车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置制造方法
【专利摘要】一种车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置，在因轮内电动机外壳（3）内的油引起的搅拌阻力不超过容许水平的小于设定车速（VSP1）的低车速域（VSP＜VSP1）中，以成为实线特性的油吸入输送量的方式对油泵（32）进行驱动控制，即，在不需要润滑的停车中，当然即使在油泵停止状态下的起步之后，在到达油路内的残存油进行润滑飞散而用完的规定车速（VSP0）之前，使油泵停止。由此，可以防止油泵工作音变为噪音，并且，可以防止在残存油存在中油泵无用地工作而使电力消耗恶化。
【专利说明】车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于可通过各自的电动机驱动车轮而行驶的电动汽车的、对每个车轮的驱动单元(以下，称为轮内电动机单元)有用的润滑控制装置。
【背景技术】
[0002]例如专利文献I记载那样，轮内(in wheel)电动机单元为在上述的电动机的基础上，还包括行星齿轮组等的减速齿轮机构，将它们构成一个单元，
[0003]将来自电动机的旋转动力在减速齿轮机构的减速下传递至车轮，从而驱动该车轮。
[0004]因此，轮内电动机单元需要润滑上述减速齿轮机构。
[0005]但是，如果将用于此的润滑依靠根据轮内电动机单元内的旋转体的溅起油，则油搅拌阻力会增大轮内电动机单元(电动机)的消耗电力，对于电动汽车将导致最重要课题即电力消耗(表示每单位电力的行驶距离(km/kWh)、或者行驶规定距离需要的电力的指标)的恶化。
[0006]因此，目前大 多如专利文献I记载那样，使用与由油搅拌阻力造成的消耗电力相比消耗电力要少得多的油泵，吸入轮内电动机单元内下部中的油，将该油向要求润滑部位供给以进行规定的润滑。
[0007]专利文献I记载的润滑控制技术如下，在进行该润滑时，在左右成对的车轮的轮内电动机单元内的油温相互不同的情况下，使高温侧轮内电动机单元的润滑油量(根据油泵的油吸入输送量)比低温侧轮内电动机单元的润滑油量(根据油泵的油吸入输送量)多，以消除左右轮内电动机单元之间的油温差。
[0008]根据上述轮内电动机单元的润滑控制技术，由左右轮内电动机单元间的油温差引起的左右轮驱动力差得到缓和，能够提高轮内电动机驱动式电动汽车(轮内电动机驱动车辆)的行驶稳定性。
[0009]专利文献1:(日本)特开2008-195233号公报
[0010]但是，专利文献I记载的润滑控制技术为根据左右轮内电动机单元间的油温差，使轮内电动机单元间的油泵的油吸入输送量不同的技术，由于其主旨基本上为只要在点火开关为接通(ON)状态，即使停车中也使该油泵继续工作，因此，产生如下问题。
[0011]即，由于轮内电动机单元与车轮直接结合，因此，并没有配置在可实施隔音对策的车体内方，而通常配置于露出车外，实施隔音对策困难。
[0012]因此，轮内电动机驱动车辆在变为无声状态的停车中及变为几乎无声行驶的低车速域，油泵的工作音对不用说是乘客就连车外周边的人来说也成为使人感觉不适感的噪
曰?
[0013]但是，在基本原则为只要点火开关为接通状态即使在变为无声状态的停车中、或变为几乎无声行驶的低车速域也使油泵继续工作的专利文献I的润滑控制技术中，在这些停车中及低车速域中，油泵的工作音变为使人感觉不适感的噪音，不可避免会有使乘客及车外周边的人能听到的问题。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于，从在停车中基本上不需要轮内电动机单元的润滑，或在低车速域中在润滑油路径内残存油期间，通过该残存油可润滑轮内电动机单元，尽可能地降低油泵的转速，即使使油泵停止也没关系的观点出发，将该构想具体化，提供一种能够消除停车中及低车速域中的油泵的工作音(噪音)的问题，并且，也能够避免由油泵的无用地工作造成的电力消耗的恶化的车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置。
[0015]为了此目的，本发明的车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置如以下那样构成。
[0016]首先，对成为本发明的前提的轮内电动机驱动车辆，及用于其的轮内电动机单元的润滑控制装置进行说明，轮内电动机驱动车辆为可通过各自的轮内电动机单元驱动车轮而行驶的车辆，另外，用于该车辆的轮内电动机单元的润滑控制装置为，对上述轮内电动机单元内通过各自的油泵从轮内电动机单元外壳内下部吸入输送的油进行润滑。
[0017]本发明的构成特征在于，相对于上述轮内电动机单元的润滑控制装置，设置如下的油泵驱动控制装置(油泵驱动控制部)。
[0018]该油泵驱动控制装置以在上述车辆的停止状态下使油泵停止，并且，在车速达到规定车速时使该油泵起动的方式驱动控制油泵。
[0019]根据上述本发明的车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置，以从车辆的停止状态到车速达到规定车速期间，使油泵停止，在到达该规定车速时使油泵起动的方式驱动控制油泵，因此，在停车中及上述规定车速以下的低车速域能够防止油泵无用地工作，因此，在变为无声状态或几乎无声行驶的该停车中及低车速区域，能够避免油泵工作音变为噪音，并且，能够避免由在该停车中及低车速区域中的无用的油泵的工作造成的电力消耗的恶化。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示本发明第一实施例的具备润滑控制装置的轮内电动机单元的纵剖侧面图；
