(57)【要約】【課題】車速全領域で良好な潤滑状態を維持でき、遊星ローラ減速機の動力伝達を確実に行うことが可能となる電動車両用の駆動装置を提供する。【解決手段】電動車両用の駆動装置１００は、駆動モータ１３の駆動力を、減速機２７を介してトランスアクスル１５に伝達して車両駆動軸を駆動する。駆動モータ１３のロータ支持軸受２３、減速機２７、及びトランスアクスル１５に、単一のオイルポンプ１７から潤滑油を供給する際、車速が予め定めた所定速度未満の場合は、オイルポンプから吐出される潤滑油の全てを減速機２７に供給する。車速が所定速度以上の場合は、オイルポンプから吐出される潤滑油を、ロータ支持軸受２３、減速機２７、トランスアクスル１５のそれぞれに供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータの駆動力を、減速機を介してトランスアクスルに伝達し、前記トランスアクスルに接続された車両駆動軸を駆動する電動車両用の駆動装置であって、
前記駆動装置の動力を分配して駆動され、前記駆動モータのロータ支持軸受、前記減速機、及び前記トランスアクスルに共通の潤滑油を供給する単一のオイルポンプと、
前記オイルポンプから吐出される潤滑油を、前記ロータ支持軸受と、前記減速機と、前記トランスアクスルに分配する分配制御部と、
前記車両駆動軸の回転を検出する車速検出部と、
を備え、
前記分配制御部は、前記車速検出部からの検出信号から求めた車速が、予め定めた所定速度未満の場合は、前記オイルポンプから吐出される潤滑油の全てを前記減速機に供給し、前記車速が前記所定速度以上の場合は、前記オイルポンプから吐出される潤滑油を、前記ロータ支持軸受、前記減速機、前記トランスアクスルのそれぞれに供給することを特徴とする電動車両用の駆動装置。
【請求項２】
前記分配制御部は、前記駆動モータの前記ロータ支持軸受、前記減速機、前記トランスアクスルに供給する吐出油の油量を任意の比で分配することを特徴とする請求項１に記載の電動車両用の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両用の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両用等の駆動装置においては、良好な潤滑状態を維持するための種々の提案がなされている。例えば、入出力ディスクの間に介在されたローラを備える無段変速機構に潤滑油が供給されるトロイダル型無段変速機において、無段変速機構に潤滑油を供給する際、無段変速機構の入力ディスクに対する入力トルクが大きくなるほど潤滑油量を増加制御する技術が特許文献１に記載されている。
【０００３】
また、駆動ロールのトルクを従動ロールへ伝達する動力伝達装置において、ロール速度計の測定から算出したロール間のすべり率と、演算したトラクション係数との関係を基に、ロール間の潤滑状態を判定して、潤滑状態が境界潤滑状態となるように潤滑剤供給量を制御する技術が特許文献２に記載されている。
【０００４】
また、トロイダル型無段変速機において、伝達する動力が大きくなる程、トラクションオイルの供給量を増加させる技術、及びトラクションオイルのノズルを変速比の変動に対応して動かして、トラクションオイルを必要個所に集中して吹き付ける技術が特許文献３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２８６４６号公報
【特許文献２】特開２００４−２１８７１１号公報
【特許文献３】特開２００１−１３２８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、遊星ローラ減速機は、ローラ間の動力伝達がトラクションオイルによって行われており、遊星ローラ駆動時には、トラクション面へのトラクションオイルの供給が必要となる。例えば、駆動ユニットの動力を分配してトラクションオイル循環ポンプを駆動する構成では、車両の低速走行中はポンプ吐出量が少なく、ユニット全体を潤滑するには不十分な場合がある。この対策として、車速に関係なくポンプを駆動できる電動ポンプを用いることも考えられるが、モータ及びその制御装置が必要となり、ユニットの複雑化、コスト増といった背反がある。
