DE112014006312T5

DE112014006312T5 - Fahrzeugantrieb

Info

Publication number: DE112014006312T5
Application number: DE112014006312.6T
Authority: DE
Inventors: Kenji Honda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2016-10-27
Also published as: CN105960550A; CN105960550B; US9702449B2; KR20160114105A; US20160341295A1; CA2937868C; JP6174720B2; KR101793855B1; WO2015114795A1; CA2937868A1; JPWO2015114795A1

Abstract

Ein Fahrzeugantrieb, der dazu ausgebildet ist, eine Verkleinerung, Gewichtsreduktion und eine Senkung der Fertigungskosten davon zu verwirklichen. Dreifachritzel 32, von denen jedes aus ersten bis dritten integral miteinander ausgebildeten Ritzeln P1 bis P3 gebildet ist, und zusätzliche Ritzel 33 werden rotierbar durch einen rotierbaren Träger 31 gehalten. Die zusätzlichen Ritzel 33 stehen in Eingriff mit einem Sonnenrad S und mit zugeordneten der dritten Ritzel P3, und die ersten und zweiten Ritzel P1 und P2 stehen jeweils in Eingriff mit dem ersten und zweiten Hohlrad R1 und R2. Die Drehzahlen der vier Rotationselemente des Trägers 31, des Sonnenrads S und des ersten und zweiten Hohlrads R1 und R2 erfüllen eine kolineare Beziehung, in der die Drehzahlen davon in einer einzelnen geraden Linie in einem kolinearen Diagramm ausgerichtet sind. Das Sonnenrad S und der Träger 31, die jeweils an den gegenüberliegenden Außenseiten der geraden Linie in dem kolinearen Diagramm angeordnet sind, sind jeweils mit einem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 verbunden, und das erste und zweite Hohlrad R2 und R1, die jeweils angrenzend an die beiden S und 31 angeordnet sind, sind jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden.

Description

[Technischer Anwendungsbereich]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugantrieb zum Antrieb von zwei angetriebenen Komponenten zum Antreiben eines Transportmittels.
[Stand der Technik]
Herkömmlicherweise ist ein Fahrzeugantrieb dieser Art bekannt, wie er in PTL 1 offengelegt wurde. In diesem Fahrzeugantrieb ist eine Differentialgetriebeeinheit mit ersten bis vierten Rotationselementen durch die Kombination einer ersten und zweiten Planetengetriebeeinheit eines sogenannten Einfachritzeltyps ausgebildet. Die Drehzahlen des ersten bis vierten Rotationselements erfüllen eine kolineare Beziehung, in der die Drehzahlen in einer einzelnen geraden Linie in einem kolinearen Diagramm in der erwähnten Reihenfolge ausgerichtet sind. Im Besonderen umfasst die erste Planetengetriebeeinheit ein erstes Sonnenrad, erste Ritzel, einen ersten Träger und ein erstes Hohlrad, und die zweite Planetengetriebeeinheit umfasst ein zweites Sonnenrad, zweite Ritzel, einen zweiten Träger und ein zweites Hohlrad. Das erste Sonnenrad und der zweite Träger sind miteinander über eine erste zylindrische rotierende Hohlwelle verbunden, und der erste Träger und das zweite Sonnenrad sind miteinander über eine zweite rotierende Vollwelle verbunden. Weiterhin ist die zweite rotierende Welle rotierbar in der ersten rotierenden Welle angeordnet.
In der wie oben konstruierten Differentialgetriebeeinheit entspricht das erste Hohlrad dem ersten Rotationselement, der erste Träger und das zweite Sonnenrad, die miteinander verbunden sind, entsprechen dem zweiten Rotationselement, das erste Sonnenrad und der zweite Träger, die miteinander verbunden sind, entsprechen dem dritten Rotationselement und das zweite Hohlrad entspricht dem vierten Rotationselement. Weiterhin ist dieser herkömmliche Fahrzeugantrieb in einem Fahrzeug mit vier Rädern eingebaut, wobei das erste Rotationselement mit einem ersten rotierenden Elektromotor verbunden ist, das zweite Rotationselement mit einem linken Antriebsrad verbunden ist, das dritte Rotationselement mit einem rechten Antriebsrad verbunden ist und das vierte Rotationselement mit einem zweiten rotierenden Elektromotor verbunden ist. In dem Fahrzeugantrieb wird durch Steuerung des ersten und zweiten rotierenden Elektromotors das auf das linke und rechte Antriebsrad verteilte Drehmoment gesteuert.
Weiterhin ist beispielsweise als herkömmlicher Fahrzeugantrieb der oben beschriebenen Art einer bekannt, der in PTL 2 offengelegt wurde. Dieser herkömmliche Fahrzeugantrieb wird durch Kombination von ersten bis dritten Planetengetriebeeinheiten des einfachen Ritzeltyps miteinander ausgebildet und umfasst erste bis fünfte Rotationselemente, die die Bewegungskraft dazwischen übertragen können. Diese ersten bis fünften Rotationselemente sind so ausgestaltet, dass die Drehzahlen davon eine kolineare Beziehung erfüllen, und in einem kolinearen Diagramm, das die kolineare Beziehung darstellt, sind die Drehzahlen des ersten bis fünften Rotationselements in einer einzelnen geraden Linie in der beschriebenen Reihenfolge ausgerichtet. Im Besonderen umfasst die erste Planetengetriebeeinheit ein erstes Sonnenrad, erste Ritzel, einen ersten Träger und ein erstes Hohlrad, und die zweite Planetengetriebeeinheit umfasst ein zweites Sonnenrad, zweite Ritzel, einen zweiten Träger und ein zweites Hohlrad. Die dritte Planetengetriebeeinheit umfasst ein drittes Sonnenrad, dritte Ritzel, einen dritten Träger und ein drittes Hohlrad. Der erste Träger und das dritte Ritzel sind miteinander über einen ersten hohlen zylindrischen Verbindungsbereich verbunden, und das erste Ritzel und der dritte Träger sind miteinander über einen zweiten hohlen zylindrischen Verbindungsbereich verbunden. Weiterhin sind der dritte Träger und das zweite Ritzel miteinander über einen dritten hohlen zylindrischen Verbindungsbereich verbunden, und der zweite Träger und das dritten Sonnenrad sind miteinander über eine rotierende Vollwelle verbunden. So wird das erste bis fünfte Rotationselement ausgebildet.
Weiterhin ist der in PTL 2 offengelegte Fahrzeugantrieb in einem Fahrzeug mit vier Rädern eingebaut, wobei das erste Rotationselement mit einem ersten rotierenden Elektromotor verbunden ist, das zweite Rotationselement mit einem linken Antriebsrad verbunden ist, das dritte Rotationselement mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, das vierte Rotationselement mit einem rechten Antriebsrad verbunden ist und das fünfte Rotationselement mit einem zweiten rotierenden Elektromotor verbunden ist. Durch Steuern des ersten und zweiten rotierenden Elektromotors wird das auf das linke und rechte Antriebsrad verteilte Drehmoment gesteuert.
[Liste der zitierten Dokumente]
[Patentliteratur]

[PTL 1] Veröffentlichung des japanischen Patents mit der Nummer 4637136 (2 usw.)
[PTL 2] Veröffentlichung des japanischen Patents mit der Nummer 5153587 (2 usw.)

[Übersicht über die Erfindung]
[Technische Problemstellung]
In dem oben beschriebenen in PTL 1 offengelegten Fahrzeugantrieb sind zur Ausbildung des ersten bis vierten Rotationselements die acht Rotationselemente, die durch das erste und zweite Sonnenrad, das erste und zweite Ritzel, den ersten und zweiten Träger und das erste und zweite Hohlrad gebildet werden, und die erste rotierende Welle, die das erste Sonnenrad und den zweiten Träger miteinander verbindet, und die zweite rotierende Welle, die den ersten Träger und das zweite Sonnenrad miteinander verbindet, erforderlich, d. h. es sind insgesamt zehn Komponententeile erforderlich. Somit ist die Anzahl der den Fahrzeugantrieb bildenden Elemente relativ groß, was zu einer vergrößerten Größe, einem erhöhten Gewicht und höheren Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs führt.
In dem oben beschriebenen in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantrieb sind zur Bildung des ersten bis fünften Rotationselements die zwölf Rotationselemente, die durch das erste bis dritte Sonnenrad, das erste bis dritte Ritzel, den ersten bis dritten Träger und das erste bis dritte Hohlrad ausgebildet werden, und der erste bis dritte Verbindungsbereich und die rotierenden Wellen, die das Zahnrad und Ähnliches miteinander verbinden, erforderlich, d. h., insgesamt sind 16 Komponententeile erforderlich. Somit ist ähnlich wie im Fall von PTL 1 die Anzahl der den Fahrzeugantrieb bildenden Elemente relativ groß, was zu einer vergrößerten Größe, einem erhöhten Gewicht und höheren Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs führt.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um eine Lösung für die oben beschriebenen Probleme zu bieten, und ein Ziel davon ist es, einen Fahrzeugantrieb vorzusehen, der dazu ausgebildet ist, eine kleinere Größe, eine Gewichtssenkung und eine Verringerung der Fertigungskosten davon zu verwirklichen.
