驱动单元及驱动模块的制作方法
【专利说明】驱动单元及驱动模块
[0001]在2014年4月10日和2014年10月10日提出的日本专利申请2014-081127和2014-208790的说明书、附图及摘要作为参照而包含于此。
技术领域
[0002]本发明涉及驱动单元及驱动模块。
【背景技术】
[0003]以往，在车辆中，作为对用于使向驱动轮传递转矩的驱动轴产生驱动力的电动机的旋转进行控制的车辆用控制装置，存在例如日本特开平9-322311号公报记载的车辆用控制装置。在该车辆用控制装置中，通过对离合器电动机及辅助电动机这样的电动机进行控制，来控制向驱动轮传递的转矩。
[0004]并且，在日本特开平9-322311号公报那样的车辆用控制装置中，作为车辆的后退时的控制，如例示那样，以输出与驾驶员的油门踏板的踏入量对应的转矩的方式导出目标值。以根据该导出的目标值而向离合器电动机及辅助电动机输出转矩的方式设定转矩指令值。
[0005]然而，在从各电动机向驱动轮传递转矩的期间，有时介有包含减速器的驱动单元。这样的驱动单元具有由多个轴承支承为旋转自如的多个齿轮，在车辆前进或后退时，由于所述齿轮的旋转而负载作用于所述轴承。
[0006]当上述驱动单元适用日本特开平9-322311号公报的车辆用控制装置时，在目标值的导出之际，未考虑在车辆的前进时及后退时分别作用于轴承的负载的大小的差异，因此与车辆的前进及后退无关地都选定能够支承最大负载的轴承。因此，与实际作用于轴承的负载无关而选定大型的轴承，从而在驱动单元的小型化这一点上不利。
【发明内容】
[0007]本发明的目的之一在于提供一种小型化的驱动单元及驱动模块。
[0008]本发明的一方案的驱动单元包括减速器，所述驱动单元通过将作为车辆的驱动源的电动机的旋转向驱动轮传递而将电动机转矩向驱动轮传递。
[0009]所述减速器包括具有斜齿的多个齿轮和将所述齿轮支承为旋转自如的多个轴承。
[0010]减速器构成为，在所述车辆前进时从齿轮向轴承的轴向作用的轴向力的方向与在所述车辆后退时从齿轮向轴承的轴向作用的轴向力的方向相反。
[0011]减速器构成为，承受所述车辆前进时的轴向力的轴承与承受所述车辆后退时的轴向力的轴承为不同的轴承。
[0012]减速器构成为，承受所述车辆前进时的轴向力的轴承与承受所述车辆后退时的轴向力的轴承分别为不同大小的轴承。
[0013]根据该结构，由于构成减速器的齿轮具有斜齿，因此通过齿轮彼此的啮合，轴向力向其旋转方向和齿线的方向所对应的规定的轴向作用。在车辆前进时和车辆后退时，齿轮的旋转方向分别成为相反方向。因此，在车辆前进时和车辆后退时，轴向力作用的方向也相反。所述轴向力作为负载而作用于对齿轮进行支承的轴承中的对轴向力起作用的一侧进行支承的轴承。而且，所述轴向力与电动机产生的转矩的大小成比例而其大小变化。根据作用在车辆的前轮和后轮上的前后重量分配，当在车辆前进的情况下和后退的情况下电动机产生的转矩的最大值设定得不同时，该转矩的最大值所对应的轴向力的最大值也不同。对轴向力进行支承的轴承只要具有与轴向力相符的负载容量就足够，对更小的轴向力进行支承的一侧的轴承可以设为具有更小的负载容量的更小型的轴承。因此，能够实现驱动单元的小型化。
[0014]本发明的另一方案的驱动模块包括:
[0015]前述方案的驱动单元；及
[0016]车辆用控制装置，控制使所述电动机产生的转矩。
[0017]并且，所述车辆用控制装置被以如下方式进行编程:关于所述车辆的前后重量分配，在前方的重量大于后方的重量的情况下，将在前进时使所述电动机产生的转矩的最大值设定得大于在后退时使所述电动机产生的转矩的最大值，
[0018]在后方的重量大于前方的重量的情况下，将在后退时使所述电动机产生的转矩的最大值设定得大于在前进时使所述电动机产生的转矩的最大值。
[0019]在所述减速器中，在车辆向所述电动机产生的转矩的最大值的大小设定得较大的方向行进时承受来自齿轮的轴向力的轴承的大小构成为大于在车辆向所述电动机产生的转矩的最大值的大小设定得较小的方向行进时承受来自齿轮的轴向力的轴承的大小。
[0020]在车辆中，在向前后重量分配大的方向驱动时，与向前后重量分配小的一方驱动时相比，尤其是在车辆的行驶开始时需要大的转矩。因此，在向前后重量分配大的方向的驱动中，优选电动机生成的转矩的最大值也大。受到轴向力的轴承只要具有与轴向力的大小相符的负载容量就足够，受到更小的轴向力的一侧的轴承可以设为具有更小的负载容量的更小型的轴承。因此，能够实现驱动模块的小型化。
