CN109958745B - 动力分配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种动力分配装置，其通过缩短轴向长度而实现小型化，在以旋转机的小的扭矩获得大的扭矩分配的同时可容易地确保在扭矩的分配方向不同的情况下的动作的同一性。动力分配装置1包括：第1行星齿轮机构，其为双小齿轮式，并且具有第1太阳齿轮、第1行星架及第1内齿圈；以及第2行星齿轮机构，其为双小齿轮式，并且具有第2太阳齿轮、第2行星架及第2内齿圈，第1太阳齿轮与第2行星架彼此连结并且连结于第1电动机，第1行星架与第2太阳齿轮彼此连结并且连结于第2电动机，第1内齿圈与第2内齿圈分别连结于右输出轴与左输出轴，第1内齿圈与第1太阳齿轮的齿数比跟第2内齿圈与第2太阳齿轮的齿数比被设定为相同的值。

Description

动力分配装置
技术领域
本发明涉及一种用以对彼此能够进行差旋转的两个旋转轴分配动力的动力分配装置。
背景技术
作为以往的动力分配装置，例如已知专利文献1所揭示的动力分配装置。所述动力分配装置例如适用于四轮车辆，并对连结于左右的车轮的左右的输出轴分配动力，并且包括旋转自如的行星架构件、旋转自如地支撑于行星架构件的三联小齿轮以及第1旋转机及第2旋转机。三联小齿轮包括具有彼此不同的节圆直径、彼此为一体的第1小齿轮～第3小齿轮。第1小齿轮啮合于与右输出轴一体的第1太阳齿轮，第2小齿轮啮合于与左输出轴一体的第2太阳齿轮，第3小齿轮啮合于第3太阳齿轮。第3太阳齿轮连结于第1旋转机，所述行星架构件连结于第2旋转机。
在所述构成中，当利用第1旋转机进行发电时，因行星架构件相对于左输出轴加速，所以左输出轴的扭矩的一部分经由第2太阳齿轮、三联小齿轮及第1太阳齿轮而传递至右输出轴。另一方面，当利用第2旋转机进行发电时，因行星架构件相对于左输出轴减速，所以与所述内容相反地，右输出轴的扭矩的一部分经由第1太阳齿轮、三联小齿轮及第2太阳齿轮而传递至左输出轴。通过经由如上所述的三联小齿轮的、行星架构件的加速或减速而对向左右的输出轴的扭矩分配进行控制。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利第5409748号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
如上所述，在以往的动力分配装置中，使用了三联小齿轮，其第1小齿轮～第3小齿轮与啮合于所述第1小齿轮～第3小齿轮的第1太阳齿轮～第3太阳齿轮以在输出轴的轴向(以下，简称为“轴向”)上排列三列的方式配置。因此，轴向长度变大，无法紧凑地构成动力分配装置。
而且，分配给左右的输出轴的扭矩之差根据三联小齿轮的第1小齿轮～第3小齿轮与第1太阳齿轮～第3太阳齿轮的齿轮对的齿数比而定，与此相对，它们的齿数比会受到强度上或组装·制造上的制约，所以难以获得大的扭矩差，从而无法有效率地进行扭矩分配。
并且，在所述动力分配装置中，三联小齿轮的第1小齿轮～第3小齿轮与第1太阳齿轮～第3太阳齿轮的齿轮对的齿数比或与第1旋转机及第2旋转机的连结关系是非对称地构成。因此，在将扭矩从左输出轴传递至右输出轴的情况、及相反地从右输出轴传递至左输出轴的情况下，即使以同样的方式对第1旋转机或第2旋转机进行控制，所获得的动作(扭矩分配)也基本上不同。结果，为了使所述动作相同，需要进行如下应对，例如：选择三联小齿轮的最佳齿数的组合，或者对第1旋转机及第2旋转机进行不同的控制。
