動力装置
【課題】本発明は、モータのフェイルに対応できる信頼性の高い動力装置の提供を課題とする。
【解決手段】上記課題は、複数のモータ２１ａ，２１ｂと、この複数のモータ２１ａ，２１ｂのそれぞれに対応して設けられ、対応するモータ２１ａ，２１ｂの回転動力を受けて圧力を発生する複数のポンプ２２ａ，２２ｂと、この複数のポンプ２２ａ，２２ｂのそれぞれに対応して設けられた複数の配管路６２ａ，６２ｂ，６５ａ，６５ｂと、複数の配管路６２ａ，６２ｂ，６５ａ，６５ｂを連通するための配管２３と、配管２３に設けられ、複数の配管路６２ａ，６２ｂ，６５ａ，６５ｂの連通を制御するための制御弁２５ａ〜２５ｄとを有する動力装置において、複数のモータ２１ａ，２１ｂの一つに異常が生じた場合には、制御弁２５ａ〜２５ｄを制御し、複数の配管路６２ａ，６２ｂ，６５ａ，６５ｂ同士を連通させる、ことにより解決できる。
【解決手段】上記課題は、複数のモータ２１ａ，２１ｂと、この複数のモータ２１ａ，２１ｂのそれぞれに対応して設けられ、対応するモータ２１ａ，２１ｂの回転動力を受けて圧力を発生する複数のポンプ２２ａ，２２ｂと、この複数のポンプ２２ａ，２２ｂのそれぞれに対応して設けられた複数の配管路６２ａ，６２ｂ，６５ａ，６５ｂと、複数の配管路６２ａ，６２ｂ，６５ａ，６５ｂを連通するための配管２３と、配管２３に設けられ、複数の配管路６２ａ，６２ｂ，６５ａ，６５ｂの連通を制御するための制御弁２５ａ〜２５ｄとを有する動力装置において、複数のモータ２１ａ，２１ｂの一つに異常が生じた場合には、制御弁２５ａ〜２５ｄを制御し、複数の配管路６２ａ，６２ｂ，６５ａ，６５ｂ同士を連通させる、ことにより解決できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力装置に係る技術、代表的には信頼性を向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力装置に関する背景技術としては、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１には、動力装置として、電気自動車に搭載され、前輪或いは後輪の左右輪のそれぞれに独立して回転動力を与えるインホイールモータ方式の車両駆動装置が開示されている。特許文献１に開示された動力装置では、インホイールモータ自体の冷却や、インホイールモータと車軸との間を機械的に接続する動力伝達機構（減速機などのギア機構）の潤滑などが必要であることから、インホイールモータの回転動力によってオイルポンプを作動させ、インホイールモータ及び動力伝達機構などに油を循環するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３１０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、地球環境に対する負荷の低減，省エネルギー化の推進など、社会的な要求に応える必要性から、システムの電動化の普及してきている。最近では、その普及に伴って、一つのシステムに対して複数のモータを搭載するものもある。モータは、環境性などに好ましい動力源であると共に、例えばエンジンなどの内燃機関に比べて動作要求に対する応答性、制御性が高いという特徴もある。一方、システムの電動化を図る上では、モータがフェイルした場合を考慮してシステムを構築し、その影響がシステムに及ばないように、或いはシステムに及ぶその影響を小さく抑えることができるようにすることが重要である。この点、背景技術には、モータのフェイルを観点とした開示はない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
代表的な本発明の一つは、モータのフェイルに対応できる信頼性の高い動力装置を提供する。
【０００６】
ここに、代表的な本発明の一つは、複数のモータを備えた動力装置であって、複数のモータのそれぞれに対応して設けられた複数の媒体循環配管と、この複数の媒体循環配管のそれぞれに設けられ、複数の媒体循環配管のそれぞれに対応するモータから回転動力を受けて、対応する媒体循環配管に媒体循環用圧力を発生する複数のポンプと、複数の媒体循環配管間を連通させるための連通配管と、この連通配管に設けられ、複数の媒体循環配管間の連通を制御するための制御弁とを有することを特徴とする。
【０００７】
代表的な本発明の一つでは、一つのモータにフェイルが生じた場合には、制御弁を制御して複数の媒体循環配管を連通させ、正常側の媒体循環配管から媒体を、フェイル側の媒体循環配管に送出してフェイル側の媒体循環配管を循環させ、フェイル側の媒体循環配管に設けられたポンプを作動させることができる。これにより、代表的な本発明の一つでは、フェイルが生じたモータに動力を伝達でき、フェイルが生じたモータを動力伝達機構として、フェイルが生じたモータによって駆動されていた被駆動体を駆動することができる。
【発明の効果】
【０００８】
その結果、代表的な本発明の一つによれば、一つのモータにフェイルが生じた場合、その影響がシステムに及ばないように、或いはシステムに及ぶその影響を小さく抑えることができ、システムの安全性を向上させることができる。従って、代表的な本発明の一つによれば、モータのフェイルに対応できる信頼性の高い動力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例である車両駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１の車両駆動装置を構成するモータとポンプとの接続状態（（ａ）参照）、モータと減速機とポンプとの接続状態（（ｂ）参照）を示すブロック図。
【図３】図１のモータフェイル時の制御動作を示すフローチャート。
【図４】図１のモータフェイル時のシステム動作状態を示すブロック図。
【図５】図１のモータフェイル時の制御動作に基づく車両の挙動を説明するための説明図。
【図６】本発明の第２実施例である車両駆動装置の構成を示すブロック図。
【図７】図６のモータフェイル時の制御動作を示すフローチャート。
【図８】図６の車両動作状態に基づく制御動作を示すフローチャート。
【図９】本発明の第３実施例である車両駆動装置の構成を示すブロック図。
【図１０】図９のモータフェイル時の制御動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施例を説明する。
【００１１】
以下に説明する本発明の実施例では、本発明を、モータを車両の唯一の駆動源とする純電気自動車、特にインホイールモータ方式の車両駆動装置を搭載した純電気自動車に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１２】
以下において説明する動力装置の構成は、他の車両、例えばインホイールモータ方式の車両駆動装置以外の車両駆動装置を搭載した純電気自動車，車両の駆動源としてエンジン及びモータを搭載したハイブリッド自動車，エンジンを車両の唯一の駆動源とする普通自動車，バス（乗合車両），トラック（貨物車両）など、普通自動車よりも重量が大きい大型自動車，ハイブリッド電車などの鉄道車両，荷物の積み下ろし作業に用いられるフォークリフトトラック、土木作業や建設作業に用いられる車両（機械）など、作業に必要な装置を搭載した特殊車両（機械）のうち、車両駆動用として、或いはその他の用途として、若しくは車両駆動用及びその他の用途として、回転動力を発生させるモータを二つ以上備えた車両に適用しても構わない。