[0021]图2表示设置在图1中的轮内电动机单元的油道内的油导向件，(a)是在图2 (b)的I1-1I线上作为截面，向箭头的方向看而表示的油导向件的详细纵剖侧面图，(b)是从图2 (a)的右侧看而表示的油导向件的详细正面图；
[0022]图3是表示图1中的油泵控制器执行的润滑控制程序的流程图；
[0023]图4是表示在图3中的润滑控制程序中的油泵可变流量控制中、与在油泵停止状态下的行驶距离相对应的第一实施例的油泵可变流量控制的子程序的流程图；
[0024]图5是表示由图3的润滑控制程序驱动控制的油泵的油吸入输送量控制特性的特性曲线图；
[0025]图6是根据转子的油浸溃量的不同表示图1中的轮内电动机单元的油温变化特性的时间图；
[0026]图7是表示在图5的一定流量控制域，实现该图所示的一定流量所需要的油泵目标转速的变化特性的特性曲线图；[0027]图8是以请求驱动转矩的积分值作为参数表示关于图5中的油泵起动车速VSPO的降低量AVSPO的变化特性的特性曲线图；
[0028]图9是以油泵停止状态下的行驶距离作为参数表示关于图5中的油泵起动车速VSPO的降低量AVSPO的变化特性的特性曲线图；
[0029]图10是用于说明油泵停止状态下的行驶中的车速的时间积分值和油泵停止状态下的行驶距离的关系的时间图；
[0030]图11是表示在图3中的润滑控制程序中的油泵可变流量控制中、与油泵停止状态下的行驶距离请求驱动转矩的时间积分值相对应的第二实施例的油泵可变流量控制的子程序的流程图。
【具体实施方式】
[0031]下面，基于附图所示的实施例对本发明的实施方式进行详细说明。
[0032](第一实施例的构成)
[0033]图1是表示本发明第一实施例的具备润滑控制装置的轮内电动机单元的纵剖侧面图。
[0034]在该图中，I为轮内电动机单元的外壳主体,2为该外壳主体I的后盖，通过该外壳主体I及后盖2的相互合体，构成轮内电动机单元的单元外壳3。
[0035]图1所示的轮内电动机单元在单元外壳3内收纳电动机4及行星齿轮式减速齿轮组5 (以下，简称“减速齿轮组”)而构成。
[0036]电动机4由嵌合固设于外壳主体I的内周的圆环状的定子6和与上述圆环状定子6的内周保持径向间隙且同心配置的转子7构成。
[0037]减速齿轮组5用于驱动结合同轴对接且对向配置的输入轴8及输出轴9间，其由太阳轮11、相对于该太阳轮11向与输出轴9接近的轴线方向错开且同心配置的固定的齿圈
12、与这些太阳轮11及齿圈12啮合的阶梯行星小齿轮(阶梯小齿轮)13、旋转自如地支承上述阶梯行星小齿轮13的小齿轮轴14、支承该小齿轮轴14的行星齿轮架15a、15b构成。
[0038]输入轴8在靠近输出轴9的内端一体成形有上述太阳轮11，使该输入轴8从太阳轮11向朝向后盖2的后方延伸。
[0039]输出轴9从减速齿轮组5向相反方向(前方)延伸，并从外壳主体I的前端(图的右侦D开口突出，在该突出部位，如后述的车轮16与输出轴9结合。
[0040]这些输入轴8及输出轴9使两者的同轴对接端部可相互相对旋转地贯入配合，通过在两者间介设可为球轴承的轴承17，设定输入输出轴间轴承嵌合部。
[0041]将从该轴承17沿轴线方向分离的输入轴8及输出轴9的部位分别通过可为球轴承的轴承18及可为双列角接触轴承的轴承19轴支承在单元外壳3。
[0042]另外，轴承19介设于堵塞外壳主体I的前端开口的端盖20的内周和嵌装在从外壳主体I的前端开口突出的输出轴9的突出部的轮毂21的外周之间。
[0043]上述电动机4使其转子7与输入轴8结合，将该结合位置设为减速齿轮组5和轴承18之间的轴线方向位置。
[0044]在外壳主体I的前端开口内，上述齿圈12止转并止脱，在该止脱时，通过堵塞外壳主体I的前端开口的密封接头22进行该齿圈12的止脱。[0045]密封接头22通过螺栓22a安装在外壳主体I的前端，相对该密封接头22用螺栓20a安装端盖20。
[0046]阶梯行星小齿轮13为一体具有与输入轴8上的太阳轮11啮合的大径齿轮部13a、及与齿圈12啮合且使阶梯行星小齿轮13沿齿圈12的内周转动的小径齿轮部13b的阶梯小齿轮(行星齿轮)。
[0047]该阶梯行星小齿轮13以大径齿轮部13a位于远离输出轴9的一侧，小径齿轮部13b位于靠近输出轴9的一侧的朝向进行配置。
[0048]阶梯行星小齿轮13例如4个为一组在圆周方向等间隔地配置，保持该圆周方向等间隔配置并通过共通的行星齿轮架15a、15b经由小齿轮轴14旋转自如地支承阶梯行星小齿轮13。
[0049]行星齿轮架15a、15b作为减速齿轮组5的输出旋转构件起作用，设于靠近输入轴8的输出轴9的内端并与其一体化地粘结。
[0050]因此，行星齿轮架15a、15b及阶梯行星小齿轮13 (小齿轮轴14)从输出轴9向输入轴8侧突出并安装于输出轴9。
[0051]下面，详细叙述车轮16相对输出轴9的结合要领。
[0052]与轮毂21同心地一体结合设有制动鼓25，以贯通这些轮毂21及制动鼓25并向轴线方向突出的方式植设多个车轮螺栓26。
[0053]在安装车轮16时，以车轮螺栓26贯通穿过其轮盘的螺栓孔的方式使该轮盘与制动鼓25的底面密接，在该状态下通过将车轮螺母27与车轮螺栓26拧紧螺合，从而进行车轮16相对输出轴9的安装。
[0054](轮内电动机单元的作用)
[0055]当对电动机4的定子6通电，由此产生的电磁力旋转驱动电动机4的转子7，该旋转驱动力经由输入轴8传递至减速齿轮组5的太阳轮11。
[0056]由此，太阳轮11经由大径齿轮部13a使阶梯行星小齿轮13旋转，但这时，固定的齿圈12起接受反力的作用，因此，阶梯行星小齿轮13进行小径齿轮部13b沿齿圈12转动的行星运动。
