併用して車両を走行させる。大出力時には、モータ（第１モータ１１と第２モータ１２）や動力伝達系（歯車やベアリングなど）における発熱量が増大する。しかし、大出力時には第２モータ１２を駆動させているため、オイルポンプ３０により潤滑油の流量（潤滑冷却流量）を増加させて潤滑による冷却作用を高めて、モータや動力伝達系の発熱量の増加に対応することができる。
【００１９】
また、図１の車両駆動装置は、第１モータ１１が加熱した場合に、第１モータ１１と第２モータ１２を併用することにより第１モータ１１の駆動パワーを減らすとともに、第２モータ１２で駆動するオイルポンプ３０により潤滑冷却流量を増やすことで、第１モータ１１の温度を下げることができる。図１の車両駆動装置は、第１モータ１１の動作に伴う温度が高温条件を満たす場合に、例えば第１モータ１１の動作に伴う温度を計測するセンサＳの計測値が高温閾値を超える場合に、第２モータ１２を動作させてオイルポンプ３０を駆動する。
【００２０】
また、図１の車両駆動装置は、第２モータ１２を回転させてオイルポンプ３０を駆動した状態で、第２モータ１２とは逆方向に第１モータ１１を動作させることにより、遊星機構２０の出力軸を停止させた状態とすることもできる。例えば、車両の走行開始前に、遊星機構２０の出力軸（車両の駆動軸）を停止させた状態でオイルポンプ３０により必要部位に潤滑油を供給しておくことにより、車両の走行開始時からの良好な潤滑状態を実現できる。
【００２１】
また、図１の車両駆動装置がおかれる環境の温度が低温条件を満たす場合に、第２モータ１２を動作させてオイルポンプ３０を駆動するようにしてもよい。例えば環境温度を計測する温度センサ（センサＳまたは図示省略した別のセンサ）の計測値が低温閾値を下回る場合に、第２モータ１２を動作させてオイルポンプ３０を駆動する。極低温時（例えば摂氏温度でマイナス１０度以下）にはオイル粘度が非常に大きくなり、潤滑油の十分な供給が困難な状況となるが、第２モータ１２を駆動源とするオイルポンプ３０を利用することにより、極低温時にも潤滑油の良好な供給が可能になる。
【００２２】
図１に例示する車両駆動装置は、様々な構造（タイプ）の遊星機構２０を利用することができる。そこで、遊星機構２０の代表的な構成例を以下に説明する。なお、図１に示す遊星機構２０の具体例は、以下に説明する代表的な構成例に限定されない。
【００２３】
図２は、遊星機構２０の構成例１を示す図である。図２には、シングルピニオンプラネタリを用いた遊星機構２０の具体例が図示されている。
【００２４】
図２の遊星機構２０は、サンギアＳと、サンギアＳを取り囲むように位置するリングギアＲと、サンギアＳとリングギアＲに噛み合う複数のピニオン（プラネタリピニオン）Ｐと、複数のピニオンＰを回転可能に支持するキャリア（プラネタリキャリア）Ｃを備えている。遊星機構２０の３要素であるサンギアＳとリングギアＲとキャリアＣは、共通の回転軸線周りを回転する。
【００２５】
第１モータ１１は、サンギアＳに接続されている。より具体的には、第１モータ１１の出力軸１１ＡがサンギアＳに固定されている。なお、第１モータ１１とサンギアＳは、１対以上の歯車対を介して接続されてもよいし、ベルトやチェーンなどを用いた伝動要素を介して接続されてもよい。
【００２６】
第２モータ１２は、リングギアＲに接続されている。より具体的には、第２モータ１２の出力軸１２Ａが入力歯車対２４を介してリングギアＲに接続されている。なお、第２モータ１２とリングギアＲは、複数の歯車対を介して接続されてもよし、ベルトやチェーンなどを用いた伝動要素を介して接続されてもよい。
【００２７】
なお、第２モータ１２の出力軸１２Ａには、第２モータ１２を駆動源とするオイルポンプ３０が接続されている（図１参照）。また、第２モータ１２の出力軸１２Ａには、逆回転防止機構１８が設けられている。逆回転防止機構１８は、車両が前進するときの第２モータ１２の回転を許容して後進方向の回転を阻止する。逆回転防止機構１８の具体例は、ワンウェイクラッチ機構、セレクタブルワンウェイクラッチ機構、ドグクラッチ機構などである。
【００２８】
図２に示す構成例１では、キャリアＣが出力要素となる。キャリアＣには出力軸２６が結合されている。そして、出力軸２６は、出力歯車列４２と最終減速機４４を介して駆動輪５２に接続されている。なお、出力歯車列４２は、減速比を変更可能にするための変速機構を含んでもよい。
【００２９】
