车辆用轮内马达单元的润滑控制装置的制作方法

专利名称：车辆用轮内马达单元的润滑控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在能够通过各电动马达驱动车轮来行驶的电动汽车中使用的、对每个车轮的驱动单元(以下称为轮内马达单元(in-wheel motor unit))有用的润滑控制装置。
背景技术：
例如专利文献I所记载的那样，轮内马达单元除了具备上述电动马达以外，还具备行星齿轮组等减速齿轮机构，将它们构成为一个单元，在利用减速齿轮机构的减速下将来自电动马达的旋转动力传递到车轮，从而驱动该车轮。因而，轮内马达单元需要对上述减速齿轮机构进行润滑。但是，如果依赖于由轮内马达单元内的旋转体提升的油来进行用于上述目的的润滑，则油搅拌阻力使轮内马达单元(电动马达)的消耗电力增大，导致对于电动汽车来说最重要的问题即电费的大幅增加。因此，以往如在专利文献I中也记载的那样，大多利用消耗电力远比由油搅拌阻力引起的消耗电力少的油泵来吸入轮内马达单元内下部的油，将该油供给到润滑要求部分来进行规定的润滑。在进行该润滑时，专利文献I所记载的润滑控制技术在左右成对的车轮的轮内马达单元内的油温互不相同的情况下，使高温侧轮内马达单元的润滑油量(油泵的油抽送量)比低温侧轮内马达单元的润滑油量(油泵的油抽送量)多，来消除左右轮内马达单元间的油温差。根据所述轮内马达单元的润滑控制技术，由左右轮内马达单元间的油温差引起的左右轮驱动力差得以缓和，能够提高轮内马达驱动式电动汽车(轮内马达驱动车辆)的行驶稳定性。但是，在如专利文献I所记载的那样使左右轮内马达单元的润滑油量(油泵的油抽送量)不同的技术中，会使左右轮内马达单元内下部的油位不同，产生如下问题。也就是说，如在专利文献I中也图示的那样，轮内马达单元内的电动马达的直径比减速齿轮机构的直径大，如果考虑需要尽量减小轮内马达单元的径向尺寸来确保所要求的安装性，则不能在电动马达与轮内马达单元壳之间设定大的间隙。另一方面，油泵在车辆的振动时、倾斜时也需要抽送轮内马达单元壳内下部的油，为了使油泵在该振动时、倾斜时也能够吸入油，必须使轮内马达单元壳内下部的油位相当闻。由于这些原因，大直径的电动马达(旋转转子)浸溃在轮内马达单元内下部的油中是不可避免的。另外，如专利文献I所记载的那样，在使左右轮内马达单元的润滑油量(油泵的油抽送量)不同的情况下，会使左右轮内马达单元壳内下部的油的油位不同，产生如下问题。也就是说，如上所述那样左右轮内马达单元壳内下部的油位不同意味着位于油位的下方的电动马达(旋转转子)的油浸溃量在左右轮内马达单元之间不同。如果像这样电动马达(旋转转子)的油浸溃量在左右轮内马达单元之间不同，则产生以下问题:由电动马达(旋转转子)产生的油搅拌阻力也在左右轮内马达单元之间不同，导致在左右轮之间产生驱动力差，使轮内马达驱动车辆的行驶稳定性变差。专利文献1:日本特开2008-195233号公报

发明内容
本发明的目的在于提供如下一种车辆用轮内马达单元的润滑控制装置:对油泵进行控制使得左右轮内马达单元壳内下部的油位保持相同，由此能够解决上述问题。为了该目的，本发明的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置如下述那样构成。首先，对作为本发明的前提的轮内马达驱动车辆和在该车辆中使用的轮内马达单元的润滑控制装置进行说明，轮内马达驱动车辆是能够通过各轮内马达单元驱动至少左右一对车轮来行驶的车辆，而且，在该车辆中使用的轮内马达单元的润滑控制装置利用由各油泵从轮内马达单元壳内下部抽送的油对左右成对的上述轮内马达单元内进行润滑。本发明的特征在于，对所述轮内马达单元的润滑控制装置设置了油泵驱动控制部件，该油泵驱动控制单元对上述油泵进行驱动控制，使得来自该油泵的油抽送量使上述左右轮内马达单元的壳内下部的油位相同。在基于上述本发明的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置中，对来自油泵的油抽送量进行驱动控制，使得左右轮内马达单元的壳内下部的油位相同，因此左右轮内马达单元的壳内下部的油位保持相同。因此，轮内马达单元内的大直径旋转构件的油浸溃量在左右轮内马达单元之间相同，由该大直径旋转构件产生的油搅拌阻力也在左右轮内马达单元之间相同。因而，在左右轮之间不会产生驱动力差，能够解除轮内马达驱动车辆的行驶稳定性变差之类的上述问题。


