JP2016201873A - 駆動力配分装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置の構成の簡素化及び体格の小型化を実現する。
【解決手段】ステータ３３と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＴＭを発生させた状態で、第１ロータ３１と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＣＭを発生させて右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間のトルク伝達を許容することで、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７にトルクＴ_Ｒ，Ｔ_Ｌを伝達することができる。さらに、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭに応じて、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７のトルク配分を調整することができる。その際には、差動装置を省略することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置に関する。

この種の駆動力配分装置の関連技術が下記特許文献１に開示されている。特許文献１による駆動力配分装置は、差動装置（ディファレンシャルギア）と、第１、第２及び第３遊星歯車機構と、モータとを備える。モータは、ステータ及びロータを有し、ロータが第１遊星歯車機構のサンギアに連結されている。第１及び第２遊星歯車機構のキャリア同士が連結され、第２遊星歯車機構のサンギアの回転は固定されている。第１遊星歯車機構のリングギアは第３遊星歯車機構のリングギアに連結され、第２遊星歯車機構のリングギアは第３遊星歯車機構のサンギアに連結され、第３遊星歯車機構のピニオンギア（遊星ギア）は差動装置のピニオンギアに連結されている。

特許文献１において、差動装置の右サイドギアと左サイドギア（右ドライブシャフトと左ドライブシャフト）が等しい回転速度で同方向に回転している場合は、第１遊星歯車機構のリングギアの回転速度と第２遊星歯車機構のリングギアの回転速度が等しく、ロータの回転は停止している。一方、ステータからロータにトルクを作用させてロータを回転駆動すると、第３遊星歯車機構のリングギアとサンギア（第１遊星歯車機構のリングギアと第２遊星歯車機構のリングギア）に回転差が発生し、第３遊星歯車機構のピニオンギアが差動装置のピニオンギアとともに一体で回転（自転）する。差動装置のピニオンギアの自転によって、右サイドギアと左サイドギア（右ドライブシャフトと左ドライブシャフト）に回転差が発生し、ステータからロータに作用させるトルクに応じて、右ドライブシャフトと左ドライブシャフトのトルク配分が変化する。

国際公開第２０１１／７６５４２号 国際公開第２０１２／２８３７２号 特開２０１４−２１１１６９号公報

特許文献１においては、右ドライブシャフトと左ドライブシャフトの回転差を許容するために差動装置（ディファレンシャルギア）を設けているので、駆動力配分装置の構成の複雑化及び体格の大型化を招くことになる。さらに、ロータの回転駆動により差動装置のピニオンギアを回転（自転）させて右ドライブシャフトと左ドライブシャフトのトルク配分を変化させるために、３つの遊星歯車機構を用いる必要があることによっても、駆動力配分装置の構成の複雑化及び体格の大型化を招くことになる。

本発明は、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置の構成の簡素化及び体格の小型化を実現することを目的とする。

本発明に係る駆動力配分装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明に係る駆動力配分装置は、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置であって、第１駆動軸と第２駆動軸間のトルク断続を行うことが可能なトルク断続装置を備え、トルク断続装置は、互いに相対回転可能な第１回転子と第２回転子間、及び固定子と第２回転子間にトルクを発生可能な回転電機であって、第１回転子と第２回転子間にトルクを発生させることで、第１駆動軸と第２駆動軸間のトルク伝達を許容する回転電機を含み、固定子と第２回転子間にトルクを発生させるとともに、第１回転子と第２回転子間にトルクを発生させることで、第１駆動軸と第２駆動軸にトルクが伝達され、さらに、第１回転子と第２回転子間のトルクに応じて第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整されることを要旨とする。

また、本発明に係る駆動力配分装置は、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置であって、第２駆動軸へトルクを伝達する駆動源と、第１駆動軸と第２駆動軸間のトルク断続を行うことが可能なトルク断続装置と、を備え、トルク断続装置は、互いに相対回転可能な第１回転子と第２回転子間にトルクを発生させることで、第１駆動軸と第２駆動軸間のトルク伝達を許容する回転電機を含み、駆動源から第２駆動軸へトルクが伝達される場合に、第１回転子と第２回転子間にトルクを発生させることで、第１駆動軸と第２駆動軸にトルクが伝達され、さらに、第１回転子と第２回転子間のトルクに応じて第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整されることを要旨とする。

本発明の一態様では、トルク断続装置は、第１回転子とともに回転する第１回転部材と、第２回転子とともに回転する第２回転部材との締結によって、第１駆動軸と第２駆動軸間のトルク伝達を許容するクラッチ機構をさらに含み、第１回転子と第２回転子間のトルクと、クラッチ機構の伝達トルクとに応じて、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整されることが好適である。

本発明の一態様では、回転電機とクラッチ機構の合計損失が最小になるように、第１回転子と第２回転子間のトルクと、クラッチ機構の伝達トルクとの配分が調整されることが好適である。

本発明の一態様では、要求された第２駆動軸と第１駆動軸のトルク差に対して、第１回転子と第２回転子間のトルクの大きさが最小になるように、第１回転子と第２回転子間のトルクと、クラッチ機構の伝達トルクが調整されることが好適である。

本発明の一態様では、第１回転子は第１駆動軸とともに回転し、第２回転子は第２駆動軸とともに回転することが好適である。

本発明の一態様では、第１回転子と第２回転子間に発生するトルクを第１駆動軸と第２駆動軸にトルクの方向が互いに逆方向で且つトルクの大きさを増幅させるように伝達する伝達装置をさらに備えることが好適である。

本発明の一態様では、伝達装置は、第１回転子とともに回転する第１回転要素と、第２回転子とともに回転する第２回転要素と、第１回転要素と第２回転要素の回転差の発生に応じて回転する第３回転要素と、第３回転要素に結合された第４回転要素と、第１駆動軸とともに回転する第５回転要素と、第２駆動軸とともに回転する第６回転要素と、を有し、第４回転要素の回転に応じて第５回転要素と第６回転要素に回転差が発生し、第３回転要素の半径が第４回転要素の半径より大きいことが好適である。

本発明によれば、差動装置を省略しつつ、第１回転子と第２回転子間のトルクに応じて第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整することができる。その結果、駆動力配分装置の構成の簡素化及び体格の小型化を実現することができる。

実施形態１に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。 回転電機３０の第１ロータ３１と第２ロータ３２とステータ３３に作用するトルクを説明する図である。 第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭに対する左ドライブシャフト２７のトルクＴ_Ｌの関係を示す図である。 第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭに対する右ドライブシャフト２６のトルクＴ_Ｒの関係を示す図である。 第２ロータ３２と第１ロータ３１の回転速度差Δω_ＣＭに対するトルクＴ_ＣＭの特性の一例を示す図である。 第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭに対する左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６のトルク差ΔＴの関係を示す図である。 実施形態２に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。 実施形態２に係る駆動力配分装置の他の概略構成を示す図である。 実施形態３に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。 第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭに対する左ドライブシャフト２７のトルクＴ_Ｌの関係を示す図である。 第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭに対する右ドライブシャフト２６のトルクＴ_Ｒの関係を示す図である。 第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭに対する左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６のトルク差ΔＴの関係を示す図である。 左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６のトルク差ΔＴを制御可能な範囲を示す図である。 実施形態３に係る駆動力配分装置の他の概略構成を示す図である。 実施形態３に係る駆動力配分装置の他の概略構成を示す図である。 実施形態４に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。 実施形態４に係る駆動力配分装置の他の概略構成を示す図である。 実施形態４に係る駆動力配分装置の他の概略構成を示す図である。 実施形態５に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。 実施形態５に係る駆動力配分装置の他の概略構成を示す図である。 実施形態５に係る駆動力配分装置の他の概略構成を示す図である。 実施形態６に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。 実施形態６に係る駆動力配分装置の他の概略構成を示す図である。 実施形態６に係る駆動力配分装置の他の概略構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。