[0057]上述阶梯行星小齿轮13的行星运动经由行星齿轮架15a、15b传递至输出轴9，使输出轴9与输入轴8同向旋转。
[0058]通过上述的传动作用，减速齿轮组5将从电动机4到输入轴8的旋转以由太阳轮11的齿数及齿圈12的齿数决定的比进行减速并传递至输出轴9。传递至输出轴9的旋转，经由与其结合的轮毂21及车轮螺栓26传递至车轮16，能够旋转驱动该车轮16。
[0059]另外，与车轮16成对的左右方向相反侧的车轮(未图示)也通过与图1中同样的相同规格的轮内电动机单元同样地被旋转驱动，通过这些成对的左右轮的相同驱动力下的旋转驱动能够使车辆行驶。在车辆制动时，通过将制动蹄27按压到制动鼓25的鼓内周面使车轮16摩擦制动。
[0060](轮内电动机单元的润滑油路)
[0061]在上述的轮内电动机单元中，需要润滑输入轴8及输出轴9之间的减速齿轮组5。
[0062]另外，由于电动机4不需要润滑，因此，考虑在电动机4和减速齿轮组5之间进行配置在外壳主体I内设置隔壁，划分出电动机4的收纳室和减速齿轮组5的收纳室，但在该情况下，不能使电动机4及减速齿轮组5如图1所示那样以沿径向重叠的方式相互接近而配置，轮内电动机单元由于其轴线方向长大化而使搭载性降低。
[0063]于是，在本实施例中如图1所示那样，使电动机4的收纳室及减速齿轮组5的收纳室共通化，使电动机4及减速齿轮组5在径向重叠状态下接近配置在外壳主体I内的相同室内，通过缩短轮内电动机单元的轴线方向尺寸提高其搭载性。
[0064]另外，在本实施例中，将减速齿轮组5的润滑、输入输出轴8、9之间的轴承17的润滑，以及输入轴8及单元外壳3之间的轴承18的润滑，通过以下的润滑控制装置进行。
[0065]首先，基于图1对用于此的润滑油路进行说明，在单元外壳3内的下部如图1那样贮存润滑油31，在其下部设置电动式的油泵32。
[0066]油泵32具有吸入端口 32a及排出端口 32b，吸入端口 32a经过滤油器33向单元外壳3内的下部中的油31的贮存部开口。
[0067]另外，油31的贮存量设为其液面31a即使由于车辆的振动及倾斜也不会比吸入端口 32a低的量，在车辆振动时及倾斜时油泵32也能从吸入端口 32a吸入油31，对于所有的轮内电动机驱动车轮，油31的贮存量设为轮内电动机单元内下部的静态油液面31a相同的量。
[0068]在后盖2上形成与输入轴8同心的圆形油道34，使油泵32的排出端口 32b与该油道34相通。
[0069]油道34在远离输出轴9的输入轴8的端面及轴承18的端面和以与这两端面对向的方式嵌装在后盖2上的油帽35之间被划分，并形成在后盖2。
[0070]在远离输出轴9的输入轴8的端面及轴承18的端面和油帽35之间介设有油导向件38。
[0071]该油导向件38如图2 (a)、(b)表不那样整体为圆板状,在其中心部凸设导向筒38a，在周边部穿设导向孔38b。
[0072]如图1所示，上述油导向件38将导向筒38a插入设置在设于输入轴8的中心的中空孔8a的对应端，使中空孔8a的相反端在输入输出轴8、9的相互嵌合空腔内开口。
[0073]在行星齿轮架15a上设有沿径向外方延伸的径向油孔42，与该径向油孔42对齐在输入轴8上也设有径向油孔8b。
[0074]设于行星齿轮架15a的径向油孔42的径向外端与小齿轮轴14的中心上的中空孔43相通。
[0075]在小齿轮轴14上还设有从其中空孔43向径向外方延伸的油排出孔44，通过离心力能够将油从该油排出孔44供给至减速齿轮组5的要求润滑部位。
[0076]在输入轴8上还设有，从其中空孔8a向介设于输入输出轴8、9的相互嵌合部的轴承17延伸的径向油孔8c，从这里也能向轴承17供给油。
[0077]基于图1、2对上述的润滑油路的作用进行以下说明。
[0078]在轮内电动机单元工作中，在轴承17、18及减速齿轮组5需要润滑的情况下，驱动油泵32。
[0079]当驱动油泵32时，轮内电动机单元外壳3内的下部中的润滑油31如图1中箭头所示，经端口 32a吸入，从端口 32b排出，之后该排出油到达油道34。
[0080]在根据轮内电动机单元的车轮16的旋转驱动中，小齿轮轴14的中空孔43及油排出孔44内的油受到离心力，如图1中箭头所示，从油排出孔44排出，供给至减速齿轮组5的要求润滑部位。
[0081]如图1中箭头所示，来自上述排出孔44的排出油通过从油道34经过油导向件38的导向筒38a、输入轴8的中空孔8a、径向油孔8b、及径向油孔42流向小齿轮轴中空孔43的油进行补充，能够持续进行对减速齿轮组5的油供给。
[0082]另一方面，油道34内的贮存油，通过设于油导向件38的周边部导向孔38b，如图1中箭头所示那样，朝向轴承18，供该轴承18的润滑。
[0083]从油道34经过油导向件38的导向筒38a到达输入轴8的中空孔8a的油同时如图1中箭头所示那样，经过径向油孔8c，到达输入输出轴8、9间的轴承17，也供该轴承17的润滑。
[0084]但是，由于减速齿轮组5为机械兀件,因此在传动中会产生金属粉末，该金属粉末会如上述那样混入循环的油中。
[0085]这样混入金属粉末的油从泵32经过输入轴中空孔8a、减速齿轮组5、电动机4到达壳体3内的下部储油部，再由泵32吸入进行循环。
[0086]在该循环中，混入到油内的金属粉末一部分被电动机4内的永磁体吸附，随着时间的推移，向电动机4的金属粉末附着量增大。
[0087]这样，当向电动机4的金属粉末附着量增大时，导致电动机4性能的下降，轮内电动机式电动汽车的动力性能降低。
[0088]在图1的轮内电动机单元中，为了解决该问题，实施以下的对策。
