JP2007232198A - 駆動力配分装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる駆動力発生手段で駆動される複数の駆動輪間に駆動力差を与える際に、総駆動力を略維持しつつ、必要な駆動力差を与えること。
【解決手段】この駆動力配分装置１０は、サンギヤ３Ｓ、キャリア３Ｃ、リングギヤ３Ｒで構成される遊星歯車装置３を備える。サンギヤ３Ｓに第１モータ１の出力軸１Ｓが接続され、また、キャリア３Ｃには第２モータ２の出力軸２Ｓが接続される。第１モータ１は第１駆動軸９Ｌを介して第１駆動輪８Ｌを駆動し、また第２モータ２は第２駆動軸９Ｒを介して第２駆動輪８Ｒ駆動する。また、リングギヤ３Ｒと第１駆動軸９Ｌとの間には第１クラッチ６Ｌが設けられ、キャリア３Ｃと第２駆動軸９Ｒとの間には第２クラッチ６Ｒが設けられる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数の駆動軸に対して駆動力の配分が可能な駆動装置に関する。

近年においては、車両の走行性能、ドライバビリティ、安全性の向上等を図るため、複数の駆動輪、例えば左右輪で駆動力差を発生させることが行われる。例えば、特許文献１には、車両の左右輪をそれぞれ独立の動力発生手段（油圧式モータ）で駆動するとともに、それぞれの駆動力発生手段の間に両者を締結又は両者の締結を解除するクラッチを備える。そして、クラッチの締結を解除して、実際のヨーレートが目標のヨーレートとなるように制御する駆動装置が開示されている。

特開平６−１６６３４５号公報

しかし、特許文献１に開示されている技術では、例えば、加速旋回中等のように、駆動力発生手段の出力が限界に近い状態で、異なる駆動力発生手段で駆動される複数の駆動輪間に駆動力差を発生させたい場合には、一方の動力発生手段の出力を低下させることが必要になる場合がある。その結果、複数の駆動輪間に駆動力差を発生させると、総駆動力が低下して、ドライバビリティの悪化を招くおそれがある。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる駆動力発生手段で駆動される複数の駆動輪間に駆動力差を与える際に、総駆動力を略維持しつつ、必要な駆動力差を与えることができる駆動力配分装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、この発明に係る駆動力配分装置は、第１の駆動力発生手段が発生する駆動力を第１の駆動輪に伝達する第１の駆動軸と、第２の駆動力発生手段が発生する駆動力を第２の駆動輪に伝達する第２の駆動軸と、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素を備え、かつ、前記第１回転要素に前記第１の駆動力発生手段の出力軸が接続され、また、前記第２回転要素に前記第２の駆動力発生手段の出力軸が接続される遊星歯車装置と、前記第３回転要素と前記第１の駆動軸との間に設けられて、前記第３回転要素と前記第１の駆動軸との間における駆動力の流れを断続する第１の駆動力断続手段と、を含むことを特徴とする。

この駆動力配分装置は、第１の駆動輪と第２の駆動輪との間で駆動力を異ならせる場合に、第１の駆動力発生手段又は第２の駆動力発生手段のうち一方が発生する駆動力の一部を一旦遊星歯車装置へ入力してから、第１の駆動力断続手段を介して他方の駆動力発生手段によって駆動される駆動輪へ伝達する。これによって、第１又は第２の駆動力断続手段の入力側（遊星歯車側）と出力側（駆動輪側）とに回転数差を与えて、第１又は第２の駆動力発生手段から第１又は第２の駆動輪へ駆動力を伝達する。その結果、異なる駆動力発生手段で駆動される複数の駆動輪間に駆動力差を与える際に、総駆動力を略維持しつつ、必要な駆動力差を与えることができる。

次の本発明に係る駆動力配分装置は、前記駆動力配分装置において、さらに、前記第３回転要素と前記第２の駆動軸との間に設けられて、前記第３回転要素と前記第２の駆動軸との間における駆動力の流れを断続する第２の駆動力断続手段を備えることを特徴とする。

次の本発明に係る駆動力配分装置は、前記駆動力配分装置において、前記第１の駆動軸に対する前記第３回転要素の変速比は、前記第１の駆動軸に対する前記第１の駆動手段の変速比よりも小さく、かつ前記第２の駆動軸に対する前記第３回転要素の変速比は、前記第２の駆動軸に対する前記第２の駆動手段の変速比よりも小さいことを特徴とする。

次の本発明に係る駆動力配分装置は、前記駆動力配分装置において、前記第３の回転要素と、前記第１の駆動力断続手段及び前記第２の駆動力断続手段との間には、前記第３の回転要素の回転を増速して前記第１の駆動軸又は前記第２の駆動軸へ伝達する増速機構が設けられることを特徴とする。

次の本発明に係る駆動力配分装置は、前記駆動力配分装置において、前記第１の駆動力発生手段と前記第１の駆動軸との間に設けられる第１の減速機構と、前記第２の駆動力発生手段と前記第２の駆動軸との間に設けられる第２の減速機構とを備えることを特徴とする。

次の本発明に係る駆動力配分装置は、前記駆動力配分装置において、前記第１の駆動輪と前記第２の駆動輪との間で駆動力を異ならせるにあたり、第１駆動力発生手段が発生可能な駆動力又は第２駆動力発生手段が発生可能な駆動力を超える駆動力が要求される場合に、前記第１の駆動力断続手段又は前記第２の駆動力断続手段のうちいずれか一方を半係合状態とすることを特徴とする。

次の本発明に係る駆動力配分装置は、前記駆動力配分装置において、前記第１の駆動輪の回転数と前記第２の駆動輪の回転数との差が所定値以上の場合、又は、前記駆動量配分装置が搭載される車両のヨーモーメントが所定値以上である場合には、前記第１の駆動力断続手段及び前記第２の駆動力断続手段を半係合状態とすることを特徴とする。

次の本発明に係る駆動力配分装置は、前記駆動力配分装置において、前記遊星歯車装置は、サンギヤ、キャリア及びリングギヤを回転要素とし、前記第３回転要素は前記リングギヤであり、前記第１回転要素はサンギヤ又はキャリアのいずれか一方であり、また、前記第２回転要素は前記サンギヤ又は前記キャリアのうち、前記第１回転要素とは異なる回転要素であることを特徴とする。

本発明に係る駆動力配分装置は、複数の駆動輪に駆動力差を与えるにあたって、異なる駆動力発生手段で駆動される複数の駆動輪間に駆動力差を与える際に、総駆動力を略維持しつつ、必要な駆動力差を与えることができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

以下の説明においては、車両左右の駆動輪間において、それぞれの車輪の駆動力を変化させる場合を説明するが、本発明は、車両前後の駆動輪間において駆動力を変化させる場合や、車両の前後左右における駆動輪間で駆動力を変化させる場合等にも適用できる。すなわち、本発明は、複数の駆動輪間における駆動力を変化させる場合に適用できる。また、次の説明においては、乗用車、トラック、バスその他の車両に本発明を適用した場合を例とするが、本発明の適用対象はこのような車両に限定されるものではない。

この実施形態は、次の点に特徴がある。すなわち、この実施形態に係る駆動力配分装置は、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素で構成される遊星歯車装置を備える。そして、第１回転要素に第１の駆動力発生手段の出力軸が接続され、また、第２回転要素に第２の駆動力発生手段の出力軸が接続される。第１の駆動力発生手段は第１の駆動軸を駆動し、また第２の駆動力発生手段は第２の駆動軸を駆動する。また、第３回転要素と第１の駆動軸との間には第１の駆動力断続手段が設けられ、第３回転要素と第２の駆動軸との間には第２の駆動力断続手段が設けられる。以下の説明において、回転数というときには、単位時間あたりの回転数をいうものとする。次に、この実施形態に係る駆動力配分装置について説明する。