本发明是为了解决如上所述的课题而成，目的在于提供一种动力分配装置，其通过缩短轴向长度而实现装置的小型化，在以旋转机的小的扭矩有效率地获得大的扭矩分配的同时可容易地确保在扭矩的分配方向不同情况下的动作的同一性。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的，技术方案1的发明是一种动力分配装置，其用以对彼此能够进行差旋转的两个旋转轴(实施方式中(以下在本项中相同)的左输出轴SFL、右输出轴SFR)分配动力，所述动力分配装置的特征在于包括：第1行星齿轮机构PG1，具有第1太阳齿轮S1、支撑双小齿轮型的行星齿轮(第1小齿轮P11、第2小齿轮P12)的第1行星架C1及第1内齿圈R1；第2行星齿轮机构PG2，与第1行星齿轮机构PG1呈同轴状并列，并具有第2太阳齿轮S2、支撑双小齿轮型的行星齿轮(第1小齿轮P21、第2小齿轮P22)的第2行星架C2及第2内齿圈R2；以及第1旋转机(第1电动机11)及第2旋转机(第2电动机12)，第1太阳齿轮S1与第2行星架C2彼此连结，并且连结于第1旋转机，第1行星架C1与第2太阳齿轮S2彼此连结，并且连结于第2旋转机，第1内齿圈R1连结于两个旋转轴中的其中一者(右输出轴SFR)，第2内齿圈R2连结于两个旋转轴中的另一者(左输出轴SFL)，第1内齿圈R1与第1太阳齿轮S1的齿数比(ZR/ZS)跟第2内齿圈R2与第2太阳齿轮S2的齿数比(ZR/ZS)被设定为彼此相同的值。
根据所述构成，动力分配装置包括具有第1太阳齿轮、第1行星架及第1内齿圈的双小齿轮型的第1行星齿轮机构以及具有第2太阳齿轮、第2行星架及第2内齿圈的双小齿轮型的第2行星齿轮机构，并且两行星齿轮机构彼此呈同轴状并列。第1太阳齿轮与第2行星架彼此连结，第1行星架与第2太阳齿轮彼此连结。而且，第1内齿圈与第2太阳齿轮的齿数比跟第2内齿圈与第2太阳齿轮的齿数比(以下，将两齿数比统一恰当称为“齿数比”)被设为彼此相同的值。
根据以上构成，如图3所示，第1太阳齿轮(第2行星架)、第1内齿圈、第2内齿圈及第1行星架(第2太阳齿轮)的转速为共线关系，并在共线图上呈一条直线排列。而且，第1行星齿轮机构及第2行星齿轮机构为双小齿轮型，所以在所述共线图上，第1太阳齿轮(第2行星架)及第1行星架(第2太阳齿轮)位于两外侧，第1内齿圈与第2内齿圈位于内侧。
而且，第1太阳齿轮及第2行星架连结于第1旋转机，第1行星架及第2太阳齿轮连结于第2旋转机，第1内齿圈连结于其中一个旋转轴，第2内齿圈连结于另一个旋转轴。根据以上构成，从第1旋转机及第2旋转机输出的扭矩经由第1内齿圈及第2内齿圈而被传递、分配给两个旋转轴。
此时，通过恰当设定所述齿数比，能够将所述共线图中的杠杆比A(第1太阳齿轮与第1内齿圈之间的距离相对于第1内齿圈与第2内齿圈之间的距离的比、以及第1行星架与第2内齿圈之间的距离相对于第1内齿圈与第2内齿圈之间的距离的比)设定为大的值。通过此种设定，能够以与杠杆比相应大小的放大率来将第1旋转机及第2旋转机的扭矩传递给两个旋转轴，由此能够利用第1旋转机及第2旋转机的小的扭矩有效率地获得大的扭矩分配。
并且，在所述构成中，第1行星齿轮机构及第2行星齿轮机构以及它们的旋转要素间的连结关系彼此对称，除此之外，第1行星齿轮机构及第2行星齿轮机构与第1旋转机及第2旋转机的连结关系、第1行星齿轮机构及第2行星齿轮机构与第1旋转轴及第2旋转轴的连结关系也彼此对称(参照图1)。因此，例如在分配第1旋转机的扭矩的情况与分配第2旋转机的扭矩的情况下，可通过相同的控制来获得相同的扭矩分配，并可容易地确保动作的同一性。
而且，在本发明的动力分配装置中，第1行星齿轮机构与第2行星齿轮机构的两个齿轮列在轴向上排列，所以与三联小齿轮所对应的三个齿轮列在轴向上排列的以往的动力分配装置相比，可缩短轴向长度并可实现装置的小型化。
而且，技术方案2的发明是根据技术方案1所述的动力分配装置，其特征在于，第1太阳齿轮S1与第2太阳齿轮S2具有彼此相同的齿数，第1内齿圈R1与第2内齿圈R2具有彼此相同的齿数。
根据所述构成，第1内齿圈与第1太阳齿轮的齿数比跟第2内齿圈与第2太阳齿轮的齿数比为彼此相同的值这一技术方案1的构成得以实现。而且，根据所述条件，第1太阳齿轮与第2太阳齿轮能够共用除齿数之外节圆直径或大小等也相同的同一标准的太阳齿轮零件，同样地，第1内齿圈与第2内齿圈能够共用同一标准的内齿圈零件。而且，通过将所述第1行星齿轮机构与第2行星齿轮机构间的零件的共用化也应用于行星齿轮或行星架，能够使用相同规格的行星齿轮模块，由此，可实现批量生产效果所带来的制造成本的削减。
