动力装置制造方法

文档序号:5656808阅读:271来源:国知局
动力装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够抑制损失且能够实现装置的小型化及搭载性的提高的动力装置。在动力装置(T)中,第三~第一太阳齿轮(S3~S1)及行星齿轮架构件(111)的转速相互处于共线关系,在表示该转速的关系的共线图中依次排列。而且,第三太阳齿轮(S3)及行星齿轮架构件(111)与能够产生正转矩及负转矩的第一及第二转矩产生装置(113、114)分别连结,并且第二及第一太阳齿轮(S2、S1)与两个旋转轴中的一方及另一方分别连结。
【专利说明】动力装直
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对构成为相互能够差动旋转(日语:差回転)的两个旋转轴进行驱动来使移动装置移动的动力装置。
【背景技术】
[0002]以往,作为这种动力装置,已知有例如专利文献I公开的结构。该以往的动力装置适用于四轮车辆,具备作为动力源的内燃机、将内燃机的转矩向左右的输出轴分配的差动装置、旋转自如的行星齿轮架构件、由行星齿轮架构件支承为旋转自如的三联小齿轮、液压式的增速用离合器及减速用离合器。左右的输出轴与左右的驱动轮分别连结。而且,三联小齿轮由具有互不相同的节圆的第一小齿轮、第二小齿轮及第三小齿轮构成,上述的第一?第三小齿轮一体形成。第一小齿轮与和右输出轴一体的第一太阳齿轮哨合,第二小齿轮与和左输出轴一体的第二太阳齿轮啮合。另外,第三小齿轮与旋转自如的第三太阳齿轮啮合。此外,通过增速用离合器,将第三太阳齿轮与不动的外壳之间连接、切断,通过减速用离合器,将行星齿轮架构件与外壳之间连接、切断。
[0003]在以上的结构的以往的动力装置中,在其直行时,通过增速用离合器的分离而将第三太阳齿轮与外壳之间切断,通过减速用离合器的分离而将行星齿轮架构件与外壳之间切断,并且内燃机的转矩经由差动装置而向左右的输出轴分配。与此相伴,行星齿轮架构件、第三太阳齿轮、增速用及减速用离合器伴随着来自内燃机的旋转传递而空转。另外,在车辆的左右的转弯时,通过控制增速用及减速用离合器的接合力,来控制转矩的向左右的输出轴的分配。具体而言,在车辆的右转弯时,通过增速用离合器的分离而将第三太阳齿轮与外壳之间切断,并通过减速用离合器的接合而将行星齿轮架构件与外壳之间连接,从而使行星齿轮架构件减速。由此,右输出轴的转矩的一部分经由第一太阳齿轮、第一小齿轮、第二小齿轮及第二太阳齿轮而向左输出轴传递,其结果是,向左输出轴分配的转矩相对于右输出轴而增大。这种情况下,通过控制减速用离合器的接合程度,来控制向左输出轴分配的转矩。
[0004]另一方面,在车辆的左转弯时,通过减速用离合器的分离而将行星齿轮架构件与外壳之间切断,并通过增速用离合器的接合而将第三太阳齿轮与外壳之间连接,从而使行星齿轮架构件增速。由此,左输出轴的转矩的一部分经由第二太阳齿轮、第二小齿轮、第一小齿轮及第一太阳齿轮而向右输出轴传递,其结果是,向右输出轴分配的转矩相对于左输出轴而增大。这种情况下,通过控制增速用离合器的接合程度,来控制向右输出轴分配的转矩。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利第3104157号
[0008]发明的概要
[0009]发明要解决的课题[0010]如上述那样,在以往的动力装置中,为了控制转矩的向左右的输出轴的分配而使用增速用及减速用离合器,上述的增速用及减速用离合器伴随着来自内燃机的旋转传递而空转。因此,在使用湿式的摩擦离合器作为增速用及减速用离合器的情况下,由于该润滑油的粘性产生的抗剪阻力,会产生大的拖曳损失。
[0011]而且,在为了向液压式的增速用及减速用离合器供给液压而使用以内燃机为动力源的液压泵的情况下,在内燃机的运转中,无论转矩的向左右的输出轴的分配控制如何,都始终驱动液压泵,因此内燃机的转矩相应地被白白地消耗。并且,由于需要用于驱动增速用及减速用离合器的滑阀、螺线管、过滤器等,因此相应地导致装置的大型化及搭载性的下降。

【发明内容】

[0012]本发明为了解决以上那样的课题而作出,其目的在于提供一种能够抑制损失,且能够实现装置的小型化及搭载性的提高的动力装置。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]为了实现上述的目的,本发明第一方面涉及一种动力装置1、IA?IE (动力传递装置T),其对构成为相互能够差动旋转的两个旋转轴(左右的输出轴SRL、SRR、左右的输出轴SFL,SFR)进行驱动,来使移动装置移动(实施方式中的(以下,在本方面中相同)车辆VFR、车辆VAW),其特征在于,动力装置1、1A?IE具备:旋转自如的行星齿轮架构件13、111 ;由相互一体地形成的第一小齿轮P1、第二小齿轮P2及第三小齿轮P3构成,且由行星齿轮架构件13、111支承为旋转自如的三联小齿轮14、112 ;与第一小齿轮Pl啮合的旋转自如的第一太阳齿轮SI ;与第二小齿轮P2啮合的旋转自如的第二太阳齿轮S2 ;以及与第三小齿轮P3啮合的旋转自如的第三太阳齿轮S3,三联小齿轮14、112及第一?第三太阳齿轮SI?S3以如下方式构成:在行星齿轮架构件13、111被固定的状态下三联小齿轮14、112进行旋转时,第二太阳齿轮S2的转速比第一太阳齿轮SI的转速高,并且第三太阳齿轮S3的转速比第二太阳齿轮S2的转速高,动力装置1、1A?IE还具备:能够产生正转矩及负转矩的第一转矩产生装置(第一旋转电机11、第一电动机113);以及能够产生正转矩及负转矩的第二转矩产生装置(第二旋转电机12、第二电动机114),第三太阳齿轮S3与第一转矩产生装置连结,第二太阳齿轮S2与两个旋转轴中的一方(左输出轴SRL、SFL)连结,第一太阳齿轮SI与两个旋转轴中的另一方(右输出轴SRR、SFR)连结,并且行星齿轮架构件13、111与第二转矩产生装置连结,并与第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件13、111连结。
[0015]根据该结构,三联小齿轮由旋转自如的行星齿轮架构件支承为旋转自如,并且在构成三联小齿轮的相互一体的第一?第三小齿轮上分别啮合旋转自如的第一?第三太阳齿轮。而且,上述的三联小齿轮及第一?第三太阳齿轮以如下方式构成:在行星齿轮架构件被固定的状态下三联小齿轮进行旋转时,第二太阳齿轮的转速比第一太阳齿轮的转速高,并且第三太阳齿轮的转速比第二太阳齿轮的转速高。通过以上的结构,通过第三?第一太阳齿轮及行星齿轮架构件,构成转速相互处于共线关系的4个旋转要素。在此,共线关系是指在共线图中,上述的转速相互位于同一直线上的关系。而且,根据上述的第一?第三太阳齿轮的转速的关系,在该共线图中,第三太阳齿轮、第二太阳齿轮、第一太阳齿轮及行星齿轮架构件依次排列。[0016]而且,第三太阳齿轮与第一转矩产生装置连结,第二及第一太阳齿轮与两个旋转轴中的一方(以下称为“一方的旋转轴”)及另一方(以下称为“另一方的旋转轴”)分别连结,并且行星齿轮架构件与第二转矩产生装置连结。通过以上所述,能够将由第一及第二转矩产生装置产生的正转矩及负转矩(负载转矩)经由第三?第一太阳齿轮或行星齿轮架构件而向两个旋转轴传递,从而适当地驱动两旋转轴。这种情况下,如上所述,第三?第一太阳齿轮及行星齿轮架构件的转速相互处于共线关系,因此通过控制由第一及第二转矩产生装置产生的正转矩及负转矩,能够适当地控制向两个旋转轴分配的转矩。需要说明的是,第一及第二转矩产生装置的负转矩是作为负载而对与第一及第二转矩产生装置分别连结的第三太阳齿轮及行星齿轮架构件作用的转矩。
[0017]另外,与前述的以往的情况不同,为了控制向两个旋转轴分配的转矩,不使用由湿式的摩擦离合器构成的增速用及减速用离合器,而使用第一及第二转矩产生装置,因此不会产生大的拖曳损失,从而能够抑制损失。此外,不需要用于向增速用及减速用离合器供给液压的液压泵。并且,也不需要用于驱动两离合器的滑阀、螺线管、过滤器等,相应地能够实现动力装置的小型化及搭载性的提高。
[0018]本发明第二方面以第一方面记载的动力装置1、1A?IE为基础,其特征在于,动力装置1、IA?IE还具备差动限制机构16、41,该差动限制机构16、41通过对第三太阳齿轮S3与行星齿轮架构件13之间进行连接、切断,来用于限制两个旋转轴之间的差动旋转。
[0019]根据该结构,由第三?第一太阳齿轮及行星齿轮架构件构成的4个旋转要素中,在共线图中位于两外侧的旋转要素即第三太阳齿轮与行星齿轮架构件之间通过差动限制机构连接、切断。由于第三?第一太阳齿轮及行星齿轮架构件的转速处于共线关系,因此通过由该差动限制机构进行的第三太阳齿轮与行星齿轮架构件之间的连接,使得第三?第一太阳齿轮及行星齿轮架构件一体旋转,因此能够限制连结有第二太阳齿轮的一方的旋转轴与连结有第一太阳齿轮的另一方的旋转轴之间的差动旋转,由此,能够提高移动装置的行为稳定性。这种情况下,仅将差动限制机构连接即可,因此能够容易地进行两个旋转轴之间的差动旋转的限制,并且能够得到高响应性。
[0020]此外,图23是表示在另一方的旋转轴的转速比一方的旋转轴的转速高的情况下,通过差动限制机构将第三太阳齿轮与行星齿轮架构件之间连接时的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的一例的共线图。在图23中,从表示值O的横线到纵线上的白圈为止的距离相当于各旋转要素的转速。这种情况对于后述的其他的共线图也同样。在图23中,RCl是伴随着差动限制机构的连接而从差动限制机构作用于第三太阳齿轮的反力转矩,RLCl及RRCl是伴随着该反力转矩RCl作用于第三太阳齿轮而分别作用于一方的旋转轴及另一方的旋转轴的反力转矩。而且,RC2是伴随着差动限制机构的连接而从差动限制机构作用于行星齿轮架构件的反力转矩,RLC2及RRC2是伴随着该反力转矩RC2作用于行星齿轮架构件而分别作用于一方的旋转轴及另一方的旋转轴的反力转矩。
[0021]这种情况下,伴随着差动限制机构的连接而向一方的旋转轴传递的转矩由RLC1+RLC2 = RClX (X+1)+RC2XY表示,向另一方的旋转轴传递的转矩由-{RRC1+RRC2}=-{RC1XX+RC2X (Y+1)}表示。这样,向转速低的一方的旋转轴传递的转矩增大,并且在转速高的另一方的旋转轴上作用有制动转矩,其结果是,两个旋转轴之间的差动旋转减少且被限制。而且,从将第三太阳齿轮与行星齿轮架构件之间连接的情况可知,从差动限制机构分别作用于第三太阳齿轮及行星齿轮架构件的反力转矩RCl及RC2仅方向彼此相反,而彼此为相同的大小。
[0022]通过以上所述,通过差动限制机构的连接而以限制两个旋转轴之间的差动旋转的方式分别作用于两旋转轴的差动限制转矩的总和(以下称为“总差动限制转矩”)在使用RCl 来代表上述的反力转矩 RCl 及 RC2 时,由 RCl X (X+l) +RCl X Y+ {RC1 X X+RC1 X (Y+1)}=2 X RCl X (X+Y+1)表示。
[0023]另外,图24是表示在另一方的旋转轴的转速比一方的旋转轴的转速高的情况下,与上述的本发明不同,而假定为通过差动限制机构将前述的4个旋转要素中的与一方的旋转轴连结的第二太阳齿轮和与另一方的旋转轴连结的第一太阳齿轮之间连接时的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的一例的共线图。在图24中,RCl及RC2是伴随着差动限制机构的连接而从差动限制机构分别作用于第二及第一太阳齿轮的反力转矩。
[0024]这种情况下,伴随着差动限制机构的连接而向一方的旋转轴及另一方的旋转轴传递的转矩分别由RCl及-RC2表示。这样,向转速低的一方的旋转轴传递的转矩增大,并且在转速高的另一方的旋转轴上作用有制动转矩,其结果是,两个旋转轴之间的差动旋转被限制。而且,根据将第一及第二太阳齿轮之间连接的情况可知,从差动限制机构分别作用于第二及第一太阳齿轮的反力转矩RCl及RC2仅方向彼此相反,而彼此为相同的大小。
[0025]根据以上所述,通过第二及第一太阳齿轮的间的差动限制机构的连接而作用的总差动限制转矩在使用RCl来代表上述的反力转矩RCl及RC2时,由RC1+RC1 = 2XRC1表示。相对于此,如前述那样,本发明(图23)的总差动限制转矩由2XRC1X (X+Y+1)表示,由此可知,比将第二及第一太阳齿轮之间连接时(图24)增大。
[0026]此外,图25是表示在另一方的旋转轴的转速比一方的旋转轴的转速高的情况下,与本发明不同,而假定为通过差动限制机构将4个旋转要素中的第三太阳齿轮与第一太阳齿轮之间连接时的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的一例的共线图。在图25中,RCl是伴随着差动限制机构的连接而从差动限制机构作用于第三太阳齿轮的反力转矩,RLCl及RRCl是伴随着该反力转矩RCl作用于第三太阳齿轮而分别作用于一方的旋转轴及另一方的旋转轴的反力转矩。而且,RC2是伴随着差动限制机构的连接而从差动限制机构经由第一太阳齿轮作用于另一方的旋转轴的反力转矩,RLC2及RSC2是伴随着该反力转矩RC2作用于第一太阳齿轮而分别作用于一方的旋转轴及第三太阳齿轮的反力转矩。
[0027]这种情况下,伴随着差动限制机构的连接而向一方的旋转轴传递的转矩由RLC1-RLC2 = RClX (X+1)-RC2X (X+l)/X表示,向另一方的旋转轴传递的转矩由-(RC2+RRC1) = -(RC2+RC1XX)表示。这样,向转速低的一方的旋转轴传递的转矩增大,并且在转速高的另一方的旋转轴作用有制动转矩,其结果是,两个旋转轴之间的差动旋转被限制。而且,根据将第三及第一太阳齿轮之间连接的情况可知,从差动限制机构分别作用于第三太阳齿轮及第一太阳齿轮的反力转矩RCl及RC2仅方向彼此相反,而彼此为相同的大小。
