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JP2013130266A - Motor driving device for vehicle - Google Patents

Motor driving device for vehicle Download PDF

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Publication number
JP2013130266A
JP2013130266A JP2011281274A JP2011281274A JP2013130266A JP 2013130266 A JP2013130266 A JP 2013130266A JP 2011281274 A JP2011281274 A JP 2011281274A JP 2011281274 A JP2011281274 A JP 2011281274A JP 2013130266 A JP2013130266 A JP 2013130266A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
gear
output
input
roller clutch
Prior art date
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Pending
Application number
JP2011281274A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yusuke OSUMI
優輔 大澄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2011281274A priority Critical patent/JP2013130266A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a shifting shock of a motor driving device for a vehicle using a two-way roller clutch.SOLUTION: A motor driving device A for a vehicle has an input shaft 30 input with rotation of an electric motor 3; a first speed input gear 31A and a second speed input gear 31B on the input shaft 30; a first speed output gear 33A and a second speed output gear 33B on an output shaft 32; a first speed two-way roller clutch 44A incorporated between the first speed output gear 33A and the output shaft 32; and a second speed two-way roller clutch 44B incorporated between the second speed output gear 33B and the output shaft 32. When a shifting command is received, a rotational frequency of the electric motor 3 such that a difference of rotational frequencies of an input side and an output side of the two-way roller clutch 44B of the next speed stage becomes a predetermined target value larger than zero is calculated on the basis of a rotational frequency of the output shaft 32, and after the electric motor 3 is accelerated or decelerated using the rotational frequency as the target value, the two-way roller clutch 44B of the next speed stage is engaged.

Description

この発明は、電動モータの回転を変速して車輪へ伝達する車両用モータ駆動装置に関する。   The present invention relates to a vehicle motor drive device that shifts the rotation of an electric motor and transmits it to wheels.

電気自動車およびハイブリッド自動車の駆動装置に用いられる車両用モータ駆動装置として、電動モータと、その電動モータから出力された回転を減速する減速機と、その減速機から出力された回転を左右の車輪に分配するディファレンシャルギヤとを有し、前記減速機が、切り換え可能な複数の減速比をもつものが知られている。   As a vehicle motor drive device used for a drive device of an electric vehicle and a hybrid vehicle, an electric motor, a speed reducer that decelerates rotation output from the electric motor, and rotation output from the speed reducer to left and right wheels It is known that there are differential gears to be distributed, and the speed reducer has a plurality of switchable reduction ratios.

この車両用モータ駆動装置を使用すると、走行条件に応じて減速機の減速比を切り換えることにより、駆動および回生時において、効率の高い回転数およびトルク領域で電動モータを使用することが可能となる。また、適切な減速機とすることで、高速走行時の減速機の回転部材の回転数が下がり、減速機の動力損失が低減して車両のエネルギー効率を向上させることができる。   When this vehicle motor drive device is used, it is possible to use the electric motor in a highly efficient rotational speed and torque region during driving and regeneration by switching the reduction ratio of the reduction gear according to the traveling conditions. . Moreover, by setting it as a suitable reduction gear, the rotation speed of the rotation member of the reduction gear at the time of high-speed driving | running | working falls, the power loss of a reduction gear can be reduced, and the energy efficiency of a vehicle can be improved.

このような車両用モータ駆動装置として、例えば特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1に記載の車両用モータ駆動装置は、電動モータの回転が入力される入力軸と、その入力軸上に設けられた1速入力ギヤおよび2速入力ギヤと、入力軸に対して間隔をおいて平行に配置された出力軸と、その出力軸上に設けられた1速出力ギヤおよび2速出力ギヤとを有する。1速入力ギヤおよび2速入力ギヤは、1速出力ギヤおよび2速出力ギヤにそれぞれ噛合している。   As such a vehicle motor drive device, for example, a device described in Patent Document 1 is known. The vehicle motor drive device described in Patent Document 1 includes an input shaft to which rotation of an electric motor is input, a first speed input gear and a second speed input gear provided on the input shaft, and an interval with respect to the input shaft. And a first-speed output gear and a second-speed output gear provided on the output shaft. The first speed input gear and the second speed input gear mesh with the first speed output gear and the second speed output gear, respectively.

そして、1速出力ギヤと出力軸の間には、1速の2ウェイローラクラッチが組み込まれ、2速出力ギヤと出力軸の間には、2速の2ウェイローラクラッチが組み込まれ、この1速の2ウェイローラクラッチと2速の2ウェイローラクラッチとを変速アクチュエータで選択的に係合させることにより、電動モータからディファレンシャルギヤに伝達する回転の減速比を1速と2速の間で切り替え可能となっている。   A 1-speed 2-way roller clutch is incorporated between the first-speed output gear and the output shaft, and a 2-speed 2-way roller clutch is incorporated between the 2-speed output gear and the output shaft. The speed reduction ratio transmitted from the electric motor to the differential gear is switched between the first speed and the second speed by selectively engaging the high-speed 2-way roller clutch and the 2-speed 2-way roller clutch with the speed change actuator. It is possible.

特開2011−58534号公報JP 2011-58534 A

本願発明の発明者は、特許文献1の車両用モータ駆動装置を試作したところ、現変速段の2ウェイローラクラッチの係合を解除した後、次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させたときに、不快なショックや異音が生じる可能性があることが分かった。この変速ショックは、次変速段の2ウェイローラクラッチが係合するとき、2ウェイローラクラッチの入力側と出力側の回転数差が瞬時にゼロとなることによって発生する。   The inventor of the present invention prototyped the vehicle motor drive device of Patent Document 1, and after disengaging the 2-way roller clutch at the current gear stage, the 2-way roller clutch at the next gear stage was engaged. Sometimes it has been found that unpleasant shocks and noise can occur. This shift shock is generated when the difference in rotational speed between the input side and the output side of the 2-way roller clutch instantaneously becomes zero when the 2-way roller clutch of the next shift stage is engaged.

この変速ショックを防止するため、本願発明の発明者は、現変速段の2ウェイローラクラッチの係合を解除した後、電動モータを加速または減速することで、次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側の回転数を出力側の回転数に近づけ、その状態で、次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる制御を試験した。   In order to prevent this shift shock, the inventor of the present invention disengages the two-way roller clutch at the current shift stage, and then accelerates or decelerates the electric motor, thereby The control of engaging the two-way roller clutch of the next shift stage in the state where the input side rotational speed was brought close to the output side rotational speed was tested.

この試験の結果、次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させるときに、予め入力側の回転数を出力側の回転数に近づけておくことで、変速ショックを小さく抑えることが可能となるが、入力側の回転数を出力側の回転数に近づけすぎると、別の問題が生じることが分かった。   As a result of this test, when engaging the two-way roller clutch of the next shift stage, it is possible to reduce the shift shock by keeping the input side rotational speed close to the output side rotational speed in advance. It has been found that another problem arises when the rotational speed on the input side is too close to the rotational speed on the output side.

すなわち、2ウェイローラクラッチは入力側と出力側の回転数差を利用して係合するという特徴をもつことから、次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させるときに、予め次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側の回転数を出力側の回転数に近づけすぎると、次変速段の2ウェイローラクラッチがなかなか係合せず、その結果、変速切換えの応答性が低下してしまうことが分かった。   That is, since the two-way roller clutch has a feature of engaging using the difference in rotational speed between the input side and the output side, when the two-way roller clutch of the next shift stage is engaged, If the rotational speed on the input side of the two-way roller clutch is too close to the rotational speed on the output side, the two-way roller clutch of the next shift stage will not be easily engaged, and as a result, the responsiveness of shift switching may deteriorate. I understood.

したがって、変速切換えの応答性を確保するには、次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側と出力側の回転数差を予めゼロにするのではなく、ゼロよりも大きい所定の目標値にする必要がある。   Therefore, in order to ensure the responsiveness of the gear change, the difference in the rotational speed between the input side and the output side of the two-way roller clutch at the next shift stage is not set to zero in advance, but is set to a predetermined target value larger than zero. There is a need.

そこで、本願発明の発明者は、変速ショックの防止と変速切換えの応答性とを両立するため、現変速段の2ウェイローラクラッチの係合を解除して次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる変速指令を受けたときに、次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータの回転数(以下「目標回転数」という)を演算し、この目標回転数を目標値として電動モータを加速または減速した後、次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる制御を考案した。   Therefore, the inventor of the present invention releases the engagement of the two-way roller clutch at the current shift stage and engages the two-way roller clutch at the next shift stage in order to achieve both the prevention of the shift shock and the responsiveness of the shift change. When the shift command to be combined is received, the rotation speed of the electric motor (hereinafter referred to as “target”) is such that the difference in rotation speed between the input side and output side of the two-way roller clutch of the next shift stage takes a predetermined target value greater than zero. Rotational speed "is calculated), and the electric motor is accelerated or decelerated using the target rotational speed as a target value, and then a control for engaging the two-way roller clutch of the next gear stage has been devised.

さらに、本願発明の発明者は、電動モータの目標回転数を演算するために、ディファレンシャルギヤの回転数を検出する出力側回転センサを設け、この出力側回転センサで検出したディファレンシャルギヤの回転数に基づいて電動モータの目標回転数を演算し、その目標回転数を目標値として電動モータを加速または減速した後、次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる制御を行なう車両用モータ駆動装置を試作し、変速ショックの有無を評価した。この結果、次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させるときに、理論上は変速ショックが生じないはずなのに、実際には変速ショックが生じる場合があることが分かった。   Further, in order to calculate the target rotational speed of the electric motor, the inventor of the present invention provides an output-side rotation sensor that detects the rotational speed of the differential gear, and determines the rotational speed of the differential gear detected by the output-side rotational sensor. A vehicle motor drive device that calculates a target rotational speed of the electric motor based on the target rotational speed, accelerates or decelerates the electric motor with the target rotational speed as a target value, and performs control to engage the two-way roller clutch of the next shift stage. A prototype was made and the presence or absence of shift shock was evaluated. As a result, it has been found that when the two-way roller clutch at the next shift stage is engaged, a shift shock may actually occur although a shift shock should not theoretically occur.

この変速ショックの原因を調査したところ、ディファレンシャルギヤの回転数に基づいて電動モータの目標回転数を演算したのでは、出力軸からディファレンシャルギヤに回転を伝達するときにファイナル減速比(試作評価機では4〜5程度)が存在することから、電動モータの目標回転数を演算するのに必要な出力側回転センサの分解能が不足し、この出力側回転センサの分解能不足が原因で電動モータの目標回転数に誤差が生じていることが分かった。   As a result of investigating the cause of this shift shock, if the target rotational speed of the electric motor was calculated based on the rotational speed of the differential gear, the final reduction ratio (in the prototype evaluation machine) was measured when the rotation was transmitted from the output shaft to the differential gear. 4-5)), the resolution of the output side rotation sensor necessary for calculating the target rotational speed of the electric motor is insufficient, and the target rotation of the electric motor is caused by the insufficient resolution of the output side rotation sensor. It was found that there was an error in the number.

この発明が解決しようとする課題は、2ウェイローラクラッチを用いた車両用モータ駆動装置の変速ショックを防止することである。   The problem to be solved by the present invention is to prevent a shift shock of a vehicle motor drive device using a two-way roller clutch.

上記の課題を解決するため、電動モータと、その電動モータの回転が入力される入力軸と、その入力軸と一体に回転するように入力軸上に設けられた第1入力ギヤおよび第2入力ギヤと、前記入力軸に対して間隔をおいて平行に配置された出力軸と、その出力軸に対して回転可能に出力軸上に設けられ、前記第1入力ギヤおよび第2入力ギヤにそれぞれ噛合する第1出力ギヤおよび第2出力ギヤと、前記第1出力ギヤと出力軸の間に組み込まれた第1の2ウェイローラクラッチと、前記第2出力ギヤと出力軸の間に組み込まれた第2の2ウェイローラクラッチと、前記第1の2ウェイローラクラッチと第2の2ウェイローラクラッチとを選択的に係合させる変速アクチュエータと、前記出力軸の回転を左右の車輪に分配するディファレンシャルギヤとを有する車両用モータ駆動装置において、
前記出力軸の回転数を検出する出力側回転センサと、現変速段の2ウェイローラクラッチの係合を解除して次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる変速指令を受けたときに、次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータの回転数を、前記出力側回転センサで検出した出力軸の回転数に基づいて演算し、その回転数を目標値として電動モータを加速または減速した後、次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる制御を行なう変速制御手段とを設けた。
In order to solve the above problems, an electric motor, an input shaft to which the rotation of the electric motor is input, a first input gear and a second input provided on the input shaft so as to rotate integrally with the input shaft A gear, an output shaft disposed in parallel with the input shaft at an interval, and an output shaft rotatably provided on the output shaft, the first input gear and the second input gear respectively The first output gear and the second output gear meshing with each other, the first two-way roller clutch incorporated between the first output gear and the output shaft, and the second output gear and the output shaft. A second 2-way roller clutch, a speed change actuator that selectively engages the first 2-way roller clutch and the second 2-way roller clutch, and a differential that distributes rotation of the output shaft to left and right wheels The vehicle motor drive device and a gear,
When an output side rotation sensor that detects the rotation speed of the output shaft and a two-way roller clutch at the current shift stage are disengaged and a shift command for engaging the two-way roller clutch at the next shift stage is received, Rotation of the output shaft detected by the output side rotation sensor such that the rotational speed difference between the input side and the output side of the two-way roller clutch of the next gear stage takes a predetermined target value greater than zero. Shift control means is provided that performs calculation based on the number, accelerates or decelerates the electric motor with the rotational speed as a target value, and then engages the two-way roller clutch of the next shift stage.