图1是表示具备成为本发明的一个实施例的润滑控制装置的轮内马达单元的纵首1J侧视图。图2表示在图1中的轮内马达单元的油道内设置的油引导件，图2的(a)是沿图2的(b)的I1-1I线截取截面、沿箭头方向观察而示出的油引导件的详细纵剖侧视图，图2的(b)是从图2的(a)的右侧观察而示出的油引导件的详细正视图。图3是表示图1中的油泵控制器所执行的润滑控制程序的流程图。图4是表示通过图3的润滑控制程序被驱动控制的油泵的油抽送量控制特性的特性线图。图5是按每个转子的油浸溃量示出图1中的轮内马达单元的油温变化特性的时序图。图6是表示在图4的固定流量控制区域中实现该图所示的固定流量所需的油泵目标转速的变化特性的特性线图。图7是将要求驱动扭矩的积分值作为参数来表示与图4中的油泵启动车速VSPO的降低量AVSPO有关的变化特性的变化特性图。图8是将油泵停止状态下的行驶距离作为参数来表示与图4中的油泵启动车速VSPO的降低量AVSPO有关的变化特性的变化特性图。
具体实施例方式下面，基于附图所示的实施例来详细说明本发明的实施方式。图1是表示具备成为本发明的一个实施例的润滑控制装置的轮内马达单元的纵剖侧视图。在该图中，I是轮内马达单元的壳主体，2是该壳主体I的后盖(rear cover)，由该壳主体I和后盖2的组合体构成轮内马达单元的单元壳3。图1所示的轮内马达单元是在单元壳3内收纳电动马达4和行星齿轮式减速齿轮组5(以下简称为“减速齿轮组”)来构成的。电动马达4由圆环状的定子6和转子7构成,其中，该圆环状的定子6嵌合在壳主体I的内周而固定设置，该转子7在所述圆环状定子6的内周内以具有径向间隙的方式同轴配置。减速齿轮组5用于将同轴对接地相向配置的输入轴8与输出轴9之间进行驱动结合，该减速齿轮组5包括:太阳齿轮(sun gear) 11 ;固定的环形齿轮(ring gear) 12,其相对于该太阳齿轮11在轴线方向上以靠近输出轴9的方式错开并与该太阳齿轮11同轴配置；台阶行星小齿轮(台阶小齿轮)13，其与这些太阳齿轮11和环形齿轮12相啮合；小齿轮轴(pinion shaft) 14，其将所述台阶行星小齿轮13旋转自如地支承；以及行星齿轮架(carrier) 15a、15b,其支承该小齿轮轴14。输入轴8在靠近输出轴9的内端具备与该端一体成形的上述太阳齿轮11，使该输入轴8从太阳齿轮11向朝向后盖2的后方延伸。输出轴9从减速齿轮组5向相反方向(前方)延伸，并从壳主体I的前端(图的右侧)开口突出，在该突出位置处输出轴9如后述那样与车轮16相结合。这些输入轴8和输出轴9使二者的同轴对接端部以能够进行相对旋转的方式相互插入，将可设为滚珠轴承(ball bearing)的轴承17介于二者之间，由此设定输入输出轴间轴承嵌合部。将输入轴8和输出轴9的在轴线方向上离开该轴承17的位置分别利用可设为滚珠轴承的轴承18和可设为多列角轴承的轴承19支承于单元壳3。此外，轴承19介于堵塞壳主体I的前端开口的端盖20的内周与轮毂(wheelhub) 21的外周之间，该轮毂21嵌装于从壳主体I的前端开口突出的输出轴9的突出部。上述电动马达4将其转子7与输入轴8相结合，将该结合位置设为减速齿轮组5与轴承18之间的轴线方向位置。将上述环形齿轮12以防止其旋转和脱落的方式固定设置在壳主体I的前端开口内，在防止其脱落时，利用堵塞壳主体I的前端开口的密封座(seal adapter) 22来防止该环形齿轮12脱落。密封座22通过螺栓22a安装于壳主体I的前端，利用螺栓20a将端盖20安装于该密封座22。
将台阶行星小齿轮13设为将大直径齿轮部13a和小直径齿轮部13b成一体地具有的台阶齿轮(行星齿轮)，其中，该大直径齿轮部13a与输入轴8上的太阳齿轮11相啮合，该小直径齿轮部13b与环形齿轮12相啮合来使台阶行星小齿轮13沿着环形齿轮12的内周滚动。以如下朝向配置该台阶行星小齿轮13:大直径齿轮部13a位于远离输出轴9的一侧而小直径齿轮部13b位于靠近输出轴9的一侧。例如以4个为一组而沿圆周方向等间隔地配置台阶行星小齿轮13，保持该圆周方向等间隔配置并通过共用的行星齿轮架15a、15b经由小齿轮轴14来旋转自如地支承台阶行星小齿轮13。使行星齿轮架15a、15b作为减速齿轮组5的输出旋转构件而发挥功能，将行星齿轮架15a、15b设置在输出轴9的靠近输入轴8的内端并与该端成一体地结合。