[0028]根据以上所述,通过第三及第一太阳齿轮之间的差动限制机构的连接而作用于两个旋转轴的总差动限制转矩在使用RCl来代表上述的反力转矩RCl及RC2时,由RClX (X+1)-RC1X (X+l)/X+ (RCI+RCI XX) = 2XRC1X {X+l-(X+l) / (2XX)}表示。相对于此,本发明(图23)中的总差动限制转矩由2XRC1X (X+Y+1)表示,由此可知,比通过差动限制机构将第三及第一太阳齿轮之间连接时(图25)增大。这种情况在未图示的通过差动限制机构将4个旋转要素(第三?第一太阳齿轮及行星齿轮架构件)中的在此之前叙述的两个旋转要素的组合以外的组合的两个旋转要素连接的情况下,也同样适用。而且,图23?图25是另一方的旋转轴的转速比一方的旋转轴的转速高时的例子,但是与之相反在一方的旋转轴的转速比另一方的旋转轴的转速高时,本发明中的总差动限制转矩也进一步增大。
[0029]根据以上所述,在4个旋转要素中,将共线图中位于两外侧的旋转要素即第三太阳齿轮与行星齿轮架构件之间连接,从而能够得到最大的总差动限制转矩。由此,能够减少为了限制两个旋转轴之间的差动旋转而差动限制机构所需要的反力转矩,因此能够实现差动限制机构的小型化,由此,能够实现动力装置的进一步的小型化及搭载性的提高。
[0030]另外,根据本发明,为了构成转速相互处于共线关系的4个旋转要素,而使用由三联小齿轮、第一?第三太阳齿轮及行星齿轮架构件构成的齿轮装置。因此,与例如为了构成上述的4个旋转要素而使用单小齿轮类型的两个行星齿轮装置的组合的情况相比,能够削减部件个数,并且不具有内齿轮,从而相应地能够减小齿轮装置的径向的尺寸。
[0031]本发明第三发面以第二方面记载的动力装置1A、1D为基础,其特征在于,动力装置1A、1D还具备:第一动力传递机构(齿轮51、齿轮52),其设置在第三太阳齿轮S3与差动限制机构41之间的动力传递路径上,将通过由差动限制机构41进行的第三太阳齿轮S3与行星齿轮架构件13之间的连接而产生的差动限制机构41的反力转矩以增大的状态向第三太阳齿轮S3传递;第二动力传递机构(齿轮53、齿轮54),其设置在行星齿轮架构件13与差动限制机构41之间的动力传递路径上,将通过由差动限制机构41进行的第三太阳齿轮S3与行星齿轮架构件13之间的连接而产生的差动限制机构41的反力转矩以增大的状态向行星齿轮架构件13传递。
[0032]根据使用了图23的本发明第二方面的说明可知,通过由差动限制机构进行的第三太阳齿轮与行星齿轮架构件之间的连接而产生的差动限制机构的反力转矩越大,前述的总差动限制转矩(限制两个旋转轴的差动旋转的转矩)越大。根据上述的结构,该差动限制机构的反力转矩以通过第一动力传递机构增大后的状态向第三太阳齿轮传递,并以通过第二动力传递机构增大后的状态向行星齿轮架构件传递。因此,能够增大总差动限制转矩,从而能够进一步减少为了限制两个旋转轴之间的差动旋转而差动限制机构所需要的反力转矩,由此,能够实现差动限制机构的进一步的小型化。这种情况下,例如,在采用齿轮等比较小型的机构作为第一及第二动力传递机构时,设置两者所需要的空间比通过上述的差动限制机构的小型化而削减的空间小。因此,通过差动限制机构的小型化,能够实现动力装置的进一步的小型化及搭载性的提高。
[0033]本发明第四发面以第一至第三方面中任一方面记载的动力装置IC?1E(动力传递装置T)为基础,其特征在于,动力装置IC?IE (动力传递装置T)还具备:具有相互能够差动旋转的第一旋转体(太阳齿轮SD)、第二旋转体(行星齿轮架CD)及第三旋转体(内齿轮RD)的差动装置D ;以及能够产生正转矩,且与第一及第二转矩产生装置另行设置的转矩产生装置(发动机3),第一旋转体与第二太阳齿轮S2连结,第二旋转体设置在第一太阳齿轮SI与两个旋转轴中的另一方之间的动力传递路径上,并且第三旋转体与转矩产生装置连结。[0034]根据该结构,差动装置的第一?第三旋转体构成为相互能够差动旋转。而且,第一旋转体与前述的第二太阳齿轮连结,并经由第二太阳齿轮而与一方的旋转轴连结。第二旋转体设置在第一太阳齿轮与另一方的旋转轴之间的动力传递路径上,第三旋转体与转矩产生装置连结。而且,该转矩产生装置与第一及第二转矩产生装置另行设置。通过以上所述,除了来自第一及第二转矩产生装置的正转矩,来自转矩产生装置的正转矩也向两个旋转轴传递,因此能够减少第一及第二转矩产生装置所需要的转矩,由此能够实现两装置的小型化。
[0035]本发明第五发面以第一至第四方面中任一方面记载的动力装置1、1A?IE(动力传递装置T)为基础,其特征在于,第一及第二转矩产生装置为旋转电机。
[0036]根据该结构,由于使用一般的旋转电机作为第一及第二转矩产生装置,因不用使用特别的装置,能够容易且更廉价地构成动力装置。而且,在如前述那样控制向两个旋转轴的转矩的分配的情况下,每当通过第一及第二转矩产生装置产生负转矩时,都能够通过旋转电机将动力转换成电力。因此,例如,在将动力装置适用于车辆的情况下,通过将转换后的电力向车辆用的辅机供给,从而能够降低用于对辅机的电源进行充电的发电机的工作负载及工作频率。
[0037]为了实现上述目的,本发明第六方面涉及一种动力装置1、1A?1E,其对构成为相互能够差动旋转的两个旋转轴(左右的输出轴SRL、SRR、左右的输出轴SFL、SFR)进行驱动,来使移动装置移动(实施方式中的(以下,在本方面中相同)车辆VFR、车辆VAW),其特征在于,动力装置1、1A?IE具备:齿轮装置GS,其具有在相互之间能够传递动力的第一要素(第三太阳齿轮S3)、第二要素(第二太阳齿轮S2)、第三要素(第一太阳齿轮SI)及第四要素(行星齿轮架构件13),且构成为第一?第四要素的转速在共线图中处于相互位于同一直线上的规定的共线关系,在将第一要素固定的状态下使第二?第四要素旋转时,第二?第四要素向同方向旋转,并且第四要素的转速比第二及第三要素的转速高;第一转矩产生装置(第一旋转电机11),其能够产生正转矩及负转矩;以及第二转矩产生装置(第二旋转电机12),其能够产生正转矩及负转矩,第一要素与第一转矩产生装置连结,第二要素与两个旋转轴中的一方(左输出轴SRL、SFL)连结,第三要素与两个旋转轴中的另一方(右输出轴SRR、SFR)连结,并且第四要素与第二转矩产生装置连结,动力装置1、1A?IE还具备差动限制机构16、41,差动限制机构16、41与第一及第四要素连结,通过对第一要素与第四要素之间进行连接、切断,来用于限制两个旋转轴之间的差动旋转。
[0038]根据该结构,齿轮装置的第一?第四要素在相互之间能够传递动力。而且,第一?第四要素的转速在共线图中处于相互位于同一直线上的规定的共线关系,在将第一要素固定的状态下使第二?第四要素旋转时,第二?第四要素向同方向旋转,并且第四要素的转速比第二及第三要素的转速高。此外,第一要素与第一转矩产生装置连结,第二及第三要素与两个旋转轴中的一方(以下称为“一方的旋转轴”)及另一方(以下称为“另一方的旋转轴”)分别连结,并且第四要素与第二转矩产生装置连结。
[0039]根据以上所述,能够将通过第一及第二转矩产生装置产生的正转矩及负转矩经由齿轮装置而向两个旋转轴传递,从而适当地驱动两旋转轴。这种情况下,由于如上述那样第一?第四要素的转速相互处于共线关系,因此通过控制由第一及第二转矩产生装置产生的正转矩及负转矩,能够适当地控制向两个旋转轴分配的转矩。需要说明的是,第一及第二转矩产生装置的负转矩是作为负载而对与第一及第二转矩产生装置分别连结的第一要素及第四要素作用的转矩。
[0040]另外,与前述的以往的情况不同,为了控制向两个旋转轴分配的转矩,不使用由湿式的摩擦离合器构成的增速用及减速用离合器,而使用第一及第二转矩产生装置,因此不会产生大的拖曳损失,从而能够抑制损失。此外,不需要用于向增速用及减速用离合器供给液压的液压泵。并且,也不需要用于驱动两离合器的滑阀、螺线管、过滤器等,相应地能够实现动力装置的小型化及搭载性的提高。
[0041]另外,根据前述的结构,转速处于共线关系的第一?第四要素中的第一要素与第四要素之间由差动限制机构连接、切断。由此,第一?第四要素一体旋转,因此能够限制连结有第二要素的一方的旋转轴与连结有第三要素的另一方的旋转轴之间的差动旋转,由此,能够提高移动装置的行为稳定性。这种情况下,仅将差动限制机构连接即可,因此能够容易地进行两个旋转轴之间的差动旋转的限制,并且能够得到高响应性。
[0042]另外,根据第一?第四要素的转速处于共线关系的情况,并根据如前述那样在将第一要素固定的状态下使第二?第四要素旋转时,第二?第四要素向同方向旋转且第四要素的转速比第二及第三要素的转速高的情况可知,在表示第一?第四要素的转速的关系的共线图上,第一要素及第四要素位于两外侧。因此,通过利用差动限制机构将上述的第一要素与第四要素之间连接,从而根据前述的本发明第二方面的作用、效果的说明可知,能够使总差动限制转矩(以限制两个旋转轴之间的差动旋转的方式分别作用于两旋转轴的差动限制转矩的总和)最大。由此,能够减少为了限制两个旋转轴之间的差动旋转而差动限制机构所需要的反力转矩,因此能够实现差动限制机构的小型化,由此,能够实现动力装置的进一步的小型化及搭载性的提高。
[0043]本发明第七发面以第六方面记载的动力装置1A、1D为基础,其特征在于,动力装置1A、1D还具备:第一动力传递机构(齿轮51、齿轮52),其设置在第一要素与差动限制机构41之间的动力传递路径上,将通过由差动限制机构41进行的第一要素与第四要素之间的连接而产生的差动限制机构41的反力转矩以增大的状态向第一要素传递;第二动力传递机构(齿轮53、齿轮54),其设置在第四要素与差动限制机构41之间的动力传递路径上,将通过由差动限制机构41进行的第一要素与第四要素之间的连接而产生的差动限制机构41的反力转矩以增大的状态向第四要素传递。
[0044]上述的本发明第六方面将本发明第一方面的第三?第一太阳齿轮及行星齿轮架构件分别上位概念化为第一?第四要素。因此,与本发明第二方面同样,通过由差动限制机构进行的第一要素与第四要素之间的连接而产生的差动限制机构的反力转矩越大,总差动限制转矩越大。根据上述的结构,该差动限制机构的反力转矩以通过第一动力传递机构增大后的状态向第一要素传递,并以通过第二动力传递机构增大后的状态向第四要素传递。因此,能够增大总差动限制转矩,因此能够进一步减少为了限制两个旋转轴之间的差动旋转而差动限制机构所需要的反力转矩,由此,能够实现差动限制机构的进一步的小型化。这种情况下,例如,在采用齿轮等比较小型的机构作为第一及第二动力传递机构时,设置两者所需要的空间比通过上述的差动限制机构的小型化而削减的空间小。因此,通过差动限制机构的小型化,能够实现动力装置的进一步的小型化及搭载性的提高。
[0045]本发明第八发面以第六或第七方面记载的动力装置IC?IE为基础,其特征在于,动力装置IC?IE还具备:具有相互能够差动旋转的第五要素(太阳齿轮SD)、第六要素(行星齿轮架CD)及第七要素(内齿轮RD)的差动装置D ;以及能够产生正转矩,且与第一及第二转矩产生装置另行设置的转矩产生装置(发动机3),第五要素与第二要素连结,第六要素设置在第三要素与两个旋转轴中的另一方之间的动力传递路径上,并且第七要素与转矩产生装置连结。
[0046]根据该结构,差动装置的第五?第七要素构成为相互能够差动旋转。而且,第五要素与前述的齿轮装置的第二要素连结,并经由第二要素而与一方的旋转轴连结。第六要素设置在齿轮装置的第三要素与另一方的旋转轴之间的动力传递路径上,第七要素与转矩产生装置连结。此外,该转矩产生装置与第一及第二转矩产生装置另行设置。根据以上所述,除了来自第一及第二转矩产生装置的正转矩之外,来自转矩产生装置的正转矩也向两个旋转轴传递,因此能够减少第一及第二转矩产生装置所需要的转矩,由此能够实现两装置的小型化。
[0047]本发明第九发面以第六至第八方面中任一方面记载的动力装置1、1A?IE为基础,其特征在于,第一及第二转矩产生装置为旋转电机。
[0048]根据该结构,由于使用一般的旋转电机作为第一及第二转矩产生装置,因此不用使用特别的装置,能够容易且更廉价地构成动力装置。而且,在如前述那样控制向两个旋转轴的转矩的分配的情况下,每当通过第一及第二转矩产生装置产生负转矩时,都能够通过旋转电机将动力转换成电力。因此,例如,在将动力装置适用于车辆的情况下,通过将转换后的电力向车辆用的辅机供给,能够降低用于对辅机的电源进行充电的发电机的工作负载及工作频率。
【专利附图】

【附图说明】
[0049]图1是将本发明的第一实施方式的动力传递装置和适用了该动力传递装置的车辆的驱动轮一起简要表示的图。
[0050]图2是表示E⑶等的框图。
[0051]图3是表示车辆的直行时的动力传递装置中的转矩的传递状况的图。
[0052]图4是表示车辆的左转弯时的动力传递装置中的转矩的传递状况的图。
[0053]图5是表示车辆的右转弯时的动力传递装置中的转矩的传递状况的图。
[0054]图6是将本发明的第二实施方式的动力传递装置和适用了该动力传递装置的车辆的驱动轮一起简要表示的图。
[0055]图7是将本发明的第三实施方式的动力传递装置和适用了该动力传递装置的车辆的驱动轮一起简要表示的图。
[0056]图8是将适用了本发明的动力传递装置的FR式的车辆简要表示的图。
[0057]图9是将适用了本发明的动力传递装置的全轮驱动式的车辆简要表示的图。
[0058]图10是将本发明的第四实施方式的动力传递装置和适用了该动力传递装置的车辆的后轮一起简要表示的图。
[0059]图11是表示车辆的直行时且减速行驶以外的行驶状态下的图10所示的动力装置中的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的共线图。
[0060]图12是表示车辆的直行时且减速行驶中的图10所示的动力装置中的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的共线图。
[0061]图13是表示右转弯用的第三横摆力矩增大控制中的图10所示的动力装置中的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的共线图。
[0062]图14是表示右转弯用的第三横摆力矩减少控制中的图10所示的动力装置中的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的共线图。
