CN107171492A - 扭矩矢量控制装置 - Google Patents

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CN107171492A CN201710070860.6A CN201710070860A CN107171492A CN 107171492 A CN107171492 A CN 107171492A CN 201710070860 A CN201710070860 A CN 201710070860A CN 107171492 A CN107171492 A CN 107171492A
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杉谷伸芳
久保爱三
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Abstract

本发明提供能够抑制左右的驱动轮意外地进行相对旋转的扭矩矢量控制装置。扭矩矢量控制装置(1)具备:驱动用马达(2);差动机构(4),其由两个行星齿轮机构(31、32)构成;差动用马达(5),其将扭矩向一方的行星齿轮机构的第一反作用力要素(34)和另一方的行星齿轮机构的第二反作用力要素(38)的任一方传递;反转机构(41),其使作用于第一反作用力要素的扭矩反转、且将该扭矩向第二反作用力要素传递;以及旋转轴(30),其将各行星齿轮机构的输入要素彼此连结,其中,具备:第一旋转部件,其与差动用马达的输出轴连结;以及差动限制机构,其通过选择性地与第一旋转部件摩擦接触而使得制动扭矩作用于差动用马达的输出轴。

Description

扭矩矢量控制装置
技术领域
本发明涉及能够设定将驱动用马达的输出扭矩向左右的驱动轮传递时的扭矩的分配率的扭矩矢量控制装置。
背景技术
在专利文献1中记载有如下扭矩矢量控制装置,该扭矩矢量控制装置构成为包括:差动机构,其将驱动用马达的输出扭矩向左右的驱动轮传递;以及差动用马达,其对从差动机构向左右的驱动轮传递的扭矩的分配率进行控制。该差动机构构成为包括两个单齿轮式的行星齿轮机构,从驱动用马达向各太阳齿轮传递扭矩,各环形齿轮经由反转机构以使得彼此相互反转的方式连结,并且差动用马达与一方的环形齿轮连结。而且,驱动轮经由驱动轴而与各行星齿轮机构的行星齿轮架连结。
专利文献1:国际公开第2015/008661号
对于专利文献1所记载的扭矩矢量控制装置而言,由于各旋转部件彼此平行地配置,因此,扭矩矢量控制装置的动力损失小,各行星齿轮架容易进行相对旋转。因此,在将该扭矩矢量控制装置搭载于车辆的情况下,因左右的驱动轮和路面之间的摩擦系数的不同、路面的凹凸等外部干扰而使得左右的驱动轮容易进行相对旋转。这样,若左右的驱动轮意外地进行相对旋转,则直行行驶时等的行驶稳定性有可能变差。另一方面,若为了抑制左右的驱动轮意外地进行相对旋转而对差动用马达进行控制,则差动用马达的控制性有可能变得繁琐,或者有可能因从差动用马达输出的扭矩的变动这一重要因素而产生振动。
发明内容
本发明是着眼于上述技术课题而完成的,其目的在于提供能够抑制左右的驱动轮意外地进行相对旋转的扭矩矢量控制装置。
为了实现上述目的,本发明的扭矩矢量控制装置具备:驱动用马达;差动机构,其具有第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构,所述第一行星齿轮机构构成为包括第一输入要素、第一输出要素以及第一反作用力要素,扭矩从所述驱动用马达向所述第一输入要素输入,所述第一输出要素与一方的驱动轮连结,所述第一反作用力要素将反作用力扭矩输出以使得所述第一输入要素的扭矩从所述第一输出要素输出,所述第二行星齿轮机构构成为包括第二输入要素、第二输出要素以及第二反作用力要素,扭矩从所述驱动用马达向所述第二输入要素输入,所述第二输出要素与另一方的驱动轮连结,所述第二反作用力要素将反作用力扭矩输出以使得所述第二输入要素的扭矩从所述第二输出要素输出;差动用马达,其将扭矩向所述第一反作用力要素和所述第二反作用力要素的任一方传递;反转机构,其使作用于所述第一反作用力要素的扭矩反转且向所述第二反作用力要素传递;以及旋转轴,其将所述第一输入要素和所述第二输入要素连结,所述扭矩矢量控制装置的特征在于,具备:第一旋转部件,其与所述差动用马达的输出轴连结;以及差动限制机构,其通过选择性地与所述第一旋转部件摩擦接触而使得制动扭矩作用于所述差动用马达的输出轴。