因此，行星齿轮架15a、15b和台阶行星小齿轮13 (小齿轮轴14)以从输出轴9向输入轴8侧突出的方式安装于输出轴9。接着，详细说明将车轮16与输出轴9相结合的要领。将制动鼓(brake drum) 25与轮毂21同轴地一体结合设置于轮毂21，以贯穿轮毂21和制动鼓25并向轴线方向突出的方式植入多个轮螺栓(wheel bolt)26。当安装车轮16时，使其轮盘(wheel disc)与制动鼓25的底面紧密接合，以使轮螺栓26贯穿形成于该轮盘的螺栓孔，在该状态下将轮螺母27牢固拧紧到轮螺栓26上，由此将车轮16安装于输出轴9。当对电动马达4的定子6通电时，利用此后的电磁力对电动马达4的转子7进行旋转驱动，其旋转驱动力经由输入轴8被传递到减速齿轮组5的太阳齿轮11。由此，太阳齿轮11经由大直径齿轮部13a使台阶行星小齿轮13进行旋转，而此时，固定的环形齿轮12作为反作用力接受部而发挥功能，因此台阶行星小齿轮13进行如小直径齿轮部13b沿着环形齿轮12滚动那样的行星运动。所述台阶行星小齿轮13的行星运动经由行星齿轮架15a、15b被传递到输出轴9，使输出轴9沿与输入轴8相同的方向旋转。基于上述传动作用，减速齿轮组5将从电动马达4向输入轴8的旋转以由太阳齿轮11的齿数和环形齿轮12的齿数决定的比例减速后传递到输出轴9。传递到输出轴9的旋转经由与该输出轴9相结合的轮毂21和轮螺栓26被传递到车轮16，从而能够对该车轮16进行旋转驱动。此外，与车轮16成为一对的左右方向相反侧的车轮(未图示)也通过与图1相同规格的轮内马达单元同样被旋转驱动，能够通过利用这些成对的左右轮的相同驱动力的旋转驱动来使车辆行驶。在进行车辆的制动时,通过将制动蹄(brake shoe) 27按压至制动鼓25的鼓内周面来对车轮16进行摩擦制动。在上述轮内马达单元中，需要对输入轴8与输出轴9之间的减速齿轮组5进行润滑。此外，由于电动马达4不需要进行润滑，因此还可考虑在外壳主体I内在电动马达4与减速齿轮组5之间设置分隔壁，来划分为电动马达4的收纳室和减速齿轮组5的收纳室，但在这种情况下，不能使电动马达4和减速齿轮组5如图1所示那样以在径向上重叠的方式彼此靠近地配置，轮内马达单元在其轴线方向上变大，从而导致安装性下降。因此，在本实施例中，如图1所示那样将电动马达4的收纳室和减速齿轮组5的收纳室共用，将电动马达4和减速齿轮组5以径向上重叠的状态靠近地配置在壳主体I内的同一室内，来缩短轮内马达单元的轴线方向尺寸，由此提高其安装性。而且，在本实施例中，设通过如下的润滑控制装置来进行减速齿轮组5的润滑、输入轴8与输出轴9之间的轴承17的润滑以及输入轴8与单元壳3之间的轴承18的润滑。首先，基于图1对用于上述目的的润滑油路进行说明，如图1那样在单元壳3内的下部贮存润滑油31，在其下部设置电动式的油泵32。油泵32具有吸入端口 32a和排出端口 32b，吸入端口 32a经由滤油器(oilfilter) 33向单元壳3内的下部的油31的忙存部开口。此外，将油31的贮存量设为如即使车辆振动或倾斜、其油位31a也不会低于吸入端口 32a那样的量，使得油泵32在车辆振动时或倾斜时也能够从吸入端口 32a吸入油31，对于所有轮内马达驱动车轮，将油31的贮存量设为使轮内马达单元内下部的静态油位31a相同的量。在后盖2上形成与输入轴8同轴的圆形油道(oil gallery) 34，使该油道34与油泵32的排出端口 32b连通。油道34由输入轴8的远离输出轴9的端面及轴承18的远离输出轴9的端面与油箱盖(oil cap) 35围成而形成于后盖2，该油箱盖35以与这两个端面相向的方式嵌装于后盖2。使油引导件(oil guide) 38介于输入轴8的远离输出轴9的端面及轴承18的远尚输出轴9的端面与油箱盖35之间。如图2的(a)、(b)所明示的那样，将该油引导件38整体上构成为圆板状，在其中心部关出设直引导筒38a，在周边部形成引导孔38b。如图1所示，将引导筒38a插入到设置于输入轴8的中心的空心孔8a的对应端来设置上述油引导件38，使空心孔8a的相反端向输入轴8与输出轴9的彼此嵌合空间内开□。在行星齿轮架15a上设置向径向外方延伸的径向油孔42，以与该径向油孔42对齐的方式在输入轴8上也设置径向油孔Sb。使设置于行星齿轮架15a的径向油孔42的径向外端与小齿轮轴14的中心处的空心孔43相连通。