[0063]图15是将本发明的第五实施方式的动力装置和适用了该动力装置的车辆的左右的后轮一起简要表不的图。
[0064]图16是将本发明的第六实施方式的动力装置和适用了该动力装置的车辆的左右的后轮一起简要表不的图。
[0065]图17是将本发明的第七实施方式的动力装置和适用了该动力装置的车辆的左右的前轮一起简要表示的图。
[0066]图18是表示右转弯用的第三横摆力矩增大控制中的图17所示的动力装置中的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的共线图。
[0067]图19是将本发明的第八实施方式的动力装置和适用了该动力装置的车辆的左右的前轮一起简要表示的图。
[0068]图20是将本发明的第九实施方式的动力装置和适用了该动力装置的车辆的左右的前轮一起简要表示的图。
[0069]图21是将适用了本发明的第七?第九实施方式的第一变形例的动力装置的FR式的车辆简要表示的图。
[0070]图22是将适用了本发明的第七?第九实施方式的第二变形例的动力装置的全轮驱动式的车辆简要表示的图。
[0071]图23是表示本发明中的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的一例的共线图。
[0072]图24是表示与本发明对比的比较例中的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的一例的共线图。
[0073]图25是表示与图24不同的比较例中的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系的一例的共线图。
【具体实施方式】
[0074]以下,参照附图,详细说明本发明的优选的实施方式。图1所示的内燃机(以下称为“发动机”)3搭载在FF(发动机前置-前驱)式的四轮的车辆(未图示)上。本发明的第一实施方式的动力传递装置T经由变速器4而与发动机3连结,将发动机3的转矩(以下称为“发动机转矩”)向车辆的左前轮WFL及右前轮WFR传递。
[0075]动力传递装置T具备差动装置D、行星齿轮架构件111、三联小齿轮112、第一电动机113及第二电动机114。上述的差动装置D、行星齿轮架构件111、第一电动机113及第二电动机114相互同轴状地配置。差动装置D是所谓双小齿轮式的行星齿轮装置,具有太阳齿轮SD、在太阳齿轮SD的外周设置的内齿轮RD、与太阳齿轮SD啮合的多个第一小齿轮HH、与第一小齿轮PDl及内齿轮RD啮合的多个第二小齿轮TO2、将第一及第二小齿轮ro1、PD2支承为旋转自如的行星齿轮架⑶。[0076]另外,在内齿轮RD的外周部形成有外齿齿轮G,该外齿齿轮G与在变速器4的输出轴4a上一体安装的齿轮4b啮合。行星齿轮架⑶的右端部一体地安装于右输出轴SFR,该右输出轴SFR与右前轮WFR连结。而且,在行星齿轮架CD的左端部一体地安装有中空的旋转轴115,旋转轴115由轴承(未图示)支承为旋转自如。而且,太阳齿轮SD—体地安装于左输出轴SFL,该左输出轴SFL相对旋转自如地配置在旋转轴115的内侧,并与左前轮WFL连结。
[0077]在以上的结构的差动装置D中,当发动机转矩经由变速器4而向内齿轮RD传递时,传递到内齿轮RD的转矩经由第一及第二小齿轮H)1、PD2而以1:1的转矩分配比向太阳齿轮SD及行星齿轮架⑶分配。分配给太阳齿轮SD的转矩经由左输出轴SFL向左前轮WFL传递,分配给行星齿轮架CD的转矩经由右输出轴SFR向右前轮WFR传递。另外,左右的输出轴SFL、SFR通过差动装置D而相互能够差动旋转。
[0078]所述行星齿轮架构件111由环板状的基部11 Ia和用于支承三联小齿轮112的4个支轴Illb (仅图示两个)构成。行星齿轮架构件111由轴承(未图示)支承为旋转自如,且绕着输出轴SFL及旋转轴115配置。各支轴Illb —体地安装于基部111a,从基部Illa沿轴线方向延伸。而且,4个支轴Illb沿着基部Illa的圆周方向等间隔地配置。
[0079]三联小齿轮112由相互一体形成的第一小齿轮P1、第二小齿轮P2及第三小齿轮P3构成。三联小齿轮112的个数N为值4 (仅图示两个),各三联小齿轮112由支轴Illb支承为旋转自如。第一~第三小齿轮Pl~P3在与行星齿轮架构件111的轴线平行的同一轴线上,从右侧依次配置。需要说明的是,三联小齿轮112的个数N及支轴Illb的个数并不局限于值4,可以任意。
[0080]第一~第三小齿轮Pl~P3具有互不相同的节圆直径,第一小齿轮Pl的齿数(以下称为“第一小齿轮齿数”)ZPl、第二小齿轮P2的齿数(以下称为“第二小齿轮齿数”)ZP2、及第三小齿轮P3的齿数(以下称为“第三小齿轮齿数”)ZP3设定为上述的最小齿数M乘以正整数所得到的值(M、2M、3 M中…的任一个)。具体而言,第一及第二小齿轮齿数ZP1、ZP2设定为最小齿数M = 17,第三小齿轮齿数ZP3设定为2M = 34。由此,能够使第一~第三小齿轮Pl~P3的齿的相位沿周向相互一致。由此,在三联小齿轮112的组装时,在使第一~第三小齿轮P1、P2及P3分别与后述的第一太阳齿轮S1、第二太阳齿轮S2及第三太阳齿轮S3啮合之际,不需要三联小齿轮112的周向(旋转方向)的定位,能够提高组装性。
[0081]另外,在第一~第三小齿轮P1、P2及P3上分别哨合第一太阳齿轮S1、第二太阳齿轮S2及第三太阳齿轮S3。该第一太阳齿轮SI—体地安装于旋转轴115,第二太阳齿轮S2一体地安装于左输出轴SFL,第三太阳齿轮S3 —体地安装于旋转轴116。该旋转轴116由轴承(未图示)支承为旋转自如,在其内侧配置有相对旋转自如的左输出轴SFL。
[0082]另外,第一太阳齿轮SI的齿数(以下称为“第一太阳齿轮齿数”)ZS1、第二太阳齿轮S2的齿数(以下称为“第二太阳齿轮齿数”)ZS2、及第三太阳齿轮S3的齿数(以下称为“第三太阳齿轮齿数”)ZS3设定为将三联小齿轮112的个数N(在本实施方式中为值4)乘以正整数所得到的值(N、2N、3N中…的任一个)。具体而言,第一及第三太阳齿轮齿数ZS1、ZS3设定为8N = 32,第二太阳齿轮齿数ZS2设定为7N = 28。由此,能够使第一~第三太阳齿轮SI~S3的齿的相位在与4个三联小齿轮112啮合的位置上相互一致。由此,只要使第一~第三小齿轮Pl~P3的齿的相位彼此相同即可,因此能够削减三联小齿轮112的制造成本。
[0083]需要说明的是,只要使相互啮合的第一小齿轮Pl及第一太阳齿轮SI的模数相互一致,使第二小齿轮P2及第二太阳齿轮S2的模数相互一致,并且使第三小齿轮P3及第三太阳齿轮S3的模数相互一致即可,无需使第一?第三小齿轮Pl?P3及第一?第三太阳齿轮SI?S3的模数全部一致。
[0084]第一电动机113是AC电动机,具有由多个铁心、线圈等构成的第一定子113a、及由多个磁铁等构成的第一转子113b。该第一定子113a固定在不动的壳体CA上。第一转子113b以与第一定子113a对置的方式配置,一体地安装在前述的旋转轴116上,且与旋转轴116及第三太阳齿轮S3—起旋转自如。在第一电动机113中,当向第一定子113a供给电力(电能)时,供给的电力被转换成动力(旋转能量),向第一转子113b输出。而且,当向第一转子113b输入动力(旋转能量)时,该动力被转换成电力(电能)(发电),向第一定子113a输出ο
[0085]而且,第一定子113a经由第一动力驱动单元(以下称为“第一 TOU”)21而与能够充电、放电的蓄电池23电连接,在其与蓄电池23之间能够交接电能。该第一 TOU21由逆变器等的电路构成。如图2所示,在第一 PDU21上电连接有后述的E⑶2。该E⑶2通过控制第一 TOU21,来控制向第一定子113a供给的电力、由第一定子113a发出的电力、第一转子113b的转速。
[0086]另外,第二电动机114也与第一电动机113同样,为AC电动机,具有第二定子114a及第二转子114b。上述的第二定子114a及第二转子114b分别与第一定子113a及第一转子113b同样地构成。而且,第二转子114b —体地安装在前述的行星齿轮架构件111的基部111a,与行星齿轮架构件111 一起旋转自如。此外,第二电动机114也与第一电动机113同样,能够将向第二定子114a供给的电力转换成动力而向第二转子114b输出,并能够将向第二转子114b输入的动力转换成电力而向第二定子114a输出。
[0087]另外,第二定子114a经由第二动力驱动单元(以下称为“第二 TOU”)22而与蓄电池23电连接,在其与蓄电池23之间能够交接电能。该第二 TOU22与第一 TOU21同样,由逆变器等的电路构成,在第二 PDU22上电连接有E⑶2。E⑶2通过控制第二 TOU22,来控制向第二定子114a供给的电力、由第二定子114a发出的电力、第二转子114b的转速。
[0088]如以上所述,在动力传递装置T中,三联小齿轮112的第一小齿轮Pl经由第一太阳齿轮S1、旋转轴115及行星齿轮架⑶而与右输出轴SFR连结。第二小齿轮P2经由第二太阳齿轮S2而与左输出轴SFL连结。另外,第三小齿轮P3经由第三太阳齿轮S3及旋转轴116而与第一电动机113连结。行星齿轮架构件111与第二电动机114连结。
[0089]另外,如图2所示,从转向角传感器31将表示车辆的方向盘(未图示)的转向角Θ的检测信号向ECU2输入,从车速传感器32将表示车速VP的检测信号向ECU2输入,从油门开度传感器33将表示车辆的油门踏板(未图示)的操作量(以下称为“油门开度”)AP的检测信号向E⑶2输入。而且,还从电流电压传感器34将表不向蓄电池23输入输出的电流、电压值的检测信号向ECU2输入。ECU2基于来自电流电压传感器34的检测信号,来算出蓄电池23的充电状态。
[0090]E⑶2通过由I/O接口、CPU、RAM及ROM等组成的微型计算机构成。E⑶2根据来自上述的各种传感器31?34的检测信号,按照存储于ROM的控制程序,来控制第一及第二电动机113、114。由此,进行动力传递装置T的各种动作。以下,说明车辆的直行时及左右的转弯时的动力传递装置T的动作。
[0091][直行时]
[0092]根据前述的发动机3、第一、第二电动机113、114等各种要素之间的连结关系可知,发动机转矩经由差动装置D、行星齿轮架构件111、三联小齿轮112向第一及第二电动机113、114传递。由此,行星齿轮架构件111、第一及第二转子113b、114b进行空转。伴随于此,为了避免由第一及第二电动机113、114进行发电引起的拖曳损失的发生,而以使两电动机113、114的转矩大致成为值O的方式进行零转矩控制。
[0093]在车辆的直行时,发动机转矩经由差动装置D向左右的输出轴SFL、SFR分配,进而向左右的驱动轮WFL、WFR传递。这种情况下,如图3中带剖面线的箭头所示,从发动机3向左右的输出轴SFL、SFR的转矩分配比为1:1。而且,与车辆的左右的转弯时不同,行星齿轮架构件111以与左右的输出轴SFL、SFR相同的转速进行空转,并且三联小齿轮112相对于行星齿轮架构件111不旋转,因此在左右的输出轴SFL、SFR之间,不会经由三联小齿轮112传递转矩。
[0094][左转弯时]
[0095]通过第一电动机113进行发电控制,通过第二电动机114进行零转矩控制。伴随着通过第一电动机113的发电控制,来自第一电动机113的制动力作用于第三太阳齿轮S3。而且,通过第一电动机113的发电控制,传递到第一电动机113的旋转能量被转换成电能,并且转换后的电能向蓄电池23充电。由此,行星齿轮架构件111相对于左输出轴SFL进行增速,从而如图4中带剖面线的箭头所示,左输出轴SFL的转矩的一部分经由第二太阳齿轮S2、第二小齿轮P2、第一小齿轮P1、第一太阳齿轮S1、旋转轴115及行星齿轮架⑶,向右输出轴SFR传递。其结果是,右输出轴SFR的转速(以下称为“右输出轴转速”)NFR相对于左输出轴SFL的转速(以下称为“左输出轴转速”)NFL而增速。
[0096]在左转弯时,在以使第一转子113b的转速成为值O的方式控制第一电动机113的情况下,左右的输出轴转速NFL、NFR之间的关系由下式(I)表示。
[0097]NFR/NFL = {1-(ZS3/ZP3)X (ZP1/ZS1)}
[0098]/{1-(ZS3/ZP3) X (ZP2/ZS2)}
[0099]= 1.167......(I)
[0100]另外,在左转弯时,经由第一电动机113的发电电力来控制第一电动机113的制动力,由此来控制行星齿轮架构件111相对于左输出轴SFL的增速程度,从而能够自由地控制从左输出轴SFL向右输出轴SFR传递的转矩。
[0101][右转弯时]
[0102]在右转弯时,与上述的左转弯时的情况相反,通过第二电动机114进行发电控制,并通过第一电动机113进行零转矩控制。伴随着通过第二电动机114的发电控制,来自第二电动机114的制动力作用于行星齿轮架构件111。而且,通过第二电动机114的发电控制,传递到第二电动机114的旋转能量被转换成电能,并且转换后的电能向蓄电池23充电。由此,行星齿轮架构件111相对于左输出轴SFL进行减速,从而如图5中带剖面线的箭头所不,右输出轴SFR的转矩的一部分经由行星齿轮架⑶、旋转轴115、第一太阳齿轮S1、第一小齿轮P1、第二小齿轮P2及第二太阳齿轮S2,向左输出轴SFL传递。其结果是,左输出轴转速NFL相对于右输出轴转速NFR而增速。
[0103]在右转弯时,在以使第二转子114b的转速成为值O的方式控制第二电动机114的情况下,左右的输出轴转速NFL、NFR之间的关系由下式(2)表示。
[0104]NFL/NFR = (ZP2/ZS2) X (ZS1/ZP1) = 1.143......(2)
[0105]另外,在右转弯时,经由第二电动机114的发电电力来控制第二电动机114的制动力,由此控制行星齿轮架构件111相对于左输出轴SFL的减速程度,从而能够自由地控制从右输出轴SFR向左输出轴SFL传递的转矩。
