JP4775237B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の駆動輪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、２個の電動機と、２個の遊星歯車装置と、差動ギヤとを用いて、車両の左右の駆動輪における駆動力を変更できる差動装置が開示されている。

特開２００６−４４３１９号公報、段落番号００４５、図１３

しかし、特許文献１に開示されている技術は、２個の遊星歯車装置と、差動ギヤとを用いるため、装置が大型化する。一方、電動機と駆動輪とを直結した場合、電動機と駆動輪との間の減速比は１：１であるため、電動機には大きなトルクが要求される。その結果、電動機の大型化を招き、駆動装置も大型化してしまう。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の駆動輪に駆動力差を与えるにあたって、駆動装置の大型化を抑制でき、また、動力発生手段と駆動輪との間に所定の減速比を確保できる駆動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装置は、車両に搭載されて前記車両を走行させるものであり、第１動力発生手段と、第２動力発生手段と、４個の回転要素を有し、前記第１動力発生手段の発生する動力と前記第２動力発生手段の発生する動力とが、前記４個の回転要素のうち２個の回転要素へそれぞれ伝達され、かつ残りの２個の回転要素が、それぞれ第１出力部と第２出力部とを構成するラビニョ式の遊星歯車装置と、を含むことを特徴とする。

この発明に係る駆動装置は、第１動力発生手段の発生する動力と、第２の動力発生手段の発生する動力とを、ラビニョ式の遊星歯車装置を介して合成し、前記遊星歯車装置に設けられる第１出力部と第２出力部とから出力する。これによって、駆動装置の大型化を抑制でき、また、動力発生手段と駆動輪との間に所定の減速比を確保できる。

次の本発明に係る駆動装置のように、前記駆動装置において、前記第２動力発生手段の発生する動力が伝達される前記回転要素を切り替えることのできる動力伝達対象切替手段を備えてもよい。このようにすれば、異なる駆動輪間で駆動力を配分可能な駆動態様や、第１動力発生手段と第２動力発生手段とにより、大きな駆動力を発生させる駆動態様等を実現できる。

次の本発明に係る駆動装置のように、前記駆動装置において、前記動力伝達対象切替手段は、前記第２動力発生手段を前記遊星歯車装置と切り離す第１駆動態様と、前記第２動力発生手段が前記４個の回転要素のうちの一つに接続され、かつ、前記第１動力発生手段が接続されている前記４個の回転要素のうちの一つには接続されない第２駆動態様と、前記第１動力発生手段と前記第２動力発生手段とを接続する第３駆動態様と、を実現するようにしてもよい。

次の本発明に係る駆動装置のように、前記駆動装置において、前記遊星歯車装置は、リングギヤと、キャリアと、前記リングギヤの内側かつ前記リングギヤ側に配置される第１ピニオンギヤとかみ合う第１サンギヤと、前記リングギヤの内側かつ前記リングギヤの回転中心側に配置される第２ピニオンギヤとかみ合う第２サンギヤとを前記回転要素とし、前記リングギヤに前記第１動力発生手段の発生する動力が伝達され、前記第１サンギヤに前記第２動力生手段の発生する動力が伝達され、前記キャリアを第１出力部とし、前記第２サンギヤを第２出力部とすることが好ましい。

次の本発明に係る駆動装置のように、前記駆動装置において、前記第２動力生手段の発生する動力の伝達先を、前記第１サンギヤ又は前記リングギヤに切り替える動力伝達対象切替手段を備えてもよい。このようにすれば、異なる駆動輪間で駆動力を配分可能な駆動態様や、第１動力発生手段と第２動力発生手段とにより、大きな駆動力を発生させる駆動態様等を実現できる。

次の本発明に係る駆動装置のように、前記駆動装置において、前記動力伝達対象切替手段は、前記第２動力発生手段を前記遊星歯車装置と切り離す第１駆動態様と、前記第２動力発生手段が第１サンギヤに接続され、かつ、前記リングギヤからは解放される第２駆動態様と、前記第１動力発生手段と前記第２動力発生手段とを接続する第３駆動態様と、を実現するようにしてもよい。

次の本発明に係る駆動装置のように、前記駆動装置において、前記車両が旋回中、かつ相対的に駆動輪との摩擦係数が低い路面を走行しているときには、前記動力伝達対象切替手段は、前記第１動力発生手段と前記第２動力発生手段とを接続することが好ましい。駆動輪と路面との摩擦係数が低い場合には、車両の旋回性能に対しては、車両の前後における駆動力の配分が支配的である。このため、この発明のようにすれば、車両の前後における駆動力の配分を調整できる範囲を拡大できるので、車両の旋回性能を向上させることができる。

次の本発明に係る駆動装置のように、前記駆動装置において、前記遊星歯車装置の回転軸に対して直交する方向の同じ側から、前記第１動力発生手段の発生する動力及び前記第２動力発生手段の発生する動力が前記遊星歯車装置に伝達されるようにしてもよい。このようにすれば、第１動力発生手段及び第２動力発生手段を配置する際の自由度が向上するので、装置をよりコンパクトにすることが可能である。

次の本発明に係る駆動装置のように、前記駆動装置において、前記第１動力発生手段及び前記第２動力発生手段は電動機であり、少なくとも一方の出力軸中に、前記第１出力部に連結される第１駆動軸又は前記第２出力部に連結される第２駆動軸を配置してもよい。このようにすれば、電動機の発熱を、第１駆動軸や第２駆動軸を介して放熱させることができるので、電動機の冷却性能が向上する。

次の本発明に係る駆動装置のように、前記駆動装置において、前記第１動力発生手段又は前記第２動力発生手段のうち使用頻度の高い方を、前記車両の進行方向前方に配置してもよい。このようにすれば、車両の走行風を利用して、より発熱量の大きい動力発生手段を効果的に冷却できる。

次の本発明に係る駆動装置のように、前記駆動装置において、前記第１動力発生手段又は前記第２動力発生手段のうち使用頻度の高い方を、使用頻度の低い方よりも高い位置に配置してもよい。このようにすれば、装置や動力発生手段の潤滑や冷却に用いる油は、使用頻度の高い動力発生手段よりも下方に集まるので、前記油の粘度が高い場合における駆動損失の増加を抑制できる。

本発明に係る駆動装置は、複数の駆動輪に駆動力差を与えるにあたって、駆動装置の大型化を抑制でき、また、動力発生手段と駆動輪との間に所定の減速比を確保できる。

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、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

なお、以下の説明においては、動力発生手段に電動機を用いるが、本発明に適用できる動力発生手段は電動機に限るものではない。また、以下においては、左右の駆動輪に対して駆動力を変化させる場合を説明するが、本発明は、前後の駆動輪に対して駆動力の配分を行う場合や、前後左右の駆動輪に対して駆動力の配分を行う場合等にも適用できる。すなわち、本発明は、複数の駆動手段を備え、かつ、複数の駆動輪に対す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対して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。

（実施形態１）
本実施形態は、第１動力発生手段の発生する動力と、第２の動力発生手段の発生する動力とを、ラビニョ式の遊星歯車装置を介して合成し、前記遊星歯車装置に設けられる第１出力部と第２出力部とから出力する点に特徴がある。

図１は、実施形態１に係る駆動装置を搭載した車両の構成を示す説明図である。この駆動装置１００は、車両（例えば、乗用車やバス等）１に搭載される。また、車両１は、駆動装置１００の他に、ハイブリッド駆動装置１１０を搭載する。なお、図１中の矢印Ｘ方向は車両１の進行方向を示す。車両１の進行方向は、車両１が前進する方向である。

駆動装置１００は車両１の後輪駆動用であり、車両１の左側後輪２ＲＬ及び右側後輪２ＲＲを駆動する。一方、ハイブリッド駆動装置１１０は車両１の前輪駆動用であり、車両１の左側前輪２ＦＬ及び右側前輪２ＦＲを駆動する。このように、車両１は、左側後輪２ＲＬ、右側後輪２ＲＲ、左側前輪２ＦＬ及び右側前輪２ＦＲが駆動される、いわゆる４輪駆動の車両である。なお、駆動装置１００を車両１の前輪駆動用とし、ハイブリッド駆動装置１１０を車両１の前輪駆動用として用いてもよい。また、駆動装置１００のみを用いて車両１を走行させてもよい。