【附图说明】
[0021]前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的【具体实施方式】的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表不相同的部件。
[0022]图1是表示第一实施方式的车辆的概略的图。
[0023]图2是表示驱动单元的概略的图。
[0024]图3是表示车辆的前进时的驱动单元的动作的图。
[0025]图4是表示车辆的后退时的驱动单元的动作的图。
[0026]图5是表不驱动时处理的流程图。
[0027]图6是表示前进转矩及后退转矩的转矩限制值的图。
【具体实施方式】
[0028]以下，对驱动单元及驱动模块的第一实施方式进行说明。
[0029]如图1所示，车辆A具备作为主驱动源的内燃机2。在内燃机2上机械连结有传递其动力的驱动轴3，并经由该驱动轴3而分别连结有车辆前方侧的左右一对前方驱动轮4。
[0030]在内燃机2上机械连结有借助其动力进行旋转而发电的发电机(在本实施方式中，为三相无刷电动机)5。在发电机5上，作为通过其发电来充电的电源，电连接有例如由锂离子电池构成的二次电池6。在二次电池6上电连接有借助其电力而动作的车辆用控制装置30，并经由该车辆用控制装置30电连接有作为车辆A的副驱动源的驱动电动机(在本实施方式中，为三相无刷电动机)11。
[0031]在车辆用控制装置30上电连接有检测车辆A的行驶状态等的制动传感器7A、油门传感器8A、车速传感器9A、位置传感器1A及转速传感器IlA这各种传感器。制动传感器7A是检测制动踏板7的制动操作量BRK的传感器，油门传感器8A是检测油门踏板8的油门操作量ACC的传感器。而且，车速传感器9A是检测车辆A的车速SP的传感器，位置传感器1A是检测车辆A的自动变速器的档位PS的传感器。作为档位，检测自动变速器的档位是处于前进位置还是处于后退位置等。而且，转速传感器IlA是检测驱动电动机11的转速即电动机转速N的传感器。
[0032]如图2所示，车辆用控制装置30基于来自这些传感器的检测信号来掌握车辆A的行驶状态，根据该掌握的行驶状态来控制各种车载装置。在本实施方式中，控制作为这样的车载装置而例示的驱动电动机11的驱动。
[0033]在驱动电动机11上连结有调整其动力而向驱动轴14传递的减速器12及差动齿轮13，并且经由这些减速器12及差动齿轮13、以及驱动轴14而分别连结有车辆后方侧的左右一对后方驱动轮15。
[0034]本实施方式的车辆A是通过在车辆A的前方侧装备的内燃机2的动力而使各前方驱动轮4产生车辆A的驱动力的所谓FF方式的机动车。所述车辆A是通过内燃机2的动力使发电机5发电而对二次电池6进行充电，通过从该二次电池6供给电力，由此驱动电动机11使各后方驱动轮15产生车辆A的驱动力的所谓混合动力式的4轮驱动机动车。
[0035]驱动电动机11产生的驱动力经由驱动轴14向各后方驱动轮15传递。
[0036]对驱动电动机11、减速器12、差动齿轮13及驱动轴14的结构进行说明。
[0037]如图2所示，通过将减速器12及差动齿轮13收容于壳体21而构成将来自驱动电动机11的动力向驱动轴14及后方驱动轮15传递的驱动单元20。
[0038]驱动单元20具备与驱动电动机11机械连结并将其动力向减速器12传递的输入轴22。输入轴22由固定于壳体21的第一输入轴承22a及与第一输入轴承22a相比小型且具有较小的负载容量的第二输入轴承22b支承为旋转自如。在输入轴22上以与该输入轴22 —体旋转的方式连结有具有斜齿(参照图2，齿线左高右低)的输入齿轮23。
[0039]在输入齿轮23上啮合有大径中间齿轮25，该大径中间齿轮25以一体旋转的方式与中间轴24连结，具有斜齿(参照图2，齿线左低右高)，且直径比输入齿轮23大。中间轴24由固定于壳体21的第一中间轴承24a及与第一中间轴承24a相比小型且具有较小的负载容量的第二中间轴承24b支承为旋转自如。在中间轴24上，在大径中间齿轮25与第一中间轴承24a之间，以与中间轴24 —体旋转的方式连结有小径中