技术方案3的发明是根据技术方案1或2所述的动力分配装置，其特征在于，两个旋转轴是连结于车辆的左右的车轮(前轮WFL、前轮WFR)的左右的输出轴SFL、SFR，第1旋转机与第2旋转机中的其中一者在车辆的转弯时，以使左右的车轮的转差率(Slip Ratio)RS成为规定转差率(抓地(grip)最大转差率RSX)的方式受到控制，所述规定转差率使车轮的抓地力成为最大，第1内齿圈R1与第1太阳齿轮S1的齿数比ZR/ZS跟第2内齿圈R2与第2太阳齿轮S2的齿数比ZR/ZS在车轮的转差率RS成为规定转差率时，以使第1旋转机11与第2旋转机12中的其中一者的转速成为0的方式得到设定。
根据所述构成，第1旋转机与第2旋转机中的其中一者在车辆的转弯时，以使左右的车轮的转差率成为规定转差率的方式受到控制，所述规定转差率使车轮的抓地力成为最大，并且在车轮的转差率成为规定转差率时第1旋转机与第2旋转机中的其中一者的转速成为0。由此，在最大地发挥车轮的抓地力的同时可将此时所要求的旋转机的输出抑制为最小限度。
附图说明
图1是与应用有本发明的实施方式的动力分配装置的车辆的驱动轮等一起大致表示本发明的实施方式的动力分配装置的图。
图2是表示控制动力分配装置的电子控制单元(electronic control unit，ECU)等的框图。
图3是表示车辆直行状态下的、动力分配装置中各种旋转要素间的转速关系的共线图。
图4是表示车辆右转弯状态下的、动力分配装置中各种旋转要素间的转速关系及扭矩的平衡关系的共线图。
图5是表示车辆左转弯状态下的、动力分配装置中各种旋转要素间的转速关系及扭矩的平衡关系的共线图。
图6是大致表示应用有第1变形例的动力分配装置的前置发动机后轮驱动(FrontEngine-Rear Drive，FR)型车辆的图。
图7是大致表示应用有第2变形例的动力分配装置的全轮驱动型车辆的图。
符号的说明
1：动力分配装置
11：第1电动机(第1旋转机)
12：第2电动机(第2旋转机)
SFR：右输出轴(两个旋转轴中的一者)
SFL：左输出轴(两个旋转轴中的一者)
PG1：第1行星齿轮机构
S1：第1太阳齿轮
P11：第1小齿轮(行星齿轮)
P12：第2小齿轮(行星齿轮)
C1：第1行星架
R1：第1内齿圈
PG2：第2行星齿轮机构
S2：第2太阳齿轮
P21：第1小齿轮(行星齿轮)
P22：第2小齿轮(行星齿轮)
C2：第2行星架
R2：第2内齿圈
ZR/ZS：齿数比(第1内齿圈与第1太阳齿轮的齿数比、第2内齿圈与第2太阳齿轮的齿数比)
WFL：左前轮(车轮)
WFR：右前轮(车轮)
RS：前轮的转差率(车轮的转差率)
RSX：抓地最大转差率(规定转差率)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。图1所示的动力分配装置1与后述的差动装置D一起搭载在四轮车辆(未图示)的前部，用以对左右的输出轴SFL、SFR分配动力。
左右的输出轴SFL、SFR彼此呈同轴状地配置，并分别连结于驱动轮即左右的前轮WFL、WFR。而且，在车辆的前部搭载有作为动力源的内燃机(以下，称为“发动机”)3及变速器4，发动机3的动力在被变速器4变速的状态下，经由差动装置D而传递至动力分配装置1。
动力分配装置1包括：第1行星齿轮机构PG1、第2行星齿轮机构PG2、第1电动机11及第2电动机12。所述差动装置D、动力分配装置1的第1行星齿轮机构PG1及第2行星齿轮机构PG2以及第1电动机11及第2电动机12以与左右的输出轴SFL、SFR呈同轴状的方式从左侧起依次排列配置。
差动装置D包括双小齿轮式的行星齿轮机构，具有太阳齿轮SD、设于太阳齿轮SD的外周的内齿圈RD、啮合于内齿圈RD的多个第1小齿轮PD1、啮合于第1小齿轮PD1及太阳齿轮SD的多个第2小齿轮PD2以及将第1小齿轮PD1、第2小齿轮PD2支撑为旋转自如的行星架CD。