図１は、この実施形態に係る駆動力配分装置の構成を示す説明図である。図２は、この実施形態に係る駆動力配分装置を車両に搭載した例を示す概略図である。この実施形態に係る駆動力配分装置１０は、遊星歯車列で構成される遊星歯車装置３と、第１の駆動力断続手段である第１クラッチ６Ｌと、第２の駆動力断続手段である第２クラッチ６Ｒと、第１の駆動軸（以下第１駆動軸）９Ｌと、第２の駆動軸（以下第２駆動軸）９Ｒとを含んで構成される。

図２に示すように、この実施形態に係る駆動力配分装置１０は、車両１００の進行方向（図２の矢印Ｙ方向）前方に搭載される。そして、この実施形態においては、第１駆動軸９Ｌ及び第１駆動輪８Ｌは、この駆動力配分装置１０が搭載される車両１００の進行方向（図１、図２中の矢印Ｙ方向）に対して左側に配置され、第２駆動軸９Ｒ及び第２駆動輪８Ｒは右側に配置されて、車両１００を走行させる。このように、車両１００の駆動方式は、いわゆるＦＦ（Front engine Front drive）の車両である。なお、車両１００の駆動方式はこれに限られず、いわゆるＦＲ（Front engine Rear drive）や４ＷＤ（4 Wheel Drive）その他の駆動方式でもよい。

この実施形態に係る車両１００は、駆動力配分装置１０を搭載することで、車両１００の左右の駆動輪（すなわち第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒ）の間で、それぞれの駆動力を変化させることができる。ここで、左右の駆動輪、前後の駆動輪又は前後左右の駆動輪において、車両の走行条件等に応じてそれぞれの駆動輪の駆動力を変化させる制御を駆動力配分制御という。この実施形態においては、駆動力配分装置１０によって駆動力が制御される第１駆動輪８Ｌ（車両左前側の駆動輪に相当）と第２駆動輪８Ｒ（車両右前側の駆動輪に相当）との間で駆動力配分制御が実行される。

駆動力配分装置１０の第１駆動軸９Ｌは、第１の駆動力発生手段である第１モータ１によって駆動される。また、駆動力配分装置１０の第２駆動軸９Ｒは、第２の駆動力発生手段である第２モータ２によって駆動される。第１モータ１及び第２モータ２は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する、いわゆる電気モータであるが、油圧モータを用いてもよい。

第１モータ１は第１インバータ２１により、第２モータ２は第２インバータ２２によって制御される。第１インバータ２１及び第２インバータ２２には、例えばニッケル−水素電池やリチウムイオン電池等の車載電源２０が接続されており、必要に応じて第１モータ１や第２モータ２へ電力を供給する。第１インバータ２１及び第２インバータ２２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０の運転制御機能を用いて制御される。また、第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとの間で駆動力を変化させる駆動力配分制御を実行する際には、この実施形態に係る駆動力配分制御装置３０によって第１インバータ２１及び第２インバータ２２が制御される。なお、この実施形態に係る駆動力配分制御装置３０は、ＥＣＵ５０内に備えられる。

第１モータ１の出力軸１Ｓには、第１モータ１の回転数を検出する第１モータ回転数検出手段として、第１レゾルバ４１Ｌが取り付けられる。また、第２モータ２の出力軸２Ｓには、第２モータ２の回転数を検出する第２モータ回転数検出手段として、第２レゾルバ４１Ｒが取り付けられる。ＥＣＵ５０や駆動力配分制御装置３０は、第１レゾルバ４１Ｌ、第２レゾルバ４１Ｒが検出する第１モータ１や第２モータ２の回転情報を取得して、第１モータ１や第２モータ２を制御する。また、第１駆動軸９Ｌ及び第２駆動軸９Ｒの回転数は、それぞれ第１回転数センサ４２Ｌ、第２回転数センサ４２Ｒによって検出され、駆動力配分制御を実行する際に用いられる。

第１モータ１の出力軸１Ｓには、第１モータ用出力ギヤ４Ｌが取り付けられている。第１モータ用出力ギヤ４Ｌは、第１駆動軸９Ｌに取り付けられる第１駆動軸用カウンターギヤ５Ｌと噛み合っており、第１モータ１から出力される駆動力Ｆ１は、第１駆動軸９Ｌに伝達されて駆動力Ｐ１で第１駆動輪８Ｌを駆動する。第２モータ２の出力軸２Ｓには、第２モータ用出力ギヤ４Ｒが取り付けられている。

第２モータ用出力ギヤ４Ｒは、第２駆動軸９Ｒに取り付けられる第２駆動軸用カウンターギヤ５Ｒと噛み合っており、第２モータ２から出力される駆動力Ｆ２は、第２駆動軸９Ｒに伝達されて、駆動力Ｐ２で第２駆動輪８Ｒを駆動する。なお、チェーンとスプロケットとによって、第１モータ１と第１駆動軸９Ｌとの間や第２モータ２と第２駆動軸９Ｒとの間で駆動力を伝達してもよい。なお、図１に示す駆動力配分装置１０はＰ１＝Ｐ２の状態を示している。

この実施形態に係る駆動力配分装置１０が備える遊星歯車装置３は、サンギヤ（第１回転要素）３Ｓと、キャリア（第２回転要素）３Ｃと、リングギヤ（第３回転要素）３Ｒを回転要素として備える。この遊星歯車装置３は、いわゆるダブルピニオン式の遊星歯車装置であり、サンギヤ３Ｓとリングギヤ３Ｒとの間に、サンギヤ３Ｓの周りを公転する一対のピニオンギヤ３Ｐ₁、３Ｐ₂を備える。この実施形態に係る駆動力配分装置１０のように、遊星歯車装置３にダブルピニオン式のものを用いると遊星歯車装置３の各回転要素に作用する応力の点で有利である。なお、この実施形態に係る駆動力配分装置１０に適用できる遊星歯車装置は、ダブルピニオン式に限定されるものではない。

第１モータ１の出力軸１Ｓは、遊星歯車装置３のサンギヤ３Ｓに接続されている。また、第２モータ２の出力軸２Ｓは、遊星歯車装置３のキャリア３Ｃに接続されている。リングギヤ３Ｒは、中間軸７に取り付けられる中間軸用カウンターギヤ７Ｇと噛み合っている。なお、チェーンとスプロケットとによって、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒと中間軸７との間で駆動力を伝達してもよい。

第１クラッチ６Ｌは、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒと第１駆動軸９Ｌとの間に設けられ、また、第２クラッチ６Ｒは、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒと第２駆動軸９Ｒとの間に設けられる。より具体的には、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒから駆動力が伝達される中間軸７と第１駆動軸９Ｌとの間に第１クラッチ６Ｌが設けられ、また、中間軸７と第２駆動軸９Ｒとの間に第２クラッチ６Ｒが設けられる。

第１の駆動力断続手段である第１クラッチ６Ｌ及び第２の駆動力断続手段である第２クラッチ６Ｒは、入力側と出力側との間の摩擦力を利用して駆動力を伝達する。そして、入力側と出力側との間の係合力を調整することで両者の間の摩擦力を調整し、伝達する駆動力の大きさを制御する。ここで、第１クラッチ６Ｌ、第２クラッチ６Ｒの入力側は中間軸７が接続されている側、すなわち遊星歯車装置３から駆動力が入力される側である。また、出力側とは、第１駆動軸９Ｌ、第２駆動軸９Ｒを介して第１駆動輪８Ｌ、第２駆動輪８Ｒが取り付けられる側である。

第１クラッチ６Ｌを係合させることで、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒから中間軸７を介して第１駆動軸９Ｌへ駆動力が伝達され、また、第２クラッチ６Ｒを係合させることで、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒから中間軸７を介して第２駆動軸９Ｒへ駆動力が伝達される。このように、第１クラッチ６Ｌ、第２クラッチ６Ｒを断続することで、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒと第１駆動軸９Ｌとの間や、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒと第２駆動軸９Ｒとの間における駆動力の流れを断続することができる。ここで、第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒは、この実施形態に係る上記駆動力配分制御装置３０によって制御される。