【００１３】
また、以下において説明する動力装置の構成は、車両以外に設けられた動力装置、例えば工場などの工業用設備に設けられた動力装置，船舶に搭載された動力装置などのうち、回転動力を発生させるモータを二つ以上備えた動力装置に適用しても構わない。
【００１４】
インホイールモータ方式の車両駆動装置は、電気自動車の前輪或いは後輪のどちらかの２輪（左右輪）、若しくは４輪の全てにモータを搭載する動力装置である。モータはエンジンよりも要求動作に対する応答性、制御性が高い。このため、インホイールモータ方式の車両駆動装置を搭載した電気自動車では、その特性を活かし、ドライバの操作に合わせて、前輪或いは後輪のどちらかの２輪（左右輪）、若しくは４輪の全ての駆動力を適切に制御し、車両の直進走行時や旋回走行時などの走行時における車両安定性を図っている。
【００１５】
しかしながら、インホイールモータ方式の車両駆動装置を搭載した電気自動車では、一つのモータがフェイルによって回転動力を発生できない状態に陥った場合、前輪或いは後輪のどちらかの２輪（左右輪）、若しくは４輪のモータの間において、回転数及び出力トルクに差が生じ、フェイルに陥ったモータに対応する車輪に転回するモーメントが発生すると考えられる、このため、車両挙動に乱れが生じ、この乱れによって車両の操作性が低下すると考えられる。このようなことから、インホイールモータ方式の車両駆動装置を搭載した電気自動車では、モータのフェイルによる影響が車両挙動に及ばないように或いはモータのフェイルによる車両挙動への影響を小さく抑えることができるように、それに対する対応を図っておくことが大変重要である。
【００１６】
ところで、インホイールモータ方式の車両駆動装置では、モータ自体の冷却，モータと車軸との間を機械的に接続する動力伝達機構（例えば減速機などのギア機構）の潤滑などが必要である。このため、インホイールモータ方式の車両駆動装置では、冷媒及び潤滑材となる循環媒体（例えば油）をモータや動力伝達機構などに循環させるための循環システムを備えている。しかも、その循環システムは、各モータに対して独立に設けられている。これまで、その循環システムは、モータの冷却，動力伝達機構の潤滑などを行うためだけに使用されている。
【００１７】
一方、モータのフェイルに対応する手段の一つとして、新たなバックアップシステムを導入することが考えられる。しかし、新たなバックアップシステムを導入は、インホイールモータ方式の車両駆動装置の大型化や大幅なコストアップを招くことになる。
【００１８】
このようなことから、インホイールモータ方式の車両駆動装置では、小型及び低コストでモータのフェイルに対応できる手段の実現が望まれていた。
【００１９】
そこで、以下に説明する実施例では、これまで、モータの冷却、動力伝達機構の潤滑などを行うためだけに使用されていた循環システムに着目し、モータにフェイルが生じた場合には、各モータに対して独立に設けられている循環システムを連結し、正常側のモータに対応する循環システムの媒体を、フェイル側のモータに対応する循環システムに循環させ、フェイル側のモータに対応するポンプを作動させる。これにより、フェイル側のモータに対応するポンプからフェイル側のモータに動力が伝達され、フェイル側のモータを動力伝達機構として、フェイル側のモータによって駆動されていた車輪に回転動力を伝達し、その車輪を駆動することができる。
【００２０】
以上のことから、以下に説明する実施例では、モータのフェイルによる影響が車両挙動に及ばないように或いはモータのフェイルによる車両挙動への影響を小さく抑えることができるようにすることができる。従って、以下に説明する実施例では、インホイールモータ方式の車両駆動装置の安全性を向上させることができ、モータのフェイルに対応できる信頼性の高いインホイールモータ方式の車両駆動装置を提供することができる。
【００２１】
以下、図面を用いて、本実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【００２２】
本発明の第１実施例を図１乃至図５に基づいて説明する。
【００２３】
まず、図１及び図２を用いて、車両１０に搭載された駆動装置の構成について説明する。
【００２４】
車両１０は、図１に示すように、車輪１１ａ〜１１ｄと、制駆動用のモータ２１ａ，２１ｂと、ポンプ２２ａ，２２ｂと、ポンプ２２ａ，２２ｂなどを繋ぐ配管２３と、ラジエータ２４と、制御弁２５ａ〜２５ｄと、モータ２１ａ，２１ｂに駆動指令などを送信するモータコントローラ３１と、制御弁２５ａ〜２５ｄに開閉指令などを送信する制御弁コントローラ３２と、車速やモータ２１ａ，２１ｂや制御弁２５ａ〜２５ｄなどに異常が生じた場合に警告を表示するメータ３３と、モータ２１ａ，２１ｂや制御弁２５ａ〜２５ｄへの信号が伝達される信号線３４と、を備えている。
【００２５】
車輪１１ａとモータ２１ａ，車輪１１ｂとモータ２１ｂは、それぞれ直結もしくは減速機を介して接続されている。モータ２１ａとポンプ２２ａ，モータ２１ｂとポンプ２２ｂは、図２（ａ）に示すように、それぞれシャフト６１ａ，６１ｂを介して機械的に接続、或いは図２（ｂ）に示すように、減速機６３ａとシャフト６４ａ、減速機６３ｂとシャフト６４ｂを介して機械的に接続されている。
【００２６】
尚、モータや減速機、ポンプの接続方法はベルトであっても良い。
【００２７】
モータ２１ａとポンプ２２ａ，モータ２１ｂとポンプ２２ｂはそれぞれ、図２（ａ）に示す冷却配管６２ａ，６２ｂで接続される。冷却配管６２ａ，６２ｂにはポンプ２２ａ，２２ｂが加圧した油が流れ、その油によってモータ２１ａ，２１ｂが冷却される。
【００２８】
また、図２（ｂ）に示すように減速機６３ａ，６３ｂがある場合には、減速機６３ａとポンプ２２ａ，減速機６３ｂとポンプ２２ｂはそれぞれ、潤滑配管６５ａ，６５ｂで接続される。潤滑配管６５ａ，６５ｂにはポンプ２２ａ，２２ｂが加圧した油が流れ、その油によって減速機の歯車の潤滑が行われる。
【００２９】
尚、図２（ｂ）では冷却配管６２ａ，６２ｂと、潤滑配管６５ａ，６５ｂがそれぞれ１つのポンプ２２ａ，２２ｂに接続されているが、異なる２つ以上のポンプに接続されていても良い。
【００３０】
ポンプ２２ａ，２２ｂと、制御弁２５ａ〜２５ｄと、ラジエータ２４は、配管２３で接続され、配管２３内にはポンプ２２ａ，２２ｂによって加圧された油が流れている。この油はラジエータ２４の内部を流れ、ラジエータ２４の放熱作用によって冷却される。
【００３１】
尚、図１に示す制御弁の個数は、必要最低限の個数であるが、配管２３の取り回しに応じて増減しても良い。
【００３２】
また、減速機の歯車の潤滑が必要なく、モータの冷却のみで良い駆動システムの場合には、配管内の媒体は水或いは不凍液など、他の液状媒体であっても良い。
【００３３】