在本发明中,可以具备:第二旋转部件,其与所述驱动用马达的输出轴连结;第一按压部件,其选择性地与上述第二旋转部件摩擦接触;以及第一电磁促动器,通过对该第一电磁促动器通电而使所述第一按压部件相对于所述第二旋转部件接近或分离。
在本发明中,可以构成为:所述第一电磁促动器由驻车用马达构成,在所述驻车用马达的输出轴的外周面形成有第一外螺纹部,所述第一按压部件形成为环状,在所述第一按压部件的内周面形成有与所述第一外螺纹部啮合的第一内螺纹部。
在本发明中,所述差动限制机构可以具备第二电磁促动器,通过对该第二电磁促动器通电而使得与所述第一旋转部件接触的摩擦力降低。
在本发明中,可以构成为:所述第二电磁促动器由差动限制用马达构成,在所述差动限制用马达的输出轴的外周面形成有第二外螺纹部,并且具备环状的第二按压部件,该第二按压部件在内周面形成有与所述第二外螺纹部啮合的第二内螺纹部,并且该第二按压部件通过与所述第一旋转部件接触而使得制动扭矩作用于所述差动用马达的输出轴。
在本发明中,可以构成为:在所述第一反作用力要素与所述第一输入要素相比以更低的速度旋转时,所述第一行星齿轮机构作为减速器而发挥功能,并且,在所述第二反作用力要素与所述第二输入要素相比以更低的速度旋转时,所述第二行星齿轮机构作为减速器而发挥功能。
根据本发明,差动机构构成为包括第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构,上述反作用力要素彼此由反转机构连结。在该反作用力要素中的任一方的反作用力要素连结有对扭矩进行传递的差动用马达。因此,通过从差动用马达将扭矩输出,能够使基于一方的反作用力要素的反作用力扭矩增大、且能够使基于另一方的反作用力要素的反作用力扭矩减小,因此,能够对从驱动用马达向一方的驱动轮传递的扭矩、以及从驱动用马达向另一方的驱动轮传递的扭矩的分配率进行控制。并且,设置有使得制动扭矩作用于该差动用马达的输出轴的差动限制机构。因此,能够抑制各驱动轮意外地进行相对旋转。另外,通过这样利用差动限制机构使制动扭矩作用于差动用马达的输出轴,能够抑制为了抑制各驱动轮进行相对旋转而对差动用马达进行控制等状况的产生,因此,能够抑制差动用马达的控制变得繁琐。
另外,在使按压部件与连结于驱动用马达的输出轴的第二旋转部件接触的状态下,利用上述差动限制机构使制动扭矩作用于差动用马达的输出轴,由此能够抑制在制动时因各驱动轮进行相对旋转等而产生车辆在横摆方向上旋转之类的状况。
附图说明
图1是用于对本发明的实施例的扭矩矢量控制装置的结构的一个例子进行说明的示意图。
图2是用于对第二制动机构的其他结构例进行说明的示意图。
附图标记说明:
1…扭矩矢量控制装置;2…驱动用马达;3a、3b…驱动轮;4…差动机构;5…差动用马达;11、23、53、73…输出轴;13、55…旋转体;18、59…制动机构;19、60…按压部件;20…板部件;21…驻车用马达;22、67…线圈;31、32…行星齿轮机构;33、37…太阳齿轮;34、38…环形齿轮;35、39…行星齿轮;36、40…行星齿轮架;41…反转机构;42、43…连结轴;44、45、46、47…小齿轮;61…螺旋弹簧;71…差动限制用马达。
具体实施方式
图1中示意地示出了本发明的实施例的扭矩矢量控制装置的结构的一个例子。图1所示的扭矩矢量控制装置1构成为包括:驱动用马达2,其作为车辆的驱动力源而发挥功能;差动机构4,其将从上述驱动用马达2输出的扭矩向左右的驱动轮3a、3b传递;以及差动用马达5,其对向左右的驱动轮3a、3b传递的扭矩的分配率进行控制。
