(57)【要約】【課題】単一の動力源で左右駆動力配分制御および前後駆動力配分制御を行うことができるようにする。【解決手段】クラッチＣＬを解放して電動モータ３２と第２キャリアＣ２とを遮断した状態で、電動モータ３２を正方向へ回転駆動すると、一方向クラッチ５４を介して後輪用差動歯車装置２６のデフケース２６ｉが回転駆動され、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒに均等にモータトルクが配分されるため、その電動モータ３２のトルク制御で前後輪の駆動力配分制御を行うことができる。また、クラッチＣＬを係合して電動モータ３２と第２キャリアＣ２とを接続すると、電動モータ３２の回転駆動方向に応じて右後輪３０Ｒを増速する第１不等配分状態、または左後輪３０Ｌを増速する第２不等配分状態となるため、その電動モータ３２の回転駆動方向およびトルクを制御することにより、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒの駆動力配分制御を行うことができる。【選択図】図１
2008089075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源のトルクを左右の駆動輪に均等に配分する均等配分状態と、該動力源のトルクに基づいて左右の駆動輪の一方の第１車輪側を増速する第１不等配分状態と、該動力源のトルクに基づいて左右の駆動輪の他方の第２車輪側を増速する第２不等配分状態と、を単一の動力源を用いて機械的に成立させることができる車両の駆動力配分装置であって、
第１入力部材に伝達された動力を前記左右の駆動輪に均等に配分する差動歯車装置と、
第２入力部材の正回転駆動時には、該第２入力部材に入力されたトルクに基づいて前記第１車輪側を増速し、該第２入力部材の逆回転駆動時には、該第２入力部材に入力されたトルクに基づいて前記第２車輪側を増速するように機械的に構成された駆動力不等配分機構と、
前記動力源と前記第１入力部材とを接続、遮断する第１断続装置と、
前記動力源と前記第２入力部材とを接続、遮断する第２断続装置と
を有し、且つ、前記動力源は正逆両方向の回転駆動が可能なものである
ことを特徴とする車両の駆動力配分装置。
【請求項２】
前記動力源はアシスト用で、
前記第１断続装置は、前進走行時に前記第１入力部材が前記動力源の回転速度以上で回転することを許容しつつ該動力源の回転速度より低下することを阻止する一方向クラッチである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力配分装置。
【請求項３】
前記駆動力不等配分機構は、
それぞれサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの３つの回転要素から成る一対の遊星歯車装置を有するとともに、該一対の遊星歯車装置の一つの回転要素が互いに連結されることにより、互いに相対回転可能な５つの回転要素が構成されており、
該５つの回転要素の各々の回転速度を前記一対の遊星歯車装置毎に直線で結ぶことができる共線図において、一端から第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素、第５回転要素とした時、第１回転要素は前記第２車輪に接続され、第２回転要素は回転不能に固定され、第３回転要素は前記一対の遊星歯車装置を互いに連結しているもので回転自在に保持され、第４回転要素は前記第２入力部材で、第５回転要素は前記第１入力部材または前記第１車輪に接続されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の駆動力配分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の駆動力配分装置に係り、特に、左右の駆動輪に対する駆動力配分装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車輪空転時における前後輪へのトルク配分が可能な駆動力配分装置が知られている。特許文献１に記載の駆動力配分装置はその一例で、エンジンによって左右の前輪が回転駆動される一方、左右の後輪はそれぞれ独立に設けられた２つの電動モータによって回転駆動されるようになっており、左右の電動モータを均等に作動させて左右の後輪を均等に駆動する均等配分状態とすることにより、前輪がスリップするような低μ路等でも前後輪を用いて大きな駆動力で走行することができる。また、このような駆動力配分装置においては、左右の電動モータを不均等に作動させることにより、左右の後輪の何れか一方を増速する第１不等配分状態としたり、左右の後輪の他方を増速する第２不等配分状態としたりすることが可能で、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control ）制御やコーナリング制御などで不等配分状態とすることにより、車両の走行安定性やコーナリング性能などを向上させることができる。
【特許文献１】特開昭６３−２０３４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このように２つの電動モータを用いて左右輪を別々に駆動すると、コストが高くなるとともに重量が大きくなるため、単一の動力源で左右駆動力配分制御を行うことができるようにすることが望まれる。
【０００４】