この実施形態に係る駆動力配分装置１０は、駆動力配分制御時において、第１駆動軸９Ｌの回転数（第１駆動軸回転数）Ｎ１に対する遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒの回転数（リングギヤ回転数）Ｎｒの回転数比Ｎｒ／Ｎ１が、第１駆動軸回転数Ｎ１に対する第１モータ１の回転数（第１モータ回転数）Ｎｍ１の回転数比Ｎｍ１／Ｎ１よりも小さくなるように構成される。また、駆動力配分装置１０は、駆動力配分制御時において、第２駆動軸９Ｒの回転数（第２駆動軸回転数）Ｎ２に対するリングギヤ回転数Ｎｒの回転数比Ｎｒ／Ｎ２が、第２駆動軸回転数Ｎ２に対する第２モータ２の回転数（第２モータ回転数）Ｎｍ２の回転数比Ｎｍ２／Ｎ２よりも小さくなるように構成される。このようにすることで、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒから第１クラッチ６Ｌを介して第１駆動軸９Ｌへ駆動力を伝達する。また、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒから第２クラッチ６Ｒを介して第２駆動軸９Ｒへ駆動力を伝達する。

この実施形態に係る駆動力配分装置１０は、駆動力配分制御時に上記回転数比とすることを実現するため、中間軸用カウンターギヤ７Ｇに対するリングギヤ３Ｒの変速比ρｒは、第１駆動軸用カウンターギヤ５Ｌに対する第１モータ用出力ギヤ４Ｌの変速比ρ１よりも小さく、かつ第２駆動軸用カウンターギヤ５Ｒに対する第２モータ用出力ギヤ４Ｒの変速比ρ２よりも小さく設定される。これによって、駆動力配分制御時には、中間軸７の回転数を第１駆動軸９Ｌの回転数よりも大きく、また、中間軸７の回転数を第２駆動軸９Ｒの回転数よりも大きくすることができる。その結果、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒから第１クラッチ６Ｌを介して第１駆動軸９Ｌへ駆動力を伝達でき、また、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒから第２クラッチ６Ｒを介して第２駆動軸９Ｒへ駆動力を伝達することができる。

ここで、中間軸用カウンターギヤ７Ｇに対するリングギヤ３Ｒの変速比ρｒは、リングギヤ３Ｒの歯数／中間軸用カウンターギヤ７Ｇ歯数である。また、第１駆動軸用カウンターギヤ５Ｌに対する第１モータ用出力ギヤ４Ｌの変速比ρ１は、第１モータ用出力ギヤ４Ｌの歯数／第１駆動軸用カウンターギヤ５Ｌの歯数である。また、第２駆動軸用カウンターギヤ５Ｒに対する第２モータ用出力ギヤ４Ｒの変速比ρ２は、第２モータ用出力ギヤ４Ｒの歯数／第２駆動軸用カウンターギヤ５Ｒの歯数である。この実施形態に係る駆動力配分装置１０では、ρ１＝ρ２である。

ρｒ＞ρ１及びρｒ＞ρ２であれば、変速比ρｒ、変速比ρ１及び変速比ρ２は１より大きくても１以下であってもよい。ここで、変速比ρｒを１より大きくすると、リングギヤ３Ｒの回転数（単位時間あたりの回転数）は増速されて中間軸７に伝達される。すなわち、リングギヤ３Ｒの回転数よりも中間軸７の回転数の方が大きくなる。このようにすることで、中間軸７の回転数を、第１駆動軸９Ｌの回転数及び第２駆動軸９Ｒの回転数よりも大きくする機構を比較的容易に構成することができる。変速比ρｒを１より大きくするにあたり、この実施形態では、リングギヤ３Ｒと中間軸用カウンターギヤ７Ｇとで増速機構を構成する。この場合には、リングギヤ３Ｒの歯数を中間軸用カウンターギヤ７Ｇの歯数よりも多くする。

変速比ρ１及び変速比ρ２を１より小さくすると、第１モータ用出力ギヤ４Ｌ及び第２モータ用出力ギヤ４Ｒの回転数は減速されて、第１駆動軸９Ｌ及び第２駆動軸９Ｒに伝達される。すなわち、第１モータ用出力ギヤ４Ｌ及び第２モータ用出力ギヤ４Ｒの回転数よりも第１駆動軸９Ｌ及び第２駆動軸９Ｒの回転数の方が小さくなる。このようにすることで、第１駆動軸９Ｌの回転数及び第２駆動軸９Ｒの回転数を、中間軸７の回転数よりも小さくする機構を比較的容易に構成することができる。

変速比ρ１及びρ２を１より小さくするにあたり、この実施形態では、第１モータ用出力ギヤ４Ｌと第１駆動軸用カウンターギヤ５Ｌとで第１の減速機構を構成し、また、第２モータ用出力ギヤ４Ｒと第２駆動軸用カウンターギヤ５Ｒとで第２の減速機構を構成する。この場合には、第１モータ用出力ギヤ４Ｌの歯数を第１駆動軸用カウンターギヤ５Ｌの歯数よりも少なくし、また、第２モータ用出力ギヤ４Ｒの歯数を第２駆動軸用カウンターギヤ５Ｒの歯数よりも少なくする。

図３は、この実施形態に係る駆動力配分装置で駆動輪間の駆動力を異ならせた状態を示す説明図である。図４は、この実施形態に係る駆動力配分装置が備える遊星歯車装置の共線図である。図３、図４を用いて、この実施形態に係る駆動力配分装置１０で第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとの間で駆動力を異ならせる手法を説明する。次においては、第２モータ２が発生する駆動力の一部を第１駆動輪８Ｌへ伝達することにより、第１駆動輪８Ｌの駆動力Ｐ１を第２駆動輪８Ｒの駆動力Ｐ２よりも大きくする場合を説明する。ここで、上記図１に示す駆動力配分装置１０はＰ１＝Ｐ２の状態、すなわち、駆動力配分装置１０が搭載された車両１００（図２参照）が直進状態を示している。

駆動力配分装置１０が搭載される車両１００（図２参照）が直進している場合、駆動力配分装置１０が備える遊星歯車装置３のサンギヤ３Ｓ、リングギヤ３Ｒ、キャリア３Ｃの回転数の関係は、それぞれ図４の実線Ａで示すようになる。このとき、サンギヤ３Ｓの回転数、リングギヤ３Ｒの回転数及びキャリア３Ｃの回転数はすべてＮ１となる。

この状態で、例えば、駆動力配分装置１０を搭載した車両１００が左カーブで左旋回すると、第２駆動輪８Ｒはカーブに対して外側になるため、第２駆動輪８Ｒの回転数はカーブの内側となる第１駆動輪８Ｌの回転数よりも大きくなる。この状態では、遊星歯車装置３のサンギヤ３Ｓ、リングギヤ３Ｒ、キャリア３Ｃの回転数の関係は、それぞれ図４の一点鎖線Ｂで示すようになる。このとき、サンギヤ３Ｓの回転数はＮｓ１、リングギヤ３Ｒの回転数はＮ１、キャリア３Ｃの回転数はＮｃ１となるとする。ここで、Ｎｓ１＜Ｎ１＜Ｎｃ１である。