[0106]另外,本实施方式中的各种要素与本发明中的各种要素的对应关系如下所述。即,本实施方式中的左右的输出轴SFL及SFR分别相当于本发明中的两个旋转轴中的一方及另一方。而且,本实施方式中的第一电动机113相当于本发明中的第一转矩产生装置,并且本实施方式中的第二电动机114相当于本发明中的第二转矩产生装置。此外,本实施方式中的第一及第二电动机113、114相当于本发明中的旋转电机。
[0107]如以上所述,根据第一实施方式,在绕着左输出轴SFL旋转自如地设置的行星齿轮架构件111上支承有旋转自如的三联小齿轮112。该三联小齿轮112由具有互不相同的节圆且相互一体形成的第一?第三小齿轮Pl?P3构成。而且,第一及第二小齿轮PU P2与右输出轴SFR及左输出轴SFL分别连结,并且第三小齿轮P3及行星齿轮架构件111与第一及第二电动机113、114分别连结。此外,在第一及第二电动机113、114上连接有蓄电池23,第一及第二电动机113、114能够将旋转能量作为电能进行回收并蓄积。
[0108]另外,在车辆的左转弯时,通过第一电动机113进行发电控制,由此对传递到第一电动机113的旋转能量进行回收,从而使行星齿轮架构件111相对于左输出轴SFL进行增速。而且,通过控制行星齿轮架构件111的增速程度,能够自由地控制从左输出轴SFL向右输出轴SFR传递的转矩。
[0109]此外,在车辆的右转弯时,通过第二电动机114进行发电控制,由此对传递到第二电动机114的旋转能量进行回收,从而使行星齿轮架构件111相对于左输出轴SFL进行减速。而且,通过控制行星齿轮架构件111的减速程度,能够自由地控制从右输出轴SFR向左输出轴SFL传递的转矩。如以上那样,能够自由地控制转矩向左右的输出轴SFL、SFR的分配。以下,将转矩向左右的输出轴SFL、SFR的分配控制称为“转矩分配控制”。
[0110]另外,为了转矩分配控制,取代前述的以往的增速用及减速用离合器而使用第一及第二电动机113、114,因此在转矩分配控制中,能够将传递到第一及第二电动机113、114的旋转能量回收并进行再利用,相应地作为整体而能够抑制损失。尤其是与增速用及减速用离合器为湿式的摩擦离合器的情况不同,通过前述的零转矩控制,不会产生大的拖曳损失,由此也能够抑制损失。此外,也不需要向增速用及减速用离合器供给液压的液压泵。并且,也不需要用于驱动增速用及减速用离合器的滑阀、螺线管、过滤器等,相应地能够实现动力传递装置T的小型化及搭载性的提高。
[0111]而且,在转矩分配控制中,每当对传递到第一及第二电动机113、114的旋转能量进行回收时,通过两电动机113、114能够将旋转能量转换成电能。因此,例如通过将转换的电能向车辆用的辅机(未图示)供给,从而能够降低用于对辅机的电源进行充电的发电机(未图示)的工作负载及工作频率。
[0112]另外,在车辆的减速时,使用从左右的前轮WFL、WFR经由左右的输出轴SFL、SFR、差动装置D等向第一及第二电动机113、114传递的动力,从而通过两电动机113、114能够进行发电控制,由此,能够回收车辆的行驶能量。
[0113]接下来,参照图6,说明本发明的第二实施方式的动力传递装置。在该动力传递装置中,与第一实施方式的动力传递装置T不同,第一及第二电动机113、114分别未与第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件111直接连结,而经由减速装置连结。在图6中,对于与第一实施方式相同的构成要素,标注同一符号。以下,以与第一实施方式不同的点为中心进行说明。
[0114]第一转子113b未安装于旋转轴116,在第一转子113b及旋转轴116上分别一体地安装有齿轮141及齿轮142,上述的齿轮141、142相互啮合。第一电动机113的动力以通过两齿轮141、142减速后的状态向第三太阳齿轮S3传递。而且,第二转子114b未安装于行星齿轮架构件111,在第二转子114b及行星齿轮架构件111的基部Illa上分别一体地安装有齿轮143及齿轮144,上述的齿轮143、144相互啮合。第二电动机114的动力以通过两齿轮143、144减速后的状态向行星齿轮架构件111传递。
[0115]如以上所述,在第二实施方式中,第一电动机113经由由齿轮141及齿轮142构成的减速装置而与第三太阳齿轮S3连结,第二电动机114经由由齿轮143及齿轮144构成的减速装置而与行星齿轮架构件111连结。由此,能够将第一及第二电动机113、114的转矩(制动力)以增大的状态向第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件111分别传递,因此能够实现第一及第二电动机113、114的小型化。此外,能够同样得到第一实施方式的效果。
[0116]接下来,参照图7,说明本发明的第三实施方式的动力传递装置。在该动力传递装置中,与第二实施方式的动力传递装置不同,第一及第二电动机113、114不是经由由一对齿轮构成的减速装置,而是经由行星齿轮式的第一减速装置RGl及第二减速装置RG2,分别与第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件111连结。在图7中,对于与第一及第二实施方式相同的构成要素,标注同一符号。以下,以与第一及第二实施方式不同的点为中心进行说明。
[0117]该第一减速装置RGl是单小齿轮类型的行星齿轮装置,具有第一太阳齿轮SR1、在第一太阳齿轮SRl的外周设置的第一内齿轮RR1、与两齿轮SR1、RRl啮合的多个第一小齿轮PRl、将第一小齿轮PRl支承为旋转自如的第一行星齿轮架CRl。
[0118]第一太阳齿轮SRl —体地安装于中空的旋转轴117。该旋转轴117由轴承(未图示)支承为旋转自如,在其内侧配置有相对旋转自如的左输出轴SFL。而且,第一转子113b不是一体地安装于前述的旋转轴116,而是一体地安装于旋转轴117,与旋转轴117及第一太阳齿轮SRl —起旋转自如。另外,第一内齿轮RRl固定于壳体CA。第一行星齿轮架CRl一体地安装于旋转轴116,与旋转轴116及第三太阳齿轮S3—起旋转自如。通过以上的结构的第一减速装置RG1,第一电动机113的动力以减速后的状态向第三太阳齿轮S3传递。
[0119]上述的第二减速装置RG2与第一减速装置RGl同样,为单小齿轮类型的行星齿轮装置,具有第二太阳齿轮SR2、在第二太阳齿轮SR2的外周设置的第二内齿轮RR2、与两齿轮SR2、RR2啮合的第二小齿轮PR2。
[0120]第二太阳齿轮SR2 —体地安装于中空的旋转轴118。该旋转轴118由轴承(未图示)支承为旋转自如,在其内侧配置有相对旋转自如的前述的旋转轴115及左输出轴SFL。而且,第二转子114b不是一体地安装于行星齿轮架构件111,而是一体地安装于旋转轴118,与旋转轴118及第二太阳齿轮SR2 —起旋转自如。而且,第二内齿轮RR2固定于壳体CA。第二小齿轮PR2为与三联小齿轮112相同的个数(4个。仅图示两个),由行星齿轮架构件111的支轴Illb支承为旋转自如。通过以上的结构的第二减速装置RG2,第二电动机114的动力以减速后的状态向行星齿轮架构件111传递。
[0121]如以上所述,在第三实施方式中,第一电动机113经由第一减速装置RGl而与第三太阳齿轮S3连结,第二电动机114经由第二减速装置RG2而与行星齿轮架构件111连结。由此,与第二实施方式同样,能够将第一及第二电动机113、114的转矩(制动力)以增大后的状态向第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件111分别传递,因此能够实现第一及第二电动机113、114的小型化。此外,能够同样地得到第一实施方式的效果。
[0122]另外,由于共用对三联小齿轮112及第二小齿轮PR2进行支承的行星齿轮架构件111,因此相应地能够实现动力传递装置的小型化及搭载性的提高。
[0123]另外,如图8所示,本发明的动力传递装置也能够适用于FR(发动机前置-后驱)式的车辆VFR。在该车辆VFR中,动力传递装置TA配置在车辆VFR的后部,该差动装置D的前述的内齿轮(未图示)经由传动轴PS而与变速器4连结。而且,差动装置D的太阳齿轮及行星齿轮架(均未图示)分别经由左右的输出轴SRL、SRR而与左右的后轮WRL、WRR连结。通过以上的结构,发动机转矩分别经由变速器4、传动轴PS、动力传递装置TA及左右的输出轴SRL、SRR,向左右的后轮WRL、WRR传递。这种情况下,也能够同样地得到第一?第三实施方式的效果。
[0124]此外,如图9所示,本发明的动力传递装置也能够适用于全轮驱动式的车辆VAW。在该车辆VAW中,左右的输出轴SFL、SFR经由前差速器DF、中央差速器DC及变速器4而与发动机3连结。而且,动力传递装置TB配置在车辆VAW的后部,其差动装置D的内齿轮(未图示)经由传动轴PS及中央差速器DC而与变速器4连结。而且,差动装置D的太阳齿轮及行星齿轮架(均未图示)分别经由左右的输出轴SRL、SRR而与左右的后轮WRL、WRR连结。
[0125]通过以上的结构,发动机转矩经由变速器4而向中央差速器DC传递,并向前差速器DF及传动轴PS分配。分配给前差速器DF的转矩分别经由左右的输出轴SFL、SFR而向左右的前轮WFL、WFR传递。分配给传动轴PS的转矩分别经由动力传递装置TB及左右的输出轴SRL、SRR而向左右的后轮WRL、WRR传递。这种情况下,也能够同样地得到第一?第三实施方式的效果。
[0126]需要说明的是,本发明没有限定为说明的第一?第三实施方式(包含变形例),能够以各种形态实施。例如,在第一?第三实施方式中,将行星齿轮架构件111设置成绕左输出轴SFL(SRL)旋转自如,但也可以设置成绕右输出轴SFR(SRR)旋转自如。
[0127]另外,在第一?第三实施方式中,将本发明的动力传递装置构成为在左右的输出轴SFL、SFR(SRL、SRR)之间相互传递转矩,但也可以构成为在全轮驱动式的车辆的前后的驱动轮之间传递转矩。或者,可以构成为在通过发动机3等动力源未直接驱动的非驱动轮之间传递转矩。
[0128]接下来,参照图10,说明本发明的第四实施方式。在该图中,对于与第一实施方式相同的构成要素,标注同一符号。以下,以与第一实施方式不同的点为中心进行说明。第四实施方式的动力装置I用于驱动四轮的车辆(未图示)的左右的输出轴SRL、SRR,搭载在车辆的后部。上述的左右的输出轴SRL、SRR相互同轴状地配置,并且与左右的后轮WRL、WRR分别连结。而且,在车辆的前部搭载有作为动力源的发动机(未图示)。该发动机是汽油发动机,经由变速器(均未图示)等而与车辆的左右的前轮连结,从而驱动左右的前轮。
[0129]动力装置I具备齿轮装置GS、作为动力源的第一旋转电机11及第二旋转电机12。齿轮装置GS用于在第一及第二旋转电机11、12与左右的输出轴SRL、SRR之间传递转矩,由行星齿轮架构件13、三联小齿轮14、第一实施方式中叙述的第一太阳齿轮S1、第二太阳齿轮S2及第三太阳齿轮S3等构成。
[0130]行星齿轮架构件13与第一实施方式中叙述的行星齿轮架构件111同样,由环板状的基部13a和用于支承三联小齿轮14的4个支轴13b (仅图示两个)构成。行星齿轮架构件13由轴承(未图示)支承为旋转自如,且绕着左右的输出轴SRL、SRR配置。各支轴13b一体地安装于基部13a,且从基部13a沿轴线方向延伸。而且,4个支轴13b在基部13a的圆周方向上等间隔地配置。
[0131]三联小齿轮14与第一实施方式中叙述的三联小齿轮112同样,由相互一体形成的第一小齿轮P1、第二小齿轮P2及第三小齿轮P3构成。三联小齿轮14的个数N是值4(仅图示两个),各三联小齿轮14由支轴13b支承为旋转自如。第一?第三小齿轮Pl?P3在与行星齿轮架构件13的轴线平行的同一轴线上,从右侧依次配置。需要说明的是,三联小齿轮14的个数N及支轴13b的个数并不局限于值4,可以任意。第一?第三小齿轮Pl?P3的节圆直径或齿数与第一实施方式同样地设定。
[0132]另外,在第一?第三小齿轮P1、P2及P3上分别啮合有所述第一太阳齿轮S1、第二太阳齿轮S2及第三太阳齿轮S3,第一?第三太阳齿轮SI?S3具有互不相同的节圆直径。第一太阳齿轮SI 一体地安装于右输出轴SRR,第二太阳齿轮S2 —体地安装于左输出轴SRL,第三太阳齿轮S3 —体地安装于旋转轴15。该旋转轴15由轴承(未图示)支承为旋转自如,在其内侧配置有相对旋转自如的左输出轴SRL。第一?第三太阳齿轮齿数ZSl?ZS3 (第一?第三太阳齿轮SI?S3的齿数)与第一实施方式同样地设定。
[0133]所述第一旋转电机11与第一实施方式中叙述的第一电动机113同样,为AC电动机,具有由多个铁心、线圈等构成的第一定子11a、及由多个磁铁等构成的第一转子lib。该第一定子Ila固定于不动的壳体CA。第一转子Ilb以与第一定子Ila对置的方式配置,一体地安装于前述的旋转轴15,与旋转轴15及第三太阳齿轮S3 —起旋转自如。在第一旋转电机11中,当向第一定子IIa供给电力时,供给的电力被转换成动力,向第一转子Ilb输出(动力运转)。而且,当向第一转子Ilb输入动力时,该动力被转换成电力,向第一定子Ila输出(再生)。
[0134]并且,第一定子Ila经由第一实施方式中叙述的第一 PDU21而与蓄电池23电连接,在其与蓄电池23之间能够交接电能。第一实施方式中叙述的ECU2(参照图2)通过控制第一 H)U21,来控制向第一定子Ila供给的电力、由第一定子Ila发出的电力、第一转子Ilb的转速。
[0135]另外,第二旋转电机12也与第一旋转电机11同样,为AC电动机,具有第二定子12a及第二转子12b。上述的第二定子12a及第二转子12b分别与第一定子Ila及第一转子Ilb同样地构成。此外,第二转子12b —体地安装于前述的行星齿轮架构件13的基部13a,与行星齿轮架构件13 —起旋转自如。并且,第二旋转电机12与第一旋转电机11同样,能够将向第二定子12a供给的电力转换成动力而向第二转子12b输出,并能够将向第二转子12b输入的动力转换成电力而向第二定子12a输出。