在内齿圈RD的外周部形成有外齿齿轮G，所述外齿齿轮G啮合于在变速器4的输出轴4a上一体设置的齿轮4b。由此，发动机3的动力在被变速器4变速的状态下，输入至内齿圈RD。太阳齿轮SD一体连结于右输出轴SFR的左端部，行星架CD一体连结于左输出轴SFL。
在如上构成的差动装置D中，在车辆直行时，从发动机3经由变速器4而输入至内齿圈RD的扭矩经由第1小齿轮PD1及第2小齿轮PD2而以1:1的扭矩分配比分配给行星架CD及太阳齿轮SD。
动力分配装置1的第1行星齿轮机构PG1为双小齿轮式，包括第1内齿圈R1、第1行星架C1、多个第1小齿轮P11、多个第2小齿轮P12及第1太阳齿轮S1等。这些旋转要素均与左右的输出轴SFL、SFR呈同轴状地配置。
第1内齿圈R1一体连结于右输出轴SFR的中途。多个(例如四个)第1小齿轮P11旋转自如地支撑于第1行星架C1并且啮合于第1内齿圈R1(仅图示两个)。多个(例如四个)第2小齿轮P12旋转自如地支撑于第1行星架C1并且啮合于第1小齿轮P11(仅图示两个)。而且，第1太阳齿轮S1啮合于多个第2小齿轮P12。
第2行星齿轮机构PG2为双小齿轮式，具有与第1行星齿轮机构PG1完全相同的构成。即，第2行星齿轮机构PG2包括第2内齿圈R2、第2行星架C2、多个第1小齿轮P21、多个第2小齿轮P22及第2太阳齿轮S2等，并且各旋转要素的标准(齿数、节圆直径及大小等)与第1行星齿轮机构PG1完全相同。
这些第2行星齿轮机构PG2的旋转要素中，第2内齿圈R2经由差动装置D的行星架CD而连结于左输出轴SFL。第2行星架C2连结于第1行星齿轮机构PG1的第1太阳齿轮S1，并且连结于第1电动机11的转子11b。而且，第2太阳齿轮S2连结于第1行星架C1，并且连结于第2电动机12的转子12b。
第1电动机11例如包括交流(Alternating Current，AC)电动机，具有包括多个铁芯或线圈等的第1定子11a及包括多个磁铁等的第1转子11b。第1定子11a固定于不动的壳体CA。第1转子11b以与第1定子11a相向的方式配置，并且如上所述，连结于第2行星架C2，由此与第2行星架C2及连结于所述第2行星架C2的第1太阳齿轮S1一体旋转自如。在所述第1电动机11中，当对第1定子11a供给电力时，所供给的电力被转换为动力并输出至第1转子11b。而且，当对第1转子11b输入动力时，所述动力被转换为电力(发电)，在输出至第1定子11a的同时对后述的蓄电池23进行充电(再生)。
而且，第1定子11a经由第1电源驱动单元(以下，称为“第1PDU”)21而电性连接于能够充电·放电的蓄电池23，在与蓄电池23之间能够进行电能的收受。第1PDU 21包括逆变器(inverter)等电气电路。如图2所示，在第1PDU 21上电性连接有后述的ECU(电子控制单元)2。ECU 2通过控制第1PDU 21而控制供给至第1定子11a的电力及利用第1定子11a所产生的电力。
第2电动机12与第1电动机11同样地，例如包括AC电动机，具有第2定子12a及第2转子12b。这些第2定子12a及第2转子12b分别以与第1定子11a及第2转子11b相同的方式构成。如前所述，第2转子12b连结于第2太阳齿轮S2，并与第2太阳齿轮S2及连结于所述第2太阳齿轮S2的第1行星架C1一体旋转自如。并且，第2电动机12与第1电动机11同样地，将供给至第2定子12a的电力转换为动力并输出至第2转子12b，并且将输入至第2转子12b的动力转换为电力并输出至第2定子12a。
而且，第2定子12a经由第2电源驱动单元(以下，称为“第2PDU”)22而电性连接于蓄电池23，在与蓄电池23之间能够进行电能的收受。第2PDU 22与第1PDU 21同样地构成，并且在第2PDU 22上电性连接有ECU 2。ECU 2通过控制第2PDU 22而控制供给至第2定子12a的电力及利用第2定子12a所产生的电力。