車両１００が旋回している場合にオーバーステア傾向が強くなると、車両１００はスピンするおそれが強くなる。したがって、車両１００のオーバーステア傾向が許容できる範囲を超えた場合には、カーブ外側の駆動輪の駆動力を弱めるとともに、カーブ内側の駆動輪の駆動力を高めるように、第１駆動輪８Ｌの駆動力Ｐ１と第２駆動輪８Ｒの駆動力とを調整する。この実施形態に係る駆動力配分装置１０では、第１クラッチ６Ｌを半係合状態とすることで、遊星歯車装置３を介して第２モータ２の駆動力（具体的にはトルク）の一部を第１駆動輪８Ｌに伝達することができる。なお、伝達する駆動力の大きさは、第１クラッチ６Ｌの係合力で調整する。

第１モータ１の駆動力をＦ１とし、また第２モータ２の駆動力をＦ２とし、Ｆ１＝Ｆ２とする。第１クラッチ６Ｌを半係合状態とすると、リングギヤ３Ｒには反力Ｌが入力される。これによって、第２モータ２の駆動力Ｆ２は、遊星歯車装置３のキャリア３Ｃ及び第２駆動軸９Ｒに対して出力される。ここで、キャリア３Ｃに対してはＦ２ａが出力され、第２駆動軸９Ｒに対してはＦ２ｂが出力される（Ｆ２＝Ｆ２ａ＋Ｆ２ｂ）。また、第１クラッチ６Ｌを半係合状態とすると、第１モータ１の駆動力Ｆ１は、遊星歯車装置３のサンギヤ３Ｓ及び第１駆動軸９Ｌに対して出力される。ここで、サンギヤ３Ｓに対してはＦ１ａが出力され、第１駆動軸９Ｌに対してはＦ１ｂが出力される（Ｆ１＝Ｆ１ａ＋Ｆ１ｂ）。

第２駆動軸９Ｒの駆動力をＦｚ２とすると、上述したように、第２駆動軸９Ｒに対しては駆動力Ｆ２ｂが出力されるので、Ｆｚ２＝Ｆ２ｂとなる。第２駆動軸９Ｒは第２駆動輪８Ｒを駆動し、そのときの第２駆動輪８Ｒの駆動力はＰ２（＝Ｆｚ２）となる。遊星歯車装置３のサンギヤ３Ｓに出力された駆動力Ｆ１ａ及びキャリア３Ｃに出力された駆動力Ｆ２ａは遊星歯車装置３で合成されて、リングギヤ３Ｒから中間軸７に対して出力される。ここで、中間軸７に対して出力された駆動力はＦｊである。

第１駆動軸９Ｌの駆動力をＦｚ１とすると、上述したように、第１駆動軸９Ｌに対しては駆動力Ｆ１ｂが出力される。また、第１駆動軸９Ｌには、第１クラッチ６Ｌを介して駆動力Ｆｊが出力される。ここで、クラッチ６Ｌは半係合状態なので、第１クラッチ６Ｌを介して中間軸７から第１駆動軸９Ｌへ伝達される駆動力は、Ｆｊよりも小さいＦｊ'となる（Ｆｊ'＜Ｆｊ）。これによって、第１クラッチ６Ｌを半係合した場合には、第１駆動軸９Ｌの駆動力Ｆｚ１は、Ｆ１ｂ＋Ｆｊ'となる。第１駆動軸９Ｌは第１駆動輪８Ｌを駆動し、そのときの第１駆動輪８Ｌの駆動力はＰ１（＝Ｆｚ１）となる。

このように、第１クラッチ６Ｌを半係合すると、第２モータ２の駆動力Ｆ２の一部が遊星歯車装置３及び第１クラッチ６Ｌを介して第１駆動輪８Ｌへ伝達される。これによって、第１駆動輪８Ｌの駆動力Ｐ１と第２駆動輪８Ｒの駆動力Ｐ２とを異ならせる（この実施形態ではＰ１＞Ｐ２）ことができる。その結果、車両１００の左旋回においてオーバーステア傾向が強くなった場合には、第１駆動輪８Ｌの駆動力Ｐ１を第２駆動輪８Ｒの駆動力Ｐ２よりも大きくすることができるので、オーバーステア傾向を弱めて車両１００のスピンを回避する。

なお、第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとの間の駆動力を変更する際には第１クラッチ６Ｌは半係合とするので、遊星歯車装置３のリングギヤ３Ｒから第１駆動軸９Ｌへ伝達される駆動力Ｆｊの大きさは、第１クラッチ６Ｌを通過する際に低下する。このため、第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとの間の駆動力を変更する前後において、総駆動力を一定とするためには、前記第１クラッチ６Ｌで駆動力Ｆｊが低下する分を考慮して、第２モータ２の駆動力を増加させる。次に、カーブの外側における駆動輪の駆動力を増加させる場合について説明する。

例えば、駆動力配分装置１０を搭載した車両１００が右カーブで右旋回すると、第１駆動輪８Ｌはカーブに対して外側になるため、第１駆動輪８Ｌの回転数はカーブの内側となる第２駆動輪８Ｒの回転数よりも大きくなる。この状態では、遊星歯車装置３のサンギヤ３Ｓ、リングギヤ３Ｒ、キャリア３Ｃの回転数の関係は、それぞれ図４の点線Ｃで示すようになる。このとき、サンギヤ３Ｓの回転数はＮｓ２、リングギヤ３Ｒの回転数はＮ１、キャリア３Ｃの回転数はＮｃ２となるとする。ここで、Ｎｓ２＞Ｎ１＞Ｎｃ２である。

車両１００が旋回している場合にアンダーステア傾向が強くなると、車両１００はカーブを曲がり切れないおそれがある。したがって、車両１００のアンダーステア傾向が許容できる範囲を超えた場合には、カーブ外側の駆動輪の駆動力を高めるとともに、カーブ内側の駆動輪の駆動力を弱めるように、第１駆動輪８Ｌの駆動力Ｐ１と第２駆動輪８Ｒの駆動力とを調整する。この実施形態に係る駆動力配分装置１０では、上記したオーバーステアを弱める場合と同様に、第１クラッチ６Ｌを半係合状態とすることで、遊星歯車装置３を介して第２モータ２の駆動力（具体的にはトルク）の一部を第１駆動輪８Ｌに伝達することができる。なお、伝達する駆動力の大きさは、第１クラッチ６Ｌの係合力で調整する。

第１クラッチ６Ｌを半係合させると、リングギヤ３Ｒには反力Ｌが入力される。その結果、第２モータ２の駆動力Ｆ２の一部が遊星歯車装置３及び第１クラッチ６Ｌを介して第１駆動輪８Ｌへ伝達される。これによって、車両１００の右旋回においてアンダーステア傾向が強くなった場合には、第１駆動輪８Ｌの駆動力Ｐ１を第２駆動輪８Ｒの駆動力Ｐ２よりも大きくすることができるので、アンダーステア傾向を弱めて車両１００の旋回性能を向上させることができる。

次に、第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒを同時に半係合状態とした場合を説明する。このようにすると、第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとの差動が制限される。例えば、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうちいずれか一方が路上の砂や氷に乗ってスリップした場合に、第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒを同時に半係合状態とすれば、第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとの差動が制限される。その結果、スリップを抑制して、第１モータ１及び第２モータ２の駆動力を、有効に車両１００を進行させる力に用いることができる。また、第１モータ１又は第２モータ２のうちいずれか一方に出力低下や故障等が発生した場合、第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒを同時に半係合状態とすれば、正常に動作するモータによって第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとを駆動することができる。

次に、第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒを同時に完全係合状態とした場合を説明する。このようにすると、駆動力配分装置１０はロック（内部ロック）されてしまい、第１駆動輪８Ｌ及び第２駆動輪８Ｒに第１モータ１及び第２モータ２の駆動力を伝達することはできない。これを利用して、例えば、第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒを同時に完全係合状態とすることによって、車両１００のパーキングブレーキとして機能させたり、車両１００が坂道で停止しているときのヒルホールド機能として利用したりすることができる。次に、この実施形態に係る駆動力配分装置１０の動作を制御する駆動力配分制御装置３０について説明する。