[0136]另外,第二定子12a经由第一实施方式中叙述的第二 TOU22而与蓄电池23电连接,在其与蓄电池23之间能够交接电能。E⑶2通过控制第二 H)U22,来控制向第二定子12a供给的电力、由第二定子12a发出的电力、第二转子12b的转速。
[0137]以下,将供给到第一定子Ila(第二定子12a)的电力转换成动力且从第一转子Ilb(第二转子12b)输出的情况适当称为“动力运转”。并且,将使用向第一转子Ilb(第二转子12b)输入的动力来通过第一定子Ila(第二定子12a)发电而将该动力转换成电力的情况适当称为“再生”。
[0138]在以上的结构的动力装置I中,由于在由行星齿轮架构件13支承为旋转自如的三联小齿轮14的第一?第三小齿轮Pl?P3上分别啮合有第一?第三太阳齿轮SI?S3的情况、及第一?第三小齿轮齿数ZPl?ZP3及第一?第三太阳齿轮齿数ZSl?ZS3如前述那样设定的情况,因此行星齿轮架构件13、及第一?第三太阳齿轮SI?S3在相互之间能够传递动力,并且它们的转速相互处于共线关系。在此,共线关系是指在共线图中转速相互位于同一直线上的关系。另外,在将行星齿轮架构件13固定的状态下,使三联小齿轮14旋转时,第一?第三太阳齿轮SI?S3均向三联小齿轮14的旋转方向的相反方向旋转,并且第三太阳齿轮S3的转速比第二太阳齿轮S2的转速高,第二太阳齿轮S2的转速比第一太阳齿轮SI的转速高。因此,在共线图中,第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13依次排列。
[0139]另外,第一转子Ilb及第三太阳齿轮S3经由旋转轴15而相互连结。因此,第一转子Ilb及第三太阳齿轮S3的转速彼此相等。并且,由于第二太阳齿轮S2与左输出轴SRL直接连结,因此两者S1、SRL的转速彼此相等,且由于第一太阳齿轮SI与右输出轴SRR直接连结,因此两者S1、SRR的转速彼此相等。而且,由于行星齿轮架构件13及第二转子12b相互直接连结,因此两者13、12b的转速彼此相等。
[0140]根据以上所述,第三?第一太阳齿轮S3?S1、行星齿轮架构件13、左右的输出轴SRL、SRR、第一及第二转子llb、12b之间的转速的关系例如图11所示的共线图那样表示。从图11可知,左右的输出轴SRL、SRR相互能够差动旋转。
[0141]另外,图11中的α及β分别是第一杠杆比及第二杠杆比,由下式⑶及⑷表
/Jn ο
[0142]a = {1-(ZP2/ZS2) X (ZS3/ZP3)} / {(ZP2/ZS2) X (ZS3/ZP3)
[0143]-(ZP1/ZS1) X (ZS3/ZP3)}......(3)
[0144]β = (ZPl X ZS2) / (ZSl X ΖΡ2-ΖΡ1 X ZS2)......(4)
[0145]此外,在动力装置I上设有用于限制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转的差动限制机构16。该差动限制机构16由液压式的摩擦离合器构成,具有环板状的内部件16a及外部件16b。上述的内部件16a及外部件16b与行星齿轮架构件13、第一?第三太阳齿轮SI?S3呈同轴状地配置,内部件16a—体地安装于前述的旋转轴15,外部件16b—体地安装于行星齿轮架构件13的4个支轴13b。差动限制机构16的接合程度由E⑶2控制,由此,将旋转轴15与行星齿轮架构件13之间、即第三太阳齿轮S3与行星齿轮架构件13之间连接、切断。
[0146]另外,E⑶2根据来自前述的各种传感器31?34的检测信号,按照存储于ROM的控制程序,来控制差动限制机构16、第一及第二旋转电机11、12。由此,进行动力装置I的各种动作。以下,说明车辆的直行时及左右的转弯时的动力装置I的动作。
[0147][直行时]
[0148]在车辆的直行时且定速行驶中或加速行驶中,通过第一及第二旋转电机11、12这双方进行动力运转,并且控制从蓄电池23向第一及第二定子I la、12a供给的电力。图11示出这种情况下的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系。在该图中,TMl及TM2分别是伴随着通过第一及第二旋转电机11、12的动力运转而在第一及第二转子lib、12b上产生的输出转矩(以下,分别称为“第一电动机输出转矩”、“第二电动机输出转矩”)。而且,RLMl及RRMl分别是伴随着通过第一旋转电机11的动力运转而作用于左输出轴SRL及右输出轴SRR的反力转矩,RLM2及RRM2分别是伴随着通过第二旋转电机12的动力运转而作用于左输出轴SRL及右输出轴SRR的反力转矩。
[0149]这种情况下,向左输出轴SRL传递的转矩(以下称为“左输出轴传递转矩”)由RLM1-RLM2 (RLM1 > RLM2)表示,且向右输出轴SRR传递的转矩(以下称为“右输出轴传递转矩”)由RRM2-RRM1 (RRM2 > RRM1)表示,左右的输出轴SRL、SRR与左右的后轮WRL、WRR —起被向正转方向驱动。而且,以使左右的输出轴传递转矩成为彼此相同的要求转矩的方式控制向第一及第二定子lla、12a供给的电力。该要求转矩根据检测到的油门开度AP,并通过检索规定的映射(未图示)来算出。此外,作为用于执行上述的第一及第二旋转电机11、12的动力运转的执行条件,例如可使用如下这样的条件:为通过第一及第二旋转电机11、12进行的发动机的辅助中(以下称为“电动机辅助中”),或者为不使用发动机而仅通过第一及第二旋转电机11、12进行的车辆的驱动中(以下称为“EV行驶中”),且算出的蓄电池23的充电状态比下限值大。这种情况下,蓄电池23的充电状态比下限值大这样的情况表示蓄电池23能够放电的情况。
[0150]另外,在车辆的直行时且减速行驶中,通过第一及第二旋转电机11、12这双方进行再生,将再生的电力向蓄电池23充电,并且控制该再生电力。图12示出这种情况下的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系。在该图中,TGl及TG2分别是伴随着通过第一及第二旋转电机11、12的再生而在第一及第二转子lib、12b上产生的制动转矩(以下,分别称为“第一电动机制动转矩”“第二电动机制动转矩”)。而且,RLGl及RRGl分别是伴随着通过第一旋转电机11的再生而作用于左输出轴SRL及右输出轴SRR的反力转矩,RLG2及RRG2分别是伴随着通过第二旋转电机12的再生而作用于左输出轴SRL及右输出轴SRR的反力转矩。
[0151]这种情况下,左输出轴传递转矩由-RLG1+RLG2 (RLG1 > RLG2)表示,且右输出轴传递转矩由-RRG2+RRG1 (RRG2 > RRGI)表示,在左右的输出轴SRL、SRR上作用有制动转矩,来使车辆减速。而且,以使作用于左右的输出轴SRL、SRR的制动转矩成为彼此相同的方式控制通过第一及第二旋转电机11、12再生的电力。并且,作为用于执行上述的第一及第二旋转电机11、12的再生的执行条件,可使用例如蓄电池23的充电状态比上限值小这样的条件。这种情况下,蓄电池23的充电状态比上限值小这样的情况表示蓄电池23能够充电的情况。
[0152][右转弯时]
[0153]在车辆的右转弯时,在增大使车辆右转弯的顺时针的横摆力矩时,执行右转弯用的横摆力矩增大控制,作为该横摆力矩增大控制,准备了第一?第四横摆力矩增大控制。以下,依次说明上述的第一?第四横摆力矩增大控制。首先,在第一横摆力矩增大控制中,通过第一及第二旋转电机11、12这双方进行动力运转,并且以使第一电动机输出转矩TMl比第二电动机输出转矩TM2大的方式控制向第一及第二定子I la、12a供给的电力。
[0154]由此,从前述的图11所示的转矩的平衡关系可知,左输出轴传递转矩比右输出轴传递转矩增大,其结果是,车辆的顺时针的横摆力矩增大。这种情况下,向第一及第二定子lla、12a供给的电力根据检测到的转向角Θ、车速VP、油门开度AP来控制。需要说明的是,作为用于执行第一横摆力矩增大控制的执行条件,例如可使用如下这样的条件:为电动机辅助中(通过第一及第二旋转电机11、12进行的发动机的辅助中)或EV行驶中(仅通过第一及第二旋转电机11、12进行的车辆的驱动中),且蓄电池23的充电状态比下限值大。
[0155]在第二横摆力矩增大控制中,通过第一及第二旋转电机11、12这双方进行再生,并且以使第二电动机制动转矩TG2比第一电动机制动转矩TGl大的方式控制通过第一及第二旋转电机11、12再生的电力。
[0156]由此,根据前述的图12所示的转矩的平衡关系可知,作用于右输出轴SRR的制动转矩比作用于左输出轴SRL的制动转矩增大,其结果是,车辆的顺时针的横摆力矩增大。这种情况下,通过第一及第二旋转电机11、12再生的电力根据转向角Θ、车速VP等来控制。需要说明的是,作为用于执行第二横摆力矩增大控制的执行条件,例如可使用如下这样的条件:为车辆的减速行驶中,且蓄电池23的充电状态比上限值小。
[0157]在第三横摆力矩增大控制中,通过第一旋转电机11进行动力运转,并通过第二旋转电机12进行再生。图13示出这种情况下的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系。如使用图11而前述的那样,图13中的TMl是第一电动机输出转矩,RLMl及RRMl分别是伴随着通过第一旋转电机11的动力运转而作用于左输出轴SRL及右输出轴SRR的反力转矩。而且,如使用图12而前述的那样,图13中的TG2是第二电动机制动转矩,RLG2及RRG2分别是伴随着通过第二旋转电机12的再生而作用于左输出轴SRL及右输出轴SRR的反力转矩。
[0158]这种情况下,左输出轴传递转矩由RLM1+RLG2表示,并且右输出轴传递转矩由-(RRM1+RRG2)表示。这样,左输出轴传递转矩增大,并且在右输出轴SRR上作用有制动转矩,其结果是,车辆的顺时针的横摆力矩增大。这种情况下,也根据转向角Θ、车速VP、油门开度AP,来控制向第一定子Ila供给的电力及通过第二旋转电机12再生的电力。
[0159]需要说明的是,作为用于执行第三横摆力矩增大控制的执行条件,例如可使用下述的第一增大条件或第二增大条件。
[0160]第一增大条件:为通过发动机进行的车辆的驱动中,且蓄电池23的充电状态为上限值以上。
[0161]第二增大条件:为通过发动机进行的车辆的驱动中,充电状态比上限值小,且第二旋转电机12所要求的制动转矩为规定的第一上限转矩以上。
[0162]这种情况下,在第一增大条件的成立时,即,蓄电池23的充电状态为上限值以上时,无法对蓄电池23进行充电,因此通过第二旋转电机12再生的电力未能全部向蓄电池23充电,而向第一定子Ila供给。另一方面,在第二增大条件的成立时,通过第二旋转电机12再生的电力的一部分向蓄电池23充电,并且剩余的电力向第一定子Ila供给。这种情况下,以补偿第二电动机制动转矩TG2相对于要求的制动转矩的不足量的方式控制第一电动机输出转矩TMl。
[0163]在第四横摆力矩增大控制中,对第一旋转电机11执行零转矩控制,并通过第二旋转电机12进行再生,将再生的电力向蓄电池23充电。该零转矩控制用于避免通过第一旋转电机11进行再生引起的拖曳损失发生的情况。这种情况下,由于仅产生第二电动机制动转矩TG2,因此从图13可知,左输出轴传递转矩由RLG2表示,并且右输出轴传递转矩由-RRG2表示。这样,左输出轴传递转矩增大,并且在右输出轴SRR上作用有制动转矩,其结果是,车辆的顺时针的横摆力矩增大。换言之,右输出轴SRR的转矩的一部分以第二电动机制动转矩TG2为反力,而向左输出轴SRL传递。这种情况下,也根据转向角9、车速%、油门开度AP,来控制通过第二旋转电机12再生的电力。需要说明的是,作为用于执行第四横摆力矩增大控制的执行条件,例如可使用如下这样的条件:为通过发动机进行的车辆的驱动中,蓄电池23的充电状态比上限值小,且第二旋转电机12所要求的制动转矩比所述第一上限转矩小。
[0164]另外,在车辆的右转弯时,在使车辆右转弯的顺时针的横摆力矩减少时,执行右转弯用的横摆力矩减少控制,作为该横摆力矩减少控制,准备了第一?第四横摆力矩减少控制。以下,依次说明上述的第一?第四横摆力矩减少控制。首先,在第一横摆力矩减少控制中,通过第一及第二旋转电机11、12这双方进行动力运转,并且以使第二电动机输出转矩TM2比第一电动机输出转矩TMl大的方式控制向第一及第二定子lla、12a供给的电力。
[0165]由此,从前述的图11所示的转矩的平衡关系可知,右输出轴传递转矩比左输出轴传递转矩大,其结果是,车辆的顺时针的横摆力矩减少。这种情况下,向第一及第二定子lla、12a供给的电力根据转向角Θ、车速VP、油门开度AP来控制。需要说明的是,作为用于执行第一横摆力矩减少控制的执行条件,例如可使用如下这样的条件:为电动机辅助中或EV行驶中,且蓄电池23的充电状态比下限值大。
[0166]在第二横摆力矩减少控制中,通过第一及第二旋转电机11、12这双方进行再生,并将通过两旋转电机11、12再生的电力向蓄电池23充电。这种情况下,以使第一电动机制动转矩TGl比第二电动机制动转矩TG2大的方式控制通过第一及第二旋转电机11、12再生的电力。
[0167]由此,从前述的图12所示的转矩的平衡关系可知,作用于左输出轴SRL的制动转矩比作用于右输出轴SRR的制动转矩大,其结果是,车辆的顺时针的横摆力矩减少。这种情况下,通过第一及第二旋转电机11、12再生的电力根据转向角Θ、车速VP来控制。需要说明的是,作为用于执行第二横摆力矩减少控制的执行条件,例如可使用如下这样的条件:为车辆的减速行驶中,且蓄电池23的充电状态比上限值小。