图1所示的驱动用马达2与以往公知的作为驱动力源而设置于混合动力车辆、电动汽车等的马达相同,例如由永磁体式同步马达构成。即,构成为通过控制对驱动用马达2通电的电流值、作用于驱动用马达2的电压而能够将驱动扭矩输出或者将制动扭矩输出。该驱动用马达2在圆筒状的第一壳体6的内表面固定有定子7,并且以将第一壳体6的中心轴线作为中心而旋转的方式设置有转子8。另外,利用在中心形成有贯通孔的侧壁部9、10将第一壳体6的两端封闭。而且,输出轴11与上述转子8实现了一体化。
该输出轴11从上述各贯通孔向外侧伸出,在一方的端部连结有输出齿轮12,在另一方的端部连结有外径比第一壳体6的外径略小的圆盘状的第一旋转体13。附图所示的第一旋转体13由磁性材料构成,在朝向驱动用马达2的相反侧的侧面形成有环状的凸部14。在上述各贯通孔的内周面嵌合有滚珠轴承15、16,输出轴11被上述滚珠轴承15、16保持为旋转自如。此外,上述第一旋转体13相当于本发明的实施例中的“第二旋转部件”。
另外,在附图所示的例子中,设置有内径比第一旋转体13的外径大的有底圆筒状的第一罩部件17,第一罩部件17与第一壳体6以将第一罩部件17的开口部封闭的方式实现了一体化。在由第一罩部件17与第一壳体6包围的空间设置有用于使驱动用马达2的输出轴11的旋转停止的第一制动机构18。该第一制动机构18构成为包括:第一旋转体13;环状的第一按压部件19,其与第一旋转体13中的形成有凸部14的侧面对置;环状的板部件20,其隔着第一按压部件19而设置于第一旋转体13的相反侧;以及驻车用马达21,其用于使上述板部件20在轴线方向上移动。
上述第一按压部件19的外周面与第一罩部件17的内周面花键卡合。即,第一按压部件19设置为能够在第一罩部件17的轴线方向上移动、且无法旋转。而且,第一按压部件19的内周部形成至比第一旋转体13的凸部14靠内侧的位置,该内周部向第一旋转体13侧突出。而且,在该突出的部分卷绕有第一线圈22。此外,上述驻车用马达21、第一线圈22相当于本发明的实施例中的“第一电磁促动器”。
另外,在上述第一罩部件17的底面连结有驻车用马达21,其输出轴23将第一罩部件17的底面贯通并伸出至第一罩部件17的内侧。在该输出轴23的外周面形成有第一外螺纹部24。并且,在上述板部件20的内周面形成有与上述第一外螺纹部24啮合的第一内螺纹部25,并且板部件20的外周面与第一罩部件17的内周面花键卡合。因此,通过对驻车用马达21进行驱动而使得板部件20在轴线方向上移动。即,上述输出轴23与板部件20构成进给丝杠机构。此外,在板部件20的朝向第一按压部件19侧的侧面形成有环状的凸部26,并且构成为该凸部26与第一按压部件19能够接触。
这里,对上述第一制动机构18的作用进行说明。通过对上述第一线圈22通电而产生电磁力,第一按压部件19借助该电磁力而向第一旋转体13侧移动。而且,通过第一按压部件19与第一旋转体13接触而在其接触面产生摩擦力。如上所述,第一按压部件19无法旋转,因此,由上述摩擦力使得第一旋转体13的旋转速度降低。即,制动扭矩作用于驱动用马达2的输出轴11。此外,由于上述摩擦力与对第一线圈22通电的电流值相应地变化,因此,能够通过控制该电流值而对作用于驱动用马达2的输出轴11的制动扭矩进行控制。
另一方面,在上述结构中,在将车辆的电源断开等情况下,无法使制动扭矩持续作用于驱动用马达2的输出轴11。因此,在车辆的电源断开时、或者在档位变为驻车档时,对驻车用马达21通电以使板部件20与第一按压部件19接触、且使板部件20与第一按压部件19形成为一体而与第一旋转体13接触,然后,停止向驻车用马达21供给电流。因此,即便在车辆的电源断开的情况下,也能够维持第一按压部件19与第一旋转体13接触的状态,因此能够抑制产生驱动用马达2意外地旋转等状况。
