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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-07
(45)【発行日】2023-11-15
(54)【発明の名称】四輪駆動車の駆動装置
(51)【国際特許分類】
B60K 17/346 20060101AFI20231108BHJP
F16H 48/10 20120101ALI20231108BHJP
B60K 17/356 20060101ALI20231108BHJP
F16H 48/34 20120101ALI20231108BHJP
F16H 48/36 20120101ALI20231108BHJP
B60K 1/02 20060101ALI20231108BHJP
【ＦＩ】
B60K17/346 B
F16H48/10
B60K17/356 B
F16H48/34
F16H48/36
B60K1/02
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019140125
(22)【出願日】2019-07-30
(65)【公開番号】P2021020640
(43)【公開日】2021-02-18
【審査請求日】2022-03-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ
(74)【代理人】
【識別番号】110000419
【氏名又は名称】弁理士法人太田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】村上 守
(72)【発明者】
【氏名】今村 直寛
(72)【発明者】
【氏名】稲生 崇人
(72)【発明者】
【氏名】満元 弘毅
【審査官】鷲巣 直哉
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１５－５０６８６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２０９７６９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｋ １７／３４６
Ｆ１６Ｈ ４８／１０
Ｂ６０Ｋ １７／３５６
Ｆ１６Ｈ ４８／３４
Ｆ１６Ｈ ４８／３６
Ｂ６０Ｋ １／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動モータ式の四輪駆動車の駆動装置において、第１のモータと、
第２のモータと、
前記第１のモータに接続された第１の差動機構と、
前記第２のモータに接続された第２の差動機構と、
前輪側と後輪側との間で動力を伝達するプロペラシャフトと、
を備え、
前記第１の差動機構は、
前輪側又は後輪側のうちの一方側の左輪と、前輪側又は後輪側のうちの他方側と、に前記第１のモータの出力トルクを分配し、
前記第２の差動機構は、
前輪側又は後輪側のうちの前記一方側の右輪と、前輪側又は後輪側のうちの前記他方側と、に前記第２のモータの出力トルクを分配し、
前記第１の差動機構及び前記第２の差動機構は、それぞれサンギヤ、リングギヤ、及びプラネタリギヤを支持するキャリアの三つの要素からなる遊星歯車機構を含み、
前記遊星歯車機構の前記三つの要素のうちの一つの要素が前記一方側の左輪又は右輪に接続され、前記遊星歯車機構の前記三つの要素のうちの前記一つの要素以外の他のいずれかの要素が共通の出力軸に接続される、四輪駆動車の駆動装置。
【請求項2】
電動モータ式の四輪駆動車の駆動装置において、
第１のモータと、
第２のモータと、
前記第１のモータに接続された第１の差動機構と、
前記第２のモータに接続された第２の差動機構と、
前輪側と後輪側との間で動力を伝達するプロペラシャフトと、
を備え、
前記第１の差動機構は、
前輪側又は後輪側のうちの一方側の左輪と、前輪側又は後輪側のうちの他方側と、に前記第１のモータの出力トルクを分配し、
前記第２の差動機構は、
前輪側又は後輪側のうちの前記一方側の右輪と、前輪側又は後輪側のうちの前記他方側と、に前記第２のモータの出力トルクを分配し、