如上所述，在所述动力分配装置1中，第1行星架C1、第2太阳齿轮S2及第2转子12b彼此一体连结，所以这三者C1、S2、12b的转速彼此相等。而且，第1太阳齿轮S1、第2行星架C2及第1转子11b彼此一体连结，所以这三者S1、C2、11b的转速彼此相等。而且，第1内齿圈R1直接连结于右输出轴SFR，所以两者R1、SFR的转速彼此相等。并且，第2内齿圈R2经由差动装置D的行星架CD而连结于左输出轴SFL，所以第2内齿圈R2的转速与左输出轴SFL的转速彼此相等。
并且，第1行星齿轮机构PG1及第2行星齿轮机构PG2为双小齿轮式，所以动力分配装置1中的所述各种旋转要素间的转速的关系例如如图3的共线图所示。具体来说，第1行星架C1(第2太阳齿轮S2、第2转子12b)、第2内齿圈R2(左输出轴SFL)、第1内齿圈R1(右输出轴SFR)及第1太阳齿轮S1(第2行星架C2、第1转子11b)在共线图中为位于一条直线上的共线关系，第2内齿圈R2与第1内齿圈R1位于第1行星架C1与第1太阳齿轮S1之间。
在所述共线图中，从表示值0的横线到竖线上的白圈为止的距离相当于各旋转要素的转速。而且，横轴A表示以第1内齿圈R1与第2内齿圈R2间的距离为基准的杠杆比。因第1行星齿轮机构PG1与第2行星齿轮机构PG2的构成及旋转要素间的连结关系等左右对称，所以所述杠杆比A在第1行星架C1(第2太阳齿轮S2)与第2内齿圈R2间、及第1内齿圈R1与第1太阳齿轮S1(第2行星架C2)间彼此相等，例如以下式(1)表示。
A＝((ZR/ZS)-1)/(2-(ZR/ZS))
＝(ZR-ZS)/(2ZS-ZR)···(1)
此处，ZR为彼此相等的第1内齿圈R1及第2内齿圈R2的齿数(以下，称为“内齿圈齿数”)，ZS是彼此相等的第1太阳齿轮S1及第2太阳齿轮S2的齿数(以下，称为“太阳齿轮齿数”)，ZR/ZS是内齿圈齿数ZR与太阳齿轮齿数ZS的齿数比(以下，简称为“齿数比”)。
而且，若针对齿数比ZR/ZS来表示式(1)，则获得下式(2)。
ZR/ZS＝(2A+1)/(A+1)···(2)
根据式(1)可知：杠杆比A随着齿数比ZR/ZS不足值2.0且靠近值2.0而成为更大的值。而且，在齿数比ZR/ZS＝2时，杠杆比A成为无限大，即，成为在共线图上第1内齿圈R1与第2内齿圈R2的位置彼此一致的关系。
而且，在本实施方式中，杠杆比A在前轮WFL、前轮WFR的转差率RS成为可获得最大抓地力的规定转差率(以下，称为“抓地最大转差率”)RSX时，以第1电动机11或第2电动机12的转速成为0的方式得到设定，具体来说是以A＝100/RSX来算出。例如当RSX＝5％时，杠杆比A设定为100/5＝20。此时的齿数比ZR/ZS根据式(2)而成为ZR/ZS＝(2×20+1)/(20+1)＝1.952。而且，可获得最大抓地力的转差率一般来说为10％以下，所以相应地，杠杆比A被设定为10以上，齿数比ZR/ZS被设定为1.909以上且除2.0以外的值。
另外，图3等所示的共线图及式(1)等示出了齿数比ZR/ZS不足2.0的情况。虽未图示，但在齿数比ZR/ZS大于2的情况下，在共线图上，第1内齿圈R1与第2内齿圈R2的位置左右相反，第1内齿圈R1位于左侧，第2内齿圈R2位于右侧。而且，杠杆比A随着齿数比ZR/ZS接近值2.0而变为更大的值。
而且，如图2所示，ECU 2中分别从转向角传感器31输入表示车辆的方向盘(handle)(未图示)的转向角θ的检测信号，从车速传感器32输入表示车辆的速度(车速)VP的检测信号，从车轮速传感器33、34输入分别表示左右的前轮WFL、WFR的速度(以下，称为“前轮速度”)VWL、VWR，从加速踏板开度传感器35输入表示车辆的加速踏板(未图示)的操作量(以下，称为“加速踏板开度”)AP的检测信号。