また、前後輪へのトルク配分が必要となる走行状況は、スタック時や低μ路における発進など、車速が極低速時の状況であって、走行安定性等を目的として意図的にヨーモーメントを発生させる左右輪へのトルク配分が必要な状況下では起こり得ない。すなわち、左右駆動力配分制御と前後駆動力配分制御とを同時に行う必要は殆ど無いため、左右駆動力配分制御だけでなく前後駆動力配分制御も含めて単一の動力源で行うことができるようにすることが望まれる。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、単一の動力源で左右駆動力配分制御および前後駆動力配分制御を行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、第１発明は、動力源のトルクを左右の駆動輪に均等に配分する均等配分状態と、その動力源のトルクに基づいて左右の駆動輪の一方の第１車輪側を増速する第１不等配分状態と、その動力源のトルクに基づいて左右の駆動輪の他方の第２車輪側を増速する第２不等配分状態と、を単一の動力源を用いて機械的に成立させることができる車両の駆動力配分装置であって、(a) 第１入力部材に伝達された動力を前記左右の駆動輪に均等に配分する差動歯車装置と、(b) 第２入力部材の正回転駆動時には、その第２入力部材に入力されたトルクに基づいて前記第１車輪側を増速し、その第２入力部材の逆回転駆動時には、その第２入力部材に入力されたトルクに基づいて前記第２車輪側を増速するように機械的に構成された駆動力不等配分機構と、(c) 前記動力源と前記第１入力部材とを接続、遮断する第１断続装置と、(d) 前記動力源と前記第２入力部材とを接続、遮断する第２断続装置とを有し、且つ、(e) 前記動力源は正逆両方向の回転駆動が可能なものであることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の車両の駆動力配分装置において、(a) 前記動力源はアシスト用で、(b) 前記第１断続装置は、前進走行時に前記第１入力部材が前記動力源の回転速度以上で回転することを許容しつつその動力源の回転速度より低下することを阻止する一方向クラッチであることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明または第２発明の車両の駆動力配分装置において、前記駆動力不等配分機構は、(a) それぞれサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの３つの回転要素から成る一対の遊星歯車装置を有するとともに、その一対の遊星歯車装置の一つの回転要素が互いに連結されることにより、互いに相対回転可能な５つの回転要素が構成されており、(b) その５つの回転要素の各々の回転速度を前記一対の遊星歯車装置毎に直線で結ぶことができる共線図において、一端から第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素、第５回転要素とした時、第１回転要素は前記第２車輪に接続され、第２回転要素は回転不能に固定され、第３回転要素は前記一対の遊星歯車装置を互いに連結しているもので回転自在に保持され、第４回転要素は前記第２入力部材で、第５回転要素は前記第１入力部材または前記第１車輪に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このような車両の駆動力配分装置においては、第２断続装置を遮断した状態で第１断続装置により動力源と第１入力部材とが接続されると、その動力源トルクが差動歯車装置を介して左右の駆動輪に均等に配分される均等配分状態となるため、その動力源のトルク制御で前後輪の駆動力配分制御を行うことができる。また、第１断続装置を遮断した状態で第２断続装置により動力源と第２入力部材とが接続されると、駆動力不等配分機構により動力源の回転駆動方向に応じて第１車輪側を増速する第１不等配分状態、または第２車輪側を増速する第２不等配分状態となるため、その動力源の回転駆動方向およびトルクを制御することにより、左右輪の駆動力配分制御を行うことができる。
【００１０】
このように、本発明の駆動力配分装置によれば、単一の動力源で前後駆動力配分制御および左右駆動力配分制御を行うことができるため、左右の車輪毎に電動モータを配設する場合に比較して、車両の軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【００１１】
第２発明では、第１断続装置として一方向クラッチが用いられ、前進走行時に前記第１入力部材が動力源の回転速度以上で回転することを許容しつつその動力源の回転速度より低下することを阻止するようになっているため、例えば前進方向の発進時や加速時等に動力源を作動させれば、一方向クラッチおよび差動歯車装置を介して動力源トルクが左右の駆動輪に均等に伝達され、アシストトルクを発生させることができる一方、所定の走行状態に達した段階で動力源の作動を停止させれば、一方向クラッチの作用で動力源と差動歯車装置とが自動的に切り離されるため、動力源のトルク制御だけで必要に応じてアシストトルクを発生させることが可能で、アシスト制御を容易に行うことができる。
【００１２】
第３発明では、一対の遊星歯車装置を用いて駆動力不等配分機構が構成されているため、簡単で且つコンパクトに構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、エンジン等の主動力源によって前後輪の一方を回転駆動するとともに、前後輪の他方を本発明の駆動力配分装置で駆動する四輪駆動車両等の前後輪駆動車両に好適に適用される。その場合に、本発明の駆動力配分装置で駆動される他方の車輪に対しても、主動力源のトルクが常時或いはクラッチ等を介して必要に応じて伝達されるようにすることもできる。すなわち、プロペラシャフト等を介して第１入力部材と主動力源とを接続するのである。主動力源とは別に設けられた副動力源を第１入力部材に接続し、前後輪を完全に分離して別々に駆動するようにしても良いなど、種々の車両用駆動装置に適用され得る。
【００１４】
本発明の駆動力配分装置に用いられる正逆両方向の回転駆動可能な動力源としては、電動モータが好適に用いられるが、油圧モータ等を用いることもできるし、電動モータおよび発電機の両方の機能を有するモータジェネレータを採用することもできる。また、遊星歯車装置やカウンタ軸等を用いた逆回転機構を含んで動力源を構成することも可能である。
【００１５】