构成为:使得上述驱动用马达2与第一制动机构18实现一体化而将其作为单元(以下记作驱动单元)27,并且将该驱动单元27组装于对差动机构4进行收容的外壳28。在这样将驱动单元27组装于外壳28时,输出齿轮12收容于外壳28的内部。在该输出齿轮12啮合有与差动机构4连结的从动齿轮29,在该从动齿轮29连结有朝轴线方向的两侧突出的旋转轴30。
该旋转轴30与驱动用马达2的输出轴11平行地配置,在其两侧分别连结有单齿轮式的行星齿轮机构31、32。此外,在以下说明中,将一方的行星齿轮机构记作第一行星齿轮机构31,将另一方的行星齿轮机构记作第二行星齿轮机构32。
第一行星齿轮机构31构成为包括:第一太阳齿轮33,其与旋转轴30连结;第一环形齿轮34,其与第一太阳齿轮33配置于同心圆上、且形成有内齿以及外齿;第一行星齿轮35,其与第一环形齿轮34的内齿以及第一太阳齿轮33啮合;以及第一行星齿轮架36,其将第一行星齿轮35保持为能够自转,并且将第一行星齿轮35保持为能够以第一太阳齿轮33的旋转中心为中心而公转。在该第一行星齿轮架36经由未图示的一侧的驱动轴而连结有一方的驱动轮3a。上述第一太阳齿轮33相当于本发明的实施例中的“第一输入要素”,第一环形齿轮34相当于本发明的实施例中的“第一反作用力要素”,第一行星齿轮架36相当于本发明的实施例中的“第一输出要素”。此外,本发明的实施例中的“第一行星齿轮机构”并不限定于单齿轮式的行星齿轮机构,也可以是双齿轮式的行星齿轮机构。
另外,第二行星齿轮机构32构成为与第一行星齿轮机构31相同,且构成为包括:第二太阳齿轮37,其与旋转轴30连结;第二环形齿轮38,其与第二太阳齿轮37配置于同心圆上、且形成有内齿以及外齿;第二行星齿轮39,其与第二环形齿轮38的内齿以及第二太阳齿轮37啮合;以及第二行星齿轮架40,其将第二行星齿轮39保持为能够自转,并且将第二行星齿轮39保持为能够以第二太阳齿轮37的旋转中心为中心而公转。在该第二行星齿轮架40经由未图示的另一侧的驱动轴而连结有另一方的驱动轮3b。上述第二太阳齿轮37相当于本发明的实施例中的“第二输入要素”,第二环形齿轮38相当于本发明的实施例中的“第二反作用力要素”,第二行星齿轮架40相当于本发明的实施例中的“第二输出要素”。此外,本发明的实施例中的“第二行星齿轮机构”并不限定于单齿轮式的行星齿轮机构,也可以是双齿轮式的行星齿轮机构。
上述的第一环形齿轮34与第二环形齿轮38经由反转机构41而连结。该反转机构41构成为包括第一连结轴42和第二连结轴43,它们与旋转轴30平行地配置、且以旋转自如的方式保持于外壳28。在该第一连结轴42的一方的端部形成有与第一环形齿轮34的外齿啮合的第一小齿轮44,在另一方的端部形成有第二小齿轮45。另外,在第二连结轴43的一方的端部形成有与第二环形齿轮38的外齿啮合的第三小齿轮46,在另一方的端部形成有与第二小齿轮45啮合的第四小齿轮47。上述第二小齿轮45与第四小齿轮47的齿数相同。因此,第一连结轴42与第二连结轴43构成为以相同的旋转速度且朝相反方向旋转。如上述那样构成的反转机构41以将第一行星齿轮机构31以及第二行星齿轮机构32的外周侧包围的方式在圆周方向上隔开规定间隔地设置有多个。
并且,为了将扭矩向各环形齿轮34、38传递而设置有差动用马达5。该差动用马达5能够由永磁体式同步马达、感应马达等构成,在附图所示的例子中,与驱动用马达2相同,差动用马达5构成为包括:定子49,其与圆筒状的第二壳体48的内表面实现了一体化;以及转子50,其设置为以第二壳体48的中心轴线为中心而旋转。另外,利用在中心形成有贯通孔的侧壁部51、52将第二壳体48的两端封闭。而且,输出轴53与上述转子50实现了一体化。
该输出轴53从上述各贯通孔向外侧伸出,在一方的端部连结有输出齿轮54,在另一方的端部一体化地形成有外径比第二壳体48的外径略小的圆盘状的第二旋转体55。在上述各贯通孔的内周面嵌合有滚珠轴承56、57,输出轴53被上述滚珠轴承56、57保持为旋转自如。此外,上述第二旋转体55相当于本发明的实施例中的“第一旋转部件”。