「実施形態１」
図１は、本発明の実施形態１に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。回転電機３０は、第１ロータ３１と、所定の空隙を空けて第１ロータ３１と対向配置され第１ロータ３１に対し相対回転可能な第２ロータ３２と、所定の空隙を空けて第２ロータ３２と対向配置されたステータ３３とを備える。図１の例では、第１ロータ３１が第２ロータ３２の内周側に同心円状に配置され、ステータ３３が第２ロータ３２の外周側に同心円状に配置されている。

ステータ３３は、ステータコア３４と、ステータコア３４にその周方向に沿って配設された複数相（例えば３相）のステータ巻線３５と、を含む。複数相のステータ巻線３５に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ステータ巻線３５は、ステータ周方向に回転する回転磁界を発生することができる。

第１ロータ３１は、ロータコア４１と、ロータコア４１にその周方向に沿って配設された複数相（例えば３相）のロータ巻線４０とを含む。複数相のロータ巻線４０に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ロータ巻線４０は、ロータ周方向に回転する回転磁界を発生することができる。

第２ロータ３２は、ロータコア４２と、ロータコア４２にその周方向に沿って配設され界磁束を発生する永久磁石４３，４４とを含む。永久磁石４３は、ロータコア４２の内周部に第１ロータ３１と対向して配設されており、永久磁石４４は、ロータコア４２の外周部にステータ３３と対向して配設されている。ここでは、永久磁石４３，４４を一体化することも可能である。

スリップリング４５は、第１ロータ３１と機械的に連結されており、さらに、ロータ巻線４０の各相と電気的に接続されている。回転が固定されたブラシ４６は、スリップリング４５に押し付けられて電気的に接触する。スリップリング４５は、ブラシ４６に対し摺動しながら（ブラシ４６との電気的接触を維持しながら）、第１ロータ３１とともに同じ回転速度で回転する。

第１ロータ３１及びスリップリング４５は、右ドライブシャフト（第１駆動軸）２６に機械的に連結されており、右ドライブシャフト２６は、車両の右駆動輪（第１駆動輪）２８と機械的に係合している。第１ロータ３１及びスリップリング４５は、右ドライブシャフト２６及び右駆動輪２８とともに同じ回転速度で一体で回転する。一方、第２ロータ３２は、左ドライブシャフト（第２駆動軸）２７に機械的に連結されており、左ドライブシャフト２７は、車両の左駆動輪（第２駆動輪）２９と機械的に係合している。第２ロータ３２は、左ドライブシャフト２７及び左駆動輪２９とともに同じ回転速度で一体で回転する。

直流電源として設けられた充放電可能な蓄電装置４９は、例えば二次電池により構成することができ、電気エネルギーを蓄える。蓄電装置４９とロータ巻線４０との間で電力変換を行う電力変換装置として設けられたインバータ４７は、スイッチング素子と、スイッチング素子に対し逆並列接続されたダイオード（整流素子）とを備える公知の構成により実現可能であり、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置４９からの直流電力を交流（例えば３相交流）に変換して、ブラシ４６及びスリップリング４５を介してロータ巻線４０の各相に供給することが可能である。さらに、インバータ４７は、ロータ巻線４０の各相に流れる交流電流を直流に変換して、電気エネルギーを蓄電装置４９に回収する方向の電力変換も可能である。その際には、ロータ巻線４０の交流電力がスリップリング４５及びブラシ４６により取り出され、この取り出された交流電力がインバータ４７で直流に変換される。このように、インバータ４７は、蓄電装置４９とロータ巻線４０との間で双方向の電力変換を行うことが可能である。

蓄電装置４９とステータ巻線３５との間で電力変換を行う電力変換装置として設けられたインバータ４８は、スイッチング素子と、スイッチング素子に対し逆並列接続されたダイオード（整流素子）とを備える公知の構成により実現可能であり、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置４９からの直流電力を交流（例えば３相交流）に変換して、ステータ巻線３５の各相に供給することが可能である。さらに、インバータ４８は、ステータ巻線３５の各相に流れる交流電流を直流に変換して、電気エネルギーを蓄電装置４９に回収する方向の電力変換も可能である。このように、インバータ４８は、蓄電装置４９とステータ巻線３５との間で双方向の電力変換を行うことが可能である。

インバータ４７のスイッチング動作により複数相のロータ巻線４０に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ロータ巻線４０は、ロータ周方向に回転する回転磁界を発生する。そして、ロータ巻線４０で発生した回転磁界と永久磁石４３で発生した界磁束との電磁気相互作用（吸引及び反発作用）により、第１ロータ３１と第２ロータ３２間にトルク（磁石トルク）を作用させることができる。電子制御ユニット（ＥＣＵ）７０は、インバータ４７のスイッチング動作を制御してロータ巻線４０の各相に流れる交流電流を制御する、例えばロータ巻線４０に流れる交流電流の振幅や位相角を制御することで、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に作用するトルクを制御する。

インバータ４８のスイッチング動作により複数相のステータ巻線３５に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ステータ巻線３５は、ステータ周方向に回転する回転磁界を発生する。そして、ステータ巻線３５で発生した回転磁界と永久磁石４４で発生した界磁束との電磁気相互作用（吸引及び反発作用）により、ステータ３３と第２ロータ３２間にトルク（磁石トルク）を作用させることができ、第２ロータ３２を回転駆動することができる。電子制御ユニット７０は、インバータ４８のスイッチング動作によりステータ巻線３５の各相に流れる交流電流を制御する、例えばステータ巻線３５に流れる交流電流の振幅や位相角を制御することで、ステータ３３と第２ロータ３２間に作用するトルクを制御する。

次に、本実施形態に係る駆動力配分装置の動作、特に、右駆動輪２８及び左駆動輪２９を回転駆動する場合の動作について説明する。

第１ロータ３１と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＣＭが発生していない場合は、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間のトルク伝達が遮断される。その場合は、ステータ３３と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＴＭを発生させても、第２ロータ３２のトルクＴ_ＴＭは、左ドライブシャフト２７（左駆動輪２９）に伝達されるだけであり、右ドライブシャフト２６（右駆動輪２８）には伝達されない。

一方、第１ロータ３１と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＣＭを発生させる場合は、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間のトルク伝達が許容される。その場合に、ステータ３３と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＴＭを発生させると、第２ロータ３２に作用するトルクが左ドライブシャフト２７（左駆動輪２９）に伝達されるとともに、第１ロータ３１に作用するトルクが右ドライブシャフト２６（右駆動輪２８）に伝達される。ここで、図２に示すように、ステータ３３から第２ロータ３２に作用するトルクＴ_ＴＭの方向が第２ロータ３２の回転方向と同方向である場合をトルクＴ_ＴＭについて正とし、第１ロータ３１から第２ロータ３２に作用するトルクＴ_ＣＭの方向が第２ロータ３２の回転方向と逆方向である場合をトルクＴ_ＣＭについて正とする。左ドライブシャフト２７（左駆動輪２９）に作用するトルクＴ_Ｌは、以下の（１）式で表され、右ドライブシャフト２６（右駆動輪２８）に作用するトルクＴ_Ｒは、以下の（２）式で表される。