ECU 2包括具有输入输出(Input/Output，I/O)接口、中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)及只读存储器(Read Only Memory，ROM)等的微型计算机。ECU 2根据来自所述各种传感器31～35的检测信号，依据ROM中存储的控制程序并经由第1PDU 21及第2PDU 22而对第1电动机11及第2电动机12进行控制。以下，对车辆直行时及转弯时的动力分配装置1的控制及动作进行说明。
在车辆直行时，例如对第1电动机11及第2电动机12进行将它们的扭矩控制为值0的零扭矩控制。所述零扭矩控制是为了避免因发动机3的动力经由差动装置D等传递至第1电动机11及第2电动机12，伴随第1转子11b及第2转子12b的空转而进行发电所导致的拖拽损失的产生。
在车辆直行时，发动机3的扭矩由差动装置D以1:1的扭矩分配比分配给左右的输出轴SFL、SFR。而且，通过由所述零扭矩控制如图3所示将两电动机11、12的扭矩控制为值0，未由动力分配装置1进行扭矩分配而由差动装置D分配给左右的输出轴SFL、SFR的动力被直接传递至左右的前轮WFL、WFR，并在此状态下进行车辆的直行行驶。
在车辆右转弯时，例如对第1电动机11进行发电控制，并且对第2电动机12进行零扭矩控制。利用第1电动机11产生的电力被充电至蓄电池23。所述发电控制例如如下进行。首先，根据检测出的转向角θ或车速VP、加速踏板开度AP等算出第1电动机11的发电电力的基本值。而且，在基于检测出的前轮速度VWL、前轮速度VWR分别算出左右的前轮WFL、WFR的转差率的同时，算出其平均值作为转差率RS。其次，以使所述转差率RS成为规定的抓地最大转差率RSX的方式算出修正值，并利用所述修正值对所述基本值进行修正，由此，算出第1电动机11的发电电力。
图4表示如上所述受到控制的动力分配装置1中各种旋转要素间的转速关系及扭矩的平衡关系。在图4中，TG1是伴随第1电动机11的发电而在第1转子11b中产生的制动扭矩(以下，称为“电动机制动扭矩”)。而且，RLG1及RRG1分别是伴随所述电动机制动扭矩TG1的产生而作用至左输出轴SFL及右输出轴SFR的反力扭矩。
此时，根据围绕右输出轴SFR的力矩(moment)(扭矩×臂的长度)的平衡，下式(3)成立，根据围绕左输出轴SFL的力矩的平衡，下式(4)成立。
RLG1×1＝RLG1＝TG1×A···(3)
RRG1×1＝RRG1＝TG1×(A+1)···(4)
而且，传递至左输出轴SFL的扭矩(以下，称为“左输出轴传递扭矩”)以RLG1(驱动扭矩)表示，传递至右输出轴SFR的扭矩(以下称为“右输出轴传递扭矩”)以-RRG1(制动扭矩)表示。因此，电动机制动扭矩TG1的A倍驱动扭矩以放大了的状态传递至左输出轴SFL，电动机制动扭矩TG1的(A+1)倍的制动扭矩以放大了的状态传递至右输出轴SFR。由此，因左输出轴传递扭矩增加并且右输出轴传递扭矩减少，在两者间产生扭矩差，在车辆的右转的横摆力矩(yaw moment)增大的状态下，进行右转弯行驶。
当在左右的输出轴SFL、SFR之间产生如上所述的扭矩差时，右输出轴SFR的转速下降，第1电动机11的转速下降。而且，如前所述，在所述发电控制中，以使左右的前轮WFL、WFR的转差率RS成为抓地最大转差率RSX的方式对电动机控制扭矩TG1进行控制，并且在转差率RS成为抓地最大转差率RSX时，杠杆比A以使第1电动机11的转速成为0的方式受到设定。因此，随着发电控制的进行，转差率RS被控制为抓地最大转差率RSX，并在前轮WFL、前轮WFR的抓地力得到最大发挥的状态下，第1电动机11的转速收敛为值0附近。
另一方面，在车辆左转弯时，与所述右转弯时的情况相反，对第2电动机12进行发电控制，并且对第1电动机11进行零扭矩控制。因第1行星齿轮机构PG1及第2行星齿轮机构PG2的构成及旋转要素间的连结关系等左右对称，所以此时的动作与所述右转弯时的情况成为左右完全相反的关系。例如，图5示出了此时的动力分配装置1中的各种旋转要素间的转速关系及扭矩的平衡关系。TG2是伴随第2电动机12的发电而在第2转子12b中产生的制动扭矩，RRG2及RLG2分别是伴随所述制动扭矩TG的产生而作用至右输出轴SFR及左输出轴SFL的反力扭矩。
