JP6519340B2 - Torque vectoring device - Google Patents

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Description

本発明は、トルクベクタリング装置に関する。   The present invention relates to a torque vectoring device.

従来から、特許文献1に示されるように、モータトルクによって、左右の駆動輪に出力される駆動トルクを分配するトルクベクタリング装置が提案されている。このトルクベクタリング装置は、デファレンシャル機構としての役割を果たす第一遊星歯車機構と、トルク配分機構としての役割を果たす第二遊星歯車機構、第三遊星歯車機構、及びモータジェネレータとから構成されている。   BACKGROUND ART Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, a torque vectoring device has been proposed which distributes drive torque output to left and right drive wheels by motor torque. The torque vectoring device includes a first planetary gear mechanism serving as a differential mechanism, a second planetary gear mechanism serving as a torque distribution mechanism, a third planetary gear mechanism, and a motor generator. .

WO2014/008896 A1号公報WO 2014/008896 A1 Publication

特許文献1に示されるトルクベクタリング装置では、第一遊星歯車機構のサンギヤと第二遊星歯車機構のリングギヤとを連結する第一連結部材と、第一遊星歯車機構のキャリアと第三遊星歯車機構のリングギヤとを連結する第二連結部材とが、第一遊星歯車機構と第二遊星歯車機構との間に配置されている。このため、車両用駆動装置の軸線方向の寸法が大きくなっていた。   In the torque vectoring device disclosed in Patent Document 1, a first connecting member that connects a sun gear of a first planetary gear mechanism and a ring gear of a second planetary gear mechanism, a carrier of the first planetary gear mechanism, and a third planetary gear mechanism And a second connecting member that connects with the ring gear of the second gear is disposed between the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism. For this reason, the dimension of the axial direction of the drive device for vehicles was large.

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、軸線方向の寸法を小さくすることができるトルクベクタリング装置を提供する。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a torque vectoring device capable of reducing the axial dimension.

上記の課題を解決するため、請求項1に係るトルクベクタリング装置の発明は、第一遊星歯車機構、第二遊星歯車機構、第三遊星歯車機構、及びモータを有し、駆動源から出力されたトルクを、左右の駆動輪に可変に配分するトルクベクタリング装置であって、前記第一遊星歯車機構は、回転不能に設けられた第一サンギヤと、前記第一サンギヤと噛み合う複数の第一プラネタリギヤと、前記複数の第一プラネタリギヤを回転可能に軸支し、一方の前記駆動輪が回転連結された第一キャリアと、前記複数の第一プラネタリギヤと噛み合う第一リングギヤと、を備え、前記第二遊星歯車機構は、第二サンギヤと、前記第二サンギヤと噛み合う複数の第二プラネタリギヤと、前記複数の第二プラネタリギヤを回転可能に軸支し、他方の前記駆動輪が回転連結された第二キャリアと、前記複数の第二プラネタリギヤと噛み合い、前記第一リングギヤと連結された第二リングギヤと、を備え、前記第三遊星歯車機構は、前記複数の第二プラネタリギヤと同軸に、前記複数の第二プラネタリギヤと一体に形成され、前記第二キャリアに回転可能に軸支された複数の第三プラネタリギヤと、前記複数の第三プラネタリギヤと噛み合い、前記駆動源から出力されたトルクが入力される第三リングギヤと、を備え、前記モータは、前記第二サンギヤに回転連結されている。   In order to solve the above problems, the invention of the torque vectoring device according to claim 1 has a first planetary gear mechanism, a second planetary gear mechanism, a third planetary gear mechanism, and a motor, and is outputted from a drive source. A torque vectoring device that variably distributes the torque to the left and right drive wheels, wherein the first planetary gear mechanism includes a first sun gear provided non-rotatably, and a plurality of first A planetary gear, a plurality of first planetary gears rotatably supported, a first carrier on which one of the drive wheels is rotatably connected, and a first ring gear engaged with the plurality of first planetary gears; The second planetary gear mechanism rotatably supports a second sun gear, a plurality of second planetary gears meshing with the second sun gear, and the plurality of second planetary gears, and the other drive wheel A second carrier rotatably connected and a second ring gear engaged with the plurality of second planetary gears and connected to the first ring gear, wherein the third planetary gear mechanism is coaxial with the plurality of second planetary gears A plurality of third planetary gears integrally formed with the plurality of second planetary gears and rotatably supported on the second carrier, and meshed with the plurality of third planetary gears, and a torque output from the drive source And a third ring gear to which is input, and the motor is rotatably connected to the second sun gear.