Ｔ_Ｌ＝Ｔ_ＴＭ−Ｔ_ＣＭ （１）
Ｔ_Ｒ＝Ｔ_ＣＭ （２）

Ｔ_ＴＭ＞０である場合、Ｔ_ＣＭとＴ_Ｌの関係は（１）式より図３の関係で表され、Ｔ_ＣＭとＴ_Ｒの関係は（２）式より図４の関係で表される。０＜Ｔ_ＣＭ＜Ｔ_ＴＭの範囲においては、Ｔ_Ｌ＞０且つＴ_Ｒ＞０であり、左駆動輪２９と右駆動輪２８を駆動トルクＴ_Ｌ，Ｔ_Ｒにより同方向に回転駆動することができる。０＜Ｔ_ＣＭ＜Ｔ_ＴＭ／２の範囲においては、左駆動輪２９の駆動トルクＴ_Ｌが右駆動輪２８の駆動トルクＴ_Ｒより大きくなり、さらに、Ｔ_ＣＭが０に近づくほど、左駆動輪２９の駆動トルク配分が増大するとともに右駆動輪２８の駆動トルク配分が減少する。一方、Ｔ_ＴＭ／２＜Ｔ_ＣＭ＜Ｔ_ＴＭの範囲においては、右駆動輪２８の駆動トルクＴ_Ｒが左駆動輪２９の駆動トルクＴ_Ｌより大きくなり、さらに、Ｔ_ＣＭがＴ_ＴＭに近づくほど、右駆動輪２８の駆動トルク配分が増大するとともに左駆動輪２９の駆動トルク配分が減少する。また、Ｔ_ＣＭ＝Ｔ_ＴＭ／２においては、左駆動輪２９の駆動トルクＴ_Ｌと右駆動輪２８の駆動トルクＴ_Ｒが等しくなり、左駆動輪２９と右駆動輪２８の駆動トルク配分が等しくなる。

また、Ｔ_ＣＭ＜０の範囲においては、Ｔ_Ｌ＞０且つＴ_Ｒ＜０であり、左駆動輪２９に駆動トルクＴ_Ｌが作用するとともに右駆動輪２８に制動トルクＴ_Ｒが作用する。また、Ｔ_ＣＭ＞Ｔ_ＴＭの範囲においては、Ｔ_Ｌ＜０且つＴ_Ｒ＞０であり、左駆動輪２９に制動トルクＴ_Ｌが作用するとともに右駆動輪２８に駆動トルクＴ_Ｒが作用する。なお、第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭについては、駆動輪２８，２９の回転速度に関わらず発生させることが可能であり、第２ロータ３２と第１ロータ３１の回転速度差Δω_ＣＭに対するトルクＴ_ＣＭの特性は、例えば図５の特性で表される。

また、左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６のトルク差ΔＴは、以下の（３）式で表される。（３）式より、Ｔ_ＣＭとΔＴの関係は、図６の関係で表される。図６に示すように、Ｔ_ＴＭの正負に関わらず、Ｔ_ＣＭが減少するほどトルク差ΔＴが大きくなる。また、Ｔ_ＴＭ＞０の場合は、ΔＴ＝０となるＴ_ＣＭが正となり、Ｔ_ＴＭ＜０の場合は、ΔＴ＝０となるＴ_ＣＭが負となる。

ΔＴ＝Ｔ_Ｌ−Ｔ_Ｒ＝Ｔ_ＴＭ−２×Ｔ_ＣＭ （３）

本実施形態によれば、回転電機３０が右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間のトルク断続を行うことが可能なトルク断続装置として機能し、ステータ３３と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＴＭを発生させるとともに、第１ロータ３１と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＣＭを発生させて右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間のトルク伝達を許容することで、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７にトルクＴ_Ｒ，Ｔ_Ｌを伝達することができる。例えばステータ３３から第２ロータ３２に駆動トルクＴ_ＴＭ（＞０）を作用させるとともに、第２ロータ３２から第１ロータ３１に駆動トルクＴ_ＣＭ＝Ｔ_ＴＭ／２を作用させることで、右ドライブシャフト２６の駆動トルクＴ_Ｒと左ドライブシャフト２７の駆動トルクＴ_Ｌが等しくなる。これによって、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７を同じ回転速度で同方向に回転駆動することができる。

また、ステータ３３から第２ロータ３２に駆動トルクＴ_ＴＭを作用させるとともに、Ｔ_ＴＭ／２より小さい駆動トルクＴ_ＣＭを第２ロータ３２から第１ロータ３１に作用させることで、左ドライブシャフト２７の駆動トルクＴ_Ｌが右ドライブシャフト２６の駆動トルクＴ_Ｒより大きくなる。これによって、左ドライブシャフト２７の回転速度ω_Ｌを右ドライブシャフト２６の回転速度ω_Ｒより高くすることができる。さらに、第２ロータ３２から第１ロータ３１に作用させる駆動トルクＴ_ＣＭを減少させることで、左ドライブシャフト２７の駆動トルク配分が増大するとともに右ドライブシャフト２６の駆動トルク配分が減少する。これによって、左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６の回転速度差（ω_Ｌ−ω_Ｒ）を増加させることができる。その際には、第１ロータ３１と第２ロータ３２の回転差によって、左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６の回転差を許容することができる。

一方、ステータ３３から第２ロータ３２に駆動トルクＴ_ＴＭを作用させるとともに、Ｔ_ＴＭ／２より大きく且つＴ_ＴＭより小さい駆動トルクＴ_ＣＭを第２ロータ３２から第１ロータ３１に作用させることで、右ドライブシャフト２６の駆動トルクＴ_Ｒが左ドライブシャフト２７の駆動トルクＴ_Ｌより大きくなる。これによって、右ドライブシャフト２６の回転速度ω_Ｒを左ドライブシャフト２７の回転速度ω_Ｌより高くすることができる。さらに、第２ロータ３２から第１ロータ３１に作用させる駆動トルクＴ_ＣＭをＴ_ＴＭより小さい範囲で増加させることで、右ドライブシャフト２６の駆動トルク配分が増大するとともに左ドライブシャフト２７の駆動トルク配分が減少する。これによって、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７の回転速度差（ω_Ｒ−ω_Ｌ）を増加させることができる。なお、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７の回転速度差に関わらず、第１ロータ３１と右ドライブシャフト２６の回転速度比は一定（図１の例では１）であり、第２ロータ３２と左ドライブシャフト２７の回転速度比は一定（図１の例では１）である。

したがって、本実施形態によれば、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７の回転駆動時に、ステータ３３と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＴＭを発生させた状態で、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭに応じて、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７のトルク配分を調整することができる。その際には、前述の特許文献１と比較して、差動装置（ディファレンシャルギア）を省略することができ、さらに、３つの遊星歯車機構も省略することができる。その結果、駆動力配分装置の構成の簡素化及び体格の小型化を実現することができる。