【０００７】
上記した特許文献１、３に開示されるトロイダル型無段変速機は、伝達動力に応じて供給油量を調整する技術であり、車速との関係についての記載はない。また、特許文献２に開示される動力伝達装置は、ロール周速に応じて動力伝達装置のロール自体への供給油量を調整する内容であり、周囲機器への供給油量との関係についての記載はない。
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、車速全領域で良好な潤滑状態を維持できるとともに、遊星ローラ減速機の動力伝達を確実に行うことが可能となる電動車両用の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は下記構成からなる。
（１）駆動モータの駆動力を、減速機を介してトランスアクスルに伝達し、前記トランスアクスルに接続された車両駆動軸を駆動する電動車両用の駆動装置であって、
前記駆動装置の動力を分配して駆動され、前記駆動モータのロータ支持軸受、前記減速機、及び前記トランスアクスルに共通の潤滑油を供給する単一のオイルポンプと、
前記オイルポンプから吐出される潤滑油を、前記ロータ支持軸受と、前記減速機と、前記トランスアクスルに分配する分配制御部と、
前記車両駆動軸の回転を検出する車速検出部と、
を備え、
前記分配制御部は、前記車速検出部からの検出信号から求めた車速が、予め定めた所定速度未満の場合は、前記オイルポンプから吐出される潤滑油の全てを前記減速機に供給し、前記車速が前記所定速度以上の場合は、前記オイルポンプから吐出される潤滑油を、前記ロータ支持軸受、前記減速機、前記トランスアクスルのそれぞれに供給することを特徴とする電動車両用の駆動装置。
（２）前記分配制御部は、前記駆動モータの前記ロータ支持軸受、前記減速機、前記トランスアクスルに供給する吐出油の油量を任意の比で分配することを特徴とする（１）に記載の電動車両用の駆動装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電動車両用の駆動装置によれば、車速全領域で良好な潤滑状態を維持できるとともに、遊星ローラ減速機の動力伝達を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る電動車両用の駆動装置の構成図である。
【図２】潤滑油の必要流量、ポンプ吐出量における車速と流量との相関を表したグラフである。
【図３】可変容量タイプのポンプを用いた場合の潤滑油の必要流量、ポンプ吐出量における車速と流量との相関を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る電動車両用の駆動装置１００の構成図である。
本構成例の電動車両用の駆動装置１００は、駆動モータ１３と、遊星ローラ減速機２７と、トランスアクスル１５と、オイルポンプ１７と、電磁弁３７，３９，４１と、分配制御部１９と、を有する。電動車両用の駆動装置１００は、駆動モータ１３の駆動力を、遊星ローラ減速機２７を介してトランスアクスル１５に伝達し、トランスアクスル１５に接続された車両駆動軸１６を介して駆動輪２１を駆動する。
【００１３】
駆動モータ１３は、回転ロータが、ロータ支持軸受２３（図１は模式的に玉軸受で示している）で回転自在に支持される。ロータ支持軸受２３には、オイルポンプ１７に接続された供給油路２５を通じてトラクションオイルが供給され、トラクションオイルの供給流量は、供給油路２５の途中に設けられた電磁弁３７により調整される。
【００１４】
ロータ支持軸受２３には、供給されたトラクションオイルの戻り油が排出される排出油路２６が接続されている。
【００１５】