在小齿轮轴14上还设置从该空心孔43向径向外方延伸的油喷出孔44，使得能够通过离心力从该油喷出孔44向减速齿轮组5的润滑要求部分供给油。在输入轴8上还设置从其空心孔8a向介于输入轴8和输出轴9的彼此嵌合部的轴承17延伸的径向油孔Sc，使得还能够从此处向轴承17供给油。下面参考图1、图2来说明上述润滑油路的作用。在轮内马达单元的动作期间需要对轴承17、18和减速齿轮组5进行润滑的情况下，使油泵32驱动。当使油泵32驱动时，轮内马达单元壳3内的下部的润滑油31如图1的箭头所示那样经由端口 32a被吸入并从端口 32b排出，之后该排出油到达油道34。在利用轮内马达单元进行的车轮16的旋转驱动期间，小齿轮轴14的空心孔43和油喷出孔44内的油受到离心力而如图1的箭头所示那样从油喷出孔44喷出，被供给到减速齿轮组5的润滑要求部分。如图1中的箭头所示，从所述喷出孔44喷出的油喷出量是通过从油道34经由油弓丨导件38的引导筒38a、输入轴8的空心孔8a、径向油孔Sb以及径向油孔42流向小齿轮轴空心孔43的油来补充，从而能够继续向减速齿轮组5供给油。另一方面，油道34内的贮存油通过设置于油引导件38的周边部引导孔38b而如图1的箭头所示那样流向轴承18，供于该轴承18的润滑。与此同时，从油道34经由油引导件38的引导筒38a到达输入轴8的空心孔8a的油如图1中的箭头所示那样经由径向油孔Sc到达输入轴8和输出轴9间的轴承17，还供于该轴承17的润滑。另外，减速齿轮组5是机械元件，因此在传动期间产生金属粉末，该金属粉末混入如上述那样循环的油中。由此，像这样混入了金属粉末的油从泵32经由输入轴空心孔8a、减速齿轮组5、电动马达4到达壳3内的下部油储存部，再次被泵32吸入并进行循环。在该循环期间，混入油内的金属粉末一部分被电动马达4内的永磁体吸附，随着时间的经过，吸附至电动马达4的金属粉末的量增大。由此，如果像这样吸附至电动马达4的金属粉末的量增大，则导致电动马达4的性能降低，轮内马达式电动汽车的动力性能降低。为了解决该问题，在图1的轮内马达单元中采取如下对策。在浸溃在油储存部中的定子6的下部6a所嵌合的壳内周面3a上设置轴线方向槽47，使轴线方向槽47的两端47a、47b分别向电动马达4的轴线方向两侧的空间45、46开口，使得减速齿轮组5所处的一侧的壳空间45与相反侧的壳空间46之间的油31的往来大部分经由轴线方向槽47来进行。另外，以靠近轴线方向槽47的开口端47a的方式在壳3内固定设置永磁体48，该轴线方向槽47的开口端47a靠近减速齿轮组5所处的一侧的壳空间45。此外，理想的是，定子6模制成形为至少下部6a不被油浸透。如此，在油从减速机收纳空间45内的油储存部进入轴线方向槽47的开口端47a时，利用永磁体37吸附当油通过减速齿轮组5时混入的金属粉末，从而能够从油内去除金属粉末。由此能够防止金属粉末附着于电动马达4,能够避免由于金属粉末的附着而电动马达4的性能降低、轮内马达式电动汽车的动力性能降低之类的上述问题。在进行轮内马达单元(减速齿轮组5和轴承17、18)的上述润滑时，图1的油泵控制器51通过对油泵32进行驱动控制，如下那样控制该润滑。为此，对油泵控制器51分别输入以下信号:来自用于检测润滑油31的油温Temp的油温传感器52的信号；来自用于检测车速VSP的车速传感器53的信号；来自用于运算车辆的要求驱动扭矩Td的要求驱动扭矩运算部54的信号；来自用于对油泵32为停止状态的期间的车辆行驶距离L进行测量的行驶距离仪55的信号。
此外，要求驱动扭矩运算部54能够根据驾驶员所操作的油门踏板开度和车速VSP等转速信息通过周知的运算来运算要求驱动扭矩Td。另外，行驶距离仪55在停车时被复位为0，通过对油泵停止状态下的车辆行驶距离进行累计来能够测量上述行驶距离L。油泵控制器51基于上述输入信息执行图3的控制程序，对油泵32进行驱动控制使得油泵32的油抽送量成为如图4所例示的那样。在图3的步骤Sll中，检查车速VSP是否为图4的设定车速VSPl以上。该设定车速VSPl是高车速区域的下限车速(例如30km/h)，在该高车速区域中，对由于转子7为大直径而如图1的D所示那样浸溃到油31中的转子7形成的油搅拌阻力超过容许级别(几乎能够忽略的水平)。在该高车速区域中，如果在左右轮之间轮内马达单元壳内下部的油位31a不同，则产生以下问题:在左右轮之间转子7的油浸溃量D即对转子7形成的油搅拌阻力大不相同，在左右轮之间产生大的驱动力差，车辆的行驶稳定性变差。