前記第１の差動機構及び前記第２の差動機構から前記他方側に分配される出力トルクは、共通の出力軸を介して前記プロペラシャフトに伝達される、四輪駆動車の駆動装置。
【請求項3】
前記第１のモータ及び前記第２のモータの出力軸が、前記一方側の左輪及び右輪の駆動軸と平行に配置され、前記共通の出力軸が、前記一方側の左輪及び右輪の駆動軸と平行に配置され、
前記共通の出力軸が、第１の直交ギヤを介して前記プロペラシャフトに接続される、請求項２に記載の四輪駆動車の駆動装置。
【請求項4】
前輪側及び後輪側のうちの前記他方側の駆動軸に設けられた第３の差動機構を備え、前記プロペラシャフトは第２の直交ギヤを介して前記第３の差動機構に接続される、請求項１～３のいずれか１項に記載の四輪駆動車の駆動装置。
【請求項5】
前記一方側が後輪側であり前記他方側が前輪である、請求項１～４のいずれか１項に記載の四輪駆動車の駆動装置。
【請求項6】
前記第１の差動機構又は前記第２の差動機構のうちの少なくとも一方に差動制限装置を備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の四輪駆動車の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動モータ式の四輪駆動車の駆動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電動モータの出力を駆動力として用いる四輪駆動の電動車両の開発が進められている。例えば、特許文献１には、純電気的に全輪駆動可能な自動車のドライブトレインであって、前後左右の各駆動輪を駆動可能なドライブトレインが開示されている。具体的に、特許文献１には、前後それぞれの車軸上にそれぞれディファレンシャルが配置され、いずれかの車軸に接続された左右２個の電動モータの駆動トルクの一部が、直交ギヤ及びプロペラシャフトを介して他方の車軸のディファレンシャルに伝達されることで四輪を駆動可能なドライブトレインが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特表２０１５－５０６８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に開示されたドライブトレインは、旋回走行中の内輪差等による前後輪の回転差を、カップリング等を用いて吸収する必要があり、前後のトルク配分の制御の自由度が制限されるおそれがある。
【0005】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、カップリングのような前後差回転吸収機構を用いることなく、左右の電動モータの出力制御のみにより前後左右の各駆動輪へ伝達する駆動力を制御可能な、四輪駆動車の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電動モータ式の四輪駆動車の駆動装置であって、前輪側及び後輪側のうちの一方側に設けられた第１のモータ及び第２のモータと、第１のモータに接続された第１の差動機構と、第２のモータに接続された第２の差動機構と、前輪側と後輪側との間で動力を伝達するプロペラシャフトと、を備え、第１の差動機構は、前輪側又は後輪側のうちの一方側の左輪と、前輪側又は後輪側のうちの他方側と、に第１のモータの出力トルクを分配し、第２の差動機構は、前輪側又は後輪側のうちの一方側の右輪と、前輪側又は後輪側のうちの他方側と、に第２のモータの出力トルクを分配し、第１の差動機構及び第２の差動機構は、それぞれサンギヤ、リングギヤ、及びプラネタリギヤを支持するキャリアの三つの要素からなる遊星歯車機構を含み、遊星歯車機構の三つの要素のうちの一つの要素が一方側の左輪又は右輪に接続され、遊星歯車機構の三つの要素のうちの一つの要素以外の他のいずれかの要素が共通の出力軸に接続される、四輪駆動車の駆動装置が提供される。