遊星ローラ減速機２７（以降、減速機と呼称する）は、内部のローラ間でスリップが発生しないように各ローラを圧接させた状態で回転駆動する公知の遊星ローラ減速機である。減速機２７には、オイルポンプ１７に接続されたオイル供給路３３を通じてトラクションオイルが供給される。トラクションオイルの供給油量は、オイル供給路３３の途中に設けられた電磁弁３９により調整される。
【００１６】
減速機２７には、供給されたトラクションオイルの戻り油が排出される排出油路３４が接続されている。
【００１７】
トランスアクスル１５は、変速機（トランスミッション）及び終減速機（ファイナルドライブギヤ）が共通のケースに収容される。ケースの下部には、潤滑油を貯溜するオイルサンプ２９が付設されている。
【００１８】
トランスアクスル１５には、オイルポンプ１７に接続された供給油路３５を通じてトラクションオイルが供給され、トラクションオイルの供給油量は、供給油路３５の途中に設けられた電磁弁４１により調整される。また、トランスアクスル１５からの戻り油は、重力によりオイルサンプ２９に排出される。
【００１９】
上記のように、ロータ支持軸受２３、減速機２７、トランスアクスル１５で使用される潤滑油は、単一のオイルポンプ１７により供給される同一のトラクションオイルである。このため、ロータ支持軸受２３と減速機２７との間に、潤滑油の混入を防ぐシールを設ける必要がなくなり、潤滑油の供給油路が簡略化されて、部品点数の削減が図れる。
【００２０】
また、トランスアクスル１５についても同様に、複数の歯車とそれらを支持する軸受が、ロータ支持軸受２３及び減速機２７と同一のトラクションオイルで潤滑される。これにより、減速機２７とトランスアクスル１５との間に、潤滑油の混入を防ぐシールが不要になる。その結果、潤滑油の供給油路が簡略化されて、部品点数の削減が図れる。
【００２１】
トランスアクスル１５の車両下側には、オイルサンプ２９が設けられる。オイルサンプ２９は、ロータ支持軸受２３、減速機２７、トランスアクスル１５に供給されたトラクションオイルが、各部において潤滑に寄与された後に排出されたオイルが貯留される。
【００２２】
オイルポンプ１７は、オイルサンプ２９の近傍に設けられ、貯留されたトラクションオイルを、ロータ支持軸受２３、減速機２７、トランスアクスル１５に供給する。これにより、駆動装置１００内でトラクションオイルが循環される。
【００２３】
オイルポンプ１７は、駆動装置１００の動力（駆動輪２１の回転力）を図示しない歯車やチェーン等の動力伝達手段を介して駆動され、ロータ支持軸受２３、減速機２７、及びトランスアクスル１５に共通のトラクションオイルを供給する。
【００２４】
電磁弁３７，３９，４１は、それぞれ分配制御部１９に接続され、分配制御部１９から出力される駆動信号に基づいて弁開度が調整される。これら各電磁弁３７，３９，４１は、オンオフの弁開閉動作によって、各要素（ロータ支持軸受２３、減速機２７、トランスアクスル１５）への供給油量を調整可能に構成されている。
【００２５】
この分配制御部１９には、駆動輪２１の回転を検出する車速検出部４３からの検出信号が入力される。分配制御部１９は、入力された検出信号から車速を演算して求める。分配制御部１９は、求めた車速に応じて、電磁弁３７，３９，４１の開閉を制御する駆動信号を出力する制御パターンを、制御データとして記憶部（図示略）に予め格納している。
【００２６】
これにより、分配制御部１９は、車速に応じた駆動信号を各電磁弁３７，３９，４１に送出可能としている。この他、分配制御部１９は、車速検出部４３が出力する検出信号に加え、トラクションオイルの温度を検出する油温検出部（図示略）が出力する検出信号を入力するようにしてもよい。油温検出信号は、各電磁弁における開閉制御信号の補正用に使用される。このような構成によって、分配制御部１９は、ロータ支持軸受２３と、減速機２７と、トランスアクスル１５とに、オイルポンプ１７からのトラクションオイルを、所望量だけ分配供給させることができる。