図５は、この実施形態に係る駆動力配分制御装置の構成を示す概念図である。図５に示すように、駆動力配分制御装置３０は、ＥＣＵ５０に組み込まれて構成されている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）５０ｐと、記憶部５０ｍと、入力及び出力ポート５５、５６と、入力及び出力インターフェース５７、５８とから構成される。

なお、ＥＣＵ５０とは別個に、この実施形態に係る駆動力配分制御装置３０を用意し、これをＥＣＵ５０に接続してもよい。そして、この実施形態に係る内燃機関の始動制御を実現するにあたっては、車両１００を走行させるにあたって、ＥＣＵ５０が備えている第１モータ１や第２モータ２に対する制御機能を、前記駆動力配分制御装置３０が利用できるように構成してもよい。

駆動力配分制御装置３０は、運転条件判定部３１と、駆動力演算部３２と、駆動力制御部３３とを含んで構成される。これらが、この実施形態に係る内燃機関の始動制御を実行する部分となる。この実施形態において、駆動力配分制御装置３０は、ＥＣＵ５０を構成するＣＰＵ５０ｐの一部として構成される。ＣＰＵ５０ｐと、記憶部５０ｍとは、バス５４₁〜５４₃を介して、入力ポート５５及び出力ポート５６を介して接続される。

これにより、駆動力配分制御装置３０を構成する運転条件判定部３１と駆動力演算部３２と駆動力制御部３３とは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。また、駆動力配分制御装置３０は、ＥＣＵ５０が有する第１モータ１及び第２モータ２の運転制御データを取得し、これを利用することができる。また、駆動力配分制御装置３０は、この実施形態に係る駆動力配分制御を、ＥＣＵ５０が予め備えている運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。

入力ポート５５には、入力インターフェース５７が接続されている。入力インターフェース５７には、第１レゾルバ４１Ｌ、第２レゾルバ４１Ｒ、第１駆動輪回転数センサ４２Ｌ、第２駆動輪回転数センサ４２Ｒ、操舵角度センサ４３、ヨーセンサ４４、車速センサ４５その他の、駆動力配分装置１０の制御に必要な情報を取得するセンサ類が接続されている。これらのセンサ類から出力される信号は、入力インターフェース５７内のＡ／Ｄコンバータ５７ａやディジタルバッファ５７ｄにより、ＣＰＵ５０ｐが利用できる信号に変換されて入力ポート５５へ送られる。これにより、ＣＰＵ５０ｐは、第１モータ１及び第２モータ２の運転制御や、この実施形態に係る駆動力配分制御に必要な情報を取得することができる。

出力ポート５６には、出力インターフェース５８が接続されている。出力インターフェース５８には、第１クラッチ６Ｌ、第２クラッチ６Ｒ、第１モータ１、第２モータ２その他の、駆動力配分制御における制御対象が接続されている。出力インターフェース５８は、制御回路５８₁、５８₂等を備えており、ＣＰＵ５０ｐで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記センサ類からの出力信号に基づき、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０ｐは、第１駆動輪８Ｌの駆動力及び第２駆動輪８Ｒの駆動力を制御することができる。

記憶部５０ｍには、この実施形態に係る駆動力配分制御の処理手順を含むコンピュータプログラムや制御マップ、あるいはこの実施形態に係る駆動力配分制御に用いる、制御データマップ等が格納されている。ここで、記憶部５０ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。

上記コンピュータプログラムは、ＣＰＵ５０ｐへ既に記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、この実施形態に係る駆動力配分制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この駆動力配分制御装置３０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、運転条件判定部３１、駆動力演算部３２及び駆動力制御部３３との機能を実現するものであってもよい。次に、この実施形態に係る駆動力配分制御を説明する。次の説明では、適宜図１〜図５を参照されたい。

図６は、この実施形態に係る駆動力配分装置を用いた場合の駆動力配分制御手順の一例を示すフローチャートである。図７は、駆動力の配分例を示す説明図である。次の説明では、車両１００の第１駆動輪８Ｌ（車両左前側の駆動輪に相当）と第２駆動輪８Ｒ（車両右前側の駆動輪に相当）との間で駆動力配分制御を実行する。

この実施形態に係る駆動力配分制御を実行するにあたり、駆動力配分制御装置３０（図５参照）の運転条件判定部３１は、駆動力配分制御を実行する条件にあるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。なお、この判定時において、車両１００は、直進状態、すなわち、第１駆動輪８Ｌの駆動力と第２駆動輪８Ｒの駆動力とは同じ大きさで運転されている。このとき、第１モータ１の駆動力Ｆ１及び第２モータ２の駆動力Ｆ２は等しい。

例えば、車両１００がコーナーリング中である場合にアンダーステアを抑制する場合は、カーブの外側における駆動輪の駆動力を増加させるとともに、カーブの内側における駆動輪の駆動力を減少させる。また、車両１００がコーナーリング中である場合にオーバーステアを抑制する場合は、カーブの外側における駆動輪の駆動力を減少させるとともに、カーブの内側における駆動輪の駆動力を増加させる。これによって、車両１００のアンダーステアを抑制したり、車両１００のスピンを未然に防止したりする。

また、例えば、一方の駆動輪が雪や氷によってスリップした場合、スリップが発生した駆動輪の駆動力を減少させるとともに、スリップの発生していない駆動輪の駆動力を増加させる。これによって、スリップが発生した駆動輪に逃げる駆動力を抑制できるので、確実に車両１００を進行させることができる。このように、車両１００の旋回性能を制御したり、駆動輪のスリップを抑制したりする際に駆動力配分制御を実行する。

例えば、車両１００のコーナーリング中におけるアンダーステアを抑制する場合、運転条件判定部３１は、ヨーセンサ４４及び操舵角度センサ４３（図５参照）から取得した旋回加速度の大きさと操舵角度の大きさとから、車両１００が旋回中であって、カーブ外側における駆動輪の駆動力を増加させる条件であるか否かを判定する。そして、運転条件判定部３１は、カーブ外側における駆動輪の駆動力を増加させる条件である場合に、駆動力配分制御を実行する条件にあると判定する。

また、駆動輪のスリップが発生した場合に駆動力配分制御を実行する場合、例えば、第１駆動輪回転数センサ４２Ｌ及び第２駆動輪回転数センサ４２Ｒ（図５参照）から取得した第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとの回転数差が所定の制限値を超えている場合に、運転条件判定部３１は、回転数の大きい駆動輪に許容できない滑りが発生していると判定する。そして、この場合、運転条件判定部３１は、駆動力配分制御を実行する条件にあると判定する。

運転条件判定部３１が、駆動力配分制御を実行する条件にないと判定した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＳＴＡＲＴに戻り、運転条件判定部３１は車両１００の運転状態の監視を継続する。運転条件判定部３１が、駆動力配分制御を実行する条件にあると判定した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、駆動力演算部３２は、第１駆動輪８Ｌに必要な駆動力（必要駆動力）Ｐ１＿ｄ及び第２駆動輪８Ｒに必要な駆動力（必要駆動力）Ｐ２＿ｄを算出する（ステップＳ１０２）。

第１駆動輪８Ｌの必要駆動力Ｐ１＿ｄと第２駆動輪８Ｒの必要駆動力Ｐ２＿ｄとを算出するにあたって、駆動力配分制御装置３０が備える駆動力演算部３２は、車両１００の操舵輪の操舵量を検出する操舵角度センサ４３及び車速センサ４５からの出力を取得する。そして、駆動力演算部３２は、車両１００が旋回する際の目標ヨーモーメントを算出し、その算出された目標ヨーモーメントと、ヨーセンサ４４から出力されたヨーモーメントとの偏差を、車両１００の旋回に必要なヨーモーメント（以下要求ヨーモーメントという）として算出する。