このようにすると、現変速段の2ウェイローラクラッチの係合を解除して次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる変速指令を受けたときに、次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータの回転数(目標回転数)を演算し、この目標回転数を目標値として電動モータを加速または減速することで、予め次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側の回転数を出力側の回転数に近づけることができ、変速ショックを小さく抑えることが可能となる。また、電動モータの目標回転数を演算するための出力側の回転数として、ファイナル減速比で減速されたディファレンシャルギヤの回転数ではなく、ファイナル減速比で減速する前の出力軸の回転数を用いるので、電動モータの目標回転数を演算するのに必要な出力側回転センサの分解能を確保しやすく、電動モータの目標回転数に誤差が生じにくい。   In this way, when a shift command is received to disengage the two-way roller clutch at the current gear and engage the two-way roller clutch at the next gear, the input of the two-way roller clutch at the next gear is received. The rotational speed (target rotational speed) of the electric motor that takes a predetermined target value where the rotational speed difference between the output side and the output side takes a value greater than zero is calculated, and the electric motor is accelerated or decelerated using this target rotational speed as the target value. As a result, the rotational speed on the input side of the two-way roller clutch of the next gear stage can be brought close to the rotational speed on the output side in advance, and the shift shock can be kept small. Also, as the output speed for calculating the target speed of the electric motor, the speed of the output shaft before being decelerated at the final reduction ratio is used instead of the speed of the differential gear decelerated at the final reduction ratio. Therefore, it is easy to ensure the resolution of the output side rotation sensor necessary for calculating the target rotational speed of the electric motor, and an error does not easily occur in the target rotational speed of the electric motor.

前記出力側回転センサとしては、前記出力軸と一体に回転するように出力軸に取り付けられた回転検出用ロータと、その回転検出用ロータに近接して設けた回転検出用ステータとからなるものを採用することができる。   The output side rotation sensor includes a rotation detection rotor attached to the output shaft so as to rotate integrally with the output shaft, and a rotation detection stator provided close to the rotation detection rotor. Can be adopted.

前記第1の2ウェイローラクラッチとしては、第1出力ギヤの内周と出力軸の外周のうち一方に設けられた円筒面と、他方に設けられたカム面と、そのカム面と前記円筒面の間に組み込まれたローラと、そのローラを保持し、前記カム面と円筒面の間にローラを係合させる係合位置とローラの係合を解除する中立位置との間で出力軸に対して相対回転可能に設けられた第1保持器と、その第1保持器を前記中立位置に弾性保持する第1スイッチばねとからなるものを使用することができる。   The first two-way roller clutch includes a cylindrical surface provided on one of the inner periphery of the first output gear and the outer periphery of the output shaft, a cam surface provided on the other, the cam surface, and the cylindrical surface. Between the cam shaft and the cylindrical surface and the neutral position where the roller is disengaged between the cam surface and the cylindrical surface. And a first switch spring provided so as to be relatively rotatable, and a first switch spring that elastically holds the first holder in the neutral position.

同様に、前記第2の2ウェイローラクラッチとしては、第2出力ギヤの内周と出力軸の外周のうち一方に設けられた円筒面と、他方に設けられたカム面と、そのカム面と前記円筒面の間に組み込まれたローラと、そのローラを保持し、前記カム面と円筒面の間にローラを係合させる係合位置とローラの係合を解除する中立位置との間で前記出力軸に対して相対回転可能に設けられた第2保持器と、その第2保持器を前記中立位置に弾性保持する第2スイッチばねとからなるものを使用することができる。   Similarly, the second two-way roller clutch includes a cylindrical surface provided on one of the inner periphery of the second output gear and the outer periphery of the output shaft, a cam surface provided on the other, and the cam surface. Between the roller incorporated between the cylindrical surfaces, the engagement position for holding the rollers and engaging the rollers between the cam surface and the cylindrical surface, and the neutral position for releasing the engagement of the rollers It is possible to use a second cage that is provided so as to be rotatable relative to the output shaft, and a second switch spring that elastically holds the second cage in the neutral position.

この場合、前記変速アクチュエータとしては、前記第1保持器に対して回り止めされかつ前記第1出力ギヤの側面に接触する位置と離反する位置との間で軸方向に移動可能に設けられた第1摩擦板と、その第1摩擦板を前記第1出力ギヤの側面から離反する方向に付勢する第1離反ばねと、前記第2保持器に対して回り止めされかつ前記第2出力ギヤの側面に接触する位置と離反する位置との間で軸方向に移動可能に設けられた第2摩擦板と、その第2摩擦板を前記第2出力ギヤの側面から離反する方向に付勢する第2離反ばねと、前記第1摩擦板を押圧して前記第1出力ギヤの側面に接触させる第1シフト位置と前記第2摩擦板を押圧して前記第2出力ギヤの側面に接触させる第2シフト位置との間で軸方向に移動可能に設けられたシフトリングと、そのシフトリングを軸方向に移動させるシフト機構とからなるものを使用することができる。   In this case, the speed change actuator is provided so as to be movable in the axial direction between a position where it is prevented from rotating with respect to the first retainer and is in contact with a side surface of the first output gear and a position where it is separated from the first output gear. A first friction plate, a first separation spring that urges the first friction plate in a direction away from the side surface of the first output gear, and a detent against the second retainer and the second output gear. A second friction plate provided so as to be movable in an axial direction between a position contacting the side surface and a position separating from the side surface; and a second friction plate biasing the second friction plate in a direction separating from the side surface of the second output gear. 2 separation springs, a first shift position for pressing the first friction plate to contact the side surface of the first output gear, and a second shift position for pressing the second friction plate to contact the side surface of the second output gear. Shift provided to be movable in the axial direction between shift positions It can be used which consists of a ring, a shift mechanism for moving the shift ring in the axial direction.

この構成の変速アクチュエータを採用すると、シフトリングが第1シフト位置にあるときは、第1摩擦板が第1出力ギヤの側面に接触し、その接触面間の摩擦力によって第1摩擦板が出力軸に対して相対回転し、この摩擦板に回り止めされた第1保持器が中立位置から係合位置に移動するので、第1の2ウェイローラクラッチが係合した状態となる。また、このとき、第2摩擦板は離反ばねの付勢力によって第2出力ギヤの側面から離反しているので、第2保持器はスイッチばねの弾性力により中立位置に保持され、第2の2ウェイローラクラッチは係合が解除された状態となる。   When the shift actuator having this configuration is employed, when the shift ring is in the first shift position, the first friction plate comes into contact with the side surface of the first output gear, and the first friction plate outputs by the frictional force between the contact surfaces. Since the first cage that rotates relative to the shaft and is prevented from rotating by the friction plate moves from the neutral position to the engaged position, the first two-way roller clutch is engaged. At this time, since the second friction plate is separated from the side surface of the second output gear by the biasing force of the separation spring, the second retainer is held at the neutral position by the elastic force of the switch spring, and the second 2 The way roller clutch is disengaged.

そして、シフト機構の作動により、シフトリングを第1シフト位置から第2シフト位置に向かって軸方向移動させると、離反ばねの付勢力によって第1摩擦板が第1出力ギヤの側面から離反する方向に移動し、第1摩擦板と第1出力ギヤの間の摩擦が小さくなるので、スイッチばねの弾性力により第1保持器が係合位置から中立位置に移動し、この第1保持器の移動によって第1の2ウェイローラクラッチの係合が解除される。シフトリングが第2シフト位置に到達すると、第2摩擦板が第2出力ギヤの側面に接触し、その接触面間の摩擦力によって第2摩擦板が出力軸に対して相対回転し、この摩擦板に回り止めされた第2保持器が中立位置から係合位置に移動するので、第2の2ウェイローラクラッチが係合した状態となる。   When the shift ring is moved in the axial direction from the first shift position toward the second shift position by the operation of the shift mechanism, the first friction plate is separated from the side surface of the first output gear by the biasing force of the separation spring. Since the friction between the first friction plate and the first output gear is reduced, the first cage moves from the engagement position to the neutral position by the elastic force of the switch spring, and the movement of the first cage Thus, the engagement of the first two-way roller clutch is released. When the shift ring reaches the second shift position, the second friction plate comes into contact with the side surface of the second output gear, and the friction force between the contact surfaces causes the second friction plate to rotate relative to the output shaft. Since the second cage that is prevented from rotating by the plate moves from the neutral position to the engaged position, the second 2-way roller clutch is engaged.

同様にして、シフトリングを第2シフト位置から第1シフト位置に軸方向移動させることにより、第2の2ウェイローラクラッチの係合を解除して、第1の2ウェイローラクラッチを係合させることができる。   Similarly, by disengaging the second 2-way roller clutch and engaging the first 2-way roller clutch by moving the shift ring in the axial direction from the second shift position to the first shift position. be able to.

また、第1出力ギヤと第2出力ギヤにかえて、第1入力ギヤと第2入力ギヤにクラッチを組み込んだ構成の車両用モータ駆動装置を採用しても、上記の課題を解決することができる。   Further, the above problem can be solved even if a vehicular motor drive device having a structure in which a clutch is incorporated in the first input gear and the second input gear instead of the first output gear and the second output gear is adopted. it can.

すなわち、電動モータと、その電動モータの回転が入力される入力軸と、その入力軸に対して回転可能に入力軸上に設けられた第1入力ギヤおよび第2入力ギヤと、前記入力軸に対して間隔をおいて平行に配置された出力軸と、その出力軸と一体に回転するように出力軸上に設けられ、前記第1入力ギヤおよび第2入力ギヤにそれぞれ噛合する第1出力ギヤおよび第2出力ギヤと、前記第1入力ギヤと入力軸の間に組み込まれた第1の2ウェイローラクラッチと、前記第2入力ギヤと入力軸の間に組み込まれた第2の2ウェイローラクラッチと、前記第1の2ウェイローラクラッチと第2の2ウェイローラクラッチとを選択的に係合させる変速アクチュエータと、前記出力軸の回転を左右の車輪に分配するディファレンシャルギヤとを有する車両用モータ駆動装置において、
前記出力軸の回転数を検出する出力側回転センサと、現変速段の2ウェイローラクラッチの係合を解除して次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる変速指令を受けたときに、次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータの回転数を、前記出力側回転センサで検出した出力軸の回転数に基づいて演算し、その回転数を目標値として電動モータを加速または減速した後、次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる制御を行なう変速制御手段とを設けてもよい。
That is, an electric motor, an input shaft to which rotation of the electric motor is input, a first input gear and a second input gear provided on the input shaft so as to be rotatable with respect to the input shaft, and the input shaft An output shaft that is arranged in parallel with a gap to the output shaft, and a first output gear that is provided on the output shaft so as to rotate integrally with the output shaft and meshes with the first input gear and the second input gear, respectively. And a second output gear, a first two-way roller clutch incorporated between the first input gear and the input shaft, and a second two-way roller incorporated between the second input gear and the input shaft. A clutch, a transmission actuator that selectively engages the first two-way roller clutch and the second two-way roller clutch, and a differential gear that distributes rotation of the output shaft to left and right wheels. In the dual motor drive,
When an output side rotation sensor that detects the rotation speed of the output shaft and a two-way roller clutch at the current shift stage are disengaged and a shift command for engaging the two-way roller clutch at the next shift stage is received, Rotation of the output shaft detected by the output side rotation sensor such that the rotational speed difference between the input side and the output side of the two-way roller clutch of the next gear stage takes a predetermined target value greater than zero. Shift control means for performing control based on the number of rotations, accelerating or decelerating the electric motor using the number of rotations as a target value, and then engaging the two-way roller clutch of the next shift stage may be provided.

このようにしても、現変速段の2ウェイローラクラッチの係合を解除して次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる変速指令を受けたときに、次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータの回転数(目標回転数)を演算し、この目標回転数を目標値として電動モータを加速または減速することで、予め次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側の回転数を出力側の回転数に近づけることができ、変速ショックを小さく抑えることが可能となる。また、電動モータの目標回転数を演算するための出力側の回転数として、ファイナル減速比で減速されたディファレンシャルギヤの回転数ではなく、ファイナル減速比で減速する前の出力軸の回転数を用いるので、電動モータの目標回転数を演算するのに必要な出力側回転センサの分解能を確保しやすく、電動モータの目標回転数に誤差が生じにくい。   Even in this case, when the shift command for releasing the engagement of the 2-way roller clutch at the current shift stage and the engagement of the 2-way roller clutch at the next shift stage is received, Calculate the rotation speed (target rotation speed) of the electric motor such that the difference in rotation speed between the input side and output side takes a predetermined target value greater than zero, and accelerate or decelerate the electric motor using this target rotation speed as the target value. By doing so, the rotational speed on the input side of the two-way roller clutch of the next gear stage can be brought close to the rotational speed on the output side in advance, and the shift shock can be kept small. Also, as the output speed for calculating the target speed of the electric motor, the speed of the output shaft before being decelerated at the final reduction ratio is used instead of the speed of the differential gear decelerated at the final reduction ratio. Therefore, it is easy to ensure the resolution of the output side rotation sensor necessary for calculating the target rotational speed of the electric motor, and an error does not easily occur in the target rotational speed of the electric motor.