「実施形態２」
図７は、本発明の実施形態２に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。以下の実施形態２の説明では、実施形態１と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態１と同様である。

本実施形態では、実施形態１と比較して、回転電機３０においてステータ３３及び第２ロータ３２の永久磁石４４が省略されている。さらに、駆動源としての駆動モータ８０が回転電機３０と別に設けられている。駆動モータ８０は、ステータ８３と、所定の空隙を空けてステータ８３と対向するロータ８２とを備える。ステータ８３は、ステータコア８４と、ステータコア８４にその周方向に沿って配設された複数相（例えば３相）のステータ巻線８５と、を含む。複数相のステータ巻線８５に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ステータ巻線８５は、ステータ周方向に回転する回転磁界を発生することができる。ロータ８２は、ロータコア９２と、ロータコア９２にその周方向に沿ってステータ８３と対向して配設され界磁束を発生する永久磁石９４とを含む。図７の例では、駆動モータ８０のロータ８２の回転中心軸が、回転電機３０のロータ３１，３２の回転中心軸、及びドライブシャフト２６，２７の回転中心軸と一致する。

インバータ４８は、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置４９からの直流電力を交流（例えば３相交流）に変換して、駆動モータ８０のステータ巻線８５の各相に供給することが可能である。さらに、インバータ４８は、ステータ巻線８５の各相に流れる交流電流を直流に変換して、電気エネルギーを蓄電装置４９に回収する方向の電力変換も可能である。このように、インバータ４８は、蓄電装置４９とステータ巻線８５との間で双方向の電力変換を行うことが可能である。

インバータ４８のスイッチング動作により複数相のステータ巻線８５に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ステータ巻線８５は、ステータ周方向に回転する回転磁界を発生する。そして、駆動モータ８０では、ステータ巻線８５で発生した回転磁界と永久磁石９４で発生した界磁束との電磁気相互作用（吸引及び反発作用）により、ステータ８３とロータ８２間にトルク（磁石トルク）を作用させることができ、ロータ８２を回転駆動することができる。電子制御ユニット７０は、インバータ４８のスイッチング動作によりステータ巻線８５の各相に流れる交流電流を制御する、例えばステータ巻線８５に流れる交流電流の振幅や位相角を制御することで、ステータ８３とロータ８２間に作用するトルクを制御する。駆動モータ８０のロータ８２のトルクは、減速機構９０を介して左ドライブシャフト２７（左駆動輪２９）へ伝達される。

ここで、減速機構９０の減速比をγとし、駆動モータ８０（ロータ８２）のトルクＴ_ＭＧについて、減速機構９０を介して回転電機３０の第２ロータ３２に作用するトルクγ×Ｔ_ＭＧの方向が第２ロータ３２の回転方向と同方向である場合を正とする。左ドライブシャフト２７に作用するトルクＴ_Ｌは、以下の（４）式で表され、右ドライブシャフト２６に作用するトルクＴ_Ｒは、以下の（５）式で表され、左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６のトルク差ΔＴは、以下の（６）式で表される。したがって、本実施形態に係る駆動力配分装置の動作については、実施形態１のトルクＴ_ＴＭをγ×Ｔ_ＭＧに置き換えたものを考えればよい。

Ｔ_Ｌ＝γ×Ｔ_ＭＧ−Ｔ_ＣＭ （４）
Ｔ_Ｒ＝Ｔ_ＣＭ （５）
ΔＴ＝Ｔ_Ｌ−Ｔ_Ｒ＝γ×Ｔ_ＭＧ−２×Ｔ_ＣＭ （６）

本実施形態でも、駆動モータ８０から減速機構９０を介して左ドライブシャフト２７へトルクが伝達される場合に、第１ロータ３１と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＣＭを発生させて右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間のトルク伝達を許容することで、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７にトルクＴ_Ｒ，Ｔ_Ｌを伝達することができる。さらに、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭに応じて、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７のトルク配分を調整することができる。その際には、前述の特許文献１と比較して、差動装置（ディファレンシャルギア）を省略することができ、さらに、３つの遊星歯車機構も省略することができる。その結果、駆動力配分装置の構成の簡素化及び体格の小型化を実現することができる。

本実施形態では、例えば図８に示すように、駆動モータ８０を回転電機３０及びドライブシャフト２６，２７に対して別軸に配置することも可能である。

「実施形態３」
図９は、本発明の実施形態３に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。以下の実施形態３の説明では、実施形態１，２と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態１，２と同様である。

本実施形態では、実施形態１と比較して、クラッチ板２１，２２同士の係合／解放を切り替えるクラッチ機構２０がさらに設けられている。クラッチ機構２０において、クラッチ板（第１回転部材）２１は、第１ロータ３１に機械的に連結され、第１ロータ３１とともに同じ回転速度で一体で回転する。クラッチ板（第２回転部材）２２は、第２ロータ３２に機械的に連結され、第２ロータ３２とともに同じ回転速度で一体で回転する。

クラッチ板２１とクラッチ板２２を締結してクラッチ機構２０を係合させることで、第１ロータ３１と第２ロータ３２間（右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間）のクラッチ板２１，２２を介したトルク伝達が許容され、第１ロータ３１と第２ロータ３２が一体となって同じ回転速度で回転する。一方、クラッチ板２１とクラッチ板２２の締結を解除してクラッチ機構２０を解放することで、第１ロータ３１と第２ロータ３２間（右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間）のクラッチ板２１，２２を介したトルク伝達が遮断され、第１ロータ３１と第２ロータ３２の回転速度差が許容される。

ここでのクラッチ機構２０は、例えば油圧力や電磁力を利用してクラッチ板２１，２２同士の係合／解放を切り替えることが可能な摩擦クラッチであり、さらに、クラッチ機構２０に供給する油圧力や電磁力を調整することで、クラッチ板２１とクラッチ板２２の締結力を調整することもできる。クラッチ板２１とクラッチ板２２の締結力を調整することで、クラッチ板２１とクラッチ板２２の回転速度差を許容しながら、クラッチ板２１とクラッチ板２２間で伝達される摩擦トルク（クラッチ機構２０の伝達トルク）を調整することができる。これによって、第１ロータ３１と第２ロータ３２の回転速度差を許容しながら、第１ロータ３１と第２ロータ３２間（右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間）でクラッチ板２１，２２を介して伝達される摩擦トルクを調整することができる。電子制御ユニット７０は、クラッチ板２１とクラッチ板２２の締結力を制御することで、クラッチ機構２０の伝達トルクを制御する。

本実施形態では、回転電機３０だけでなくクラッチ機構２０も右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間のトルク断続を行うことが可能なトルク断続装置として機能し、クラッチ板２１とクラッチ板２２の締結によって右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間のトルク伝達が許容される。ステータ３３と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＴＭが発生している場合には、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭだけでなく、クラッチ板２１とクラッチ板２２の締結力によるクラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃによっても、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７にトルクＴ_Ｒ，Ｔ_Ｌを伝達することが可能である。クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃの制御範囲は、以下の（７）式で表され、左ドライブシャフト２７に作用するトルクＴ_Ｌは、以下の（８）式で表され、右ドライブシャフト２６に作用するトルクＴ_Ｒは、以下の（９）式で表される。