[0168]在第三横摆力矩减少控制中,通过第一旋转电机11进行再生,并通过第二旋转电机12进行动力运转。图14示出这种情况下的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系。如使用图12而前述的那样,图14中的TGl是第一电动机制动转矩,RLGl及RRGl分别是伴随着通过第一旋转电机11的再生而作用于左输出轴SRL及右输出轴SRR的反力转矩。而且,如使用图11而前述的那样,图14中的TM2是第二电动机输出转矩,RLM2及RRM2分别是伴随着通过第二旋转电机12的动力运转而作用于左输出轴SRL及右输出轴SRR的反力转矩。[0169]这种情况下,左输出轴传递转矩由-(RLG1+RLM2)表示,并且右输出轴传递转矩由RRG1+RRM2表示。这样,在左输出轴SRL上作用有制动转矩,并且右输出轴传递转矩增大,其结果是,车辆的顺时针的横摆力矩减少。这种情况下,也根据转向角9、车速^,来控制通过第一旋转电机11再生的电力及向第二定子12a供给的电力。
[0170]需要说明的是,作为用于执行第三横摆力矩减少控制的执行条件,例如可使用下述的第一减少条件或第二减少条件。
[0171]第一减少条件:为车辆的减速行驶中,且蓄电池23的充电状态为上限值以上。
[0172]第二减少条件:为车辆的减速行驶中,充电状态比上限值小,且第一旋转电机11所要求的制动转矩为规定的第二上限转矩以上。
[0173]这种情况下,在第一减少条件的成立时,即,蓄电池23的充电状态为上限值以上时,无法对蓄电池23进行充电,因此通过第一旋转电机11再生的电力未能全部向蓄电池23充电,而向第二定子12a供给。另一方面,在第二减少条件的成立时,通过第一旋转电机11再生的电力的一部分向蓄电池23充电,并且剩余的电力向第二定子12a供给。这种情况下,以补偿第一电动机制动转矩TGl相对于要求的制动转矩的不足量的方式来控制第二电动机输出转矩TM2。
[0174]在第四横摆力矩减少控制中,通过第一旋转电机11进行再生,并对第二旋转电机12执行零转矩控制。这种情况下,由于仅产生第一电动机制动转矩TG1,因此从图14可知,左输出轴传递转矩由-RLGl表不,并且右输出轴传递转矩由RRGl表不。这样,在左输出轴SRL上作用有制动转矩,并且右输出轴传递转矩增大,其结果是,车辆的顺时针的横摆力矩减少。换言之,左输出轴SRL的转矩的一部分以第一电动机制动转矩TGl为反力而向右输出轴SRR传递。这种情况下,也根据转向角Θ、车速VP,来控制通过第一旋转电机11再生的电力。需要说明的是,作为用于执行第四横摆力矩减少控制的执行条件,例如可使用如下这样的条件:为车辆的减速行驶中,蓄电池23的充电状态比上限值小,且第一旋转电机11所要求的制动转矩比所述第二上限转矩小。
[0175]需要说明的是,在车辆的左转弯时,在使车辆左转弯的逆时针的横摆力矩增大时,执行左转弯用的横摆力矩增大控制,在使逆时针的横摆力矩减少时,执行左转弯用的横摆力矩减少控制。上述的左转弯用的横摆力矩增大控制及横摆力矩减少控制分别与前述的右转弯用的横摆力矩增大控制及横摆力矩减少控制大致同样地执行,因此省略其详细的说明。
[0176]另外,在上述的车辆的直行时及左右的转弯时,基本上,通过前述的差动限制机构16,将第三太阳齿轮S3与行星齿轮架构件13之间保持为切断的状态。由此,从图11所示的共线图可知,第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件13在满足该图所示的共线关系的范围内,保持为相互能够差动旋转,同样,左右的输出轴SRL、SRR也保持为相互能够差动旋转。
[0177]另一方面,例如在车辆的急转弯时或高速直行行驶时,为了限制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转,来提高车辆的行为稳定性,以将第三太阳齿轮S3与行星齿轮架构件13之间连接的方式控制差动限制机构16。如图11等所示,第三~第一太阳齿轮S3~SI及行星齿轮架构件13的转速处于共线关系,因此伴随着该差动限制机构16的连接而从差动限制机构16向第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件13分别作用的反力转矩以使第三~第一太阳齿轮S3~SI及行星齿轮架构件13 —体旋转的方式发挥作用,并以对左右的输出轴SRL、SRR来限制两输出轴SRL、SRR之间的差动旋转的方式发挥作用。其结果是,左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转被限制,因此在车辆的急转弯时,可抑制过度转向,并且在车辆的高速直行行驶时,可提高直行性,使车辆的行为稳定性提高。
[0178]这种情况下,从前述的使用了图23的本发明的说明可知,从差动限制机构16向第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件13作用的反力转矩越大,以限制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转的方式作用于两输出轴SRL、SRR的差动限制转矩的总和(以下称为“总差动限制转矩”)越大。因此,通过差动限制机构16的接合程度的控制,来调整差动限制机构16的反力转矩,由此能够控制总差动限制转矩,因此能够控制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转的限制程度。
[0179]另外,第四实施方式中的各种要素与本发明中的各种要素的对应关系如下所述。即,第四实施方式中的左右的输出轴SRL、SRR分别相当于本发明中的两个旋转轴中的一方及另一方,并且,第四实施方式中的第一及第二旋转电机11、12分别相当于本发明中的第一及第二转矩产生装置。而且,第四实施方式中的第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13分别相当于本发明中的齿轮装置的第一?第四要素。此外,第四实施方式中的第一及第二电动机转矩TM1、TM2相当于本发明中的正转矩,并且第四实施方式中的第一及第二电动机制动转矩TG1、TG2相当于本发明中的负转矩。
[0180]如以上所述,根据第四实施方式,在旋转自如的行星齿轮架构件13上支承有旋转自如的三联小齿轮14,并且在构成三联小齿轮14的相互一体的第一?第三小齿轮Pl?P3上分别啮合有旋转自如的第一?第三太阳齿轮SI?S3。而且,第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13的转速相互处于共线关系,在共线图中,第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13依次排列(参照图11等)。
[0181]此外,第三太阳齿轮S3与第一旋转电机11连结,第二及第一太阳齿轮S2、S1与左右的输出轴SRL、SRR分别连结,并且行星齿轮架构件13与第二旋转电机12连结。通过以上所述,将第一及第二电动机输出转矩TM1、TM2以及第一及第二电动机制动转矩TG1、TG2经由第三?第一太阳齿轮S3?S1、行星齿轮架构件13向左右的输出轴SRL、SRR传递,从而能够适当地驱动两输出轴SRL、SRR。这种情况下,第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13的转速相互处于共线关系,因此如使用图11?图14说明的那样,通过控制第一及第二电动机输出转矩TMl、TM2以及第一及第二电动机制动转矩TGl、TG2,能够适当地控制向左右的输出轴SRL、SRR分配的转矩。
[0182]另外,与前述的以往的情况不同,为了控制向左右的输出轴SRL、SRR分配的转矩,不使用由湿式的摩擦离合器构成的增速用及减速用离合器,而使用第一及第二旋转电机
11、12,因此不会因前述的零转矩控制而产生大的拖曳损失,因此,能够抑制损失。此外,不需要用于向增速用及减速用离合器供给液压的液压泵。而且,也不需要用于驱动两离合器的滑阀、螺线管、过滤器等,相应地能够实现动力装置I的小型化及搭载性的提高。
[0183]此外,转速相互处于共线关系的第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13中,第三太阳齿轮S3与行星齿轮架构件13之间通过差动限制机构16连接、切断。由此,第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13 —体旋转,因此能够限制连结有第二太阳齿轮S2的左输出轴SRL与连结有第一太阳齿轮SI的右输出轴SRR之间的差动旋转,由此,能够提高车辆的行为稳定性。这种情况下,只要仅将差动限制机构16连接即可,因此能够容易进行左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转的限制,并且能够得到高响应性。
[0184]此外,第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13中,将在共线图中位于两外侧的第三太阳齿轮S3与行星齿轮架构件13之间连接,因此能够得到最大的总差动限制转矩。由此,能够减少为了限制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转而差动限制机构16所需要的反力转矩,因此能够实现差动限制机构16的小型化,由此,能够实现动力装置I的进一步的小型化及搭载性的提高。
[0185]另外,为了构成转速相互处于共线关系的4个旋转要素,而使用由行星齿轮架构件13、三联小齿轮14及第一?第三太阳齿轮SI?S3构成的齿轮装置GS。因此,与例如为了构成这4个旋转要素而通过单小齿轮类型的两个行星齿轮装置的组合来构成齿轮装置的情况相比,能够削减部件个数,并且不具有内齿轮,相应地能够减小齿轮装置GS的径向的尺寸。
[0186]此外,由于使用第一及第二旋转电机11、12,因此无需使用特别的装置,能够容易且更廉价地构成动力装置I。此外,在如前述那样控制转矩向左右的输出轴SRL、SRR的分配的情况下,每当产生第一及第二电动机制动转矩TG1、TG2时,都能够通过第一及第二旋转电机11、12将动力转换成电力。因此,例如,通过将转换的电力向车辆用的辅机供给,从而能够降低用于对辅机的电源进行充电的发电机的工作负载及工作频率。
[0187]接下来,参照图15,说明本发明的第五实施方式的动力装置1A。该动力装置IA与第四实施方式相比,不同之处仅在于,在第一转子Ilb及差动限制机构41与第三太阳齿轮S3之间的动力传递路径、以及第二转子12b及差动限制机构41与行星齿轮架构件13之间的动力传递路径上分别设有减速装置。在图15中,对于与第四实施方式相同的构成要素,标注同一符号。以下,以与第四实施方式不同的点为中心进行说明。
[0188]第一转子Ilb未安装于前述的旋转轴15,在第一转子Ilb及旋转轴15上分别一体地安装有齿轮51及齿轮52,上述的齿轮51、52相互啮合。齿轮51的齿数设定为比齿轮52的齿数小的值。第一旋转电机11的动力以通过两齿轮51、52减速后的状态向第三太阳齿轮S3传递。而且,第二转子12b未安装于行星齿轮架构件13,在第二转子12b及行星齿轮架构件13的基部13a上分别一体地安装有齿轮53及齿轮54,上述的齿轮53、54相互啮合。齿轮53的齿数设定为比齿轮54的齿数小的值。第二旋转电机12的动力以通过两齿轮53、54减速后的状态向行星齿轮架构件13传递。上述的齿轮51与52的齿轮比和齿轮53与54的齿轮比设定为相互相同的值。
[0189]另外,差动限制机构41与第四实施方式同样,由摩擦式的离合器构成,具有内部件41a及外部件41b。与第四实施方式不同,该内部件41a不是一体地安装于旋转轴15,而是一体地安装于第一转子11b,外部件41b不是一体地安装于行星齿轮架构件13的4个支轴13b,而是一体地安装于第二转子12b。
[0190]此外,差动限制机构41的接合程度由前述的ECU控制,由此,将第一及第二转子lib、12b之间连接、切断。这种情况下,根据第一转子Ilb经由齿轮51、齿轮52及旋转轴15而与第三太阳齿轮S3连结的情况、及第二转子12b经由齿轮53及齿轮54而与行星齿轮架构件13连结的情况可知,伴随着通过差动限制机构4将第一及第二转子lib、12b之间连接、切断的情况,第三太阳齿轮S3与行星齿轮架构件13之间被连接、切断。
[0191]另外,第五实施方式中的各种要素与本发明中的各种要素的对应关系如下所述。即,第五实施方式中的齿轮51及52相当于本发明中的第一动力传递机构,并且,第五实施方式中的齿轮53及54相当于本发明中的第二动力传递机构。关于其他的对应关系,与第四实施方式相同。
[0192]如以上所述,根据第五实施方式,第一旋转电机11经由由齿轮51及齿轮52构成的减速装置而与第三太阳齿轮S3连结,第二旋转电机12经由由齿轮53及齿轮54构成的减速装置而与行星齿轮架构件13连结。由此,能够将第一及第二电动机输出转矩TM1、TM2以及第一及第二电动机制动转矩TG1、TG2以增大后的状态向第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件13分别传递,因此能够实现第一及第二旋转电机11、12的小型化。
[0193]另外,与第四实施方式同样,例如在车辆的急转弯时或高速直行行驶时,为了限制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转,以将第三太阳齿轮S3与行星齿轮架构件13之间连接的方式控制差动限制机构41。伴随于此,来自差动限制机构41的反力转矩以使第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13 —体旋转的方式发挥作用,并以对左右的输出轴SRL、SRR来限制两输出轴SRL、SRR之间的差动旋转的方式起作用。因此,能够限制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转,进而能够提高车辆的行为稳定性。这种情况下,也与第四实施方式同样,通过控制差动限制机构41的接合程度,能够控制总差动限制转矩(以限制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转的方式发挥作用的差动限制转矩的总和),因此能够控制两输出轴SRL、SRR之间的差动旋转的限制程度。