差動歯車装置としては、傘歯車式差動歯車装置やダブルピニオン型の遊星歯車装置が用いられる。第１断続装置としては、第２発明のように一方向クラッチが好適に用いられるが、係合トルクを任意に調整可能な電磁式クラッチや油圧式クラッチ等の摩擦係合装置を用いることも可能である。一対の一方向クラッチを反対向きに組み合わせて前進および後進の両方で前後駆動力配分制御および左右駆動力配分制御を行うことができるようにすることもできる。入力回転の方向に応じてスプラグが反転してロック方向が切り換わる二方向クラッチを採用すれば、簡単且つコンパクトに構成できる。第２断続装置としては、電磁式クラッチや油圧式クラッチが好適に用いられる。
【００１６】
駆動力不等配分機構としては、第３発明のように一対の遊星歯車装置を組み合わせたものが好適に用いられるが、傘歯車式の差動歯車装置を利用したりカウンタシャフトを用いたりして構成することも可能である。第３発明の駆動力不等配分機構について具体的に説明すると、例えば(a) 第１サンギヤ、第１キャリア、および第１リングギヤを有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置と、第２サンギヤ、第２キャリア、および第２リングギヤを有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置とを備えているとともに、第１リングギヤおよび第２リングギヤは互いに一体的に連結されている一方、(b) 第１サンギヤが前記第１回転要素で前記第２車輪に接続され、第１キャリアが前記第２回転要素でケースに固定され、互いに連結された第１リングギヤおよび第２リングギヤが前記第３回転要素で回転自在とされており、第２キャリアが前記第４回転要素すなわち第２入力部材で前記第２断続装置を介して前記動力源に接続され、第２サンギヤが前記第５回転要素で前記第１入力部材または前記第１車輪に接続されているように構成される。その場合に、上記第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置として、ギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）が等しい同じ大きさのものを採用すれば、第１リングギヤおよび第２リングギヤとして共通のリングギヤを用いることができる。
【００１７】
第３発明の駆動力不等配分機構の別の態様は、(a) 第１サンギヤ、第１キャリア、および第１リングギヤを有するダブルピニオン型の第１遊星歯車装置と、第２サンギヤ、第２キャリア、および第２リングギヤを有するダブルピニオン型の第２遊星歯車装置とを備えているとともに、第１キャリアおよび第２キャリアは互いに一体的に連結されている一方、(b) 第１サンギヤが前記第１回転要素で前記第２車輪に接続され、第１リングギヤが前記第２回転要素でケースに固定され、互いに連結された第１キャリアおよび第２キャリアが前記第３回転要素で回転自在とされており、第２リングギヤが前記第４回転要素すなわち第２入力部材で前記第２断続装置を介して前記動力源に接続され、第２サンギヤが前記第５回転要素で前記第１入力部材または前記第１車輪に接続されているように構成される。その場合に、上記第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置として、ギヤ比ρが等しい同じ大きさのものを採用すれば、第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置のピニオンギヤとして共通のピニオンギヤを用いることができる。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０を説明する構成図で、前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする四輪駆動車両用のものである。図１において、主動力源であるエンジン１２で発生させられた出力は、トルクコンバータ１３、変速機１４、前輪用差動歯車装置１６、および左右の前輪車軸１８Ｌ、１８Ｒを経て左前輪２０Ｌ、右前輪２０Ｒへ伝達される一方、前輪用差動歯車装置１６で分岐して駆動力伝達軸であるプロペラシャフト２２、前後駆動力配分装置２４、シャフト２５、後輪用差動歯車装置２６、および左右の後輪車軸２８Ｌ、２８Ｒを経て左後輪３０Ｌ、右後輪３０Ｒへ伝達される。前輪用差動歯車装置１６および後輪用差動歯車装置２６は、何れも傘歯車式の差動歯車装置である。また、前後駆動力配分装置２４は、動力伝達の遮断を含めて伝達トルク容量を連続的に変化させることができる電磁式の多板式摩擦クラッチ等で、プロペラシャフト２２に直列に配設されており、駆動力配分用電子制御装置５０によって伝達トルク容量が制御されることにより、全駆動力に対する後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の駆動力配分比が所定の値となるように調整される。
【００１９】
前記左側の後輪車軸２８Ｌの周囲にはアシスト用の電動モータ３２および駆動力不等配分機構３４が配設されており、それ等の電動モータ３２、駆動力不等配分機構３４、および前記後輪用差動歯車装置２６を含んで、本発明の一実施例である駆動力配分装置３６が構成されている。電動モータ３２は、正逆両方向へ回転駆動することが可能で、そのロータは、後輪用差動歯車装置２６のデフケース２６ｉに一体的に固設された中空シャフト５２に一方向クラッチ５４を介して接続されている。一方向クラッチ５４は、前進走行時に後輪用差動歯車装置２６のデフケース２６ｉが電動モータ３２の回転速度以上で回転することを許容しつつ、その電動モータ３２の回転速度より低下することを阻止するように構成されている。上記電動モータ３２は動力源に相当し、後輪用差動歯車装置２６は差動歯車装置に相当し、その差動歯車装置の入力部材であるデフケース２６ｉは第１入力部材に相当し、一方向クラッチ５４は第１断続装置に相当する。
【００２０】