０≦Ｔ_Ｆｒｉｃ≦Ｔ_ＴＭ （７）
Ｔ_Ｌ＝Ｔ_ＴＭ−Ｔ_Ｆｒｉｃ−Ｔ_ＣＭ （８）
Ｔ_Ｒ＝Ｔ_Ｆｒｉｃ＋Ｔ_ＣＭ （９）

Ｔ_ＴＭ＞０である場合、Ｔ_ＣＭとＴ_Ｌの関係は（８）式より図１０の関係で表され、Ｔ_ＣＭとＴ_Ｒの関係は（９）式より図１１の関係で表される。図１０に示すように、Ｔ_Ｌはクラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃ分減少し、図１１に示すように、Ｔ_Ｒはクラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃ分増加する。

また、左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６のトルク差ΔＴは、以下の（１０）式で表される。（１０）式より、Ｔ_ＣＭとΔＴの関係は、図１２の関係で表される。

ΔＴ＝Ｔ_Ｌ−Ｔ_Ｒ＝Ｔ_ＴＭ−２×（Ｔ_Ｆｒｉｃ＋Ｔ_ＣＭ） （１０）

ステータ３３から第２ロータ３２に駆動トルクＴ_ＴＭ（＞０）を作用させる場合は、クラッチ機構２０に伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃを作用させるようにクラッチ板２１とクラッチ板２２の締結力を制御するとともに、第２ロータ３２から第１ロータ３１にトルクＴ_ＣＭ＝Ｔ_ＴＭ／２−Ｔ_Ｆｒｉｃを作用させることで、右ドライブシャフト２６の駆動トルクＴ_Ｒと左ドライブシャフト２７の駆動トルクＴ_Ｌが等しくなる。これによって、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７を同じ回転速度で同方向に回転駆動することができる。さらに、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７を同じ回転速度で同方向に回転駆動する場合は、第１ロータ３１と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＣＭを発生させずに（Ｔ_ＣＭ＝０）、クラッチ機構２０を完全に係合させることも可能である。これによって、右ドライブシャフト２６の駆動トルクＴ_Ｒと左ドライブシャフト２７の駆動トルクＴ_Ｌが等しくなる。

また、ステータ３３から第２ロータ３２に駆動トルクＴ_ＴＭを作用させる場合は、クラッチ機構２０に伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃを作用させるようにクラッチ板２１とクラッチ板２２の締結力を制御するとともに、Ｔ_ＴＭ／２−Ｔ_Ｆｒｉｃより小さいトルクＴ_ＣＭを第２ロータ３２から第１ロータ３１に作用させることで、左ドライブシャフト２７の駆動トルクＴ_Ｌが右ドライブシャフト２６の駆動トルクＴ_Ｒより大きくなる。これによって、左ドライブシャフト２７の回転速度ω_Ｌを右ドライブシャフト２６の回転速度ω_Ｒより高くすることができる。さらに、第２ロータ３２から第１ロータ３１に作用させるトルクＴ_ＣＭを減少させることで、左ドライブシャフト２７の駆動トルク配分が増大するとともに右ドライブシャフト２６の駆動トルク配分が減少する。これによって、左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６の回転速度差（ω_Ｌ−ω_Ｒ）を増加させることができる。

一方、ステータ３３から第２ロータ３２に駆動トルクＴ_ＴＭを作用させる場合は、クラッチ機構２０に伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃを作用させるようにクラッチ板２１とクラッチ板２２の締結力を制御するとともに、Ｔ_ＴＭ／２−Ｔ_Ｆｒｉｃより大きく且つＴ_ＴＭ−Ｔ_Ｆｒｉｃより小さいトルクＴ_ＣＭを第２ロータ３２から第１ロータ３１に作用させることで、右ドライブシャフト２６の駆動トルクＴ_Ｒが左ドライブシャフト２７の駆動トルクＴ_Ｌより大きくなる。これによって、右ドライブシャフト２６の回転速度ω_Ｒを左ドライブシャフト２７の回転速度ω_Ｌより高くすることができる。さらに、第２ロータ３２から第１ロータ３１に作用させるトルクＴ_ＣＭをＴ_ＴＭ−Ｔ_Ｆｒｉｃより小さい範囲で増加させることで、右ドライブシャフト２６の駆動トルク配分が増大するとともに左ドライブシャフト２７の駆動トルク配分が減少する。これによって、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７の回転速度差（ω_Ｒ−ω_Ｌ）を増加させることができる。

したがって、本実施形態によれば、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７の回転駆動時に、ステータ３３と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＴＭを発生させた状態で、クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃ（クラッチ板２１とクラッチ板２２の締結力）と、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭに応じて、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７のトルク配分を調整することができる。その結果、ディファレンシャルギアを省略して駆動力配分装置の構成の簡素化及び体格の小型化を実現することができる。

さらに、本実施形態では、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７の回転駆動時に、クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃ分、第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭの大きさを減少させることができるので、ロータ巻線４０の消費電力を低減することができ、さらに、第１及び第２ロータ３１，３２の小型化も図ることができる。例えば右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７を同じ回転速度で同方向に回転駆動する場合は、クラッチ機構２０を完全に係合させることで、第１ロータ３１と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＣＭを発生させる必要がなく、ロータ巻線４０での電力消費をなくすことができる。

なお、本実施形態では、クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃを（７）式の範囲で制御することに加えて、第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭを制御することで、図１３の斜線部Ａの範囲内で左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６のトルク差ΔＴを制御することができる。その際に、要求されたトルク差ΔＴに対して、クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃ、及び第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭの取り得る値は無数に存在する。そこで、本実施形態では、回転電機３０（第１及び第２ロータ３１，３２）とクラッチ機構２０の合計損失が最小となるように、クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃと、第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭとの配分を制御することも可能である。

第１及び第２ロータ３１，３２の駆動損失Ｌｏｓｓ_ＣＭは、第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭや、第２ロータ３２と第１ロータ３１の回転速度差Δω_ＣＭに依存して変化するため、以下の（１１）式に示すように、回転速度差Δω_ＣＭとトルクＴ_ＣＭの関数ｆで表すことが可能である。さらに、関数ｆの簡単な近似式として以下の（１２）式で表すことも可能である。（１２）式において、Ｒは抵抗値、ｋ_Ｔ，ｋ_ωは定数である。

Ｌｏｓｓ_ＣＭ＝ｆ(Δω_ＣＭ，Ｔ_ＣＭ) （１１）
Ｌｏｓｓ_ＣＭ＝Ｒ×（ｋ_Ｔ×Ｔ_ＣＭ）^２＋ｋ_ω×Δω_ＣＭ （１２）

クラッチ機構２０の駆動損失Ｌｏｓｓ_Ｆｒｉｃは、クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃに依存して変化するため、以下の（１３）式に示すように、伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃの関数ｇで表すことが可能である。さらに、関数ｇの簡単な近似式として以下の（１４）式で表すことも可能である。（１４）式において、ｋ_Ｆｒｉｃは定数である。