[0194]此外,与第四实施方式不同,差动限制机构41经由齿轮51及52而与第三太阳齿轮S3连结,并经由齿轮53及54而与行星齿轮架构件13连结。如第四实施方式的说明中叙述的那样,从差动限制机构41向第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件13作用的反力转矩越大,总差动限制转矩越大。根据第五实施方式,通过上述的齿轮51?54,能够将来自差动限制机构41的反力转矩以增大后的状态向第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件13传递,因此能够减少为了限制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转而差动限制机构41所需要的反力转矩,由此,能够实现差动限制机构41的进一步的小型化。这种情况下,设置齿轮51?54所需要的空间小于因上述的差动限制机构41的小型化而削减的空间。因此,通过差动限制机构41的小型化,能够实现动力装置IA的进一步的小型化及搭载性的提高。此外,能够同样地得到第四实施方式的效果即损失的抑制等效果。
[0195]接下来,参照图16,说明本发明的第六实施方式的动力装置1B。该动力装置IB与第四实施方式相比,不同之处仅在于,在第一转子Ilb与第三太阳齿轮S3之间的动力传递路径、及第二转子12b与行星齿轮架构件13之间的动力传递路径上分别设有第三实施方式中叙述的第一减速装置RGl及第二减速装置RG2。在图16中,对于与第三及第四实施方式相同的构成要素,标注同一符号。以下,以与第四实施方式不同的点为中心进行说明。
[0196]第一减速装置RGl的第一太阳齿轮SRl —体地安装于中空的旋转轴17。该旋转轴17由轴承(未图示)支承为旋转自如,在其内侧配置有相对旋转自如的左输出轴SRL。而且,第一转子Ilb不是一体地安装于前述的旋转轴15,而是一体地安装于旋转轴17,与旋转轴17及第一太阳齿轮SRl —起旋转自如。而且,第一内齿轮RRl固定于壳体CA。第一行星齿轮架CRl —体地安装于前述的旋转轴15,与旋转轴15及第三太阳齿轮S3 —起旋转自如。通过以上的结构的第一减速装置RG1,第一旋转电机11的动力以减速后的状态向第三太阳齿轮S3传递。[0197]所述第二减速装置RG2的第二太阳齿轮SR2 —体地安装于中空的旋转轴18。该旋转轴18由轴承(未图示)支承为旋转自如,在其内侧配置有相对旋转自如的右输出轴SRR。而且,第二转子12b不是一体地安装于行星齿轮架构件13,而是一体地安装于旋转轴18,与旋转轴18及第二太阳齿轮SR2 —起旋转自如。此外,第二内齿轮RR2固定于壳体CA。第二小齿轮PR2为与三联小齿轮14相同的个数(4个。仅图示两个),由行星齿轮架构件13的支轴13b支承为旋转自如。通过以上的结构的第二减速装置RG2,第二旋转电机12的动力以减速后的状态向行星齿轮架构件13传递。
[0198]如以上所述,在第六实施方式中,第一旋转电机11经由第一减速装置RGl而与第三太阳齿轮S3连结,第二旋转电机12经由第二减速装置RG2而与行星齿轮架构件13连结。由此,与第五实施方式同样,能够将第一及第二电动机输出转矩TM1、TM2以及第一及第二电动机制动转矩TG1、TG2以增大后的状态向第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件13分别传递,因此能够实现第一及第二旋转电机11、12的小型化。此外,能够同样地得到第四实施方式的效果。
[0199]另外,由于共用对三联小齿轮14及第二小齿轮PR2进行支承的行星齿轮架构件13,因此相应地能够实现动力装置IB的小型化及搭载性的提高。
[0200]需要说明的是,在第四~第六实施方式中,以通过发动机对左右的前轮进行驱动并通过动力装置1、认、18对左右的后轮1此、11^(左右的输出轴SRL、SRR)进行驱动的方式构成车辆,但也可以与之相反,以通过动力装置对与左右的前轮分别连结的左右的输出轴进行驱动并通过发动机对左右的后轮WRL、WRR进行驱动的方式构成车辆。而且,第四~第六实施方式是在搭载有发动机的车辆上适用了本发明的动力装置1、1A、1B的例子,但本发明并不局限于此,也可以适用于未搭载发动机的车辆。
[0201]接下来,参照图17,说明本发明的第七实施方式的动力装置1C。该动力装置IC与第四实施方式不同,不是用于驱动与左右的后轮WRL、WRR分别连结的左右的输出轴SRL、SRR,而是用于驱动与左右的 前轮WFL、WFR分别连结的左右的输出轴SFL、SFR,与第四实施方式相比,主要不同之处在于,除了前述的齿轮装置GS等之外,还具备第一实施方式中叙述的作为动力源的发动机3、变速器4及差动装置D。在图17中,对于与第一及第四实施方式相同的构成要素,标注同一符号。以下,以与第四实施方式不同的点为中心进行说明。
[0202]发动机3是汽油发动机,搭载在四轮的车辆的前部。在发动机3的曲轴(未图示)上连结有变速器4。变速器4是有级式的自动变速器,其动作由前述的ECU2控制,从而将发动机3的动力以变速后的状态向输出轴4a输出。
[0203]差动装置D、第二旋转电机12、齿轮装置GS及第一旋转电机11与左右的输出轴SFL、SFR呈同轴状地配置,在左右的前轮WFL、WFR之间从右侧依次排列。
[0204]另外,与第一实施方式同样,差动装置D的内齿轮RD经由变速器4而与发动机3连结。差动装置D的太阳齿轮SD经由由轴承(未图示)支承为旋转自如的旋转轴61,而与齿轮装置GS的第二太阳齿轮S2连结。第二太阳齿轮S2 —体地安装于左输出轴SFL。
[0205]另外,差动装置D的行星齿轮架⑶的右端部一体地安装于右输出轴SFR,行星齿轮架CD的左端部一体地安装于中空的旋转轴62的右端部。在该旋转轴62的左端部上一体地安装有第一太阳齿轮SI。而且,旋 转轴62由轴承(未图示)支承为旋转自如,在其内侧配置有相对旋转自如的上述的旋转轴61。这样,行星齿轮架CD设置在第一太阳齿轮SI与右输出轴SFR之间的动力传递路径上。
[0206]在以上的结构的差动装置D中,与第一实施方式同样,当发动机3的发动机转矩经由变速器4向内齿轮RD传递时,传递到内齿轮RD的转矩以1:1的转矩分配比向太阳齿轮SD及行星齿轮架⑶分配。分配给太阳齿轮SD的转矩经由左输出轴SFL向左前轮WFL传递,分配给行星齿轮架CD的转矩经由右输出轴SFR向右前轮WFR传递。
[0207]如以上所述,在动力装置IC中,第二太阳齿轮S2及太阳齿轮SD经由旋转轴61而相互连结,第二太阳齿轮S2与左输出轴SFL直接连结。因此,第二太阳齿轮S2、太阳齿轮SD及左输出轴SFL的转速彼此相等。而且,第一太阳齿轮SI及行星齿轮架⑶经由旋转轴62而相互连结,行星齿轮架⑶与右输出轴SFR直接连结。因此,第一太阳齿轮S1、行星齿轮架CD及右输出轴SFR的转速彼此相等。
[0208]此外,齿轮装置GS的第三?第一太阳齿轮S3?S1、行星齿轮架构件13、第一及第二转子llb、12b之间的转速的关系与第四实施方式相同。而且,根据差动装置D为双小齿轮式的行星齿轮装置的情况可知,太阳齿轮SD、内齿轮RD及行星齿轮架CD相互能够差动旋转,在共线图中,上述的转速处于位于同一直线上的共线关系,且依次排列。
[0209]根据以上所述,动力装置IC中的各种旋转要素之间的转速的关系例如图18所示的共线图那样表示。如该图所示,通过差动装置D的太阳齿轮SD、内齿轮RD、行星齿轮架⑶、齿轮装置GS的第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13,构成转速相互处于共线关系的5个旋转要素。而且,从图18可知,左右的输出轴SFL、SFR相互能够差动旋转。
[0210]此外,图18示出右转弯用的第三横摆力矩增大控制中的各种旋转要素之间的转速的关系及转矩的平衡关系。在该图中,TE是从发动机3经由变速器4而向内齿轮RD传递的转矩,RLE及RRE是伴随着从发动机3向内齿轮RD的转矩的传递而分别作用于左输出轴SFL及右输出轴SFR的反力转矩。关于其他的参数(第一电动机输出转矩TMl等),与第四实施方式相同。根据前述那样传递给内齿轮RD的转矩以1:1的转矩分配比向太阳齿轮SD及行星齿轮架CD分配的情况可知,上述的反力转矩RLE及RRE彼此相等。
[0211]这种情况下,向左输出轴SFL传递的转矩由RLE+RLM1+RLG2表示,并且向右输出轴SFR传递的转矩由RRE-(RRM1+RRG2)表示。这样,向左输出轴SFL (左前轮WFL)传递的转矩大于向右输出轴SFR(右前轮WFR)传递的转矩,由此,车辆的顺时针的横摆力矩增大。
[0212]根据该图18与前述的表示第四实施方式的右转弯用的第三横摆力矩增大控制中的转矩的平衡关系等的图13的比较可知,第三横摆力矩增大控制中的动作与第四实施方式相比,不同之处仅在于,由变速器4变速后的发动机转矩通过差动装置D向左右的输出轴SFL、SFR分配。这种情况与直行时或第一横摆力矩增大控制等中的各种动作相同,因此省略动力装置IC的动作的说明。
[0213]另外,第七实施方式中的各种要素与本发明中的各种要素的对应关系如下所述。即,第七实施方式中的左右的输出轴SFL、SFR分别相当于本发明中的两个旋转轴中的一方及另一方,第七实施方式中的太阳齿轮SD、行星齿轮架CD及内齿轮RD分别相当于本发明中的差动装置的第一?第三旋转体或第五?第七要素,并且第七实施方式中的发动机3相当于本发明中的转矩产生装置。关于其他的对应关系,与第四实施方式相同。
[0214]如以上所述,根据第七实施方式,差动装置D的太阳齿轮SD与第二太阳齿轮S2连结,行星齿轮架CD设置在第一太阳齿轮SI与右输出轴SFR之间的动力传递路径上,并且内齿轮RD与发动机3连结。由此,除了第一及第二电动机输出转矩TM1、TM2之外,发动机转矩也向左右的输出轴SFL、SFR传递,因此能够减少第一及第二旋转电机11、12所需要的转矩,由此能够实现两者11、12的小型化。此外,能够同样地得到第四实施方式的效果即损失的抑制或车辆的行为稳定性的提高等效果。
[0215]接下来,参照图19,说明本发明的第八实施方式的动力装置1D。该动力装置ID与图17所示的第七实施方式相比,不同之处仅在于,在第一转子Ilb及差动限制机构41与第三太阳齿轮S3之间的动力传递路径、以及第二转子12b及差动限制机构41与行星齿轮架构件13之间的动力传递路径上分别设有第五实施方式中叙述的减速装置。在图19中,对于与第五及第七实施方式相同的构成要素,标注同一符号。
[0216]通过以上的结构,根据第八实施方式,与第五实施方式同样,通过上述的减速装置即齿轮51?54,能够将来自差动限制机构41的反力转矩、第一及第二电动机输出转矩TM1、TM2、以及第一及第二电动机制动转矩TG1、TG2以增大后的状态向第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件13传递。因此,能够实现差动限制机构41、第一及第二旋转电机11、12的小型化,进而能够实现动力装置ID的小型化及搭载性的提高。此外,能够同样地得到第七实施方式的效果。
[0217]需要说明的是,第八实施方式中的各种要素与本发明中的各种要素的对应关系与第二及第七实施方式相同。
[0218]接下来,参照图20,说明本发明的第九实施方式的动力装置1E。该动力装置IE与图17所示的第七实施方式相比,不同之处仅在于,在第一转子Ilb与第三太阳齿轮S3之间的动力传递路径、及第二转子12b与行星齿轮架构件13之间的动力传递路径上分别设有第六实施方式中叙述的第一减速装置RGl及第二减速装置RG2。在图20中,对于与第六及第七实施方式相同的构成要素,标注同一符号。
[0219]通过以上的结构,根据第九实施方式,与第六实施方式同样,通过第一及第二减速装置RG1、RG2,能够将第一及第二电动机输出转矩TM1、TM2、以及第一及第二电动机制动转矩TGl、TG2以增大后的状态向第三太阳齿轮S3及行星齿轮架构件13分别传递,由此能够实现第一及第二旋转电机11、12的小型化。此外,能够同样地得到第七实施方式的效果。
[0220]另外,图21示出前述的第七?第九实施方式的第一变形例,该第一变形例是将动力装置适用于FR(发动机前置-后驱)式的车辆VFR的例子。在该车辆VFR中,差动装置D、齿轮装置GS、差动限制机构、第一及第二旋转电机(均未图示)配置在车辆VFR的后部,差动装置D的前述的内齿轮(未图示)经由传动轴PS而与变速器4连结。而且,左右的输出轴SRL、SRR、差动装置D、齿轮装置GS、差动限制机构、第一及第二旋转电机之间的连结关系与第七?第九实施方式相比,不同之处仅在于,将前侧的左右的输出轴SFL、SFR置换成后侧的左右的输出轴SRL、SRR,其他相同。
[0221]通过以上的结构,发动机转矩经由变速器4、传动轴PS及差动装置D而向左右的输出轴SRL、SRR传递,进而向左右的后轮WRL、WRR传递。而且,第一及第二电动机输出转矩以及第一及第二电动机制动转矩经由齿轮装置GS及差动装置D而向左右的输出轴SRL、SRR传递,进而向左右的后轮WRL、WRR传递。此外,通过由差动限制机构进行的第三太阳齿轮与行星齿轮架构件(均未图示)之间的连接,来限制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转。因此,在该第一变形例中,也能够同样地得到第七?第九实施方式的效果。[0222]此外,图22示出第七?第九实施方式的第二变形例,该第二变形例是将动力装置适用于全轮驱动式的车辆VAW的例子。在该车辆VAW中,前侧的左右的输出轴SFL、SFR经由前差速器DF、中央差速器DC及变速器4而与发动机3连结。另外,差动装置D、齿轮装置GS、差动限制机构、第一及第二旋转电机(均未图示)配置在车辆VAW的后部,差动装置D的内齿轮(未图示)经由传动轴PS及中央差速器DC而与变速器4连结。此外,左右的输出轴SRL、SRR、差动装置D、齿轮装置GS、第一及第二旋转电机之间的连结关系与上述的第一变形例相同。