[Lösung für die Problemstellung]
Um das obige Ziel zu verwirklichen, ist die Erfindung nach Anspruch 1 ein Fahrzeugantrieb zum Antreiben von zwei angetriebenen Komponenten (linke und rechte Ausgangswelle SL, SR) zum Antrieb eines Transportmittels (Fahrzeug V in der Ausführungsform (im Folgenden gilt dies für diesen Abschnitt)), das aufweist eine erste Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit (erster rotierender Elektromotor 11), die dazu ausgebildet ist, Rotationsenergie zuzuführen und auszugeben, eine zweite Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit (zweiter rotierender Elektromotor 12), die dazu ausgebildet ist, Rotationsenergie zuzuführen und auszugeben, eine Differentialgetriebeeinheit GSF, wobei die Differentialgetriebeeinheit GSF umfasst einen rotierbaren Träger 31, ein Dreifachritzel 32, das durch ein erstes Ritzel P1, ein zweites Ritzel P2 und ein drittes Ritzel P3 ausgebildet ist, die integral miteinander ausgebildete außenverzahnte Zahnräder sind und rotierbar vom Träger 31 gehalten werden, ein erstes Zahnrad (erstes Hohlrad R1), das entweder ein durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildetes erstes Sonnenrad ist, das in einer Weise, dass es dem ersten Ritzel P1 angehörig ist, radial innen von dem ersten Ritzel P1 vorgesehen ist, oder ein durch ein innenverzahntes Zahnrad ausgebildetes erstes Hohlrad R1 ist, das in einer Weise, dass es dem ersten Ritzel zugehörig ist, radial außen von dem ersten Ritzel vorgesehen ist, ein zweites Zahnrad (zweites Hohlrad R2), das entweder ein durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildetes zweites Sonnenrad ist, das in einer Weise, dass es dem zweiten Ritzel P2 zugehörig ist, radial innen vom zweiten Ritzel P2 vorgesehen ist, oder ein durch ein innenverzahntes Zahnrad ausgebildetes zweites Hohlrad R2 ist, das in einer Weise, dass es dem zweiten Ritzel P2 zugehörig ist, radial außen von dem zweiten Ritzel P2 vorgesehen ist, ein drittes Zahnrad (Sonnenrad S), das entweder ein durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildetes drittes Sonnenrad (Sonnenrad S) ist, das in einer Weise, dass es dem dritten Ritzel P3 zugehört ist, radial innen von dem dritten Ritzel P3 vorgesehen ist, oder ein durch ein innenverzahntes Zahnrad ausgebildetes drittes Hohlrad R3 ist, das in einer Weise, dass es dem dritten Ritzel P3 zugehörig ist, radial außen von dem dritten Ritzel P3 vorgesehen ist, und ein zusätzliches Ritzel 33, das mit wenigstens einem von den ersten bis dritten Ritzeln P1 bis P3 und einem von den ersten bis dritten Zahnrädern in Eingriff steht, das mit dem wenigstens einen zusätzlichen Ritzel, das rotierbar vom Träger 31 gehalten wird, verbunden ist, wobei sich das erste Ritzel P1 in Eingriff mit dem ersten Zahnrad befindet, wenn das zusätzliche Ritzel 33 nicht in Eingriff mit dem ersten Ritzel P1 und dem ersten Zahnrad steht, wobei das zweite Ritzel P2 in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad steht, wenn das zusätzliche Ritzel 33 nicht im Eingriff mit dem zweiten Ritzel P2 und dem zweiten Zahnrad steht, wobei das dritte Ritzel P3 in Eingriff mit dem dritten Zahnrad ist, wenn das zusätzliche Ritzel nicht in Eingriff mit dem dritten Ritzel P3 und dem dritten Zahnrad ist, wobei die Drehzahlen der vier durch den Träger 31 und das erste bis dritte Zahnrad ausgebildeten Rotationselemente eine kolineare Beziehung erfüllen, in der die Drehzahlen in einer einzelnen geraden Linie in einem kolinearen Diagramm ausgerichtet sind, und wobei von den vier Rotationselementen das erste und zweite äußere Rotationselement (Sonnenrad S, Träger 31), die jeweils an den entgegengesetzten Außenseiten der geraden Linie in dem kolinearen Diagramm angeordnet sind, jeweils mechanisch mit der ersten und der zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit verbunden sind, und das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement (zweites Hohlrad R2, erstes Hohlrad R1), die jeweils neben dem ersten und zweiten äußeren Rotationselement angeordnet sind, jeweils mechanisch mit dem einen und dem anderen der beiden angetriebenen Komponenten verbunden sind (18, 19).
In dieser Konfiguration umfasst die Differentialgetriebeeinheit den rotierbaren Träger, das Dreifachritzel, das durch das erste bis dritte integral miteinander ausgebildete Ritzel gebildet ist, das erste bis dritte Zahnrad und das zusätzliche Ritzel. Das erste Zahnrad ist eines von dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad, die in einer Weise vorgesehen sind, dass sie mit dem ersten Ritzel verbunden sind. Das zweite Zahnrad ist eines von dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohlrad, die in einer Weise vorgesehen sind, dass sie mit dem zweiten Ritzel verbunden sind, und das dritte Zahnrad ist eines von dem dritten Sonnenrad und dem dritten Hohlrad, die in einer Weise vorgesehen sind, dass sie mit dem dritten Ritzel verbunden sind. Das erste bis dritte Sonnenrad sind durch außenverzahnte Zahnräder ausgebildet, und das erste bis dritte Hohlrad sind durch innenverzahnte Zahnräder ausgebildet. Weiterhin werden das Dreifachritzel und das zusätzliche Ritzel rotierbar vom Träger gehalten, und das zusätzliche Ritzel ist in Eingriff mit wenigstens einem von den ersten bis dritten Ritzeln und einem von den ersten bis dritten Ritzeln, das mit dem wenigstens einen verbunden ist. Weiterhin stehen zugeordnete der Zahnräder von den ersten bis dritten Ritzeln und von den ersten bis dritten Zahnrädern, mit dem das zusätzliche Ritzel nicht in Eingriff steht, miteinander in Eingriff.
Die vier Rotationselementes sind durch den Träger und das erste bis dritte Zahnrad ausgebildet, und die Drehzahlen der vier Rotationselemente stehen in der kolinearen Beziehung, in der die Drehzahlen in einer einzelnen geraden Linie in dem kolinearen Diagramm angeordnet sind. Hier sind maximal zwei zusätzliche Ritzel ausreichend, da das zusätzliche Ritzel zum Wechsel einer Position oder von Positionen von einem oder zwei von dem ersten bis dritten Zahnrad bezüglich des Trägers in dem kolinearen Diagramm dient. Im Besonderen sind in der oben beschriebenen Konfiguration maximal sieben Komponententeile, die durch den Träger, das Dreifachritzel, das erste bis dritte Zahnrad und die zwei zusätzlichen Ritzel ausgebildet werden, ausreichend zum Ausbilden der vier Rotationselemente, und sechs Komponententeile sind mindestens dafür ausreichend. Wie oben beschrieben, ist es im Unterschied zum oben beschriebenen Fall von PTL 1 möglich, auf die erste und zweite rotierende Welle zur Verbindung der verschiedenen Rotationselemente miteinander zu verzichten, und eine Differentialgetriebeeinheit, die gleich der Differentialgetriebeeinheit des in PTL 1 offengelegten Fahrzeugantriebs ist, kann mit den sechs oder sieben Komponententeilen ausgebildet werden, was eine geringere Anzahl als die Anzahl (10) der Komponententeile des in PTL 1 offengelegten Fahrzeugantriebs ist. Daher ist es möglich, die Anzahl der Komponententeile des gesamten Fahrzeugantriebs zu reduzieren, wodurch es möglich wird, eine Verkleinerung, Gewichtsreduzierung und Senkung der Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs zu erhalten.
Weiterhin sind von den vier Rotationselementen das erste und zweite äußere Rotationselement, die jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, jeweils mechanisch mit der ersten und der zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit verbunden, und das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement, die jeweils neben dem ersten und zweiten äußeren Rotationselement angeordnet sind, sind jeweils mechanisch mit dem einen und dem anderen der beiden angetriebenen Komponenten verbunden. Dies ermöglicht es, die Ausgabe der Rotationsenergie von der ersten und zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit auf die zwei angetriebenen Komponenten über die Differentialgetriebeeinheit zu übertragen und die beiden angetriebenen Komponenten korrekt anzutreiben. In diesem Fall stehen, wie oben beschrieben, die Drehzahlen der vier Rotationselemente in kolinearer Beziehung zueinander, und somit ist es möglich durch Steuerung des Eingangs und Ausgangs von Rotationsenergie zu und von der ersten und zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit die auf die zwei angetriebenen Komponenten verteilte Rotationsenergie (Drehmoment) korrekt zu steuern.
Die Erfindung nach Anspruch 2 ist der Fahrzeugantrieb nach Anspruch 1, wobei die Differentialgetriebeeinheit GS weiterhin ein viertes Zahnrad (Sonnenrad S) aufweist, das eines von dem ersten bis dritten Sonnenrad und dem ersten bis dritten Hohlrad R1 bis R3 ist, das sich vom ersten bis dritten Zahnrad unterscheidet, wobei das zusätzliche Ritzel 33 in Eingriff mit wenigstens einem von den ersten bis dritten Ritzeln P1 bis P3 und den ersten bis vierten Zahnrädern (erstes Hohlrad R1, zweites Hohlrad R2, drittes Hohlrad R3, Sonnenrad S) steht, die mit dem wenigstens einen verbunden sind, wobei eines von den ersten bis dritten Ritzeln P1 bis P3, mit dem das vierte Zahnrad verbunden ist, in Eingriff mit dem vierten Zahnrad ist, wenn das zusätzliche Ritzel 33 nicht im Eingriff mit einem von den ersten bis dritten Ritzeln P1 bis P3 und dem vierten Zahnrad ist, wobei die Drehzahlen der fünf Rotationselemente, die durch den Träger 31 und das erste bis vierte Zahnrad ausgebildet sind, eine kolineare Beziehung erfüllen, in der die Drehzahlen in einer einzelnen geraden Linie in einem kolinearen Diagramm angeordnet sind, und wobei von den fünf Rotationselementen das erste und zweite äußere Rotationselement (Sonnenrad S, Träger 31) jeweils mechanisch mit der ersten und zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit verbunden sind, und das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement (zweites Hohlrad R2, erstes Hohlrad R1) jeweils mechanisch mit der einen und der anderen der beiden angetriebenen Komponenten verbunden sind (2, 4).