另外,在附图所示的例子中,设置有内径与第二壳体48的外径相同的有底圆筒状的第二罩部件58。第二罩部件58以在该第二罩部件58的底面与第二壳体48的侧壁部52之间空出空间的方式组装成将第二壳体48包围。在该第二罩部件58的底面与第二壳体48的侧壁部52之间的空间,设置有能够选择性地使差动用马达5的输出轴53的旋转停止的第二制动机构59。该第二制动机构59构成为包括:第二旋转体55;环状的第二按压部件60,其与上述第二旋转体55中的差动用马达5的相反侧的侧面对置,且由磁性材料形成;螺旋弹簧61,其将上述第二按压部件60向第二旋转体55侧按压;以及第二线圈67,通过对该第二线圈67通电而产生电磁力。此外,上述第二制动机构59相当于本发明的实施例中的“差动限制机构”,第二线圈67相当于本发明的实施例中的“第二电磁促动器”。
上述第二按压部件60构成为包括:圆筒部62、,其沿着第二罩部件58的中心轴线而形成;以及凸缘部63,其形成于上述圆筒部62中的第二旋转体55侧的端部。该凸缘部63的外周面与第二罩部件58的内周面花键卡合。即,第二按压部件60构成为能够在第二罩部件58的轴线方向上移动、且无法旋转。另外,在凸缘部63的朝向第二旋转体55侧的侧面形成有环状的凸部64,并且该凸部64构成为能够与第二旋转体55接触。并且,在凸缘部63的朝向第二旋转体55的侧面的相反侧的侧面也同样形成有环状的凸部65。而且,螺旋弹簧61设置为将上述圆筒部62包围。该螺旋弹簧61是配置为被上述凸缘部63与第二罩部件58的底面夹持的压缩弹簧。
并且,在第二罩部件58的底面一体地形成有环状的基座部66。该基座部66的内径形成为比上述凸部65的内径小,在其内周部分卷绕有第二线圈67。
这里,对上述第二制动机构59的作用进行说明。在未对第二线圈67供给电流的情况下,上述第二制动机构59利用螺旋弹簧61将第二按压部件60向第二旋转体55侧按压。因此,通过第二按压部件60与第二旋转体55接触而在其接触面产生摩擦力。如上所述,第二按压部件60无法旋转,因此,利用上述摩擦力而使得第二旋转体55的旋转速度降低。即,制动扭矩作用于差动用马达5的输出轴53。
另一方面,若对上述第二线圈67通电则产生电磁力,因此,利用该电磁力将第二按压部件60向第二罩部件58的底面侧吸引。该电磁力是在克服螺旋弹簧61的弹力的方向上作用于第二按压部件60的载荷,随着电磁力增大而第二按压部件60与第二旋转体55之间的接触压力降低。即,由于第二按压部件60与第二旋转体55之间的摩擦力降低,因此,作用于差动用马达5的输出轴53的制动扭矩降低。而且,若电磁力比螺旋弹簧61的弹力大,则第二按压部件60从第二旋转体55离开而使得摩擦力未作用于第二旋转体55,差动用马达5的输出轴53变得旋转自如。
上述的差动用马达5与第二制动机构59实现了一体化后的单元构成为组装于外壳28,此时,输出齿轮54配置于外壳28的内部。
在该输出齿轮54啮合有直径比输出齿轮54的直径大的反转齿轮(counter gear)68。该反转齿轮68与相对于差动用马达5的输出轴53平行配置的副轴(counter shaft)69的一方的端部连结。另外,与反转齿轮68一体地连结有直径比反转齿轮68的直径小的反转驱动齿轮70,该反转驱动齿轮70与第一环形齿轮34的外齿啮合。即,构成为从差动用马达5输出的扭矩增大、且向第一环形齿轮34传递。此外,也可以构成为将扭矩从差动用马达5向第二环形齿轮38传递。
如上述那样构成的扭矩矢量控制装置1在驱动行驶时从驱动用马达2将驱动扭矩输出。此时,形成为未对第一线圈22通电、且板部件20从第一按压部件19离开的状态。这是为了抑制制动扭矩作用于驱动用马达2的输出轴11而使得对驱动用马达2通电的电流值降低。