駆動装置１００は、第１動力発生手段としての第１電動機１１と、第２動力発生手段としての第２電動機１２とを備える。第１電動機１１が発生する動力と第２電動機１２が発生する動力とは、動力伝達機構１３で合成され、第１駆動軸である左側後輪用動力伝達軸１４Ｌ及び第２駆動軸である右側後輪用動力伝達軸１４Ｒを介して、左側後輪２ＲＬ及び右側後輪２ＲＲへ伝達される。駆動装置１００は、第１電動機１１が発生するトルクと第２電動機１２が発生するトルクとを制御することにより、左側後輪２ＲＬの駆動力及び右側後輪２ＲＲの駆動力を異ならせることができる。

第１電動機１１及び第２電動機１２は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）５０によって制御される。ＥＣＵ６０は、第１電動機１１に取り付けられる第１レゾルバ４１及び第２電動機に取り付けられる第２レゾルバ４２からの情報に基づいて、第１電動機１１及び第２電動機１２の回転数や回転方向を制御する。また、ＥＣＵ６０は、車両１の走行条件に基づき第１電動機１１及び第２電動機１２の出力を制御する。

第１電動機１１及び第２電動機１２は、インバータ７に接続されている。インバータ７には、例えばニッケル−水素電池や鉛蓄電池等の車載電源８が接続されている。インバータ７は、ＥＣＵ６０によって制御される。これによって、車載電源８から第１電動機１１及び第２電動機１２へ供給される電力や周波数が制御される。なお、第１電動機１１と第２電動機１２とは独立して制御されるため、インバータ７は、第１電動機１１用のインバータと第２電動機１２用のインバータとが含まれている。

第１電動機１１や第２電動機１２が駆動装置１００の動力発生手段として用いられる場合、車載電源８の電力がインバータ７を介して供給される。また、例えば車両１の減速時には、第１電動機１１や第２電動機１２が発電機として機能して回生発電を行い、電気エネルギーの形で回収した車両１の運動エネルギーを、車載電源８に蓄える。これは、ブレーキ信号やアクセルオフ等の信号に基づいて、ＥＣＵ６０がインバータ７を制御することにより実現される。このように、第１電動機１１及び第２電動機１２は、車両１を走行させるための動力を発生する他、エネルギーを生み出すジェネレータ（本実施形態では発電機）としても機能する。次に、ハイブリッド駆動装置１１０について簡単に説明する。

ハイブリッド駆動装置１１０は、電動機及び発電機として機能する第３電動機３及び第４電動機４と、内燃機関５と、動力分割／合成機構９とを備える。そして、このハイブリッド駆動装置１１０は、内燃機関５の出力と第３電動機３の出力とを、例えば遊星歯車装置で構成される動力分割／合成機構９で合成し、左側前輪用動力伝達軸６Ｌ及び右側前輪用動力伝達軸６Ｒを介して、左側前輪２ＦＬ及び右側前輪２ＦＲに伝達する。なお、左側前輪２ＦＬ及び右側前輪２ＦＲは、車両１の駆動輪であるとともに、操舵輪も兼ねている。

このハイブリッド駆動装置１１０は、いわゆるシリーズ・パラレルハイブリッドの駆動装置である。ハイブリッド駆動装置１１０は、ＥＣＵ６０によって制御される。第３電動機３は、インバータ７に接続されている。第３電動機３の回転数及び回転方向は、第３レゾルバ４３によって検出されてＥＣＵ６０へ取り込まれ、ハイブリッド駆動装置１１０の制御に利用される。

第３電動機３は、主としてハイブリッド駆動装置１１０の駆動源として用いられる。このときには、車載電源８や、第４電動機４によって生み出された電力等がインバータ７を介して第３電動機３へ供給される。また、例えば車両１の減速時には、第３電動機３が発電機として機能して回生発電を行い、これによって回収したエネルギーを車載電源８に蓄える。これは、ブレーキ信号やアクセルオフ等の信号に基づいて、ＥＣＵ６０がインバータ７を制御することにより実現される。

第４電動機４は、主として発電機として機能するが、内燃機関５の始動時には、スタータモータとして機能する。第４電動機４が発電機として機能するときには、第４電動機４が内燃機関５によって駆動される。また、車両１の走行中においては、第４電動機４が内燃機関５の駆動反力を受けることにより、左側前輪２ＦＬ及び右側前輪２ＦＲに駆動力を発生させる。第４電動機４で生み出される電力は第３電動機３の駆動に用いられる他、車載電源８の充電にも用いられる。

車両１の左側前輪２ＦＬ、右側前輪２ＦＲ、左側後輪２ＲＬ、右側後輪２ＲＲの回転速度は、それぞれ、左側前輪回転速度センサ４５ＦＬ、右側前輪回転速度センサ４５ＦＲ、左側後輪回転速度センサ４５ＲＬ、右側後輪回転速度センサ４５ＲＲによって検出される。そして、左側前輪回転速度センサ４５ＦＬ、右側前輪回転速度センサ４５ＦＲ、左側後輪回転速度センサ４５ＲＬ、右側後輪回転速度センサ４５ＲＲの出力は、ＥＣＵ６０に取り込まれ、駆動装置１００やハイブリッド駆動装置１１０の駆動制御に用いられる。また、車両１には、操舵角センサ４６、傾斜角センサ４７、加速度センサ４８が備えられており、ＥＣＵ６０は、これらのセンサからの情報を取得して、駆動装置１００やハイブリッド駆動装置１１０を制御する。次に、本実施形態に係る駆動装置１００の構成を説明する。

図２は、実施形態１に係る駆動装置の構成を示す説明図である。本実施形態に係る駆動装置１００は、第１電動機１１と、第２電動機１２と、動力伝達機構１３とは、筐体１０１の内部に組み込まれている。動力伝達機構１３は、いわゆるラビニョ式の遊星歯車装置２０を含んで構成される。ここで、ラビニョ式の遊星歯車装置２０は、遊星歯車列を組み合わせて構成される遊星歯車装置の一種であり、リングギヤとキャリアとを共通とし、２個のサンギヤを有する遊星歯車装置である。

遊星歯車装置２０は、リングギヤ２３と、第１ピニオンギヤ２４Ｌと、第２ピニオンギヤ２４Ｓと、キャリア２２と、第１サンギヤ２１Ａと、第２サンギヤ２１Ｂとを含んで構成される。リングギヤ２３は、内側に歯車を備えるとともに、第１ピニオンギヤ２４Ｌ、第２ピニオンギヤ２４Ｓ、キャリア２２、第１サンギヤ２１Ａ及び第２サンギヤ２１Ｂが内側に配置される。本実施形態において、遊星歯車装置２０は、リングギヤ２３と、キャリア２２と、第１サンギヤ２１Ａと、第２サンギヤ２１Ｂとが回転要素となる。

第１ピニオンギヤ２４Ｌは、リングギヤ２３の内側かつリングギヤ２３側に配置されて、リングギヤ２３の内側に形成された歯車とかみ合っており、前記歯車とかみ合いながらリングギヤ２３の内側を回転する。第２ピニオンギヤ２４Ｓは、リングギヤ２３の内側かつリングギヤ２３の回転中心（すなわち遊星歯車の回転軸Ｚｐ）側に配置される。また、第２ピニオンギヤ２４Ｓは、回転軸と平行な方向の長さが第１ピニオンギヤ２４Ｌよりも短い。

第１ピニオンギヤ２４Ｌと第２ピニオンギヤ２４Ｒとはかみ合った状態で、ともに回転可能にキャリア２２に支持される。キャリア２２は、第１ピニオンギヤ２４Ｌと第２ピニオンギヤ２４Ｓとともに、リングギヤ２３の内側を回転する。第１サンギヤ２１Ａは第１ピニオンギヤ２４Ｌとかみ合い、また、第２サンギヤ２１Ｂは第２ピニオンギヤ２４Ｓとかみ合う。

遊星歯車装置２０は、リングギヤ２３、第１ピニオンギヤ２４Ｌ、第１サンギヤ２１Ａが、いわゆるシングルピニオン式の遊星歯車装置を構成し、また、リングギヤ２３、第１ピニオンギヤ２４Ｌ、第２ピニオンギヤ２４Ｓ、第２サンギヤ２１Ｂが、いわゆるダブルピニオン式の遊星歯車装置を構成する。