前記出力側回転センサとしては、前記出力軸と一体に回転するように出力軸に取り付けられた回転検出用ロータと、その回転検出用ロータに近接して設けた回転検出用ステータとからなるものを採用することができる。   The output side rotation sensor includes a rotation detection rotor attached to the output shaft so as to rotate integrally with the output shaft, and a rotation detection stator provided close to the rotation detection rotor. Can be adopted.

前記第1の2ウェイローラクラッチとしては、第1入力ギヤの内周と入力軸の外周のうち一方に設けられた円筒面と、他方に設けられたカム面と、そのカム面と前記円筒面の間に組み込まれたローラと、そのローラを保持し、前記カム面と円筒面の間にローラを係合させる係合位置とローラの係合を解除する中立位置との間で入力軸に対して相対回転可能に設けられた第1保持器と、その第1保持器を前記中立位置に弾性保持する第1スイッチばねとからなるものを使用することができる。   The first two-way roller clutch includes a cylindrical surface provided on one of the inner periphery of the first input gear and the outer periphery of the input shaft, a cam surface provided on the other, the cam surface, and the cylindrical surface. Between the cam shaft and the cylindrical surface, and a neutral position where the roller is disengaged and a neutral position where the roller is disengaged. And a first switch spring provided so as to be relatively rotatable, and a first switch spring that elastically holds the first holder in the neutral position.

同様に、前記第2の2ウェイローラクラッチとしては、第2入力ギヤの内周と入力軸の外周のうち一方に設けられた円筒面と、他方に設けられたカム面と、そのカム面と前記円筒面の間に組み込まれたローラと、そのローラを保持し、前記カム面と円筒面の間にローラを係合させる係合位置とローラの係合を解除する中立位置との間で前記入力軸に対して相対回転可能に設けられた第2保持器と、その第2保持器を前記中立位置に弾性保持する第2スイッチばねとからなるものを使用することができる。   Similarly, the second two-way roller clutch includes a cylindrical surface provided on one of the inner periphery of the second input gear and the outer periphery of the input shaft, a cam surface provided on the other, and the cam surface. Between the roller incorporated between the cylindrical surfaces, the engagement position for holding the rollers and engaging the rollers between the cam surface and the cylindrical surface, and the neutral position for releasing the engagement of the rollers What consists of the 2nd holder | retainer provided so that relative rotation with respect to the input shaft and the 2nd switch spring which elastically hold | maintains the 2nd holder | retainer in the said neutral position can be used.

この場合、前記変速アクチュエータとしては、前記第1保持器に対して回り止めされかつ前記第1入力ギヤの側面に接触する位置と離反する位置との間で軸方向に移動可能に設けられた第1摩擦板と、その第1摩擦板を前記第1入力ギヤの側面から離反する方向に付勢する第1離反ばねと、前記第2保持器に対して回り止めされかつ前記第2入力ギヤの側面に接触する位置と離反する位置との間で軸方向に移動可能に設けられた第2摩擦板と、その第2摩擦板を前記第2入力ギヤの側面から離反する方向に付勢する第2離反ばねと、前記第1摩擦板を押圧して前記第1入力ギヤの側面に接触させる第1シフト位置と前記第2摩擦板を押圧して前記第2入力ギヤの側面に接触させる第2シフト位置との間で軸方向に移動可能に設けられたシフトリングと、そのシフトリングを軸方向に移動させるシフト機構とからなるものを使用することができる。   In this case, the speed change actuator is provided so as to be able to move in the axial direction between a position where it is prevented from rotating with respect to the first retainer and is in contact with a side surface of the first input gear and a position where it is separated. A first friction plate, a first separation spring that urges the first friction plate in a direction away from the side surface of the first input gear, and a detent against the second retainer and of the second input gear A second friction plate provided so as to be movable in an axial direction between a position contacting the side surface and a position separating from the side surface; and a second friction plate urging the second friction plate in a direction separating from the side surface of the second input gear. 2 separation springs, a first shift position for pressing the first friction plate to contact the side surface of the first input gear, and a second shift position for pressing the second friction plate to contact the side surface of the second input gear. Shift provided to be movable in the axial direction between shift positions It can be used which consists of a ring, a shift mechanism for moving the shift ring in the axial direction.

この発明の車両用モータ駆動装置は、現変速段の2ウェイローラクラッチの係合を解除して次変速段の2ウェイローラクラッチを係合させる変速指令を受けたときに、次変速段の2ウェイローラクラッチの入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータの回転数を演算し、この回転数を目標値として電動モータを加速または減速することで、変速ショックを小さく抑えることができる。また、電動モータの目標値とする回転数を演算するための出力側の回転数として、ファイナル減速比で減速されたディファレンシャルギヤの回転数ではなく、ファイナル減速比で減速する前の出力軸の回転数を用いるので、電動モータの目標値とする回転数を演算するのに必要な出力側回転センサの分解能を確保しやすく、電動モータの目標値とする回転数に誤差が生じにくい。   In the vehicle motor drive device of the present invention, when the shift command for releasing the engagement of the two-way roller clutch of the current shift stage and the engagement of the two-way roller clutch of the next shift stage is received, Calculate the number of revolutions of the electric motor so that the difference between the number of revolutions on the input side and output side of the way roller clutch takes a predetermined target value greater than zero, and accelerate or decelerate the electric motor using this number of revolutions as a target value. Thus, the shift shock can be kept small. Also, as the output speed for calculating the target rotation speed of the electric motor, the output shaft rotation before decelerating at the final reduction ratio, not at the differential gear speed reduced at the final reduction ratio. Since the number is used, it is easy to ensure the resolution of the output side rotation sensor necessary for calculating the rotation speed as the target value of the electric motor, and an error is unlikely to occur in the rotation speed as the target value of the electric motor.

この発明に係る車両用モータ駆動装置を採用した電気自動車の概略図Schematic of an electric vehicle employing a vehicle motor drive device according to the present invention この発明に係る車両用モータ駆動装置を採用したハイブリッド自動車の概略図Schematic of a hybrid vehicle employing a vehicle motor drive device according to the present invention この発明に係る車両用モータ駆動装置の断面図Sectional drawing of the vehicle motor drive device concerning this invention 図3の電動モータ近傍の拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view in the vicinity of the electric motor. 図3の出力軸近傍の拡大断面図Fig. 3 is an enlarged sectional view near the output shaft. 図5のVI−VI線に沿った断面図Sectional view along line VI-VI in FIG. 図5のVII−VII線に沿った断面図Sectional drawing along the VII-VII line of FIG. 図5のVIII−VIII線に沿った断面図Sectional view along line VIII-VIII in FIG. 図5に示すシフトリングを軸方向に移動させるシフト機構を示す断面図Sectional drawing which shows the shift mechanism which moves the shift ring shown in FIG. 5 to an axial direction 図5のシフトリング近傍の拡大断面図FIG. 5 is an enlarged sectional view near the shift ring. 図10に示すシフトリングを1速シフト位置に移動させた状態を示す拡大断面図FIG. 10 is an enlarged sectional view showing a state in which the shift ring shown in FIG. 10 is moved to the first-speed shift position. 図3に示す車両用モータ駆動装置の変速制御装置を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a shift control device of the vehicle motor drive device shown in FIG. 図3に示す車両用モータ駆動装置のシフトアップ時の制御を示すフロー図The flowchart which shows the control at the time of the upshift of the vehicle motor drive device shown in FIG. 図3に示す車両用モータ駆動装置のシフトダウン時の制御を示すフロー図The flowchart which shows the control at the time of downshift of the vehicle motor drive device shown in FIG.

図1は、左右一対の前輪1をこの発明に係る車両用モータ駆動装置Aで駆動される駆動輪とし、左右一対の後輪2を従動輪とした電気自動車EVを示す。   FIG. 1 shows an electric vehicle EV in which a pair of left and right front wheels 1 are drive wheels driven by the vehicle motor drive device A according to the present invention, and a pair of left and right rear wheels 2 are driven wheels.

図2は、左右一対の前輪1をエンジンEによって駆動される主駆動輪とし、左右一対の後輪2をこの発明に係る車両用モータ駆動装置Aで駆動される補助駆動輪としたハイブリッド自動車HVを示す。ハイブリッド自動車HVには、エンジンEの回転を変速するトランスミッションTと、トランスミッションTから出力された回転を左右の前輪1に分配するディファレンシャルギヤDとが設けられている。   FIG. 2 shows a hybrid vehicle HV in which a pair of left and right front wheels 1 are main drive wheels driven by an engine E, and a pair of left and right rear wheels 2 are auxiliary drive wheels driven by a vehicle motor drive device A according to the present invention. Indicates. The hybrid vehicle HV is provided with a transmission T that shifts the rotation of the engine E and a differential gear D that distributes the rotation output from the transmission T to the left and right front wheels 1.

この電気自動車EVおよびハイブリッド自動車HVに組み込まれたこの発明に係る車両用モータ駆動装置Aを、以下、図3から図10に基づいて説明する。   A vehicle motor drive device A according to the present invention incorporated in the electric vehicle EV and the hybrid vehicle HV will be described below with reference to FIGS.

図3に示すように、車両用モータ駆動装置Aは、電動モータ3と、電動モータ3から出力された回転を減速する減速機4と、その減速機4から出力された回転を図1に示す電気自動車EVの左右一対の前輪1に分配し、または、図2に示すハイブリッド自動車HVの左右一対の後輪2に分配するディファレンシャルギヤ5とからなる。   As shown in FIG. 3, the vehicle motor drive device A shows the electric motor 3, the speed reducer 4 that decelerates the rotation output from the electric motor 3, and the rotation output from the speed reducer 4 in FIG. 1. It consists of a differential gear 5 that distributes to the pair of left and right front wheels 1 of the electric vehicle EV or distributes to the pair of left and right rear wheels 2 of the hybrid vehicle HV shown in FIG.

図4に示すように、電動モータ3は、環状のステータ6と、そのステータ6の内側に配置されたロータ7とからなる。ステータ6およびロータ7は、モータハウジング8に収容されている。   As shown in FIG. 4, the electric motor 3 includes an annular stator 6 and a rotor 7 disposed inside the stator 6. The stator 6 and the rotor 7 are accommodated in a motor housing 8.

電動モータ3には、ロータ7の回転数を検出する入力側回転センサ9が装着されている。入力側回転センサ9は、ロータ7と一体に回転するようにロータ7の外周に取り付けられたレゾルバロータ9Aと、モータハウジング8に固定されたレゾルバステータ9Bとからなる。入力側回転センサ9は、図12に示す変速制御装置10に接続されている。変速制御装置10は、入力側回転センサ9の出力信号に基づいて電動モータ3の回転を制御する。   The electric motor 3 is equipped with an input side rotation sensor 9 that detects the number of rotations of the rotor 7. The input side rotation sensor 9 includes a resolver rotor 9A attached to the outer periphery of the rotor 7 so as to rotate integrally with the rotor 7, and a resolver stator 9B fixed to the motor housing 8. The input side rotation sensor 9 is connected to the transmission control device 10 shown in FIG. The transmission control device 10 controls the rotation of the electric motor 3 based on the output signal of the input side rotation sensor 9.

図3に示すように、減速機4は、電動モータ3のロータ7の回転が入力される入力軸30と、入力軸30と一体に回転するように入力軸30上に設けられた1速入力ギヤ31Aおよび2速入力ギヤ31Bと、入力軸30に対して間隔をおいて平行に配置された出力軸32と、出力軸32に対して回転可能に出力軸32上に設けられた1速出力ギヤ33Aおよび2速出力ギヤ33Bとを有する。この減速機4は、ロータ7から入力軸30に入力された回転を1速入力ギヤ31Aおよび1速出力ギヤ33A(または2速入力ギヤ31Bおよび2速出力ギヤ33B)で減速して出力する。   As shown in FIG. 3, the speed reducer 4 includes an input shaft 30 to which the rotation of the rotor 7 of the electric motor 3 is input, and a first speed input provided on the input shaft 30 so as to rotate integrally with the input shaft 30. The gear 31A and the second speed input gear 31B, the output shaft 32 disposed in parallel to the input shaft 30 with a space therebetween, and the first speed output provided on the output shaft 32 so as to be rotatable with respect to the output shaft 32 A gear 33A and a second speed output gear 33B are provided. The speed reducer 4 decelerates and outputs the rotation input from the rotor 7 to the input shaft 30 by the first speed input gear 31A and the first speed output gear 33A (or the second speed input gear 31B and the second speed output gear 33B).

入力軸30は、電動モータ3のロータ7と同軸上に直列に並ぶように配置され、軸方向に間隔をおいて配置された一対の転がり軸受34,35で回転可能に支持されている。ロータ7と入力軸30は、両者が一体に回転するようにスプライン嵌合によって接続されている。入力軸30を支持する一対の転がり軸受34,35のうち、電動モータ3側の転がり軸受35はモータハウジング8に組み付けられ、電動モータ3とは反対側の転がり軸受34は、減速機4を収容する減速機ハウジング42に組み付けられている。   The input shaft 30 is arranged so as to be coaxially arranged in series with the rotor 7 of the electric motor 3, and is rotatably supported by a pair of rolling bearings 34, 35 arranged at intervals in the axial direction. The rotor 7 and the input shaft 30 are connected by spline fitting so that both rotate integrally. Of the pair of rolling bearings 34 and 35 that support the input shaft 30, the rolling bearing 35 on the electric motor 3 side is assembled to the motor housing 8, and the rolling bearing 34 on the side opposite to the electric motor 3 accommodates the speed reducer 4. The speed reducer housing 42 is assembled.