利用图5附带说明，该图5是示出了在设定车速VSPl以上的某一车速VSP下在无负荷状态下轮内马达单元内的油温Temp如何与转子7的油浸溃量D相应地变化的特性图。转子7的油浸溃量D越大，则油温Temp的时间变化率越大，这意味着，转子7的油浸溃量D越大则对转子7形成的油搅拌阻力越大，由动力损失引起的车轮驱动力下降越急剧。因而，在对转子7形成的油搅拌阻力超过容许级别的高车速区域(VSP彡VSPI)中，如果左右轮内马达单元的油位31a不同，则产生以下问题:由左右轮之间的转子7的油浸溃量D不同所引起的对转子7形成的油搅拌阻力差变大，从而在左右轮之间产生大的驱动力差，车辆的行驶稳定性变差。因此，在本实施例中，在步骤Sll中判断为车速VSP为设定车速VSPl以上的情况下，在图3的步骤S12中对左右轮内马达单元的油泵32分别进行驱动控制，使得油抽送量Q均保持为图4的固定流量Qconst。因而，步骤S12相当于本发明中的油泵驱动控制单元。由于即使油泵32的相同的转速下，其油抽送量Q也与油温Temp相应地不同，因此在该驱动控制中，油泵控制器51基于考虑了该特性的例如图6的固定流量(Qconst)实现特性根据油温Temp求出油泵目标转速Nop，如图1那样将其指示给油泵32，进行驱动控制使得油泵32成为该目标转速Nop。根据所述驱动控制，无论在什么样的油温Temp下，油泵32都能够将油泵抽送量Q控制为高车速区域(VSP≥VSPI)中的图4所示的固定流量Qconst。而且，将上述固定流量Qconst设为对轮内马达单元内的减速齿轮组5进行润滑所需的最低限度的单元所需油量，例如设定为该单元所需油量最多的车速时的油量。在对油泵32进行驱动控制使得左右轮内马达单元的油泵32的油抽送量Q均保持为上述固定流量Qconst的情况下，如上述那样左右轮内马达单元内下部的静态油位3Ia相同，由此，即使在油泵32的动作期间左右轮内马达单元内下部的油位31a也持续相同。因此，通过像这样在油泵32的动作期间左右轮内马达单元内下部的油位31a也保持相同，即使在对转子7形成的油搅拌阻力超过容许级别的高车速区域(VSP ≥ VSPI)中，对左右轮内马达单元内的转子7形成的油搅拌阻力也保持相同，左右轮之间不会产生驱动力差，从而能够避免车辆的行驶稳定性变差之类的上述问题。并且，由于将图4中的上述固定流量Qconst设为对轮内马达单元内的减速齿轮组5进行润滑所需的最低限度的单元所需油量，因此能够在以最低限度的油(最低限度的泵消耗电力)按要求对减速齿轮组5进行润滑的同时实现上述问题的解决。在图3的步骤Sll中判断为(VSP〈VSP1)的低车速区域的情况下，使控制进入相当于本发明中的油泵驱动控制单元的步骤S13，如下那样对油泵32进行可变流量控制。其理由是，在为低车速区域(VSP〈VSP1)的情况下，转子7的转速慢，油搅拌阻力为容许级别以下，不会产生与上述行驶稳定性有关的问题，并且润滑要求度低，从电费的节约以及油泵噪音的观点来看也希望尽量避免油泵32动作。附带地说，由于油泵32不是位于能够采取隔音对策的车体内部，而是设置于暴露在车外的轮内马达单元，因此不能采取隔音对策，特别是在轮内马达驱动车辆为无声行驶状态的低车速区域(VSP〈VSP1)中，油泵32的动作声音不用说对乘员，就是对车外周边的人来说都是令人感到不快的噪音，因此优选的是尽可能降低油泵32的转速或者尽可能使油泵32为非动作状态，从电费节约的观点来看这样做也是理想的。因此，在步骤S13中执行的低车速区域(VSP〈VSP1)中的油泵32的可变流量控制中，在要求驱动扭矩Td为O且油泵停止状态下的行驶距离L为O的情况下，如图4的低车速区域(VSP〈VSP1)中的实线特性(基本特性)所示那样在车速VSP上升至油泵启动车速VSPO之前使油泵32的油抽送量Q为O来使油泵32为停止状态，在车速VSP从油泵启动车速VSPO起上升并达到上述设定车速VSPl之前的期间，对油泵32进行驱动控制使得油抽送量Q从O到上述固定流量Qconst之间呈二次曲线增大。从上文所述的描述中可明显看出，该固定流量Qconst是用于使左右轮内马达单元内下部的油位31a相同的、油泵32的油抽送量(本发明中的规定量)，如上所述，该固定流量Qconst与对轮内马达单元内的减速齿轮组5进行润滑所需的最低限度的单元所需油