【0007】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電動モータ式の四輪駆動車の駆動装置であって、前輪側及び後輪側のうちの一方側に設けられた第１のモータ及び第２のモータと、第１のモータに接続された第１の差動機構と、第２のモータに接続された第２の差動機構と、前輪側と後輪側との間で動力を伝達するプロペラシャフトと、を備え、第１の差動機構は、前輪側又は後輪側のうちの一方側の左輪と、前輪側又は後輪側のうちの他方側と、に第１のモータの出力トルクを分配し、第２の差動機構は、前輪側又は後輪側のうちの一方側の右輪と、前輪側又は後輪側のうちの他方側と、に第２のモータの出力トルクを分配し、第１の差動機構及び第２の差動機構から他方側に分配される出力トルクは、共通の出力軸を介してプロペラシャフトに伝達される、四輪駆動車の駆動装置が提供される。
【0008】
また、上記四輪駆動車の駆動装置において、第１のモータ及び第２のモータの出力軸が、一方側の左輪及び右輪の駆動軸と平行に配置され、共通の出力軸が、一方側の左輪及び右輪の駆動軸と平行に配置され、共通の出力軸が、第１の直交ギヤを介してプロペラシャフトに接続されてもよい。
【0009】
また、上記四輪駆動車の駆動装置において、前輪側及び後輪側のうちの他方側の駆動軸に設けられた第３の差動機構を備え、プロペラシャフトは第２の直交ギヤを介して第３の差動機構に接続されてもよい。
【0010】
また、上記四輪駆動車の駆動装置において、遊星歯車機構のリングギヤが、一方側の左輪又は右輪に接続され、遊星歯車機構のサンギヤが共通の出力軸に接続されてもよい。
【0011】
また、上記四輪駆動車の駆動装置において、一方側が後輪側であり他方側が前輪であってもよい。
【0012】
また、上記四輪駆動車の駆動装置において、第１の差動機構又は第２の差動機構のうちの少なくとも一方に差動制限装置を備えてもよい。
【発明の効果】
【0013】
以上説明したように本発明によれば、カップリングのような前後差回転吸収機構を用いることなく、左右の電動モータの出力制御のみにより前後左右の各駆動輪へ伝達する駆動力を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第１の実施の形態に係る四輪駆動車の駆動装置の構成例を示す模式図である。
【図2】同実施形態に係る四輪駆動車の駆動装置の動作例を示す説明図である。
【図3】同実施形態に係る四輪駆動車の駆動装置の別の動作例を示す説明図である。
【図4】同実施形態に係る四輪駆動車の駆動装置の別の動作例を示す説明図である。
【図5】前後左右の駆動輪の回転速度を示す説明図である。
【図6】第１のモータ及び第２のモータの回転数制御の例を示す説明図である。
【図7】本発明の第２の実施の形態に係る四輪駆動車の駆動装置の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0016】
＜＜第１の実施の形態＞＞
＜１．駆動装置の全体構成＞
図１を参照して、第１の実施の形態に係る四輪駆動車の駆動装置の全体構成を説明する。図１は、本実施形態に係る駆動装置１の全体構成を示す模式図である。本実施形態においては、後輪３ＬＲ，３ＲＲを主駆動輪として、左右２つの電動モータ２０Ｌ，２０Ｒの出力トルクが前輪３ＬＦ，３ＲＦと後輪３ＬＲ，３ＲＲとに配分される全輪駆動（ＡＷＤ：All-Wheel Drive）車の駆動装置１の例を説明する。
＜１．駆動装置の全体構成＞
図１を参照して、第１の実施の形態に係る四輪駆動車の駆動装置の全体構成を説明する。図１は、本実施形態に係る駆動装置１の全体構成を示す模式図である。本実施形態においては、後輪３ＬＲ，３ＲＲを主駆動輪として、左右２つの電動モータ２０Ｌ，２０Ｒの出力トルクが前輪３ＬＦ，３ＲＦと後輪３ＬＲ，３ＲＲとに配分される全輪駆動（ＡＷＤ：All-Wheel Drive）車の駆動装置１の例を説明する。
【0017】
駆動装置１は、第１のモータ２０Ｌと、第２のモータ２０Ｒと、第１の差動機構１０Ｌと、第２の差動機構１０Ｒと、第１の直交ギヤ３１と、プロペラシャフト２３と、第２の直交ギヤ３３と、第３の差動機構１０Ｆとを備える。第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒは、例えば公知の同期モータであり、電子制御装置５０により図示しないインバータを制御することによって制御される。第１のモータ２０Ｌの出力軸２１Ｌは、第１の差動機構１０Ｌに接続されている。第２のモータ２０Ｒの出力軸２１Ｒは、第２の差動機構１０Ｌに接続されている。