这样从驱动用马达2输出的扭矩向各太阳齿轮33、37传递。若这样将扭矩向各太阳齿轮33、37传递,则相对于作用于第一太阳齿轮33的扭矩而方向相反的扭矩作用于第一环形齿轮34,相对于作用于第二太阳齿轮37的扭矩而方向相反的扭矩作用于第二环形齿轮38。即,从驱动用马达2向各行星齿轮机构31、32输入的扭矩作为相同方向的扭矩而作用于各环形齿轮34、38。虽然相同方向的扭矩以该方式作用于各环形齿轮34、38,但由于各环形齿轮34、38由反转机构41连结,因此,作用于各环形齿轮34、38的扭矩相互抵消。因此,各环形齿轮34、38彼此受到相互输入的扭矩,从而第一环形齿轮34作为第一行星齿轮机构31的反作用力要素而发挥功能,第二环形齿轮38作为第二行星齿轮机构32的反作用力要素而发挥功能。
另外,如上所述,第一行星齿轮机构31与第二行星齿轮机构32形成成为相同的结构,并且各太阳齿轮33、37由旋转轴30连结,各环形齿轮34、38与反转机构41连结,因此,在直行行驶时等各驱动轮3a、3b的旋转速度相同的情况下,形成为各环形齿轮34、38停止的状态。如上所述,各行星齿轮机构31、32由单齿轮式的行星齿轮机构构成,因此,各行星齿轮机构31、32作为减速器而发挥功能。因此,从驱动用马达2输出的扭矩增大并向各驱动轮3a、3b传递。
另一方面,在转弯行驶时,各环形齿轮34、38进行相对旋转,伴随与此,差动用马达5进行旋转。例如,在与第二行星齿轮架40连结的那侧的驱动轮3b相对于与第一行星齿轮架36连结的那侧的驱动轮3a而更高速地旋转的情况下,由于第一太阳齿轮33与第二太阳齿轮37以相同的旋转速度持续旋转,因此,需要将第一行星齿轮架36与第二行星齿轮架40之间的转速差作为第一环形齿轮34与第二环形齿轮38之间的转速差而吸收。
由于第一环形齿轮34与第二环形齿轮38经由反转机构41而连结,因此,第一环形齿轮34与第二环形齿轮38之间的转速差通过第二环形齿轮38、反转驱动齿轮70、反转齿轮68、输出齿轮54、输出轴53而使差动用马达5旋转。即便在各环形齿轮34、38以该方式旋转的情况下,由于该旋转速度为低速,因此,也与直行行驶时相同,各行星齿轮机构31、32作为减速器而发挥功能,从驱动用马达2输出的扭矩增大并向各驱动轮3a、3b传递。
如上所述,图1所示的扭矩矢量控制装置1构成为差动用马达5与各驱动轮3a、3b的旋转速度相应地旋转。另一方面,在直行行驶时、在转弯半径较大的行驶路径上行驶等情况下,有时优选各驱动轮3a、3b以相同的转速旋转。具体而言,有时优选如下方式:即便在一方的驱动轮3a(3b)与路面之间的摩擦系数、和另一方的驱动轮3b(3a)与路面之间的摩擦系数不同的情况下、因一方的驱动轮3a(3b)跃升至台阶等而使得作用于一方的驱动轮3a(3b)的阻力暂时降低的情况下等,也使得各驱动轮3a、3b不进行相对旋转。
因此,在图1所示的扭矩矢量控制装置1中,为了抑制在直行行驶时等各驱动轮3a、3b意外地进行相对旋转,构成为利用第二制动机构59使制动扭矩作用于差动用马达5的输出轴53以对差动机构4的差动量进行限制。即,构成为:在直行行驶时等且在使各驱动轮3a、3b以相同的旋转速度旋转的情况下,停止对第二线圈67供给电流,使制动扭矩作用于差动用马达5的输出轴53。通过这样使制动扭矩作用于差动用马达5的输出轴53,能够抑制各驱动轮3a、3b进行相对旋转,因此能够提高直行行驶时等的行驶稳定性。另外,由于能够不对第二线圈67供给电流地使制动扭矩作用于差动用马达5的输出轴53,因此能够降低直行行驶时的消耗电力,另外还能够抑制差动用马达5的控制变得繁琐。
另一方面,若从差动用马达5将扭矩输出,则第一行星齿轮机构31的作为反作用力要素而发挥功能的第一环形齿轮34的反作用力扭矩发生变化,因此,从第一行星齿轮架36输出的扭矩发生变化。例如,若以第一环形齿轮34的反作用力扭矩增大的方式从差动用马达5将扭矩输出,则从第一行星齿轮架36输出的扭矩增大。另一方面,在这样以第一环形齿轮34的反作用力扭矩增大的方式从差动用马达5将扭矩输出的情况下,使扭矩作用于第二环形齿轮38以便经由反转机构41而使反作用力扭矩降低。其结果,从第二行星齿轮架40输出的扭矩降低。即,通过从差动用马达5将扭矩输出,能够对向左右轮3a、3b传递的扭矩的分配率进行变更。这一点无论在各驱动轮3a、3b进行相对旋转的情况下还是在以相同的旋转速度旋转的情况下均相同。