量对应。在进行低车速区域(VSP〈VSP1)中的油泵32的上述驱动控制时，油泵控制器51也参照图6基于与上述相同的想法根据油温Temp求出用于实现如上所述那样从O到固定流量Qconst之间变化的油抽送量Q的油泵目标转速Nop，如图1那样将其指示给油泵32。根据所述驱动控制，无论在什么样的油温Temp下，油泵32都能够将油泵抽送量Q控制为遵循低车速区域(VSP〈VSP1)中的图4的实线所示的特性。在此，将油泵启动车速VSPO设为通过由轮内马达单元开始驱动车轮而贮存在从油道34到油喷出孔44的润滑油路内的残余油由于离心力开始喷出并该残余油完全消失时的车速、或者残余油小于规定量时的车速。其理由是，如果在达到像这样确定的油泵启动车速VSPO之后仍使油泵32保持停止，则暂时不对减速齿轮组5供给润滑油，减速齿轮组5由于暂时的润滑不良而被损坏。于是，当要求驱动扭矩Td大于O时，减速齿轮组5的要求润滑油量变多，需要使油泵启动车速VSPO如图4的虚线特性所示那样下降来提前启动油泵32。例如在爬坡路上通过电动马达4的扭矩而事先停车的所谓“坡道控制(hillhold) ”时，即使车速VSP为0，减速齿轮组5也处于扭矩传递状态，因此需要对其进行润滑，即使在车速VSP为O的停车状态，减速齿轮组5的要求润滑油量也如图4的Qo所例示的那样。因此，在本实施例中，作为与图4中以ΔVSPO示出的油泵启动车速VSPO的降低量有关的图，通过实验等预先求出并准备与随着要求驱动扭矩Td的积分值ΣΤd的增大而例如图7所示那样变大的油泵启动车速VSPO的降低量ΔVSPO有关的图。此外，如从图4可以明显看出，油泵启动车速VSPO的降低量ΔVSPO的最大值α为VSP0，图7的图意味着当要求驱动扭矩Td的积分值Σ Td为某一值Σ Tdm以上时，通过使ΔVSPO=α而将油泵启动车速VSPO变为0，从停车状态起对油泵32进行驱动，从而例如能够满足上述坡道控制时的要求。当在低车速区域(VSP〈VSP1)中执行图3的步骤S13时，在要求驱动扭矩Td的积分值Σ Td为0的情况下，油泵控制器51通过上述控制对油泵32进行驱动控制，使得油抽送量Q按图4的实线特性变化，而如果要求驱动扭矩Td的积分值Σ Td超过0，则从图7的图求出与要求驱动扭矩Td的积分值STd相应的油泵启动车速VSPO的降低量ΔVSPO，并将(VSP0-ΔVSPO)设为油泵启动车速，如此对油泵32进行驱动控制以实现图4中以虚线所例示的那样的油抽送量Q的变化特性。另一方面，当由于车辆的行进而油泵停止状态下的行驶距离L大于0时，上述残余油量由于因离心力引起的喷出而降低，因此需要如图4的虚线特性所示那样使油泵启动车速VSPO降低来提前启动油泵32。因此，在本实施例中，通过实验等预先求出并准备与随着油泵停止状态下的行驶距离L的增大而例如如图8所示那样变大的油泵启动车速VSPO的降低量Δ VSPO有关的图。此外，在图8的图中，当油泵停止状态下的行驶距离L为某一值Lm以上时，通过使Δ VSPO= α而将油泵启动车速VSPO设为0，从停车状态起驱动油泵32，从而避免发生如下情况:尽管由于L ≥ Lm而上述残余油消失或小于规定量，但产生了油泵32的非动作期间而发生润滑不良的情况。而且，当在低车速区域(VSP〈VSP1)中执行图3的步骤S13时，在油泵停止状态下的行驶距离L为0的情况下，油泵控制器51通过上述控制对油泵32进行驱动控制使得油抽送量Q按图4的实线特性变化，而如果油泵停止状态下的行驶距离L超过0，则从图8的图求出与油泵停止状态下的行驶距离L相应的油泵启动车速VSPO的降低量ΔVSPO,将(VSP0-AVSPO)设为油泵启动车速，如此对油泵32进行驱动控制以实现如图4的虚线所示那样的油抽送量Q的变化特性。在成为上述本实施例的结构的轮内马达单元的润滑控制中，在对转子7形成的油搅拌阻力超过容许级别的高车速区域(VSP ≥ VSPI)中，对左右轮内马达单元的油泵32分别进行驱动控制使得油抽送量Q均保持为图4的固定流量Qconst，因此左右轮内马达单元内下部的静态油位31a相同，由此，即使在油泵32的动作期间左右轮内马达单元内下部的油位31a也持续相同。因而，即使在对转子7形成的油搅拌阻力超过容许级别的高车速区域(VSP≥VSPI)中，对左右轮内马达单元内的转子7形成的油搅拌阻力也保持相同，在左右轮之间不会产生驱动力差，从而能够避免车辆的行驶稳定性变差之类的问题。而且，由于对油泵32进行简单的固定流量控制来实现该效果，因此在成本上也大有益处。