【0018】
第１の差動機構１０Ｌは、遊星歯車機構を含み、サンギヤ１５Ｌ、ピニオンギヤ１２Ｌ、リングギヤ１３Ｌ及びピニオンギヤ１２Ｌを支持するキャリア１１Ｌを備える。第１のモータ２０Ｌの出力軸２１Ｌはキャリア１１Ｌに接続され、第１のモータ２０Ｌの出力トルクは、キャリア１１Ｌを介して第１の差動機構１０Ｌに伝達される。第１の差動機構１０Ｌは、第１のモータ１０Ｌの出力トルクを、左後輪３ＬＲと前輪側とに分配する。具体的に、第１のモータ１０Ｌの出力トルクの一部は、リングギヤ１３Ｌ及びギヤ機構４１Ｌを介して左後輪３ＬＲの駆動軸５ＬＲに伝達される。また、第１のモータ１０Ｌの出力トルクの一部は、サンギヤ１５Ｌを介して中間出力軸２１に伝達され、さらに、第１の直交ギヤ３１を介してプロペラシャフト２３に伝達される。
【0019】
第２の差動機構１０Ｒは、遊星歯車機構を含み、サンギヤ１５Ｒ、ピニオンギヤ１２Ｒ、リングギヤ１３Ｒ及びピニオンギヤ１２Ｌを支持するキャリア１１Ｒを備える。第２のモータ２０Ｒの出力軸２１Ｒはキャリア１１Ｒに接続され、第２のモータ２０Ｒの出力トルクは、キャリア１１Ｒを介して第２の差動機構１０Ｒに伝達される。第２の差動機構１０Ｒは、第２のモータ１０Ｒの出力トルクを、右後輪３ＲＲと前輪側とに分配する。具体的に、第２のモータ１０Ｒの出力トルクの一部は、リングギヤ１３Ｒ及びギヤ機構４１Ｒを介して右後輪３ＲＲの駆動軸５ＲＲに伝達される。また、第２のモータ１０Ｒの出力トルクの一部は、サンギヤ１５Ｒを介して中間出力軸２１に伝達され、さらに、第１の直交ギヤ３１を介してプロペラシャフト２３に伝達される。
【0020】
プロペラシャフト２３は、第２の直交ギヤ３３を介して、左前輪３ＬＦの駆動軸５ＬＦ及び右前輪３ＲＦの駆動軸５ＲＦが接続された第３の差動機構１０Ｆに接続されている。第３の差動機構１０Ｆは、公知のデファレンシャルギヤを含んで構成され、左前輪３ＬＦの駆動軸５ＬＦ及び右前輪３ＲＦの駆動軸５ＲＦにそれぞれ接続された図示しない２つのサイドギヤ、及び、当該２つのサイドギヤに噛み合う図示しないピニオンギヤを備える。第３の差動機構１０Ｆは、例えば旋回時や悪路走行時等に左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦに差回転を生じさせることが可能になっている。
【0021】
プロペラシャフト２３は、第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒと前輪側との間で駆動力を伝達する。つまり、第１のモータ２０Ｌの出力トルクの一部及び第２のモータ２０Ｒの出力トルクの一部は、共通の中間出力軸２１に伝達され、合算されたトルクが、第１の直交ギヤ３１、プロペラシャフト２３、第２の直交ギヤ３３を介して第３の差動機構１０Ｆに伝達される。第３の差動機構１０Ｆは、左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦの摩擦抵抗あるいは回転抵抗に応じて、左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦへとトルクを分配する。
【0022】
本実施形態においては、第１のモータ２０Ｌの出力軸２１Ｌ及び第２のモータ２０Ｒの出力軸２１Ｒは、いずれも左後輪３ＬＲの駆動軸５ＬＲ及び右後輪３ＲＲの駆動軸５ＲＲと平行になるように配置されている。これにより、第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒからそれぞれ出力される出力トルクが、直交ギヤを介することなく平歯車を利用して効率よく左後輪３ＬＲの駆動軸５ＬＲ及び右後輪３ＲＲの駆動軸５ＲＲへと伝達可能になっている。
【0023】
電子制御装置５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサや電気回路、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶素子を備えて構成される。電子制御装置５０の一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