出力軸32も、軸方向に間隔をおいて配置された一対の転がり軸受40,41で回転可能に支持されている。出力軸32を支持する一対の転がり軸受40,41のうち、電動モータ3側の転がり軸受41はモータハウジング8に組み付けられ、電動モータ3とは反対側の転がり軸受40は、減速機4を収容する減速機ハウジング42に組み付けられている。モータハウジング8と減速機ハウジング42は、電動モータ3の軸方向に突き合わせた状態で図示しないボルトによって締結されている。   The output shaft 32 is also rotatably supported by a pair of rolling bearings 40 and 41 arranged at intervals in the axial direction. Of the pair of rolling bearings 40 and 41 that support the output shaft 32, the rolling bearing 41 on the electric motor 3 side is assembled to the motor housing 8, and the rolling bearing 40 on the opposite side to the electric motor 3 houses the reduction gear 4. The speed reducer housing 42 is assembled. The motor housing 8 and the reduction gear housing 42 are fastened by bolts (not shown) in a state where they are abutted in the axial direction of the electric motor 3.

出力軸32には、出力軸32の回転数を検出する出力側回転センサ11が装着されている。出力側回転センサ11は、出力軸32と一体に回転するように出力軸32の外周に取り付けられた回転検出用ロータ11Aと、その回転検出用ロータ11Aに近接して設けられた回転検出用ステータ11Bとからなる。回転検出用ステータ11Bは、減速機ハウジング42に固定されている。この出力側回転センサ11は、入力側回転センサ9と同様に、図12に示す変速制御装置10に接続されている。変速制御装置10は、出力側回転センサ11の出力信号に基づいて電動モータ3の目標回転数を演算する。   An output side rotation sensor 11 that detects the number of rotations of the output shaft 32 is attached to the output shaft 32. The output side rotation sensor 11 includes a rotation detection rotor 11A attached to the outer periphery of the output shaft 32 so as to rotate integrally with the output shaft 32, and a rotation detection stator provided close to the rotation detection rotor 11A. 11B. The rotation detection stator 11B is fixed to the speed reducer housing. Similar to the input side rotation sensor 9, the output side rotation sensor 11 is connected to the shift control device 10 shown in FIG. The transmission control device 10 calculates the target rotational speed of the electric motor 3 based on the output signal of the output side rotation sensor 11.

出力側回転センサ11としては、出力軸32の外周に固定した歯車を回転検出用ロータ11Aとして用い、出力軸32の回転に伴い所定位置を通過する歯車の歯数を回転検出用ステータ11Bでカウントする歯車式回転センサや、磁気式または光学式のロータリエンコーダなどを使用することができる。   As the output side rotation sensor 11, a gear fixed to the outer periphery of the output shaft 32 is used as the rotation detection rotor 11A, and the number of gear teeth passing through a predetermined position as the output shaft 32 rotates is counted by the rotation detection stator 11B. A gear-type rotation sensor, a magnetic or optical rotary encoder, or the like can be used.

図3に示すように、1速入力ギヤ31Aと2速入力ギヤ31Bは軸方向に間隔をおいて配置され、入力軸30と一体に回転するように入力軸30に固定されている。1速出力ギヤ33Aと2速出力ギヤ33Bも軸方向に間隔をおいて配置されている。   As shown in FIG. 3, the first-speed input gear 31 </ b> A and the second-speed input gear 31 </ b> B are arranged at an interval in the axial direction and are fixed to the input shaft 30 so as to rotate integrally with the input shaft 30. The first-speed output gear 33A and the second-speed output gear 33B are also arranged at intervals in the axial direction.

図5に示すように、1速出力ギヤ33Aは、出力軸32が貫通する環状に形成され、転がり軸受43Aを介して出力軸32で支持されており、出力軸32を中心として出力軸32に対して回転可能となっている。同様に、2速出力ギヤ33Bも、転がり軸受43Bを介して出力軸32で回転可能に支持されている。   As shown in FIG. 5, the first-speed output gear 33 </ b> A is formed in an annular shape through which the output shaft 32 passes, and is supported by the output shaft 32 via a rolling bearing 43 </ b> A, and the output shaft 32 is centered on the output shaft 32. It can be rotated. Similarly, the second speed output gear 33B is also rotatably supported by the output shaft 32 via the rolling bearing 43B.

1速入力ギヤ31Aと1速出力ギヤ33Aは互いに噛合しており、その噛合によって1速入力ギヤ31Aと1速出力ギヤ33Aの間で回転が伝達するようになっている。2速入力ギヤ31Bと2速出力ギヤ33Bも噛合しており、その噛合によって2速入力ギヤ31Bと2速出力ギヤ33Bの間で回転が伝達するようになっている。2速入力ギヤ31Bと2速出力ギヤ33Bの減速比は、1速入力ギヤ31Aと1速出力ギヤ33Aの減速比よりも小さい。   The first-speed input gear 31A and the first-speed output gear 33A are meshed with each other, and rotation is transmitted between the first-speed input gear 31A and the first-speed output gear 33A. The 2nd speed input gear 31B and the 2nd speed output gear 33B are also meshed, and rotation is transmitted between the 2nd speed input gear 31B and the 2nd speed output gear 33B by the meshing. The reduction ratio between the second speed input gear 31B and the second speed output gear 33B is smaller than the reduction ratio between the first speed input gear 31A and the first speed output gear 33A.

1速出力ギヤ33Aと出力軸32の間には、1速出力ギヤ33Aと出力軸32の間でトルクの伝達と遮断の切換えを行なう1速の2ウェイローラクラッチ44Aが組み込まれている。この1速の2ウェイローラクラッチ44Aは、クラッチが係合した状態では、正逆のいずれの方向にトルクが入力されたときにもそのトルクを伝達し、クラッチの係合を解除した状態では、正逆のいずれの方向にトルクが入力されたときにも空転する。同様に、2速出力ギヤ33Bと出力軸32の間にも、2速出力ギヤ33Bと出力軸32の間でトルクの伝達と遮断の切換えを行なう2速の2ウェイローラクラッチ44Bが組み込まれている。   A first-speed two-way roller clutch 44A is incorporated between the first-speed output gear 33A and the output shaft 32 to switch torque transmission and interruption between the first-speed output gear 33A and the output shaft 32. When the clutch is engaged, the first-speed two-way roller clutch 44A transmits the torque when the torque is input in either the forward or reverse direction, and when the clutch is disengaged, When torque is input in either the forward or reverse direction, the wheel rotates idly. Similarly, a 2-speed 2-way roller clutch 44B for switching between torque transmission and interruption between the 2-speed output gear 33B and the output shaft 32 is also incorporated between the 2-speed output gear 33B and the output shaft 32. Yes.

1速の2ウェイローラクラッチ44Aと2速の2ウェイローラクラッチ44Bは、左右対称の同一構成なので、1速の2ウェイローラクラッチ44Aを以下に説明し、2速の2ウェイローラクラッチ44Bについては、1速の2ウェイローラクラッチ44Aに対応する部分に同一の符号または末尾のアルファベットAをBに置き換えた符号を付して説明を省略する。   Since the first-speed two-way roller clutch 44A and the second-speed two-way roller clutch 44B have the same configuration, the first-speed two-way roller clutch 44A will be described below. Parts corresponding to the first-speed two-way roller clutch 44A are denoted by the same reference numerals or reference numerals in which the alphabet A at the end is replaced with B, and description thereof is omitted.

図5〜図7に示すように、1速の2ウェイローラクラッチ44Aは、1速出力ギヤ33Aの内周に設けられた円筒面45と、出力軸32の外周に回り止めした環状の1速カム部材46Aに形成されたカム面47と、カム面47と円筒面45の間に組み込まれたローラ48と、ローラ48を保持する1速保持器49Aと、1速スイッチばね50Aとからなる。カム面47は、円筒面45との間で周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭くなるくさび形空間を形成するような面であり、例えば、図6に示すように円筒面45と半径方向に対向する平坦面である。   As shown in FIGS. 5 to 7, the first-speed two-way roller clutch 44 </ b> A includes a cylindrical surface 45 provided on the inner periphery of the first-speed output gear 33 </ b> A and an annular first speed that is prevented from rotating on the outer periphery of the output shaft 32. It comprises a cam surface 47 formed on the cam member 46A, a roller 48 incorporated between the cam surface 47 and the cylindrical surface 45, a first speed retainer 49A for holding the roller 48, and a first speed switch spring 50A. The cam surface 47 is a surface that forms a wedge-shaped space gradually narrowing from the circumferential center to both ends in the circumferential direction with the cylindrical surface 45. For example, as shown in FIG. It is a flat surface facing the direction.

図6に示すように、1速保持器49Aは、周方向に間隔をおいて複数のポケット51を有する円筒状に形成され、その各ポケット51にローラ48が収容されている。また、1速保持器49Aは、カム面47と円筒面45の間にローラ48を係合させる係合位置とローラ48の係合を解除する中立位置との間で出力軸32に対して相対回転可能となっている。   As shown in FIG. 6, the first speed holder 49 </ b> A is formed in a cylindrical shape having a plurality of pockets 51 at intervals in the circumferential direction, and a roller 48 is accommodated in each pocket 51. The first-speed retainer 49 </ b> A is relative to the output shaft 32 between an engagement position where the roller 48 is engaged between the cam surface 47 and the cylindrical surface 45 and a neutral position where the engagement of the roller 48 is released. It can be rotated.

図7に示すように、1速スイッチばね50Aは、鋼線をC形に巻いたC形環状部52と、C形環状部52の両端からそれぞれ径方向外方に延出する一対の延出部53,53とからなる。C形環状部52は、1速カム部材46Aの軸方向端面に形成された円形のスイッチばね収容凹部54に嵌め込まれ、一対の延出部53,53は、1速カム部材46Aの軸方向端面に形成された径方向溝55に挿入されている。   As shown in FIG. 7, the first-speed switch spring 50 </ b> A includes a C-shaped annular portion 52 in which a steel wire is wound in a C shape, and a pair of extensions extending radially outward from both ends of the C-shaped annular portion 52. Parts 53 and 53. The C-shaped annular portion 52 is fitted into a circular switch spring accommodating recess 54 formed on the axial end surface of the first-speed cam member 46A, and the pair of extending portions 53 and 53 are axial end surfaces of the first-speed cam member 46A. It is inserted in the radial groove 55 formed in.

径方向溝55は、スイッチばね収容凹部54の内周縁から径方向外方に延びて1速カム部材46Aの外周に至るように形成されている。1速スイッチばね50Aの延出部53は、径方向溝55の径方向外端から突出しており、その延出部53の径方向溝55からの突出部分が、1速保持器49Aの軸方向端部に形成された切欠き56に挿入されている。径方向溝55と切欠き56は同じ幅に形成されている。   The radial groove 55 is formed so as to extend radially outward from the inner peripheral edge of the switch spring accommodating recess 54 and reach the outer periphery of the first speed cam member 46A. The extension portion 53 of the first speed switch spring 50A protrudes from the radial outer end of the radial groove 55, and the protruding portion of the extension portion 53 from the radial groove 55 is the axial direction of the first speed retainer 49A. It is inserted into a notch 56 formed at the end. The radial groove 55 and the notch 56 are formed to have the same width.

延出部53は、径方向溝55の周方向で対向する内面と、切欠き56の周方向で対向する内面にそれぞれ接触しており、その接触面に作用する周方向の力によって1速保持器49Aを中立位置に弾性保持している。   The extending portion 53 is in contact with the inner surface of the radial groove 55 facing in the circumferential direction and the inner surface of the notch 56 facing in the circumferential direction, and is held at the first speed by the circumferential force acting on the contact surface. The container 49A is elastically held in the neutral position.

すなわち、1速保持器49Aを出力軸32に対して相対回転させて、図7に示す中立位置から周方向に移動させると、径方向溝55の位置と切欠き56の位置が周方向にずれるので、一対の延出部53,53の間隔が狭まる方向にC形環状部52が弾性変形し、その弾性復元力によって1速スイッチばね50Aの一対の延出部53,53が径方向溝55の内面と切欠き56の内面を押圧し、その押圧によって1速保持器49Aを中立位置に戻す方向の力が作用するようになっている。   That is, when the first-speed retainer 49A is rotated relative to the output shaft 32 and moved in the circumferential direction from the neutral position shown in FIG. 7, the position of the radial groove 55 and the position of the notch 56 are shifted in the circumferential direction. Therefore, the C-shaped annular portion 52 is elastically deformed in the direction in which the distance between the pair of extending portions 53, 53 is narrowed, and the pair of extending portions 53, 53 of the first speed switch spring 50A is caused to be radially grooved 55 by the elastic restoring force. The inner surface of the notch 56 and the inner surface of the notch 56 are pressed, and a force in a direction to return the first-speed retainer 49A to the neutral position is applied by the pressing.

1速の2ウェイローラクラッチ44Aと2速の2ウェイローラクラッチ44Bは、変速アクチュエータ57により選択的に係合することができるようになっている。   The first-speed two-way roller clutch 44 </ b> A and the second-speed two-way roller clutch 44 </ b> B can be selectively engaged by a transmission actuator 57.