Bei dieser Konfiguration umfasst die Differentialgetriebeeinheit weiterhin ein viertes Zahnrad, das eines von dem ersten bis dritten Sonnenrad und dem ersten bis dritten Hohlrad ist, die in der Erfindung nach Anspruch 1 beschrieben sind, die sich von dem ersten bis dritten Zahnrad unterscheiden, und das zusätzliche Ritzel befindet sich in Eingriff mit wenigstens einem von dem ersten bis dritten Ritzel und dem ersten bis vierten Zahnrad, die mit dem wenigstens einen zugehörig sind. Weiterhin befindet sich das eine von dem ersten bis dritten Ritzel, dem das vierte Zahnrad zugehörig ist, in Eingriff mit dem vierten Zahnrad, wenn das zusätzliche Ritzel weder mit einem von dem ersten bis dritten Ritzel noch dem vierten Zahnrad in Eingriff ist.
Weiterhin sind die fünf Rotationselemente durch den oben beschriebenen Träger und das erste bis vierte Zahnrad ausgebildet, und die Drehzahlen der vier Rotationselemente stehen in kolinearer Beziehung, in der die Drehzahlen in einer einzelnen geraden Linie im kolinearen Diagramm angeordnet sind. Hier reichen maximal drei zusätzliche Ritzel aus, da das zusätzliche Ritzel dem Wechsel einer Position bzw. von Positionen von einem bis drei von dem ersten bis vierten Zahnrad bezüglich des Trägers im kolinearen Diagramm dient. Im Besonderen reichen in der oben beschriebenen Konfiguration insgesamt maximal neun Komponententeile, die durch den Träger, das Dreifachritzel, das erste bis vierte Zahnrad und die drei zusätzlichen Ritzel ausgebildet sind, zum Ausbilden der fünf Rotationselemente aus, und insgesamt sind mindestens sieben Komponententeile dafür ausreichend. Wie oben beschrieben, ist es im Unterschied zum oben beschriebenen Fall von PTL 2 möglich, auf die ersten bis dritten Verbindungsbereiche und rotierenden Wellen zur Verbindung der verschiedenen Rotationselemente miteinander zu verzichten, und eine Differentialgetriebeeinheit, die gleichwertig zur Differentialgetriebeeinheit des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs ist, kann mit den sieben oder neun Komponententeilen ausgebildet werden, was eine geringere Anzahl ist als die Anzahl der Komponententeile (16) des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs. Daher ist es möglich, die Anzahl der Komponententeile des gesamten Fahrzeugantriebs zu reduzieren, wodurch es möglich wird, eine Verkleinerung, Gewichtsreduzierung und Senkung der Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs zu ermöglichen.
Weiterhin sind von den fünf Rotationselementen das erste und zweite äußere Rotationselement, die jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, jeweils mechanisch mit der ersten und der zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit verbunden, und das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement, die jeweils neben dem ersten und zweiten äußeren Rotationselement angeordnet sind, sind jeweils mechanisch mit dem einen und dem anderen der beiden angetriebenen Komponenten verbunden. In der Folge ist es ähnlich wie in der Erfindung nach Anspruch 1 möglich, die an die beiden angetriebenen Komponenten verteilte Rotationsenergie (Drehmoment) korrekt zu steuern.
Die Erfindung nach Anspruch 3 ist der Fahrzeugantrieb nach Anspruch 2, der weiter umfasst eine Energieausgangseinheit (Verbrennungsmotor 3), die dazu ausgebildet ist, Rotationsenergie auszugeben und getrennt von der ersten und zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit vorgesehen ist, und wobei ein zentrales Rotationselement (drittes Hohlrad R3), das ein Rotationselement ist, das sich von dem ersten und zweiten äußeren Rotationselement und dem ersten und zweiten quasi-äußeren Rotationselement der fünf Rotationselemente unterscheidet, mechanisch mit der Energieausgangseinheit verbunden ist (2, 4).
Bei dieser Konfiguration ist von den fünf Rotationselementen das zentrale Rotationselement, was ein Rotationselement ist, das sich vom ersten und zweiten äußeren Rotationselement und dem ersten und zweiten quasi-äußeren Rotationselement unterscheidet, mechanisch mit der Energieausgangseinheit verbunden, die dazu ausgebildet ist, Rotationsenergie auszugeben, und diese Energieausgangseinheit ist getrennt von der ersten und der zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit vorgesehen. Hiermit wird nicht nur die Rotationsenergie von der ersten und zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit, sondern auch die Rotationsenergie von der Energieausgangseinheit auf die zwei angetriebenen Komponenten übertragen, und daher ist es möglich, das von der ersten und zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit benötigte Drehmoment zu verringern. Dadurch können beide Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheiten verkleinert werden.
Die Erfindung nach Anspruch 4 ist der Fahrzeugantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement das eine und das andere (zweites Hohlrad R2, erstes Hohlrad R1) des Trägers 31 sind, und das erste bis dritte Hohlrad R1, R2 das eine und das andere des Trägers und des ersten bis dritten Zahnrads sind.
Bei dieser Konfiguration sind das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement, die mit dem einen und dem anderen von den beiden angetriebenen Komponenten verbunden sind, jeweils das eine und das andere von dem Träger und dem ersten bis dritten Hohlrad. Dies ermöglicht es, die folgenden vorteilhaften Wirkungen zu erzielen: Wenn im Unterschied zur vorliegenden Erfindung das erste Sonnenrad als oben beschriebenes erstes Zahnrad mit den angetriebenen Komponenten verbunden ist, wird in manchen Fällen ein relativ großes Drehmoment auf das erste Sonnenrad übertragen. Wie jedoch in 20 dargestellt, ist ein Eingriffsradius rs des ersten Sonnenrads relativ klein, und ein vom ersten Sonnenrad auf die angetriebenen Teile übertragenes Drehmoment wird als Produkt des Eingriffsradius rs und der Eingriffsreaktionskraft fs in der Tangentialrichtung dargestellt, die auf das erste Sonnenrad einwirkt, und daher wirkt gemäß der Übertragung des großen Drehmoments auf die angetriebenen Komponenten eine sehr große Eingriffsreaktionskraft fs auf das erste Sonnenrad ein. Um daher einer solchen Eingriffsreaktionskraft fs entgegenzuwirken, muss die Zahnbreite des ersten Sonnenrads auf einen großen Wert festgelegt werden, was die Größe des Fahrzeugantriebs erhöht. Das Gleiche gilt für den Fall, wenn das zweite und dritte Sonnenrad als zweites und drittes Zahnrad mit den angetriebenen Teilen verbunden sind.
Weiterhin, wie in 20 dargestellt, wirkt in einem Fall, in dem sich das erste Ritzel in Eingriff mit dem ersten Sonnenrad befindet, eine Zentrifugalkraft gp auf ein Lager, das das erste Ritzel hält (im Folgenden als „erstes Ritzellager” bezeichnet), bei der Rotation des ersten Ritzels ein. Weiterhin wirkt gemäß der Übertragung des großen Drehmoments vom ersten Sonnenrad auf die angetriebenen Teile eine relativ große Eingriffsreaktionskraft ps in Richtung der Normalgeraden vom ersten Sonnenrad auf das erste Ritzel ein. Diese Eingriffsreaktionskraft ps wirkt auf das erste Ritzellager in der gleichen Richtung wie die Richtung der oben erwähnten Zentrifugalkraft gp. Es ist hervorzuheben, dass 20 ein Beispiel darstellt, in dem die drei ersten Ritzel vorgesehen sind. In der Zeichnung sind der Einfachheit halber nur die Zentrifugalkraft gp und die Eingriffsreaktionskraft ps für ein erstes Ritzel dargestellt, das sich unten rechts in der Zeichnung befindet. Wie oben beschrieben, wirkt eine sehr große resultierende Kraft, die durch Addition der durch die Rotation des ersten Ritzels verursachten Zentrifugalkraft gp und der hohen Eingriffsreaktionskraft ps vom ersten Sonnenrad erhalten wird, auf das erste Ritzellager ein, und um somit eine ausreichende Dauerfestigkeit des ersten Ritzellagers sicherzustellen, ist es unvermeidlich, die Größe des ersten Ritzellagers zu erhöhen, was ebenso zu einer Vergrößerung der Größe des Fahrzeugantriebs beiträgt. Das Gleiche gilt für ein Lager, das ein zusätzliches Ritzel hält, in einem Fall, in dem das erste Ritzel nicht mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff gebracht ist, sondern das zusätzliche Ritzel vorgesehen ist, das mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Ritzel in Eingriff gebracht ist. Weiterhin gilt das Gleiche auch für einen Fall, in dem das zweite Sonnenrad als das zweite Zahnrad und das dritte Sonnenrad als das dritte Zahnrad mit den angetriebenen Komponenten verbunden sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind, wie oben beschrieben, nicht das erste bis dritte Hohlrad, sondern das eine und das andere von dem Träger und den ersten bis dritten Hohlrädern jeweils mit der einen und der anderen der angetriebenen Komponenten verbunden. 21 stellt die Beziehung zwischen den Eingriffsreaktionskräften von den jeweiligen Zahnrädern in einem Fall dar, in dem die drei ersten Ritzel in Eingriff mit dem ersten Hohlrad gebracht werden, und das erste Hohlrad mit den angetriebenen Komponenten verbunden ist. Wie in 21 dargestellt, da der Eingriffsradius rr des ersten Hohlrads relativ groß ist, und das vom ersten Hohlrad auf die angetriebenen Komponenten übertragene Drehmoment durch ein Produkt des Eingriffsradius rr und einer auf das erste Hohlrad einwirkenden Eingriffsreaktionskraft FR dargestellt wird, wird die Eingriffsreaktionskraft FR, die auf das erste Hohlrad gemäß der Übertragung des Drehmoments auf die angetriebenen Komponenten einwirkt, kleiner als in dem Fall des ersten Sonnenrads, das mit Bezugnahme auf 20 beschrieben wurde. Daher ist es möglich, die Zahnbreite des ersten Hohlrads auf einen relativ kleinen Wert festzulegen, wodurch es möglich ist, den Fahrzeugantrieb weiter zu verkleinern. Die gleichen vorteilhaften Auswirkungen können auch in den entsprechenden Fällen erhalten werden, in denen das zweite und dritte Hohlrad mit den angetriebenen Komponenten verbunden sind.