【0024】
本実施形態に係る駆動装置１において、前輪側の駆動軸５ＬＦ，５ＲＦは、第３の差動機構１０Ｆを介して接続されている。一方、後輪側の駆動軸５ＬＲ，５ＲＲは、第１の差動機構１０Ｌ及び第２の差動機構１０Ｒを介して接続され、後輪の一方の回転が直接的に他方に伝達されないように構成されている。
【0025】
そして、本実施形態に係る駆動装置１は、第１のモータ２０Ｌの出力トルクを、左後輪３ＬＲと前輪側とに分配し、また、第２のモータ２０Ｒの出力トルクを右後輪３ＲＲと後輪側とに分配する。その際に、前後左右の各駆動輪の負荷あるいは回転抵抗に応じて、出力トルクが分配される。また、例えば、左右の後輪の内輪差による差回転を考慮して、第１のモータ２０Ｌの出力トルクと第２のモータ２０Ｒの出力トルクとを制御することにより、前後左右の各駆動輪に伝達する出力トルクを制御することができる。
【0026】
＜２．動作例＞
次に、図２～図４を参照して、本実施形態に係る駆動装置１の動作例を説明する。以下に説明する動作例は、第１の差動機構１０Ｌ及び第２の差動機構１０Ｒによる後輪側及び前輪側へのトルクの配分比が６０：４０の場合の動作例であるが、後輪側及び前輪側へのトルクの配分比はかかる例に限定されるものではない。
次に、図２～図４を参照して、本実施形態に係る駆動装置１の動作例を説明する。以下に説明する動作例は、第１の差動機構１０Ｌ及び第２の差動機構１０Ｒによる後輪側及び前輪側へのトルクの配分比が６０：４０の場合の動作例であるが、後輪側及び前輪側へのトルクの配分比はかかる例に限定されるものではない。
【0027】
図２は、第１のモータ２０Ｌの出力トルクを１００（相対値）、第２のモータ２０Ｒの出力トルクを１００（相対値）とした場合に前後左右の各駆動輪に伝達されるトルク（相対値）を示す。
【0028】
第１のモータ２０Ｌの出力トルクは、キャリア１１Ｌを介して第１の差動機構１０Ｌに伝達され、６０：４０の割合で、左後輪３ＬＲ及び前輪側に接続された中間出力軸２１へと分配される。図２に示した例では、リングギヤ１３Ｌを介して左後輪３ＬＲへと６０（相対値）の出力トルクが伝達され、サンギヤ１５Ｌを介して中間出力軸２１へと４０（相対値）の出力トルクが伝達される。
【0029】
また、第２のモータ２０Ｒの出力トルクは、キャリア１１Ｒを介して第２の差動機構１０Ｒに伝達され、６０：４０の割合で、右後輪３ＲＲ及び前輪側に接続された中間出力軸２１へと分配される。図２に示した例では、リングギヤ１３Ｒを介して右後輪３ＲＲへと６０（相対値）の出力トルクが伝達され、サンギヤ１５Ｒを介して中間出力軸２１へと４０（相対値）の出力トルクが伝達される。
【0030】
第１のモータ２０Ｌの出力トルクのうち中間出力軸２１へ伝達される出力トルク（４０（相対値））と、第２のモータ２０Ｒの出力トルクのうち中間出力軸２１へ伝達される出力トルク（４０（相対値））との合算トルク（８０（相対値））は、第１の直交ギヤ３１、プロペラシャフト２３及び第２の直交ギヤ３３を介して第３の差動機構１０Ｆに伝達される。これにより、左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦには、合計で８０（相対値）の出力トルクが伝達され、５０：５０の割合、すなわち４０（相対値）：４０（相対値）の割合で左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦに当該出力トルクが分配される。
【0031】
図３は、第１のモータ２０Ｌの出力トルクを１００（相対値）、第２のモータ２０Ｒの出力トルクを５０（相対値）とした場合に前後左右の各駆動輪に伝達されるトルク（相対値）を示す。
【0032】
第１のモータ２０Ｌの出力トルクは、キャリア１１Ｌを介して第１の差動機構１０Ｌに伝達され、６０：４０の割合で、左後輪３ＬＲ及び前輪側に接続された中間出力軸２１へと分配される。図２に示した例では、リングギヤ１３Ｌを介して左後輪３ＬＲへと６０（相対値）の出力トルクが伝達され、サンギヤ１５Ｌを介して中間出力軸２１へと４０（相対値）の出力トルクが伝達される。
【0033】