这样,在对向各驱动轮3a、3b传递的扭矩的分配率进行变更的情况下,若制动扭矩作用于差动用马达5的输出轴53,则相应地使得差动用马达5的输出扭矩增大,因此,在图1所示的例子中,构成为对第二线圈67通电而使得第二按压部件60从第二旋转体55离开。因此,能够减少为了提高转弯行驶时的行驶稳定性而从差动用马达5将扭矩输出的情况下的消耗电力。
另外,在制动时,利用驱动用马达2将制动扭矩输出,或者利用第一制动机构18和驱动用马达2一同将制动扭矩输出。即,与所要求的制动扭矩相应地对第一线圈22供给电流。这样,在利用驱动用马达2或者第一制动机构18将制动扭矩输出的情况下,也和上述驱动行驶时相同,利用各行星齿轮机构31、32使该制动扭矩增大并向各驱动轮3a、3b传递。因此,即便使第一制动机构18形成为较小的结构,也能够将较大的制动扭矩向各驱动轮3a、3b传递,因此能够使扭矩矢量控制装置1实现小型化。此外,在这样的制动时,也和上述驱动时相同,在对向各驱动轮3a、3b传递的制动扭矩的分配率进行控制的情况下,对第二线圈67通电,并且从差动用马达5将扭矩输出。另外,在抑制直行行驶时进行制动的情况下等各驱动轮3a、3b进行相对旋转的情况下,不对第二线圈67供给电流地利用第二制动机构59使制动扭矩作用于差动用马达5的输出轴53。因此,在制动时也能够实现与上述驱动时相同的效果。
并且,由于在驻车时车辆的电源断开,因此,无法对各线圈22、67通电。因此,为了使制动扭矩持续作用于各驱动轮3a、3b,在档位切换为驻车档的情况下等,对驻车用马达21进行驱动,使第一按压部件19与第一旋转体13接触,并在该状态下停止向驻车用马达21的通电。另一方面,若第二制动机构59停止向第二线圈67的电流的供给,则利用螺旋弹簧61的弹力而维持第二旋转体55与第二按压部件60接触的状态,因此,能够使制动扭矩持续作用于差动用马达5的输出轴53。
这样,在驻车时,通过使制动扭矩持续作用于各驱动轮3a、3b,能够维持已使车辆停止的状态。另外,在驻车时的一方的驱动轮3a(3b)与路面之间的摩擦系数、和另一方的驱动轮3b(3a)与路面之间的摩擦系数不同的情况下等,即便制动扭矩作用于各驱动轮3a、3b,也有可能因差动机构4的差动作用而导致各驱动轮3a、3b进行相对旋转从而使得车辆在横摆方向上旋转,但是,在图1所示的扭矩矢量控制装置1中,由于能够如上述那样使制动扭矩持续作用于差动用马达5的输出轴53,因此,能够抑制在驻车时产生车辆旋转之类的状况。
图2中示意地示出了上述第二制动机构59的其他结构。在以下说明中,对与图1相同的结构标注相同的附图标记并省略其说明。图2所示的第二制动机构59与图1中的第一制动机构18同样构成为利用进给丝杠机构使第二旋转体55与第二按压部件60接触。具体而言,第二制动机构59构成为包括第二旋转体55、第二按压部件60以及差动限制用马达71。而且,在第二按压部件60的圆筒部62的内周面形成有第二内螺纹部72,在差动限制用马达71的输出轴73的外周面形成有第二外螺纹部74,圆筒部62的第二内螺纹部72与输出轴73的第二外螺纹部74啮合。如上所述,第二按压部件60的凸缘部63的外周面与第二罩部件58的内周面花键卡合,第二按压部件60能够在轴线方向上移动、且无法旋转。因此,构成为:若对差动限制用马达71进行驱动,则第二按压部件60与第二旋转体55接近或者分离。此外,在图2所示的例子中,上述差动限制用马达71相当于本发明的实施例中的“第二电磁促动器”。
在这样构成第二制动机构59的情况下,在直行行驶时等且在抑制各驱动轮3a、3b进行相对旋转的情况下、或者在驻车时,只要对差动限制用马达71进行驱动而使第二按压部件60与第二旋转体55接触即可,在对向各驱动轮3a、3b传递的扭矩的分配率进行控制的情况下、允许各驱动轮3a、3b进行相对旋转的情况下,只要对差动限制用马达71进行驱动而使第二按压部件60从第二旋转体55离开即可。因此,能够实现与图1所示的例子相同的效果。