図10に示すように、変速アクチュエータ57は、1速出力ギヤ33Aと2速出力ギヤ33Bの間に軸方向に移動可能に設けられたシフトリング58と、1速出力ギヤ33Aとシフトリング58の間に組み込まれた1速摩擦板59Aと、2速出力ギヤ33Bとシフトリング58の間に組み込まれた2速摩擦板59Bとを有する。   As shown in FIG. 10, the speed change actuator 57 includes a shift ring 58 provided between the first speed output gear 33A and the second speed output gear 33B so as to be movable in the axial direction, and the first speed output gear 33A and the shift ring 58. A first-speed friction plate 59A incorporated in between, and a second-speed friction plate 59B incorporated between the second-speed output gear 33B and the shift ring 58.

ここで、1速摩擦板59Aと2速摩擦板59Bは、左右対称の同一構成となっているので、2速摩擦板59Bを以下に説明し、1速摩擦板59Aについては、2速摩擦板59Bに対応する部分に同一の符号または末尾のアルファベットBをAに置き換えた符号を付して説明を省略する。   Here, since the 1st speed friction plate 59A and the 2nd speed friction plate 59B have the same configuration of left-right symmetry, the 2nd speed friction plate 59B will be described below. The parts corresponding to 59B are given the same reference numerals or the reference numerals in which the alphabet B at the end is replaced with A, and the description thereof is omitted.

2速摩擦板59Bには、2速保持器49Bの切欠き56に係合する突片60(図8参照)が設けられ、この突片60と切欠き56の係合によって、2速摩擦板59Bが2速保持器49Bに回り止めされている。2速保持器49Bの切欠き56は、2速摩擦板59Bの突片60を軸方向にスライド可能に収容しており、このスライドによって、2速摩擦板59Bは、2速保持器49Bに回り止めされた状態のまま、2速出力ギヤ33Bの側面に接触する位置と離反する位置との間で、2速保持器49Bに対して軸方向に移動可能となっている。   The second speed friction plate 59B is provided with a projecting piece 60 (see FIG. 8) that engages with the notch 56 of the second speed retainer 49B. 59B is stopped by the second-speed retainer 49B. The notch 56 of the second-speed retainer 49B accommodates the projecting piece 60 of the second-speed friction plate 59B so as to be slidable in the axial direction. By this sliding, the second-speed friction plate 59B rotates around the second-speed retainer 49B. It can move in the axial direction with respect to the second-speed retainer 49B between a position in contact with the side surface of the second-speed output gear 33B and a position away from the second-speed output gear 33B in a stopped state.

2速摩擦板59Bの突片60の先端に凹部61が形成されている。一方、出力軸32の外周に固定された間座62には、凹部61に係合する凸部63が形成されている。そして、凹部61と凸部63は、2速摩擦板59Bが2速出力ギヤ33Bの側面から離反した位置にある状態では、凹部61と凸部63が係合することで、2速摩擦板59Bを間座62を介して出力軸32に回り止めし、このとき、2速摩擦板59Bに回り止めされた2速保持器49Bが中立位置に保持されるようになっている。また、2速摩擦板59Bが2速出力ギヤ33Bの側面に接触する位置にある状態では、凹部61と凸部63の係合が解除することで、2速摩擦板59Bの回り止めが解除されるようになっている。   A recess 61 is formed at the tip of the protruding piece 60 of the second speed friction plate 59B. On the other hand, the spacer 62 fixed to the outer periphery of the output shaft 32 is formed with a convex portion 63 that engages with the concave portion 61. The concave portion 61 and the convex portion 63 are engaged with the concave portion 61 and the convex portion 63 in a state where the second speed friction plate 59B is separated from the side surface of the second speed output gear 33B. Is prevented from rotating around the output shaft 32 via the spacer 62, and at this time, the second-speed retainer 49B that is prevented from rotating by the second-speed friction plate 59B is held in the neutral position. Further, in a state where the second speed friction plate 59B is in a position where it contacts the side surface of the second speed output gear 33B, the engagement between the concave portion 61 and the convex portion 63 is released, so that the rotation stop of the second speed friction plate 59B is released. It has become so.

2速摩擦板59Bと2速カム部材46Bの間には、軸方向に圧縮された状態で2速離反ばね64Bが組み込まれており、この2速離反ばね64Bの弾性復元力によって2速摩擦板59Bが2速出力ギヤ33Bの側面から離反する方向に付勢されている。   Between the second speed friction plate 59B and the second speed cam member 46B, a second speed separation spring 64B is incorporated in an axially compressed state, and the second speed friction plate is obtained by the elastic restoring force of the second speed separation spring 64B. 59B is urged away from the side surface of the second-speed output gear 33B.

シフトリング58は、1速摩擦板59Aを押圧して1速出力ギヤ33Aの側面に接触させる1速シフト位置と、2速摩擦板59Bを押圧して2速出力ギヤ33Bの側面に接触させる2速シフト位置との間で軸方向に移動可能に支持されている。また、シフトリング58を1速シフト位置と2速シフト位置の間で軸方向に移動させるシフト機構65が設けられている。   The shift ring 58 presses the first-speed friction plate 59A to contact the side surface of the first-speed output gear 33A, and the shift ring 58 presses the second-speed friction plate 59B to contact the side surface of the second-speed output gear 33B. It is supported so as to be movable in the axial direction between the speed shift position. Further, a shift mechanism 65 that moves the shift ring 58 in the axial direction between the first-speed shift position and the second-speed shift position is provided.

図8、図9に示すように、シフト機構65は、シフトリング58を転がり軸受66を介して回転可能に支持するシフトスリーブ67と、そのシフトスリーブ67の外周に設けられた環状溝68に係合する二股状のシフトフォーク69と、シフトフォーク69が固定されたシフトロッド70と、シフトモータ71と、シフトモータ71の回転をシフトロッド70の直線運動に変換する運動変換機構72(送りねじ機構等)とからなる。   As shown in FIGS. 8 and 9, the shift mechanism 65 is related to a shift sleeve 67 that rotatably supports the shift ring 58 via a rolling bearing 66, and an annular groove 68 provided on the outer periphery of the shift sleeve 67. A bifurcated shift fork 69, a shift rod 70 to which the shift fork 69 is fixed, a shift motor 71, and a motion conversion mechanism 72 (feed screw mechanism) that converts the rotation of the shift motor 71 into a linear motion of the shift rod 70. Etc.).

図9に示すように、シフトロッド70は、出力軸32に対して間隔をおいて平行に配置され、減速機ハウジング42内に組み込まれた一対の滑り軸受73で軸方向にスライド可能に支持されている。シフトリング58とシフトスリーブ67の間に組み込まれた転がり軸受66は、シフトリング58とシフトスリーブ67のいずれに対しても軸方向に非可動となるように組み付けられている。   As shown in FIG. 9, the shift rod 70 is arranged parallel to the output shaft 32 at an interval, and is supported by a pair of sliding bearings 73 incorporated in the reduction gear housing 42 so as to be slidable in the axial direction. ing. The rolling bearing 66 incorporated between the shift ring 58 and the shift sleeve 67 is assembled so as to be immovable in the axial direction with respect to both the shift ring 58 and the shift sleeve 67.

このシフト機構65は、シフトモータ71の回転が運動変換機構72により直線運動に変換されてシフトフォーク69に伝達し、そのシフトフォーク69の直線運動が転がり軸受66を介してシフトリング58に伝達することにより、シフトリング58を軸方向に移動させる。   In the shift mechanism 65, the rotation of the shift motor 71 is converted into a linear motion by the motion conversion mechanism 72 and transmitted to the shift fork 69, and the linear motion of the shift fork 69 is transmitted to the shift ring 58 via the rolling bearing 66. As a result, the shift ring 58 is moved in the axial direction.

図3に示すように、出力軸32には、出力軸32の回転をディファレンシャルギヤ5に伝達するファイナルギヤ74が固定されている。   As shown in FIG. 3, a final gear 74 that transmits the rotation of the output shaft 32 to the differential gear 5 is fixed to the output shaft 32.

ディファレンシャルギヤ5は、軸方向に間隔をおいて配置された一対の軸受75,75で回転可能に支持されたデフケース76と、デフケース76の回転中心と同軸にデフケース76に固定され、ファイナルギヤ74に噛合するリングギヤ77と、デフケース76の回転中心と直角な方向にデフケース76に固定されたピニオン軸78と、ピニオン軸78に回転可能に支持された一対のピニオン79と、その一対のピニオン79に噛合する左右一対のサイドギヤ80とからなる。左側のサイドギヤ80には、左側の車輪に接続されたアクスル81の軸端部が接続され、右側のサイドギヤ80には、右側の車輪に接続されたアクスル81の軸端部が接続されている。出力軸32が回転するとき、出力軸32の回転はファイナルギヤ74を介してデフケース76に伝達され、そのデフケース76の回転がピニオン79とサイドギヤ80を介して左右の車輪に分配される。ここで、出力軸32からディファレンシャルギヤ5に回転を伝達するときのファイナル減速比(すなわち、ファイナルギヤ74の歯数に対するリングギヤ77の歯数の比)は4〜5の範囲の大きさに設定されている。   The differential gear 5 is fixed to the differential case 76 coaxially with the rotational center of the differential case 76 and is rotatably supported by a pair of bearings 75, 75 that are arranged at intervals in the axial direction. A meshing ring gear 77, a pinion shaft 78 fixed to the differential case 76 in a direction perpendicular to the rotation center of the differential case 76, a pair of pinions 79 rotatably supported by the pinion shaft 78, and the pair of pinions 79 And a pair of left and right side gears 80. The left side gear 80 is connected to the shaft end portion of the axle 81 connected to the left wheel, and the right side gear 80 is connected to the shaft end portion of the axle 81 connected to the right wheel. When the output shaft 32 rotates, the rotation of the output shaft 32 is transmitted to the differential case 76 via the final gear 74, and the rotation of the differential case 76 is distributed to the left and right wheels via the pinion 79 and the side gear 80. Here, the final reduction ratio (that is, the ratio of the number of teeth of the ring gear 77 to the number of teeth of the final gear 74) when rotation is transmitted from the output shaft 32 to the differential gear 5 is set to a size in the range of 4-5. ing.

以下に、車両用モータ駆動装置Aの動作例を説明する。   Below, the operation example of the motor drive apparatus A for vehicles is demonstrated.

まず、図10に示すように、1速摩擦板59Aが1速出力ギヤ33Aの側面から離反し、かつ、2速摩擦板59Bも2速出力ギヤ33Bの側面から離反した状態では、1速保持器49Aは1速スイッチばね50Aのばね力により中立位置に保持され、2速保持器49Bも2速スイッチばね50Bのばね力により中立位置に保持されるので、1速の2ウェイローラクラッチ44Aはローラ48の係合が解除された状態となり、2速の2ウェイローラクラッチ44Bもローラ48の係合が解除された状態となる。   First, as shown in FIG. 10, when the first speed friction plate 59A is separated from the side surface of the first speed output gear 33A and the second speed friction plate 59B is separated from the side surface of the second speed output gear 33B, the first speed holding is performed. 49A is held in the neutral position by the spring force of the first speed switch spring 50A, and the second speed holder 49B is also held in the neutral position by the spring force of the second speed switch spring 50B. The engagement of the roller 48 is released, and the 2-speed 2-way roller clutch 44B is also released from the engagement of the roller 48.

この状態では、図3に示す電動モータ3のモータ軸が回転し、入力軸30が回転しても、1速の2ウェイローラクラッチ44Aと2速の2ウェイローラクラッチ44Bによって回転の伝達が遮断されるので、1速出力ギヤ33Aおよび2速出力ギヤ33Bは空転し、入力軸30の回転は出力軸32に伝達されない。   In this state, even if the motor shaft of the electric motor 3 shown in FIG. 3 rotates and the input shaft 30 rotates, the transmission of rotation is cut off by the first-speed two-way roller clutch 44A and the second-speed two-way roller clutch 44B. Therefore, the first speed output gear 33 </ b> A and the second speed output gear 33 </ b> B idle, and the rotation of the input shaft 30 is not transmitted to the output shaft 32.

次に、シフト機構65を作動させて、図10に示すシフトリング58を1速出力ギヤ33Aに向けて移動させると、図11に示すように、1速摩擦板59Aが1速出力ギヤ33Aの側面に接触し、その接触面間の摩擦力によって1速摩擦板59Aが出力軸32に対して相対回転するので、1速摩擦板59Aに回り止めされた1速保持器49Aが中立位置から係合位置に移動し、1速保持器49Aに保持されたローラ48が円筒面45とカム面47の間のくさび形空間の狭小部分に押し込まれ、1速の2ウェイローラクラッチ44Aが係合した状態となる。   Next, when the shift mechanism 65 is operated to move the shift ring 58 shown in FIG. 10 toward the first-speed output gear 33A, as shown in FIG. 11, the first-speed friction plate 59A is connected to the first-speed output gear 33A. Since the first-speed friction plate 59A rotates relative to the output shaft 32 due to the friction force between the contact surfaces, the first-speed retainer 49A that is prevented from rotating by the first-speed friction plate 59A is engaged from the neutral position. The roller 48 held by the first-speed retainer 49A is pushed into the narrow portion of the wedge-shaped space between the cylindrical surface 45 and the cam surface 47, and the first-speed two-way roller clutch 44A is engaged. It becomes a state.