さらに、ラジエータ２４は、図１では左右で一体のものとしているが、左右独立のものでも良い。図１では、配管２３の油の放熱装置としてラジエータ２４を備えているが、このラジエータ２４は蓄熱装置であっても良い。蓄熱装置として使用した場合、ヒータの熱源や低温時に性能が低下するバッテリの昇温に用いることができるため、エネルギー消費を少なくする効果が期待できる。
【００３４】
本実施例では、ポンプ２２に複数の配管が接続されることによって複数の配管同士が接続されるように図示したが、実際にはポンプの吐出側及び吸込側に分岐管が設けられ、その分岐間に複数の配管が接続されることにより、複数の配管同士が接続されている。
【００３５】
モータコントローラ３１は、図示しないが、アクセル開度センサや車輪速センサ，ヨーレートセンサなどの各種センサで検出したドライバのアクセル操作や車速やヨーレートなどの車両挙動に基づいて、モータ２１ａ，２１ｂへ送信する駆動指令を決定する。例えば車両挙動に乱れが生じている状態では、例えアクセル操作が全開であっても車両挙動の安定化を優先した駆動指令を出力する。また、モータコントローラ３１は、例えばモータ２１ａ，２１ｂへ送信する駆動指令やモータ２１ａ，２１ｂに供給される電力に対する車輪速センサの検出値、また図示しないがモータ２１ａ，２１ｂに設けた温度センサの検出値に異常が生じた場合にはメータ３３の警告灯を点灯させ、ドライバに駆動システムの異常を知らせる。
【００３６】
制御弁コントローラ３２は、モータ２１ａ，２１ｂなどの駆動システムの状態に応じて、左右それぞれでループしている配管上に設けた制御弁２５ａ，２５ｂと、左右の駆動システムを繋ぐ配管上に設けた制御弁２５ｃ，２５ｄへ送信する開閉指令を決定する。
【００３７】
次に、図３及び図４を用いて、モータがフェイルした場合における各コントローラ及び各アクチュエータの動作について説明する。
【００３８】
ここで、各コントローラとは、モータコントローラ３１，制御弁コントローラ３２のことである。また、各アクチュエータとは、各コントローラと信号線３４で接続されているモータ２１ａ，２１ｂと、制御弁２５ａ〜２５ｄのことである。
【００３９】
各コントローラは、制御対象の各アクチュエータの状態判断に必要な値を、図示しないが、車輪１１ａ〜１１ｄに設けた車輪速センサや配管２３に設けた圧力センサなどで検出する（Ｓ１）。ここで状態の判断方法としては、例えばモータ２１ａ，２１ｂの場合、モータ２１ａ，２１ｂに同じ駆動指令や電力供給が行われているにも関わらず、車輪速センサで検出した回転数にある一定以上の差が生じた場合には駆動指令や供給される電力に対して妥当でない値を出力している側のモータに異常が生じていると判断する。また、制御弁２５ａ〜２５ｄの場合には、圧力センサで検出した配管２３内の液圧から制御弁の開閉状態を判断する。
【００４０】
次に、ステップＳ１で検出した回転数などから、モータコントローラ３１はモータ２１ａ，２１ｂの状態判断を行う（Ｓ２）。例えば上記のように車輪速センサで検出した回転数の差がある一定以上であった場合には、異常であると判断してステップＳ３へ、異常と判断されなかった場合はステップ７へ移行する。
【００４１】
次に、ステップＳ２で異常と判断された場合、モータコントローラ３１は、モータ２１ａ，２１ｂのどちらか片系統の異常であるか、両系統の異常であるか状態判定を行う（Ｓ３）。ここで、片系統の異常と判断された場合、モータコントローラ３１は、メータ３３に片系統のモータ異常を示す警告灯を点灯させ、その後ステップ６へ移行する（Ｓ４）。両系統ともに異常と判断された場合、モータコントローラ３１は、メータ３３に走行異常を示す警告灯を点灯させる（Ｓ５）。
【００４２】
次に、ステップＳ３において片系統の異常が検出された場合、制御弁コントローラ３２が制御弁２５ａ〜２５ｄに開閉指令を送信し、配管内の流路を調整する。片系統、例えばモータ２１ｂに異常が検出された場合には、ポンプ２２ｂを油圧モータとして動作させるために、制御弁２５ａ，２５ｂを閉じ、制御弁２５ｃ，２５ｄを開ける（Ｓ６）。これにより、左右の駆動システムの流路が繋がるため、図４（ａ）に示すようにポンプ２２ａが吐出した油７１ａがポンプ２２ｂへ送られ、ポンプ２２ｂが吐出した油７１ｂが再びポンプ２２ａへ戻ることで、モータ２１ｂおよび車輪１１ｂを回転させることができる。
【００４３】
次に、ステップＳ２においてモータに異常が無いと判断された場合、左右の駆動システムの独立状態を維持するために、制御弁コントローラ３２は制御弁２５ａ，２５ｂに開く、制御弁２５ｃ，２５ｄに閉じる指令を送信する（Ｓ７）。この場合、図４（ｂ）に示すようにポンプ２２ａが吐出した油７１ａはポンプ２２ａへ、ポンプ２２ｂが吐出した油７１ｂはポンプ２２ｂへ戻るため、左右の駆動システムの独立状態を維持することができる。
【００４４】
次に、図５を用いて、本実施例の作用効果について説明する。
【００４５】
図３のフローチャートを実行した場合、例えば図５に示す車両挙動が発生する。図５は一定速度で直進中の車両８１の右前輪モータが、地点８２において異常により回転停止した際の車両挙動を示したものである。
【００４６】
尚、図５における車両８１の目標軌跡は直進状態を維持する軌跡８５である。
【００４７】
軌跡８３および軌跡８４は、配管などで左右が接続されていない一般的な左右独立の駆動システムを搭載した車両が走行した軌跡であり、軌跡８３は未修正、軌跡８４は車両の走行軌跡を軌跡８５に戻すためにドライバもしくは自動的に操舵や４輪独立に制動を行った結果である。
【００４８】
軌跡８４を走行する車両８１は、最終的には軌跡８５上に戻るものの、一度は軌跡８３と同様に軌跡８５上から外れ、現実の道路では路肩や中央分離帯，対向車などに衝突する恐れがある。それに対して本実施例の駆動システムでは、地点８２を通過したと同時に左前輪モータのトルクが右前輪のモータに伝達されるため、左右で均等な駆動トルクを維持することができ、目標の軌跡８５上を走行することができる。
【実施例２】
【００４９】
本発明の第２実施例を図６乃至図８に基づいて説明する。
【００５０】
本実施例は、第１実施例の改良例であり、圧力を蓄圧可能なアキュムレータ４０と、アキュムレータ４０と左右の駆動システムを繋ぐ配管の流路を開閉する制御弁２６ａ〜２６ｄとを新たに車両１０に追加した例である。
【００５１】
それ以外の構成は基本的に第１実施例と同じである。このようなことから、第１実施例と同じ構成には第１実施例と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
アキュムレータ４０は、ポンプ２２ａ，２２ｂの回転によって生じた圧力の内、冷却や潤滑に必要が無い余剰圧力を蓄圧するものである。アキュムレータ４０に蓄圧された圧力は、モータ２１ａ，２１ｂの駆動状態や車両挙動に応じて補助動力として使用される。例えば発進時や加速時など、通常よりモータトルクを必要とする時に使用することでモータの消費電力を抑え、航続距離の延長を図ることができる。
【００５３】
制御弁２６ａ〜２６ｄは、アキュムレータ４０に繋がる配管２３の入出口を開閉するものであり、制御弁コントローラ３２によって制御される。
【００５４】