【００２７】
分配制御部１９は、駆動輪２１の回転から求めた車速が予め定めた所定速度未満の場合は、オイルポンプ１７の吐出油の全てを減速機２７に供給する。つまり、電磁弁３７，４１を閉状態とし、電磁弁３９のみを開状態にする。
【００２８】
一方、車速が所定速度以上の場合は、オイルポンプ１７の吐出油を駆動モータ１３のロータ支持軸受２３、遊星ローラ減速機２７、トランスアクスル１５のそれぞれに供給する。つまり、電磁弁３７，３９，４１を開状態にする。
【００２９】
分配制御部１９は、このようなトラクションオイルの配分を、車速検出部４３からの検出速度に基づき、各電磁弁３７，３９，４１に駆動信号を送出することによって調整している。
【００３０】
また、電動車両用の駆動装置１００は、駆動モータ１３のロータ支持軸受２３、減速機２７、トランスアクスル１５への供給油量を、任意の比で分配するように構成されてもよい。供給油量を任意の比にするには、例えば、オイルポンプ１７として比較的安価な可変容量型ポンプを用いればよい。この他、供給油量を任意の比にするため、電磁弁３７，３９，４１の弁開度を調整することや、弁の開閉タイミングを調整することでも可能である。
【００３１】
また、上記した弁開閉のオンオフ制御に代えて、弁開度を駆動信号のパルス幅、パルス密度、パルス数、パルス振幅等の各パラメータのうち、いずれかを変更した制御や、これらを組み合わせた制御によっても可能である。
【００３２】
次に、上記構成の駆動装置１００による、潤滑油の供給制御について説明する。図２は車速に対する潤滑油の必要流量とポンプ吐出量の変化の様子を示すグラフである。
【００３３】
機械式のオイルポンプ１７のポンプ吐出量Ｑｐは、ポンプ回転数に比例して増加する。本構成例では、駆動装置１００の動力を分配してオイルポンプ１７を駆動するため、オイルポンプ１７の吐出量は車速に比例する。
【００３４】
また、駆動モータ１３のロータ支持軸受２３、減速機２７、トランスアクスル１５の各必要流量も車速にほぼ比例する。これは、各要素の回転数が増加すると、摺動面の更新頻度が高くなり、発熱量も増大するためである。図示した理想流量Ｑｉは、駆動モータ１３のロータ支持軸受２３、減速機２７、トランスアクスル１５の各必要流量を合計した流量を意味する。理想流量Ｑｉの傾きは、オイルポンプ１７のポンプ吐出量Ｑｐの傾きよりも緩やかとなっている。
【００３５】
オイルポンプ１７の容量は、車両運転時の頻度の最も高い車速域（最頻度車速Ｖｆ）で、オイルポンプ１７のポンプ吐出量Ｑｐと駆動装置１００の理想流量Ｑｉがほぼ等しくなるように設定されるのが望ましい。しかし、図２に示すように、低速域においては、オイルポンプ１７のポンプ吐出量Ｑｐは、駆動装置１００の理想流量Ｑｉを下回り、供給油量が不足することが分かる。
【００３６】
本構成の駆動装置１００は、ポンプ吐出量Ｑｐが理想流量Ｑｉより上回った状態から下回った状態になる変換点の車速を所定速度として予め設定する。分配制御部１９は、車速がこの予め定めた所定速度未満と判定した場合には、ロータ支持軸受２３への供給油路２５に設けた電磁弁３７、及びトランスアクスル１５への供給油路３５に設けられた電磁弁４１を閉じ、減速機２７への供給油路に設けた電磁弁３９を開く。その結果、減速機２７にのみに、オイルポンプ１７から吐出されるトラクションオイルが供給される。
【００３７】
オイルポンプ１７のポンプ吐出量Ｑｐが少ない領域では、減速機２７にのみトラクションオイルを優先して供給することで、図２に示す減速機理想流量Ｐｉが確保されやすくなる。特に減速機理想流量Ｐｉがポンプ吐出量Ｑｐ以上である車速Ｖｆ０以上の場合は、減速機２７内では必要量の潤滑油量が供給された状態での動作が行え、動力伝達が確実に行われて、駆動装置１００の信頼性を確保することが可能となる。
【００３８】