このように構成されたトルクベクタリング装置によれば、各遊星歯車機構の間に、各遊星歯車機構の各要素同士を連結する連結部材が不要である。このため、トルクベクタリング装置の軸線方向の寸法を小さくすることができる。   According to the torque vectoring device configured as described above, connecting members for connecting the respective elements of the respective planetary gear mechanisms are unnecessary between the respective planetary gear mechanisms. Therefore, the axial dimension of the torque vectoring device can be reduced.

本実施形態に係るトルクベクタリング装置が搭載された車両用駆動装置の説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing of the drive device for vehicles by which the torque vectoring apparatus which concerns on this embodiment was mounted. トルクベクタリング装置の速度線図である。It is a velocity diagram of a torque vectoring device.

(車両用駆動装置)
以下に図1を用いて、本実施形態のトルクベクタリング装置10が搭載された車両Vの車両用駆動装置100について説明する。車両用駆動装置100は、エンジン1、変速機2、出力ギヤ3、トルクベクタリング装置10を有している。車両Vは、駆動輪21L、21R、ドライブシャフト22L、21Rを有している。
(Drive for vehicle)
The vehicle drive device 100 of the vehicle V on which the torque vectoring device 10 of the present embodiment is mounted will be described below using FIG. 1. The vehicle drive device 100 includes an engine 1, a transmission 2, an output gear 3, and a torque vectoring device 10. The vehicle V includes drive wheels 21L and 21R and drive shafts 22L and 21R.

エンジン1(駆動源)は、ガソリンや軽油等の炭化水素を燃料として、エンジントルクを出力する周知の内燃機関である。変速機2は、入力軸2a及び出力軸2bを有している。変速機2は、入力軸2aを介してエンジン1から入力されたエンジントルクを、入力軸2aの回転速度を出力軸2bの回転速度で除した変速比で減速又は増速するものである。出力軸2bには、出力ギヤ3が設けられている。変速機2には、マニュアルトランスミッション及びオートマチックトランスミッションの両方が含まれる。なお、オートマチックトランスミッションには、トルクコンバータ及び複数の遊星歯車機構を備えたトルクコンバータ式オートマチックトランスミッション、無段変速式オートマチックトランスミッション(CVT)、オートメイテッド・マニュアルトランスミッション(AMT)、デュアルクラッチ・トランスミッション(DCT)等が含まれる。   The engine 1 (drive source) is a known internal combustion engine that outputs an engine torque using a hydrocarbon such as gasoline or light oil as a fuel. The transmission 2 has an input shaft 2a and an output shaft 2b. The transmission 2 decelerates or accelerates the engine torque input from the engine 1 via the input shaft 2a at a transmission ratio obtained by dividing the rotational speed of the input shaft 2a by the rotational speed of the output shaft 2b. An output gear 3 is provided on the output shaft 2b. The transmission 2 includes both a manual transmission and an automatic transmission. The automatic transmission includes a torque converter type automatic transmission equipped with a torque converter and a plurality of planetary gear mechanisms, a continuously variable automatic transmission (CVT), an automated manual transmission (AMT), a dual clutch transmission (DCT) Etc. are included.

(トルクベクタリング装置)
トルクベクタリング装置10は、変速機2(出力ギヤ3)から出力されたエンジントルクを、左右の駆動輪21L、21Rに可変に配分するとともに、左右の駆動輪21L、21Rの回転速度差を吸収するものである。トルクベクタリング装置10は、第一遊星歯車機構11、第二遊星歯車機構12、第三遊星歯車機構13、モータジェネレータ14(モータ)、インバータ装置15、バッテリ16、及び制御部17を有している。第一遊星歯車機構11、第二遊星歯車機構12、及び第三遊星歯車機構13は、同軸に軸線方向に直列に設けられている。
(Torque vectoring device)
The torque vectoring device 10 variably distributes the engine torque output from the transmission 2 (output gear 3) to the left and right drive wheels 21L and 21R, and absorbs the rotational speed difference between the left and right drive wheels 21L and 21R. It is The torque vectoring device 10 includes a first planetary gear mechanism 11, a second planetary gear mechanism 12, a third planetary gear mechanism 13, a motor generator 14 (motor), an inverter device 15, a battery 16, and a control unit 17. There is. The first planetary gear mechanism 11, the second planetary gear mechanism 12, and the third planetary gear mechanism 13 are coaxially provided in series in the axial direction.

