專利名稱：左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)，該系統(tǒng)在驅(qū)動扭矩差被導(dǎo)入左右驅(qū)動車輪之間的同時能夠從兩個驅(qū)動源向左右驅(qū)動車輪傳輸驅(qū)動扭矩，更具體地，涉及一種適合在利用電動機作為驅(qū)動源的電動車輛中使用的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在電動車輛中(同樣，簡稱為車輛)，有一種相關(guān)技術(shù)為左右驅(qū)動車輪分別設(shè)置電動機(馬達)，并且通過獨立控制電動機根據(jù)需要在左右驅(qū)動車輪之間導(dǎo)入驅(qū)動扭矩差， 借此控制車輛的扭矩(例如，參考JP-A-8-19110和JP-A-2005-138824)。但是，在行駛情景下，當(dāng)車輛加速時，車輛需要大的總驅(qū)動扭矩(左右驅(qū)動車輪的驅(qū)動扭矩總和)，只好增加左右驅(qū)動車輪中的每一個的驅(qū)動扭矩，因此，難以在左右驅(qū)動車輪之間施加大的驅(qū)動扭矩差。也就是，為了在左右驅(qū)動車輪之間施加大的驅(qū)動扭矩差，只好減小馬達中的任何一個的驅(qū)動扭矩。但是，當(dāng)發(fā)生這種現(xiàn)象時，車輛的總驅(qū)動扭矩相應(yīng)地被減小，舉例來說，車輛在加速時的行駛性能變得不足。為了改善這種問題，如JP-A-2006-117011所說明的，考慮到一種相關(guān)技術(shù)通過提供利用馬達的扭矩反作用力使驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)彎的轉(zhuǎn)向單元來控制車輛的轉(zhuǎn)彎時刻 (turningmoment)而不會使兩個左右驅(qū)動車輪的驅(qū)動扭矩都減小。但是，這種相關(guān)技術(shù)要求相關(guān)系統(tǒng)的復(fù)雜化并且重量增加。另一方面，JP-A-2008-215519揭示了一種相關(guān)技術(shù)通過在兩個馬達的輸出軸之間插入每個都使用行星齒輪傳動機構(gòu)(planetary gear mechanism)的兩個差動裝置和每個都由齒輪的組合制成的兩組減速齒輪系，在兩個馬達之間能夠進行扭矩移動。正如在這種相關(guān)技術(shù)中，在兩個馬達之間能夠進行扭矩移動的情況下，在抑制總驅(qū)動扭矩減小的同時，能夠在左右驅(qū)動車輪之間導(dǎo)入大的驅(qū)動扭矩差。如上所述，根據(jù)JP-A-8-19110公開的相關(guān)技術(shù)，在通過利用兩個馬達之間的扭矩移動而抑制總驅(qū)動扭矩的減小的同時，能夠在左右驅(qū)動車輪之間導(dǎo)入大的驅(qū)動扭矩差。但是，一直期望開發(fā)一種系統(tǒng)構(gòu)造在利用更簡單的構(gòu)造抑制總驅(qū)動扭矩減小的同時，能夠在左右驅(qū)動車輪之間產(chǎn)生期望的驅(qū)動扭矩差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)，該左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)在利用簡單的構(gòu)造來抑制總驅(qū)動扭矩減小的同時，能夠在左右驅(qū)動車輪之間施加需要的驅(qū)動扭矩差。為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供有一種左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)，包括第一驅(qū)動源和第二驅(qū)動源；左驅(qū)動車輪和右驅(qū)動車輪；以及齒輪機構(gòu)，該齒輪機構(gòu)被插入第一和第二驅(qū)動源與左右驅(qū)動車輪之間并且包括小齒輪組，在該小齒輪組中多個小齒輪被安裝在一根軸上；和元件組，該元件組與小齒輪組連接并且包括第一元件、第二元件、第三元件和第四元件，其中，當(dāng)?shù)谝辉槐３止潭〞r，第二、第三和第四元件在相同方向上旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝辉槐３止潭〞r，第二以高于第三和第四元件的速度旋轉(zhuǎn)，第一和第二驅(qū)動源中的一個被連接到第一元件，第一和第二驅(qū)動源中的另一個被連接到第二元件，左右驅(qū)動車輪中的一個被連接到第三元件，并且左右驅(qū)動車輪中的另一個被連接到第四元件。小齒輪組可以是雙小齒輪，包括第一小齒輪；和第二小齒輪，該第二小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑大于第一小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑。元件組可以包括第一太陽齒輪，該第一太陽齒輪適合于與第一小齒輪嚙合；第二太陽齒輪，該第二太陽齒輪適合于與第二小齒輪嚙合；載體，該載體樞軸支撐雙小齒輪；和環(huán)形齒輪，該環(huán)形齒輪適合于與第一和第二小齒輪中的一個嚙合。第一元件可以是環(huán)形齒輪，第二元件可以是第二太陽齒輪，第三元件可以是載體，以及第四元件可以是第一太陽齒輪。