遊星歯車装置２０のリングギヤ２３の外側には歯車２５が設けられており、この歯車は、第１電動機１１の出力軸１１Ｓに取り付けられる第１電動機出力ギヤ１１Ｇとかみ合っている。これによって、第１電動機１１が発生する動力は、遊星歯車装置２０へ伝達される。このように、リングギヤ２３は、遊星歯車装置２０に対する第１入力部となる。なお、例えば、チェーンやベルトを介して、第１電動機１１の発生する動力をリングギヤ２３へ伝達してもよい。また、リングギヤ２３には、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃが取り付けられており、動力伝達対象切替手段である駆動態様切替装置２６を構成する連結部材２６Ｌによって、第２電動機１２の出力軸１２Ｓに取り付けられる第２電動機用動力伝達部材１２Ｃと連結される。これによって、第２電動機１２の発生する動力が、直接リングギヤ２３へ伝達される。なお、駆動態様切替装置２６を備えず、第２電動機１２の出力軸１２Ｓと、第１サンギヤ２１Ａとを直接接続してもよい。

遊星歯車装置２０の第１サンギヤ２１Ａには、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣが取り付けられる。そして、前記連結部材２６Ｌが、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣと前記第２電動機用動力伝達部材１２Ｃとを連結することにより、第２電動機１２の発生する動力が、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣ及び第１サンギヤ２１Ａを介して遊星歯車装置２０へ伝達される。このように、第１サンギヤ２１Ａは、遊星歯車装置２０に対する第２入力部となる。なお、駆動態様切替装置２６については後述する。

遊星歯車装置２０のキャリア２２には、第１駆動軸である左側後輪用動力伝達軸１４Ｌが取り付けられている。また、遊星歯車装置２０の第２サンギヤ２１Ｂには、第２駆動軸である右側後輪用動力伝達軸１４Ｒが取り付けられる。このような構成により、連結部材２６Ｌが、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣと第２電動機用動力伝達部材１２Ｃとを連結した場合には、第１電動機１１の発生する動力と第２電動機１２の発生する動力とが遊星歯車装置２０で合成されるとともに、キャリア２２と第２サンギヤ２１Ｂとへ所定の割合で配分されて出力される。そして、配分された前記動力は、左側後輪用動力伝達軸１４Ｌと右側後輪用動力伝達軸１４Ｒとへ出力され、これらを駆動する。このように、キャリア２２は第１出力部として、第２サンギヤ２１Ｂは第２出力部として機能する。

左側後輪用動力伝達軸１４Ｌには左側後輪２ＲＬが取り付けられ、また、右側後輪用動力伝達軸１４Ｒには右側後輪２ＲＲが取り付けられる。左側後輪２ＲＬと右側後輪２ＲＲとは、駆動装置１００や図１に示す車両１の駆動輪となるので、左側後輪用動力伝達軸１４Ｌと右側後輪用動力伝達軸１４Ｒとが駆動されると、左側後輪２ＲＬと右側後輪２ＲＲとが駆動され、車両１が走行する。

ここで、本実施形態においては、遊星歯車装置２０の回転軸、及び第２電動機１２の回転軸が、左側後輪用動力伝達軸１４Ｌ及び右側後輪用動力伝達軸１４Ｒ上に配置される。また、第２電動機１２には、オイルポンプ２７が取り付けられている。オイルポンプ２７は、図１に示す車両１の旋回加速度が大きい場合や登坂時等のように、油の偏りが大きく、遊星歯車装置２０等のギヤによる油の掻き上げでは潤滑が不十分になるような場合に駆動される。そして、潤滑が確保できる場合には、オイルポンプ２７の運転を停止して、オイルポンプ２７の駆動による損失の増加を抑制する。

また、オイルポンプ２７は、例えば、第１電動機１１が高負荷連続運転によって昇温したときに運転したり、車載電源８の受け入れ制限時に電力が発生した場合に運転したりする。これによって、第１電動機１１を効果的に冷却したり潤滑したりでき、また、車載電源８の受け入れが制限されているときに発生した電力を無駄にすることを回避できる。

また、本実施形態に係る駆動装置１００では、第２電動機１２の出力軸１２Ｓは中空構造となっており、前記出力軸１２Ｓの内部に駆動装置１００の駆動軸（具体的には右側後輪用動力伝達軸１４Ｒ）が配置される。これによって、第２電動機１２の出力軸１２Ｓと駆動装置１００の駆動軸とを同軸で配置する。このような構成により、前記駆動軸に第２電動機１２の発生する熱を伝え、前記駆動軸を放熱手段として用いることによって、第２電動機１２のロータやステータの冷却性能を向上させることができる。次に、駆動装置１００による、第１出力部であるキャリア２２と第２出力部である第２サンギヤ２１Ｂとに対する駆動力の配分を説明する。

図３は、実施形態１に係る駆動装置が備える遊星歯車装置の共線図である。縦軸は、第１サンギヤ２１Ａ、第２サンギヤ２１Ｂ、キャリア２２、リングギヤ２３の回転数を示す。連結部材２６Ｌによって、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣと第２電動機用動力伝達部材１２Ｃとを連結すると、遊星歯車装置２０には、第１電動機１１及び第２電動機１２から動力が伝達される。このとき、第１出力部であるキャリア２２へ出力されるトルクＴＣは式（１）で、第２出力部である第２サンギヤ２１Ｂへ出力されるトルクＴＳ２は、式（２）で求めることができる。ここで、キャリア２２には、左側後輪用動力伝達軸１４Ｌを介して左側後輪２ＲＬが取り付けられているので、キャリア２２へ出力されるトルクＴＣは、左側後輪２ＲＬを駆動するトルクＴＲＬに等しい。また、第２サンギヤ２１Ｂには、右側後輪用動力伝達軸１４Ｒを介して右側後輪２ＲＲが取り付けられているので、第２サンギヤ２１Ｂへ出力されるトルクＴＳ２は、右側後輪２ＲＲを駆動するトルクＴＲＲに等しい。
ＴＣ＝（Ｔ＿ＭＧ１−Ｔ＿ＭＧ２）／２＝ＴＲＬ・・（１）
ＴＳ２＝（Ｔ＿ＭＧ１−Ｔ＿ＭＧ２）／２−（１＋ρ１）×Ｔ＿ＭＧ２＝ＴＲＲ・・（２）

ここで、Ｔ＿ＭＧ１は第１電動機１１のトルク、Ｔ＿ＭＧ２は第２電動機１２のトルクであり、両者ともに回転方向に応じて正、負の値をとる。また、ρ１は、リングギヤ２３と第１ピニオンギヤ２４Ｌと第１サンギヤ２１Ａとの間の変速比である。リングギヤ２３と第１ピニオンギヤ２４Ｌと第２ピニオンギヤ２４Ｓと第１サンギヤ２１Ａとの間の変速比はρ２であり、本実施形態では０．５としてある。なお、変速比ρ２は０．５以外でもよいが、このようにすると、キャリア２２と第２サンギヤ２１Ｂとで駆動力の配分比を等しくする場合、第２電動機１２を駆動する必要が生じ、エネルギーの損失を招くので、変速比ρ２は０．５が好ましい。

式（１）、式（２）から、第１電動機１１によって駆動装置１００を駆動しているときに、第２電動機１２に動力（具体的にはトルク）を発生させると、キャリア２２のトルクＴＣ、すなわち左側後輪２ＲＬのトルクＴＲＬと、第２サンギヤ２１Ａのトルク、すなわち右側後輪２ＲＲのトルクＴＲＬとが変化することが分かる。これによって、駆動装置１００の左側後輪２ＲＬと右側後輪２ＲＲとの間で、それぞれの駆動力を変更することができるので、例えば、駆動装置１００を搭載する、図１に示す車両１の旋回性能を向上させることができる。

図３の共線図は、図２に示す駆動装置１００の右側後輪２ＲＲの回転速度が左側後輪２ＲＬの回転速度よりも大きい状態なので、前記駆動装置１００を搭載する、図１に示す車両１が左旋回をしているときの状態を示している。この状態において、第１電動機１１（ＭＧ１）がトルクＴ＿ＭＧ１を発生して、図１に示す車両１を走行させている。このときに、第２電動機１２（ＭＧ２）がトルクＴ＿ＭＧ２を発生すると、式（１）、式（２）に基づいて、左側後輪２ＲＬのトルクＴＲＬと、右側後輪２ＲＲのトルクＴＲＲとが変化する。