また、第２のモータ２０Ｒの出力トルクは、キャリア１１Ｒを介して第２の差動機構１０Ｒに伝達され、６０：４０の割合で、右後輪３ＲＲ及び前輪側に接続された中間出力軸２１へと分配される。図２に示した例では、リングギヤ１３Ｒを介して右後輪３ＲＲへと３０（相対値）の出力トルクが伝達され、サンギヤ１５Ｒを介して中間出力軸２１へと２０（相対値）の出力トルクが伝達される。
【0034】
第１のモータ２０Ｌの出力トルクのうち中間出力軸２１へ伝達される出力トルク（４０（相対値））と、第２のモータ２０Ｒの出力トルクのうち中間出力軸２１へ伝達される出力トルク（２０（相対値））との合算トルク（６０（相対値））は、第１の直交ギヤ３１、プロペラシャフト２３及び第２の直交ギヤ３３を介して第３の差動機構１０Ｆに伝達される。これにより、左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦには、合計で６０（相対値）の出力トルクが伝達され、５０：５０の割合、すなわち３０（相対値）：３０（相対値）の割合で左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦに当該出力トルクが分配される。
【0035】
図４は、第１のモータ２０Ｌの出力トルクを１００（相対値）、第２のモータ２０Ｒの出力トルクを０とした場合に前後左右の各駆動輪に伝達されるトルク（相対値）を示す。
【0036】
第２のモータ２０Ｒの出力トルクが０であるため、右後輪３ＲＲ及び中間出力軸２１へと伝達される出力トルクも０である。第１のモータ２０Ｌの出力トルクは、キャリア１１Ｌを介して第１の差動機構１０Ｌに伝達され、６０：４０の割合で、左後輪３ＬＲ及び前輪側に接続された中間出力軸２１へと分配される。図２に示した例では、リングギヤ１３Ｌを介して左後輪３ＬＲへと６０（相対値）の出力トルクが伝達され、サンギヤ１５Ｌを介して中間出力軸２１へと４０（相対値）の出力トルクが伝達される。
【0037】
第１のモータ２０Ｌの出力トルクのうち中間出力軸２１へ伝達される出力トルク（４０（相対値））は、第１の直交ギヤ３１、プロペラシャフト２３及び第２の直交ギヤ３３を介して第３の差動機構１０Ｆに伝達される。これにより、左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦには、４０（相対値）の出力トルクが伝達され、５０：５０の割合、すなわち２０（相対値）：２０（相対値）の割合で左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦに当該出力トルクが分配される。
【0038】
このように、本実施形態に係る駆動装置１では、左後輪３ＬＲ及び前輪側に分配されるトルクを出力する第１のモータ２０Ｌ、及び、右後輪３ＲＲ及び前輪側に分配されるトルクを出力する第２のモータ２０Ｒの出力を適切に制御することにより、前後左右の各駆動輪へ伝達する駆動力を制御することができる。かかる駆動装置１は、前後輪の回転差を吸収するためのカップリングのような差回転吸収機構を必要とせず、前後左右の駆動輪へ伝達する駆動力をダイレクトに制御する自由度を高めることができる。
【0039】
＜３．制御例＞
次に、図５及び図６を参照して、制御装置５０により実行可能な、四輪駆動車の加速旋回走行中における第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒの回転数制御の一例を説明する。図５は、旋回走行中の内輪差による左前輪３ＬＦ、右前輪３ＲＦ、左後輪３ＬＲ、右後輪３ＲＲの回転数を説明するための模式図である。なお、図５においては、左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦの回転数が前輪側の平均回転数ＮＦで示されている。図６は、第１のモータ２０Ｌ、第２のモータ２０Ｒ、左後輪３ＬＲ、右後輪３ＲＲ、前輪側の回転数を示す説明図である。