[0089]在浸溃于储油部的定子6的下部6a所嵌合的壳体内周面3a设置轴线方向槽47，使轴线方向槽47的两端47a、47b分别在电动机4的轴线方向两侧的空间45、46开口，减速齿轮组5所在的一侧的壳体空间45和相反侧的壳体空间46之间的油31的往来，大部分经过轴线方向槽47进行。
[0090]另外，接近靠近减速齿轮组5所在的一侧的壳体空间45的轴线方向槽47的开口端47a在壳体3内固设永磁体48。
[0091]另外，定子6可以至少不使下部6a以浸透油的方式模压成型。
[0092]这样，能够将油通过减速齿轮组5时混入的金属粉末在从减速器收纳空间45内的储油部进入轴线方向槽47的开口端47a时被永磁体37吸附，而从油内去除。
[0093]由此,能够防止金属粉末附着在电动机4上,能够避免由于金属粉末的附着而导致电动机4性能下降、轮内电动机式电动汽车的动力性能下降的上述问题。
[0094](轮内电动机单元的润滑控制)
[0095]轮内电动机单元(减速齿轮组5及轴承17、18)在进行上述润滑时，图1的油泵控制器51经由油泵32的驱动控制，如以下那样对该润滑进行控制。
[0096]因此，向油泵控制器51输入来自检测润滑油31的油温Temp的油温传感器52的信号、来自检测车速VSP的车速传感器53的信号、来自运算车辆的请求驱动转矩Td的请求驱动转矩运算部54的信号。
[0097]另外，请求驱动转矩运算部54能够根据驾驶员操作的加速器开度、车速VSP等转速信息并通过公知的运算方法运算出请求驱动转矩Td。
[0098]另外，请求转矩运算部54并不仅仅运算由上述的驾驶员的加速器操作引起的请求驱动转矩Td，还运算例如蠕变转矩等不依赖驾驶员意志的请求驱动转矩Td。
[0099]油泵控制器51基于上述输入信息执行图3、4的控制程序，以使油泵32的油吸入输送量成为图5中所例示的方式驱动控制油泵32。
[0100]在图3的步骤Sll中，检查车速VSP是否在图5的设定车速VSPl以上。
[0101]该设定车速VSPl为由于转子7为大径因此如图1中D所示那样向浸溃在油31中的转子7的油搅拌阻力超过容许水平(几乎可以忽视的水平)的高车速域的下限车速(例如30km/h)。
[0102]在该高车速域中，若在左右轮间轮内电动机单元外壳内下部的油液面31a不同，则在左右轮间转子7的油浸溃量D，即对转子7的油搅拌阻力大不相同，而在左右轮间产生较大的驱动力差，产生车辆的行驶稳定性恶化的问题。
[0103]通过图6补充说明，该图6是表示在设定车速VSPl以上的某车速VSP的无负荷状态下，轮内电动机单元内的油温Temp是如何根据转子7的油浸溃量D变化的特性图。
[0104]当转子7的油浸溃量D越大，油温Temp的时间变化率越急，这意味着转子7的油浸溃量D越大，对转子7的油搅拌阻力越大，由动力损失造成的车轮驱动力降低越剧烈。
[0105]因此，在向转子7 的油搅拌阻力超过容许水平的高车速域(VSP ^ VSP1)中，若左右轮内电动机单元的油液面31a不同，则由左右轮间的转子7的油浸溃量D的不同引起的对转子7的油搅拌阻力差变大，在左右轮间产生较大的驱动力差，产生车辆的行驶稳定性恶化的问题。
[0106]因此，在本实施例中，在步骤SI I判定车速VSP为设定车速VSPl以上的情况下，在图3的步骤S12中，对左右轮内电动机单元的油泵32分别以使油吸入输送量Q都保持在图5的一定流量Qconst的方式进行驱动控制。
[0107]因此，步骤S12相当于本发明中的油泵驱动控制装置。
[0108]在该驱动控制时，油泵控制器51即使在油泵32的相同转速下，其油吸入输送量Q也会根据油温Temp而不同，因此，基于考虑该特性的例如图7的一定流量(Qconst)实现特性根据油温Temp求出油泵目标转速Nop，将其如图1那样向油泵32发出指令，进行驱动控制以使油泵32的转速变为该目标转速Nop。根据上述驱动控制，即使在任何油温Temp下，油泵32也能将油泵吸入输送量Q控制在高车速域(VSP ^ VSPl)下的图5所示的一定流量Qconst0
[0109]而且，上述的一定流量Qconst作为用于润滑轮内电动机单元内的减速齿轮组5所需的最小限度的单元必要油量，例如该单元必要油量设定为最快车速时的油量。
[0110]在以使左右轮内电动机单元的根据油泵32的油吸入输送量Q共同保持为上述一定流量Qconst的方式驱动控制油泵32的情况下，如上所述，由于左右轮内电动机单元内下部的静态油液面3Ia相同，因此在油泵32的工作中也继续使左右轮内电动机单元内下部的油液面31a相同。
[0111]这样，通过在油泵32的工作中也使左右轮内电动机单元内下部的油液面31a保持相同，即使在对转子7的油搅拌阻力超过容许水平的高车速域(VSP ^VSPl),也使向左右轮内电动机单元内的转子7的油搅拌阻力保持相同，在左右轮间不会产生驱动力差，能够避免车辆的行驶稳定性恶化的上述问题。
[0112]而且，由于将图5中的上述一定流量Qconst作为润滑轮内电动机单元内的减速齿轮组5所需的最小限度的单元必要油量，因此，能够对减速齿轮组5用最小限度的油(最小限度的泵消耗电力)按要求进行润滑，同时通过实现解决上述问题。
[0113]在图3的步骤Sll中判定为低车速域(VSP < VSP1)的情况下，使控制进入相当于本发明中的油泵驱动控制装置的步骤S13，对油泵32进行以下的可变流量控制。
[0114]其理由是，在低车速域(VSP < VSPl)的情况下，转子7的转速较慢，油搅拌阻力为容许水平以下，不会产生关于上述行驶稳定性的问题，并且，从润滑要求度低、电力消耗的节约，及以下说明的油泵噪音的观点出发也想尽量避免油泵32的工作、或者想尽量抑制油泵转速。
[0115]对油泵噪音进行说明，油泵32不是位于可以实施隔音对策的车体内方，而是设置于露出车外的轮内电动机单元，因此，不能实施隔音对策或实施隔音对策变得困难，