次に、図７を用いて、モータがフェイルした場合における各コントローラ及び各アクチュエータの動作について説明する。
【００５５】
尚、図７は図３と同様、モータがフェイルした場合の制御フローである。また、図７のステップＳ１〜Ｓ７までは図３と同様であるため、その説明を省略する。
【００５６】
ステップＳ３において片系統の異常が検出された場合、モータコントローラ３１は、アキュムレータ４０に蓄圧した圧力による補助が必要か否かを判断する（Ｓ８）。ここで、補助動力が必要と判断される条件とは、例えば正常に動作しているモータと、異常が検出されたモータの回転数差が大きく、正常に動作しているモータからの動力のみでは異常が検出されたモータの回転数を素早く上げることができない場合である。
【００５７】
次に、ステップＳ８において補助動力が必要と判断された場合には、アキュムレータ４０に蓄圧された圧力を使用するため、制御弁コントローラ３２は制御弁２６ａ，２６ｃに開く、制御弁２６ｂ，２６ｄには閉じる指令を送信する。
【００５８】
次に、ステップＳ２においてモータに異常が無いと判断された場合、またはステップ８において補助動力が不要と判断された場合、アキュムレータ４０の蓄圧状態を維持するために、制御弁コントローラ３２は制御弁２６ｂ，２６ｄに開く、制御弁２６ａ，２６ｃに閉じる指令を送信する（Ｓ１０）。
【００５９】
図７のフローチャートを実行した場合、基本的には第１実施例の図５と同様の車両挙動が発生する。しかしながら、正常に動作しているモータと、異常が検出されたモータの回転数差が大きく、正常に動作しているモータからの動力のみでは異常が検出されたモータの回転数を素早く上げることができない場合にはアキュムレータ４０に蓄圧された圧力を使用することで第１実施例よりも素早く車両挙動の乱れを抑制することができる。
【００６０】
次に、図８を用いて、車両の運転状態に基づく各コントローラ及び各アクチュエータの動作について説明する。
【００６１】
尚、図８は図３と同様、モータがフェイルした場合の制御フローである。また、図８のステップＳ１は図２と同様であるため、その説明を省略する。
【００６２】
制御弁コントローラ３２は、車速やアクセル開度などから発進や加速などのドライバ要求を判断する（Ｓ１１）。ステップＳ１１において、ドライバから発進や加速の要求があると判断された場合、制御弁コントローラ３２は制御弁２６ａ，２６ｃに開く、制御弁２６ｂ，２６ｄには閉じる指令を送信する（Ｓ９）。逆にステップ１１において、ドライバから発進や加速の要求がないと判断された場合には、制御弁コントローラ３２は制御弁２６ｂ，２６ｄに開く、制御弁２６ａ，２６ｃに閉じる指令を送信する（Ｓ１０）。
【００６３】
図８のフローチャートを実行した場合、発進時や加速時など、通常よりモータトルクを必要とする時にアキュムレータ４０に蓄圧した圧力を補助動力として使用することでモータの消費電力を抑え、航続距離の延長を図ることができる。
【実施例３】
【００６４】
本発明の第３実施例を図９及び図１０に基づいて説明する。
【００６５】
本実施例は、第１実施例の改良例であり、第１実施例のポンプ２２ａ，２２ｂを小型ポンプ２７ａ，２７ｂと大型ポンプ２８ａ，２８ｂとに分けると共に、小型ポンプ２７ａ，２７ｂと、大型ポンプ２８ａ，２８ｂとを接続するクラッチ５１ａ，５１ｂと、クラッチ５１ａ，５１ｂの締結／解除を制御するクラッチコントローラ３４と、大型ポンプ２７ａ，２７ｂの入出口の流路を開閉する制御弁２９ａ〜２９ｄを追加した例である。
【００６６】
それ以外の構成は基本的に第１実施例と同じである。このようなことから、第１実施例と同じ構成には第１実施例と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
小型ポンプ２７ａ，２７ｂは、冷却や潤滑を行うために必要な最低限のサイズのポンプである。
【００６８】
大型ポンプ２８ａ，２８ｂはモータ２１ａ，２１ｂの動力を伝達するためのポンプであり、そのサイズは伝達するトルクによって決定される。
【００６９】
クラッチ５１ａ，５１ｂは、小型ポンプ２７ａ，２７ｂと、大型ポンプ２８ａ，２８ｂとを接続する装置であり、通常は解除されているが、モータコントローラ３１によって大型ポンプ２８ａ，２８ｂが必要と判断された場合に締結される。
【００７０】
クラッチコントローラ３４は、モータコントローラ３１の指令に応じてクラッチ５１ａ，５１ｂの締結／解除を制御する。
【００７１】
次に、図１０を用いて、モータがフェイルした場合における各コントローラ及び各アクチュエータの動作について説明する。
【００７２】
尚、図１０のステップＳ１〜Ｓ７までは図３，図７と同様であるため、その説明を省略する。
【００７３】
ステップＳ３において片系統の異常が検出された場合、制御弁コントローラ３２は制御弁２９ａ〜２９ｄに開く指令を送信する（Ｓ１２）。
【００７４】
次に、大型ポンプ２８ａ，２８ｂを回転させるため、クラッチコントローラ３４はクラッチ５１ａ，５１ｂに締結指令を送信する（Ｓ１３）。
【００７５】
ステップＳ２においてモータに異常が無いと判断された場合、またはステップＳ８において補助動力が不要と判断された場合、小型ポンプ２７ａ，２７ｂのみの駆動を維持するために、制御弁コントローラ３２は制御弁２９ａ〜２９ｄに閉じる指令を送信し（Ｓ１４）、大型ポンプ２８ａ，２８ｂを回転させないようにするため、クラッチコントローラ３４はクラッチ５１ａ，５１ｂに解除指令を送信する（Ｓ１５）。
【００７６】
図１０のフローチャートを実行した場合、基本的には第１実施例の図５と同様の車両挙動が発生する。しかし、左右のモータが正常な状態では第１実施例より小型の必要最低限のポンプしか動作しないので、第１実施例よりもエネルギー消費が少なく、航続距離の延長が期待できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力装置に係る技術、代表的には信頼性を向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力装置に関する背景技術としては、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１には、動力装置として、電気自動車に搭載され、前輪或いは後輪の左右輪のそれぞれに独立して回転動力を与えるインホイールモータ方式の車両駆動装置が開示されている。特許文献１に開示された動力装置では、インホイールモータ自体の冷却や、インホイールモータと車軸との間を機械的に接続する動力伝達機構（減速機などのギア機構）の潤滑などが必要であることから、インホイールモータの回転動力によってオイルポンプを作動させ、インホイールモータ及び動力伝達機構などに油を循環するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３１０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、地球環境に対する負荷の低減，省エネルギー化の推進など、社会的な要求に応える必要性から、システムの電動化の普及してきている。最近では、その普及に伴って、一つのシステムに対して複数のモータを搭載するものもある。モータは、環境性などに好ましい動力源であると共に、例えばエンジンなどの内燃機関に比べて動作要求に対する応答性、制御性が高いという特徴もある。一方、システムの電動化を図る上では、モータがフェイルした場合を考慮してシステムを構築し、その影響がシステムに及ばないように、或いはシステムに及ぶその影響を小さく抑えることができるようにすることが重要である。この点、背景技術には、モータのフェイルを観点とした開示はない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