例えば、Ｔ＿ＭＧ２を増加させると、式（１）、式（２）から、左側後輪２ＲＬのトルクＴＲＬは減少し、右側後輪２ＲＲのトルクＴＲＲは増加する。したがって、左旋回中に、左側後輪２ＲＬの駆動力が右側後輪２ＲＲの駆動力よりも小さくなり、アンダーステアを低減するような旋回モーメントが車両１に発生する。また、Ｔ＿ＭＧ２を減少させると、式（１）、式（２）から、左側後輪２ＲＬのトルクＴＲＬは増加し、右側後輪２ＲＲのトルクＴＲＲは減少する。したがって、左旋回中に、左側後輪２ＲＬの駆動力が右側後輪２ＲＲの駆動力よりも大きくなり、オーバーステアを低減するような旋回モーメントが車両１に発生する。このように、本実施形態に係る駆動装置１００は、左側後輪２ＲＬの駆動力と右側後輪２ＲＲの駆動力とを変更することによって、車両１のアンダーステアを抑制したり、車両１のスピンを回避したりすることができる。

なお、第２電動機１２に動力を発生させなければ、あるいは図２に示す第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣと第２電動機用動力伝達部材１２Ｃとを解放することにより、第２電動機１２と遊星歯車装置２０との接続を切り離せば、図１に示す車両１の旋回中における内外輪の速度差は、遊星歯車装置２０によって吸収される。このように、図２に示す駆動装置１００が備える遊星歯車装置２０は、差動ギヤとしても機能する。ここで、第１電動機１１及び第２電動機１２は、第１レゾルバ４１及び第２レゾルバ４２からの情報に基づき、ＥＣＵ６０及び駆動制御装置５０によって制御される。次に、駆動装置１００の駆動態様及び駆動態様の切り替えを説明する。次の説明においては、適宜図２を参照されたい。

図４−１は、実施形態１に係る駆動装置の駆動態様を切り替える手法を示す概念図である。図４−２〜図４−４は、駆動態様切替装置の一構成例を示す説明図である。本実施形態に係る駆動装置１００は、駆動輪、すなわち左側後輪２ＲＬと右側後輪２ＲＲとを駆動する駆動態様を３種類備える。図４−１の上段は第１駆動態様を示し、中段は第２駆動態様を示し、下段は第３駆動態様を示す。

第１駆動態様は、連結部材２６Ｌを操作して、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃを、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣ及びリングギヤ用動力伝達部材２３Ｃから解放することにより、第２電動機１２と遊星歯車装置２０との接続を切り離す駆動態様である。第１駆動態様では、第１電動機１１のみによって駆動装置１００の駆動輪、すなわち左側後輪２ＲＬ及び右側後輪２ＲＲが駆動される。旋回中における左側後輪２ＲＬと右側後輪２ＲＲとの間の回転速度差は、遊星歯車装置２０によって吸収される。第１駆動態様を選択することにより、第２電動機１２は、第１電動機１１、左側後輪２ＲＬ、右側後輪２ＲＲと切り離されるので、第２電動機１２のつれ回り等によるエネルギー消費の増加を抑制できる。

第２駆動態様は、連結部材２６Ｌを操作して、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃと、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣとを連結するとともに、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃとリングギヤ用動力伝達部材２３Ｃとは解放される駆動態様である。この駆動態様においては、第２電動機１２が第１サンギヤ２１Ａに接続され、かつ、リングギヤ２３からは解放される。すなわち、遊星歯車装置２０が備える４個の回転要素のうちの一つに第２電動機１２が接続され、かつ、第１電動機１１が接続されている４個の回転要素のうちの一つには接続されない状態である。

第２駆動態様では、第１電動機１１及び第２電動機１２によって駆動装置１００の駆動輪、すなわち左側後輪２ＲＬ及び右側後輪２ＲＲを駆動する。そして、第２電動機１２の発生する動力を調整することにより、左側後輪２ＲＬの駆動力と右側後輪２ＲＲの駆動力とを変更することができる。

第３駆動態様は、連結部材２６Ｌを操作して、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃと、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃとを連結する駆動態様である。なお、構造上、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃと、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣとも連結される。第３駆動態様では、第１電動機１１と第２電動機１２とがリングギヤ２３を介して接続され、第１電動機１１及び第２電動機１２によって駆動装置１００の駆動輪、すなわち左側後輪２ＲＬ及び右側後輪２ＲＲを駆動する。第３駆動態様は、第２駆動態様とは異なり、左側後輪２ＲＬの駆動力と右側後輪２ＲＲの駆動力とを変更することはできず、第１電動機１１の動力と第２電動機１２の動力とを総和した動力で、左側後輪２ＲＬと右側後輪２ＲＲとが駆動される。また、遊星歯車装置２０の差動ギヤとしての機能は失われるので、いわゆるデフロックの状態で車両１を走行させることができる。これにより、強力な駆動力が得られるので、例えば、悪路走行や登坂時、あるいは急加速時等、駆動装置１００に大きな駆動力が要求される場合に効果的である。

また、第３駆動態様では、第２電動機１２によって車両１を走行させることができるので、例えば、何らかの原因で第１電動機１１が動作しなくなったり、熱制限によって出力が低下したりした場合には、第２電動機１２によって車両１を走行させることができる。これによって、駆動装置１００の走行性能を確保でき、図１に示す４輪駆動の車両１では、第１電動機１１の出力が不十分な場合でも４輪駆動を実現できる。

また、例えば、悪路走行や登坂時、あるいは急加速時等、駆動装置１００に大きな駆動力が要求される場合は、限られた状況であって、常にこのような状況が発生する訳ではない。このため、限定的な場面を想定して、第１電動機１１に出力の大きいものを用いることは、駆動装置１００の大型化を招き、不経済である。このため、限定的に大きな駆動力が要求される場合には、第３駆動態様を用いて第１電動機１１と第２電動機１２とで車両１を走行させるようにすれば、第１電動機１１には出力の小さいものを用いることができる。これによって、駆動装置１００の大型化を抑制し、また、低コスト化を図ることができる。

次に、図４−２〜図４−３を用いて、駆動態様切替装置の一構成例及び駆動態様に切り替えを説明する。本実施形態においては、駆動態様切替装置２６によって、上述した第１駆動態様〜第３駆動態様を切り替える。本実施形態において、駆動態様切替装置２６は、図２や図４に示す連結部材２６Ｌと、連結部材２６Ｌを動作させる駆動態様切替用アクチュエータ２６Ａと、連結部材２６Ｌと駆動態様切替用アクチュエータ２６Ａとを連結する操作部材２６Ｊとを含んで構成される。

図４−２に示すように、連結部材２６Ｌは、リング２６Ｒと、リング２６Ｒに取り付けられ、リング２６Ｒに対して回転可能な連結用スリーブ２６Ｓとで構成される。図４−４に示すように、連結用スリーブ２６Ｓの外周部には、リング２６Ｒが嵌め込まれる溝２６Ｔが形成されており、連結用スリーブ２６Ｓは、リング２６Ｒの内部を回転できるように構成される。

図４−２〜図４−３に示すように、連結用スリーブ２６Ｓは、管状の部材であり、内周部には、複数（本実施形態では２個）の突起部２６ＳＴが設けられている。また、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃと、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣと、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃとは円板状の部材であり、外周部には、連結用スリーブ２６Ｓの内周部に形成された突起部２６ＳＴとかみ合う切り欠き部Ｋが設けられている。また、連結用スリーブ２６Ｓの内部は断面が円形であり、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃ、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣ、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃが、連結用スリーブ２６Ｓの内部に嵌り合うように構成される。

図２、図３、図４−２、図４−３に示すように、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃと、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣと、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃと、連結用スリーブ２６Ｓとは、同一軸（本実施形態では、図２に示す右側後輪用動力伝達軸１４Ｒであり、遊星歯車装置２０の回転軸Ｚｐ）上に配置されている。連結用スリーブ２６Ｓは、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃと、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣと、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃと、連結用スリーブ２６Ｓとが配置される軸と平行に動作する。そして、駆動装置１００の駆動態様を切り替える場合には、駆動態様切替用アクチュエータ２６Ａによって連結用スリーブ２６Ｓを動かし、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃ、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣ、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃのうち連結したいもの同士を連結部材２６Ｌの連結用スリーブ２６Ｓで連結する。