第一遊星歯車機構11は、第一サンギヤS1、複数の第一プラネタリギヤP1、第一キャリアC1、及び第一リングギヤR1とから構成されている。第一サンギヤS1は、トルクベクタリング装置10のハウジング10aに固定されている。つまり、第一サンギヤS1は、回転不能に設けられている。複数の第一プラネタリギヤP1は、第一サンギヤS1の外周側に、第一サンギヤS1と噛み合って設けられている。   The first planetary gear mechanism 11 includes a first sun gear S1, a plurality of first planetary gears P1, a first carrier C1, and a first ring gear R1. The first sun gear S1 is fixed to a housing 10a of the torque vectoring device 10. That is, the first sun gear S1 is provided non-rotatably. The plurality of first planetary gears P1 are provided on the outer peripheral side of the first sun gear S1 in mesh with the first sun gear S1.

第一キャリアC1は、複数の第一プラネタリギヤP1を回転可能(自転可能)に軸支している。第一キャリアC1は、左ドライブシャフト22Lを介して、左駆動輪21Lと回転連結している。つまり、第一キャリアC1は、左駆動輪21Lと一体回転する。第一リングギヤR1は、リング状であり、第一リングギヤR1は、複数の第一プラネタリギヤP1の外周側に設けられている。第一リングギヤR1の内周側には、第一インナーギヤR11が形成されている。第一インナーギヤR11は、複数の第一プラネタリギヤP1と噛み合っている。   The first carrier C1 supports the plurality of first planetary gears P1 rotatably (automatically). The first carrier C1 is rotationally connected to the left drive wheel 21L via the left drive shaft 22L. That is, the first carrier C1 integrally rotates with the left drive wheel 21L. The first ring gear R1 is ring-shaped, and the first ring gear R1 is provided on the outer peripheral side of the plurality of first planetary gears P1. A first inner gear R11 is formed on the inner peripheral side of the first ring gear R1. The first inner gear R11 meshes with a plurality of first planetary gears P1.

第二遊星歯車機構12は、第一遊星歯車機構11に隣接して設けられている。第二遊星歯車機構12は、第二サンギヤS2、複数の第二プラネタリギヤP2、第二キャリアC2、及び第二リングギヤR2とから構成されている。複数の第二プラネタリギヤP2は、第二サンギヤS2の外周側に、第二サンギヤS2と噛み合って設けられている。   The second planetary gear mechanism 12 is provided adjacent to the first planetary gear mechanism 11. The second planetary gear mechanism 12 is composed of a second sun gear S2, a plurality of second planetary gears P2, a second carrier C2, and a second ring gear R2. The plurality of second planetary gears P2 are provided on the outer peripheral side of the second sun gear S2 in mesh with the second sun gear S2.

第二キャリアC2は、複数の第二プラネタリギヤP2を回転可能(自転可能)に軸支している。第二キャリアC2は、右ドライブシャフト22Rを介して、右駆動輪21Rと回転連結している。つまり、第二キャリアC2は、右駆動輪21Rと一体回転する。第二リングギヤR2は、リング状であり、複数の第二プラネタリギヤP2の外周側に設けられている。第二リングギヤR2の内周側には、第二インナーギヤR21が形成されている。第二インナーギヤR21は、複数の第二プラネタリギヤP2と噛み合っている。第一リングギヤR1と第二リングギヤR2とは、第一連結部材10bによって連結されている。   The second carrier C2 rotatably and rotatably supports the plurality of second planetary gears P2. The second carrier C2 is rotationally connected to the right drive wheel 21R via the right drive shaft 22R. That is, the second carrier C2 rotates integrally with the right drive wheel 21R. The second ring gear R2 has a ring shape, and is provided on the outer peripheral side of the plurality of second planetary gears P2. A second inner gear R21 is formed on the inner peripheral side of the second ring gear R2. The second inner gear R21 meshes with the plurality of second planetary gears P2. The first ring gear R1 and the second ring gear R2 are connected by a first connecting member 10b.

なお、第一サンギヤS1の歯数ZS1と、第二サンギヤS2の歯数ZS2は、同数である。また、第一プラネタリギヤP1の歯数ZP1と、第二プラネタリギヤP2の歯数ZP2と、は同数である。更に、第一インナーギヤR11の歯数ZR11と、第二インナーギヤR21の歯数ZR21は、同数である。 Note that the number of teeth Z S1 of the first sun gear S1, the number of teeth Z S2 of the second sun gear S2 is equal. Further, the number of teeth Z P1 of the first planetary gears P1, the number of teeth Z P2 of the second planetary gears P2, is equal. Furthermore, the number of teeth Z R11 of the first inner gear R11, the number of teeth Z R21 of the second inner gear R21 is equal.