[0116]特别是，轮内电动机驱动车辆在变为无声状态的停车中及变为几乎无声行驶的低车速域(VSP < VSP1)中，油泵32的工作音不用说是对乘客就连车外周边的人来说也成为使人感觉不适感的噪音，因此，优选为尽量使油泵32的转速变低，或尽量使油泵32处于非工作状态，从节约电力消耗的观点来看，这样做也是可取的。
[0117]因此，在步骤S13执行的低车速域(VSP < VSPl)中的油泵32的可变流量控制时，在请求驱动转矩Td为0，且油泵停止状态下的行驶距离L为0的情况下，如作为图5的低车速域(VSP < VSPl)中的实线特性(基本特性)所示，车速VSP上升到油泵起动车速VSPO (相当于本发明中的规定车速)之前，将根据油泵32的油吸入输送量Q设为0并使油泵32处于停止状态，在车速VSP从油泵起动车速VSPO上升并到达上述设定车速VSPl期间，对油泵32以油吸入输送量Q从0逐渐呈二次曲线地增大到上述一定流量Qconst的方式进行驱动控制。
[0118]从上述部分可以明显地看出，该一定流量Qconst为用于使左右轮内电动机单元内下部的油液面31a相同的、油泵32的油吸入输送量(本发明中的规定量)，如上所述，并与用于润滑轮内电动机单元内的减速齿轮组5所需的最小限度的单元必要油量对应。
[0119]即使在进行低车速域(VSP < VSP1)中的油泵32的上述驱动控制，油泵控制器51也基于图7按照与前述同样的想法根据油温Temp求出用于实现如上述那样在从0到一定流量Qconst之间变化的油吸入输送量Q的油泵目标转速Nop，并将其如图1那样向油泵32发出指令。
[0120]根据上述驱动控制，在任何油温Temp下，油泵32都能对油泵吸入输送量Q按照低车速域(VSP < VSPl)下的图5中实线所示的特性进行控制。
[0121]在此，油泵起动车速VSPO为通过根据轮内电动机单元的车轮驱动的开始，贮存在从油道34到油排出孔44的润滑油路(油吸入输送路径)内的残存油在离心力下开始排出，该残存油全部用完时的车速，或者残存油不足规定量而发生润滑不良时的车速(在本说明书中将其称为“残存油用完时的车速”)。
[0122]其理由是，若在到达如此设定的油泵起动车速VSPO后还使油泵32处于停止的状态，则润滑油暂时不能向减速齿轮组5供给，可能导致减速齿轮组5暂时的润滑不良。
[0123]然而，若请求驱动转矩Td比0大，则减速齿轮组5的请求润滑油量变多，油泵起动车速VSPO如图5中虚线特性所示那样降低，需要提前起动油泵32。
[0124]例如在上坡中通过电动机4的转矩而停车的所谓“坡路制动”时，即使车速VSP为O，由于减速齿轮组5为转矩传递状态，因此也需要对其进行润滑，即使在车速VSP为O的停车状态下，减速齿轮组5的请求润滑油量也如图5中Qo所例示的那样。
[0125]因此，在本实施例中，作为图5中以A VSPO所示的关于油泵起动车速VSPO的降低量的图表，根据请求驱动转矩Td的积分值STd的增大，通过实验等求出例如关于图8所示那样变大的关于油泵起动车速VSPO的降低量AVSPO的图表而备用。
[0126]另外，从图5可以明显看出，油泵起动车速VSPO的降低量AVSPO的最大值a为VSPO,图8的图表意思是，在请求驱动转矩Td的积分值STd为某值(设定转矩)STdm以上时，根据AVSPO= a将油泵起动车速VSPO设为0，从停车状态驱动油泵32，以能够满足例如上述的坡路制动时的请求。
[0127]油泵控制器51在低车速域(VSP < VSP1)中执行图3的步骤S13时，在请求驱动转矩Td的积分值STd为0的情况下，通过上述的控制对油泵32以油吸入输送量Q根据图5的实线特性而变化的方式进行驱动控制，但请求驱动转矩Td的积分值2 Td超过0后，根据图8的图表求出与请求驱动转矩Td的积分值2Td相对应的油泵起动车速VSPO的降低量AVSP0，以将(VSPO-A VSPO)作为STd > 0时的新油泵起动车速的、实现图5中虚线所例示的油吸入输送量Q的变化特性的方式对油泵32进行驱动控制。
[0128]另一方面，若油泵停止状态下的行驶距离L由于车辆的起步而变得比0大，则上述残存油量由于离心力的排出而降低，最终用完至发生轮内电动机单元的润滑不良的程度，因此，使油泵起动车速VSPO根据油泵停止状态下的行驶距离L如图5中虚线特性所示那样降低，在上述残存油量用完时需要起动油泵32。
[0129]于是，在本实施例中，根据油泵停止状态下的行驶距离L的增大，通过实验等预先求出例如图9所示那样变大的关于油泵起动车速VSPO的降低量AVSPO的图表而备用。
[0130]另外，图9的图表意思是，在油泵停止状态下的行驶距离L为某值Lm以上时，根据A VSPO = a将油泵起动车速VSPO设为0并驱动油泵32，由于L≥Lm，因此，尽管上述的残存油用完或不足规定量，在油泵32处于非工作状态下，轮内电动机单元也不会达到润滑不良状态。
[0131]而且，当油泵控制器51在低车速域(VSP < VSPI)执行图3的步骤S13，并进行与上述油泵停止状态下的行驶距离L相对应的油泵32的驱动控制时，将其基于图4如以下那样完成。
[0132]在图4的步骤S21中，在油泵停止状态下的行驶中，对车速VSP进行时间积分，求出油泵停止状态下的行驶距离L。
[0133]如图10所示，在以油泵停止状态下的行驶时间为横轴，以该行驶时间中的车速(VSP)变化为纵轴的二维坐标中，油泵停止状态下的行驶时间中的车速VSP的时间积分值为图10中附加阴影线例示的面积，表示油泵停止状态下的行驶距离L。
[0134]另外，图10的附加阴影线例示的面积表示油泵停止状态下的行驶距离L为图9中的Lm的情况。