例えば、図４−４に示す例では、図４−１に示す第２駆動態様が選択された状態である。第２駆動態様においては、駆動態様切替用アクチュエータ２６Ａによって連結用スリーブ２６Ｓを動かし、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣと、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃとに連結用スリーブ２６Ｓを被せる。すると、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣの切り欠き部Ｋと、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃの切り欠き部Ｋとは、連結用スリーブ２６Ｓの内部に形成された突起部２６ＳＴとかみ合う。これによって、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣと、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃとの間で動力を伝達することができる。

第１駆動態様では、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃ、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣ、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃのいずれからも、連結用スリーブ２６Ｓを取り外した状態にすることで実現できる。第３駆動態様は、連結用スリーブ２６Ｓによって、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃ、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣ、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃすべてを連結することによって実現できる。

駆動態様を切り替えるにあたっては、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃ、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣ、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃのうち、連結しようとするもの同士の回転を揃える必要がある。本実施形態に係る駆動装置１００では、図２に示す、第１電動機１１の第１レゾルバ４１、第２電動機１２の第２レゾルバ４２、左側後輪回転速度センサ４５ＲＬ、右側後輪回転速度センサ４５ＲＲを用いることにより、連結しようとするもの同士の回転速度を推定することができる。

例えば、第１駆動態様から第２駆動態様への切り替えは、第１電動機１１の第１レゾルバ４１、第２電動機１２の第２レゾルバ４２、左側後輪回転速度センサ４５ＲＬ及び右側後輪回転速度センサ４５ＲＲを用いることにより、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣ、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃの回転速度を推定することができる。また、第２駆動態様から第３駆動態様の切り替えは、第１電動機１１の第１レゾルバ４１及び第２電動機１２の第２レゾルバ４２を用いることにより、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃ及び第２電動機用動力伝達部材１２Ｃの回転速度を推定できる。このように、本実施形態に係る駆動装置１００は、駆動態様を切り替えるためのセンサを追加する必要はないので、製造コストの低減を図ることができる。

このように、図４−２〜図４−４に示すような駆動態様切替装置２６を用いることで、駆動装置１００の駆動態様を切り替えることができる。なお、上述した駆動態様切替装置２６は一例であり、例えば、いわゆるドグクラッチや、いわゆるマニュアルトランスミッションに用いられるシンクロ機構等を用いて、駆動態様切替装置２６を構成してもよい。

本実施形態に係る駆動装置１００では、リングギヤ用動力伝達部材２３Ｃと、第１サンギヤ用動力伝達部材２１ＡＣと、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃとが同一軸上に配置される。これによって、駆動態様を切り替えるための構造を簡素化することができるので、駆動装置１００を構成する部品の増加を抑制しつつ、複数の駆動態様を実現することができる。次に、本実施形態に係る駆動装置１００の配置例について説明する。

図５は、実施形態１に係る駆動装置の配置例を示す説明図である。図５の矢印ｇは、重力の作用方向を示している。本実施形態に係る駆動装置１００は、第１電動機１１と第２電動機１２とで、相対的に使用頻度の高い方、又は図１に示す車両１の直進時に用いられる方の少なくとも一方を満たすものを、他方よりも高い位置に配置することが好ましい。本実施形態に係る駆動装置１００では、第１電動機１１が直進時に用いられ、かつ第１電動機１１の使用頻度は第２電動機１２の使用頻度よりも高いので、第１電動機１１を第２電動機１２よりも高い位置に配置する。ここで、「高い位置」とは、路面ＧＬからより離れた位置をいう。

駆動装置１００は、第１電動機１１や第２電動機１２を冷却、あるいは潤滑する油が用いられる。第１電動機１１や第２電動機１２の温度が低い場合、前記油の温度も低くなる結果、前記油の粘度が高くなり、第１電動機１１や第２電動機１２の駆動損失が大きくなる。このため、相対的に使用頻度の高い方、あるいは図１に示す車両１の直進時に用いられる方の電動機をより高い位置に配置し、油を駆動装置１００の下方（重力の作用方向側）へ集める。これによって、使用頻度の高い電動機に送られる粘度の高い油を低減することができるので、電動機の駆動損失を抑制できる。

本実施形態に係る駆動装置１００では、電動機の出力を減速して駆動輪へ伝達するが、このような構成では、減速させない場合よりも駆動損失による駆動力低下の影響は大きく、また、減速比が大きいほど前記駆動力低下の影響は大きい。本実施形態に係る上記配置は、駆動損失を低減できるので、駆動損失に起因する駆動力低下を抑制できる。また、本実施形態の上記配置によれば、油の温度が低い場合には、使用頻度の低い電動機を用いて油を早期に昇温させることもできる。

また、本実施形態に係る駆動装置１００は、第１電動機１１と第２電動機１２とで、相対的に使用頻度の高い方、又は図１に示す車両１の直進時に用いられる方の少なくとも一方を満たすものは、図１に示す車両の進行方向前方に配置することが好ましい。このようにすれば、車両１の走行による走行風を利用しやすくなるので、相対的に使用頻度の高い電動機を効果的に冷却できる。これによって、電動機の冷却系を簡素化できるとともに、電動機の性能を安定化させることができる。次に、本実施形態に係る駆動制御を実現するための駆動制御装置について説明する。

図６は、実施形態１に係る駆動制御装置の構成例を示す説明図である。図６に示すように、駆動制御装置５０は、ＥＣＵ６０に組み込まれて構成されている。ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）６０ｐと、記憶部６０ｍと、入力ポート６５及び出力ポート６６と、入力インターフェース６７及び出力インターフェース６８とから構成される。

なお、ＥＣＵ６０とは別個に、この実施形態に係る駆動制御装置５０を用意し、これをＥＣＵ６０に接続してもよい。そして、この実施形態に係る駆動制御を実現するにあたっては、ＥＣＵ６０が備える駆動装置１００に対する制御機能を、前記駆動制御装置５０が利用できるように構成してもよい。

駆動制御装置５０は、制御条件判定部５１と、駆動態様切替部５２と、駆動力決定部５３と、駆動力制御部５４とを含んで構成される。これらが、この実施形態に係る駆動制御を実行する部分となる。この実施形態において、駆動制御装置５０は、ＥＣＵ６０を構成するＣＰＵ６０ｐの一部として構成される。

駆動制御装置５０の制御条件判定部５１と、駆動態様切替部５２と、駆動力決定部５３と、駆動力制御部５４とは、バス６４₁、バス６４₂、及び入力ポート６５及び出力ポート６６を介して接続される。これにより、駆動制御装置５０を構成する制御条件判定部５１と駆動態様切替部５２と、駆動力決定部５３と、駆動力制御部５４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、ＣＰＵ６０ｐが備える駆動制御装置５０と、記憶部６０ｍとは、バス６４₃を介して接続される。これによって、駆動制御装置５０は、ＥＣＵ６０が有する駆動装置１００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、駆動制御装置５０は、この実施形態に係る駆動制御を、ＥＣＵ６０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６５には、入力インターフェース６７が接続されている。入力インターフェース６７には、第１レゾルバ４１、第２レゾルバ４２、第３レゾルバ４３、第４レゾルバ４４、左側前輪回転速度センサ４５ＦＬ、右側前輪回転速度センサ４５ＦＲ、左側後輪回転速度センサ４５ＲＬ、右側後輪回転速度センサ４５ＲＲ、操舵角センサ４６、傾斜角センサ４７、三次元加速度センサ４８等の、駆動装置１００の駆動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６７内のＡ／Ｄコンバータ６７ａやディジタル入力バッファ６７ｄにより、ＣＰＵ６０ｐが利用できる信号に変換されて入力ポート６５へ送られる。これにより、ＣＰＵ６０ｐは、車両１の運転制御や、駆動装置１００の駆動制御に必要な情報を取得することができる。

出力ポート６６には、出力インターフェース６８が接続されている。出力インターフェース６８には、本実施形態に係る駆動制御に必要な制御対象が接続されている。この実施形態では、制御対象として、第１電動機１１、第２電動機１２、第３電動機３、第４電動機４を制御するためのインバータ７、駆動態様切替用アクチュエータ２６Ａ、内燃機関５が、出力インターフェース６８に接続されている。出力インターフェース６８は、制御回路６８₁、６８₂等を備えており、ＣＰＵ６０ｐ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、ＥＣＵ６０のＣＰＵ６０ｐは、第１電動機１１や第２電動機１２等の駆動力を制御することができる。