次に、図５及び図６を参照して、制御装置５０により実行可能な、四輪駆動車の加速旋回走行中における第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒの回転数制御の一例を説明する。図５は、旋回走行中の内輪差による左前輪３ＬＦ、右前輪３ＲＦ、左後輪３ＬＲ、右後輪３ＲＲの回転数を説明するための模式図である。なお、図５においては、左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦの回転数が前輪側の平均回転数ＮＦで示されている。図６は、第１のモータ２０Ｌ、第２のモータ２０Ｒ、左後輪３ＬＲ、右後輪３ＲＲ、前輪側の回転数を示す説明図である。
【0040】
図５に示すように、四輪駆動車のホイールベース（前後の駆動軸間の距離）をＡ、トレッド（左右の駆動輪の中心の間の距離）をＢとした場合、旋回走行中の右後輪３ＲＲの軌道の半径ＮLをＲとすると、左後輪３ＬＲの軌道の半径ＮRはＲ＋Ｂ、左右の前輪３ＬＦ，３ＲＦの中間位置の軌道の半径ＮFは、
で表される。
【数1】
【0041】
この半径の差を踏まえ、制御装置５０は、四輪駆動車のホイールベース及びトレッド、ステアリングホイールの操舵角、及び、要求加速度の情報に基づいて、前後左右の駆動輪がスリップすることなくグリップ走行可能な各駆動輪の目標回転数を設定する。さらに、制御装置５０は、左右の前輪の目標回転数の平均ＮF＿ｔｇｔを求めたうえで、左後輪３ＬＲの目標回転数ＮL＿ｔｇｔ及び右後輪３ＲＲの目標回転数ＮR＿ｔｇｔを用いて、第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒそれぞれの目標回転数（目標出力）を算出する。
【0042】
制御装置５０は、算出した目標出力にしたがって第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒの出力を制御する。これにより、前後左右の各駆動輪に伝達される駆動力が適切に調整され、安定した旋回走行が可能になる。
【0043】
なお、制御装置５０は、第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒの目標出力を算出する際に、車速や旋回加速度、ステアリングホイールの操舵角などの情報に基づき、第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒの目標出力を調整することで、ステアリング特性をオーバーステア特性又はアンダーステア特性に補正してもよい。
【0044】
また、制御装置５０は、第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒの実際の回転数を目標回転数と比較し、第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒの出力を調節してもよい。例えば、内輪側の駆動輪がスリップした場合には、第２のモータ２０Ｒの回転数が上昇するため、第１のモータ２０Ｌの回転数（出力）を上昇させつつ、第２のモータ２０Ｒの回転数（出力）を低下させる。これにより、トータルの出力トルクを維持させながら、前後左右の各駆動輪の回転数を目標回転数に近づけることができる。
【0045】
＜＜第２の実施の形態＞＞
次に、図７を参照して、第２の実施の形態に係る四輪駆動車の駆動装置を説明する。第２の実施の形態に係る駆動装置１Ａは、第１の差動機構１０Ｌ及び第２の差動機構１０Ｒに差動制限装置（Limited Slip Differential Gear）４０Ｌ，４０Ｒを設けた点で第１の実施の形態に係る駆動装置と異なっている。以下、本実施形態に係る駆動装置１Ａについて、第１の実施の形態に係る駆動装置と異なる点を説明する。
次に、図７を参照して、第２の実施の形態に係る四輪駆動車の駆動装置を説明する。第２の実施の形態に係る駆動装置１Ａは、第１の差動機構１０Ｌ及び第２の差動機構１０Ｒに差動制限装置（Limited Slip Differential Gear）４０Ｌ，４０Ｒを設けた点で第１の実施の形態に係る駆動装置と異なっている。以下、本実施形態に係る駆動装置１Ａについて、第１の実施の形態に係る駆動装置と異なる点を説明する。
【0046】