第三遊星歯車機構13(第三歯車機構)は、第二遊星歯車機構12に隣接して設けられている。第三遊星歯車機構13は、複数の第三プラネタリギヤP3、第二キャリアC2、及び第三リングギヤR3とから構成されている。第二プラネタリギヤP2と第三プラネタリギヤP3は、同軸に一体に設けられている共通プラネタリギヤである。第二プラネタリギヤP2のギヤ径のほうが、第三プラネタリギヤP3のギヤ径よりも大きくなっている。第二プラネタリギヤP2の歯数ZP2は、第三プラネタリギヤP3の歯数ZP3よりも多くなっている。第二キャリアC2は、複数の第三プラネタリギヤP3を回転可能(自転可能)に軸支している。第三リングギヤR3は、リング状であり、複数の第三プラネタリギヤP3の外周側に設けられている。第三リングギヤR3は、その内周側に第三インナーギヤR31が形成され、その外周側に第三アウターギヤR32が形成されている。第三アウターギヤR32の歯数ZR32は、第三インナーギヤR31の歯数ZR31よりも多くなっている。第三インナーギヤR31は、複数の第三プラネタリギヤP3と噛み合っている。第三アウターギヤR32は、出力ギヤ3と噛み合っている。 The third planetary gear mechanism 13 (third gear mechanism) is provided adjacent to the second planetary gear mechanism 12. The third planetary gear mechanism 13 is configured of a plurality of third planetary gears P3, a second carrier C2, and a third ring gear R3. The second planetary gear P2 and the third planetary gear P3 are common planetary gears coaxially and integrally provided. The gear diameter of the second planetary gear P2 is larger than the gear diameter of the third planetary gear P3. The number of teeth Z P2 of the second planetary gear P2 is made larger than the number of teeth Z P3 of the third planetary gear P3. The second carrier C2 supports the plurality of third planetary gears P3 rotatably (automatically). The third ring gear R3 is ring-shaped, and is provided on the outer peripheral side of the plurality of third planetary gears P3. A third inner gear R31 is formed on the inner peripheral side of the third ring gear R3, and a third outer gear R32 is formed on the outer peripheral side. The number of teeth Z R32 of the third outer gear R32 is made larger than the number of teeth Z R31 of the third inner gear R31. The third inner gear R31 meshes with the plurality of third planetary gears P3. The third outer gear R32 meshes with the output gear 3.

モータジェネレータ14は、ロータ14aとステータ14bとから構成されている。ロータ14aは、回転可能に設けられている。ロータ14aは、第二サンギヤS2に回転連結し、第二サンギヤS2と一体回転する。ステータ14bは、ロータ14aの外周側に回転不能に設けられている。バッテリ16は、電力を蓄電する二次電池であり、インバータ装置15を介して、モータジェネレータ14のステータ14bに電力を供給する。インバータ装置15は、制御部17からの指令に基づいて、バッテリ16から供給された電力の電圧を昇圧してモータジェネレータ14のステータ14bに供給し、モータジェネレータ14を駆動する。また、インバータ装置15は、制御部17からの指令に基づいて、モータジェネレータ14において発電された電流を降圧して、バッテリ16に充電する。   The motor generator 14 comprises a rotor 14a and a stator 14b. The rotor 14a is rotatably provided. The rotor 14a is rotationally connected to the second sun gear S2 and integrally rotates with the second sun gear S2. The stator 14 b is non-rotatably provided on the outer peripheral side of the rotor 14 a. The battery 16 is a secondary battery that stores electric power, and supplies power to the stator 14 b of the motor generator 14 via the inverter device 15. The inverter device 15 boosts the voltage of the power supplied from the battery 16 based on the command from the control unit 17 and supplies it to the stator 14 b of the motor generator 14 to drive the motor generator 14. Further, inverter device 15 steps down the current generated by motor generator 14 based on the command from control unit 17 to charge battery 16.