小齒輪組可以是三小齒輪，包括第一小齒輪；第二小齒輪，該第二小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑大于第一小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑；和第三小齒輪，該第三小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑大于第二小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑。元件組可以包括第一太陽齒輪，該第一太陽齒輪適合于與第一小齒輪嚙合；第二太陽齒輪，該第二太陽齒輪適合于與第二小齒輪嚙合；第三太陽齒輪，該第三太陽齒輪適合于與第三小齒輪嚙合；載體，該載體樞軸支撐三小齒輪。第一元件可以是載體，第二元件可以是第三太陽齒輪，第三元件可以是第一太陽齒輪，以及第四元件可以是第二太陽齒輪。第一驅(qū)動源的規(guī)格可以與第二驅(qū)動源的規(guī)格相同，并且第一驅(qū)動源的最大輸出功率可以與第二驅(qū)動源的最大輸出功率相同。第一驅(qū)動源可以是電動機，并且第二驅(qū)動源可以是電動機。


圖1A、1B和IC顯示描述本發(fā)明的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的原理構(gòu)造的圖，其中，圖IA 是顯示齒輪機構(gòu)采用雙小齒輪的實例的構(gòu)架圖，圖IB是顯示齒輪機構(gòu)采用三小齒輪的實例的構(gòu)架圖，和圖IC是顯示齒輪機構(gòu)的元件的各自旋轉(zhuǎn)軌道的圖。圖2A和2B顯示說明本發(fā)明的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的原理構(gòu)造的轉(zhuǎn)速圖，以顯示圖 2B中所示的四個元件被應(yīng)用于能夠安裝在圖2A中所示的齒輪機構(gòu)中的元件。圖3的(a)、(b)和(c)顯示描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的圖，其中，圖3 (a)是顯示其驅(qū)動系統(tǒng)的框圖，圖3 (b)是顯示其齒輪機構(gòu)的構(gòu)架圖，和圖3 (c) 是描述左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的功能的轉(zhuǎn)速圖。圖4A、4B和4C顯示描述作為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的比較例的用于單獨驅(qū)動左右驅(qū)動車輪的系統(tǒng)的圖，其中，圖4A是顯示其驅(qū)動系統(tǒng)的框圖，圖 4B是顯示其齒輪機構(gòu)的構(gòu)架圖，和圖4C是描述比較例的功能的轉(zhuǎn)速圖。圖5是顯示連同比較例一起，通過根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的左右驅(qū)動車輪的扭矩控制范圍的圖表。圖6是顯示連同比較例一起，相對于驅(qū)動源(電動機)之間的扭矩差的左右驅(qū)動車輪之間的扭矩差的特性的圖表。圖7是顯示連同比較例一起，相對于當(dāng)在配備有根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的車輛的左右驅(qū)動車輪之間導(dǎo)入最大扭矩差時將產(chǎn)生的車輛速度的加減速度界限的圖。
圖8是顯示連同比較例一起，相對于配備有根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的左右驅(qū)動系統(tǒng)的車輛的車速和加減速度將在左右驅(qū)動車輪之間出現(xiàn)的扭矩差的圖表。圖9是顯示描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的左右車輛驅(qū)動系統(tǒng)的齒輪機構(gòu)的構(gòu)架圖。
具體實施例方式在下文中，將利用

本發(fā)明的各實施例。[構(gòu)造]首先，利用圖IA至2B將說明本發(fā)明的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的原理構(gòu)造。例如，本發(fā)明的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)包括，第一和第二驅(qū)動源，左右驅(qū)動車輪和插入到第一和第二驅(qū)動源以及左右驅(qū)動車輪之間的齒輪機構(gòu)，這些都被配備在機動車輛上(同樣，簡稱為車輛)。上述系統(tǒng)的獨特特點在于齒輪機構(gòu)的構(gòu)造。圖IA是根據(jù)稍后將說明的第一實施例的齒輪機構(gòu)的構(gòu)架圖，并且圖IB是根據(jù)稍后將說明的第二實施例的齒輪機構(gòu)的構(gòu)架圖。在每幅圖中，相對于其軸線僅顯示齒輪機構(gòu)的一側(cè)。本發(fā)明的齒輪機構(gòu)的一個特點在于利用在一個軸上連續(xù)安裝多個小齒輪的齒輪組的特點。也就是，在圖IA顯示的實例中，齒輪機構(gòu)2的小齒輪組20被構(gòu)造為雙小齒輪，在該雙小齒輪中，兩個小齒輪，即第一小齒輪21和其基準(zhǔn)節(jié)徑(reference pitch diameter) 大于第一小齒輪21的基準(zhǔn)節(jié)徑的第二小齒輪22，一起被連續(xù)安裝。