上記電動モータ３２は、前記駆動力配分用電子制御装置５０によって車両の前進方向の発進時に正方向へ回転駆動されるようになっており、一方向クラッチ５４および後輪用差動歯車装置２６を介して左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒにアシストトルクが加えられる。図２および図３は、何れも後輪用差動歯車装置２６の３つの回転要素、すなわち第１入力部材であるデフケース２６ｉ、および出力部材である左右のサイドギヤの各々の回転速度を直線で結ぶことができる共線図で、左端の「Ｌ」は左サイドギヤ更には左後輪３０Ｌを表しており、右端の「Ｒ」は右サイドギヤ更には右後輪３０Ｒを表しており、中央の「Ｉ」はデフケース２６ｉすなわち第１入力部材を表している。そして、ＬとＩとの間隔はＲとＩとの間隔と同じで、第１入力部材Ｉすなわちデフケース２６ｉに入力されたトルクは左後輪３０Ｌおよび右後輪３０Ｒに均等に配分される。
【００２１】
図２の(a) は、車両の前進方向の発進時に電動モータ３２によって左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒにアシストトルクが付与されている場合で、一方向クラッチ５４を介してデフケース２６ｉに入力された電動モータ３２のモータトルクＴｍは、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒに対して均等に配分され、Ｔｍ／２の大きさのアシストトルクが加えられる。この状態が、電動モータ３２のトルクＴｍを左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに均等に配分する均等配分状態である。なお、後輪用差動歯車装置２６には、前後駆動力配分装置２４を経てエンジン１２から所定の前後駆動力配分比で後輪側配分トルクＴinが入力されるようになっており、その後輪側配分トルクＴinも左右の後輪ＬおよびＲに均等に配分される。したがって、この場合の左後輪３０Ｌ、右後輪３０ＲのトルクＴＬ、ＴＲは、何れも（Ｔin＋Ｔｍ）／２となる。
【００２２】
また、所定の走行状態に達した段階で電動モータ３２の作動を停止させれば、一方向クラッチ５４が遊転することにより電動モータ３２が後輪用差動歯車装置２６から自動的に切り離され、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒはそれぞれ後輪側配分トルクＴinのみで回転駆動されるようになる。図２の(b) は、このように電動モータ３２によるトルクアシストが終了した状態で、この時の左後輪３０Ｌ、右後輪３０ＲのトルクＴＬ、ＴＲは、何れもＴin／２となる。
【００２３】
図１に戻って、前記駆動力不等配分機構３４は、第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１、および第１リングギヤＲ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置３８と、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２、および第２リングギヤＲ２を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置４０とを備えている。これ等の第１遊星歯車装置３８および第２遊星歯車装置４０は、ギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）が等しい同じ大きさのもので、リングギヤＲ１、Ｒ２は共通のリングギヤＲにて構成されている。このようにリングギヤＲ１、Ｒ２が共通のリングギヤＲにて構成されることにより、第１遊星歯車装置３８および第２遊星歯車装置４０は、互いに相対回転可能な５つの回転要素、すなわち第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１、リングギヤＲ、第２キャリアＣ２、第２サンギヤＳ２を有して構成される。そして、第１サンギヤＳ１は左側の後輪車軸２８Ｌに一体的に接続され、第１キャリアＣ１はケース４２に一体的に固定されて回転不能とされ、リングギヤＲは回転自在で、第２キャリアＣ２はクラッチＣＬを介して電動モータ３２のロータに選択的に接続され、第２サンギヤＳ２は前記中空シャフト５２に一体的に接続されている。第２キャリアＣ２は、駆動力不等配分機構３４の入力部材で第２入力部材に相当する。
【００２４】
図２および図３は、上記５つの回転要素の各々の回転速度を一対の遊星歯車装置３８、４０毎に直線で結ぶことができる共線図を、前記後輪用差動歯車装置２６の共線図に併合して示したもので、左端から第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１、リングギヤＲ、第２キャリアＣ２、第２サンギヤＳ２の順番に位置し、左の後輪車軸２８Ｌに接続された第１サンギヤＳ１は左後輪３０Ｌを表す「Ｌ」と一致して一体的に回転させられるとともに、中空シャフト５２に接続された第２サンギヤＳ２はデフケース２６ｉを表す「Ｉ」と一致して一体的に回転させられる。また、これ等の間隔は遊星歯車装置３８、４０のギヤ比ρに応じて定まり、本実施例では両遊星歯車装置３８、４０のギヤ比ρが等しいため、リングギヤＲとキャリアＣ１、Ｃ２との間隔が互いに等しいとともに、サンギヤＳ１とキャリアＣ１との間隔、およびサンギヤＳ２とキャリアＣ２との間隔も互いに等しい一方、リングギヤＲとキャリアＣ１、Ｃ２との間隔と、サンギヤＳ１、Ｓ２とキャリアＣ１、Ｃ２との間隔の比がρ：１になる。本実施例では、この共線図において左側から順番に位置する第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１、リングギヤＲ、第２キャリアＣ２、第２サンギヤＳ２の順で第１回転要素〜第５回転要素が構成されており、左後輪３０Ｌが第２車輪に相当し、右後輪３０Ｒが第１車輪に相当する。
【００２５】