(速度線図の説明)
次に、図2を用いて、トルクベクタリング装置10の速度線図について説明する。図2において、縦軸は、それぞれの要素の回転速度である。図2に示す0よりも上方の領域は正回転であり、0よりも下側の領域は負回転である。第一サンギヤS1は、ハウジング10aに連結されているので、回転しない。モータジェネレータ14と回転連結された第二サンギヤS2は、正回転又は負回転可能である。図2において各記号は、以下のとおりである。
s1:第一サンギヤの歯数
s2:第二サンギヤの歯数
R11:第一インナーギヤR11の歯数
R21:第二インナーギヤR21の歯数
R31:第三インナーギヤR31の歯数
p2:第二プラネタリギヤP2の歯数
p3:第三プラネタリギヤP3の歯数
Tm:第二サンギヤS2に入力されるモータトルク
Te:第三リングギヤR3に入力されるエンジントルク
Tlv:左駆動輪21Lに入力される左駆動トルク
Trv:右駆動輪21Rに入力される右駆動トルク
(Description of velocity diagram)
Next, a velocity diagram of the torque vectoring device 10 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the vertical axis is the rotational speed of each element. The region above 0 shown in FIG. 2 is a positive rotation, and the region below 0 is a negative rotation. Since the first sun gear S1 is connected to the housing 10a, it does not rotate. The second sun gear S2 rotationally connected to the motor generator 14 is capable of positive rotation or negative rotation. Each symbol in FIG. 2 is as follows.
Z s1 : Number of teeth of first sun gear Z s2 : Number of teeth of second sun gear Z R11 : Number of teeth of first inner gear R11 R21 : Number of teeth of second inner gear R21 Z R31 : Teeth of third inner gear R31 Number Z p2 : Number of teeth of second planetary gear P2 Z p3 : Number of teeth of third planetary gear P3 Tm: Motor torque Te input to second sun gear S2: Engine torque Tlv input to third ring gear R3: Left drive wheel Left drive torque Trv input to 21L: Right drive torque input to right drive wheel 21R

車両Vが直進している状態では、第二サンギヤS2の回転速度は0であり、モータジェネレータ14には、外部からのトルクが入力されず、駆動も発電もしていない。車両Vが旋回している場合、直進している場合にかかわらず、左右の駆動輪21L、21Rに駆動トルク差をつける場合には、第二サンギヤS2が正回転又は逆回転する方向に、モータジェネレータ14はモータトルクTmを出力する。すると、第二キャリアC2と回転連結している右駆動輪21Rに入力される右駆動トルクTrvと、第一キャリアC1と回転連結している左駆動輪21Lに入力される右駆動トルクTlvが変化する。車両Vが旋回している場合において、図2に示すように、リングギヤR1、R2を挟んで右側の各要素と回転速度との関係を表した第一直線L1の傾きが変化し、第一直線L1の傾きが変化すると、第一直線L1とリングギヤR1、R2で接続している第二直線L2(図2においてリングギヤR1、R2を挟んで左側の各要素と回転速度との関係を表した直線)の傾きが変化する。   When the vehicle V is traveling straight, the rotational speed of the second sun gear S2 is zero, and no external torque is input to the motor generator 14, and neither driving nor power generation is performed. When the vehicle V is turning, regardless of when going straight, in the case where the driving torque difference is given to the left and right driving wheels 21L, 21R, the motor in the direction in which the second sun gear S2 rotates forward or backward. The generator 14 outputs a motor torque Tm. Then, the right drive torque Trv input to the right drive wheel 21R rotationally connected to the second carrier C2 and the right drive torque Tlv input to the left drive wheel 21L rotationally connected to the first carrier C1 change. Do. When the vehicle V is turning, as shown in FIG. 2, the inclination of the first straight line L1 representing the relationship between the respective elements on the right side of the ring gears R1 and R2 and the rotational speed changes, and When the inclination changes, the inclination of the first straight line L1 and the second straight line L2 connected by the ring gears R1 and R2 (a straight line representing the relationship between the elements on the left side of the ring gears R1 and R2 in FIG. 2 and the rotational speed) Changes.