Ｌｏｓｓ_Ｆｒｉｃ＝ｇ(Ｔ_Ｆｒｉｃ) （１３）
Ｌｏｓｓ_Ｆｒｉｃ＝ｋ_Ｆｒｉｃ×Ｔ_Ｆｒｉｃ （１４）

電子制御ユニット７０は、要求されたトルクＴ_ＴＭ及びトルク差ΔＴに対して、（７）式及び（１０）式を満たすＴ_ＣＭとＴ_Ｆｒｉｃの組み合わせの中から、Ｌｏｓｓ_ＣＭ＋Ｌｏｓｓ_Ｆｒｉｃが最小となるＴ_ＣＭとＴ_Ｆｒｉｃの組み合わせを探索する。これによって、第１及び第２ロータ３１，３２とクラッチ機構２０の合計損失が最小になるようなＴ_ＣＭとＴ_Ｆｒｉｃの組み合わせを選択して、それぞれを制御する。

また、本実施形態では、要求された左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６のトルク差ΔＴに対して、第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭの大きさが最小になるように、クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃと、第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭを制御することも可能である。電子制御ユニット７０は、要求されたトルクＴ_ＴＭ及びトルク差ΔＴに対して、（７）式及び（１０）式を満たすＴ_ＣＭとＴ_Ｆｒｉｃの組み合わせの中から、Ｔ_ＣＭの大きさが最小となるＴ_ＣＭとＴ_Ｆｒｉｃの組み合わせを選択する。Ｔ_ＣＭの大きさを最小化した動作ラインを図１３の動作ラインＢに示す。−Ｔ_ＴＭ≦ΔＴ≦Ｔ_ＴＭの場合は、Ｔ_ＣＭ＝０、且つＴ_Ｆｒｉｃ＝（Ｔ_ＴＭ−ΔＴ）／２となる。また、ΔＴ＞Ｔ_ＴＭの場合は、Ｔ_ＣＭ＝（Ｔ_ＴＭ−ΔＴ）／２、且つＴ_Ｆｒｉｃ＝０となる。一方、ΔＴ＜−Ｔ_ＴＭの場合は、Ｔ_ＣＭ＝（−Ｔ_ＴＭ−ΔＴ）／２、且つＴ_Ｆｒｉｃ＝Ｔ_ＴＭとなる。

本実施形態では、図１４，１５に示すように、実施形態２に対してクラッチ機構２０を追加することも可能である。図１４は、図７の構成例に対してクラッチ機構２０を追加した構成例を示し、図１５は、図８の構成例に対してクラッチ機構２０を追加した構成例を示す。図１４，１５の構成例の動作については、トルクＴ_ＴＭをγ×Ｔ_ＭＧに置き換えたものを考えればよい。

「実施形態４」
図１６は、本発明の実施形態４に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。以下の実施形態４の説明では、実施形態１〜３と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態１〜３と同様である。

本実施形態では、実施形態３（図１５の構成例）と比較して、伝達装置５０がさらに設けられている。図１６の構成例では、伝達装置５０は、サンギア５１とリングギア５２と複数のピニオンギア（遊星ギア）５３，５４とサンギア５５とキャリア５６とを含む遊星歯車機構により構成される。サンギア５１，５５及びピニオンギア５３，５４は外歯車により構成され、リングギア５２は内歯車により構成される。各ピニオンギア５３はサンギア５１及びリングギア５２と噛み合い（係合し）、各ピニオンギア５４はサンギア５５と噛み合う（係合する）。各ピニオンギア５３，５４は、キャリア５６に回転自在に支持されている。サンギア５１の回転中心軸、リングギア５２の回転中心軸、サンギア５５の回転中心軸、、及びキャリア５６の回転中心軸は互いに一致しており、ピニオンギア５３，５４の回転中心軸はこれらの回転中心軸と平行である。ピニオンギア５３，５４同士は、互いに結合されており、同じ回転速度で一体で回転（自転）する。さらに、各ピニオンギア５３，５４は、キャリア５６の回転に応じて、サンギア５１，５５の回転中心軸まわりに周回（公転）する。

第１回転要素としてのサンギア５１は、第１ロータ３１、スリップリング４５、及びクラッチ板２１と機械的に連結されており、第１ロータ３１、スリップリング４５、及びクラッチ板２１とともに同じ回転速度で一体で回転する。第２回転要素としてのリングギア５２は、第２ロータ３２及びクラッチ板２２と機械的に連結されており、第２ロータ３２及びクラッチ板２２とともに同じ回転速度で一体で回転する。第３及び第４回転要素としてのピニオンギア５３，５４は、サンギア５１とリングギア５２の回転差の発生に応じて回転（自転）し、ピニオンギア５３，５４の回転（自転）に応じてサンギア５５とキャリア５６に回転差が発生する。第５回転要素としてのサンギア５５は、右ドライブシャフト２６と機械的に係合し、右ドライブシャフト２６及び右駆動輪２８とともに同じ回転速度で一体で回転する。第６回転要素としてのキャリア５６は、左ドライブシャフト２７と機械的に係合し、左ドライブシャフト２７及び左駆動輪２９とともに同じ回転速度で一体で回転する。サンギア５１，５５、リングギア５２、及びキャリア５６の回転中心軸は、回転電機３０のロータ３１，３２の回転中心軸、及びドライブシャフト２６，２７の回転中心軸と一致する。

サンギア５５の半径ｒ_ｓｕｎ２は、サンギア５１の半径ｒ_ｓｕｎ１よりも大きく、ピニオンギア５４の半径ｒ_{ｐｉｎｉ２}は、ピニオンギア５３の半径ｒ_{ｐｉｎｉ１}よりも小さく、リングギア５２の半径ｒ_{ｒｉｎｇ１}（＝ｒ_ｓｕｎ１＋２×ｒ_{ｐｉｎｉ１}）は、サンギア５５の半径ｒ_ｓｕｎ２とピニオンギア５４の直径２×ｒ_{ｐｉｎｉ２}との和（ｒ_ｓｕｎ２＋２×ｒ_{ｐｉｎｉ２}）よりも大きい。つまり、ρ_１＝ｒ_ｓｕｎ１／ｒ_{ｒｉｎｇ１}、ρ_２＝ｒ_ｓｕｎ２／（ｒ_ｓｕｎ２＋２×ｒ_{ｐｉｎｉ２}）とすると、ρ_１＜ρ_２が成立する。

第１ロータ３１と第２ロータ３２が同じ回転速度で同方向に回転する場合は、ピニオンギア５３，５４は自転せずに、伝達装置５０のサンギア５１，５５、リングギア５２、ピニオンギア５３，５４、及びキャリア５６が一体となって回転し、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７が同じ回転速度で同方向に回転する。一方、第１ロータ３１と第２ロータ３２に回転速度差が発生する場合は、サンギア５１とリングギア５２の回転速度差の発生に応じてピニオンギア５３，５４が自転することで、サンギア５５とキャリア５６に回転速度差が発生し、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に回転速度差が発生する。第２ロータ３２と第１ロータ３１の差動回転速度Δω_ＣＭと、左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６の差動回転速度Δωとの関係は、以下の（１５）式で表される。そして、第１ロータ３１と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＣＭを発生させた場合に、伝達装置５０を介して左ドライブシャフト２７へ伝達されるトルクΔＴ_Ｌは、以下の（１６）式で表され、伝達装置５０を介して右ドライブシャフト２６へ伝達されるトルクΔＴ_Ｒは、以下の（１７）式で表される。（１５）〜（１７）式において、Γ_１，Γ_２は、以下の（１８）式で表される。