クラッチＣＬは第２断続装置に相当するもので、例えば電磁クラッチにて構成され、前記駆動力配分用電子制御装置５０によって係合、解放制御されることにより、電動モータ３２と第２キャリアＣ２とを接続、遮断する。そして、図２の(b) に示すようにアシスト制御が終了した前進走行時にクラッチＣＬが係合させられるとともに、電動モータ３２が正方向へ回転駆動されると、図３の(a) に示すように第２キャリアＣ２に正方向（図の上方）のモータトルクＴｍが作用し、右後輪３０ＲのトルクＴＲ＝Ｔin／２＋ρＴｍ／（２（１＋ρ））となり、左後輪３０ＬのトルクＴＬ＝Ｔin／２−ρＴｍ／（２（１＋ρ））となる。すなわち、右後輪３０Ｒでは前進方向のトルクがρＴｍ／（２（１＋ρ））だけ増大する一方、左後輪３０Ｌでは前進方向のトルクがρＴｍ／（２（１＋ρ））だけ減少するのであり、それ等のトルク差（ＴＲ−ＴＬ）＝ρＴｍ／（１＋ρ）に応じて右後輪３０Ｒ側が増速される。この状態が、電動モータ３２のトルクＴｍに基づいて第１車輪である右後輪３０Ｒ側を増速する第１不等配分状態である。
【００２６】
また、クラッチＣＬが係合させられるとともに、電動モータ３２が逆方向へ回転駆動されると、図３の(b) に示すように第２キャリアＣ２に逆方向（図の下方）のモータトルクＴｍが作用し、左後輪３０ＬのトルクＴＬ＝Ｔin／２＋ρＴｍ／（２（１＋ρ））となり、右後輪３０ＲのトルクＴＲ＝Ｔin／２−ρＴｍ／（２（１＋ρ））となる。すなわち、左後輪３０Ｌでは前進方向のトルクがρＴｍ／（２（１＋ρ））だけ増大する一方、右後輪３０Ｒでは前進方向のトルクがρＴｍ／（２（１＋ρ））だけ減少するのであり、それ等のトルク差（ＴＬ−ＴＲ）＝ρＴｍ／（１＋ρ）に応じて左後輪３０Ｌ側が増速される。この状態が、電動モータ３２のトルクＴｍに基づいて第２車輪である左後輪３０Ｌ側を増速する第２不等配分状態である。
【００２７】
すなわち、前進走行時にクラッチＣＬを接続するとともに電動モータ３２を正方向或いは逆方向へ所定のモータトルクＴｍで回転駆動することにより、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒの駆動力を不等配分することが可能なのであり、ＶＳＣ制御やコーナリング制御などにおいて、右後輪３０Ｒを増速する第１不等配分状態としたり、左後輪３０Ｌを増速する第２不等配分状態としたりすることにより、車両の走行安定性やコーナリング性能などを向上させることができる。
【００２８】
なお、図３の(a) 、(b) のように左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒに回転速度差がある場合に、クラッチＣＬを接続して電動モータ３２に逆回転方向、すなわち図３の(a) では逆方向（下方向）、図３の(b) では正方向（上方向）のトルクを加えて不等配分状態とすることもできる。可能であれば、電動モータ３２を回生制御して制動トルクを作用させることにより、第２キャリアＣ２を逆回転方向へ駆動して不等配分状態とすることもできる。
【００２９】
後進走行時には、上記アシスト制御や左右の駆動力配分制御は行われず、クラッチＣＬは遮断状態に保持されるとともに、電動モータ３２は非通電状態とされ、一方向クラッチ５４の作用でデフケース２６ｉの回転に伴って逆回転させられる。なお、入力回転の方向に応じてスプラグが反転してロック方向が切り換わる二方向クラッチを採用すれば、後進走行時においても上記前進走行時と同様に前後駆動力配分制御によるトルクアシストや左右駆動力配分制御を行うことができる。
【００３０】
このように、本実施例の駆動力配分装置３６によれば、前進方向の車両発進時に、クラッチＣＬを解放して電動モータ３２と第２キャリアＣ２とを遮断した状態で、その電動モータ３２を正方向へ所定のモータトルクＴｍで回転駆動し、一方向クラッチ５４を介して後輪用差動歯車装置２６のデフケース２６ｉを回転駆動すると、そのモータトルクＴｍが左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒに均等に配分される均等配分状態となるため、その電動モータ３２のトルク制御で前後輪の駆動力配分制御を行ってトルクアシストを行うことができる。また、所定の走行状態に達した段階で電動モータ３２の作動を停止させれば、一方向クラッチ５４が遊転することにより電動モータ３２が後輪用差動歯車装置２６から切り離された遮断状態になり、その状態でクラッチＣＬを係合して電動モータ３２と第２キャリアＣ２とを接続すると、電動モータ３２の回転駆動方向に応じて右後輪３０Ｒを増速する第１不等配分状態、または左後輪３０Ｌを増速する第２不等配分状態となるため、その電動モータ３２の回転駆動方向およびトルクＴｍを制御することにより、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒの駆動力配分制御を行うことができる。すなわち、単一の電動モータ３２で前後駆動力配分制御および左右駆動力配分制御を行うことができるのであり、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒ毎に電動モータを配設する場合に比較して、車両の軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【００３１】
また、本実施例では第１断続装置として一方向クラッチ５４が用いられ、前進走行時に後輪用差動歯車装置２６のデフケース２６ｉが電動モータ３２の回転速度以上で回転することを許容しつつその電動モータ３２の回転速度より低下することを阻止するようになっているため、前進方向の発進時に電動モータ３２を作動させれば、一方向クラッチ５４および後輪用差動歯車装置２６を介してモータトルクＴｍが左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに均等に伝達され、アシストトルクを発生させることができる一方、所定の走行状態に達した段階で電動モータ３２の作動を停止させれば、一方向クラッチ５４の作用で電動モータ３２が後輪用差動歯車装置２６から自動的に切り離されるため、電動モータ３２のトルク制御だけで必要に応じてアシストトルクを発生させることが可能で、アシスト制御を容易に行うことができる。