(本実施形態の効果)
以上の説明から明らかなように、トルクベクタリング装置10は、第一遊星歯車機構11、第二遊星歯車機構12、第三遊星歯車機構13、及びモータジェネレータ14を有し、エンジン1(駆動源)から出力されたエンジントルクを、左右の駆動輪21L、21Rに可変に配分する。そして、第一遊星歯車機構11は、回転不能に設けられた第一サンギヤS1と、第一サンギヤS1と噛み合う複数の第一プラネタリギヤP1と、複数の第一プラネタリギヤP1を回転可能に軸支し、一方の駆動輪21Lが回転連結された第一キャリアC1と、複数の第一プラネタリギヤP1と噛み合う第一リングギヤR1と、を備える。そして、第二遊星歯車機構12は、第二サンギヤS2と、第二サンギヤS2と噛み合う複数の第二プラネタリギヤP2と、複数の第二プラネタリギヤP2を回転可能に軸支し、他方の駆動輪21Rが回転連結された第二キャリアC2と、複数の第二プラネタリギヤP2と噛み合い、第一リングギヤR1と連結された第二リングギヤR2と、を備える。そして、第三遊星歯車機構13は、複数の第二プラネタリギヤP2と同軸に、複数の第二プラネタリギヤP2と一体に形成され、第二キャリアC2に回転可能に軸支された複数の第三プラネタリギヤP3と、複数の第三プラネタリギヤP3と噛み合い、エンジン1(駆動源)から出力されたエンジントルクが入力される第三リングギヤR3と、備える。そして、モータジェネレータ14は、第二サンギヤS2に回転連結されている。
(Effect of this embodiment)
As apparent from the above description, the torque vectoring device 10 has the first planetary gear mechanism 11, the second planetary gear mechanism 12, the third planetary gear mechanism 13, and the motor generator 14, and the engine 1 (drive source Is variably distributed to the left and right driving wheels 21L and 21R. The first planetary gear mechanism 11 rotatably supports a first sun gear S1 provided non-rotatably, a plurality of first planetary gears P1 meshing with the first sun gear S1, and a plurality of first planetary gears P1. A first carrier C1 in which one drive wheel 21L is rotationally connected and a first ring gear R1 meshing with a plurality of first planetary gears P1 are provided. The second planetary gear mechanism 12 rotatably supports a second sun gear S2, a plurality of second planetary gears P2 meshing with the second sun gear S2, and a plurality of second planetary gears P2, and the other drive wheel 21R A second carrier C2 rotationally connected and a second ring gear R2 engaged with the plurality of second planetary gears P2 and connected to the first ring gear R1 are provided. The third planetary gear mechanism 13 is integrally formed with the plurality of second planetary gears P2 coaxially with the plurality of second planetary gears P2, and rotatably supported by the second carrier C2 with the plurality of third planetary gears P3. And a third ring gear R3 engaged with the plurality of third planetary gears P3 and to which the engine torque output from the engine 1 (drive source) is input. The motor generator 14 is rotatably connected to the second sun gear S2.

このように構成されたトルクベクタリング装置によれば、各遊星歯車機構11〜13の間に、各遊星歯車機構11〜13の各要素同士を連結する連結部材が不要である。このため、トルクベクタリング装置10の軸線方向の寸法を小さくすることができ、トルクベクタリング装置10の車両Vへの搭載性が良好となる。   According to the torque vectoring device configured as described above, connecting members for connecting the respective elements of the planetary gear mechanisms 11 to 13 are unnecessary among the planetary gear mechanisms 11 to 13. Therefore, the dimension of the torque vectoring device 10 in the axial direction can be reduced, and the mountability of the torque vectoring device 10 on the vehicle V becomes good.

本実施形態のトルクベクタリング装置10によって、左右の駆動輪21L、21Rに入力される駆動トルク差ΔT1は、下式(1)で表される。
ΔT1=2(1+Z/Z)Tm…(1)
ΔT1:左右の駆動輪21L、21Rに入力される駆動トルク差
:第一インナーギヤR11及び第二インナーギヤR21の歯数
:第一サンギヤS1及び第二サンギヤS2の歯数
Tm:第二サンギヤS2に入力されるモータトルク
The drive torque difference ΔT1 input to the left and right drive wheels 21L and 21R by the torque vectoring device 10 of the present embodiment is expressed by the following equation (1).
ΔT1 = 2 (1 + Z R / Z S ) Tm (1)
ΔT1: Drive torque difference input to the left and right drive wheels 21L, 21R Z R : Number of teeth of the first inner gear R11 and the second inner gear R21 Z S : Number of teeth of the first sun gear S1 and the second sun gear S2 Tm: Motor torque input to second sun gear S2