[0135]在下面的步骤S22中，基于与图9对应的图表，根据由步骤S21求出的油泵停止状态下的行驶距离L，检索油泵起动车速VSPO的降低量AVSP0。
[0136]在下面的步骤S23中，从图5所示的基本的油泵起动车速VSPO减去上述降低量A VSP0，求出与油泵停止状态下的行驶距离L相对应的新油泵起动车速VSPO (=VSPO-A VSPO)O
[0137]在步骤S24中，判定车速VSP为行驶距离L所对应的油泵起动车速VSPO (=VSPO-A VSPO)以下，还是超过该油泵起动车速VSPO (= VSPO-A VSPO)O
[0138]如果VSP ( VSP0，则在步骤S25中，通过将根据油泵32的油吸入输送量Q设定为0，使油泵32停止，如果VSP > VSP0，则在步骤S26中，根据图5的低车速域(VSP < VSPl)中的油吸入输送量特性，检索求出与现在的车速VSP对应的、根据油泵32的油吸入输送量Q，驱动油泵32以实现该油吸入输送量Q。
[0139]通过以上所述，当进行与油泵停止状态下的行驶距离L相对应的图4所示的油泵驱动控制时，以实现图5的低车速域(VSP < VSP1)中的、与油泵停止状态下的行驶距离L相对应的油吸入输送量特性的方式对油泵32进行驱动控制。
[0140]因此，从油泵停止状态下的行驶开始时，到达至上述残存油飞散而用完的规定车速VSPO (根据油泵停止状态下的行驶距离L而不同，当L Lm时，VSPO = 0)期间，使油泵32停止，在达到残存油飞散用完的规定车速(VSPO)时，可以使油泵32起动。
[0141](第一实施例的效果)
[0142]在成为上述的本实施例的构成的轮内电动机单元的润滑控制中，如上所述，从油泵停止状态下的行驶开始时，到达至油吸入输送路径中的残存油飞散而用完的规定车速VSPO期间，使油泵32停止，因此，能够防止油泵32在包含停车的、该规定车速VSPO以下的低车速域无用地工作。
[0143]因此 ，能够避免在变为无声状态或几乎无声行驶的该停车中及低车速域油泵32的工作音成为噪音，并且，能够避免在这些停车中及低车速域中因油泵32的无用工作造成的电力消耗的恶化。
[0144]另一方面，当车速VSP到达上述规定车速VSPO时，使油泵32工作，因此，尽管油吸入输送路径中的残存油飞散而用完，油泵32会起动，能够防止轮内电动机单元变得润滑不良。
[0145]而且，根据油泵停止状态下的行驶距离L使油泵起动车速降低，因此，根据油泵停止状态下的行驶距离L，在比图5所示的基本的油泵起动车速VSPO低的车速下使油泵32起动，还能起到以下的效果。
[0146]即，若油泵停止状态下的车辆的行驶距离L变长，则即使在比图5所示的基本的油泵起动车速VSPO低的低车速域中，润滑油路径内的残存油利用较小离心力引起的微弱飞散的持续而最终用完，不能按照规定润滑轮内电动机单元。
[0147]然而，在本实施例中，如上所述，在油泵停止状态下的车辆行驶距离L较长时，在比图5所示的基本的油泵起动车速VSPO低的车速下使油泵32起动，因此，能够避免在油泵停止状态下的车辆行驶距离L较长情况下发生的上述润滑不良的情况。
[0148]另外，在本实施例中，基于图4的步骤S21参照图10，同时如前所述，通过油泵停止状态下的行驶中的车速VSP的时间积分求出上述的油泵停止状态下的行驶距离L，因此，不需要测量该行驶距离L的里程表，在成本方面非常有利。
[0149]另外，到达规定车速VSPO后，如图5所示那样，在根据轮内电动机单元外壳内下部的油31的搅拌阻力不超过容许水平的不足设定车速VSPl的低车速区域，对油泵32以来自该油泵32的油吸入输送量Q随着车速VSP的上升而逐渐增大的方式进行驱动控制，因此，能够避免油泵32的起动后的泵驱动负荷的骤增，防止油泵32的耐久性恶化。
[0150]而且，以在车速VSP上升到达设定车速VSPl时，油吸入输送量Q正好变为使左右轮内电动机单元外壳内下部中的油液面相同的规定量Qconst的方式对油泵32进行驱动控制，因此，在从低车速区域(VSP < VSP1)向高车速区域(VSP ≥ VSPl)过渡时，能够使左右轮内电动机单元的外壳内下部中的油液面相同，在向高车速旋转区域(VSP ≥ VSP1)转换时能够避免产生较大的左右轮驱动力差而使行驶稳定性恶化的问题。
[0151]而且，在高车速区域(VSP ≥ VSPl )，对油泵32以使油吸入输送量Q保持上述规定量Qconst的方式进行驱动控制，因此，在油泵32的工作中也能持续使左右轮内电动机单元内下部的油液面31a相同。
[0152]因此，即使在向转子7的油搅拌阻力超过容许水平的高车速域(VSP ≥VSP1)中，向左右轮内电动机单元内的转子7的油搅拌阻力也保持相同，在左右轮间不会产生驱动力差，能够避免车辆的行驶稳定性恶化的问题。
[0153]而且该效果通过油泵32的单纯的一定流量控制就能实现，因此，在成本方面也大有益处。
[0154]而且，将图5中的上述一定流量Qconst作为润滑轮内电动机单元内的减速齿轮组5所需的最小限度的单元必要油量，因此，对减速齿轮组5以最小限度的油(最小限度的泵消耗电力)按要求进行润滑，同时能够实现上述的效果。
[0155](第二实施例的 构成)
[0156]下 面，参照图11，对本发明的第二实施例同时参照图1~图10进行说明。另外，对与上述的第一实施例共通的部分适当省略说明。
[0157]在该第二实施例中，将上述设定转矩2 Tdm作为从停车状态使油泵32起动所需要的请求驱动转矩Td的下限值。而且，由于STd≥STdm,因此，使从停车状态使油泵32起动的情况下的、图5所例示的停车时的油吸入输送量Qo与在该停车时由于请求驱动转矩Td的存在而轮内电动机单元需要的润滑油量对应，请求驱动转矩Td (其积分值2 Td)越大(更详细而言，转矩差分2 Td-1: Tdm越大)油吸入输送量越多。