図３は、遊星機構２０の構成例１に対応した共線図である。つまり、図２に例示した遊星機構２０の各要素（サンギアＳ，リングギアＲ，キャリアＣ）の回転速度の関係を図示したものが図３の共線図である。
【００３０】
図３において、縦軸方向は回転速度に対応しており、符号Ｓ，Ｃ，Ｒで示す３本の縦軸（矢印）が、それぞれ、サンギアＳの回転速度，キャリアＣの回転速度，リングギアＲの回転速度を示している。また、図３の共線図におけるρは、遊星機構２０（シングルピニオンプラネタリを用いた構成例１）のギア比ρであり、遊星機構２０（図２）が備えるサンギアＳの歯数ＺｓとリングギアＲの歯数Ｚｒの比（ρ＝Ｚｓ／Ｚｒ）である。
【００３１】
遊星機構２０では、３つの要素のうちの２つの要素の回転速度が定まると、残り１つの要素の回転速度が決定する。この関係を示したものが共線図である。共線図において、３つの要素の回転速度は、３本の縦軸に交差する直線上に常に存在する。
【００３２】
したがって、図２に例示した遊星機構２０を利用して、第２モータ１２（リングギアＲ）を回転させてオイルポンプ３０を駆動した状態で、第２モータ１２とは逆方向に第１モータ１１（サンギアＳ）を動作させて遊星機構２０の出力軸（キャリアＣ）を停止させた状態とするためには、例えば、図３に例示する回転速度の関係を満たすように、第１モータ１１と第２モータ１２の回転速度を制御すればよい。
【００３３】
図４は、遊星機構２０の構成例２を示す図である。図４には、ダブルピニオンプラネタリを用いた遊星機構２０の具体例が図示されている。
【００３４】
図４の遊星機構２０は、サンギアＳと、サンギアＳを取り囲むように位置するリングギアＲを備えている。また、図４の遊星機構２０は、サンギアＳと噛み合う内側ピニオン（内側プラネタリピニオン）Ｐｉと、リングギアＲと内側ピニオンＰｉに噛み合う外側ピニオン（外側プラネタリピニオン）Ｐｏを備えており、さらに、内側ピニオンＰｉと外側ピニオンＰｏを回転可能に支持するキャリア（プラネタリキャリア）Ｃを備えている。遊星機構２０の３要素であるサンギアＳとリングギアＲとキャリアＣは、共通の回転軸線周りを回転する。
【００３５】
第１モータ１１は、キャリアＣに接続されている。より具体的には、第１モータ１１の出力軸１１ＡがキャリアＣに固定されている。なお、第１モータ１１とキャリアＣは、１対以上の歯車対を介して接続されてもよいし、ベルトやチェーンなどを用いた伝動要素を介して接続されてもよい。
【００３６】
第２モータ１２は、サンギアＳに接続されている。より具体的には、第２モータ１２の出力軸１２ＡがサンギアＳに固定されている。なお、第２モータ１２とサンギアＳは、１対以上の歯車対を介して接続されてもよいし、ベルトやチェーンなどを用いた伝動要素を介して接続されてもよい。
【００３７】
なお、第２モータ１２の出力軸１２Ａには、第２モータ１２を駆動源とするオイルポンプ３０が接続されている（図１参照）。また、第２モータ１２の出力軸１２Ａには、逆回転防止機構１８が設けられている。逆回転防止機構１８は、車両が前進するときの第２モータ１２の回転を許容して後進方向の回転を阻止する。逆回転防止機構１８の具体例は、ワンウェイクラッチ機構、セレクタブルワンウェイクラッチ機構、ドグクラッチ機構などである。
【００３８】
図４に示す構成例２では、リングギアＲが出力要素となる。リングギアＲの外周には出力ギア２７が設けられている。そして、出力ギア２７は、出力歯車列４２と最終減速機４４を介して駆動輪５２に接続されている。なお、出力歯車列４２は、減速比を変更可能にするための変速機構を含んでもよい。
【００３９】
図５は、遊星機構２０の構成例２に対応した共線図である。つまり、図４に例示した遊星機構２０の各要素（サンギアＳ，リングギアＲ，キャリアＣ）の回転速度の関係を図示したものが図５の共線図である。
【００４０】
図５において、縦軸方向は回転速度に対応しており、符号Ｓ，Ｃ，Ｒで示す３本の縦軸（矢印）が、それぞれ、サンギアＳの回転速度，キャリアＣの回転速度，リングギアＲの回転速度を示している。また、図５の共線図におけるρは、遊星機構２０（ダブルピニオンプラネタリを用いた構成例２）のギア比ρであり、遊星機構２０（図４）が備えるサンギアＳの歯数ＺｓとリングギアＲの歯数Ｚｒの比（ρ＝Ｚｓ／Ｚｒ）である。
【００４１】
遊星機構２０では、３つの要素のうちの２つの要素の回転速度が定まると、残り１つの要素の回転速度が決定する。この関係を示したものが共線図である。共線図において、３つの要素の回転速度は、３本の縦軸に交差する直線上に常に存在する。