（１６）、（１７）式から、第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭは、伝達装置５０を介して右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に互いに逆方向に作用する。つまり、伝達装置５０は、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭを、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に、トルクの方向が互いに逆方向になるように伝達する。さらに、ピニオンギア５３の半径ｒ_{ｐｉｎｉ１}がピニオンギア５４の半径ｒ_{ｐｉｎｉ２}よりも大きく、ρ_１＜ρ_２が成立するため、Γ_１＞Γ_２が成立し、（１＋ρ_２）×Γ_１／Γ_２＞１が成立する。つまり、伝達装置５０は、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭを、その大きさを増幅させて右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に伝達する。

したがって、左ドライブシャフト２７に作用するトルクＴ_Ｌは、以下の（１９）式で表され、右ドライブシャフト２６に作用するトルクＴ_Ｒは、以下の（２０）式で表され、左ドライブシャフト２７と右ドライブシャフト２６のトルク差ΔＴは、以下の（２１）式で表される。

本実施形態でも、実施形態３と同様に、回転電機３０及びクラッチ機構２０が右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７間のトルク断続を行うことが可能なトルク断続装置として機能する。そのため、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７の回転駆動時に、駆動モータ８０から減速機構９０を介して左ドライブシャフト２７へトルクが伝達される状態で、クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃ（クラッチ板２１とクラッチ板２２の締結力）と、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭに応じて、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７のトルク配分を調整することができる。その結果、ディファレンシャルギアを省略して駆動力配分装置の構成の簡素化及び体格の小型化を実現することができる。

さらに、本実施形態では、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７の回転駆動時に、第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭが伝達装置５０で増幅されて右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に作用するため、第１ロータ３１と第２ロータ３２間のトルクＴ_ＣＭの大きさを減少させることができる。その結果、ロータ巻線４０の消費電力を低減することができ、さらに、第１及び第２ロータ３１，３２の小型化も図ることができる。さらに、クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃも伝達装置５０で増幅されて右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に作用するため、クラッチ機構２０の伝達トルクＴ_Ｆｒｉｃを減少させることができる。その結果、クラッチ機構２０の損失を低減することができ、さらに、クラッチ機構２０の小型化も図ることができる。

また、本実施形態において、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７が等しい回転速度で同方向に回転する場合は、伝達装置５０のサンギア５１，５５、リングギア５２、ピニオンギア５３，５４、及びキャリア５６が一体となって回転する（差動しない）ため、伝達装置５０での損失を低減することができる。

本実施形態の他の構成例を図１７，１８に示す。図１７は、図１４の構成例に対して伝達装置５０を追加した構成例を示し、図１８は、図９の構成例に対して伝達装置５０を追加した構成例を示す。図１８の構成例の動作については、γ×Ｔ_ＭＧを（１＋ρ_２）×Γ_１／Γ_２×Ｔ_ＴＭに置き換えたものを考えればよい。

「実施形態５」
図１９は、本発明の実施形態５に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。以下の実施形態５の説明では、実施形態１〜４と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態１〜４と同様である。

本実施形態では、実施形態４（図１６の構成例）と比較して、伝達装置５０は、ピニオンギア５４と噛み合う（係合する）リングギア（内歯車）５７をさらに含む。第６回転要素としてのリングギア５７は、左ドライブシャフト２７と機械的に係合し、左ドライブシャフト２７及び左駆動輪２９とともに同じ回転速度で一体で回転する。サンギア５５の半径ｒ_ｓｕｎ２は、サンギア５１の半径ｒ_ｓｕｎ１よりも大きく、ピニオンギア５４の半径ｒ_{ｐｉｎｉ２}は、ピニオンギア５３の半径ｒ_{ｐｉｎｉ１}よりも小さく、リングギア５２の半径ｒ_{ｒｉｎｇ１}（＝ｒ_ｓｕｎ１＋２×ｒ_{ｐｉｎｉ１}）は、リングギア５７の半径ｒ_{ｒｉｎｇ２}（＝ｒ_ｓｕｎ２＋２×ｒ_{ｐｉｎｉ２}）よりも大きい。つまり、ρ_１＝ｒ_ｓｕｎ１／ｒ_{ｒｉｎｇ１}、ρ_２＝ｒ_ｓｕｎ２／ｒ_{ｒｉｎｇ２}とすると、ρ_１＜ρ_２が成立する。

第１ロータ３１と第２ロータ３２が同じ回転速度で同方向に回転する場合は、ピニオンギア５３，５４は自転せずに、伝達装置５０のサンギア５１，５５、リングギア５２，５７、ピニオンギア５３，５４、及びキャリア５６が一体となって回転し、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７が同じ回転速度で同方向に回転する。一方、第１ロータ３１と第２ロータ３２に回転速度差が発生する場合は、サンギア５１とリングギア５２の回転速度差の発生に応じてピニオンギア５３，５４が自転し、ピニオンギア５３，５４の自転に応じてサンギア５５とリングギア５７に回転速度差が発生することで、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に回転速度差が発生する。

本実施形態でも、実施形態４と同様に、伝達装置５０は、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭを、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に、トルクの方向が互いに逆方向になるように伝達する。さらに、ピニオンギア５３の半径ｒ_{ｐｉｎｉ１}がピニオンギア５４の半径ｒ_{ｐｉｎｉ２}よりも大きく、ρ_１＜ρ_２が成立するため、伝達装置５０は、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭを、その大きさを増幅させて右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に伝達する。

本実施形態の他の構成例を図２０，２１に示す。図２０は、図１４の構成例に対して伝達装置５０を追加した構成例を示し、図２１は、図９の構成例に対して伝達装置５０を追加した構成例を示す。

「実施形態６」
図２２は、本発明の実施形態６に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。以下の実施形態６の説明では、実施形態１〜５と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態１〜５と同様である。

本実施形態では、実施形態５（図１９の構成例）と比較して、伝達装置５０のリングギア５２が省略されている。第２回転要素としてのキャリア５６は、第２ロータ３２及びクラッチ板２２と機械的に連結されており、第２ロータ３２及びクラッチ板２２とともに同じ回転速度で一体で回転する。サンギア５５の半径ｒ_ｓｕｎ２は、サンギア５１の半径ｒ_ｓｕｎ１よりも大きく、ピニオンギア５４の半径ｒ_{ｐｉｎｉ２}は、ピニオンギア５３の半径ｒ_{ｐｉｎｉ１}よりも小さく、サンギア５１の半径ｒ_ｓｕｎ１とピニオンギア５３の直径２×ｒ_{ｐｉｎｉ１}との和（ｒ_ｓｕｎ１＋２×ｒ_{ｐｉｎｉ１}）は、リングギア５７の半径ｒ_{ｒｉｎｇ２}（＝ｒ_ｓｕｎ２＋２×ｒ_{ｐｉｎｉ２}）よりも大きい。つまり、ρ_１＝ｒ_ｓｕｎ１／（ｒ_ｓｕｎ１＋２×ｒ_{ｐｉｎｉ１}）、ρ_２＝ｒ_ｓｕｎ２／ｒ_{ｒｉｎｇ２}とすると、ρ_１＜ρ_２が成立する。