[0158]油泵控制器51在低车速域(VSP < VSPl)执行图3的步骤S13，在进行与上述请求驱动转矩Td的积分值STd相对应的第二实施例的油泵32的驱动控制时，基于图11如以下那样将其完成。
[0159]在图11的步骤S31中，在油泵停止状态下的行驶开始时，对请求驱动转矩Td进行时间积分，求出该积分值2Td。
[0160]在下面的步骤S32中，基于与图8对应的图表，根据由步骤S31求出的请求驱动转矩Td的时间积分值2 Td，检索油泵起动车速VSPO的降低量AVSP0。
[0161]在下面的步骤S33中，从图5所示的基本的油泵起动车速VSPO减去上述降低量A VSP0，求出与请求驱动转矩Td的时间积分值2 Td相对应的新的油泵起动车速VSPO (=VSPO-A VSPO)o
[0162]在下面的步骤S34中，检查与请求驱动转矩Td的时间积分值STd相对应的新的油泵起动车速VSPO (= VSP0-AVSP0)为“0”，还是比“0”大。
[0163]如果V SPO (= VSP0-AVSP0)为“0”，则在步骤S35中，检索求出该VSPO =“0”时用的、与请求驱动转矩Td (或其积分值2Td)相对应的油吸入输送量Qo (参照图5)，将其设定为根据油泵32的油吸入输送量Q，以实现该Q = Qo的方式对油泵32进行驱动控制。
[0164]在步骤S34中，当判定为与请求驱动转矩Td的时间积分值STd相对应的新的油泵起动车速VSPO (= VSPO-A VSPO)比“0”大的情况下，在步骤S36中，检查车速VSP为与请求驱动转矩Td的时间积分值STd相对应的新的油泵起动车速VSPO (= VSPO-A VSPO)以下，还是比其高的车速。
[0165]在步骤S36中，当判定车速VSP为与请求驱动转矩Td的时间积分值STd相对应的新的油泵起动车速VSPO (= VSPO-A VSPO)以下的情况下，从图5可以明显看出，为油泵起动前车速，因此，在步骤S37中，通过将根据油泵32的油吸入输送量Q设定为0，使油泵32停止。
[0166]在步骤S36中，当判定车速VSP为比与请求驱动转矩Td的时间积分值STd相对应的新的油泵起动车速VSPO (= VSPO-A VSPO)高的车速的情况下，从图5可以明显看出，为油泵起动后车速，因此，在步骤S38中，将根据油泵32的油吸入输送量Q设定为车速VSP对应的油吸入输送量，对油泵32以实现该车速VSP对应的油吸入输送量Q的方式进行驱动控制。
[0167]通过以上，在进行与请求驱动转矩Td (其时间积分值STd)相对应的、图11所示的油泵32的驱动控制时，随着请求驱动转矩Td (其时间积分值STd)从0变大，图5的低车速域(VSP < VSP1)中的油吸入输送量特性从实线特性依次向图的左侧虚线表示的特性变化，以实现与该请求驱动转矩Td (其时间积分值STd)相对应的油吸入输送量特性的方式对油泵32进行驱动控制。
[0168]S卩，在请求驱动转矩Td的积分值STd为0的情况下，对油泵32以油吸入输送量Q按照图5的实线特性变化的方式进行驱动控制，当请求驱动转矩Td的积分值2 Td超过0后，根据图8的图表求出与请求驱动转矩Td的积分值2 Td相对应的油泵起动车速VSPO的降低量AVSP0，以将(VSPO-A VSPO)作为STd > 0时的新的油泵起动车速的、实现图5中虚线所例示的油吸入输送量Q的变化特性的方式对油泵32进行驱动控制。
[0169](第二实施例的效果)
[0170]在该第二实施例中，在车辆的请求驱动转矩Td存在的情况下，与上述车速上升条件(VSP 3VSP0)无关，根据请求驱动转矩Td (其时间积分值2Td)，从包含停车的、比规定车速VSPO低的车速，使油泵32起动，因此，油泵32能够吸入输送与根据请求驱动转矩Td(其时间积分值STd)而变高的轮内电动机单元的润滑要求度相呼应的量的油，不会发生相对请求驱动转矩Td润滑油量不足的问题，能够进行与请求驱动转矩Td对应的按照要求的润滑。
[0171]另外，在本实施例中，使应使油泵32起动的规定车速VSPO随着请求驱动转矩Td(其时间积分值STd)变大而降低，通过在请求驱动转矩Td (其时间积分值STd)变为设定转矩STdm以上时将规定车速VSPO设为“0”，从而进行根据上述请求驱动转矩Td (其时间积分值2 Td)的油泵驱动控制，因此，通过以预先设定的规定车速VSPO为基准的控制，能够提高控制的精度，能够使上述的效果更加显著。
[0172]另外，在与STdm相呼应从停车状态使油泵32起动的情况下，将停车时的油泵起动时的油吸入输送量Qo (参照图5)以根据相对设定转矩STdm的请求驱动转矩STd的超过量的大小而变多的方式设定，实现与请求驱动转矩Td (其时间积分值STd)相对应的停车时的请求油吸入输送量，即使在从停车状态起动油泵32的情况下，相对于请求驱动转矩Td润滑油量也不会不足，在坡路制动时等，能够进行与请求驱动转矩Td对应的按照要求的润滑。
[0173]另外，在进行根据上述请求驱动转矩Td的润滑控制时，代替请求驱动转矩Td，使用其时间积分值STd对油泵32如上所述进行驱动控制，因此，该控制变得更加实用，能够使上述效果更加可靠。
[0174]进而，在到达规定车速VSPO后，如图5所示那样，在根据轮内电动机单元外壳内下部的油31的搅拌阻力不超过容许水平的不足设定车速VSPl的低车速区域，对油泵32以来自该油泵32的油吸入输送量Q随着车速VSP的上升逐渐增的方式进行驱动控制，因此，能够避免油泵32的起动后的泵驱动负荷的骤增，防止油泵32的耐久性恶化。