そして、駆動力演算部３２は、算出した必要ヨーモーメントから、第１駆動輪８Ｌの必要駆動力Ｐ１＿ｄと、第２駆動輪８Ｒの必要駆動力Ｐ２＿ｄとを算出する。ここで、必要駆動力Ｐ１＿ｄ及び必要駆動力Ｐ２＿ｄは、駆動力配分制御を実行する前後（この例では直進時と旋回時）で、第１駆動輪８Ｌ及び第２駆動輪８Ｒの総駆動力が同等となり、かつ、前記要求ヨーモーメントが発生できるように決定される。なお、Ｐ１＿ｄ＝Ｐ２＿ｄとなる場合は駆動力配分制御を実行していない場合なので、この実施形態に係る駆動力の配分方法では考慮する必要はない。

第１駆動輪８Ｌの必要駆動力Ｐ１＿ｄと第２駆動輪８Ｒの必要駆動力Ｐ２＿ｄとを算出したら（ステップＳ１０２）、駆動力演算部３２は、算出した必要駆動力Ｐ１＿ｄ、Ｐ２＿ｄを発生するために必要な第１モータ１に必要な駆動力（必要駆動力）Ｆ１＿ｄ及び第２モータ２に必要な駆動力（必要駆動力）Ｆ２＿ｄを算出する（ステップＳ１０３）。

次に、運転条件判定部３１は、ステップＳ１０３で算出した第１モータ１の必要駆動力Ｆ１＿ｄ又は第２モータ２の必要駆動力Ｆ２＿ｄが、所定値Ｆ＿ｍａｘ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、前記所定値Ｆ＿ｍａｘは、第１モータ１及び第２モータ２の発生可能な最大の駆動力Ｆ１＿ｍａｘ、Ｆ２＿ｍａｘとする。なお、この実施形態では、第１モータ１及び第２モータ２は同じ仕様であるため、Ｆ１＿ｍａｘ＝Ｆ２＿ｍａｘ＝Ｆ＿ｍａｘ（所定値）である。

第１モータ１の必要駆動力Ｆ１＿ｄ及び第２モータ２の必要駆動力Ｆ２＿ｄが所定値Ｆ＿ｍａｘよりも小さい場合、すなわちＦ１＿ｄ＜Ｆ＿ｍａｘかつＦ２＿ｄ＜Ｆ＿ｍａｘである場合は（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、第１モータ１又は第２モータ２の発生する駆動力を調整することによって、第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとの間に所定の駆動力差を与えることができる。この場合、駆動力制御部３３は、第１インバータ２１及び第２インバータ２２を制御することにより、ステップＳ１０３で決定した必要駆動力Ｆ１＿ｄ、Ｆ２＿ｄで第１モータ１及び第２モータ２を駆動する（ステップＳ１０５）。

第１モータ１の必要駆動力Ｆ１＿ｄ又は第２モータ２の必要駆動力Ｆ２＿ｄが所定値Ｆ＿ｍａｘ以上である場合、すなわちＦ１＿ｄ≧Ｆ＿ｍａｘ又はＦ２＿ｄ≧Ｆ＿ｍａｘである場合は（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、第１モータ１又は第２モータ２の発生する駆動力を調整することによっては、第１駆動輪８Ｌの駆動力と第２駆動輪８Ｒの駆動力とに所定の駆動力差を与えることはできない。この場合には、この実施形態に係る駆動力配分装置１０の第１クラッチ６Ｌ又は第２クラッチ６Ｒのいずれか一方を半係合状態として、一方のモータから駆動力を増加させる駆動輪に対して駆動力を伝達する。

この場合、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち、駆動力を増加させる駆動輪側のクラッチの係合力を制御する。例えば、第１駆動輪８Ｌの駆動力を増加させる場合は第１クラッチ６Ｌの係合力を制御し、第２駆動輪８Ｒの駆動力を増加させる場合は第２クラッチ６Ｒの係合力を制御する。駆動力演算部３２は、ステップＳ１０２で算出した第１駆動輪８Ｌの必要駆動力Ｐ１＿ｄ、第２駆動輪８Ｒの必要駆動力Ｐ２＿ｄから、係合力を制御するクラッチを決定する（ステップＳ１０６）。

また、駆動力演算部３２は、駆動力を増加させる駆動輪へ伝達する駆動力Ｆｕを算出する（ステップＳ１０７）。駆動力演算部３２は、ステップＳ１０３で決定した第１モータの必要駆動力Ｆ１＿ｄ、第２モータの必要駆動力Ｆ２＿ｄから、駆動力を増加させる駆動輪へ伝達する駆動力Ｆｕを算出する。例えば、第１駆動輪８Ｌの駆動力Ｐ１を増加させる場合において、第１モータ１の必要駆動力Ｆ１＿ｄが第１モータ１の発生できる最大の駆動力Ｆ＿ｍａｘ以上である場合には、前記駆動力ＦｕはＦ１＿ｄ−Ｆ＿ｍａｘとなる。

駆動力演算部３２は、算出した前記駆動力Ｆｕに基づいて、第１クラッチ６Ｌ又は第２クラッチ６Ｒの係合力を算出する（ステップＳ１０８）。そして、駆動力演算部３２は、第１モータ１の駆動力Ｆ１及び第２モータ２の駆動力Ｆ２を決定する（ステップＳ１０９）。

ここで、駆動力を増加させる駆動輪へ伝達する駆動力Ｆｕは、駆動力を増加させない駆動輪を駆動するモータ（第１モータ１あるいは第２モータ２）から得る。したがって、駆動力を増加させる駆動輪へ駆動力を伝達する際に、駆動力を増加させない駆動輪を駆動するモータの駆動力を増加させる必要がある。なお、第１クラッチ６Ｌ又は第２クラッチ６Ｒを半係合状態とすると、第１クラッチ６Ｌ又は第２クラッチ６Ｒには滑り損失Ｆ＿ｌが発生する。したがって、駆動力を増加させない駆動輪を駆動するモータの駆動力の増加分ΔＦは、駆動力を増加させる駆動輪へ伝達する駆動力Ｆｕに、前記滑り損失Ｆ＿ｌを加算した値（Ｆｕ＋Ｆ＿ｌ）となる。

例えば、第１駆動輪８Ｌの駆動力Ｐ１を増加させる場合、第１モータ１の必要駆動力Ｆ１＿ｄが第１モータ１の発生できる最大の駆動力Ｆ＿ｍａｘ以上である場合には、第１モータ１の駆動力Ｆ１はＦ＿ｍａｘとなる。このとき、第２モータ２の駆動力Ｆ２は、ΔＦ（＝Ｆｕ＋Ｆ＿ｌ）＋Ｆ２＿ｄとなる。

第１クラッチ６Ｌ又は第２クラッチ６Ｒの係合力、第１モータ１の駆動力Ｆ１及び第２モータ２の駆動力Ｆ２が決定されたら、駆動力制御部３３は、決定された値となるように第１クラッチ６Ｌ又は第２クラッチ６Ｒの係合力、第１モータ１の駆動力Ｆ１及び第２モータ２の駆動力Ｆ２を制御する（ステップＳ１１０）。これによって、駆動力を増加させる駆動輪を駆動するモータの発生できる駆動力が限界であっても、発生できる駆動力に余裕のあるモータの駆動力を用いて、第１駆動輪８Ｌの駆動力Ｐ１と第２駆動輪８Ｒの駆動力Ｐ２とを異ならせることができる。

次に、車両１００が右旋回する場合に車両１００の外側となる駆動輪（第１駆動輪８Ｌ）の駆動力Ｐ１を車両１００の内側となる駆動輪（第２駆動輪８Ｒ）の駆動力Ｐ２よりも大きくして、車両１００の旋回性能を向上させる場合を説明する。なお、車両１００が左旋回する場合にＰ１＜Ｐ２として車両１００の旋回性能を向上させる場合も、次に説明する手順と同様の手順で、第１モータ１の駆動力Ｆ１及び第２モータ２の駆動力Ｆ２を決定することができる。