注意，當(dāng)注意小齒輪的各自旋轉(zhuǎn)速度時，由于小齒輪的各自圓周速度(在小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑處的速度)彼此相等，所以在說明書中，“基準(zhǔn)節(jié)徑較大”可以代替表示為“旋轉(zhuǎn)速度較慢”。另外，當(dāng)小齒輪的各自模數(shù)(輪齒的大小)彼此相等時，“基準(zhǔn)節(jié)徑較大”可以代替表示為“齒數(shù)較大”。另外，在圖IB顯示的實例中，齒輪機構(gòu)3的小齒輪組30被構(gòu)造為三小齒輪，在該三小齒輪中，三個小齒輪，即第一小齒輪31，其基準(zhǔn)節(jié)徑大于第一小齒輪31的基準(zhǔn)節(jié)徑的第二小齒輪32和其基準(zhǔn)節(jié)徑大于第二小齒輪32的基準(zhǔn)節(jié)徑的第三小齒輪33，一起被連續(xù)安裝。在圖IA顯示的雙小齒輪的情況下，作為齒輪機構(gòu)的組成元件，齒輪機構(gòu)2除了包括雙小齒輪20之外，還包括五個元件，例如可旋轉(zhuǎn)支撐雙小齒輪20的載體23 (元件El)，與第一小齒輪21嚙合的第一太陽齒輪M (元件E2)，與第一小齒輪21嚙合的第一環(huán)形齒輪 26 (元件Ε； )，與第二小齒輪22嚙合的第二太陽齒輪25 (元件E4)，和與第二小齒輪22嚙合的第二環(huán)形齒輪27 (元件E5)。作為根據(jù)本實施例的齒輪機構(gòu)，如圖2A和2B的轉(zhuǎn)速圖所示，齒輪機構(gòu)2可以只包括五個元件El至E5中的任何四個元件。在圖IB顯示的三小齒輪的情況下，作為齒輪機構(gòu)的組成元件，齒輪機構(gòu)3除了包括三小齒輪30之外，還包括七個元件，例如可旋轉(zhuǎn)支撐三小齒輪30的載體34 (元件El)，與第一小齒輪31嚙合的第一太陽齒輪35 (元件E2)，與第一小齒輪31嚙合的第一環(huán)形齒輪 38 (元件Ε； )，與第二小齒輪32嚙合的第二太陽齒輪36 (元件E4)，和與第二小齒輪32嚙合的第二環(huán)形齒輪39 (元件EQ，與第三小齒輪33嚙合的第三太陽齒輪37 (元件E6)，和與第三小齒輪33嚙合的第三環(huán)形齒輪40 (元件E7)。作為根據(jù)本實施例的齒輪機構(gòu)，如圖2A 和2B的轉(zhuǎn)速圖所示，齒輪機構(gòu)3可以只包括七個元件El至E7中的任何四個元件。另外，第一和第二驅(qū)動源以及左右驅(qū)動車輪與齒輪元件中的任何四個元件的連接作如下規(guī)定。[規(guī)定1]第一和第二驅(qū)動源中的一個將被連接到是四個元件中的一個的齒輪元件(第一元件)。當(dāng)齒輪元件(第一元件)被固定以致不會旋轉(zhuǎn)或者被保持固定時，其他三個元件在相同方向上旋轉(zhuǎn)。[規(guī)定2]第一和第二驅(qū)動源中的另一個將被連接到是剩余三個元件中的一個的齒輪元件 (第二元件)。當(dāng)?shù)谝辉槐３止潭〞r，齒輪元件(第二元件)以最高旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。[規(guī)定3]左驅(qū)動車輪將被連接到剩余兩個元件(第三元件和第四元件)中的一個并且右驅(qū)動車輪將被連接到另一個元件。[規(guī)定1]至[規(guī)定3]是這樣的條件當(dāng)從第一和第二驅(qū)動源導(dǎo)入驅(qū)動扭矩的差時，增大產(chǎn)生的扭矩差以傳輸?shù)阶笥因?qū)動車輪。圖IC是顯示元件El保持固定的狀態(tài)中，元件E2至E7的各自旋轉(zhuǎn)軌道的圖。參考圖1C，當(dāng)為載體的元件El被保持固定時，小齒輪組20或30繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，并且為太陽齒輪的所有元件E2、E4、E6在與小齒輪組20或30相反的方向上旋轉(zhuǎn)，然而為環(huán)形齒輪的所有元件E3、E5、E7在與小齒輪組20或30相同的方向上旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，為了將第一元件設(shè)置為[規(guī)定1]中規(guī)定的元件E1，圖IA中顯示的雙小齒輪 20的構(gòu)造是不合適的，而采用圖IB中所示的三小齒輪30的構(gòu)造。于是，將第二、第三和第四元件被設(shè)置為或者元件E2、E4和E6或者元件E3、E5和E7。當(dāng)?shù)诙⒌谒暮偷诹辉O(shè)置為元件E2、E4和E6時，利用保持固定的元件E1，在元件E2、E4、E6中，元件E6以最高速度旋轉(zhuǎn)。因此，第二元件被設(shè)置為元件E6，第三和第四元件中的一個被設(shè)置為元件E2并且另一個被設(shè)置為元件E4。另外，當(dāng)為太陽齒輪的元件E2、E4、E6中的任何一個被保持固定時，為載體的元件 El旋轉(zhuǎn)。