代表的な本発明の一つは、モータのフェイルに対応できる信頼性の高い動力装置を提供する。
【０００６】
ここに、代表的な本発明の一つは、複数のモータを備えた動力装置であって、複数のモータのそれぞれに対応して設けられた複数の媒体循環配管と、この複数の媒体循環配管のそれぞれに設けられ、複数の媒体循環配管のそれぞれに対応するモータから回転動力を受けて、対応する媒体循環配管に媒体循環用圧力を発生する複数のポンプと、複数の媒体循環配管間を連通させるための連通配管と、この連通配管に設けられ、複数の媒体循環配管間の連通を制御するための制御弁とを有することを特徴とする。
【０００７】
代表的な本発明の一つでは、一つのモータにフェイルが生じた場合には、制御弁を制御して複数の媒体循環配管を連通させ、正常側の媒体循環配管から媒体を、フェイル側の媒体循環配管に送出してフェイル側の媒体循環配管を循環させ、フェイル側の媒体循環配管に設けられたポンプを作動させることができる。これにより、代表的な本発明の一つでは、フェイルが生じたモータに動力を伝達でき、フェイルが生じたモータを動力伝達機構として、フェイルが生じたモータによって駆動されていた被駆動体を駆動することができる。
【発明の効果】
【０００８】
その結果、代表的な本発明の一つによれば、一つのモータにフェイルが生じた場合、その影響がシステムに及ばないように、或いはシステムに及ぶその影響を小さく抑えることができ、システムの安全性を向上させることができる。従って、代表的な本発明の一つによれば、モータのフェイルに対応できる信頼性の高い動力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例である車両駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１の車両駆動装置を構成するモータとポンプとの接続状態（（ａ）参照）、モータと減速機とポンプとの接続状態（（ｂ）参照）を示すブロック図。
【図３】図１のモータフェイル時の制御動作を示すフローチャート。
【図４】図１のモータフェイル時のシステム動作状態を示すブロック図。
【図５】図１のモータフェイル時の制御動作に基づく車両の挙動を説明するための説明図。
【図６】本発明の第２実施例である車両駆動装置の構成を示すブロック図。
【図７】図６のモータフェイル時の制御動作を示すフローチャート。
【図８】図６の車両動作状態に基づく制御動作を示すフローチャート。
【図９】本発明の第３実施例である車両駆動装置の構成を示すブロック図。
【図１０】図９のモータフェイル時の制御動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施例を説明する。
【００１１】
以下に説明する本発明の実施例では、本発明を、モータを車両の唯一の駆動源とする純電気自動車、特にインホイールモータ方式の車両駆動装置を搭載した純電気自動車に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１２】
以下において説明する動力装置の構成は、他の車両、例えばインホイールモータ方式の車両駆動装置以外の車両駆動装置を搭載した純電気自動車，車両の駆動源としてエンジン及びモータを搭載したハイブリッド自動車，エンジンを車両の唯一の駆動源とする普通自動車，バス（乗合車両），トラック（貨物車両）など、普通自動車よりも重量が大きい大型自動車，ハイブリッド電車などの鉄道車両，荷物の積み下ろし作業に用いられるフォークリフトトラック、土木作業や建設作業に用いられる車両（機械）など、作業に必要な装置を搭載した特殊車両（機械）のうち、車両駆動用として、或いはその他の用途として、若しくは車両駆動用及びその他の用途として、回転動力を発生させるモータを二つ以上備えた車両に適用しても構わない。
【００１３】
また、以下において説明する動力装置の構成は、車両以外に設けられた動力装置、例えば工場などの工業用設備に設けられた動力装置，船舶に搭載された動力装置などのうち、回転動力を発生させるモータを二つ以上備えた動力装置に適用しても構わない。
【００１４】
インホイールモータ方式の車両駆動装置は、電気自動車の前輪或いは後輪のどちらかの２輪（左右輪）、若しくは４輪の全てにモータを搭載する動力装置である。モータはエンジンよりも要求動作に対する応答性、制御性が高い。このため、インホイールモータ方式の車両駆動装置を搭載した電気自動車では、その特性を活かし、ドライバの操作に合わせて、前輪或いは後輪のどちらかの２輪（左右輪）、若しくは４輪の全ての駆動力を適切に制御し、車両の直進走行時や旋回走行時などの走行時における車両安定性を図っている。
【００１５】
しかしながら、インホイールモータ方式の車両駆動装置を搭載した電気自動車では、一つのモータがフェイルによって回転動力を発生できない状態に陥った場合、前輪或いは後輪のどちらかの２輪（左右輪）、若しくは４輪のモータの間において、回転数及び出力トルクに差が生じ、フェイルに陥ったモータに対応する車輪に転回するモーメントが発生すると考えられる、このため、車両挙動に乱れが生じ、この乱れによって車両の操作性が低下すると考えられる。このようなことから、インホイールモータ方式の車両駆動装置を搭載した電気自動車では、モータのフェイルによる影響が車両挙動に及ばないように或いはモータのフェイルによる車両挙動への影響を小さく抑えることができるように、それに対する対応を図っておくことが大変重要である。
【００１６】
ところで、インホイールモータ方式の車両駆動装置では、モータ自体の冷却，モータと車軸との間を機械的に接続する動力伝達機構（例えば減速機などのギア機構）の潤滑などが必要である。このため、インホイールモータ方式の車両駆動装置では、冷媒及び潤滑材となる循環媒体（例えば油）をモータや動力伝達機構などに循環させるための循環システムを備えている。しかも、その循環システムは、各モータに対して独立に設けられている。これまで、その循環システムは、モータの冷却，動力伝達機構の潤滑などを行うためだけに使用されている。
【００１７】
一方、モータのフェイルに対応する手段の一つとして、新たなバックアップシステムを導入することが考えられる。しかし、新たなバックアップシステムを導入は、インホイールモータ方式の車両駆動装置の大型化や大幅なコストアップを招くことになる。
【００１８】
このようなことから、インホイールモータ方式の車両駆動装置では、小型及び低コストでモータのフェイルに対応できる手段の実現が望まれていた。
【００１９】