記憶部６０ｍには、この実施形態に係る駆動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制御に用いるデータ等が格納されている。ここで、記憶部６０ｍ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、ＣＰＵ６０ｐへ既に記録されているコンピュータプログラムと組み合わせによって、この実施形態に係る駆動制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この駆動制御装置５０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、制御条件判定部５１、駆動態様切替部５２、駆動力決定部５３及び駆動力制御部５４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制御の一例を説明する。次の説明では、適宜図１〜図５を参照されたい。

図７は、実施形態１に係る駆動制御の手順を示すフローチャートである。本実施形態に係る駆動制御を実行するにあたり、ステップＳ１０１において、駆動制御装置５０の制御条件判定部５１は、図１に示す車両１に対する要求駆動力Ｆ＿Ｄが大きく、かつ図１に示す車両１が低車速であるか否かを判定する。ステップＳ１０１において、例えば、要求駆動力Ｆ＿Ｄの判定は、要求駆動力Ｆ＿Ｄが所定の閾値Ｆ＿Ｄｃを超えた場合に駆動力が大きいと判定し、また、車両１の速度（車速）が所定の閾値よりも小さい場合には、低車速であると判定する。

図１に示す車両１は、前輪の駆動にハイブリッド駆動装置１１０を備えており、例えば、急加速時のように、低車速かつ要求駆動力Ｆ＿Ｄが大きい場合には、内燃機関５及び第３電動機３の両方でハイブリッド駆動装置１１０を駆動する。内燃機関５を用いてハイブリッド駆動装置１１０を駆動する場合、第４電動機４で発電することによってハイブリッド駆動装置１１０を変速するが、第４電動機４の発電量が、車載電源８の電力受け入れ量の上限によって制約を受けることがあり、その結果、車両１に対する要求駆動力Ｆ＿Ｄを発生できないことがある。これは、内燃機関５の出力が大きい場合や、車両１に対する要求駆動力Ｆ＿Ｄが大きい場合に発生しやすい。

本実施形態では、ステップＳ１０１で、車両１に対する要求駆動力Ｆ＿Ｄが大きく、かつ車両１が低車速である場合は、図２に示す駆動装置１００の駆動態様を第３駆動態様として、第１電動機１１及び第２電動機１２によって駆動装置１００を駆動することにより、第４電動機４で発電した電力を消費する。これによって、車載電源８の電力受け入れ量の上限がある場合でも、車両１に対する要求駆動力Ｆ＿Ｄを発生させ、車両１の走行性能を確保できる。

ステップＳ１０１でＹｅｓと判定された場合、すなわち、制御条件判定部５１が、車両１に対する要求駆動力Ｆ＿Ｄが大きく、かつ車両１が低車速であると判定した場合、ステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３においては、駆動制御装置５０の駆動態様切替部５２が、図２や図４−１に示す駆動態様切替装置２６を動作させて、駆動装置１００の駆動態様を第３駆動態様に切り替える。第３駆動態様への切り替えは、上述した通りである。そして、駆動制御装置５０の駆動力決定部５３は、駆動装置１００及びハイブリッド駆動装置１１０の動力発生手段（第１電動機１１や第３電動機３等）が発生する動力を演算し、駆動制御装置５０の駆動力制御部５４は、前記演算の結果に基づいて、前記動力発生手段を制御する。

ステップＳ１０１でＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部５１が、車両１に対する要求駆動力Ｆ＿Ｄが大きくはなく、かつ車両１が低車速ではないと判定した場合、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２においては、制御条件判定部５１は、図１に示す車両１が登坂中であるか否かを判定する。車両１が登坂中であるか否かは、例えば、図１に示す車両１が備える傾斜角センサ４７からの情報に基づいて、制御条件判定部５１が判定する。

ステップＳ１０２においてＹｅｓと判定された場合、すなわち、制御条件判定部５１が、車両１は登坂中であると判定した場合、車両１には比較的大きな駆動力が要求され、かつ、安定した走行が要求されると考えられる。このため、ステップS１０３に進み、第３駆動態様を選択して、車両１を４輪駆動で走行させる。ステップＳ１０３においては、駆動態様切替部５２によって、駆動装置１００の駆動態様が第３駆動態様に切り替えられる。そして、駆動力決定部５３は、駆動装置１００及びハイブリッド駆動装置１１０の動力発生手段（第１電動機１１や第３電動機３等）が発生する動力を演算し、駆動力制御部５４は、前記演算の結果に基づいて、前記動力発生手段を制御する。

ステップＳ１０２においてＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部５１が、車両１は登坂中ではないと判定した場合、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４で、制御条件判定部５１は、車両１が旋回中であるか否かを判定する。車両１が旋回中であるか否かは、例えば、図１に示す車両１が備える操舵角センサ４６の情報に基づいて判定することができる。ステップＳ１０４においてＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部５１が、車両１は旋回中ではないと判定した場合、ステップＳ１０７へ進む。

車両１が旋回中でない場合、駆動装置１００によって左右の駆動輪間で駆動力を変更する必要はない。この場合、ステップＳ１０７へ進み、駆動態様切替部５２が、図２や図４−１に示す駆動態様切替装置２６を動作させて、駆動装置１００の駆動態様を第１駆動態様に切り替える。第１駆動態様への切り替えは、上述した通りである。そして、駆動力決定部５３は、駆動装置１００及びハイブリッド駆動装置１１０の動力発生手段（第１電動機１１や第３電動機３等）が発生する動力を演算し、駆動力制御部５４は、前記演算の結果に基づいて、前記動力発生手段を制御する。

ステップＳ１０４においてＹｅｓと判定された場合、すなわち、制御条件判定部５１が、車両１は旋回中であると判定した場合、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５において、制御条件判定部５１は、車両１の走行している路面が低摩擦（低μ）路面であるか否かを判定する。低摩擦路面であるか否かは、例えば、所定時間内において車両１の駆動輪が滑った回数が所定の閾値を超えているか否かで判定する。車両１の駆動輪の滑りは、例えば、左側前輪回転速度センサ４５ＦＬ、右側前輪回転速度センサ４５ＦＲ、左側後輪回転速度センサ４５ＲＬ、右側後輪回転速度センサ４５ＲＲによって検出される各駆動輪の実回転速度と、実車速との差が所定の閾値を超えるか否かで判定することができる。

低摩擦路面である場合、車両１の走行性能に対しては、図１に示す車両１の左右における駆動力の配分よりも、車両１の前後における駆動力の配分の方が支配的である。このため、低摩擦路面では、車両１の前後における駆動力の配分範囲を拡大するため、第３駆動態様とする。一方、駆動輪と路面との摩擦が確保されている場合、図１に示す車両１の後輪側で、車両１の左右における駆動輪間で駆動力を調整して、車両１の旋回性能を向上させる。

ステップＳ１０５においてＹｅｓと判定された場合、すなわち、制御条件判定部５１が、車両１は低摩擦路面を走行していると判定した場合、ステップＳ１０３へ進み、駆動態様切替部５２が駆動装置１００の駆動態様を第３駆動態様に切り替える。そして、駆動力決定部５３は、駆動装置１００及びハイブリッド駆動装置１１０の動力発生手段（第１電動機１１や第３電動機３等）が発生する動力を演算し、駆動力制御部５４は、前記演算の結果に基づいて、前記動力発生手段を制御する。

ステップＳ１０５においてＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部５１が、車両１は低摩擦路面を走行していないと判定した場合、車両１の駆動輪と路面との摩擦が確保されていると判断できる。この場合、ステップＳ１０６へ進み、駆動態様切替部５２が駆動装置１００の駆動態様を第２駆動態様に切り替える。そして、駆動力決定部５３は、駆動装置１００及びハイブリッド駆動装置１１０の動力発生手段（第１電動機１１や第３電動機３等）が発生する動力を演算する。このとき、駆動力決定部５３は、図１に示す車両１のヨーレートや車速等から、駆動装置１００によって駆動される左側後輪２ＲＬ及び右側後輪２ＲＲの駆動力を演算する。駆動力制御部５４は、前記演算の結果に基づいて、前記動力発生手段を制御する。

以上、本実施形態では、第１動力発生手段の発生する動力と、第２の動力発生手段の発生する動力とを、ラビニョ式の遊星歯車装置を介して合成し、前記遊星歯車装置に設けられる第１出力部と第２出力部とから出力する。これによって、駆動装置の大型化を抑制でき、また、動力発生手段と駆動輪との間に所定の減速比を確保できる。なお、実施形態１で開示した構成は、以下においても適用することができる。