【００３２】
また、本実施例の駆動力配分装置３６は、一対の遊星歯車装置３８および４０を用いて駆動力不等配分機構３４が構成されているため、簡単で且つコンパクトに構成される。
【００３３】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において上記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００３４】
図４の駆動力配分装置６０は、前記一方向クラッチ５４の代りに係合トルクを任意に調整可能な電磁式クラッチや油圧式クラッチ等の第１クラッチＣＬ１を採用し、前記駆動力配分用電子制御装置５０によって係合、解放制御することにより、電動モータ３２と中空シャフト５２とを接続、遮断する。この場合には、発進時等のアシストトルクが必要な時に第１クラッチＣＬ１を所定の係合トルクで係合し、電動モータ３２と中空シャフト５２すなわちデフケース２６ｉとを一体的に接続する一方、所定の走行状態となってアシストトルクが不要になったら、第１クラッチＣＬ１を解放して電動モータ３２と中空シャフト５２とを遮断するようにすれば良い。なお、第２クラッチＣＬ２は、前記実施例におけるクラッチＣＬと同じであり、これ等の第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２はそれぞれ第１断続装置、第２断続装置に相当する。
【００３５】
図５の駆動力配分装置７０は、ギヤ比ρ＝０．５のダブルピニオン型の遊星歯車装置によって後輪用差動歯車装置７２が構成されている場合であり、そのリングギヤＲ０が入力部材（第１入力部材）で、傘歯車を介して前記シャフト２５から後輪側配分トルクＴinが入力されるとともに、前記一方向クラッチ５４を介して電動モータ３２と接続されている。また、サンギヤＳ０には左側の後輪車軸２８Ｌが接続されているとともに、キャリアＣ０には右側の後輪車軸２８Ｒが接続されており、リングギヤＲ０に伝達されたトルクはそれ等のサンギヤＳ０、キャリアＣ０を介して左右の後輪車軸２８Ｌ、２８Ｒに配分される。そして、前記駆動力不等配分機構３４の第２サンギヤＳ２は、中空シャフト７４を介してキャリアＣ０、更には右側の後輪車軸２８Ｒに一体的に接続されている。
【００３６】
図６および図７は本実施例の共線図で、後輪用差動歯車装置７２のギヤ比ρ＝０．５であるため、そのサンギヤＳ０が接続された左後輪３０Ｌを表す「Ｌ」と入力部材であるリングギヤＲ０との間隔と、キャリアＣ０が接続された右後輪３０Ｒを表す「Ｒ」とリングギヤＲ０との間隔は同じであり、図６の(a) 発進アシスト時や(b) アシスト終了時のトルク配分は、前記図２と同じになる。すなわち、クラッチＣＬを解放して電動モータ３２と第２キャリアＣ２とを遮断した状態で、その電動モータ３２を正方向へ所定のモータトルクＴｍで回転駆動し、一方向クラッチ５４を介して後輪用差動歯車装置７２のリングギヤＲ０を回転駆動すると、そのモータトルクＴｍが左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒに均等に配分される均等配分状態となるため、その電動モータ３２のトルク制御で前後輪の駆動力配分制御を行うことが可能で、発進時に後輪３０Ｌおよび３０Ｒに対して所定のトルクアシストを行うことができるなど、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
【００３７】
一方、駆動力不等配分機構３４の第２サンギヤＳ２が右後輪３０Ｒに接続されていることから、第２サンギヤＳ２と右後輪３０Ｒを表す「Ｒ」とが一致し、一体的に回転させられるとともに、駆動力不等配分機構３４のリングギヤＲは、後輪用差動歯車装置７２の入力部材であるリングギヤＲ０と同じ位置になる。このため、図６の(b) に示すようにアシスト制御が終了した前進走行時にクラッチＣＬが係合させられるとともに、電動モータ３２が正方向へ回転駆動され、図７の(a) に示すように第２キャリアＣ２に正方向（図の上方）のモータトルクＴｍが作用すると、右後輪３０ＲのトルクＴＲ＝Ｔin／２＋ρＴｍ／（１＋ρ）となり、左後輪３０ＬのトルクＴＬ＝Ｔin／２−ρＴｍ／（１＋ρ）となる。すなわち、右後輪３０Ｒでは前進方向のトルクがρＴｍ／（１＋ρ）だけ増大する一方、左後輪３０Ｌでは前進方向のトルクがρＴｍ／（１＋ρ）だけ減少するのであり、それ等のトルク差（ＴＲ−ＴＬ）＝２ρＴｍ／（１＋ρ）に応じて右後輪３０Ｒ側が増速される。この状態が、電動モータ３２のトルクＴｍに基づいて第１車輪である右後輪３０Ｒ側を増速する第１不等配分状態である。
【００３８】
また、クラッチＣＬが係合させられるとともに、電動モータ３２が逆方向へ回転駆動されると、図７の(b) に示すように第２キャリアＣ２に逆方向（図の下方）のモータトルクＴｍが作用し、左後輪３０ＬのトルクＴＬ＝Ｔin／２＋ρＴｍ／（１＋ρ）となり、右後輪３０ＲのトルクＴＲ＝Ｔin／２−ρＴｍ／（１＋ρ）となる。すなわち、左後輪３０Ｌでは前進方向のトルクがρＴｍ／（１＋ρ）だけ増大する一方、右後輪３０Ｒでは前進方向のトルクがρＴｍ／（１＋ρ）だけ減少するのであり、それ等のトルク差（ＴＬ−ＴＲ）＝２ρＴｍ／（１＋ρ）に応じて左後輪３０Ｌ側が増速される。この状態が、電動モータ３２のトルクＴｍに基づいて第２車輪である左後輪３０Ｌ側を増速する第２不等配分状態である。
【００３９】