Weiterhin, wie in 21 dargestellt, wirkt eine Zentrifugalkraft GP auf das erste Ritzellager bei der Rotation des ersten Ritzels ein. Weiterhin wirkt eine Eingriffsreaktionskraft PR vom ersten Hohlrad auf das erste Ritzel gemäß einer Übertragung des Drehmoments vom ersten Ritzel auf die eine rotierende Welle ein. Diese Eingriffsreaktionskraft PR wirkt auf das erste Ritzellager in einer gleichen Richtung wie die Richtung der oben erwähnten Zentrifugalkraft GP. Als eine Folge, da die Zentrifugalkraft GP und die Eingriffsreaktionskraft PR auf das erste Ritzellager dergestalt einwirken, dass sie voneinander versetzt sind, ist es möglich, das erste Ritzellager im Vergleich zum oben beschriebenen Fall zu verkleinern, in dem das erste Sonnenrad mit der angetriebenen Komponente verbunden ist, was es ermöglicht, den Fahrzeugantrieb zu verkleinern. Es ist hervorzuheben, dass in 21 der Einfachheit halber nur die Zentrifugalkraft GP und die Eingriffsreaktionskraft PR für ein erstes Ritzel, das sich in der Zeichnung rechts befindet, dargestellt werden. Weiterhin ist die Anzahl der ersten Ritzel nicht auf drei beschränkt, sondern kann nach Belieben festgelegt werden.
Weiterhin ist es in einem Fall, in dem das erste Ritzel nicht mit dem ersten Hohlrad in Eingriff gebracht wird, sondern ein zusätzliches Ritzel vorgesehen ist, das mit dem ersten Hohlrad und dem ersten Ritzel in Eingriff gebracht wird, möglich, die oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen auf ein das zusätzliche Ritzel haltende Lager zu erhalten. Weiterhin ist es in einem Fall, in dem das zweite oder dritte Hohlrad mit den angetriebenen Komponenten verbunden ist, wenn ein zusätzliches Ritzel vorgesehen ist, das mit dem zweiten oder dritten Hohlrad in Eingriff gebracht wird, möglich, die oben beschriebenen vorteilhaften Effekte auf ein das zusätzliche Ritzel haltende Lager zu erhalten. Weiterhin, wenn das zusätzliche Ritzel, das mit dem zweiten oder dritten Ritzel in Eingriff gebracht wird, nicht vorgesehen ist, ist es möglich, die oben beschriebenen vorteilhaften Effekte auf die zweite und dritte Ritzel haltenden Lager zu erzielen.
[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
[1] Ein Diagramm, das schematisch einen Fahrzeugantrieb gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem Fahrzeug zeigt, auf das der Fahrzeugantrieb angewendet wird.
[2] Ein Grundstrukturdiagramm des in 1 dargestellten Fahrzeugantriebs usw.
[3] Ein Blockdiagramm einer ECU des in 1 dargestellten Fahrzeugantriebs.
[4] Ein kolineares Diagramm, das eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen verschiedenen Arten von Rotationselementen des in 1 dargestellten Fahrzeugantriebs darstellt, für einen Zustand des Fahrzeugs während einer Fahrt geradeaus und gleichzeitig für einen anderen Zustand, der sich von einer Abbremsfahrt unterscheidet.
[5] Ein kolineares Diagramm, das eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen verschiedenen Arten von Rotationselementen des in 1 dargestellten Fahrzeugantriebs darstellt, für einen Zustand des Fahrzeugs während einer Fahrt geradeaus und gleichzeitig bei einer Abbremsfahrt.
[6] Ein kolineares Diagramm, das eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen verschiedenen Arten von Rotationselementen des in 1 dargestellten Fahrzeugantriebs darstellt, während einer dritten Steuerung der Drehmomentverteilung zum Erhöhen des rechten Giermoments.
[7] Ein kolineares Diagramm, das eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen verschiedenen Arten von Rotationselementen des in 1 dargestellten Fahrzeugantriebs darstellt, während einer dritten Steuerung der Drehmomentverteilung zum Verringern des rechten Giermoments.
[8] Ein Grundstrukturdiagramm eines Fahrzeugantriebs usw. gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[9] Ein kolineares Diagramm, das eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen verschiedenen Arten von Rotationselementen des in 8 dargestellten Fahrzeugantriebs darstellt.
[10] Ein Grundstrukturdiagramm eines Fahrzeugantriebs usw. gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[11] Ein kolineares Diagramm, das eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen verschiedenen Arten von Rotationselementen des in 10 dargestellten Fahrzeugantriebs zeigt.
[12] Ein Grundstrukturdiagramm eines Fahrzeugantriebs usw. gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[13] Ein kolineares Diagramm, das eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen verschiedenen Arten von Rotationselementen des in 12 dargestellten Fahrzeugantriebs zeigt.
[14] Ein Grundstrukturdiagramm eines Fahrzeugantriebs usw. gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[15] Ein kolineares Diagramm, das eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen verschiedenen Arten von Rotationselementen des in 14 dargestellten Fahrzeugantriebs zeigt.
[16] Ein Grundstrukturdiagramm eines Fahrzeugantriebs usw. gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[17] Ein kolineares Diagramm, das eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen verschiedenen Arten von Rotationselementen des in 16 dargestellten Fahrzeugantriebs zeigt.
[18] Ein Grundstrukturdiagramm eines Fahrzeugantriebs usw. gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[19] Ein kolineares Diagramm, das eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen verschiedenen Arten von Rotationselementen des in 18 dargestellten Fahrzeugantriebs zeigt.
[20] Ein Diagramm, das zur Erläuterung der von der vorliegenden Erfindung bereitgestellten vorteilhaften Wirkungen zweckmäßig ist.
[21] Ein Diagramm, das sich von 20 unterscheidet, das zur Erläuterung der von der vorliegenden Erfindung bereitgestellten vorteilhaften Wirkungen zweckmäßig ist.
[Beschreibung der Ausführungsformen]
Die Erfindung wird nun im Detail mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die die bevorzugten Ausführungsformen davon darstellen. Ein Fahrzeugantrieb gemäß einer in 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform dient dem Antrieb der linken und rechten Ausgangswellen SL und SR eines Fahrzeugs V mit vier Rädern und ist im vorderen Teil von Fahrzeug V angeordnet. Die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR, die rotierbar von Lagern (nicht dargestellt) gehalten werden, sind koaxial zueinander angeordnet, und sind jeweils mit dem linken und dem rechten Vorderrad WL und WR verbunden.
Der Fahrzeugantrieb besteht aus einem Verbrennungsmotor (im Folgenden als „Verbrennungsmotor” bezeichnet) 3 als Antriebsenergiequelle und einem Getriebe 4 zum Wechseln der Geschwindigkeit der Antriebsenergie von Verbrennungsmotor 3. Der Verbrennungsmotor 3 ist ein Ottomotor und eine Kurbelwelle (nicht dargestellt) davon ist mit einer Eingangswelle (nicht dargestellt) des Getriebes 4 verbunden. Das Getriebe 4 ist eine Stufenautomatik und ändert die Drehzahl der von Verbrennungsmotor 3 auf die die oben angeführte Eingangswelle übertragene Antriebsenergie, um die Antriebsenergie auf eine Getriebeausgangswelle davon auszugeben. Ein Zahnrad 4a (siehe 2), das ein außenverzahntes Zahnrad ist, ist integral auf der Getriebeausgangswelle ausgebildet. Die Operationen von Verbrennungsmotor 3 und Getriebe 4 werden durch eine ECU 2 gesteuert, die im Folgenden beschrieben wird.