例えば、図７に示すように、車両１００の総駆動力が１００で、かつ車両１００の右旋回時に要求される要求ヨーモーメント（駆動力に変換）を２０とする。この場合、図７に示すように、右旋回時に車両１００の外側となる駆動輪に駆動力を付与する第１モータ１の必要駆動力Ｆ１＿ｄが６０で、右旋回時に車両１００の内側となる駆動輪に駆動力を付与する第２モータ２の必要駆動力がＦ２＿ｄとなる。

ここで、第１モータ１及び第２モータ２の発生可能な最大の駆動力Ｆ＿ｍａｘ（所定値）は、ともに５５であるとする。なお、第１モータ１の必要駆動力Ｆ１＿ｄは６０なので、Ｆ１＿ｄ＞Ｆ＿ｍａｘとなる。一方、第２モータ２の必要駆動力Ｆ２＿ｄ＜Ｆ＿ｍａｘなので、駆動力配分装置１０の第１クラッチ６Ｌを介して、第２モータ２の駆動力の一部を第１駆動輪８Ｌに伝達する。これによって、車両１００の総駆動力を一定としつつ、必要ヨーモーメントを発生させる。

図７に示すように、第１モータ１の駆動力Ｆ１を、発生可能な最大の駆動力Ｆ＿ｍａｘ＝５５とする。上述したように、必要駆動力Ｆ１＿ｄと発生可能な最大の駆動力Ｆ＿ｍａｘとの差が、駆動力を増加させる第１駆動輪８Ｌへ伝達する駆動力Ｆｕとなる（Ｆｕ＝Ｆ１＿ｄ−Ｆ＿ｍａｘ＝５）。また、第１クラッチ６Ｌの滑り損失Ｆ＿ｌは３なので、第２モータ２が発生する駆動力の増加分ΔＦは、Ｆｕ＋Ｆ＿ｌ＝８となる。したがって、第２モータ２の駆動力Ｆ２は、ΔＦ＋Ｆ２＿ｄ＝４８となる。

駆動力配分制御においては、このように決定した駆動力Ｆ１、Ｆ２で第１モータ１及び第２モータの駆動力Ｆ２を駆動するとともに、駆動力配分装置１０の第１クラッチ６Ｌを半係合状態とする。これによって、駆動力配分制御の前後において車両１００の総駆動力を一定に保ちつつ、第１駆動輪８Ｌの駆動力Ｐ１と第２駆動輪８Ｒの駆動力Ｐ２とを異ならせて（Ｐ１＞Ｐ２）、車両１００に必要ヨーモーメントを発生させることができる。

その結果、車両１００の旋回性能を制御できるとともに、駆動力配分制御を実行する前後で、第１駆動輪８Ｌ及び第２駆動輪８Ｒの総駆動力を一定とするので、車両１００の挙動変化を極めて小さく抑えることができる。その結果、運転者の違和感を低減することができる。また、駆動力を増加させる駆動輪を駆動する駆動力発生手段の発生する駆動力が限界に達している場合でも、駆動力に余裕のある駆動力発生手段（駆動力を増加させない駆動輪に駆動力を付与する駆動力発生手段）を用いて、駆動力を増加させることができる。

なお、駆動力配分制御を実行する前後における第１駆動輪８Ｌ及び第２駆動輪８Ｒの総駆動力が一定であることには、駆動力配分制御を実行する前後における第１駆動輪８Ｌ及び第２駆動輪８Ｒの総駆動力が完全に等しいことの他、車両１００の挙動変化等が許容できる範囲内で、駆動力配分制御を実行する前後における第１駆動輪８Ｌ及び第２駆動輪８Ｒの総駆動力が異なることも含まれる。

図８は、この実施形態に係る駆動力配分装置の制御例の手順を示すフローチャートである。この駆動力配分装置の制御は、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち一方がスリップした場合に実行される。駆動力配分制御装置３０の運転条件判定部３１は、制御の前提条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

この駆動力配分装置の制御は、駆動力配分装置１０の第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒを同時に半係合状態とすることで、第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとの間で、いわゆるデフロック（直結）の機能を実現するものである。制御の前提条件は、デフロックが必要になる前提条件であり、例えば、乾燥した路面を車両１００が走行している場合に、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒの一方にスリップが発生したような場合や、泥濘路を走行するような場合である。

制御の前提条件が成立しない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、ＳＴＡＲＴに戻り、運転条件判定部３１は、車両１００の走行状態を監視する。制御の前提条件が成立する場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、運転条件判定部３１は、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒにスリップが発生したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒにスリップが発生しない場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ＳＴＡＲＴに戻り、運転条件判定部３１は、車両１００の走行状態を監視する。

駆動輪のスリップは、例えば、次のようにして判定することができる。車速センサ４５から検出される車両１００の推定車速（駆動輪の回転数に換算）と、第１駆動輪８Ｌの回転数及び第２駆動輪８Ｒの回転数とを比較する。そして、前記推定車速に対して所定の回転数を超えた駆動輪にスリップが発生していると判定する。また、ヨーセンサ４４の検出信号に基づいて求められる車両１００のヨーモーメントが所定の値以上になった場合に、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち一方にスリップが発生していると判定してもよい。これは、スリップが発生した場合、スリップした駆動輪が内輪となって車両１００が旋回しようとするため、駆動力が低下する前と比較して車両１００のヨーモーメントが増加するからである。

第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒにスリップが発生した場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、駆動力制御部３３は、第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒの両方を半係合状態とする（ステップＳ２０３）。これによって、第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとがデフロック（直結）状態となるので、スリップが発生した駆動輪のグリップを早期に回復させることができる。なお、第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒの係合力は、モータの駆動力やスリップ量等に基づいて、駆動力演算部３２が算出する。

図９は、この実施形態に係る駆動力配分装置の制御例の手順を示すフローチャートである。この駆動力配分装置の制御は、第１モータ１又は第２モータ２の故障等により、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち一方の駆動力が低下あるいは０になった場合に実行される。例えば、第１モータ１又は第２モータ２の断線等による故障や動作不良の他、第１インバータ２１あるいは第２インバータ２２の動作不良や故障により、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち一方の駆動力が低下あるいは０になる。

駆動力配分制御装置３０の運転条件判定部３１は、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち一方の駆動力が低下あるいは０になったか否かを判定する（ステップＳ３０１）。第１駆動輪８Ｌの回転数や第２駆動輪８Ｒの回転数、第１インバータ２１や第２インバータ２２の出力、あるいは第１モータ１や第２モータ２の回転数等に基づいて、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち一方の駆動力低下を判定することができる。

例えば、第１駆動輪８Ｌ（あるいは第１駆動軸９Ｌ）の回転数と第２駆動輪８Ｒ（あるいは第２駆動軸９Ｒ）の回転数との差が所定の値以上になった場合に、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち一方の駆動力が低下あるいは０になったと判定することができる。また、ヨーセンサ４４の検出信号に基づいて求められる車両１００のヨーモーメントが所定の値以上になった場合に、第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち一方の駆動力が低下あるいは０になったと判定してもよい。これは、駆動力が低下した場合、駆動力が低下した駆動輪が内輪となって車両１００が旋回しようとするため、駆動力が低下する前と比較して車両１００のヨーモーメントが増加するからである。

第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち一方の駆動力に低下が見られない場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、ＳＴＡＲＴに戻り、運転条件判定部３１は、車両１００の走行状態を監視する。第１駆動輪８Ｌ又は第２駆動輪８Ｒのうち一方の駆動力が低下あるいは０になった場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、駆動力制御部３３は、第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒの両方を半係合状態とする（ステップＳ３０２）。これによって、第１駆動輪８Ｌと第２駆動輪８Ｒとがデフロック（直結）状態となるので、正常に動作しているモータによって、駆動力が低下した駆動輪を駆動することができる。その結果、第１モータ１や第２モータ２等に故障や動作不良等が発生した場合でも、ある程度の速度で車両１００を走行させることができる。