一方で、WO2014/008896 A1号公報に開示されているトルクベクタリング装置によって、左右の駆動輪に入力される駆動トルク差ΔT2は、下式(2)で表される。
ΔT2=2(Z/Z)Tm…(2)
ΔT2:左右の駆動輪に入力される駆動トルク差
:リングギヤの歯数
:サンギヤの歯数
Tm:モータトルク
なお、WO2014/008896 A1号公報に開示されているトルクベクタリング装置では、遊星歯車機構の外周側に、各遊星歯車機構の各要素同士を連結する連結部材が2つ設けられているので、リングギヤの大型化が阻害される。
On the other hand, the drive torque difference ΔT2 input to the left and right drive wheels by the torque vectoring device disclosed in WO 2014/008896 A1 is expressed by the following equation (2).
ΔT2 = 2 (Z R / Z S ) Tm (2)
ΔT2: Drive torque difference input to the left and right drive wheels Z R : Number of teeth of ring gear Z S : Number of teeth of sun gear Tm: Motor torque In the torque vectoring device disclosed in WO 2014/008896 A1, Since two connecting members for connecting the respective elements of each planetary gear mechanism are provided on the outer peripheral side of the planetary gear mechanism, the enlargement of the ring gear is hindered.

このように、本実施形態のトルクベクタリング装置10の駆動トルク差ΔT1ほうが、WO2014/008896 A1号公報に開示されているトルクベクタリング装置の駆動トルク差ΔT2よりも大きい。このため、本実施形態のトルクベクタリング装置10、より大きな駆動トルク差ΔT1を発生させることができ、或いは、モータジェネレータ14を小型化することができる。   Thus, the drive torque difference ΔT1 of the torque vectoring device 10 of the present embodiment is larger than the drive torque difference ΔT2 of the torque vectoring device disclosed in WO 2014/008896 A1. Therefore, torque vectoring device 10 of the present embodiment can generate a larger drive torque difference ΔT1, or motor generator 14 can be miniaturized.

複数の第二プラネタリギヤP2のギヤ径は複数の第三プラネタリギヤP3のギヤ径よりも大きい。これによる効果を以下に説明する。もし仮に、第二プラネタリギヤP2のギヤ径と第三プラネタリギヤP3のギヤ径が同一である場合には、図2に示す速度線図において、エンジントルクTeが、第一リングギヤR1及び第二リングギヤR2に入力されている状態と同視できる。すると、車両Vが直進する場合に、モータジェネレータ14によって、第二サンギヤS2が回転しないように制御する必要が生じ、モータジェネレータ14の制御が複雑となるだけでなく、モータジェネレータ14で余分なエネルギーが消費される。一方で、本実施形態のトルクベクタリング装置10では、複数の第二プラネタリギヤP2のギヤ径は複数の第三プラネタリギヤP3のギヤ径よりも大きいので、車両Vが直進する場合に、モータジェネレータ14に外部からトルクが入力されず、モータジェネレータ14を制御する必要が無い。   The gear diameter of the plurality of second planetary gears P2 is larger than the gear diameter of the plurality of third planetary gears P3. The effects of this will be described below. If the gear diameter of the second planetary gear P2 and the gear diameter of the third planetary gear P3 are the same, the engine torque Te is applied to the first ring gear R1 and the second ring gear R2 in the velocity diagram shown in FIG. It can be regarded as being in the input state. Then, when the vehicle V goes straight, the motor generator 14 needs to control so that the second sun gear S2 does not rotate, which not only makes the control of the motor generator 14 complicated but also causes extra energy in the motor generator 14 Is consumed. On the other hand, in the torque vectoring device 10 of the present embodiment, the gear diameter of the plurality of second planetary gears P2 is larger than the gear diameter of the plurality of third planetary gears P3, so when the vehicle V goes straight, Torque is not input from the outside, and there is no need to control the motor generator 14.

(別の実施形態)
上記した実施形態では、リングギヤ31に駆動トルクを出力する駆動源は、エンジン1である。しかし、リングギヤ31に駆動トルクを出力する駆動源が、モータジェネレータである実施形態であっても差し支え無い。また、当該モータジェネレータやモータジェネレータ14の代わりに、発電機能の無いモータを用いても差し支え無い。
(Another embodiment)
In the embodiment described above, the drive source that outputs the drive torque to the ring gear 31 is the engine 1. However, the drive source for outputting the drive torque to the ring gear 31 may be a motor generator. Further, instead of the motor generator or the motor generator 14, a motor without a power generation function may be used.