于是，小齒輪組20或30在與元件El的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向上繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，并且在元件E2、E4、E6中，其基準(zhǔn)節(jié)徑大于保持固定的元件的基準(zhǔn)節(jié)徑的齒輪在與元件 El的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向上繞其自身軸線快速旋轉(zhuǎn)，該齒輪的旋轉(zhuǎn)速度與其基準(zhǔn)節(jié)徑的量值是成比例的。另一方面，其基準(zhǔn)節(jié)徑小于保持固定的元件的基準(zhǔn)節(jié)徑的齒輪在與元件El 的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上繞其自身軸線快速旋轉(zhuǎn)，該齒輪的旋轉(zhuǎn)速度與其基準(zhǔn)節(jié)徑的量值是成比例的。另外，為環(huán)形齒輪的所有元件E3、E5、E7在與元件El的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向上旋轉(zhuǎn)，這些元件的旋轉(zhuǎn)速度比元件El的旋轉(zhuǎn)速度更快且與其基準(zhǔn)節(jié)徑的量值成比例。結(jié)果，例如，根據(jù)采用的圖IA所示的雙小齒輪20的構(gòu)造，為了將[規(guī)定1]所規(guī)定的第一元件El設(shè)置為元件E2、E4中的任何一個，采用具有更小基準(zhǔn)節(jié)徑的元件E4以建立這樣的構(gòu)造其它三個元件在相同方向上旋轉(zhuǎn)，并且第一和第二驅(qū)動源中的一個被連接到元件E4。另外，為了滿足[規(guī)定2]，采用元件E3、E5中的任何一個作為第二元件，并且第一和第二驅(qū)動源中的另一個被連接到所采用的元件。根據(jù)上述構(gòu)造，驅(qū)動源(例如，電動機)M1、M2和左右驅(qū)動車輪札、11 (左右車輪) 能夠以圖2B的轉(zhuǎn)速圖所示地被安置。于是，當(dāng)驅(qū)動扭矩差被導(dǎo)入驅(qū)動源(馬達)M1、M2之間時，增大驅(qū)動扭矩以傳輸?shù)阶笥因?qū)動車輪WL、WR。在下文中，將說明本發(fā)明的第一和第二實施例。[第一實施例](構(gòu)造)如圖3(a)所示，第一實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)包括，作為第一驅(qū)動源的第一電動機(第一馬達)M1，作為第二驅(qū)動源的第二電動機(第二馬達)M2，齒輪機構(gòu)2，左驅(qū)動車輪(同樣，簡稱為左車輪)WL和右驅(qū)動車輪(同樣，簡稱為右車輪)WR，并且該左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)作為驅(qū)動線的一部分(動力裝置)被配置在電動車輛(不僅包括純粹的電動車輛，還包括混合類型的電動車輛)上。最大輸出功率是相同規(guī)格的電動機被用于第一馬達Ml和第二馬達M2。如圖3(b)所示，齒輪機構(gòu)2包括作為小齒輪組的雙小齒輪20，其中雙小齒輪20包括第一小齒輪21和其基準(zhǔn)節(jié)徑大于第一小齒輪21的基準(zhǔn)節(jié)徑的第二小齒輪22。除了這種雙小齒輪20外，齒輪機構(gòu)2還包括四個動力傳輸元件，例如可旋轉(zhuǎn)支撐雙小齒輪20的載體 23，與第一小齒輪21嚙合的第一太陽齒輪24，與第二小齒輪22嚙合的第二太陽齒輪25和與第二小齒輪22嚙合的環(huán)形齒輪27。于是，第一馬達M1，第二馬達M2，左車輪WL和右車輪WR被連接到齒輪機構(gòu)2。第一馬達Ml經(jīng)由中空軸11被連接到環(huán)形齒輪27，第二馬達M2經(jīng)由中空軸12被連接到第二太陽齒輪25，左車輪WL經(jīng)由軸13L被連接到載體23，并且右車輪WR經(jīng)由軸13R被連接到第一太陽齒輪對。這種構(gòu)造滿足上述[規(guī)定1]至[規(guī)定3]，并且第一馬達M1，第二馬達M2，左車輪 WL和右車輪WR經(jīng)由齒輪機構(gòu)2處于圖3 (c)的轉(zhuǎn)速圖所示的關(guān)系。在圖3 (c)中，TMl表示第一馬達Ml的輸出扭矩，TM2表示第二馬達M2的輸出扭矩， TL表示輸入到左車輪WL的輸入扭矩(車輛驅(qū)動扭矩)，并且TR表示輸入到右車輪WR的輸入扭矩(車輛驅(qū)動扭矩)。另外，bl表示當(dāng)左右車輪WL、WR的齒數(shù)比稱為基準(zhǔn)(=1)時轉(zhuǎn)速圖中的第一馬達Ml的齒數(shù)比，并且Μ表示當(dāng)左右車輪WL、WR的齒數(shù)比稱為基準(zhǔn)(=1) 時轉(zhuǎn)速圖中的第二馬達M2的齒數(shù)比。這些齒數(shù)比bl、b2同樣能夠從每個齒輪的輪齒的數(shù)量得出。當(dāng)注意扭矩時，從圖3(c)的轉(zhuǎn)速圖，輸入到左車輪WL的輸入扭矩TL和輸入到右車輪WR的輸入扭矩TR能夠通過第一馬達Ml的齒數(shù)比bl和第二馬達M2的齒數(shù)比M用以下表達式(Ia)和(Ib)表達。TL = (bl+1) · TMl-b2 · TM2......(la)TR = (b2+l) · TM2_bl · TMl......(lb)另外，驅(qū)動車輛所需要的總扭矩和左右車輪之間的扭矩差ΔΤ( = TR-TL)能夠通過以下表達式⑵和⑶表達。T = ΤΜ1+ΤΜ2......(2)ΔΤ = (2 · b2+l) · TM2-(2 · bl+1) · TMl......(3)