第１ロータ３１と第２ロータ３２が同じ回転速度で同方向に回転する場合は、ピニオンギア５３，５４は自転せずに、伝達装置５０のサンギア５１，５５、リングギア５７、ピニオンギア５３，５４、及びキャリア５６が一体となって回転し、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７が同じ回転速度で同方向に回転する。一方、第１ロータ３１と第２ロータ３２に回転速度差が発生する場合は、サンギア５１とキャリア５６の回転速度差の発生に応じてピニオンギア５３，５４が自転し、ピニオンギア５３，５４の自転に応じてサンギア５５とリングギア５７に回転速度差が発生することで、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に回転速度差が発生する。

本実施形態でも、実施形態４，５と同様に、伝達装置５０は、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭを、右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に、トルクの方向が互いに逆方向になるように伝達する。さらに、ピニオンギア５３の半径ｒ_{ｐｉｎｉ１}がピニオンギア５４の半径ｒ_{ｐｉｎｉ２}よりも大きく、ρ_１＜ρ_２が成立するため、伝達装置５０は、第１ロータ３１と第２ロータ３２間に発生するトルクＴ_ＣＭを、その大きさを増幅させて右ドライブシャフト２６と左ドライブシャフト２７に伝達する。

本実施形態の他の構成例を図２３，２４に示す。図２３は、図１４の構成例に対して伝達装置５０を追加した構成例を示し、図２４は、図９の構成例に対して伝達装置５０を追加した構成例を示す。

実施形態１〜３では、第１ロータ３１のトルクを第１減速機構を介して右ドライブシャフト２６へ伝達し、第２ロータ３２のトルクを第２減速機構を介して左ドライブシャフト２７へ伝達することも可能である。その場合は、第１減速機構と第２減速機構とで減速比を等しくする。また、実施形態４〜６では、クラッチ機構２０を省略することも可能である。

また、図７，８，１４〜１７，１９，２０，２２，２３の構成例においては、第１ロータ３１に永久磁石４３を設け、第２ロータ３２にロータ巻線４０を設け、スリップリング４５を第２ロータ３２に接続することも可能である。また、図１，７〜９，１４〜２４の構成例において、第１ロータ３１と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＣＭを発生させる構成は、永久磁石４３を設ける等、磁石トルクを発生させる構成に限られるものではなく、例えばリラクタンストルクを発生させる構成であってもよい。また、図１，９，１８，２１，２４の構成例において、ステータ３３と第２ロータ３２間にトルクＴ_ＴＭを発生させる構成は、永久磁石４４を設ける等、磁石トルクを発生させる構成に限られるものではなく、例えばリラクタンストルクを発生させる構成であってもよい。また、図７，８，１４〜１７，１９，２０，２２，２３の構成例においては、駆動源として駆動モータ８０の代わりにエンジン（内燃機関）を用いることも可能である。

以上の実施形態では、車両の右駆動輪２８と左駆動輪２９のトルク配分を調整する場合について説明した。ただし、本発明については、車両の前駆動輪と後駆動輪のトルク配分を調整する場合に対しても適用することが可能である。さらに、本発明については、車両以外の用途に対しても適用することが可能である。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

２０ クラッチ機構、２１，２２ クラッチ板、２６ 右ドライブシャフト、２７ 左ドライブシャフト、２８ 右駆動輪、２９ 左駆動輪、３０ 回転電機、３１ 第１ロータ、３２ 第２ロータ、３３，８３ ステータ、３４，８４ ステータコア、３５，８５ ステータ巻線、４０ ロータ巻線、４１，４２，９２ ロータコア、４３，４４，９４ 永久磁石、４５ スリップリング、４６ ブラシ、４７，４８ インバータ、４９ 蓄電装置、５０ 伝達装置、５１，５５ サンギア、５２，５７ リングギア、５３，５４ ピニオンギア、５６ キャリア、７０ 電子制御ユニット、８０ 駆動モータ、８２ ロータ、９０ 減速機構。

Claims (8)

1. 第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置であって、
   第１駆動軸と第２駆動軸間のトルク断続を行うことが可能なトルク断続装置を備え、
   トルク断続装置は、
   互いに相対回転可能な第１回転子と第２回転子間、及び固定子と第２回転子間にトルクを発生可能な回転電機であって、第１回転子と第２回転子間にトルクを発生させることで、第１駆動軸と第２駆動軸間のトルク伝達を許容する回転電機を含み、
   固定子と第２回転子間にトルクを発生させるとともに、第１回転子と第２回転子間にトルクを発生させることで、第１駆動軸と第２駆動軸にトルクが伝達され、
   さらに、第１回転子と第２回転子間のトルクに応じて第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整される、駆動力配分装置。
2. 第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置であって、
   第２駆動軸へトルクを伝達する駆動源と、
   第１駆動軸と第２駆動軸間のトルク断続を行うことが可能なトルク断続装置と、
   を備え、
   トルク断続装置は、
   互いに相対回転可能な第１回転子と第２回転子間にトルクを発生させることで、第１駆動軸と第２駆動軸間のトルク伝達を許容する回転電機を含み、
   駆動源から第２駆動軸へトルクが伝達される場合に、第１回転子と第２回転子間にトルクを発生させることで、第１駆動軸と第２駆動軸にトルクが伝達され、
   さらに、第１回転子と第２回転子間のトルクに応じて第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整される、駆動力配分装置。
3. 請求項１または２に記載の駆動力配分装置であって、
   トルク断続装置は、
   第１回転子とともに回転する第１回転部材と、第２回転子とともに回転する第２回転部材との締結によって、第１駆動軸と第２駆動軸間のトルク伝達を許容するクラッチ機構をさらに含み、
   第１回転子と第２回転子間のトルクと、クラッチ機構の伝達トルクとに応じて、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整される、駆動力配分装置。
4. 請求項３に記載の駆動力配分装置であって、
   回転電機とクラッチ機構の合計損失が最小になるように、第１回転子と第２回転子間のトルクと、クラッチ機構の伝達トルクとの配分が調整される、駆動力配分装置。
5. 請求項３に記載の駆動力配分装置であって、
   要求された第２駆動軸と第１駆動軸のトルク差に対して、第１回転子と第２回転子間のトルクの大きさが最小になるように、第１回転子と第２回転子間のトルクと、クラッチ機構の伝達トルクが調整される、駆動力配分装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１に記載の駆動力配分装置であって、
   第１回転子は第１駆動軸とともに回転し、
   第２回転子は第２駆動軸とともに回転する、駆動力配分装置。
7. 請求項１〜５のいずれか１に記載の駆動力配分装置であって、
   第１回転子と第２回転子間に発生するトルクを第１駆動軸と第２駆動軸にトルクの方向が互いに逆方向で且つトルクの大きさを増幅させるように伝達する伝達装置をさらに備える、駆動力配分装置。
8. 請求項７に記載の駆動力配分装置であって、
   伝達装置は、
   第１回転子とともに回転する第１回転要素と、
   第２回転子とともに回転する第２回転要素と、
   第１回転要素と第２回転要素の回転差の発生に応じて回転する第３回転要素と、
   第３回転要素に結合された第４回転要素と、
   第１駆動軸とともに回転する第５回転要素と、
   第２駆動軸とともに回転する第６回転要素と、
   を有し、
   第４回転要素の回転に応じて第５回転要素と第６回転要素に回転差が発生し、
   第３回転要素の半径が第４回転要素の半径より大きい、駆動力配分装置。

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