而且，右输出轴传递扭矩以RRG2(驱动扭矩)表示，左输出轴传递扭矩以-RLG2(制动扭矩)表示。由此，因右输出轴传递扭矩增加并且左输出轴传递扭矩减少，在两者间产生扭矩差，在车辆的左转的横摆力矩增大的状态下，进行左转弯行驶。其他动作也与右转弯时的情况左右相反且相同，所以将省略其详细说明。
如上所述，根据本实施方式的动力分配装置1，仅第1行星齿轮机构PG1、第2行星齿轮机构PG2的两个齿轮列在轴向上排列，所以与排列三联小齿轮所对应的三个齿轮列的以往的动力分配装置相比，可缩短轴向长度，并可实现装置的小型化。
而且，在第2电动机12与左输出轴SFL之间及第1电动机11与右输出轴SFR之间的杠杆比A被设定为大的值(例如10以上)，并且第1电动机11或第2电动机12的制动扭矩在放大了A倍或(A+1)倍的状态下，作为驱动扭矩或制动扭矩而传递·分配至左输出轴SFL及右输出轴SFR。由此，可有效率地以第1电动机11及第2电动机12的小扭矩来获得大的扭矩分配。
而且，在由车辆转弯时的发电控制而将左右的前轮WFL、WFR的转差率RS控制为抓地最大转差率RSX的状态下，第1电动机11或第2电动机12的转速收敛为值0附近。由此，在最大地发挥前轮WFL、前轮WFR的抓地力的同时，可将此时所要求的电动机的输出抑制为最小限度。
并且，如前述算出例所示，因可获得最大抓地力的转差率一般而言为10％以下，所以相对于此的杠杆比A被设定为10以上，此时的齿数比ZR/ZS为1.909以上。如此，通过将第1行星齿轮机构PG1及第2行星齿轮机构PG2的内齿圈与太阳齿轮的齿数比ZR/ZS设定为2.0附近，太阳齿轮或第1小齿轮及第2小齿轮的齿数不会变得过小，因此，可以无障碍地容易地进行第1行星齿轮机构PG1及第2行星齿轮机构PG2的设计及制造。
而且，因第1行星齿轮机构PG1及第2行星齿轮机构PG2的构成及旋转要素间的连结关系等左右对称，所以如前所述，可通过在右转弯时的情况下与左转弯的情况下进行左右相反且相同的控制来获得相同的扭矩分配，并可容易地确保动作的同一性。而且，第1行星齿轮机构PG1及第2行星齿轮机构PG2的构成及各旋转要素的标准(齿数、节圆直径及大小等)完全相同，所以例如能够使用相同规格的行星齿轮模块，由此可实现批量生产效果带来的制造成本的削减。
其次，参照图6对第1变形例的动力分配装置进行说明。所述第1变形例是将所述实施方式的动力分配装置1应用于FR(Front Engine-Rear Drive)型的车辆VFR。在所述车辆VFR中，动力分配装置1与差动装置D一起配置在车辆VFR的后部，差动装置D的内齿圈(未图示)经由传动轴(propeller shaft)PS而连结于变速器4。而且，左右的输出轴SRL、SRR、差动装置D、动力分配装置1的第1行星齿轮机构及第2行星齿轮机构以及第1电动机及第2电动机间的连结关系，与实施方式相比，不同点在于，将前侧的左右的输出轴SFL、SFR置换为后侧的左右的输出轴SRL、SRR，其他相同。
根据以上构成，发动机3的扭矩经由变速器4、传动轴PS及差动装置D而传递至左右的输出轴SRL、SRR，并且传递至左右的后轮WRL、WRR。而且，第1电动机及第2电动机的制动扭矩等被分配给左右的输出轴SRL、SRR，并且传递至左右的后轮WRL、WRR。根据以上内容，在第1变形例中也可同样地获得所述实施方式的效果。
其次，参照图7对第2变形例的动力分配装置进行说明。所述第2变形例是将实施方式的动力分配装置1应用于全轮驱动型的车辆VAW。在所述车辆VAW中，前侧的左右的输出轴SFL、SFR经由前置差速器(front Differential)DF、中心差速器DC及变速器4而连结于发动机3。动力分配装置1与差动装置D一起配置在车辆VAW的后部，差动装置D的内齿圈(未图示)经由传动轴PS及中心差动器DC而连结于变速器4。而且，左右的输出轴SRL、SRR、差动装置D、动力分配装置1的第1行星齿轮机构及第2行星齿轮机构、第1电动机及第2电动机之间的连结关系与所述第1实施例相同。