そこで、以下に説明する実施例では、これまで、モータの冷却、動力伝達機構の潤滑などを行うためだけに使用されていた循環システムに着目し、モータにフェイルが生じた場合には、各モータに対して独立に設けられている循環システムを連結し、正常側のモータに対応する循環システムの媒体を、フェイル側のモータに対応する循環システムに循環させ、フェイル側のモータに対応するポンプを作動させる。これにより、フェイル側のモータに対応するポンプからフェイル側のモータに動力が伝達され、フェイル側のモータを動力伝達機構として、フェイル側のモータによって駆動されていた車輪に回転動力を伝達し、その車輪を駆動することができる。
【００２０】
以上のことから、以下に説明する実施例では、モータのフェイルによる影響が車両挙動に及ばないように或いはモータのフェイルによる車両挙動への影響を小さく抑えることができるようにすることができる。従って、以下に説明する実施例では、インホイールモータ方式の車両駆動装置の安全性を向上させることができ、モータのフェイルに対応できる信頼性の高いインホイールモータ方式の車両駆動装置を提供することができる。
【００２１】
以下、図面を用いて、本実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【００２２】
本発明の第１実施例を図１乃至図５に基づいて説明する。
【００２３】
まず、図１及び図２を用いて、車両１０に搭載された駆動装置の構成について説明する。
【００２４】
車両１０は、図１に示すように、車輪１１ａ〜１１ｄと、制駆動用のモータ２１ａ，２１ｂと、ポンプ２２ａ，２２ｂと、ポンプ２２ａ，２２ｂなどを繋ぐ配管２３と、ラジエータ２４と、制御弁２５ａ〜２５ｄと、モータ２１ａ，２１ｂに駆動指令などを送信するモータコントローラ３１と、制御弁２５ａ〜２５ｄに開閉指令などを送信する制御弁コントローラ３２と、車速やモータ２１ａ，２１ｂや制御弁２５ａ〜２５ｄなどに異常が生じた場合に警告を表示するメータ３３と、モータ２１ａ，２１ｂや制御弁２５ａ〜２５ｄへの信号が伝達される信号線３４と、を備えている。
【００２５】
車輪１１ａとモータ２１ａ，車輪１１ｂとモータ２１ｂは、それぞれ直結もしくは減速機を介して接続されている。モータ２１ａとポンプ２２ａ，モータ２１ｂとポンプ２２ｂは、図２（ａ）に示すように、それぞれシャフト６１ａ，６１ｂを介して機械的に接続、或いは図２（ｂ）に示すように、減速機６３ａとシャフト６４ａ、減速機６３ｂとシャフト６４ｂを介して機械的に接続されている。
【００２６】
尚、モータや減速機、ポンプの接続方法はベルトであっても良い。
【００２７】
モータ２１ａとポンプ２２ａ，モータ２１ｂとポンプ２２ｂはそれぞれ、図２（ａ）に示す冷却配管６２ａ，６２ｂで接続される。冷却配管６２ａ，６２ｂにはポンプ２２ａ，２２ｂが加圧した油が流れ、その油によってモータ２１ａ，２１ｂが冷却される。
【００２８】
また、図２（ｂ）に示すように減速機６３ａ，６３ｂがある場合には、減速機６３ａとポンプ２２ａ，減速機６３ｂとポンプ２２ｂはそれぞれ、潤滑配管６５ａ，６５ｂで接続される。潤滑配管６５ａ，６５ｂにはポンプ２２ａ，２２ｂが加圧した油が流れ、その油によって減速機の歯車の潤滑が行われる。
【００２９】
尚、図２（ｂ）では冷却配管６２ａ，６２ｂと、潤滑配管６５ａ，６５ｂがそれぞれ１つのポンプ２２ａ，２２ｂに接続されているが、異なる２つ以上のポンプに接続されていても良い。
【００３０】
ポンプ２２ａ，２２ｂと、制御弁２５ａ〜２５ｄと、ラジエータ２４は、配管２３で接続され、配管２３内にはポンプ２２ａ，２２ｂによって加圧された油が流れている。この油はラジエータ２４の内部を流れ、ラジエータ２４の放熱作用によって冷却される。
【００３１】
尚、図１に示す制御弁の個数は、必要最低限の個数であるが、配管２３の取り回しに応じて増減しても良い。
【００３２】
また、減速機の歯車の潤滑が必要なく、モータの冷却のみで良い駆動システムの場合には、配管内の媒体は水或いは不凍液など、他の液状媒体であっても良い。
【００３３】
さらに、ラジエータ２４は、図１では左右で一体のものとしているが、左右独立のものでも良い。図１では、配管２３の油の放熱装置としてラジエータ２４を備えているが、このラジエータ２４は蓄熱装置であっても良い。蓄熱装置として使用した場合、ヒータの熱源や低温時に性能が低下するバッテリの昇温に用いることができるため、エネルギー消費を少なくする効果が期待できる。
【００３４】
本実施例では、ポンプ２２に複数の配管が接続されることによって複数の配管同士が接続されるように図示したが、実際にはポンプの吐出側及び吸込側に分岐管が設けられ、その分岐間に複数の配管が接続されることにより、複数の配管同士が接続されている。
【００３５】
モータコントローラ３１は、図示しないが、アクセル開度センサや車輪速センサ，ヨーレートセンサなどの各種センサで検出したドライバのアクセル操作や車速やヨーレートなどの車両挙動に基づいて、モータ２１ａ，２１ｂへ送信する駆動指令を決定する。例えば車両挙動に乱れが生じている状態では、例えアクセル操作が全開であっても車両挙動の安定化を優先した駆動指令を出力する。また、モータコントローラ３１は、例えばモータ２１ａ，２１ｂへ送信する駆動指令やモータ２１ａ，２１ｂに供給される電力に対する車輪速センサの検出値、また図示しないがモータ２１ａ，２１ｂに設けた温度センサの検出値に異常が生じた場合にはメータ３３の警告灯を点灯させ、ドライバに駆動システムの異常を知らせる。
【００３６】
制御弁コントローラ３２は、モータ２１ａ，２１ｂなどの駆動システムの状態に応じて、左右それぞれでループしている配管上に設けた制御弁２５ａ，２５ｂと、左右の駆動システムを繋ぐ配管上に設けた制御弁２５ｃ，２５ｄへ送信する開閉指令を決定する。
【００３７】
次に、図３及び図４を用いて、モータがフェイルした場合における各コントローラ及び各アクチュエータの動作について説明する。
【００３８】
ここで、各コントローラとは、モータコントローラ３１，制御弁コントローラ３２のことである。また、各アクチュエータとは、各コントローラと信号線３４で接続されているモータ２１ａ，２１ｂと、制御弁２５ａ〜２５ｄのことである。
【００３９】
各コントローラは、制御対象の各アクチュエータの状態判断に必要な値を、図示しないが、車輪１１ａ〜１１ｄに設けた車輪速センサや配管２３に設けた圧力センサなどで検出する（Ｓ１）。ここで状態の判断方法としては、例えばモータ２１ａ，２１ｂの場合、モータ２１ａ，２１ｂに同じ駆動指令や電力供給が行われているにも関わらず、車輪速センサで検出した回転数にある一定以上の差が生じた場合には駆動指令や供給される電力に対して妥当でない値を出力している側のモータに異常が生じていると判断する。また、制御弁２５ａ〜２５ｄの場合には、圧力センサで検出した配管２３内の液圧から制御弁の開閉状態を判断する。
【００４０】
次に、ステップＳ１で検出した回転数などから、モータコントローラ３１はモータ２１ａ，２１ｂの状態判断を行う（Ｓ２）。例えば上記のように車輪速センサで検出した回転数の差がある一定以上であった場合には、異常であると判断してステップＳ３へ、異常と判断されなかった場合はステップ７へ移行する。
【００４１】