このように、クラッチＣＬを解放して電動モータ３２と第２キャリアＣ２とを遮断した状態で、電動モータ３２を正方向へ所定のモータトルクＴｍで回転駆動すれば、一方向クラッチ５４を介して後輪用差動歯車装置７２のリングギヤＲ０が回転駆動されることにより、そのモータトルクＴｍが左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒに均等に配分される均等配分状態となり、その電動モータ３２のトルク制御で前後輪の駆動力配分制御を行うことが可能で、発進時に後輪３０Ｌおよび３０Ｒに対して所定のトルクアシストを行うことができる。また、前進走行時にクラッチＣＬを係合して電動モータ３２と第２キャリアＣ２とを接続すると、電動モータ３２の回転駆動方向に応じて右後輪３０Ｒを増速する第１不等配分状態、または左後輪３０Ｌを増速する第２不等配分状態となるため、その電動モータ３２の回転駆動方向およびトルクＴｍを制御することにより、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒの駆動力配分制御を行うことができる。その場合に、単一の電動モータ３２で前後駆動力配分制御および左右駆動力配分制御を行うことができるため、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒ毎に電動モータを配設する場合に比較して、車両の軽量化およびコストダウンを図ることができるなど、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
【００４０】
図８の駆動力配分装置８０は、前記図１の実施例に比較して駆動力不等配分機構８２の構成が相違する。すなわち、この駆動力不等配分機構８２は、第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１、および第１リングギヤＲ１を有するダブルピニオン型の第１遊星歯車装置８４と、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２、および第２リングギヤＲ２を有するダブルピニオン型の第２遊星歯車装置８６とを備えている。これ等の第１遊星歯車装置８４および第２遊星歯車装置８６は、ギヤ比ρが等しい同じ大きさのものであるとともに、キャリアＣ１、Ｃ２は一体的に接続されて共通のキャリアＣとされている。このようにキャリアＣ１、Ｃ２が共通のキャリアＣにて構成されることにより、第１遊星歯車装置８４および第２遊星歯車装置８６は、互いに相対回転可能な５つの回転要素、すなわち第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１、キャリアＣ、第２リングギヤＲ２、第２サンギヤＳ２を有して構成される。そして、第１サンギヤＳ１は左側の後輪車軸２８Ｌに一体的に接続され、第１リングギヤＲ１はケース４２に一体的に固定されて回転不能とされ、キャリアＣは回転自在で、第２リングギヤＲ２はクラッチＣＬを介して電動モータ３２のロータに選択的に接続され、第２サンギヤＳ２は前記中空シャフト５２に一体的に接続されている。第２リングギヤＲ２は、駆動力不等配分機構８２の入力部材で第２入力部材に相当する。
【００４１】
図９および図１０は、上記５つの回転要素の各々の回転速度を一対の遊星歯車装置８４、８６毎に直線で結ぶことができる共線図を、前記後輪用差動歯車装置２６の共線図に併合して示したもので、左端から第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１、キャリアＣ、第２リングギヤＲ２、第２サンギヤＳ２の順番に位置し、左の後輪車軸２８Ｌに接続された第１サンギヤＳ１は左後輪３０Ｌを表す「Ｌ」と一致するとともに、中空シャフト５２に接続された第２サンギヤＳ２はデフケース２６ｉを表す「Ｉ」と一致する。また、これ等の間隔は遊星歯車装置８４、８６のギヤ比ρに応じて定まり、本実施例では両遊星歯車装置８４、８４のギヤ比ρが等しいため、キャリアＣとリングギヤＲ１、Ｒ２との間隔が互いに等しいとともに、キャリアＣとサンギヤＳ１、Ｓ２との間隔も互いに等しい一方、キャリアＣとリングギヤＲ１、Ｒ２との間隔と、キャリアＣとサンギヤＳ１、Ｓ２との間隔の比がρ：１になる。本実施例では、この共線図において左側から順番に位置する第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１、キャリアＣ、第２リングギヤＲ２、第２サンギヤＳ２の順で第１回転要素〜第５回転要素が構成されており、左後輪３０Ｌが第２車輪に相当し、右後輪３０Ｒが第１車輪に相当する。
【００４２】
そして、上記クラッチＣＬが解放され、電動モータ３２と第２リングギヤＲ２とが遮断された状態では、前記第１実施例と同じ状態になるため、図９の(a) 発進アシスト時や(b) アシスト終了時のトルク配分は、前記図２と同じになる。すなわち、クラッチＣＬを解放して電動モータ３２と第２リングギヤＲ２とを遮断した状態で、その電動モータ３２を正方向へ所定のモータトルクＴｍで回転駆動し、一方向クラッチ５４を介して後輪用差動歯車装置２６のデフケース２６ｉを回転駆動すると、そのモータトルクＴｍが左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒに均等に配分される均等配分状態となるため、その電動モータ３２のトルク制御で前後輪の駆動力配分制御を行うことが可能で、発進時に後輪３０Ｌおよび３０Ｒに対して所定のトルクアシストを行うことができる。
【００４３】
一方、図９の(b) に示すようにアシスト制御が終了した前進走行時にクラッチＣＬが係合させられるとともに、電動モータ３２が正方向へ回転駆動されると、図１０の(a) に示すように第２リングギヤＲ２に正方向（図の上方）のモータトルクＴｍが作用し、右後輪３０ＲのトルクＴＲ＝Ｔin／２＋ρＴｍ／２となり、左後輪３０ＬのトルクＴＬ＝Ｔin／２−ρＴｍ／２となる。すなわち、右後輪３０Ｒでは前進方向のトルクがρＴｍ／２だけ増大する一方、左後輪３０Ｌでは前進方向のトルクがρＴｍ／２だけ減少するのであり、それ等のトルク差（ＴＲ−ＴＬ）＝ρＴｍに応じて右後輪３０Ｒ側が増速される。この状態が、電動モータ３２のトルクＴｍに基づいて第１車輪である右後輪３０Ｒ側を増速する第１不等配分状態である。
【００４４】