通常地，第一馬達Ml的齒數(shù)比bl和第二馬達M2的齒數(shù)比M被設(shè)置為同一值(bl = = b)，以便平衡左右車輪WL、WR的驅(qū)動控制。因此，在這種情況下，表達式(3)能夠用以下表達式(3(A))表達。ΔΤ = (2 · b+1) · TM2-(2 · b+1) · TMl= (2 · b+1) · (TM2-TM1)......(3(A))結(jié)果，在第一馬達Ml的輸出扭矩TMl和第二馬達M2的輸出扭矩TM2被設(shè)置為同一值的情況下，左右車輪之間的扭矩差ΔΤ變?yōu)?。另一方面，在第一馬達Ml的輸出扭矩 TMl和第二馬達M2的輸出扭矩TM2之間導(dǎo)入差(=TM2-TM11)的情況下，在左右車輪札、 WR之間產(chǎn)生比馬達的輸出扭矩差大O · b+Ι)倍的扭矩差。通過齒輪機構(gòu)2的組成齒輪的各自基準(zhǔn)節(jié)徑確定第一馬達Ml的齒數(shù)比bl和第二馬達M2的齒數(shù)比1^2，因此，齒數(shù)比bl、l32受到來自齒輪機構(gòu)2的構(gòu)造或者驅(qū)動線的構(gòu)造的限制。在第一實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)造的情況下，齒數(shù)比bl、b2較佳地被設(shè)置為基本上從0. 5至2. 0排列的范圍。當(dāng)然，齒數(shù)比bl、b2也能夠被設(shè)置為超出此范圍的數(shù)值。但是，在出現(xiàn)這種情況時，齒輪機構(gòu)2的構(gòu)造相對于其組成齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑或者其輪齒的數(shù)量而變得特殊。例如，當(dāng)齒數(shù)比bl、1^2都被設(shè)置為0.5時，在左右車輪札、WR之間能夠產(chǎn)生馬達之間的輸出扭矩差的兩倍的扭矩差。另外，當(dāng)齒數(shù)比bl、l32都被設(shè)置為1.0時，在左右車輪 WL、WR之間能夠產(chǎn)生是馬達之間的輸出扭矩差的三倍的扭矩差。進一步地，當(dāng)齒數(shù)比bl、l32 都被設(shè)置為2. 0時，在左右車輪WL、WR之間能夠產(chǎn)生是馬達之間的輸出扭矩差的五倍的扭矩差。(功能和優(yōu)點)由于如上所述地構(gòu)造根據(jù)本實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)，所以當(dāng)在從第一馬達Ml 輸出的驅(qū)動扭矩和從第二馬達M2輸出的驅(qū)動扭矩之間導(dǎo)入差時，增大驅(qū)動扭矩差以傳輸?shù)阶笥臆囕哤L、WR。當(dāng)想要確保在左右車輪WL、WR處有驅(qū)動車輛所需要的大的總驅(qū)動扭矩，S卩，確保有從第一馬達Ml輸出的驅(qū)動扭矩和從第二馬達M2輸出的驅(qū)動扭矩的大的總扭矩時，盡可能避免從每個馬達Ml、M2輸出的驅(qū)動扭矩的減小。于是，在這種情況下，使得第一馬達Ml 和第二馬達M2中的一個輸出其最大驅(qū)動扭矩，而另一個馬達的驅(qū)動扭矩被減小，以便在左右車輪WL、WR之間導(dǎo)入驅(qū)動扭矩差。在出現(xiàn)這種情況時，在該系統(tǒng)中，由于馬達之間的輸出扭矩差被增大以組成在左右車輪WL、WR之間導(dǎo)入的扭矩差，所以在抑制從一個馬達輸出的驅(qū)動扭矩的減小量的同時，能夠在左右車輪WL、WR之間導(dǎo)入需要的驅(qū)動扭矩差，也就是，在抑制車輛的總驅(qū)動扭矩的減小的同時，能夠通過在左右車輪WL、WR之間導(dǎo)入需要的驅(qū)動扭矩差來控制車輛的轉(zhuǎn)彎。在該實施例中，由于雙小齒輪20被采用為齒輪機構(gòu)2的小齒輪組，所以利用簡單的結(jié)構(gòu)就能獲得上述優(yōu)點。另外，由于最大輸出功率為相同規(guī)格的馬達被用于第一馬達Ml和第二馬達M2，所以能夠簡單地并且以平衡方式實施左右車輪的扭矩控制，而且，這是由馬達的配置引起的成本上的優(yōu)點。這里，參考圖4A至圖8，與比較例比較的同時將說明本實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的有利特征。首先，參考圖4A至4C將說明比較例。如圖4A所示，比較例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)是如圖4A所示的相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)(例如，參考JP-A-8-19110和JP-A-2005-1388M)，在該系統(tǒng)中，通過相應(yīng)的馬達Ml、M2獨立驅(qū)動左右車輪札、WR。如圖4B所示，馬達Ml、M2經(jīng)由相應(yīng)的齒輪機構(gòu)被獨立連接到左右車輪。因此，如圖4C所示，馬達Ml的輸出扭矩TMl在左車輪WL處直接構(gòu)成驅(qū)動扭矩，TL = TMl，并且馬達M2的輸出扭矩TM2在右車輪WR處直接構(gòu)成驅(qū)動扭矩，TR = TM2。T = TM2+TM1。