Weiterhin umfasst der Fahrzeugantrieb ein Verteilungssystem DS1 zur Steuerung der Antriebsenergie, die auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR übertragen wird. Das Verteilungssystem DS1 besteht aus einer Differentialgetriebeeinheit GS, einem ersten Elektromotor 11 und einem zweiten Elektromotor 12. Die Differentialgetriebeeinheit GS dient der Übertragung der Antriebsenergie zwischen dem Verbrennungsmotor 3, dem ersten und zweiten Elektromotor 11 und 12 und der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR und umfasst ein Sonnenrad S, einen Träger 31, Dreifachritzel 32, zusätzliche Ritzel 33, ein erstes Hohlrad R1, ein zweites Hohlrad R2 und ein drittes Hohlrad R3. Die Differentialgetriebeeinheit GS befindet sich zwischen dem linken und rechten Vorderrad WL und WR. Das Sonnenrad S und das erste bis dritte Hohlrad R1 bis R3 sind koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet.
Weiterhin ist das Sonnenrad S durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet und in einer Weise vorgesehen, dass es mit den ersten Ritzeln P1, die im Folgenden beschrieben werden, radial innen von den ersten Ritzeln P1 verbunden ist. Weiterhin ist das Sonnenrad S koaxial mit einem ersten Rotor 11b, der im Folgenden beschrieben wird, des ersten rotierenden Elektromotors 11 über eine erste zylindrische rotierende Hohlwelle 14, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, verbunden und ist zusammen mit dem ersten Rotor 11b rotierbar. Die rechte Ausgangswelle SR ist koaxial und diesbezüglich rotierbar radial innen von der ersten rotierenden Welle 14 angeordnet. Der Träger 31 besteht aus einem ersten Hauptteil 31a und einem zweiten Hauptteil 31b, die jeweils eine kreisförmige Plattenform haben, und drei ersten Trägerwellen 31c (von denen nur zwei dargestellt sind) und drei zweiten Trägerwellen 31d (von denen nur zwei dargestellt sind), die integral mit dem Hauptteil 31a und 31b ausgebildet sind. Weiterhin wird der Träger 31 rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten, und das Sonnenrad S und die erste rotierende Welle 14 sind diesbezüglich rotierbar radial innen vom Träger 31 angeordnet.
Der erste und zweite Hauptteil 31a und 31b sind koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet und liegen einander in einer axialen Richtung der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR gegenüber. Weiterhin ist der zweite Hauptteil 31b an einer Seite näher zum rechten Vorderrad WR angeordnet als der erste Hauptteil 31a und ist koaxial mit einem zweiten Rotor 12b, der im Folgenden beschrieben wird, des zweiten rotierenden Elektromotors 12 über eine zweite zylindrische rotierende Hohlwelle 15 verbunden, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird. Dadurch kann der Träger 31 zusammen mit dem zweiten Rotor 12b rotieren. Die erste rotierende Welle 14 ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der zweiten rotierenden Welle 15 angeordnet. Die erste und zweite Trägerwelle 31c und 31d sind zwischen dem ersten und zweiten Hauptteil 31a und 31b ausgebildet und verlaufen parallel zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR. Weiterhin befinden sich die ersten Trägerwellen 31c jeweils an einem radial inneren Ende des ersten Hauptteils 31a, und die zweiten Trägerwellen 31d sind jeweils an einem radial äußeren Ende des ersten Hauptteils 31a angeordnet. Darüber hinaus befinden sich die drei ersten Trägerwellen 31c an gleichmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung des ersten Hauptteils 31a. Das Gleiche gilt auch für die drei zweiten Trägerwellen 31d.
Die oben erwähnten Dreifachritzel 32 bestehen jeweils aus dem ersten Ritzel P1, einem zweiten Ritzel P2 und einem dritten Ritzel P3, die integral miteinander ausgebildet sind. Die ersten bis dritten Ritzel P1 bis P3 sind als außenverzahnte Zahnräder ausgebildet. Die Anzahl der Dreifachritzel 32 beträgt drei (zwei davon sind dargestellt), was der Anzahl der oben erwähnten zweiten Trägerwellen 31d entspricht, und jedes Dreifachritzel 32 wird rotierbar auf einer zugeordneten von einer der zweiten Trägerwellen 31d über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten. Die ersten bis dritten Ritzel P1 bis P3 sind auf der gleichen Achse parallel zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR von der Seite des linken Vorderrads WL aus in der beschriebenen Reihenfolge angeordnet. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Dreifachritzel 32 und die Anzahl der zweiten Trägerwellen 31d nicht auf drei beschränkt ist, sondern beliebig festgelegt werden kann.
Die oben erwähnten ersten bis dritten Hohlräder R1 bis R3 sind durch innenverzahnte Zahnräder ausgebildet und sind von der Seite des linken Vorderrads WL aus in der erwähnten Reihenfolge angeordnet. Das erste Hohlrad R1 ist in einer Weise vorgesehen, dass es mit den ersten Ritzeln P1 radial außen von den ersten Ritzeln P1 verbunden ist und in Eingriff mit den ersten Ritzeln P1 steht. Weiterhin ist das erste Hohlrad R1 koaxial mit der rechten Ausgangswelle SR über eine dritte zylindrische rotierende Hohlwelle 16 und einen Flansch verbunden und zusammen mit der rechten Ausgangswelle SR rotierbar. Die zusätzlichen Ritzel 33 sind durch außenverzahnte Zahnräder ausgebildet, und die Anzahl der zusätzlichen Ritzel 33 beträgt drei (nur zwei davon sind dargestellt), was gleich der Anzahl der ersten Trägerwellen 31c ist. Jedes zusätzliche Ritzel 33 wird rotierbar auf einer zugeordneten von den beiden ersten Trägerwellen 31c über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und befindet sich in Eingriff mit sowohl dem Sonnenrad S und einem zugeordneten von den ersten Ritzeln P1. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der zusätzlichen Ritzel 33 und die Anzahl der ersten Trägerwellen 31c nicht auf drei beschränkt ist, sondern beliebig festgelegt werden kann.
Das zweite Hohlrad R2 ist in einer Weise vorgesehen, dass es mit den zweiten Ritzeln P2 radial innen von den zweiten Ritzeln P2 verbunden ist, und in Eingriff mit den zweiten Ritzeln P2 ist. Weiterhin ist das zweite Hohlrad R2 koaxial mit der linken Ausgangswelle SL über eine vierte zylindrische rotierende Hohlwelle 17, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, und mit einem Flansch verbunden, und ist zusammen mit der linken Ausgangswelle SL rotierbar. Die oben beschriebene dritte rotierende Welle 16 ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der vierten rotierenden Welle 17 angeordnet. Das dritte Hohlrad R3 ist in einer Weise vorgesehen, dass es mit den dritten Ritzeln P3 radial außen von den dritten Ritzeln P3 verbunden ist und in Eingriff mit den dritten Ritzeln P3 steht. Weiterhin ist ein Zahnrad G, das ein außenverzahntes Zahnrad ist, an einem Außenumfang des dritten Hohlrads R3 ausgebildet, und das Zahnrad G befindet sich in Eingriff mit dem oben beschriebenen Zahnrad 4a der Getriebeausgangswelle.
Weiterhin sind die Anzahl ZP1 bis ZP3 der Zahnradzähne der ersten bis dritten Ritzel P1 bis P3 und die Anzahl ZR1 bis ZR3 der Zahnradzähne des ersten bis dritten Hohlrads R1 bis R3 so festgelegt, dass die folgenden Gleichungen (1) und (2) dazwischen gelten. ZR1/ZP1 > ZR3/ZP3 > ZR2/ZP2 (1) ZP3/ZR3 = (ZP1/ZR1 + ZP2/ZR2)/2 (2)
Der oben erwähnte erste rotierende Elektromotor 11 ist ein Wechselstrommotor und enthält einen ersten Stator 11a, der zum Beispiel durch mehrere Eisenkerne und Spulen ausgebildet ist, und der erste Rotor 11b ist zum Beispiel durch mehrere Magneten ausgebildet. Der erste rotierende Elektromotor 11 ist koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet und befindet sich zwischen der Differentialgetriebeeinheit GS und dem rechten Vorderrad WR. Der erste Stator 11a ist an einem unbeweglichen Gehäuse CA befestigt. Der erste Rotor 11b ist in einer gegenüberliegenden Weise zum ersten Stator 11a angeordnet und ist, wie oben beschrieben, zusammen mit dem ersten Sonnenrad S rotierbar. Wenn im ersten rotierenden Elektromotor 11 dem ersten Stator 11a elektrische Energie zugeführt wird, wird die zugeführte elektrische Energie in Antriebsenergie umgewandelt und an den ersten Rotor 11b ausgegeben. Weiterhin, wenn die Antriebsenergie dem ersten Rotor 11b zugeführt wird, wird diese Antriebsenergie in elektrische Energie umgewandelt (Stromerzeugung) und wird an den ersten Stator 11a ausgegeben.
Weiterhin ist der erste Stator 11a elektrisch mit einer Batterie 23 verbunden, die zum Laden und Entladen über eine erste Motorantriebseinheit (Power Drive Unit, im Folgenden als „erste PDU” bezeichnet) 21 ausgebildet ist und dazu ausgestaltet ist, der Batterie 23 elektrische Energie zuzuführen und davon zu empfangen. Die erste PDU 21 wird durch einen elektronischen Schaltkreis ausgebildet, der zum Beispiel aus einem Wechselrichter besteht. Wie in 3 dargestellt, ist die ECU 2 elektrisch mit der ersten PDU 21 verbunden. Die ECU 2 steuert die erste PDU 21, um dadurch die an den ersten Stator 11a zugeführte elektrische Energie, die vom ersten Stator 11a generierte elektrische Energie und die Drehzahl des ersten Rotors 11b zu steuern.