[0223]根据以上的结构,发动机转矩经由变速器4向中央差速器DC传递,并向前差速器DF及传动轴PS分配。分配给前差速器DF的转矩向左右的输出轴SFL、SFR传递,进而向左右的前轮WFL、WFR传递。分配给传动轴PS的转矩经由差动装置D向左右的输出轴SRL、SRR传递,进而向左右的后轮WRL、WRR传递。而且,第一及第二电动机输出转矩以及第一及第二电动机制动转矩经由齿轮装置GS及差动装置D而向左右的输出轴SRL、SRR传递,进而向左右的后轮WRL、WRR传递。此外,通过由差动限制机构进行的第三太阳齿轮与行星齿轮架构件(均未图示)之间的连接,来限制左右的输出轴SRL、SRR之间的差动旋转。因此,在该第二变形例中,也能够同样地得到第七?第九实施方式的效果。
[0224]需要说明的是,第七?第九实施方式的第一及第二变形例的车辆VFR、VAW相当于本发明中的移动装置。而且,在上述的第一及第二变形例中,将发动机3及变速器4配置在车辆VFR、VAff的前部,但也可以配置在车辆的后部。
[0225]需要说明的是,本发明没有限定为说明的第四?第九实施方式(包含变形例),能够以各种形态实施。例如,在第四?第九实施方式中,将第一太阳齿轮SI与右输出轴SRR(SFR)连结,并将第二太阳齿轮S2与左输出轴SRL(SFL)连结,但也可以与之相反,将第一太阳齿轮SI与左输出轴SRL(SFL)连结,并将第二太阳齿轮S2与右输出轴SRR(SFR)连结。这种情况下,第七?第九实施方式中叙述的差动装置D的行星齿轮架CD设置在第一太阳齿轮SI与左输出轴SRL(SFL)之间的动力传递路径上。
[0226]此外,在第四?第九实施方式中,作为本发明中的第一?第四要素,使用了第三?第一太阳齿轮S3?SI及行星齿轮架构件13,但也可以使用转速相互处于共线关系的其他的4个旋转要素。例如可以使用将行星齿轮装置的太阳齿轮、行星齿轮架及内齿轮中的任意的两个旋转要素和与之不同的行星齿轮装置的太阳齿轮、行星齿轮架及内齿轮中的任意的两个旋转要素分别相互连结而构成的4个旋转要素。这种情况下的行星齿轮装置可以是单小齿轮类型及双小齿轮类型中的任一个。或者可以使用所谓腊文瑙式的行星齿轮装置(在单小齿轮类型及双小齿轮类型的行星齿轮装置中将行星齿轮架和内齿轮共用化的结构)的4个旋转要素。
[0227]或者,也可以使用如下构成的4个旋转要素。即,从与第一小齿轮啮合的旋转自如的第一太阳齿轮及第一内齿轮和与第二小齿轮啮合的旋转自如的第二太阳齿轮及第二内齿轮构成的4个旋转要素中选择3个旋转要素,并且在上述的3个旋转要素上加上行星齿轮架构件而得到4个旋转要素,可以使用这4个旋转要素,其中,所述第一及第二小齿轮构成的双联小齿轮,且双联小齿轮由旋转自如的所述行星齿轮架构件支承为旋转自如。这种情况下,未被选择的剩余的旋转要素可以省略。而且,也可以不将第一太阳齿轮或第一内齿轮与第一小齿轮直接啮合,而经由其他的小齿轮进行啮合。这种情况对于第二太阳齿轮及第二内齿轮也同样。
[0228]另外,在第四?第九实施方式中,本发明中的第一及第二转矩产生装置是第一及第二旋转电机11、12,但也可以是能够产生正转矩及负转矩的其他的装置例如液压马达等。而且,在第四?第九实施方式中,通过液压式的离合器构成差动限制机构16、41,但也可以通过具有将第三太阳齿轮S3 (第一要素)与行星齿轮架构件13 (第四要素)之间连接、切断的功能的其他的机构例如电磁式的离合器构成。
[0229]而且,在第四?第九实施方式中,使用齿轮51及52作为本发明中的第一动力传递机构,使用齿轮53及54作为第二动力传递机构,但也可以使用能够将来自差动限制机构的反力以增大的状态进行传递的其他的机构,例如,由一对带轮和卷挂在两者上的带构成的动力传递机构、由一对链轮和卷挂在两者上的链条构成的动力传递机构。而且,在第四?第九实施方式中,使用了双小齿轮式的行星齿轮装置即差动装置D,但也可以使用具有相互能够差动旋转的第一?第三旋转体(第五?第七要素)的其他的装置,例如,单小齿轮式的行星齿轮装置、或如下那样的类型的差动装置。即,可以使用具有一对侧面齿轮、与两侧面齿轮啮合的多个小齿轮、将这些小齿轮支承为旋转自如的行星齿轮架,并将传递给行星齿轮架的转矩以1:1的分配比向一对侧面齿轮分别分配的类型的差动装置。
[0230]此外,在第四?第九实施方式中,作为本发明中的能量输出装置,使用了汽油发动机即发动机(3),但也可以使用能够产生正转矩的其他的装置,例如,柴油发动机、LPG发动机、CNG(Compressed Natural Gas)发动机、外燃机、旋转电机或液压马达。而且,在第四?第九实施方式中,将本发明的动力装置1、1A?IE构成为驱动左右的输出轴SRL、SRR(SFL、SFR),但也可以构成为驱动与车辆的前后的驱动轮连结的前后的输出轴。
[0231]另外,在第一?第九实施方式(包含变形例)中,将第一?第三小齿轮Pl?P3相互一体地形成,但也可以在分别形成之后,相互连结为一体。
[0232]此外,在第一?第三实施方式中,通过第一及第二电动机113、114发电,并将回收到的电力向蓄电池23充电(蓄积),但也可以向电容器(蓄电装置)那样的其他的电能蓄积装置蓄积。或者使用与第一及第二电动机113、114不同的其他的电动机和与该其他的电动机连结的飞轮(运动能量蓄积装置),通过第一及第二电动机113、114发电,并通过其他的电动机将回收到的电力转换成动力,并且将转换后的动力作为运动能量而向飞轮蓄积。而且,也可以不设置上述那样的电、运动能量蓄积装置,而通过第一及第二电动机113、114发电,并将回收到的电力向电力消耗装置(其他的电动机等)直接供给。或者,也可以取代第一及第二电动机113、114,而使用能够将旋转能量转换成压力能量的液压泵,并将通过该液压泵转换后的压力能量向蓄能器蓄积。以上的情况对于第四?第九实施方式也同样适用。
[0233]另外,在第一?第三实施方式中,作为本发明中的旋转电机,使用了作为AC电动机的第一及第二电动机113、114,但也可以使用能够在旋转能量与电能之间进行能量转换的其他的装置,例如DC电动机。而且,在第一?第三实施方式中,蓄电池23被第一及第二电动机113、114共用,但也可以分别设置蓄电池。这种情况对于第四?第九实施方式也同样适用。
[0234]此外,第一?第九实施方式是将本发明适用于车辆的例子,但本发明并不局限于此,也可以适用于例如船舶或飞机等。而且,在本发明的主旨的范围内,能够适当变更细微部分的结构。[0235]工业上的可利用性
[0236]本发明在能够抑制损失并实现装置的小型化及搭载性的提高方面极其有用。
[0237]符号说明:
[0238]T动力传递装置(动力装置)
[0239]SFL左输出轴(两个旋转轴中的一方)
[0240]SFR右输出轴(两个旋转轴中的另一方)
[0241]111行星齿轮架构件
[0242]Pl第一小齿轮
[0243]P2第二小齿轮
[0244]P3第三小齿轮
[0245]112三联小齿轮
[0246]113第一电动机(第一转矩产生装置、旋转电机)
[0247]114第二电动机(第二转矩产生装置、旋转电机)
[0248]VFR车辆(移动装置)
[0249]VAff车辆(移动装置)
[0250]SRL左输出轴(两个旋转轴中的一方)
[0251]SRR右输出轴(两个旋转轴中的另一方)
[0252]I动力装置
[0253]IA动力装置
[0254]IB动力装置
[0255]IC动力装置
[0256]ID动力装置
[0257]IE动力装置
[0258]3发动机(转矩产生装置)
[0259]11第一旋转电机(第一转矩产生装置)
[0260]12第二旋转电机(第二转矩产生装置)
[0261]GS齿轮装置
[0262]13行星齿轮架构件(第四要素)
[0263]14 二联小齿轮
[0264]SI第一太阳齿轮(第三要素)
[0265]S2第二太阳齿轮(第二要素)
[0266]S3第三太阳齿轮(第一要素)
[0267]16差动限制机构
[0268]41差动限制机构
[0269]51齿轮(第一动力传递机构)
[0270]52齿轮(第一动力传递机构)
[0271]53齿轮(第二动力传递机构)
[0272]54齿轮(第二动力传递机构)
[0273]D差动装置[0274]SD太阳齿轮(第一旋转体、第五要素)
[0275]⑶行星齿轮架(第二旋转体、第六要素)
[0276]RD内齿轮(第三旋转体、第七要素)
[0277]TMl第一电动机转矩(正转矩)
[0278]TGl第一电动机制动转矩(负转矩)
[0279]TM2第二电动机转矩(正转矩)
[0280]TG2第二电动机制动转矩(负转矩)
【权利要求】
1.一种动力装置,其对构成为相互能够差动旋转的两个旋转轴进行驱动,来使移动装置移动,其特征在于, 所述动力装置具备: 旋转自如的行星齿轮架构件; 由相互一体地形成的第一小齿轮、第二小齿轮及第三小齿轮构成,且由所述行星齿轮架构件支承为旋转自如的三联小齿轮; 与所述第一小齿轮啮合的旋转自如的第一太阳齿轮; 与所述第二小齿轮啮合的旋转自如的第二太阳齿轮;以及 与所述第三小齿轮啮合的旋转自如的第三太阳齿轮, 所述三联小齿轮及所述第一太阳齿轮~第三太阳齿轮以如下方式构成:在所述行星齿轮架构件被固定的状态下所述三联小齿轮进行旋转时,所述第二太阳齿轮的转速比所述第一太阳齿轮的转速高,并且所述第三太阳齿轮的转速比所述第二太阳齿轮的转速高, 所述动力装置还具备: 能够产生正转矩及负转矩的第一转矩产生装置;以及 能够产生正转矩及负转矩的第二转矩产生装置, 所述第三太阳齿轮与所述第一转矩产生装置连结,所述第二太阳齿轮与所述两个旋转轴中的一方连结,所述第一太阳齿轮与所述两个旋转轴中的另一方连结,并且所述行星齿轮架构件与所述第二转矩产生装置连结。
2.根据权 利要求1所述的动力装置,其特征在于, 所述动力装置还具备差动限制机构,该差动限制机构与所述第三太阳齿轮及所述行星齿轮架构件连结,通过对所述第三太阳齿轮与所述行星齿轮架构件之间进行连接、切断,来用于限制所述两个旋转轴之间的差动旋转。
3.根据权利要求2所述的动力装置,其特征在于, 所述动力装置还具备: 第一动力传递机构,其设置在所述第三太阳齿轮与所述差动限制机构之间的动力传递路径上,将通过由所述差动限制机构进行的所述第三太阳齿轮与所述行星齿轮架构件之间的连接而产生的该差动限制机构的反力转矩以增大的状态向所述第三太阳齿轮传递;以及第二动力传递机构,其设置在所述行星齿轮架构件与所述差动限制机构之间的动力传递路径上,将通过由所述差动限制机构进行的所述第三太阳齿轮与所述行星齿轮架构件之间的连接而产生的该差动限制机构的反力转矩以增大的状态向所述行星齿轮架构件传递。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的动力装置,其特征在于, 所述动力装置还具备: 具有相互能够差动旋转的第一旋转体、第二旋转体及第三旋转体的差动装置;以及能够产生正转矩,且与所述第一转矩产生装置及第二转矩产生装置另行设置的转矩产生装置, 所述第一旋转体与所述第二太阳齿轮连结,所述第二旋转体设置在所述第一太阳齿轮与所述两个旋转轴中的所述另一方之间的动力传递路径上,并且所述第三旋转体与所述转矩产生装置连结。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的动力装置,其特征在于,所述第一转矩产生装置及第二转矩产生装置为旋转电机。
6.一种动力装置,其对构成为相互能够差动旋转的两个旋转轴进行驱动,来使移动装置移动,其特征在于, 所述动力装置具备: 齿轮装置,其具有在相互之间能够传递动力的第一要素、第二要素、第三要素及第四要素,且构成为该第一要素~第四要素的转速在共线图中处于相互位于同一直线上的规定的共线关系,在将所述第一要素固定的状态下使所述第二要素~第四要素旋转时,该第二要素~第四要素向同方向旋转,并且所述第四要素的转速比所述第二要素及第三要素的转速闻; 第一转矩产生装置,其能够产生正转矩及负转矩;以及 第二转矩产生装置,其能够产生正转矩及负转矩, 所述第一要素与所述第一转矩产生装置连结,所述第二要素与所述两个旋转轴中的一方连结,所述第三要素与所述两个旋转轴中的另一方连结,并且所述第四要素与所述第二转矩产生装置连结, 所述动力装置还具备差动限制机构,该差动限制机构与所述第一要素及第四要素连结,通过对所述第一要素与所述第四要素之间进行连接、切断,来用于限制所述两个旋转轴之间的差动旋转。
7.根据权利要求6所述的动力装置,其特征在于, 所述动力装置还具备: 第一动力传递机构,其设置在所述第一要素与所述差动限制机构之间的动力传递路径上,将通过由所述差动限制机构进行的所述第一要素与所述第四要素之间的连接而产生的该差动限制机构的反力转矩以增大的状态向所述第一要素传递;以及 第二动力传递机构,其设置在所述第四要素与所述差动限制机构之间的动力传递路径上,将通过由所述差动限制机构进行的所述第一要素与所述第四要素之间的连接而产生的该差动限制机构的反力转矩以增大的状态向所述第四要素传递。
8.根据权利要求6或7所述的动力装置,其特征在于, 所述动力装置还具备: 具有相互能够差动旋转的第五要素、第六要素及第七要素的差动装置;以及 能够产生正转矩,且与所述第一转矩产生装置及第二转矩产生装置另行设置的转矩产生装置, 所述第五要素与所述第二要素连结,所述第六要素设置在所述第三要素与所述两个旋转轴中的所述另一方之间的动力传递路径上,并且所述第七要素与所述转矩产生装置连结。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的动力装置,其特征在于, 所述第一转矩产生装置及第二转矩产生装置为旋转电机。
【文档编号】F16H48/06GK103890458SQ201280051679
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月29日 优先权日:2011年11月2日
【发明者】本多健司 申请人:本田技研工业株式会社
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