図１０は、この実施形態に係る駆動力配分装置の制御例の手順を示すフローチャートである。この駆動力配分装置の制御は、駆動力配分装置１０を搭載する車両１００が停止している場合に実行される。例えば、前記車両１００が駐車する場合や、坂道（特に坂道の登り）で停止するような場合に実行される。

駆動力配分制御装置３０の運転条件判定部３１は、車両１００が停止しているか否かを判定する（ステップＳ４０１）。車両１００が走行中である場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、ＳＴＡＲＴに戻り、運転条件判定部３１は、車両１００の走行状態を監視する。車両１００が停止している場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、駆動力制御部３３は、第１クラッチ６Ｌ及び第２クラッチ６Ｒの両方を完全に係合させる（ステップＳ４０２）。

これによって、駆動力配分装置１０は内部ロックされるので、第１駆動輪８Ｌ及び第２駆動輪８Ｒに第１モータ１及び第２モータ２の駆動力を伝達することはできない。その結果、車両１００の第１駆動輪８Ｌ及び第２駆動輪８Ｒはロックされるので、車両１００を確実に停止させることができ、安全性が向上する。

以上、この実施形態では、異なる駆動輪間で駆動力を異ならせる場合に、第１の駆動力発生手段又は第２の駆動力発生手段のうち一方が発生する駆動力の一部を一旦遊星歯車装置へ入力してから、駆動力断続手段を介して他方の駆動力発生手段によって駆動される駆動輪へ伝達する。このとき、駆動軸の回転数に対する遊星歯車装置の第３回転要素の回転数の回転数比を、駆動軸の回転数に対する駆動力発生手段の回転数の回転数比よりも小さくする。

これによって、駆動力断続手段の入力側（遊星歯車側）と出力側（駆動輪側）とに回転数差を与えて、駆動力発生手段から駆動輪へ駆動力を伝達する。また、伝達する駆動力の大きさは駆動力断続手段の係合力によって制御する。このような構成によって、異なる駆動力発生手段で駆動される複数の駆動輪間に駆動力差を与えるにあたり、駆動力に余裕のある駆動力発生手段から、駆動力に余裕のない駆動力発生手段によって駆動される駆動輪へ駆動力を伝達できるので、総駆動力を略維持しつつ、必要な駆動力差を与えることができる。

また、上記構成によって、複数の駆動輪間に駆動力差を与える場合には、駆動力差を与えることができる運転条件の範囲が広がるとともに、発生させる駆動力差を大きくすることができる。また、遊星歯車装置を用いることにより駆動軸を少なくすることができるので、駆動力配分装置をコンパクトにすることができる。なお、この実施形態で開示した構成と同様の構成を備えるものは、この実施形態と同様の作用、効果を奏する。

以上のように、本発明に係る駆動力配分装置は、異なる駆動輪間で駆動力を異ならせる際に有用であり、特に、複数の駆動輪に駆動力差を与えるにあたって、総駆動力を略維持しつつ、必要な駆動力差を与えることに適している。

この実施形態に係る駆動力配分装置の構成を示す説明図である。 この実施形態に係る駆動力配分装置を車両に搭載した例を示す概略図である。 この実施形態に係る駆動力配分装置で駆動輪間の駆動力を異ならせた状態を示す説明図である。 この実施形態に係る駆動力配分装置が備える遊星歯車装置の共線図である。 この実施形態に係る駆動力配分制御装置の構成を示す概念図である。 この実施形態に係る駆動力配分装置を用いた場合の駆動力配分制御手順の一例を示すフローチャートである。 駆動力の配分例を示す説明図である。 この実施形態に係る駆動力配分装置の制御例の手順を示すフローチャートである。 この実施形態に係る駆動力配分装置の制御例の手順を示すフローチャートである。 この実施形態に係る駆動力配分装置の制御例の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 第１モータ
１Ｓ 出力軸
２ 第２モータ
２Ｓ 出力軸
３ 遊星歯車装置
３Ｃ キャリア
３Ｒ リングギヤ
３Ｓ サンギヤ
４Ｌ 第１モータ用出力ギヤ
４Ｒ 第２モータ用出力ギヤ
５Ｌ 第１駆動軸用カウンターギヤ
５Ｒ 第２駆動軸用カウンターギヤ
６Ｌ 第１クラッチ
６Ｒ 第２クラッチ
７ 中間軸
７Ｇ 中間軸用カウンターギヤ
８Ｌ 第１駆動輪
８Ｒ 第２駆動輪
９Ｌ 第１駆動軸
９Ｒ 第２駆動軸
１０ 駆動力配分装置
３０ 駆動力配分制御装置
３１ 運転条件判定部
３２ 駆動力演算部
３３ 駆動力制御部
１００ 車両

Claims (8)

1. 第１の駆動力発生手段が発生する駆動力を第１の駆動輪に伝達する第１の駆動軸と、
   第２の駆動力発生手段が発生する駆動力を第２の駆動輪に伝達する第２の駆動軸と、
   第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素を備え、かつ、前記第１回転要素に前記第１の駆動力発生手段の出力軸が接続され、また、前記第２回転要素に前記第２の駆動力発生手段の出力軸が接続される遊星歯車装置と、
   前記第３回転要素と前記第１の駆動軸との間に設けられて、前記第３回転要素と前記第１の駆動軸との間における駆動力の流れを断続する第１の駆動力断続手段と、
   を含むことを特徴とする駆動力配分装置。
2. さらに、前記第３回転要素と前記第２の駆動軸との間に設けられて、前記第３回転要素と前記第２の駆動軸との間における駆動力の流れを断続する第２の駆動力断続手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の駆動力配分装置。
3. 前記第１の駆動軸に対する前記第３回転要素の変速比は、前記第１の駆動軸に対する前記第１の駆動手段の変速比よりも小さく、かつ
   前記第２の駆動軸に対する前記第３回転要素の変速比は、前記第２の駆動軸に対する前記第２の駆動手段の変速比よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動力配分装置。
4. 前記第３の回転要素と、前記第１の駆動力断続手段及び前記第２の駆動力断続手段との間には、前記第３の回転要素の回転を増速して前記第１の駆動軸又は前記第２の駆動軸へ伝達する増速機構が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動力配分装置。
5. 前記第１の駆動力発生手段と前記第１の駆動軸との間に設けられる第１の減速機構と、
   前記第２の駆動力発生手段と前記第２の駆動軸との間に設けられる第２の減速機構とを備えることを特徴とする請求項４に記載の駆動力配分装置。
6. 前記第１の駆動輪と前記第２の駆動輪との間で駆動力を異ならせるにあたり、
   第１駆動力発生手段が発生可能な駆動力又は第２駆動力発生手段が発生可能な駆動力を超える駆動力が要求される場合に、前記第１の駆動力断続手段又は前記第２の駆動力断続手段のうちいずれか一方を半係合状態とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動力配分装置。
7. 前記第１の駆動輪の回転数と前記第２の駆動輪の回転数との差が所定値以上の場合、又は、前記駆動量配分装置が搭載される車両のヨーモーメントが所定値以上である場合には、前記第１の駆動力断続手段及び前記第２の駆動力断続手段を半係合状態とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動力配分装置。
8. 前記遊星歯車装置は、サンギヤ、キャリア及びリングギヤを回転要素とし、
   前記第３回転要素は前記リングギヤであり、前記第１回転要素はサンギヤ又はキャリアのいずれか一方であり、また、前記第２回転要素は前記サンギヤ又は前記キャリアのうち、前記第１回転要素とは異なる回転要素であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動力配分装置。

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