Ebenso wie der erste rotierende Elektromotor 11 ist der zweite rotierende Elektromotor 12 ein Wechselstrommotor und enthält einen zweiten Stator 12a und den zweiten Rotor 12b. Weiterhin ist der zweite rotierende Elektromotor 12 koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet und befindet sich zwischen dem ersten rotierenden Elektromotor 11 und der Differentialgetriebeeinheit GS. Der zweite Stator 12a und der zweite Rotor 12b sind jeweils ähnlich wie der erste Stator 11a und der erste Rotor 11b konstruiert. Weiterhin ist der zweite Rotor 12b zusammen mit dem Träger 31 rotierbar, wie oben erwähnt. Darüber hinaus ist der zweite rotierende Elektromotor 12 ebenso wie der erste rotierende Elektromotor 11 dazu ausgelegt, dem zweiten Stator 12a zugeführte elektrische Energie in Antriebsenergie umzuwandeln und die Antriebsenergie an den zweiten Rotor 12b auszugeben, und ist dazu ausgelegt, den Antriebsenergieeingang an den zweiten Rotor 12b in elektrische Energie umzuwandeln und die elektrische Energie an den zweiten Stator 12a auszugeben.
Weiterhin ist der zweite Stator 12a elektrisch mit einer Batterie 23 über eine zweite Motorantriebseinheit (im Folgenden als „zweite PDU” bezeichnet) 22 verbunden, und ist dazu ausgestaltet der Batterie 23 elektrische Energie zuzuführen und davon zu empfangen. Ebenso wie die erste PDU 21 ist die zweite PDU 22 durch einen elektronischen Schaltkreis ausgebildet, der zum Beispiel aus einem Wechselrichter besteht. Die ECU 2 ist elektrisch mit der zweiten PDU 22 verbunden. Die ECU 2 steuert die zweite PDU 22, um dadurch die dem zweiten Stator 12a zugeführte elektrische Energie, die vom zweiten Stator 12a generierte elektrische Energie und die Drehzahl des zweiten Rotors 12b zu steuern.
Im Folgenden wird die Umwandlung von der dem ersten Stator 11a (zweite Stator 12a) zugeführten elektrischen Energie in Antriebsenergie und die Ausgabe der Antriebsenergie vom ersten Rotor 11b (zweiten Rotor 12b) gegebenenfalls als „Antrieb” bezeichnet. Weiterhin wird die Generierung elektrischer Energie durch den ersten Stator 11a (zweiten Stator 12a) unter Verwendung von dem ersten Rotor 11b (zweiten Rotor 12b) zugeführten Antriebsenergie, um so die Antriebsenergie in elektrische Energie umzuwandeln, gegebenenfalls als „Regenerierung” (bzw. Rückgewinnung) bezeichnet.
Da in dem wie oben konstruierten Fahrzeugantrieb die Differentialgetriebeeinheit GS wie oben beschrieben konstruiert ist, können das Sonnenrad S, das zweite Hohlrad R2, das dritte Hohlrad R3, das erste Hohlrad R1 und der Träger 31 die Antriebsenergie dazwischen übertragen, und die Drehzahlen davon stehen in einer kolinearen Beziehung. Hier bezieht sich der Begriff „kolineare Beziehung” auf eine Beziehung, in der die Drehzahlen davon in einer einzelnen geraden Linie in einem kolinearen Diagramm ausgerichtet sind. Weiterhin, wenn das Sonnenrad S in einem Zustand rotiert wird, in dem der Träger 31 fest ist, rotieren alle ersten bis dritten Hohlräder R1 bis R3 in die gleiche Richtung wie die Rotationsrichtung des Sonnenrads S. In diesem Fall gilt anhand der Beziehung zwischen der Anzahl von Zahnradzähnen der Zahnräder die Beziehung „die Drehzahl des zweiten Hohlrads R2 > der Drehzahl des dritten Hohlrads R3 > der Drehzahl des ersten Hohlrads R1” zwischen den Drehzahlen des ersten bis dritten Hohlrads R1 bis R3. Anhand des Obigen werden in einem kolinearen Diagramm, das die Drehzahlbeziehung angibt, das Sonnenrad S, das zweite Hohlrad R2, das dritte Hohlrad R3, das erste Hohlrad R1 und der Träger 31 in dieser Reihenfolge dargestellt.
Weiterhin, da das Sonnenrad S und der erste Rotor 11b miteinander über die erste rotierende Welle 14 verbunden sind, sind die Drehzahlen des Sonnenrads S und des ersten Rotors 11b gleich. Weiterhin, da das zweite Hohlrad R2 mit der linken Ausgangswelle SL über die vierte rotierende Welle 17 und den Flansch verbunden ist, sind die Drehzahlen des zweiten Hohlrads R2 und der linken Ausgangswelle SL gleich. Weiterhin, da das dritte Hohlrad R3 mit der Getriebeausgangswelle des Getriebes 4 über das Zahnrad G und das Zahnrad 4a verbunden ist, sind die Drehzahlen des dritten Hohlrads R3 und der Getriebeausgangswelle unter der Voraussetzung gleich, dass eine Geschwindigkeitsänderung durch Zahnrad G und Zahnrad 4a ignoriert wird. Weiterhin, da das erste Hohlrad R1 mit der rechen Ausgangswelle SR über die dritte rotierende Welle 16 und den Flansch verbunden ist, sind die Drehzahlen des ersten Hohlrads R1 und der rechten Ausgangswelle SR gleich. Weiterhin ist der Träger 31 mit dem zweiten Rotor 12b über die zweite rotierende Welle 15 verbunden, und daher sind die Drehzahlen des Trägers 31 und des zweiten Rotors 12b gleich.
Anhand der obigen Ausführungen wird die Drehzahlbeziehung der verschiedenen Rotationselemente des Fahrzeugantriebs zum Beispiel mit einem in 4 dargestellten kolinearen Diagramm ausgedrückt. In 4 und anderen kolinearen Diagrammen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird, entspricht der Abstand von einer horizontalen Linie, die 0 angibt, zu einem an jeder vertikalen Linie dargestellten weißen Kreis der Drehzahl von einem jeden der Rotationselemente. Wie aus 4 ersichtlich, können die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR zueinander unterschiedlich rotiert werden.
In 4 stehen α und β jeweils für ein erstes Hebelverhältnis und ein zweites Hebelverhältnis (Drehmomentverhältnis, Geschwindigkeitsverhältnis) und werden durch die folgenden Gleichungen (3) und (4) ausgedrückt: α = ZR1(ZR2 × ZP1 – ZS × ZP2) /ZS(ZR1 × ZP2 – ZR2 × ZP1) (3) β = ZR2 × ZP1/(ZR1 × ZP2 – ZR2 × ZP1) (4) wobei ZS die Anzahl der Zahnradzähne des Sonnenrads S darstellt.
Die Anzahl ZR1 und ZR2 der Zahnradzähne des ersten und zweiten Hohlrads R1 und R2, die Anzahl ZP1 und ZP2 der Zahnradzähne des ersten und zweiten Ritzels P1 und P2 und die Anzahl ZS der Zahnradzähne des Sonnenrads S sind so festgelegt, dass das erste und zweite Hebelverhältnis α und β gleich werden und relativ große Werte annehmen, nicht nur unter der Bedingung, dass die oben erwähnten Gleichungen (1) und (2) gelten, sondern auch unter der Bedingung, dass einer von dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b keine Umkehrrotation in einem Bereich durchführt, in dem das linke und rechte Vorderrad WL und WR voneinander unterschiedlich rotiert werden können.
Weiterhin, wie in 3 dargestellt, wird an die ECU 2 von einem Lenkwinkelsensor 41 ein Erfassungssignal geliefert, das einen Lenkwinkel θ des Lenkrads (nicht dargestellt) des Fahrzeugs V angibt, ein Erfassungssignal, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit VP des Fahrzeugs V angibt, wird von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 geliefert, und ein Erfassungssignal, das einen Betätigungsbetrag eines Gaspedals (nicht dargestellt) AP des Fahrzeugs V angibt (im Folgenden als „Gaspedalöffnung” bezeichnet), wird von einem Gaspedal-Öffnungssensor 43 geliefert. Weiterhin werden Erfassungssignale, die die Strom- und Spannungswerte des Stroms, der in die Batterie 23 hineinfließt und davon herausfließt, angeben, von einem Strom/Spannungssensor 44 an die ECU 2 geliefert. Die ECU 2 berechnet einen Ladungszustand der Batterie 23 basierend auf den Erfassungssignalen vom Strom/Spannungssensor 44.
Die ECU 2 wird von einem Mikrocomputer implementiert, der aus einer E/A-Schnittstelle, einer CPU, einem RAM und einem ROM besteht. Die ECU2 steuert den ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 basierend auf den Erfassungssignalen von den oben erwähnten Sensoren 41 bis 44 gemäß den im ROM gespeicherten Steuerprogrammen. Mit dieser Steuerung werden verschiedene Operationen des Verteilungssystem DS1 durchgeführt. Im Folgenden wird eine Beschreibung der Operationen des Verteilungssystems DS1 während einer Fahrt in gerader Richtung und während einer Fahrt nach links oder rechts des Fahrzeugs V dargelegt.
[Während der Fahrt in gerader Richtung]
Während der Fahrt gerade aus und mit konstanter Geschwindigkeit oder geradeaus und mit Beschleunigung des Fahrzeugs V wird der Antrieb von sowohl dem ersten und dem zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 durchgeführt, und es wird die von der Batterie 23 an den ersten und zweiten Stator 11a und 12a zugeführte elektrische Energie gesteuert. 4 zeigt für diesen Fall eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung für verschiedene Arten von Rotationselementen.