この状態では、1速出力ギヤ33Aの回転は、1速の2ウェイローラクラッチ44Aを介して出力軸32に伝達され、出力軸32の回転が、ディファレンシャルギヤ5を介してアクスル81に伝達される。その結果、図1に示す電気自動車EVにおいては、駆動輪としての前輪1が回転駆動され、図2に示すハイブリッド自動車HVにおいては補助駆動輪としての後輪2が回転駆動される。   In this state, the rotation of the first-speed output gear 33A is transmitted to the output shaft 32 via the first-speed two-way roller clutch 44A, and the rotation of the output shaft 32 is transmitted to the axle 81 via the differential gear 5. . As a result, in the electric vehicle EV shown in FIG. 1, the front wheels 1 as drive wheels are rotationally driven, and in the hybrid vehicle HV shown in FIG. 2, the rear wheels 2 as auxiliary drive wheels are rotationally driven.

次に、シフト機構65の作動により、シフトリング58を1速シフト位置から2速シフト位置に向かって軸方向移動させると、1速摩擦板59Aと1速出力ギヤ33Aの接触面間の摩擦力が小さくなるので、1速スイッチばね50Aのばね力により1速保持器49Aが係合位置から中立位置に移動し、この1速保持器49Aの移動によって1速の2ウェイローラクラッチ44Aの係合が解除される。   Next, when the shift ring 58 is moved in the axial direction from the first speed shift position to the second speed shift position by the operation of the shift mechanism 65, the frictional force between the contact surfaces of the first speed friction plate 59A and the first speed output gear 33A. Therefore, the first-speed retainer 49A is moved from the engagement position to the neutral position by the spring force of the first-speed switch spring 50A, and the first-speed two-way roller clutch 44A is engaged by the movement of the first-speed retainer 49A. Is released.

シフトリング58が2速シフト位置に到達すると、2速摩擦板59Bがシフトリング58で押圧されて2速出力ギヤ33Bの側面に接触するので、その接触面間の摩擦力によって2速摩擦板59Bが出力軸32に対して相対回転し、2速摩擦板59Bに回り止めされた2速保持器49Bが中立位置から係合位置に移動し、この2速保持器49Bの移動によって2速の2ウェイローラクラッチ44Bが係合した状態となる。   When the shift ring 58 reaches the 2nd speed shift position, the 2nd speed friction plate 59B is pressed by the shift ring 58 and comes into contact with the side surface of the 2nd speed output gear 33B. Rotates relative to the output shaft 32, and the second-speed retainer 49B, which is prevented from rotating by the second-speed friction plate 59B, moves from the neutral position to the engagement position. The way roller clutch 44B is engaged.

この状態では、2速出力ギヤ33Bの回転は、2速の2ウェイローラクラッチ44Bを介して出力軸32に伝達され、出力軸32の回転がディファレンシャルギヤ5を介してアクスル81に伝達される。   In this state, the rotation of the 2-speed output gear 33B is transmitted to the output shaft 32 via the 2-speed 2-way roller clutch 44B, and the rotation of the output shaft 32 is transmitted to the axle 81 via the differential gear 5.

同様に、シフトリング58を2速シフト位置から1速シフト位置に軸方向移動させることにより、2速の2ウェイローラクラッチ44Bの係合を解除して、1速の2ウェイローラクラッチ44Aを係合させることができる。   Similarly, by moving the shift ring 58 in the axial direction from the 2nd gear shift position to the 1st gear shift position, the engagement of the 2nd gear 2 way roller clutch 44B is released and the 1st gear 2 way roller clutch 44A is engaged. Can be combined.

ところで、上記構成の車両用モータ駆動装置Aにおいては、現変速段として例えば1速の2ウェイローラクラッチ44Aの係合を解除した後、次変速段として2速の2ウェイローラクラッチ44Bを係合させたときに、不快なショックや異音が生じる可能性がある。この変速ショックは、次変速段としての2速の2ウェイローラクラッチ44Bが係合するときに、2ウェイローラクラッチ44Bの入力側と出力側の回転数差が瞬時にゼロとなることによって発生する。   By the way, in the vehicle motor drive device A configured as described above, for example, after disengaging the first-speed two-way roller clutch 44A as the current gear, for example, the second-speed two-way roller clutch 44B is engaged as the next gear. When this is done, unpleasant shocks and noise may occur. This shift shock is generated when the difference in rotational speed between the input side and the output side of the 2-way roller clutch 44B instantaneously becomes zero when the 2-speed 2-way roller clutch 44B as the next shift stage is engaged. .

この変速ショックを防止するため、図12に示す変速制御装置10は、現変速段の2ウェイローラクラッチ44A(または44B)の係合を解除した後、電動モータ3を減速(または加速)することで、次変速段の2ウェイローラクラッチ44B(または44A)の入力側の回転数を出力側の回転数に近づけ、その状態で、次変速段の2ウェイローラクラッチ44B(または44A)を係合させる制御を行なう。   In order to prevent this shift shock, the shift control device 10 shown in FIG. 12 decelerates (or accelerates) the electric motor 3 after releasing the engagement of the two-way roller clutch 44A (or 44B) at the current shift stage. Then, the rotation speed on the input side of the two-way roller clutch 44B (or 44A) at the next shift stage is brought close to the rotation speed on the output side, and in this state, the two-way roller clutch 44B (or 44A) at the next shift stage is engaged. To control.

このような制御を行なうと、次変速段の2ウェイローラクラッチ44B(または44A)を係合させるときに、予め入力側の回転数を出力側の回転数に近づけておくことで、変速ショックを小さく抑えることが可能となるが、入力側の回転数を出力側の回転数に近づけすぎると、別の問題が生じる。   When such control is performed, when the two-way roller clutch 44B (or 44A) of the next shift stage is engaged, the shift speed is reduced by bringing the input side rotational speed close to the output side rotational speed in advance. Although it is possible to keep it small, another problem arises when the rotational speed on the input side is too close to the rotational speed on the output side.

すなわち、2ウェイローラクラッチ44Aおよび44Bは入力側と出力側の回転数差を利用して係合するという特徴をもつことから、次変速段の2ウェイローラクラッチ44Aまたは44Bを係合させるときに、予め次変速段の2ウェイローラクラッチ44Aまたは44Bの入力側の回転数を出力側の回転数に近づけすぎると、次変速段の2ウェイローラクラッチ44Aまたは44Bがなかなか係合せず、その結果、変速切換えの応答性が低下してしまう。   That is, since the two-way roller clutches 44A and 44B are engaged using the difference in rotational speed between the input side and the output side, when the two-way roller clutch 44A or 44B of the next shift stage is engaged, If the rotational speed on the input side of the 2-way roller clutch 44A or 44B at the next shift stage is too close to the rotational speed on the output side, the 2-way roller clutch 44A or 44B at the next shift stage will not readily engage, and as a result, The responsiveness of the gear change is reduced.

したがって、変速切換えの応答性を確保するには、次変速段の2ウェイローラクラッチ44Aまたは44Bの入力側と出力側の回転数差を予めゼロにするのではなく、ゼロよりも大きい所定の目標値にする必要がある。   Therefore, in order to ensure the responsiveness of the shift switching, the difference between the rotational speeds of the input side and the output side of the two-way roller clutch 44A or 44B of the next shift stage is not set to zero in advance, but a predetermined target larger than zero. Must be a value.

そこで、図12に示す変速制御装置10は、変速ショックの防止と変速切換えの応答性とを両立するため、現変速段の2ウェイローラクラッチ44A(または44B)の係合を解除して次変速段の2ウェイローラクラッチ44B(または44A)を係合させる変速指令を受けたときに、次変速段の2ウェイローラクラッチ44B(または44A)の入力側と出力側の回転数差が、ゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータ3の回転数(以下「目標回転数」という)を演算し、この目標回転数を目標値として電動モータ3を加速または減速した後、次変速段の2ウェイローラクラッチ44B(または44A)を係合させる制御を行なう。   Therefore, the shift control device 10 shown in FIG. 12 releases the engagement of the two-way roller clutch 44A (or 44B) at the current shift stage to achieve the next shift in order to achieve both the prevention of shift shock and the responsiveness of shift switching. When the gear change command for engaging the two-way roller clutch 44B (or 44A) of the second gear is received, the rotational speed difference between the input side and the output side of the two-way roller clutch 44B (or 44A) of the next gear stage is less than zero. After calculating the rotational speed of the electric motor 3 (hereinafter referred to as “target rotational speed”) that takes a predetermined target value that is larger than the target rotational speed, the electric motor 3 is accelerated or decelerated using the target rotational speed as a target value, and then the next gear stage. The two-way roller clutch 44B (or 44A) is engaged.

図13に基づいて、1速から2速に切り換えるシフトアップ時の制御について説明する。   Based on FIG. 13, the control at the time of upshifting to switch from the first speed to the second speed will be described.

変速制御装置10が、1速の2ウェイローラクラッチ44Aの係合を解除して、2速の2ウェイローラクラッチ44Bを係合させるシフトアップの変速指令を受けたとき、まず、シフトモータ71の作動によりシフトリング58を1速シフト位置から2速シフト位置に向けて移動させ、1速の2ウェイローラクラッチ44Aの係合を解除する(ステップS)。 When the shift control device 10 receives a shift-up shift command to disengage the first-speed two-way roller clutch 44A and engage the second-speed two-way roller clutch 44B, first, the shift motor 71 The shift ring 58 is moved from the first speed shift position to the second speed shift position by the operation, and the engagement of the first speed two-way roller clutch 44A is released (step S 1 ).

次に、2速の2ウェイローラクラッチ44Bの入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータ3の回転数(目標回転数)を、出力側回転センサ11で検出した出力軸32の回転数と2速の減速比(すなわち、2速入力ギヤ31Bの歯数に対する2速出力ギヤ33Bの歯数の比)に基づいて演算する(ステップS)。 Next, the rotational speed (target rotational speed) of the electric motor 3 that takes a predetermined target value in which the rotational speed difference between the input side and the output side of the second gear 2-way roller clutch 44B is greater than zero is set to the output side rotational speed. Calculation is performed based on the rotation speed of the output shaft 32 detected by the sensor 11 and the reduction ratio of the second speed (that is, the ratio of the number of teeth of the second-speed output gear 33B to the number of teeth of the second-speed input gear 31B) (step S 2 ). .

そして、このようにして演算される目標回転数を目標値として電動モータ3を減速し(ステップS)、入力側回転センサ9で検出される電動モータ3の回転数が目標回転数に到達した後、シフトモータ71の作動によりシフトリング58を2速シフト位置に到達させて、2速の2ウェイローラクラッチ44Bを係合させる(ステップS)。 Then, the electric motor 3 is decelerated using the target rotational speed calculated in this way as a target value (step S 3 ), and the rotational speed of the electric motor 3 detected by the input side rotational sensor 9 has reached the target rotational speed. after, it allowed to reach the shift ring 58 in the second speed shift position by operation of the shift motor 71, to engage the two-way roller clutch 44B of the second speed (step S 4).

以上のように、1速から2速へのシフトアップを行なうと、1速の2ウェイローラクラッチ44Aの係合を解除した後、2速の2ウェイローラクラッチ44Bを係合させる前に、予め2速の2ウェイローラクラッチ44Bの入力側の回転数を減速して出力側の回転数に近づけることで、2速の2ウェイローラクラッチ44Bが係合するときの変速ショックを抑えることができる。   As described above, when the shift from the first speed to the second speed is performed, after the first-speed two-way roller clutch 44A is disengaged, before the second-speed two-way roller clutch 44B is engaged, By decelerating the rotational speed on the input side of the 2-speed 2-way roller clutch 44B and bringing it closer to the rotational speed on the output side, it is possible to suppress a shift shock when the 2-speed 2-way roller clutch 44B is engaged.

続いて、図14に基づいて、2速から1速に切り換えるシフトダウン時の制御について説明する。   Next, based on FIG. 14, the control at the time of downshifting switching from the second speed to the first speed will be described.

変速制御装置10が、2速の2ウェイローラクラッチ44Bの係合を解除して、1速の2ウェイローラクラッチ44Aを係合させるシフトダウンの変速指令を受けたとき、まず、シフトモータ71の作動によりシフトリング58を2速シフト位置から1速シフト位置に向けて移動させ、2速の2ウェイローラクラッチ44Bの係合を解除する(ステップS)。 When the shift control device 10 receives a shift-down shift command for disengaging the second-speed two-way roller clutch 44B and engaging the first-speed two-way roller clutch 44A, first, the shift motor 71 actuated by moving toward the shift ring 58 from the second speed shift position to the first speed shift position to disengage the second speed of the two-way roller clutch 44B (step S 5).

次に、1速の2ウェイローラクラッチ44Aの入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータ3の回転数(目標回転数)を、出力側回転センサ11で検出した出力軸32の回転数と1速の減速比(すなわち、1速入力ギヤ31Aの歯数に対する1速出力ギヤ33Aの歯数の比)に基づいて演算する(ステップS)。 Next, the rotational speed (target rotational speed) of the electric motor 3 that takes a predetermined target value where the rotational speed difference between the input side and the output side of the first-speed 2-way roller clutch 44A is greater than zero is set to the output side rotational speed. speed and the first speed reduction ratio of the output shaft 32 detected by the sensor 11 (i.e., the ratio of the number of teeth of the first-speed output gear 33A for the number of teeth of the first-speed input gear 31A) calculates, based on (step S 6) .