上記した実施形態では、第一キャリアC1に左ドライブシャフト22Lを介して一方の駆動輪である左駆動輪21Lが回転連結し、第二キャリアC2に右ドライブシャフト22Rを介して他方の駆動輪である右駆動輪21Rが回転連結している。しかし、第一キャリアC1に右ドライブシャフト22Rを介して一方の駆動輪である右駆動輪21Rが回転連結し、第二キャリアC2に左ドライブシャフト22Lを介して他方の駆動輪である左駆動輪21Lが回転連結している実施形態であっても差し支え無い。   In the embodiment described above, the left drive wheel 21L, which is one drive wheel, is rotationally connected to the first carrier C1 via the left drive shaft 22L, and the other drive wheel is linked to the second carrier C2 via the right drive shaft 22R. A certain right drive wheel 21R is rotationally connected. However, the right drive wheel 21R which is one drive wheel is rotatably connected to the first carrier C1 via the right drive shaft 22R, and the left drive wheel which is the other drive wheel via the left drive shaft 22L to the second carrier C2. An embodiment in which 21 L is rotationally connected may be used.

10…トルクベクタリング装置、11…第一遊星歯車機構、12…第二遊星歯車機構、13…第三遊星歯車機構、S1…第一サンギヤ、P1…第一プラネタリギヤ、C1…第一キャリア、R1…第一リングギヤ、S2…第一サンギヤ、P2…第二プラネタリギヤ、C2…第二キャリア、R2…第二リングギヤ、P3…第三プラネタリギヤ、R3…第三リングギヤ、14…モータジェネレータ(モータ)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Torque vectoring apparatus, 11 ... 1st planetary gear mechanism, 12 ... 2nd planetary gear mechanism, 13 ... 3rd planetary gear mechanism, S1 ... 1st sun gear, P1 ... 1st planetary gear, C1 ... 1st carrier, R1 ... first ring gear, S2 ... first sun gear, P2 ... second planetary gear, C2 ... second carrier, R2 ... second ring gear, P3 ... third planetary gear, R3 ... third ring gear, 14 ... motor generator (motor)

Claims (2)

第一遊星歯車機構、第二遊星歯車機構、第三遊星歯車機構、及びモータを有し、駆動源から出力されたトルクを、左右の駆動輪に可変に配分するトルクベクタリング装置であって、
前記第一遊星歯車機構は、
回転不能に設けられた第一サンギヤと、
前記第一サンギヤと噛み合う複数の第一プラネタリギヤと、
前記複数の第一プラネタリギヤを回転可能に軸支し、一方の前記駆動輪が回転連結された第一キャリアと、
前記複数の第一プラネタリギヤと噛み合う第一リングギヤと、を備え、
前記第二遊星歯車機構は、
第二サンギヤと、
前記第二サンギヤと噛み合う複数の第二プラネタリギヤと、
前記複数の第二プラネタリギヤを回転可能に軸支し、他方の前記駆動輪が回転連結された第二キャリアと、
前記複数の第二プラネタリギヤと噛み合い、前記第一リングギヤと連結された第二リングギヤと、を備え、
前記第三遊星歯車機構は、
前記複数の第二プラネタリギヤと同軸に、前記複数の第二プラネタリギヤと一体に形成され、前記第二キャリアに回転可能に軸支された複数の第三プラネタリギヤと、
前記複数の第三プラネタリギヤと噛み合い、前記駆動源から出力されたトルクが入力される第三リングギヤと、を備え、
前記モータは、前記第二サンギヤに回転連結されているトルクベクタリング装置。
A torque vectoring device having a first planetary gear mechanism, a second planetary gear mechanism, a third planetary gear mechanism, and a motor, and variably distributing torque output from a drive source to left and right drive wheels,
The first planetary gear mechanism is
A first sun gear provided non-rotatable,
A plurality of first planetary gears meshing with the first sun gear;
A first carrier rotatably supporting the plurality of first planetary gears, and one of the drive wheels being rotationally connected;
A first ring gear meshing with the plurality of first planetary gears;
The second planetary gear mechanism is
With the second sun gear,
A plurality of second planetary gears meshing with the second sun gear;
A second carrier rotatably rotatably supporting the plurality of second planetary gears, and the other drive wheel being rotationally connected;
And a second ring gear engaged with the plurality of second planetary gears and connected to the first ring gear.
The third planetary gear mechanism is
A plurality of third planetary gears coaxially formed with the plurality of second planetary gears and integrally formed with the plurality of second planetary gears and rotatably supported on the second carrier;
And a third ring gear engaged with the plurality of third planetary gears and to which a torque output from the drive source is input.
The torque vectoring device, wherein the motor is rotationally connected to the second sun gear.
前記複数の第二プラネタリギヤのギヤ径は前記複数の第三プラネタリギヤのギヤ径よりも大きい請求項1に記載のトルクベクタリング装置。   The torque vectoring device according to claim 1, wherein a gear diameter of the plurality of second planetary gears is larger than a gear diameter of the plurality of third planetary gears.
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