In 4 stellen TM1 und TM2 Ausgangsdrehmomente dar, die jeweils von dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b zusammen mit dem Antrieb durch den ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 generiert wird (im Folgenden als „erstes Motorausgangsdrehmoment” und „zweites Motorausgangsdrehmoment” bezeichnet). Weiterhin stellen RLM1 und RRM1 Reaktionskraft-Drehmomente dar, die jeweils auf die linke Ausgangswelle SL und die rechte Ausgangswelle SR zusammen mit dem Antrieb durch den ersten rotierenden Elektromotor 11 einwirken, und RLM2 und RRM2 stellen Reaktionskraft-Drehmomente dar, die jeweils auf die linke Ausgangswelle SL und die rechte Ausgangswelle SR zusammen mit dem Antrieb durch den zweiten rotierenden Elektromotor 12 einwirken. Darüber hinaus stellt TE das vom Motor 3 auf das dritte Hohlrad R3 über das Getriebe 4 übertragene Drehmoment dar (im Folgenden als „Drehmoment nach der Geschwindigkeitsänderung” bezeichnet), und RLE und RRE stellen Reaktionskraft-Drehmomente dar, die auf die linke Ausgangswelle SL und die rechte Ausgangswelle SR jeweils zusammen mit der Übertragung des Motordrehmoments TE nach der Geschwindigkeitsänderung auf das dritte Hohlrad R3 einwirken.
Weiterhin wird das auf die linke Ausgangswelle SL übertragene Drehmoment (im Folgenden als „auf die linke Ausgangswelle übertragenes Drehmoment” bezeichnet) durch RLE + RLM1 – RLM2 (RLM1 > RLM2) ausgedrückt, und das auf die rechte Ausgangswelle SR übertragene Drehmoment (im Folgenden als „auf die rechte Ausgangswelle übertragenes Drehmoment” bezeichnet) wird durch RRE + RRM2 – RRM1 (RRM2 > RRM1) ausgedrückt. Die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR werden in der Richtung der normalen Rotation zusammen mit dem linken und rechten Vorderrad WL und WR angetrieben. In diesem Fall ist der Abstand vom dritten Hohlrad R3 zur linken Ausgangswelle SL und der Abstand vom dritten Hohlrad R3 zur rechten Ausgangswelle SR in dem kolinearen Diagramm (4) gleich, und daher ist ein Drehmoment-Verteilungsverhältnis des Drehmoments, das vom dritten Hohlrad R3 auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilt wird, 1:1, sodass die auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilten Drehmomente gleich sind. Weiterhin wird die an den ersten und zweiten Stator 11a und 12a zugeführte elektrische Energie so gesteuert, dass das auf die linke Ausgangswelle übertragene Drehmoment und das auf die rechte Ausgangswelle Übertragungsdrehmoment das gleiche erforderliche Drehmoment werden. Das erforderliche Drehmoment wird berechnet, indem eine bestimmte Übersicht (nicht dargestellt) gemäß der erfassten Gaspedalöffnung AP durchsucht wird.
Weiterhin wird RLM1 – RLM2 des oben erwähnten an die linke Ausgangswelle übertragenen Drehmoments dargestellt durch TM1 × (α + 1) – TM2 × β, und RRM2 – RRM1 des oben erwähnten an die rechte Ausgangswelle übertragenen Drehmoments wird durch TM2 × (β + 1) – TM1 × α dargestellt. Wie aus den obigen Gleichungen ersichtlich ist, stellt das erste Hebelverhältnis α ein Verhältnis von einem vom ersten rotierenden Elektromotor 11 auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR über die Differentialgetriebeeinheit GS übertragenen Drehmoment zum Ausgangsdrehmoment des ersten Motors TM1 dar. Weiterhin stellt das zweite Hebelverhältnis β ein Verhältnis von einem vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR über die Differentialgetriebeeinheit GS übertragenen Drehmoment zum Ausgangsdrehmoment des zweiten Motors TM2 dar. Andererseits sind das erste und zweite Hebelverhältnis α und β auf den gleichen Wert festgelegt, wie oben beschrieben, sodass es nur durch Steuern des ersten und zweiten Motorausgangsdrehmoments TM1 und TM2 auf die gleiche Größenordnung möglich ist, das vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 auf die rechte und linke Ausgangswelle SL und SR verteilte Drehmoment exakt und einfach auf die gleiche Größenordnung zu steuern.
Weiterhin ist eine Ausführungsbedingung zum Ausführen des oben beschriebenen Antriebs durch den ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 zum Beispiel die Bedingung, dass der Motor 3 vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 unterstützt wird (im Folgenden als „während der Motorunterstützung” bezeichnet), oder eine Bedingung, dass das Fahrzeug V nur vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ohne den Motor 3 angetrieben wird (im Folgenden als „während der Elektromotorfahrt” bezeichnet), und ebenso ist ein berechneter Ladezustand der Batterie 23 höher als ein unterer Grenzwert. In diesem Fall gibt die Tatsache, dass der Ladezustand vom Batterie 23 höher ist als der untere Grenzwert an, dass die Batterie 23 entladen werden kann. Es ist zu beachten, dass obwohl 4 die Drehzahlbeziehung und die Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen den verschiedenen Arten von Rotationselementen während der Motorunterstützung darstellt, der Motor 3 während der Elektromotorfahrt im Ruhezustand ist, und daher werden das Motordrehmoment TE nach Änderung der Geschwindigkeit und das Reaktionskraft-Drehmoment RLE und das Reaktionskraft-Drehmoment RRE nicht generiert.
Weiterhin, während einer Fahrt gerade aus und ebenso bei einer Abbremsfahrt des Fahrzeugs V (zum Beispiel während einer Treibstoffunterbrechungsoperation von Motor 3) wird die Regenerierung durch sowohl den ersten und den zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 mit der Trägheitsenergie des Fahrzeugs V durchgeführt, und der regenerierte elektrische Strom wird in die Batterie 23 geladen und gesteuert. 5 zeigt eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmoment-Ausgleichsbeziehung zwischen den verschiedenen Arten von Rotationselementen für diesen Fall. In 5 stellen TG1 und TG2 Bremsdrehmomente dar, die jeweils von dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b zusammen mit der Regenerierung durch den ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 generiert wurden (im Folgenden als „erstes Motorbremsdrehmoment” und „zweites Motorbremsdrehmoment” bezeichnet). Weiterhin stellen RLG1 und RRG1 Reaktionskraft-Drehmomente dar, die auf die linke Ausgangswelle SL und die rechte Ausgangswelle SR zusammen mit der Regenerierung durch den ersten rotierenden Elektromotor 11 einwirken, und RLG2 und RRG2 stellen Reaktionskraft-Drehmomente dar, die jeweils auf die linke Ausgangswelle SL und die rechte Ausgangswelle SR zusammen mit der Regenerierung durch den zweiten rotierenden Elektromotor 12 einwirken.
In diesem Fall wird das auf die linke Ausgangswelle übertragene Drehmoment durch –RLG1 + RLG2 (RLG1 > RLG2) ausgedrückt, und das auf die rechte Ausgangswelle übertragene Drehmoment wird ausgedrückt durch –RRG2 + RRG1 (RRG2 > RRG1). Das Bremsdrehmoment wirkt auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR ein, wodurch das Fahrzeug V abgebremst wird. Weiterhin wird die von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 regenerierte elektrische Energie gesteuert, sodass das Bremsdrehmoment, das auf die linke Ausgangswelle SL einwirkt, und das Bremsdrehmoment, das auf die rechte Ausgangswelle SR einwirkt, gleich sind.
Weiterhin wird –RLG1 + RLG2 des oben erwähnten an die linke Ausgangswelle übertragenen Drehmoments dargestellt durch –TG1 × (α + 1) – TG2 × β, und –RRG2 + RRG1 des oben erwähnten an die rechte Ausgangswelle übertragenen Drehmoments_wird durch –TG2 × (β + 1) – TG1 × α dargestellt. Wie oben beschrieben, ist das erste und zweite Hebelverhältnis α und β auf den gleichen Wert festgelegt, wodurch ein Drehmomentverhältnis des vom ersten rotierenden Elektromotor 11 auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR übertragenen Drehmoments und ein Drehmomentverhältnis des vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR übertragenen Drehmoments auf den gleichen Wert festgelegt sind. Daher ist es nur durch Steuern der Bremsdrehmomente des ersten und zweiten Motors TG1 und TG2 auf die gleichen Größenordnung möglich, das vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilte Bremsdrehmoment exakt und einfach auf die gleiche Größenordnung zu steuern.
Weiterhin ist eine Ausführungsbedingung zum Ausführen der oben beschriebenen Regenerierung durch den ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 zum Beispiel eine Bedingung, dass der Ladezustand der Batterie 23 unter einem oberen Grenzwert liegt. In diesem Fall gibt die Tatsache, dass der Ladezustand von Batterie 23 niedriger als der obere Grenzwert ist, an, dass die Batterie 23 geladen werden kann.