并且，由于将图4中的上述固定流量Qconst设为对轮内马达单元内的减速齿轮组5进行润滑所需的最低限度的单元所需油量，因此能够在以最低限度的油(最低限度的泵消耗电力)按要求对减速齿轮组5进行润滑的同时实现上述问题的解决。并且，在对上述油泵32进行驱动控制时，基于图6所例示的油泵32的固定流量(Qconst)实现特性根据油温Temp求出油泵目标转速Nop，将油泵32驱动控制为该目标转速Nop，因此不管在什么样的油温Temp下，油泵32都能够将油泵抽送量Q控制为高车速区域(VSP≥VSP1)中的图4所示的固定流量Qconst,能够可靠地发挥上述效果。另外，在本实施例中，仅在对转子7形成的油搅拌阻力超过容许级别而产生作为发明要解决的问题的“行驶稳定性的问题”的高车速区域(VSP3VSP1)中执行上述油泵32的固定流量控制，在对转子7形成的油搅拌阻力小于容许级别而不会产生“行驶稳定性的问题”并且减速齿轮组5的润滑要求度低的低车速区域(VSP〈VSP1)中，对油泵32进行可变流量控制，使得油抽送量Q如图4所示那样少于固定流量Qconst、且车速VSP越低则油抽送量越少，因此能够获得以下效果。也就是说，在所述低车速区域(VSP〈VSP1)、特别是在包括停车的VSP〈VSP0的极限车速区域中，轮内马达驱动车辆为无声行驶状态，因此油泵32的动作声音不论是对于乘员还是对于车外周边的人来说都是令人感到不快的噪音，因此优选的是尽可能降低油泵32的转速或者尽可能使油泵32为非动作状态，从电费节约的观点来看这样做也是理想的。在本实施例中，在上述低车速区域(VSP〈VSP1)中对油泵32进行可变流量控制，使得油抽送量Q如图4所示那样少于固定流量Qconst、且车速VSP越低则油抽送量越少，因此能够实现上述要求。特别是在包括停车的VSP〈VSP0的极限车速区域中，在从润滑的观点出发而不需要动作的期间使油泵32停止，因此能够防止油泵32的动作声音成为“噪音”，并且能够防止由于不必要的动作而油泵32的消耗电力变多。而且，在由轮内马达单元壳内下部的油31产生的搅拌阻力不超过容许级别的小于设定车速VSPl的低车速区域(VSP〈VSP1)中，在随着车速上升而对油泵32进行驱动控制以使油抽送量Q如图4所示那样逐渐增大来获得上述效果时，对油泵32进行驱动控制，使得在车速VSP达到设定车速VSPl的车速上升时，油抽送量Q成为使左右轮内马达单元壳内下部的油位31a相同的规定量Qconst，因此，当从低车速区域(VSP〈VSP1)向高车速区域(VSP^VSPl)过渡时，能够使左右轮内马达单元的壳内下部的油位31a相同，能够避免在向高车速区域(VSP > VSP1)转移时产生大的左右轮驱动力差而使行驶稳定性变差之类的问题。即 ，在由轮内马达单元壳内下部的油产生的搅拌阻力不超过容许级别的小于设定车速的低车速区域中，随着车速上升而对油泵32进行驱动控制使得油抽送量逐渐增大，因此能够抑制在低车速区域中无端驱动油泵32，例如能够实现噪音对策、电费的节约。也就是说，在由于车速上升至设定车速而从低车速区域向高车速区域过渡时，对油泵32进行驱动控制，使得油抽送量成为如使左右轮内马达单元的壳内下部的油位31a相同那样的规定量，因此在从低车速区域向高车速区域过渡时能够保证左右轮内马达单元的壳内下部的油位31a相同。
因此，当从低车速区域向高车速区域过渡时，能够使轮内马达单元内的大直径旋转构件(电动马达4的转子7)的油浸溃量在左右轮内马达单元之间相同，能够使由该大直径旋转构件产生的油搅拌阻力也在左右轮内马达单元之间相同。因而，即使在向不能容许由大直径旋转构件(电动马达4的转子7)产生的油搅拌阻力的高车速区域转移时，也不会在左右轮内马达单元间产生驱动力差，轮内马达驱动车辆的行驶稳定性也不会变差。
权利要求
1.一种车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，在能够通过各轮内马达单元驱动至少左右一对车轮来行驶的轮内马达驱动车辆中使用，利用由各油泵从轮内马达单元壳内下部抽送的油对左右成对的上述轮内马达单元内进行润滑， 在该车辆用轮内马达单元的润滑控制装置中设置有油泵驱动控制单元，该油泵驱动控制单元对上述油泵进行驱动控制，使得来自该油泵的油抽送量使左右上述轮内马达单元的壳内下部的油位相同。