本実施形態に係る駆動装置１Ａにおいて、第１の差動機構１０Ｌは、第１の差動制限装置４０Ｌを備える。第１の差動制限装置４０Ｌは、制御装置５０により駆動制御され、第１の差動機構１０Ｌの差動を制限する。また、第２の差動機構１０Ｒは、第２の差動制限装置４０Ｒを備える。第２の差動制限装置４０Ｒは、制御装置５０により駆動制御され、第２の差動機構１０Ｒの差動を制限する。
【0047】
例えば、左後輪３ＬＲがスリップ状態になった場合、前輪側に繋がる中間出力軸２１の回転抵抗に比べて左後輪３ＬＲ側の回転抵抗が著しく小さくなる。この場合に、第１の差動制限装置４０Ｌがないとすると、第１のモータ２０Ｌの出力トルクのすべてあるいはほとんどが、第１の差動機構１０Ｌの機能により左後輪３ＬＲ側へと伝達される。このため、他の駆動輪には、第２のモータ２０Ｒの出力トルクのみしか伝達することがなく、スリップ状態からの脱出やあるいは発進が困難になる場合がある。
【0048】
これに対して、第１の差動制限装置４０Ｌを備える場合には、左後輪３ＬＲのスリップ時においても、第１の差動制限装置４０Ｌを駆動して第１の差動機構１０Ｌの差動を制限することにより、第１のモータ２０Ｌの出力トルクを、中間出力軸２１を介して他の駆動輪に再配分することができる。したがって、スリップ状態からの脱出や発進を容易にすることができる。
【0049】
右後輪３ＲＲがスリップ状態になった場合においても同様に、第２の差動制限装置４０Ｒを駆動して第２の差動機構１０Ｒの差動を制限することにより、第２のモータ２０Ｒの出力トルクを、中間出力軸２１を介して他の駆動輪に再配分することができる。したがって、スリップ状態からの脱出や発進を容易にすることができる。
【0050】
第１の差動制限装置４０Ｌ及び第２の差動制限装置４０Ｒは、多板クラッチやビスカスカップリングを用いた回転反応式の差動制限装置であってもよく、トルクセンシング式やヘリカルギヤを用いた摩擦式の差動制限装置であってもよい。また、第１の差動制限装置４０Ｌ及び第２の差動制限装置４０Ｒは、制御装置５０により駆動制御されるものに限られず、回転数等に応じて自動的に差動制限機能が作動するものであってもよい。
【0051】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0052】
例えば、上記実施形態に係る駆動装置１は、左後輪３ＬＲ及び右後輪３ＲＲに対応させてそれぞれ第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒを設け、左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦには共通の中間出力軸２１を介して出力トルクを伝達していたが、本発明はかかる例に限定されない。左前輪３ＬＦに対応させて第１のモータ２０Ｌ及び第１の差動機構１０Ｌを設け、右前輪３ＲＦに対応させて第２のモータ２０Ｒ及び第２の差動機構１０Ｒを設け、左後輪３ＬＲ及び右後輪３ＲＲには共通の出力軸を介して出力トルクを伝達するように構成してもよい。例えば、上記実施形態に係る駆動装置１の構成は、スポーツ走行を主目的とする車両に適用されることにより、走行安定性をより高めることができる。
【0053】
また、上記実施形態に係る駆動装置１は、第１のモータ２０Ｌ及び第２のモータ２０Ｒの出力トルクの一部が、両端にサンギヤ１５Ｌ，１５Ｒを有するとともに、直交ギヤ３１が設けられた中間出力軸２１を介して前輪側に出力トルクを伝達していたが、本発明は係る例に限定されない。例えば、直交ギヤが設けられる共通の出力軸と、第１の差動機構１０Ｌ及び第２の差動機構１０Ｒのうちの前輪側への出力トルクが分配される出力軸とがギヤ機構を介して連結されていてもよい。
【符号の説明】
【0054】
１ 駆動装置
１０Ｌ 第１の差動機構
１０Ｒ 第２の差動機構
１０Ｆ 第３の差動機構
２０Ｌ 第１のモータ
２０Ｒ 第２のモータ
２１ 中間出力軸
４０Ｌ 第１の差動制限装置
４０Ｒ 第２の差動制限装置
５０ 制御装置
１０Ｌ 第１の差動機構
１０Ｒ 第２の差動機構
１０Ｆ 第３の差動機構
２０Ｌ 第１のモータ
２０Ｒ 第２のモータ
２１ 中間出力軸
４０Ｌ 第１の差動制限装置
４０Ｒ 第２の差動制限装置
５０ 制御装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