【００４２】
したがって、図４に例示した遊星機構２０を利用して、第２モータ１２（キャリアＣ）を回転させてオイルポンプ３０を駆動した状態で、第２モータ１２とは逆方向に第１モータ１１（サンギアＳ）を動作させて遊星機構２０の出力軸（リングギアＲ）を停止させた状態とするためには、例えば、図５に例示する回転速度の関係を満たすように、第１モータ１１と第２モータ１２の回転速度を制御すればよい。
【００４３】
図６は、遊星機構２０の構成例３を示す図である。図６には、２つのサンギアによるラビニオ機構からリングギアを取り除いた遊星機構２０の具体例が図示されている。
【００４４】
図６の遊星機構２０は、第１モータ１１が接続される第１サンギアＳ１と、第２モータ１２が接続される第２サンギアＳ２を備えている。第１サンギアＳ１は、第１モータ１１の出力軸１１Ａに接続され、第２サンギアＳ２は、第２モータ１２の出力軸１２Ａに接続される。
【００４５】
なお、第２モータ１２の出力軸１２Ａには、第２サンギアＳ２を介して、第２モータ１２を駆動源とするオイルポンプ３０が接続されている（図１参照）。また、第２サンギアＳ２には逆回転防止機構１８が設けられている。逆回転防止機構１８は、車両が前進するときの第２モータ１２の回転を許容して後進方向の回転を阻止する。逆回転防止機構１８の具体例は、ワンウェイクラッチ機構、セレクタブルワンウェイクラッチ機構、ドグクラッチ機構などである。
【００４６】
また、図６の遊星機構２０は、第１サンギアＳ１と噛み合う複数の内側ピニオン（内側プラネタリピニオン）Ｐｉと、第２サンギアＳ２と噛み合う複数の外側ピニオン（外側プラネタリピニオン）Ｐｏを備えている。また、対応関係にある各内側ピニオンＰｉと各外側ピニオンＰｏも互いに噛み合っている。さらに、図６の遊星機構２０は、複数の外側ピニオンＰｏと複数の内側ピニオンＰｉを回転可能に支持するキャリア（プラネタリキャリア）Ｃを備えている。
【００４７】
図６の遊星機構２０の３要素である第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とキャリアＣは、共通の回転軸線周りを回転する。また、図６に示す構成例３では、キャリアＣが出力要素となる。キャリアＣは出力ギア２８を備えており、出力ギア２８は、例えば減速比を変更可能にするための変速機構を介して、駆動輪５２に接続されている。
【００４８】
図７は、遊星機構２０の構成例３に対応した共線図である。つまり、図６に例示した遊星機構２０の各要素（第１サンギアＳ１，第２サンギアＳ２，キャリアＣ）の回転速度の関係を図示したものが図７の共線図である。
【００４９】
図７において、縦軸方向は回転速度に対応しており、符号Ｓ１，Ｓ２，Ｃで示す３本の縦軸（矢印）がそれぞれ、第１サンギアＳ１の回転速度，第２サンギアＳ２の回転速度，キャリアＣの回転速度を示している。また、図７の共線図におけるＺＳ２／ＺＳ１は、遊星機構２０（図６に示す構成例３）が備える第２サンギアの歯数ＺＳ２と第１サンギアＳ１の歯数ＺＳ１の比（ＺＳ２／ＺＳ１）である。
【００５０】
遊星機構２０では、３つの要素のうちの２つの要素の回転速度が定まると、残り１つの要素の回転速度が決定する。この関係を示したものが共線図である。共線図において、３つの要素の回転速度は、３本の縦軸に交差する直線上に常に存在する。
【００５１】
したがって、図６に例示した遊星機構２０を利用して、第２モータ１２（第２サンギアＳ２）を回転させてオイルポンプ３０を駆動した状態で、第２モータ１２とは逆方向に第１モータ１１（第１サンギアＳ１）を動作させて遊星機構２０の出力軸（キャリアＣ）を停止させた状態とするためには、例えば、図７に例示する回転速度の関係を満たすように第１モータ１１と第２モータ１２の回転速度を制御すればよい。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【００５３】
１１  第１モータ、１２  第２モータ、２０  遊星機構、３０  オイルポンプ。
【図１】
2019187126.tif 000003
【図２】
2019187126.tif 000004
【図３】
2019187126.tif 000005
【図４】
2019187126.tif 000006
【図５】
2019187126.tif 000007
【図６】
2019187126.tif 000008
【図７】
2019187126.tif 000009