そして、このようにして演算される目標回転数を目標値として電動モータ3を加速し(ステップS)、入力側回転センサ9で検出される電動モータ3の回転数が目標回転数に到達した後、シフトモータ71の作動によりシフトリング58を1速シフト位置に到達させて、1速の2ウェイローラクラッチ44Aを係合させる(ステップS)。 Then, the electric motor 3 is accelerated with the target rotational speed calculated in this way as a target value (step S 7 ), and the rotational speed of the electric motor 3 detected by the input side rotation sensor 9 has reached the target rotational speed. Thereafter, the shift motor 58 is actuated to cause the shift ring 58 to reach the first speed shift position, and the first speed two-way roller clutch 44A is engaged (step S 8 ).

以上のように、2速から1速へのシフトダウンを行なうと、2速の2ウェイローラクラッチ44Bの係合を解除した後、1速の2ウェイローラクラッチ44Aを係合させる前に、予め1速の2ウェイローラクラッチ44Aの入力側の回転数を加速して出力側の回転数に近づけることで、1速の2ウェイローラクラッチ44Aが係合するときの変速ショックを抑えることができる。   As described above, when the downshift from the 2nd speed to the 1st speed is performed, after the engagement of the 2nd speed 2 way roller clutch 44B is released and before the 1st speed 2 way roller clutch 44A is engaged, The speed change shock when the first-speed two-way roller clutch 44A is engaged can be suppressed by accelerating the rotation speed on the input side of the first-speed two-way roller clutch 44A to be close to the rotation speed on the output side.

このように、車両用モータ駆動装置Aは、現変速段の2ウェイローラクラッチ44A(または44B)の係合を解除して次変速段の2ウェイローラクラッチ44B(または44A)を係合させる変速指令を受けたときに、次変速段の2ウェイローラクラッチ44B(または44A)の入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータ3の回転数(目標回転数)を演算し、この目標回転数を目標値として電動モータ3を加速または減速することで、予め次変速段の2ウェイローラクラッチ44B(または44A)の入力側の回転数を出力側の回転数に近づけることができ、変速ショックを小さく抑えることができる。   Thus, the vehicle motor drive device A disengages the two-way roller clutch 44A (or 44B) at the current gear stage and engages the two-way roller clutch 44B (or 44A) at the next gear stage. When the command is received, the rotational speed of the electric motor 3 is such that the difference in rotational speed between the input side and the output side of the two-way roller clutch 44B (or 44A) of the next gear shift takes a predetermined target value greater than zero ( The target rotational speed) is calculated, and the electric motor 3 is accelerated or decelerated using the target rotational speed as a target value, so that the rotational speed on the input side of the two-way roller clutch 44B (or 44A) of the next shift stage is set in advance on the output side. Thus, the shift shock can be kept small.

ところで、上記実施形態では、電動モータ3の目標回転数を演算するための出力側の回転数として出力軸32の回転数を用いたが、出力軸32の回転数にかえて、ディファレンシャルギヤ5の回転数を用いることが考えられる。すなわち、電動モータ3の目標回転数を演算するための出力側回転センサ11をディファレンシャルギヤ5に設け、ディファレンシャルギヤ5の回転数に基づいて電動モータ3の目標回転数を演算することも可能であるが、このようにすると、出力軸32からディファレンシャルギヤ5に回転を伝達するときにファイナル減速比(4〜5程度)が存在することから、電動モータ3の目標回転数を演算するのに必要な出力側回転センサ11の分解能が不足し、この出力側回転センサ11の分解能不足が原因で電動モータ3の目標回転数に誤差が生じる可能性がある。   By the way, in the above embodiment, the rotation speed of the output shaft 32 is used as the rotation speed on the output side for calculating the target rotation speed of the electric motor 3, but instead of the rotation speed of the output shaft 32, the differential gear 5. It is conceivable to use the rotational speed. That is, the output side rotation sensor 11 for calculating the target rotational speed of the electric motor 3 can be provided in the differential gear 5 and the target rotational speed of the electric motor 3 can be calculated based on the rotational speed of the differential gear 5. However, when this is done, there is a final reduction ratio (about 4 to 5) when the rotation is transmitted from the output shaft 32 to the differential gear 5, so that it is necessary to calculate the target rotational speed of the electric motor 3. There is a possibility that the resolution of the output side rotation sensor 11 is insufficient, and an error may occur in the target rotational speed of the electric motor 3 due to the insufficient resolution of the output side rotation sensor 11.

これに対し、上記実施形態の車両用モータ駆動装置Aは、電動モータ3の目標回転数を演算するための出力側の回転数として、ファイナル減速比で減速されたディファレンシャルギヤ5の回転数ではなく、ファイナル減速比で減速する前の出力軸32の回転数を用いるので、電動モータ3の目標回転数を演算するのに必要な出力側回転センサ11の分解能を確保しやすく、電動モータ3の目標回転数に誤差が生じにくい。また、ファイナルギヤ74とリングギヤ77の間に存在するバックラッシによる誤差も生じない。   On the other hand, in the vehicle motor drive device A of the above embodiment, the output side rotational speed for calculating the target rotational speed of the electric motor 3 is not the rotational speed of the differential gear 5 decelerated at the final reduction ratio. Since the rotational speed of the output shaft 32 before being decelerated at the final reduction ratio is used, it is easy to ensure the resolution of the output-side rotation sensor 11 necessary for calculating the target rotational speed of the electric motor 3, and the target of the electric motor 3 Errors in the number of revolutions are unlikely to occur. Further, an error due to backlash existing between the final gear 74 and the ring gear 77 does not occur.

上記実施形態では、1速出力ギヤ33Aと2速出力ギヤ33Bに1速の2ウェイローラクラッチ44Aと2速の2ウェイローラクラッチ44Bをそれぞれ組み込んだ車両用モータ駆動装置Aを例に挙げて説明したが、1速出力ギヤと2速出力ギヤにかえて、1速入力ギヤと2速入力ギヤに1速の2ウェイローラクラッチ44Aと2速の2ウェイローラクラッチ44Bをそれぞれ組み込んだ構成の車両用モータ駆動装置Aを採用することも可能である。   In the above embodiment, the vehicle motor drive device A in which the first-speed 2-way roller clutch 44A and the 2-speed 2-way roller clutch 44B are respectively incorporated in the first-speed output gear 33A and the second-speed output gear 33B will be described as an example. However, instead of the first-speed output gear and the second-speed output gear, a vehicle having a structure in which the first-speed 2-way roller clutch 44A and the 2-speed 2-way roller clutch 44B are incorporated in the first-speed input gear and the second-speed input gear, respectively. It is also possible to employ the motor drive device A for use.

すなわち、減速機4として、電動モータ3の回転が入力される入力軸30と、その入力軸30に対して回転可能に入力軸30上に設けられた1速入力ギヤ31Aおよび2速入力ギヤ31Bと、1速入力ギヤ31Aと入力軸30の間に組み込まれた1速の2ウェイローラクラッチ44Aと、2速入力ギヤ31Bと入力軸30の間に組み込まれた2速の2ウェイローラクラッチ44Bと、1速の2ウェイローラクラッチ44Aと2速の2ウェイローラクラッチ44Bとを選択的に係合させる変速アクチュエータ57と、入力軸30に対して間隔をおいて平行に配置された出力軸32と、その出力軸32と一体に回転するように出力軸32上に設けられ、1速入力ギヤ31Aおよび2速入力ギヤ31Bにそれぞれ噛合する1速出力ギヤ33Aおよび2速出力ギヤ33Bと、出力軸32の回転をディファレンシャルギヤ5に伝達するファイナルギヤ74とからなるものを用いることができる。   That is, as the speed reducer 4, an input shaft 30 to which rotation of the electric motor 3 is input, and a first speed input gear 31 </ b> A and a second speed input gear 31 </ b> B provided on the input shaft 30 so as to be rotatable with respect to the input shaft 30. And a first-speed two-way roller clutch 44A incorporated between the first-speed input gear 31A and the input shaft 30, and a second-speed two-way roller clutch 44B incorporated between the second-speed input gear 31B and the input shaft 30. A transmission actuator 57 that selectively engages the first-speed two-way roller clutch 44A and the second-speed two-way roller clutch 44B, and the output shaft 32 that is disposed in parallel with the input shaft 30 at an interval. A first-speed output gear 33A provided on the output shaft 32 so as to rotate integrally with the output shaft 32 and meshing with the first-speed input gear 31A and the second-speed input gear 31B, respectively. Speed output gear 33B, the rotation of the output shaft 32 can be used consisting of a final gear 74. which transmitted to the differential gear 5.

3 電動モータ
5 ディファレンシャルギヤ
10 変速制御装置
11 出力側回転センサ
11A 回転検出用ロータ
11B 回転検出用ステータ
30 入力軸
31A 1速入力ギヤ
31B 2速入力ギヤ
32 出力軸
33A 1速出力ギヤ
33B 2速出力ギヤ
44A 1速の2ウェイローラクラッチ
44B 2速の2ウェイローラクラッチ
45 円筒面
47 カム面
48 ローラ
49A 1速保持器
49B 2速保持器
50A 1速スイッチばね
50B 2速スイッチばね
57 変速アクチュエータ
58 シフトリング
59A 1速摩擦板
59B 2速摩擦板
64A 1速離反ばね
64B 2速離反ばね
65 シフト機構
A 車両用モータ駆動装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Electric motor 5 Differential gear 10 Transmission control apparatus 11 Output side rotation sensor 11A Rotation detection rotor 11B Rotation detection stator 30 Input shaft 31A First speed input gear 31B Second speed input gear 32 Output shaft 33A First speed output gear 33B Second speed output Gear 44A 1-speed 2-way roller clutch 44B 2-speed 2-way roller clutch 45 Cylindrical surface 47 Cam surface 48 Roller 49A 1-speed retainer 49B 2-speed retainer 50A 1-speed switch spring 50B 2-speed switch spring 57 Shift actuator 58 Shift Ring 59A 1st speed friction plate 59B 2nd speed friction plate 64A 1st speed separation spring 64B 2nd speed separation spring 65 Shift mechanism A Vehicle motor drive device

Claims (8)