[0175]而且，以在车速VSP上升到达设定车速VSPl时，油吸入输送量Q正好变为使左右轮内电动机单元外壳内下部中的油液面相同的规定量Qconst的方式对油泵32进行驱动控制，因此，在从低车速区域(VSP < VSP1)向高车速区域(VSP > VSP1)过渡时，能够使左右轮内电动机单元的外壳内下部中的油液面相同，在向高车速旋转区域(VSP ^ VSP1)转换时能够避免产生较大的左右轮驱动力差而使行驶稳定性恶化的问题。
[0176]而且，在高车速区域(VSP ^ VSPl )，对油泵32以使油吸入输送量Q保持上述规定量Qconst的方式进行驱动控制，因此，在油泵32的工作中也能持续使左右轮内电动机单元内下部的油液面31a相同。
[0177]因此，即使在向转子7的油搅拌阻力超过容许水平的高车速域(VSP 3VSP1)，向左右轮内电动机单元内的转子7的油搅拌阻力也保持相同，在左右轮间不会产生驱动力差，能够避免车辆的行驶稳定性恶化的问题。
[0178]而且该效果通过油泵32的单纯的一定流量控制而实现，因此，在成本方面也大有益处。
[0179]而且，将图5中的上述一定流量Qconst作为用于润滑轮内电动机单元内的减速齿轮组5所需的最小限度的单元必要油量，因此，对减速齿轮组5以最小限度的油(最小限度的泵消耗电力)按要求进行润滑，同时能够实现上述的效果。
[0180](其它的实施例)
[0181]另外，在上述的实施例中，在上述控制时代替请求驱动转矩Td，使用了其时间积分值2Td，但不用说，也可以使用请求驱动转矩Td。
[0182]另外，在上述的实施例中，如图5那样进行预先设定应使油泵32起动的基本的规定车速VSPO作为初始值，使该规定车速VSPO降低与请求驱动转矩Td(其时间积分值I: Td)的大小对应的图8所例示的量AVSP0，但当然也可以在请求驱动转矩Td (其时间积分值STd)变为规定值时起动油泵32。
【权利要求】
1.一种车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置，用于轮内电动机驱动车辆，该轮内电动机驱动车辆可通过各自的轮内电动机单元驱动车轮而行驶， 通过各自的油泵从轮内电动机单元外壳内下部吸入输送的油对所述轮内电动机单元内进行润滑，其中， 设置有油泵驱动控制装置，该油泵驱动控制装置以在所述车辆的停止状态下使所述油泵停止，并且，在车速到达规定车速时使该油泵起动的方式对所述油泵进行驱动控制。
2.如权利要求1所述的车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置，其中， 用于应使所述油泵起动的所述规定车速为用于所述吸入输送的油吸入输送路径中的残存油飞散而用完时的车速。
3.如权利要求1或2所述的车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置，其中， 所述油泵驱动控制装置根据所述油泵的停止状态下的车辆行驶距离设定所述规定车速。
4.如权利要求3所述的车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置，其中， 所述油泵驱动控制装置通过该油泵停止状态下的行驶中的车速的时间积分求出所述油泵停止状态下的车辆行驶距离，来用于所述规定车速的设定。
5.如权利要求1?4中任一项所述的车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置，其中， 到达所述规定车速后，在因所述轮内电动机单元外壳内下部的油引起的搅拌阻力不超过容许水平的小于设定车速的低车速区域，所述油泵驱动控制装置以使来自该油泵的油吸入输送量随着车速的上升逐渐增大的方式驱动控制所述油泵。
6.如权利要求5所述的车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置，所述轮内电动机驱动车辆可通过各自的轮内电动机单元驱动至少左右一对车轮而行驶，其中， 在向所述设定车速的车速上升时，所述油泵驱动控制装置以所述油吸入输送量成为使左右成对的所述轮内电动机单元的外壳内下部中的油液面相同的规定量的方式驱动控制所述油泵。
7.如权利要求6所述的车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置，其中， 在所述设定车速以上的高车速区域，所述油泵驱动控制装置以使来自该油泵的油吸入输送量保持在所述规定量的方式驱动控制所述油泵。
8.如权利要求6或7所述的车辆用轮内电动机单元的润滑控制装置，其中， 关于所述油吸入输送量的规定量为润滑所述轮内电动机单元内所需要的最小限度的油量。
9.如权利要求1所述的车辆用轮内电动机的润滑控制装置，其中， 所述油泵驱动控制装置以如下方式对所述油泵进行驱动控制，即、在所述车辆的行驶开始后，以向用于所述吸入输送的油吸入输送路径中的残存油飞散而用完的规定车速的车速上升作为条件，使所述油泵起动，并且根据车辆的请求驱动转矩，从包含停车的、比所述规定车速低的车速开始，使所述油泵起动。
10.如权利要求1所述的车辆用轮内电动机的润滑控制装置，其中， 所述油泵驱动控制装置以如下方式对所述油泵进行驱动控制，即、在所述车辆的行驶开始后，当车速到达规定车速时使所述油泵起动，并且根据油泵停止状态下的车辆的行驶距离，在比所述规定车速低的车速使所述油泵起动。
【文档编号】F16H57/04GK103492765SQ201280019872
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年2月29日 优先权日:2011年4月27日
【发明者】山内康弘 申请人:日产自动车株式会社