次に、ステップＳ２で異常と判断された場合、モータコントローラ３１は、モータ２１ａ，２１ｂのどちらか片系統の異常であるか、両系統の異常であるか状態判定を行う（Ｓ３）。ここで、片系統の異常と判断された場合、モータコントローラ３１は、メータ３３に片系統のモータ異常を示す警告灯を点灯させ、その後ステップ６へ移行する（Ｓ４）。両系統ともに異常と判断された場合、モータコントローラ３１は、メータ３３に走行異常を示す警告灯を点灯させる（Ｓ５）。
【００４２】
次に、ステップＳ３において片系統の異常が検出された場合、制御弁コントローラ３２が制御弁２５ａ〜２５ｄに開閉指令を送信し、配管内の流路を調整する。片系統、例えばモータ２１ｂに異常が検出された場合には、ポンプ２２ｂを油圧モータとして動作させるために、制御弁２５ａ，２５ｂを閉じ、制御弁２５ｃ，２５ｄを開ける（Ｓ６）。これにより、左右の駆動システムの流路が繋がるため、図４（ａ）に示すようにポンプ２２ａが吐出した油７１ａがポンプ２２ｂへ送られ、ポンプ２２ｂが吐出した油７１ｂが再びポンプ２２ａへ戻ることで、モータ２１ｂおよび車輪１１ｂを回転させることができる。
【００４３】
次に、ステップＳ２においてモータに異常が無いと判断された場合、左右の駆動システムの独立状態を維持するために、制御弁コントローラ３２は制御弁２５ａ，２５ｂに開く、制御弁２５ｃ，２５ｄに閉じる指令を送信する（Ｓ７）。この場合、図４（ｂ）に示すようにポンプ２２ａが吐出した油７１ａはポンプ２２ａへ、ポンプ２２ｂが吐出した油７１ｂはポンプ２２ｂへ戻るため、左右の駆動システムの独立状態を維持することができる。
【００４４】
次に、図５を用いて、本実施例の作用効果について説明する。
【００４５】
図３のフローチャートを実行した場合、例えば図５に示す車両挙動が発生する。図５は一定速度で直進中の車両８１の右前輪モータが、地点８２において異常により回転停止した際の車両挙動を示したものである。
【００４６】
尚、図５における車両８１の目標軌跡は直進状態を維持する軌跡８５である。
【００４７】
軌跡８３および軌跡８４は、配管などで左右が接続されていない一般的な左右独立の駆動システムを搭載した車両が走行した軌跡であり、軌跡８３は未修正、軌跡８４は車両の走行軌跡を軌跡８５に戻すためにドライバもしくは自動的に操舵や４輪独立に制動を行った結果である。
【００４８】
軌跡８４を走行する車両８１は、最終的には軌跡８５上に戻るものの、一度は軌跡８３と同様に軌跡８５上から外れ、現実の道路では路肩や中央分離帯，対向車などに衝突する恐れがある。それに対して本実施例の駆動システムでは、地点８２を通過したと同時に左前輪モータのトルクが右前輪のモータに伝達されるため、左右で均等な駆動トルクを維持することができ、目標の軌跡８５上を走行することができる。
【実施例２】
【００４９】
本発明の第２実施例を図６乃至図８に基づいて説明する。
【００５０】
本実施例は、第１実施例の改良例であり、圧力を蓄圧可能なアキュムレータ４０と、アキュムレータ４０と左右の駆動システムを繋ぐ配管の流路を開閉する制御弁２６ａ〜２６ｄとを新たに車両１０に追加した例である。
【００５１】
それ以外の構成は基本的に第１実施例と同じである。このようなことから、第１実施例と同じ構成には第１実施例と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
アキュムレータ４０は、ポンプ２２ａ，２２ｂの回転によって生じた圧力の内、冷却や潤滑に必要が無い余剰圧力を蓄圧するものである。アキュムレータ４０に蓄圧された圧力は、モータ２１ａ，２１ｂの駆動状態や車両挙動に応じて補助動力として使用される。例えば発進時や加速時など、通常よりモータトルクを必要とする時に使用することでモータの消費電力を抑え、航続距離の延長を図ることができる。
【００５３】
制御弁２６ａ〜２６ｄは、アキュムレータ４０に繋がる配管２３の入出口を開閉するものであり、制御弁コントローラ３２によって制御される。
【００５４】
次に、図７を用いて、モータがフェイルした場合における各コントローラ及び各アクチュエータの動作について説明する。
【００５５】
尚、図７は図３と同様、モータがフェイルした場合の制御フローである。また、図７のステップＳ１〜Ｓ７までは図３と同様であるため、その説明を省略する。
【００５６】
ステップＳ３において片系統の異常が検出された場合、モータコントローラ３１は、アキュムレータ４０に蓄圧した圧力による補助が必要か否かを判断する（Ｓ８）。ここで、補助動力が必要と判断される条件とは、例えば正常に動作しているモータと、異常が検出されたモータの回転数差が大きく、正常に動作しているモータからの動力のみでは異常が検出されたモータの回転数を素早く上げることができない場合である。
【００５７】
次に、ステップＳ８において補助動力が必要と判断された場合には、アキュムレータ４０に蓄圧された圧力を使用するため、制御弁コントローラ３２は制御弁２６ａ，２６ｃに開く、制御弁２６ｂ，２６ｄには閉じる指令を送信する。
【００５８】
次に、ステップＳ２においてモータに異常が無いと判断された場合、またはステップ８において補助動力が不要と判断された場合、アキュムレータ４０の蓄圧状態を維持するために、制御弁コントローラ３２は制御弁２６ｂ，２６ｄに開く、制御弁２６ａ，２６ｃに閉じる指令を送信する（Ｓ１０）。
【００５９】
図７のフローチャートを実行した場合、基本的には第１実施例の図５と同様の車両挙動が発生する。しかしながら、正常に動作しているモータと、異常が検出されたモータの回転数差が大きく、正常に動作しているモータからの動力のみでは異常が検出されたモータの回転数を素早く上げることができない場合にはアキュムレータ４０に蓄圧された圧力を使用することで第１実施例よりも素早く車両挙動の乱れを抑制することができる。
【００６０】
次に、図８を用いて、車両の運転状態に基づく各コントローラ及び各アクチュエータの動作について説明する。
【００６１】
尚、図８は図３と同様、モータがフェイルした場合の制御フローである。また、図８のステップＳ１は図２と同様であるため、その説明を省略する。
【００６２】
制御弁コントローラ３２は、車速やアクセル開度などから発進や加速などのドライバ要求を判断する（Ｓ１１）。ステップＳ１１において、ドライバから発進や加速の要求があると判断された場合、制御弁コントローラ３２は制御弁２６ａ，２６ｃに開く、制御弁２６ｂ，２６ｄには閉じる指令を送信する（Ｓ９）。逆にステップ１１において、ドライバから発進や加速の要求がないと判断された場合には、制御弁コントローラ３２は制御弁２６ｂ，２６ｄに開く、制御弁２６ａ，２６ｃに閉じる指令を送信する（Ｓ１０）。
【００６３】
図８のフローチャートを実行した場合、発進時や加速時など、通常よりモータトルクを必要とする時にアキュムレータ４０に蓄圧した圧力を補助動力として使用することでモータの消費電力を抑え、航続距離の延長を図ることができる。
【実施例３】
【００６４】
本発明の第３実施例を図９及び図１０に基づいて説明する。
【００６５】