根据以上构成，发动机3的扭矩经由变速器4而传递至中心差动器DC，并被分配给前置差动器DF及传动轴PS。分配给前置差动器DF的扭矩被传递至左右的输出轴SFL、SFR，并且传递至左右的前轮WFL、WFR。分配给传动轴PS的扭矩经由差动装置D而传递至左右的输出轴SRL、SRR，并且传递至左右的后轮WRL、WRR。而且，第1电动机及第2电动机的制动扭矩等经由第1行星齿轮机构及第2行星齿轮机构而分配给左右的输出轴SRL、SRR，并且传递至左右的后轮WRL、WRR。根据以上内容，在所述第2变形例中也可同样地获得所述实施方式的效果。
另外，本发明并不限定于所说明的实施方式，而能够以各种形态来实施。例如，实施方式是在车辆转弯时对第1电动机11及第2电动机12中的转弯侧的电动机进行发电控制，对相反侧的电动机进行零扭矩控制的示例。本发明并不限于此，可在对转弯侧的电动机进行发电控制的同时，对相反侧的电动机进行放电控制。在此情况下，也可获得与实施方式相同的效果。
而且，在实施方式中，主要对内齿圈与太阳齿轮的齿数比ZR/ZS不足值2.0的情况进行了说明，但如前所述，在齿数比ZR/ZS大于值2.0的情况下，也是越接近值2.0越可获得更大的杠杆比A，所以可获得与实施方式相同的效果。
并且，在实施方式中，将第1内齿圈R1连结于右输出轴SFR，将第2内齿圈R2连结于左输出轴SFL，但也可以与此相反，将第1内齿圈R1连结于左输出轴SFL，并将第2内齿圈R2连结于右输出轴SFR。
而且，在实施方式中，对共用同一规格的行星齿轮模组作为第1行星齿轮机构PG1、及第2行星齿轮机构PG2进行了说明，但只要第1行星齿轮机构PG1、第2行星齿轮机构PG2间齿数比ZR/ZS相同而满足所述条件，则未必需要相同规格的行星齿轮模块。并且，实施方式是将本发明应用于车辆的示例，但本发明并不限于此，例如也能够应用于船舶或飞机等。另外，可在本发明的主旨的范围内适当变更细微部分的构成。

Claims (3)

1.一种动力分配装置，用以对彼此能够进行差旋转的两个旋转轴分配动力，所述动力分配装置的特征在于，包括：
第1行星齿轮机构，具有第1太阳齿轮、支撑双小齿轮型的行星齿轮的第1行星架及第1内齿圈；
第2行星齿轮机构，与所述第1行星齿轮机构呈同轴状并列，并具有第2太阳齿轮、支撑双小齿轮型的行星齿轮的第2行星架及第2内齿圈；
第3行星齿轮机构，具有第3太阳齿轮、第3行星架及设于所述第3太阳齿轮的外周的第3内齿圈；以及
第1旋转机及第2旋转机，
所述第1太阳齿轮与所述第2行星架彼此连结，并且连结于所述第1旋转机，
所述第1行星架与所述第2太阳齿轮彼此连结，并且连结于所述第2旋转机，
所述第1内齿圈与所述第3太阳齿轮连结于所述两个旋转轴中的其中一者，所述第2内齿圈经由所述第3行星架连结于所述两个旋转轴中的另一者，
所述第1内齿圈与所述第1太阳齿轮的齿数比跟所述第2内齿圈与所述第2太阳齿轮的齿数比被设定为彼此相同的值。
2.根据权利要求1所述的动力分配装置，其特征在于，所述第1太阳齿轮与所述第2太阳齿轮具有彼此相同的齿数，所述第1内齿圈与所述第2内齿圈具有彼此相同的齿数。
3.根据权利要求1或2所述的动力分配装置，其特征在于，
所述两个旋转轴是连结于车辆的左右的车轮的左右的输出轴，
所述第1旋转机与所述第2旋转机中的其中一者在所述车辆的转弯时，以使所述车轮的转差率成为规定转差率的方式受到控制，所述规定转差率使所述车轮的抓地成为最大，
所述第1内齿圈与所述第1太阳齿轮的所述齿数比跟所述第2内齿圈与所述第2太阳齿轮的所述齿数比在所述车轮的转差率成为所述规定转差率时，以使所述第1旋转机与所述第2旋转机中的所述其中一者的转速成为0的方式得到设定。
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