正由于此，為了在左右車輪W^WR之間導(dǎo)入扭矩差， 與想要導(dǎo)入的扭矩差相等的輸出扭矩差需要被導(dǎo)入馬達之間。ΔΤ = TM2-TM1。圖5顯示在與比較例比較的同時根據(jù)第一實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的左右車輪的扭矩控制范圍。對于該實施例的系統(tǒng)，顯示當(dāng)齒數(shù)比bl、l32都被設(shè)置為0. 5時，當(dāng)齒數(shù)比bl、l32都被設(shè)置為1. 0時和當(dāng)齒數(shù)比bl、l32都被設(shè)置為2. 0時將實現(xiàn)的扭矩控制范圍。 在任何情況下，通過該實施例的系統(tǒng)的左右車輪的扭矩控制范圍變得比比較例的扭矩控制范圍寬。特別是，在齒數(shù)比bl、l32增加時，馬達之間的輸出扭矩差被增大以進一步在左右車輪WL、WR之間構(gòu)成扭矩差。因此，由此看出左右車輪的扭矩控制范圍也被擴大。圖6顯示連同比較例一起，相對于馬達Ml、M2之間的扭矩差的左右車輪之間的扭矩差的特性。至于該實施例的系統(tǒng)，顯示當(dāng)齒數(shù)比bl、l32都被設(shè)置為0. 5時，當(dāng)齒數(shù)比bl、 b2都被設(shè)置為1. 0時和當(dāng)齒數(shù)比bl、b2都被設(shè)置為2. 0時將實現(xiàn)的扭矩差特性。在任何情況下，相對于馬達之間的扭矩差的左右車輪之間的扭矩差大于比較例的扭矩差。特別是， 在齒數(shù)比bl、l32增加時，馬達之間的扭矩差增大以進一步在左右車輪WL、WR之間組成扭矩差。因此，由此看出相對于馬達之間的扭矩差的左右車輪之間的扭矩差也被增加。圖7顯示連同比較例一起，當(dāng)在配備有根據(jù)第一實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)的車輛的左右車輪驅(qū)動車輪之間導(dǎo)入最大扭矩差時相對于將產(chǎn)生的車輛速度的加減速度界限。 左右車輪的扭矩控制范圍如圖5所示地被限制扭矩。于是，當(dāng)在左右車輪之間導(dǎo)入最大扭矩差時，利用本實施例的系統(tǒng)，能夠使總輸出扭矩大于比較例的總輸出扭矩，因此，加減速界限也被增加，由此看出能夠增加車輛的加速性能。圖8顯示連同比較例一起，相對于配備有根據(jù)第一實施例的左右驅(qū)動系統(tǒng)的車輛的車速和加減速度將在左右驅(qū)動車輪之間出現(xiàn)的扭矩差。在加減速度增加時和在增加車速時需要確保車輛的較大的總驅(qū)動扭矩。因此，隨之而來的是，將在左右車輪之間出現(xiàn)的扭矩差相應(yīng)地被減小。但是，根據(jù)該實施例的系統(tǒng)可以看出，將在左右車輪之間出現(xiàn)的扭矩差在任何情況下都能夠大于比較例的扭矩差。在這里，此處將說明齒數(shù)比bl、b2的上限。在該實施例的系統(tǒng)的情況下，在齒數(shù)比 bl、b2增加時，能夠增大馬達之間的輸出扭矩差以進一步在左右車輪WL、WR之間構(gòu)成扭矩差。但是，當(dāng)過分地增加齒數(shù)比bl、l32時，由于當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時內(nèi)部車輪和外部車輪之間的速度差，所以馬達中的一個需要在相反反向上旋轉(zhuǎn)。為了以平穩(wěn)方式控制輸出扭矩，當(dāng)控制包括馬達的反向旋轉(zhuǎn)時，需要以高準(zhǔn)確度實施馬達速度的檢測以及基于所檢測的馬達速度的馬達電流值的控制，以達到平穩(wěn)輸出扭矩控制。為了達到該目的，與馬達相關(guān)的硬件構(gòu)造將極其昂貴。于是，最好設(shè)置齒數(shù)比bl、1^2為在車輛的行駛范圍內(nèi)，馬達不會在相反方向旋轉(zhuǎn)。[第二實施例](構(gòu)造)如圖9所示，第二實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)包括，作為第一驅(qū)動源的第一電動機(第一馬達)M1，作為第二驅(qū)動源的第二電動機(第二馬達)M2，齒輪機構(gòu)3，左驅(qū)動車輪 (同樣，簡稱為左車輪)WL和右驅(qū)動車輪(同樣，簡稱為右車輪)WR，并且該左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)作為驅(qū)動線的一部分(動力裝置)被配置在電動車輛(不僅包括純粹的電動車輛，還包括混合類型的電動車輛)上。最大輸出功率是相同規(guī)格的電動機被用于第一馬達Ml和第二馬達M2。齒輪機構(gòu)3包括作為小齒輪組的三小齒輪30，該三小齒輪30包括第一小齒輪31， 其基準(zhǔn)節(jié)徑大于第一小齒輪31的基準(zhǔn)節(jié)徑的第二小齒輪32，和其基準(zhǔn)節(jié)徑大于第二小齒輪32的基準(zhǔn)節(jié)徑的第三小齒輪33。除了這種三小齒輪30外，齒輪機構(gòu)3還包括四個動力傳輸元件，例如可旋轉(zhuǎn)支撐三小齒輪30的載體34，與第一小齒輪31嚙合的第一太陽齒輪35，與第二小齒輪嚙合32的第二太陽齒輪36和與第三小齒輪33嚙合的第三太陽齒輪37。于是，第一馬達M1，第二馬達M2，左車輪WL和右車輪WR被連接到齒輪機構(gòu)3。