2.根据权利要求1所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 上述油泵驱动控制单元进行驱动控制，使得来自上述油泵的油抽送量保持为使左右上述轮内马达单元的壳内下部的油位相同的固定量。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 与上述油抽送量有关的固定量是对上述轮内马达单元内进行润滑所需的最低限度的油量。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 上述油泵驱动控制单元根据油温对上述油泵进行驱动控制，使得油抽送量与温度变化无关地保持为上述固定量。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 在左右上述轮内马达单元的壳内下部分别贮存有相同油位的油的轮内马达驱动车辆中使用该润滑控制装置， 上述油泵驱动控制单元对这些油泵进行驱动控制，使得左右成对的上述油泵的油抽送量相同。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 在由上述轮内马达单元壳内下部的油产生的搅拌阻力超过容许级别的高车速区域中，上述油泵驱动控制单元完成上述油泵的驱动控制。
7.根据权利要求6所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 在车速比上述高车速区域低的低车速区域中，上述油泵驱动控制单元对上述油泵进行驱动控制，使得上述油抽送量少于上述固定量。
8.根据权利要求7所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 上述油泵驱动控制单元对上述油泵进行驱动控制，使得在上述低车速区域中车速越低则上述油抽送量越少。
9.根据权利要求1所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 上述油泵驱动控制单元对上述油泵进行驱动控制，使得在由上述轮内马达单元壳内下部的油产生的搅拌阻力不超过容许级别的低于设定车速的低车速区域中，来自该油泵的油抽送量随着车速上升而逐渐增大，并且对上述油泵进行驱动控制，使得在车速上升至上述设定车速时上述油抽送量成为使左右上述轮内马达单元的壳内下部的油位相同的规定量。
10.根据权利要求9所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 上述油泵驱动控制单元在上述设定车速以上的高车速区域中对上述油泵进行驱动控制，使得来自该油泵的油抽送量保持为上述规定量。
11.根据权利要求9或10所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 与上述油抽送量有关的规定量是对上述轮内马达单元内进行润滑所需的最低限度的油量。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 上述油泵驱动控制单元在上述高车速区域中根据油温对上述油泵进行驱动控制，使得油抽送量与温度变化无关地保持为上述规定量。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的车辆用轮内马达单元的润滑控制装置，其特征在于， 在左右上述轮内马达单元的壳内下部分别贮存有相同油位的油的轮内马达驱动车辆中使用该润滑控制装置， 上述油泵驱动控制单元在上述高车速区域中对这些油泵进行驱动控制，使得左右上述轮内马达单元的油泵的油抽送量`相同。
全文摘要
在油搅拌阻力超过容许级别的高车速区域(VSP≥VSP1)中，如果左右轮内马达单元的油位不同，则左右轮之间的油搅拌阻力的差变大，从而由于左右轮间驱动力差而使车辆的行驶稳定性变差。因此，在高车速区域(VSP≥VSP1)中，分别对左右轮内马达单元的油泵进行驱动控制，使得油抽送量Q均保持为与单元要求油量对应的固定流量Qconst。由此，使左右轮内马达单元的油位持续相同，使左右轮内马达单元内的油搅拌阻力相同，在左右轮间不会产生驱动力差，能够避免行驶稳定性变差。
文档编号F16H57/04GK103109112SQ201280002819
公开日2013年5月15日 申请日期2012年2月28日 优先权日2011年4月13日
发明者山内康弘 申请人:日产自动车株式会社