電動モータ(3)と、その電動モータ(3)の回転が入力される入力軸(30)と、その入力軸(30)と一体に回転するように入力軸(30)上に設けられた第1入力ギヤ(31A)および第2入力ギヤ(31B)と、前記入力軸(30)に対して間隔をおいて平行に配置された出力軸(32)と、その出力軸(32)に対して回転可能に出力軸(32)上に設けられ、前記第1入力ギヤ(31A)および第2入力ギヤ(31B)にそれぞれ噛合する第1出力ギヤ(33A)および第2出力ギヤ(33B)と、前記第1出力ギヤ(33A)と出力軸(32)の間に組み込まれた第1の2ウェイローラクラッチ(44A)と、前記第2出力ギヤ(33B)と出力軸(32)の間に組み込まれた第2の2ウェイローラクラッチ(44B)と、前記第1の2ウェイローラクラッチ(44A)と第2の2ウェイローラクラッチ(44B)とを選択的に係合させる変速アクチュエータ(57)と、前記出力軸(32)の回転を左右の車輪に分配するディファレンシャルギヤ(5)とを有する車両用モータ駆動装置において、
前記出力軸(32)の回転数を検出する出力側回転センサ(11)と、現変速段の2ウェイローラクラッチ(44A,44B)の係合を解除して次変速段の2ウェイローラクラッチ(44B,44A)を係合させる変速指令を受けたときに、次変速段の2ウェイローラクラッチ(44B,44A)の入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータ(3)の回転数を、前記出力側回転センサ(11)で検出した出力軸(32)の回転数に基づいて演算し、その回転数を目標値として電動モータ(3)を加速または減速した後、次変速段の2ウェイローラクラッチ(44B,44A)を係合させる制御を行なう変速制御手段(10)とを設けたことを特徴とする車両用モータ駆動装置。
The electric motor (3), the input shaft (30) to which the rotation of the electric motor (3) is input, and the first provided on the input shaft (30) so as to rotate integrally with the input shaft (30) The first input gear (31A) and the second input gear (31B), the output shaft (32) disposed in parallel with the input shaft (30) at an interval, and the output shaft (32) A first output gear (33A) and a second output gear (33B) which are rotatably provided on the output shaft (32) and mesh with the first input gear (31A) and the second input gear (31B), respectively; The first two-way roller clutch (44A) incorporated between the first output gear (33A) and the output shaft (32), and the second output gear (33B) and the output shaft (32). Second 2-way roller clutch (44B) A transmission actuator (57) for selectively engaging the first two-way roller clutch (44A) and the second two-way roller clutch (44B), and the rotation of the output shaft (32) are distributed to the left and right wheels. In the vehicle motor drive device having the differential gear (5)
The engagement of the output side rotation sensor (11) for detecting the rotation speed of the output shaft (32) and the two-way roller clutch (44A, 44B) at the current gear stage is released, and the two-way roller clutch ( 44B, 44A), when a shift command is received, a difference between the rotational speeds of the input side and output side of the two-way roller clutch (44B, 44A) of the next shift stage takes a predetermined target value greater than zero. The rotation speed of the electric motor (3) is calculated based on the rotation speed of the output shaft (32) detected by the output side rotation sensor (11), and the electric motor (3) is set with the rotation speed as a target value. A vehicle motor drive apparatus comprising: a shift control means (10) for performing control for engaging the two-way roller clutch (44B, 44A) of the next shift stage after acceleration or deceleration.
前記出力側回転センサ(11)が、前記出力軸(32)と一体に回転するように出力軸(32)に取り付けられた回転検出用ロータ(11A)と、その回転検出用ロータ(11A)に近接して設けた回転検出用ステータ(11B)とからなる請求項1に記載の車両用モータ駆動装置。   The output-side rotation sensor (11) is connected to a rotation detection rotor (11A) attached to the output shaft (32) so as to rotate integrally with the output shaft (32), and the rotation detection rotor (11A). The vehicle motor drive device according to claim 1, comprising a rotation detection stator (11 </ b> B) provided close to the vehicle. 前記第1の2ウェイローラクラッチ(44A)は、第1出力ギヤ(33A)の内周と出力軸(32)の外周のうち一方に設けられた円筒面(45)と、他方に設けられたカム面(47)と、そのカム面(47)と前記円筒面(45)の間に組み込まれたローラ(48)と、そのローラ(48)を保持し、前記カム面(47)と円筒面(45)の間にローラ(48)を係合させる係合位置とローラ(48)の係合を解除する中立位置との間で出力軸(32)に対して相対回転可能に設けられた第1保持器(49A)と、その第1保持器(49A)を前記中立位置に弾性保持する第1スイッチばね(50A)とからなり、
前記第2の2ウェイローラクラッチ(44B)は、第2出力ギヤ(33B)の内周と出力軸(32)の外周のうち一方に設けられた円筒面(45)と、他方に設けられたカム面(47)と、そのカム面(47)と前記円筒面(45)の間に組み込まれたローラ(48)と、そのローラ(48)を保持し、前記カム面(47)と円筒面(45)の間にローラ(48)を係合させる係合位置とローラ(48)の係合を解除する中立位置との間で前記出力軸(32)に対して相対回転可能に設けられた第2保持器(49B)と、その第2保持器(49B)を前記中立位置に弾性保持する第2スイッチばね(50B)とからなる請求項1または2に記載の車両用モータ駆動装置。
The first two-way roller clutch (44A) is provided on one of the inner periphery of the first output gear (33A) and the outer periphery of the output shaft (32), and on the other. A cam surface (47), a roller (48) incorporated between the cam surface (47) and the cylindrical surface (45), and the roller holding the roller (48), the cam surface (47) and the cylindrical surface (45) provided between the engagement position for engaging the roller (48) and the neutral position for releasing the engagement of the roller (48) so as to be rotatable relative to the output shaft (32). 1 retainer (49A) and a first switch spring (50A) that elastically retains the first retainer (49A) in the neutral position,
The second two-way roller clutch (44B) is provided on one of the inner periphery of the second output gear (33B) and the outer periphery of the output shaft (32), and on the other side. A cam surface (47), a roller (48) incorporated between the cam surface (47) and the cylindrical surface (45), and the roller holding the roller (48), the cam surface (47) and the cylindrical surface (45) between the engagement position for engaging the roller (48) and the neutral position for releasing the engagement of the roller (48). The vehicle motor drive device according to claim 1 or 2, comprising a second retainer (49B) and a second switch spring (50B) that elastically retains the second retainer (49B) in the neutral position.
前記変速アクチュエータ(57)は、前記第1保持器(49A)に対して回り止めされかつ前記第1出力ギヤ(33A)の側面に接触する位置と離反する位置との間で軸方向に移動可能に設けられた第1摩擦板(59A)と、その第1摩擦板(59A)を前記第1出力ギヤ(33A)の側面から離反する方向に付勢する第1離反ばね(64A)と、前記第2保持器(49B)に対して回り止めされかつ前記第2出力ギヤ(33B)の側面に接触する位置と離反する位置との間で軸方向に移動可能に設けられた第2摩擦板(59B)と、その第2摩擦板(59B)を前記第2出力ギヤ(33B)の側面から離反する方向に付勢する第2離反ばね(64B)と、前記第1摩擦板(59A)を押圧して前記第1出力ギヤ(33A)の側面に接触させる第1シフト位置と前記第2摩擦板(59B)を押圧して前記第2出力ギヤ(33B)の側面に接触させる第2シフト位置との間で軸方向に移動可能に設けられたシフトリング(58)と、そのシフトリング(58)を軸方向に移動させるシフト機構(65)とからなる請求項3に記載の車両用モータ駆動装置。   The speed change actuator (57) is axially movable between a position where it is prevented from rotating with respect to the first retainer (49A) and is in contact with the side surface of the first output gear (33A) and a position where it is separated. A first friction plate (59A) provided on the first friction plate (59A), a first separation spring (64A) for urging the first friction plate (59A) in a direction away from the side surface of the first output gear (33A), A second friction plate (not provided for rotation with respect to the second retainer (49B) and provided so as to be movable in the axial direction between a position contacting the side surface of the second output gear (33B) and a position separating the second output gear (33B). 59B), the second friction plate (59B) that urges the second friction plate (59B) away from the side surface of the second output gear (33B), and the first friction plate (59A). To contact the side surface of the first output gear (33A). A shift ring provided so as to be axially movable between a first shift position and a second shift position that presses the second friction plate (59B) and contacts the side surface of the second output gear (33B). 58) and a shift mechanism (65) for moving the shift ring (58) in the axial direction. 電動モータ(3)と、その電動モータ(3)の回転が入力される入力軸(30)と、その入力軸(30)に対して回転可能に入力軸(30)上に設けられた第1入力ギヤ(31A)および第2入力ギヤ(31B)と、前記入力軸(30)に対して間隔をおいて平行に配置された出力軸(32)と、その出力軸(32)と一体に回転するように出力軸(32)上に設けられ、前記第1入力ギヤ(31A)および第2入力ギヤ(31B)にそれぞれ噛合する第1出力ギヤ(33A)および第2出力ギヤ(33B)と、前記第1入力ギヤ(31A)と入力軸(30)の間に組み込まれた第1の2ウェイローラクラッチ(44A)と、前記第2入力ギヤ(31B)と入力軸(30)の間に組み込まれた第2の2ウェイローラクラッチ(44B)と、前記第1の2ウェイローラクラッチ(44A)と第2の2ウェイローラクラッチ(44B)とを選択的に係合させる変速アクチュエータ(57)と、前記出力軸(32)の回転を左右の車輪に分配するディファレンシャルギヤ(5)とを有する車両用モータ駆動装置において、
前記出力軸(32)の回転数を検出する出力側回転センサ(11)と、現変速段の2ウェイローラクラッチ(44A,44B)の係合を解除して次変速段の2ウェイローラクラッチ(44B,44A)を係合させる変速指令を受けたときに、次変速段の2ウェイローラクラッチ(44B,44A)の入力側と出力側の回転数差がゼロよりも大きい所定の目標値をとるような電動モータ(3)の回転数を、前記出力側回転センサ(11)で検出した出力軸(32)の回転数に基づいて演算し、その回転数を目標値として電動モータ(3)を加速または減速した後、次変速段の2ウェイローラクラッチ(44B,44A)を係合させる制御を行なう変速制御手段(10)とを設けたことを特徴とする車両用モータ駆動装置。
An electric motor (3), an input shaft (30) to which rotation of the electric motor (3) is input, and a first provided on the input shaft (30) so as to be rotatable with respect to the input shaft (30) The input gear (31A) and the second input gear (31B), the output shaft (32) arranged parallel to the input shaft (30) at a distance from each other, and the output shaft (32) rotate together. A first output gear (33A) and a second output gear (33B) provided on the output shaft (32) and meshing with the first input gear (31A) and the second input gear (31B), respectively. The first two-way roller clutch (44A) incorporated between the first input gear (31A) and the input shaft (30), and the second input gear (31B) and the input shaft (30). Second 2-way roller clutch (44B) A transmission actuator (57) for selectively engaging the first two-way roller clutch (44A) and the second two-way roller clutch (44B), and the rotation of the output shaft (32) are distributed to the left and right wheels. In the vehicle motor drive device having the differential gear (5)
The engagement of the output side rotation sensor (11) for detecting the rotation speed of the output shaft (32) and the two-way roller clutch (44A, 44B) at the current gear stage is released, and the two-way roller clutch ( 44B, 44A), when a shift command is received, a difference between the rotational speeds of the input side and output side of the two-way roller clutch (44B, 44A) of the next shift stage takes a predetermined target value greater than zero. The rotation speed of the electric motor (3) is calculated based on the rotation speed of the output shaft (32) detected by the output side rotation sensor (11), and the electric motor (3) is set with the rotation speed as a target value. A vehicle motor drive apparatus comprising: a shift control means (10) for performing control for engaging the two-way roller clutch (44B, 44A) of the next shift stage after acceleration or deceleration.
前記出力側回転センサ(11)が、前記出力軸(32)と一体に回転するように出力軸(32)に取り付けられた回転検出用ロータ(11A)と、その回転検出用ロータ(11A)に近接して設けた回転検出用ステータ(11B)とからなる請求項5に記載の車両用モータ駆動装置。   The output-side rotation sensor (11) is connected to a rotation detection rotor (11A) attached to the output shaft (32) so as to rotate integrally with the output shaft (32), and the rotation detection rotor (11A). The vehicle motor drive device according to claim 5, comprising a rotation detection stator (11 </ b> B) provided close to the vehicle. 前記第1の2ウェイローラクラッチ(44A)は、第1入力ギヤ(31A)の内周と入力軸(30)の外周のうち一方に設けられた円筒面(45)と、他方に設けられたカム面(47)と、そのカム面(47)と前記円筒面(45)の間に組み込まれたローラ(48)と、そのローラ(48)を保持し、前記カム面(47)と円筒面(45)の間にローラ(48)を係合させる係合位置とローラ(48)の係合を解除する中立位置との間で入力軸(30)に対して相対回転可能に設けられた第1保持器(49A)と、その第1保持器(49A)を前記中立位置に弾性保持する第1スイッチばね(50A)とからなり、
前記第2の2ウェイローラクラッチ(44B)は、第2入力ギヤ(31B)の内周と入力軸(30)の外周のうち一方に設けられた円筒面(45)と、他方に設けられたカム面(47)と、そのカム面(47)と前記円筒面(45)の間に組み込まれたローラ(48)と、そのローラ(48)を保持し、前記カム面(47)と円筒面(45)の間にローラ(48)を係合させる係合位置とローラ(48)の係合を解除する中立位置との間で前記入力軸(30)に対して相対回転可能に設けられた第2保持器(49B)と、その第2保持器(49B)を前記中立位置に弾性保持する第2スイッチばね(50B)とからなる請求項5または6に記載の車両用モータ駆動装置。
The first two-way roller clutch (44A) is provided on one of the inner circumference of the first input gear (31A) and the outer circumference of the input shaft (30), and on the other side. A cam surface (47), a roller (48) incorporated between the cam surface (47) and the cylindrical surface (45), and the roller holding the roller (48), the cam surface (47) and the cylindrical surface (45) provided between the engagement position for engaging the roller (48) and the neutral position for releasing the engagement of the roller (48) so as to be rotatable relative to the input shaft (30). 1 retainer (49A) and a first switch spring (50A) that elastically retains the first retainer (49A) in the neutral position,
The second two-way roller clutch (44B) is provided on the cylindrical surface (45) provided on one of the inner periphery of the second input gear (31B) and the outer periphery of the input shaft (30), and provided on the other. A cam surface (47), a roller (48) incorporated between the cam surface (47) and the cylindrical surface (45), and the roller holding the roller (48), the cam surface (47) and the cylindrical surface (45) between the engagement position for engaging the roller (48) and the neutral position for releasing the engagement of the roller (48). The vehicle motor drive device according to claim 5 or 6, comprising a second retainer (49B) and a second switch spring (50B) that elastically retains the second retainer (49B) in the neutral position.
前記変速アクチュエータ(57)は、前記第1保持器(49A)に対して回り止めされかつ前記第1入力ギヤ(31A)の側面に接触する位置と離反する位置との間で軸方向に移動可能に設けられた第1摩擦板(59A)と、その第1摩擦板(59A)を前記第1入力ギヤ(31A)の側面から離反する方向に付勢する第1離反ばね(64A)と、前記第2保持器(49B)に対して回り止めされかつ前記第2入力ギヤ(31B)の側面に接触する位置と離反する位置との間で軸方向に移動可能に設けられた第2摩擦板(59B)と、その第2摩擦板(59B)を前記第2入力ギヤ(31B)の側面から離反する方向に付勢する第2離反ばね(64B)と、前記第1摩擦板(59A)を押圧して前記第1入力ギヤ(31A)の側面に接触させる第1シフト位置と前記第2摩擦板(59B)を押圧して前記第2入力ギヤ(31B)の側面に接触させる第2シフト位置との間で軸方向に移動可能に設けられたシフトリング(58)と、そのシフトリング(58)を軸方向に移動させるシフト機構(65)とからなる請求項7に記載の車両用モータ駆動装置。   The speed change actuator (57) is prevented from rotating with respect to the first retainer (49A) and is movable in the axial direction between a position where it contacts the side surface of the first input gear (31A) and a position where it separates. A first friction plate (59A) provided on the first friction plate, a first separation spring (64A) for urging the first friction plate (59A) in a direction away from the side surface of the first input gear (31A), and A second friction plate (which is prevented from rotating with respect to the second cage (49B) and is movable in the axial direction between a position contacting the side surface of the second input gear (31B) and a position separating from the position. 59B), the second friction plate (59B) that urges the second friction plate (59B) away from the side surface of the second input gear (31B), and the first friction plate (59A). To contact the side surface of the first input gear (31A) A shift ring provided so as to be axially movable between a first shift position and a second shift position that presses the second friction plate (59B) and contacts the side surface of the second input gear (31B). 58), and a shift mechanism (65) for moving the shift ring (58) in the axial direction.
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