第一馬達Ml經(jīng)由中空軸11被連接到載體34，第二馬達M2經(jīng)由中空軸12被連接到第三太陽齒輪37，左車輪WL經(jīng)由軸13L被連接到第一太陽齒輪35，并且右車輪WR經(jīng)由軸13R被連接到第二太陽齒輪36。這種構(gòu)造滿足上述[規(guī)定1]至[規(guī)定3]，并且第一馬達M1，第二馬達M2，左車輪 WL和右車輪WR經(jīng)由齒輪機構(gòu)3處于圖3 (c)的轉(zhuǎn)速圖所示的關(guān)系。在該實施例的情況下，由于第一太陽齒輪35、第二太陽齒輪36和第三太陽齒輪37 的基準(zhǔn)節(jié)徑的設(shè)置自由度高，所以齒輪機構(gòu)3對馬達M1、M2的齒數(shù)比bl、l32的限制是有限的。因此，齒數(shù)比bl、l32的上限能夠被容易地設(shè)置為比第一實施例的齒數(shù)比的上限大的值。(功能和優(yōu)點)由于如上所述地構(gòu)造該實施例的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)，所以如根據(jù)第一實施例的， 增大馬達之間的輸出扭矩差以在左右車輪WL、WR之間構(gòu)成扭矩差。因此，在抑制車輛的總驅(qū)動扭矩的減小的同時，能夠通過在左右車輪WL、WR之間導(dǎo)入需要的扭矩差來控制車輛的轉(zhuǎn)彎。在該實施例中，齒輪機構(gòu)3對齒數(shù)比bl、b2的限制是有限的，因此，齒數(shù)比bl、b2 的上限能夠被容易地設(shè)置為比第一實施例的齒數(shù)比的上限大的值。因此，馬達之間的輸出扭矩差被增大以進一步在左右車輪WL、WR之間構(gòu)成扭矩差。因此，在進一步抑制從一個馬達輸出的驅(qū)動扭矩的減小量以便確保車輛的驅(qū)動輸出以增加其動態(tài)性能(諸如加速性能， 高速驅(qū)動性能和牽引性能)的同時，能夠通過在左右車輪WL、WR之間導(dǎo)入需要的扭矩差來控制車輛的轉(zhuǎn)彎。因此，雖然至此對本發(fā)明的各實施例已作出說明，但是本發(fā)明并不局限于上述實施例，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出各種改變。例如，在第一實施例中，如在原理構(gòu)造部分所說明的，雖然第一馬達Ml、第二馬達 M2、左車輪WL和右車輪WR以落入滿足[規(guī)則1]至[規(guī)則3]所述的范圍的特殊形式，被連接到在第一實施例中使用雙小齒輪20作為小齒輪組的齒輪機構(gòu)2和在第二實施例中使用三小齒輪30作為小齒輪組的齒輪機構(gòu)3，但是本發(fā)明并不局限于所述構(gòu)造，因此，存在各種各樣的構(gòu)造。另外，在各實施例中，雖然驅(qū)動源被描述成是電動機(馬達)作為并且左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)被描述成是被安裝在電動車輛中，但是驅(qū)動源并不局限于電動機，并且相關(guān)系統(tǒng)同樣能夠被應(yīng)用于除了電動車輛以外的車輛。四個元件的齒數(shù)比、兩個自由度的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)可以被設(shè)置成當(dāng)正常驅(qū)動左右驅(qū)動輪時(當(dāng)車輛向前駕駛時)，兩個驅(qū)動源(例如，電動機)都不倒轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，驅(qū)動源和左右驅(qū)動車輪被連接到齒輪機構(gòu)的四個元件， 其中該齒輪機構(gòu)以需要的布置被構(gòu)造為四個元件和兩個自由度的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。因此，當(dāng)在從第一驅(qū)動源輸出的驅(qū)動扭矩和從第二驅(qū)動源輸出的驅(qū)動扭矩之間導(dǎo)入差時，增大驅(qū)動扭矩的差，然后傳輸?shù)阶笥因?qū)動車輪。當(dāng)需要確保在左右車輪處有大的總驅(qū)動扭矩時，第一馬達和第二馬達中的一個的驅(qū)動扭矩被增加到最大值，然而另一個馬達的驅(qū)動扭矩被減小， 所以在左右車輪之間導(dǎo)入驅(qū)動扭矩差。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時，在抑制從一個驅(qū)動源輸出的驅(qū)動扭矩的減小量的同時，能夠在左右車輪之間導(dǎo)入需要的驅(qū)動扭矩差，借此，在抑制車輛的總驅(qū)動扭矩減小的同時，通過在左右車輪之間導(dǎo)入需要的驅(qū)動扭矩差就能夠控制車輛的轉(zhuǎn)彎。在雙小齒輪被用于齒輪機構(gòu)的小齒輪組的情況下，利用簡單的構(gòu)造就能獲得上述優(yōu)點。在三小齒輪被用于齒輪機構(gòu)的小齒輪組的情況下，能夠設(shè)置驅(qū)動扭矩差的增加較大，并且能夠進一步抑制當(dāng)在左右車輪之間導(dǎo)入需要的驅(qū)動扭矩差時出現(xiàn)的車輛的總驅(qū)動扭矩的減小。在最大輸出功率為相同規(guī)格的驅(qū)動源被用于第一和第二驅(qū)動源的情況下，簡單地實施扭矩控制。而且，利用這種驅(qū)動源對成本也是有利的。另外，在電動機被用于第一和第二驅(qū)動源的情況下，能夠以高準(zhǔn)確度實施扭矩控制，借此能夠在左右車輪之間導(dǎo)入適當(dāng)?shù)尿?qū)動扭矩差。