另外,在对向各驱动轮3a、3b传递的扭矩的分配率进行控制的情况下、允许各驱动轮3a、3b进行相对旋转的情况下,在对差动限制用马达71进行驱动而使第二按压部件60从第二旋转体55离开之后,若停止向差动限制用马达71的电流的供给,则能够使差动用马达5的输出轴53旋转自如。因此,能够减少在上述那样的行驶时被第二制动机构59消耗的电量。
此外,驱动用马达2、差动用马达5以及各制动机构18、59和差动机构4的结构并不限定于图1以及图2所示的结构,可以在不脱离本发明的实施例的结构的范围内进行变更。

Claims (6)

1.一种扭矩矢量控制装置,其具备:
驱动用马达;
差动机构,其具有第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构,所述第一行星齿轮机构构成为包括第一输入要素、第一输出要素以及第一反作用力要素,扭矩从所述驱动用马达向所述第一输入要素输入,所述第一输出要素与一方的驱动轮连结,所述第一反作用力要素将反作用力扭矩输出以使得所述第一输入要素的扭矩从所述第一输出要素输出,所述第二行星齿轮机构构成为包括第二输入要素、第二输出要素以及第二反作用力要素,扭矩从所述驱动用马达向所述第二输入要素输入,所述第二输出要素与另一方的驱动轮连结,所述第二反作用力要素将反作用力扭矩输出以使得所述第二输入要素的扭矩从所述第二输出要素输出;
差动用马达,其将扭矩向所述第一反作用力要素和所述第二反作用力要素的任一方传递;
反转机构,其使作用于所述第一反作用力要素的扭矩反转且向所述第二反作用力要素传递;以及
旋转轴,其将所述第一输入要素和所述第二输入要素连结,
所述扭矩矢量控制装置的特征在于,具备:
第一旋转部件,其与所述差动用马达的输出轴连结;以及
差动限制机构,其通过选择性地与所述第一旋转部件摩擦接触而使得制动扭矩作用于所述差动用马达的输出轴。
2.根据权利要求1所述的扭矩矢量控制装置,其特征在于,
具备:
第二旋转部件,其与所述驱动用马达的输出轴连结;
第一按压部件,其选择性地与所述第二旋转部件摩擦接触;以及
第一电磁促动器,通过对该第一电磁促动器通电而使所述第一按压部件相对于所述第二旋转部件接近或分离。
3.根据权利要求2所述的扭矩矢量控制装置,其特征在于,
所述第一电磁促动器由驻车用马达构成,
在所述驻车用马达的输出轴的外周面形成有第一外螺纹部,
所述第一按压部件形成为环状,
在所述第一按压部件的内周面形成有与所述第一外螺纹部啮合的第一内螺纹部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的扭矩矢量控制装置,其特征在于,
所述差动限制机构具备第二电磁促动器,通过对该第二电磁促动器通电而使得与所述第一旋转部件接触的摩擦力降低。
5.根据权利要求4所述的扭矩矢量控制装置,其特征在于,
所述第二电磁促动器由差动限制用马达构成,
在所述差动限制用马达的输出轴的外周面形成有第二外螺纹部,
所述扭矩矢量控制装置具备环状的第二按压部件,该第二按压部件在内周面形成有与所述第二外螺纹部啮合的第二内螺纹部,并且该第二按压部件通过与所述第一旋转部件接触而使得制动扭矩作用于所述差动用马达的输出轴。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的扭矩矢量控制装置,其特征在于,
构成为:在所述第一反作用力要素与所述第一输入要素相比以更低的速度旋转时,所述第一行星齿轮机构作为减速器而发挥功能,并且,在所述第二反作用力要素与所述第二输入要素相比以更低的速度旋转时,所述第二行星齿轮机构作为减速器而发挥功能。
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