なお、車速Ｖｆ０より更に低速な車速である場合には、ポンプ吐出量Ｑｐは、減速機２７の理想流量に満たないものの、オイルポンプ１７から最大限にトラクションオイルを供給できる。そして、極低速な状態であるため、減速機２７の機能損出に至ることはない。
【００３９】
低速領域での走行中は、駆動モータ１３のロータ支持軸受２３、トランスアクスル１５にはトラクションオイルが供給されないが、低速回転であり、低速走行の頻度も比較的低い。そのため、トラクションオイルの供給がない状態でも駆動装置１００の機能損失に至ることはない。
【００４０】
一方、車速が上記の所定速度以上になると、駆動モータ１３のロータ支持軸受２３、減速機２７、及びトランスアクスル１５の油路に設けられた電磁弁３７，３９，４１を開き、各要素へのオイル供給を開始する。
【００４１】
この場合、駆動モータ１３のロータ支持軸受２３及びトランスアクスル１５の両方にトラクションオイルを同時供給する必要は必ずしもなく、その分配比を任意に制御することもできる。例えば、トランスアクスル１５に設けたオイルサンプ２９に、歯車を油浴状態で配置しておくことで、トランスアクスル１５に対してのオイルポンプ１７によるオイル供給量を減らすことが可能となる。
【００４２】
また、車速が上記の所定速度を越えると、オイルポンプ１７のポンプ吐出量Ｑｐが、理想流量Ｑｉに対して過剰となる。この対策としては、可変容量型ポンプを用いて、所定速度を超えた場合に吐出量を制限することが挙げられる。
【００４３】
可変容量型ポンプを使用した場合の車速に対する潤滑油の必要流量とポンプ吐出量の変化の様子を示すグラフを図３に示した。同図に示すように、可変容量型ポンプを使用した場合、車速が所定速度以上の領域では、ポンプ容量を減らし、オイルポンプ１７のポンプ吐出量Ｑｐと理想流量Ｑｉを近しいものにすることができる。
【００４４】
以上説明したように、本構成の駆動装置１００によれば、駆動モータ１３のロータ支持軸受、遊星ローラ減速機２７、及びトランスアクスル１５は、単一のオイルポンプにより供給されるトラクションオイルを用いた潤滑が行われる。オイルポンプ１７からの吐出油量は、分配制御部１９によって制御され、車速が所定速度未満の低速走行時は、オイルポンプ１７からの吐出油の全てが、減速機２７に供給される。また、車速が所定速度以上では、ポンプ吐出油が、駆動モータ１３のロータ支持軸受、遊星ローラ減速機２７、トランスアクスル１５のそれぞれに分配される。これにより、低速走行時においても、必要最低限のトラクションオイルを減速機２７に供給することができ、安定した動力伝達が可能となる。
【００４５】
また、電動車両用の駆動装置１００では、車速が上記所定速度以上となり、オイルポンプ１７からの吐出油が駆動モータ１３のロータ支持軸受、遊星ローラ減速機２７、トランスアクスル１５に分配される際、吐出油量を任意に制御できる。これにより、例えば、駆動モータ１３及びトランスアクスル１５の両方に、同時にトラクションオイルを供給する必要がない場合に、無用な供給を止めて、効率良くトラクションオイルの供給と循環が行える。
【００４６】
従って、本構成例の電動車両用の駆動装置１００によれば、車速全領域で良好な潤滑状態を維持できるとともに、遊星ローラ減速機２７の動力伝達を高効率で確実に高めることができる。
【００４７】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本明細書の記載に基づいて当業者が周知の技術で変更し得る技術思想は本発明の保護を求める範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１３  駆動モータ
１５  トランスアクスル
１７  オイルポンプ
１９  分配制御部
２３  ロータ支持軸受
２７  遊星ローラ減速機（減速機）
３７，３９，４１  電磁弁
１００  駆動装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
2016095011.tif 000005