權(quán)利要求
1.一種左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)，其特種在于，所述左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)包括 第一驅(qū)動源和第二驅(qū)動源；左驅(qū)動車輪和右驅(qū)動車輪；以及齒輪機構(gòu)，所述齒輪機構(gòu)被插入所述第一和第二驅(qū)動源與所述左右驅(qū)動車輪之間，并且所述齒輪機構(gòu)包括小齒輪組，在所述小齒輪組中多個小齒輪被安裝在一根軸上；和元件組，所述元件組與所述小齒輪組連接并且包括第一元件、第二元件、第三元件和第四元件， 其中當(dāng)所述第一元件被保持固定時，所述第二、第三和第四元件在相同方向上旋轉(zhuǎn)， 當(dāng)所述第一元件被保持固定時，所述第二元件以高于所述第三和第四元件的速度旋轉(zhuǎn)，所述第一和第二驅(qū)動源中的一個被連接到所述第一元件， 所述第一和第二驅(qū)動源中的另一個被連接到所述第二元件， 所述左右驅(qū)動車輪中的一個被連接到所述第三元件，以及所述左右驅(qū)動車輪中的另一個被連接到所述第四元件。
2.如權(quán)利要求1所述的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述小齒輪組是雙小齒輪，包括第一小齒輪；和第二小齒輪，所述第二小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑大于所述第一小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑，所述元件組包括第一太陽齒輪，所述第一太陽齒輪適合于與所述第一小齒輪嚙合； 第二太陽齒輪，所述第二太陽齒輪適合于與所述第二小齒輪嚙合； 載體，所述載體樞軸支撐所述雙小齒輪；和環(huán)形齒輪，所述環(huán)形齒輪適合于與所述第一和第二小齒輪中的一個嚙合，以及所述第一元件為所述環(huán)形齒輪，所述第二元件為所述第二太陽齒輪，所述第三元件為所述載體，以及所述第四元件為所述第一太陽齒輪。
3.如權(quán)利要求1所述的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述小齒輪組是三小齒輪，包括第一小齒輪；第二小齒輪，所述第二小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑大于所述第一小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑；和第三小齒輪，所述第三小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑大于所述第二小齒輪的基準(zhǔn)節(jié)徑，所述元件組包括第一太陽齒輪，所述第一太陽齒輪適合于與所述第一小齒輪嚙合； 第二太陽齒輪，所述第二太陽齒輪適合于與所述第二小齒輪嚙合； 第三太陽齒輪，所述第三太陽齒輪適合于與所述第三小齒輪嚙合； 載體，所述載體樞軸支撐所述三小齒輪，并且所述第一元件為所述載體，所述第二元件為第三太陽齒輪，所述第三元件為所述第一太陽齒輪，以及所述第四元件為所述第二太陽齒輪。
4.如權(quán)利要求1所述的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述第一驅(qū)動源的規(guī)格與所述第二驅(qū)動源的規(guī)格相同，并且所述第一驅(qū)動源的最大輸出功率與所述第二驅(qū)動源的最大輸出功率相同。
5.如權(quán)利要求1所述的左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述第一驅(qū)動源是電動機，并且所述第二驅(qū)動源是電動機。
全文摘要
一種左右車輪驅(qū)動系統(tǒng)包括第一驅(qū)動源和第二驅(qū)動源；左驅(qū)動車輪和右驅(qū)動車輪；以及齒輪機構(gòu)，該齒輪機構(gòu)被插入第一和第二驅(qū)動源與左右驅(qū)動車輪之間并且包括小齒輪組，在該小齒輪組中多個小齒輪被安裝在一根軸上；和元件組，該元件組與小齒輪組連接并且包括第一元件、第二元件、第三元件和第四元件。當(dāng)?shù)谝辉槐３止潭〞r，第二、第三和第四元件在相同方向上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝辉槐３止潭〞r，第二以高于第三和第四元件的速度旋轉(zhuǎn)。第一和第二驅(qū)動源中的一個被連接到第一元件，并且第一和第二驅(qū)動源中的另一個被連接到第二元件。左右驅(qū)動車輪中的一個被連接到第三元件，并且左右驅(qū)動車輪中的另一個被連接到第四元件。
文檔編號F16H48/06GK102322508SQ20111013439
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者后田祐一, 澤瀨薰 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社