本実施例は、第１実施例の改良例であり、第１実施例のポンプ２２ａ，２２ｂを小型ポンプ２７ａ，２７ｂと大型ポンプ２８ａ，２８ｂとに分けると共に、小型ポンプ２７ａ，２７ｂと、大型ポンプ２８ａ，２８ｂとを接続するクラッチ５１ａ，５１ｂと、クラッチ５１ａ，５１ｂの締結／解除を制御するクラッチコントローラ３４と、大型ポンプ２７ａ，２７ｂの入出口の流路を開閉する制御弁２９ａ〜２９ｄを追加した例である。
【００６６】
それ以外の構成は基本的に第１実施例と同じである。このようなことから、第１実施例と同じ構成には第１実施例と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
小型ポンプ２７ａ，２７ｂは、冷却や潤滑を行うために必要な最低限のサイズのポンプである。
【００６８】
大型ポンプ２８ａ，２８ｂはモータ２１ａ，２１ｂの動力を伝達するためのポンプであり、そのサイズは伝達するトルクによって決定される。
【００６９】
クラッチ５１ａ，５１ｂは、小型ポンプ２７ａ，２７ｂと、大型ポンプ２８ａ，２８ｂとを接続する装置であり、通常は解除されているが、モータコントローラ３１によって大型ポンプ２８ａ，２８ｂが必要と判断された場合に締結される。
【００７０】
クラッチコントローラ３４は、モータコントローラ３１の指令に応じてクラッチ５１ａ，５１ｂの締結／解除を制御する。
【００７１】
次に、図１０を用いて、モータがフェイルした場合における各コントローラ及び各アクチュエータの動作について説明する。
【００７２】
尚、図１０のステップＳ１〜Ｓ７までは図３，図７と同様であるため、その説明を省略する。
【００７３】
ステップＳ３において片系統の異常が検出された場合、制御弁コントローラ３２は制御弁２９ａ〜２９ｄに開く指令を送信する（Ｓ１２）。
【００７４】
次に、大型ポンプ２８ａ，２８ｂを回転させるため、クラッチコントローラ３４はクラッチ５１ａ，５１ｂに締結指令を送信する（Ｓ１３）。
【００７５】
ステップＳ２においてモータに異常が無いと判断された場合、またはステップＳ８において補助動力が不要と判断された場合、小型ポンプ２７ａ，２７ｂのみの駆動を維持するために、制御弁コントローラ３２は制御弁２９ａ〜２９ｄに閉じる指令を送信し（Ｓ１４）、大型ポンプ２８ａ，２８ｂを回転させないようにするため、クラッチコントローラ３４はクラッチ５１ａ，５１ｂに解除指令を送信する（Ｓ１５）。
【００７６】
図１０のフローチャートを実行した場合、基本的には第１実施例の図５と同様の車両挙動が発生する。しかし、左右のモータが正常な状態では第１実施例より小型の必要最低限のポンプしか動作しないので、第１実施例よりもエネルギー消費が少なく、航続距離の延長が期待できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモータと、
前記複数のモータのそれぞれに対応して設けられ、対応するモータの回転動力を受けて圧力を発生する複数のポンプと、
前記複数のポンプのそれぞれに対応して設けられた複数の配管路と、
前記複数の配管路間を連通するための配管と、
前記配管に設けられ、前記複数の配管路の連通を制御するための制御弁と、を有する、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力装置において、
前記複数のモータのそれぞれに対して前記ポンプを複数設け、
前記複数のモータのそれぞれにおいて、前記複数のポンプの回転軸間に、それらの間の機械的な接続を制御するためのクラッチを設けた、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の動力装置において、
前記ポンプで発生した圧力を蓄圧可能なアキュムレータを設けた、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の動力装置において、
前記制御弁は前記配管内の流量を調整できる機能を備える、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の動力装置において、
前記複数のモータが正常に動作している場合には前記制御弁を閉状態とし、
前記複数のモータの一つに異常が生じた場合には前記制御弁を開状態とする、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項６】
請求項３に記載の動力装置において、
前記アキュムレータを前記モータの補助動力源として、前記蓄圧された圧力により前記ポンプを回転させる、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項７】
請求項１から６に記載の動力装置を駆動装置として搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１】
複数のモータと、
前記複数のモータのそれぞれに対応して設けられ、対応するモータの回転動力を受けて圧力を発生する複数のポンプと、
前記複数のポンプのそれぞれに対応して設けられた複数の配管路と、
前記複数の配管路間を連通するための配管と、
前記配管に設けられ、前記複数の配管路の連通を制御するための制御弁と、を有する、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力装置において、
前記複数のモータのそれぞれに対して前記ポンプを複数設け、
前記複数のモータのそれぞれにおいて、前記複数のポンプの回転軸間に、それらの間の機械的な接続を制御するためのクラッチを設けた、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の動力装置において、
前記ポンプで発生した圧力を蓄圧可能なアキュムレータを設けた、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の動力装置において、
前記制御弁は前記配管内の流量を調整できる機能を備える、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の動力装置において、
前記複数のモータが正常に動作している場合には前記制御弁を閉状態とし、
前記複数のモータの一つに異常が生じた場合には前記制御弁を開状態とする、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項６】
請求項３に記載の動力装置において、
前記アキュムレータを前記モータの補助動力源として、前記蓄圧された圧力により前記ポンプを回転させる、
ことを特徴とする動力装置。
【請求項７】
請求項１から６に記載の動力装置を駆動装置として搭載したことを特徴とする車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２５４２０３（Ｐ２０１０−２５４２０３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０８６５４（Ｐ２００９−１０８６５４）
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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