また、クラッチＣＬが係合させられるとともに、電動モータ３２が逆方向へ回転駆動されると、図１０の(b) に示すように第２リングギヤＲ２に逆方向（図の下方）のモータトルクＴｍが作用し、左後輪３０ＬのトルクＴＬ＝Ｔin／２＋ρＴｍ／２となり、右後輪３０ＲのトルクＴＲ＝Ｔin／２−ρＴｍ／２となる。すなわち、左後輪３０Ｌでは前進方向のトルクがρＴｍ／２だけ増大する一方、右後輪３０Ｒでは前進方向のトルクがρＴｍ／２だけ減少するのであり、それ等のトルク差（ＴＬ−ＴＲ）＝ρＴｍに応じて左後輪３０Ｌ側が増速される。この状態が、電動モータ３２のトルクＴｍに基づいて第２車輪である左後輪３０Ｌ側を増速する第２不等配分状態である。
【００４５】
このように、本実施例においても単一の電動モータ３２で前後駆動力配分制御および左右駆動力配分制御を行うことができるため、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒ毎に電動モータを配設する場合に比較して、車両の軽量化およびコストダウンを図ることができるなど、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
【００４６】
図１１の駆動力配分装置９０は、図５の遊星歯車式の後輪用差動歯車装置７２を有する駆動力配分装置７０において、駆動力不等配分機構３４の代りに上記駆動力不等配分機構８２を設けた場合である。このような駆動力配分装置９０においても、図５の駆動力配分装置７０と同様に単一の電動モータ３２で前後駆動力配分制御および左右駆動力配分制御を行うことができるため、左右の後輪３０Ｌおよび３０Ｒ毎に電動モータを配設する場合に比較して、車両の軽量化およびコストダウンを図ることができるなど、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
【００４７】
図１２の駆動力配分装置１００は、図５の駆動力配分装置７０において、駆動力不等配分機構３４の第２サンギヤＳ２を後輪用差動歯車装置７２の入力部材（第１入力部材）であるリングギヤＲ０に一体的に接続した場合である。この場合には、前記図２、図３と同じ共線図に従ってトルク配分が行われるようになり、第１実施例と同様の作用効果が得られる。
【００４８】
図１３は、前輪２０Ｌ、２０Ｒと後輪３０Ｌ、３０Ｒとが別々に駆動されるペラレス四輪駆動車両の車両用駆動装置１１０に本発明が適用された場合で、前輪２０Ｌ、２０Ｒは、エンジンや電動モータ、或いはそれ等の両方を有するハイブリッド等の主動力源や変速機等を有する前輪駆動装置１１２によって駆動される一方、後輪３０Ｌ、３０Ｒは、副動力源としての後輪用モータジェネレータＭＧＲによって駆動されるようになっている。そして、後輪３０Ｌ、３０Ｒ側に前記第１実施例と同様の駆動力配分装置３６が設けられており、第１実施例と同様の作用効果が得られるようになっている。
【００４９】
なお、上記車両用駆動装置１１０において、駆動力配分装置３６の代りに前記駆動力配分装置６０、７０、８０、９０、或いは１００を採用することも可能である。また、後輪用モータジェネレータＭＧＲを省略し、電動モータ３２だけで前後駆動力配分制御によりトルクアシストを行うとともに、左右駆動力配分制御を行うことも可能である。前記車両用駆動装置１０においても、前後駆動力配分装置２４を遮断し、電動モータ３２だけで前後駆動力配分制御によるトルクアシストや左右駆動力配分制御を行うこともできる。
【００５０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置を説明する概略構成図である。
【図２】図１の車両用駆動装置が備えている駆動力配分装置の共線図で、(a) は発進アシスト時の状態、(b) はアシスト終了時の状態である。
【図３】図２と同じ共線図で、(a) は右車軸のトルクを増加した状態、(b) は左車軸のトルクを増加した状態である。
【図４】本発明の他の実施例の骨子図である。
【図５】本発明の更に別の実施例の骨子図である。
【図６】図５の実施例の共線図で、図２に対応する図である。
【図７】図５の実施例の共線図で、図３に対応する図である。
【図８】本発明の更に別の実施例の骨子図である。
【図９】図８の実施例の共線図で、図２に対応する図である。
【図１０】図８の実施例の共線図で、図３に対応する図である。
【図１１】本発明の更に別の実施例の骨子図である。
【図１２】本発明の更に別の実施例の骨子図である。
【図１３】本発明がペラレス四輪駆動車両の駆動装置に適用された場合の一例を説明する概略構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
２６、７２：後輪用差動歯車装置（差動歯車装置）    ２６ｉ：デフケース（第１入力部材）    ３０Ｒ：右後輪（第１車輪）    ３０Ｌ：左後輪（第２車輪）    ３２：電動モータ（動力源）    ３４、８２：駆動力不等配分機構    ３６、６０、７０、８０、９０、１００：駆動力配分装置    ３８、８４：第１遊星歯車装置    ４０、８６：第２遊星歯車装置    ５４：一方向クラッチ（第１断続装置）    ＣＬ：クラッチ（第２断続装置）    ＣＬ１：第１クラッチ（第１断続装置）    ＣＬ２：第２クラッチ（第２断続装置）    Ｃ２：第２キャリア（第２入力部材）    Ｒ０：リングギヤ（第１入力部材）    Ｒ２：第２リングギヤ（第２入力部材）
【図１】
2008089075.tif 000003
【図２】
2008089075.tif 000004
【図３】
2008089075.tif 000005
【図４】
2008089075.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2008089075.tif 000009
【図８】
2008089075.tif 000010
【図９】
2008089075.tif 000011
【図１０】
2008089075.tif 000012
【図１１】
2008089075.tif 000013
【図１２】
2008089075.tif 000014
【図１３】
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