（実施形態２）
実施形態２は、実施形態とほぼ同様であるが、駆動装置が備える遊星歯車装置の回転軸に対して直交する方向の同じ側から、第１動力発生手段の動力及び第２動力発生手段の動力を前記遊星歯車装置に伝達する点が異なる。また、第１動力発生手段の動力及び第２動力発生手段の動力は、減速手段を介して遊星歯車装置へ伝達される。他の構成は、実施形態１と同様である。なお、本実施形態に係る駆動装置は、実施形態１に係る駆動装置と同様に、図１に示す車両１に搭載される。

図８は、実施形態２に係る駆動装置を示す説明図である。本実施形態に係る駆動装置１００ａは、動力伝達機構１３が備える遊星歯車装置２０の第１入力部であるリングギヤ２３に第１電動機１１の発生する動力が伝達され、遊星歯車装置２０の第２入力部である第１サンギヤ２１Ａに第２電動機１２の発生する動力が伝達される。

リングギヤ２３及び第１サンギヤ２１Ａへは、遊星歯車装置２０の回転軸Ｚｐと直交する方向、かつ同じ側から、第１電動機１１の発生する動力及び第２電動機１２の発生する動力が伝達される。そして、第１電動機１１とリングギヤ２３との間、及び第２電動機１２と第１サンギヤ２１Ａとの間には、それぞれ減速手段として中間ギヤを設けてある。これによって、第１電動機１１及び第２電動機１２と、駆動装置１００ａの第１出力部である遊星歯車装置２０のキャリア２２及び第２出力部である第２サンギヤ２１Ｂとの間の減速比を大きくすることができる。

また、中間ギヤを設けることにより、第１電動機１１及び第２電動機１２の配置の自由度が向上する。さらに、本実施形態に係る駆動装置１００ａは、遊星歯車装置２０の回転軸Ｚｐと直交する方向、かつ同じ側から、第１電動機１１の発生する動力及び第２電動機１２の発生する動力が伝達されるため、第１電動機１１及び第２電動機１２は、遊星歯車装置２０の同じ側に配置されることになる。これによって、本実施形態に係る駆動装置１００ａは、寸法をコンパクトに構成することができる。

第１電動機１１の出力軸１１Ｓに取り付けられる第１電動機出力ギヤ１１Ｇには、第１電動機用第１中間ギヤ３１がかみ合っている。第１電動機用第１中間ギヤ３１は、連結軸３２によって第１電動機用第２中間ギヤ３０と連結される。第１電動機用第２中間ギヤ３０は、遊星歯車装置２０のリングギヤ２３の外側に設けられた歯車２５とかみ合っている。これによって、第１電動機１１の発生する動力は、第１電動機用第１中間ギヤ３１及び第１電動機用第２中間ギヤ３０を介して遊星歯車装置２０のリングギヤ２３へ伝達される。

第２電動機１２の出力軸１２Ｓに取り付けられる第２電動機用動力伝達部材１２Ｃは、駆動態様切替装置２６を構成する連結部材２６Ｌによって第２電動機用第１中間ギヤ３４に取り付けられる中間ギヤ用動力伝達部材３４Ｃと連結され、又は解放される。第２電動機用動力伝達部材１２Ｃと中間ギヤ用動力伝達部材３４Ｃとを連結すると、第２電動機１２の発生する動力は、中間ギヤ用動力伝達部材３４Ｃを介して第２電動機用第１中間ギヤ３４へ伝達される。なお、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃと中間ギヤ用動力伝達部材３４Ｃとを連結した状態は、実施形態１で説明した第２駆動態様になる。

第２電動機用第１中間ギヤ３４は、第２電動機用第２中間ギヤ３３とかみ合っており、また、第２電動機用第２中間ギヤ３３は、第１サンギヤ２１Ａに取り付けられる第１サンギヤ用動力伝達ギヤ２８とかみ合う。このような構成により、第２電動機１２の発生する動力は、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃ、連結部材２６Ｌ、中間ギヤ用動力伝達部材３４Ｃ、第２電動機用第１中間ギヤ３４、第２電動機用第２中間ギヤ３３及び第１サンギヤ用動力伝達ギヤ２８を介して、第１サンギヤ２１Ａへ伝達される。

第２電動機１２の出力軸１２Ｓ上には、第２電動機用動力伝達部材１２Ｃよりも第２電動機１２側に、リングギヤ用動力伝達部材３５Ｃが配置されている。リングギヤ用動力伝達部材３５Ｃは、第１電動機用第１中間ギヤ３１とかみ合うリングギヤ用中間ギヤ３５に連結されている。第２電動機用動力伝達部材１２Ｃとリングギヤ用動力伝達部材３５Ｃとを、駆動態様切替装置２６を構成する連結部材２６Ｌによって連結すると、第２電動機１２の発生する動力は、リングギヤ用中間ギヤ３５、第１電動機用第１中間ギヤ３１及び第１電動機用第２中間ギヤ３０を介してリングギヤ２３へ伝達される。これによって、第１電動機１１と第２電動機１２とは、リングギヤ用動力伝達部材３５Ｃ、リングギヤ用中間ギヤ３５、第１電動機用第１中間ギヤ３１を介して接続されて、実施形態１で説明した第３駆動態様を実現できる。なお、連結部材２６Ｌが、リングギヤ用動力伝達部材３５Ｃ及び中間ギヤ用動力伝達部材３４Ｃから解放すると、実施形態１で説明した第１駆動態様が実現できる。

本実施形態に係る駆動装置１００ａは、第１電動機１１及び第２電動機１２の発生する動力を、遊星歯車装置２０の回転軸Ｚｐと直交する方向、かつ同じ側から、減速手段を介して前記遊星歯車装置２０へ伝達する。これによって、第１電動機１１及び第２電動機１２の配置の自由度が向上するため、同一の筐体に第１電動機１１及び第２電動機１２を配置することができる。

本実施形態に係る駆動装置１００ａでは、遊星歯車装置２０や第１電動機１１等を筐体１０１ａ内に格納する。筐体１０１ａは、第１筐体１０１ａ１と第２筐体１０１ａ２とで構成されており、第１電動機１１及び第２電動機１２は、第１筐体１０１ａ内に格納される。また、遊星歯車装置２０や駆動態様切替装置２６等の機械部品は、第２筐体１０１ｂに格納される。このように、機械部品と、第１電動機１１及び第２電動機１２のような電機部品とを分割して、異なる筐体内に配置するので、駆動装置１００ａの製造においては、検査が容易になる。また、第１電動機１１及び第２電動機１２を共通の第１筐体１０１ａ１に格納するので、第１電動機１１及び第２電動機１２の電力供給部分をまとめて構成することが容易になる。これによって、駆動装置１００ａの部品点数を削減することができるので、製造や検査が容易になるとともに、製造コストも低減できる。

駆動装置１００ａでは、第１電動機１１の出力軸１１Ｓを中空とし、駆動装置１００ａの駆動軸（本実施形態では、左側後輪用動力伝達軸１４Ｌ）を出力軸１１Ｓ内に配置する。これによって、第１電動機１１の出力軸１１Ｓと駆動装置１００ａの駆動軸とを同軸で配置する。このような構成により、前記駆動軸に第１電動機１１の発生する熱を伝え、前記駆動軸を放熱手段として用いることによって、第１電動機１１のロータやステータの冷却性能を向上させることができる。

図２に示す、実施形態１に係る駆動装置１００と同様に、本実施形態に係る駆動装置１００ａは、第１電動機１１が直進時に用いられ、かつ第１電動機１１の使用頻度は第２電動機１２の使用頻度よりも高い。したがって、第１電動機１１には、より効率的な冷却が求められるため、第１電動機１１の出力軸１１Ｓと駆動装置１００ａの駆動軸とを同軸で配置する構成がより好ましい。また、駆動軸の回転中心に、使用頻度の高い第１電動機１１を配置することで、第１電動機１１へ伝達される衝撃を緩和することができる。

このように、本実施形態に係る駆動装置１００ａにおいては、第１電動機１１と第２電動機１２とでは、相対的に使用頻度の高い方、又は図１に示す車両１の直進時に用いられる方の少なくとも一方を満たす電動機の出力軸を、駆動装置１００ａの駆動軸と同軸で配置することが好ましい。

ここで、本実施形態に係る駆動装置１００ａでは、第１電動機１１の出力軸１１Ｓの内部に駆動軸を配置しているが、図２に示す、実施形態１に係る駆動装置１００では、第２電動機１２の出力軸１２Ｓの内部に駆動軸を配置している。このように、第１電動機１１又は第２電動機１２のうち、少なくとも一方の出力軸の内部に駆動装置の駆動軸を配置することが好ましい。また、第１電動機１１の出力軸及び第２電動機１２の出力軸の内部に、駆動装置の駆動軸を配置してもよい。

なお、第２電動機１２よりも使用頻度の高い第１電動機１１は、車両１の進行方向（図８の矢印Ｘ方向）の前方に配置することが好ましい。このようにすれば、使用頻度が高く、発熱量の大きい第１電動機１１を効率よく冷却することができる。

以上、本実施形態では、駆動装置が備えるラビニョ式の遊星歯車装置の回転軸に対して直交する方向の同じ側から、第１動力発生手段の動力及び第２動力発生手段の動力を前記遊星歯車装置に伝達する。これによって、第１動力発生手段の動力及び第２動力発生手段の配置の自由度が向上するので、駆動装置の大型化をさらに効果的に抑制できる。また、本実施形態では、上記構成に加え、減速手段を介して第１動力発生手段の動力及び第２動力発生手段の動力を遊星歯車装置へ伝達する。これによって、動力発生手段と駆動輪との間の減速比をさらに大きくすることができ、また、減速比の設定の自由度も向上する。これによって、動力発生手段に電動機を用いる場合には、電動機を小型化することができるので、駆動装置の大型化をさらに抑制できる。

以上のように、本発明に係る駆動装置は、複数の駆動輪に駆動力差を与える場合に有用であり、特に、駆動装置の大型化を抑制し、かつ、動力発生手段と駆動輪との間に所定の減速比を確保することに適している。

実施形態１に係る駆動装置を搭載した車両の構成を示す説明図である。 実施形態１に係る駆動装置の構成を示す説明図である。 実施形態１に係る駆動装置が備える遊星歯車装置の共線図である。 実施形態１に係る駆動装置の駆動態様を切り替える手法を示す概念図である。 駆動態様切替装置の一構成例を示す説明図である。 駆動態様切替装置の一構成例を示す説明図である。 駆動態様切替装置の一構成例を示す説明図である。 実施形態１に係る駆動装置の配置例を示す説明図である。 実施形態１に係る駆動制御装置の構成例を示す説明図である。 実施形態１に係る駆動制御の手順を示すフローチャートである。 実施形態２に係る駆動装置を示す説明図である。

符号の説明

１ 車両
２ＲＲ 右側後輪
２ＦＲ 右側前輪
２ＲＬ 左側後輪
２ＦＬ 左側前輪
３ 第３電動機
４ 第４電動機
５ 内燃機関
７ インバータ
８ 車載電源
１１ 第１電動機
１１Ｇ 第１電動機出力ギヤ
１１Ｓ 出力軸
１２ 第２電動機
１２Ｃ 第２電動機用動力伝達部材
１２Ｓ 出力軸
１３ 動力伝達機構
１４Ｌ 左側後輪用動力伝達軸
１４Ｒ 右側後輪用動力伝達軸
２０ 遊星歯車装置
２１Ａ 第１サンギヤ
２１Ｂ 第２サンギヤ
２１ＡＣ 第１サンギヤ用動力伝達部材
２２ キャリア
２３ リングギヤ
２３Ｃ リングギヤ用動力伝達部材
２４Ｌ 第１ピニオンギヤ
２４Ｓ 第２ピニオンギヤ
２５ 歯車
２６ 駆動態様切替装置
２６Ａ 駆動態様切替用アクチュエータ
２６Ｌ 連結部材
２７ オイルポンプ
２８ サンギヤ用動力伝達ギヤ
３０ 第１電動機用第２中間ギヤ
３１ 第１電動機用第１中間ギヤ
３２ 連結軸
３３ 第２電動機用第２中間ギヤ
３４ 第２電動機用第１中間ギヤ
３４Ｃ 中間ギヤ用動力伝達部材
３５ リングギヤ用中間ギヤ
３５Ｃ リングギヤ用動力伝達部材
４１ 第１レゾルバ
４２ 第２レゾルバ
５０ 駆動制御装置
５１ 制御条件判定部
５２ 駆動態様切替部
５３ 駆動力決定部
５４ 駆動力制御部
６０ ＥＣＵ
１００、１００ａ 駆動装置
１１０ ハイブリッド駆動装置

Claims (7)

1. 車両に搭載されて前記車両を走行させるものであり、
   第１動力発生手段と、
   第２動力発生手段と、
   ４個の回転要素を有し、前記第１動力発生手段の発生する動力と前記第２動力発生手段の発生する動力とが、前記４個の回転要素のうち２個の回転要素へそれぞれ伝達され、かつ残りの２個の回転要素が、それぞれ、左側駆動輪が接続される第１出力部と右側駆動輪が接続される第２出力部とを構成するラビニョ式の遊星歯車装置と、
   前記第２動力発生手段の発生する動力が伝達される前記回転要素を切り替えることのできる動力伝達対象切替手段と、を含み、
   前記動力伝達対象切替手段は、前記第２動力発生手段を前記遊星歯車装置と切り離す第１駆動態様と、
   前記第２動力発生手段が前記４個の回転要素のうちの一つに接続され、かつ、前記第１動力発生手段が接続されている前記４個の回転要素のうちの一つには接続されない第２駆動態様と、
   前記第１動力発生手段と前記第２動力発生手段とを接続する第３駆動態様と、
   を実現することを特徴とする駆動装置。
2. 車両に搭載されて前記車両を走行させるものであり、
   第１動力発生手段と、
   第２動力発生手段と、
   ４個の回転要素を有し、前記第１動力発生手段の発生する動力と前記第２動力発生手段の発生する動力とが、前記４個の回転要素のうち２個の回転要素へそれぞれ伝達され、かつ残りの２個の回転要素が、それぞれ、左側駆動輪が接続される第１出力部と右側駆動輪が接続される第２出力部とを構成するラビニョ式の遊星歯車装置と、を含み、
   前記遊星歯車装置は、リングギヤと、キャリアと、前記リングギヤの内側かつ前記リングギヤ側に配置される第１ピニオンギヤとかみ合う第１サンギヤと、前記リングギヤの内側かつ前記リングギヤの回転中心側に配置される第２ピニオンギヤとかみ合う第２サンギヤとを前記回転要素とし、
   前記リングギヤに前記第１動力発生手段の発生する動力が伝達され、
   前記第１サンギヤに前記第２動力生手段の発生する動力が伝達され、
   前記キャリアを第１出力部とし、
   前記第２サンギヤを第２出力部とし、
   さらに、前記第２動力生手段の発生する動力の伝達先を、前記第１サンギヤ又は前記リングギヤに切り替える動力伝達対象切替手段を備えるとともに、
   前記動力伝達対象切替手段は、
   前記第２動力発生手段を前記遊星歯車装置と切り離す第１駆動態様と、
   前記第２動力発生手段が第１サンギヤに接続され、かつ、前記リングギヤからは解放される第２駆動態様と、
   前記第１動力発生手段と前記第２動力発生手段とを接続する第３駆動態様と、
   を実現することを特徴とする駆動装置。
3. 前記車両が旋回中、かつ相対的に駆動輪との摩擦係数が低い路面を走行しているときには、前記動力伝達対象切替手段は、前記第１動力発生手段と前記第２動力発生手段とを接続することを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記遊星歯車装置の回転軸に対して直交する方向の同じ側から、前記第１動力発生手段の発生する動力及び前記第２動力発生手段の発生する動力が前記遊星歯車装置に伝達されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動装置。
5. 前記第１動力発生手段及び前記第２動力発生手段は電動機であり、少なくとも一方の出力軸中に、前記第１出力部に連結される第１駆動軸又は前記第２出力部に連結される第２駆動軸を配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動装置。
6. 前記第１動力発生手段又は前記第２動力発生手段のうち使用頻度の高い方を、前記車両の進行方向前方に配置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動装置。
7. 前記第１動力発生手段又は前記第２動力発生手段のうち使用頻度の高い方を、使用頻度の低い方よりも高い位置に配置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動装置。

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