[Fahrt nach rechts]
Wenn das Fahrzeug V während der Fahrt in gerader Richtung nach rechts fährt, wird zur Erhöhung eines Giermoments im Uhrzeigersinn, um zu bewirken, dass das Fahrzeug V eine Fahrt nach rechts durchführt (im Folgenden als „rechte Gierbewegung” bezeichnet), die Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Erhöhen des rechten Giermoments durchgeführt. Eine erste Drehmoment-Verteilungsteuerung bis zu einer vierten Drehmoment-Verteilungssteuerung sind für die Drehmoment-Verteilungssteuerung vorgesehen. Im Folgenden wird nacheinander eine Beschreibung von der ersten Drehmoment-Verteilungsteuerung bis zur vierten Drehmoment-Verteilungssteuerung zur Erhöhung des rechten Giermoments dargelegt. Während der ersten Drehmoment-Verteilungsteuerung wird der Antrieb von dem ersten und dem zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 geleistet, und die dem ersten und zweiten Stator 11a und 12a zugeführte elektrische Energie wird so gesteuert, dass das erste Motorausgangsdrehmoment TM1 größer wird als das zweite Motorausgangsdrehmoment TM2.
Mit dieser Steuerung, wie aus der oben beschriebenen in 4 dargestellten Drehmoment-Ausgleichsbeziehung ersichtlich, wird das auf die linke Ausgangswelle übertragene Drehmoment größer als das auf die rechte Ausgangswelle übertragene Drehmoment, sodass das rechte Giermoment des Fahrzeugs V erhöht wird. In diesem Fall wird die dem ersten und zweiten Stator 11a und 12a zugeführte elektrische Energie gemäß dem erfassten Lenkwinkel θ, der Fahrzeuggeschwindigkeit VP und der Gaspedalöffnung AP gesteuert. Es ist zu beachten, dass eine Ausführungsbedingung zum Ausführen der ersten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Erhöhen des rechten Giermoments zum Beispiel eine Bedingung ist, die während der Motorunterstützung (der Motor 3 wird von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 unterstützt) auftritt, oder eine Bedingung ist, die während der Elektromotorfahrt (das Fahrzeug V wird nur von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 angetrieben) auftritt und ebenso ist der Ladezustand der Batterie 23 höher als ein unterer Grenzwert.
Als Nächstes wird eine Beschreibung der zweiten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Erhöhen des rechten Giermoments dargelegt. Während der zweiten Drehmoment-Verteilungsteuerung wird die Regenerierung von dem ersten und dem zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 durchgeführt, und die von dem ersten und zweiten Elektromotor 11 und 12 regenerierte elektrische Energie wird in die Batterie 23 geladen. In diesem Fall wird die von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 regenerierte elektrische Energie so gesteuert, dass das zweite Motorbremsdrehmoment TG2 größer wird als das erste Motorbremsdrehmoment TG1.
Bei dieser Steuerung, wie aus der oben beschriebenen in 5 dargestellten Drehmomentausgleichsbeziehung ersichtlich, wird das auf die rechte Ausgangswelle SR einwirkende Drehmoment größer als das, das auf die linke Ausgangswelle SL einwirkt. In diesem Fall wird die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 regenerierte elektrische Energie gemäß dem Lenkwinkel θ, der Fahrzeuggeschwindigkeit VP usw. gesteuert. Es ist zu beachten, dass eine Ausführungsbedingung zur Ausführung der zweiten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Erhöhen des rechten Giermoments zum Beispiel eine Bedingung ist, die während der Abbremsfahrt des Fahrzeugs V auftritt, und der Ladezustand der Batterie 23 liegt ebenso unter dem oberen Grenzwert.
Als Nächstes wird eine Beschreibung der dritten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Erhöhen des rechten Giermoments dargelegt. Während der dritten Drehmoment-Verteilungsteuerung wird der Antrieb vom ersten rotierenden Elektromotor 11 übernommen und die Regenerierung wird vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 übernommen. 6 zeigt eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen den verschiedenen Arten von Rotationselementen für diesen Fall. Wie mit Bezugnahme auf 4 beschrieben, stellt TM1 in 6 das erste Motorausgangsdrehmoment dar, und RLM1 und RRM1 stellen die Reaktionskraft-Drehmomente dar, die jeweils auf die linke Ausgangswelle SL und die rechte Ausgangswelle SR beim Antrieb durch den ersten Elektromotor 11 wirken.
Darüber hinaus stellt TE das Motordrehmoment nach Ändern der Geschwindigkeit dar, und RLE und RRE stellen Reaktionskraft-Drehmomente dar, die auf die linke Ausgangswelle SL und die rechte Ausgangswelle SR jeweils zusammen mit der Übertragung des Drehmoments nach der Geschwindigkeitsänderung TE auf das dritte Hohlrad R3 wirken. Darüber hinaus, wie mit Bezugnahme auf 5 beschrieben, stellt TG2 in 6 das zweite Motorbremsdrehmoment dar, und RLG2 und RRG2 stellen die Reaktionskraft-Drehmomente dar, die jeweils auf die linke Ausgangswelle SL und die rechte Ausgangswelle SR bei der Regenerierung durch den zweiten Elektromotor 12 wirken.
In diesem Fall wird das auf die linke Ausgangswelle übertragene Drehmoment ausgedrückt durch RLE + RLM1 + RLG2, und das auf die rechte Ausgangswelle übertragene Drehmoment wird ausgedrückt durch RRE – (RRM1 + RRG2). Wie oben beschrieben, wirkt das Antriebsdrehmoment auf die linke Ausgangswelle SL und das Bremsdrehmoment wirkt auf die rechte Ausgangswelle SR, sodass sich ein rechtes Giermoment des Fahrzeugs V erhöht. In diesem Fall wird die dem ersten Stator 11a zugeführte elektrische Energie und die vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 regenerierte elektrische Energie ebenso gemäß dem Lenkwinkel θ, der Fahrzeuggeschwindigkeit VP und der Gaspedalöffnung AP gesteuert.
Weiterhin wird RLM1 + RLG2 des oben erwähnten an die linke Ausgangswelle übertragenen Drehmoments dargestellt durch TM1 × (α + 1) – TG2 × β, und –(RRM2 + RRM1) des oben erwähnten an die rechte Ausgangswelle übertragenen Drehmoments wird durch –{TG2 × (β + 1) – TM1 × α} dargestellt. Da das erste und zweite Hebelverhältnis α und β auf den gleichen Wert festgelegt sind, können das vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilte Drehmoment über das erste Motorausgangsdrehmoment TM1 und das zweite Motorbremsdrehmoment TG2 exakt und einfach gesteuert werden.
Es ist zu beachten, dass eine Ausführungsbedingung zur Ausführung der dritten Drehmoment-Verteilungsteuerung zur Erhöhung des rechten Giermoments zum Beispiel eine ist, die auf die erste Erhöhungsbedingung oder die zweite Erhöhungsbedingung folgt:
Die erste Erhöhungsbedingung: Das Fahrzeug V wird vom Verbrennungsmotor 3 angetrieben, und ebenso liegt ein Ladezustand der Batterie 23 nicht unter einem oberen Grenzwert.
Die zweite Erhöhungsbedingung: Das Fahrzeug V wird vom Verbrennungsmotor 3 angetrieben, der Ladezustand von Batterie 23 liegt unter dem oberen Grenzwert, und ebenso ist das von dem zweiten rotierenden Elektromotor 12 erforderliche Drehmoment nicht kleiner als ein bestimmtes Drehmoment am oberen Grenzwert.
In diesem Fall, wenn die erste Erhöhungsbedingung erfüllt wird, d. h. wenn der Ladezustand von Batterie 23 nicht unter dem oberen Grenzwert liegt, kann die Batterie 23 nicht geladen werden, und daher wird die gesamte vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 regenerierte Energie dem ersten Stator 11a zugeführt, ohne in die Batterie 23 geladen zu werden. Andererseits, wenn die zweite Erhöhungsbedingung erfüllt ist, wird ein Teil der vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 regenerierten elektrischen Energie in die Batterie 23 geladen und der Rest wird dem ersten Stator 11a zugeführt. In diesem Fall wird das erste Motorausgangsdrehmoment TM1 so gesteuert, dass ein unzureichender Betrag des zweiten Motorbremsdrehmoments TG2 bezüglich des erforderlichen Bremsdrehmoments ausgeglichen wird.
Als Nächstes wird eine Beschreibung der vierten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Erhöhen des rechten Giermoments dargelegt. Während der vierten Drehmoment-Verteilungsteuerung wird eine Drehmomentsteuerung von 0 für den ersten rotierenden Elektromotor 11 durchgeführt, und die Regenerierung wird vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 durchgeführt, um die vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 regenerierte elektrische Leistung in die Batterie 23 zu laden. Die Drehmomentsteuerung von 0 verhindert Schleppverluste, die durch die Regenerierung durch den ersten rotierenden Elektromotor 11 verursacht werden. In diesem Fall wird nur das zweite Motorbremsdrehmoment TG2 generiert, sodass, wie aus 6 ersichtlich, das an die linke Ausgangswelle übertragene Drehmoment durch RLE + RLG2 dargestellt wird, und das an die rechte Ausgangswelle übertragene Drehmoment durch RRE – RRG2 dargestellt wird. So wirkt das Antriebsdrehmoment auf die linke Ausgangswelle SL und das Bremsdrehmoment wirkt auf die rechte Ausgangswelle SR, sodass sich ein rechtes Giermoment des Fahrzeugs V erhöht wird. Anders ausgedrückt, wird ein Teil des Drehmoments von der rechten Ausgangswelle SR auf die linke Ausgangswelle SL unter Verwendung des zweiten Motorbremsdrehmoments TG2 als Reaktionskraft übertragen. In diesem Fall wird die vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 regenerierte elektrische Leistung ebenso gemäß dem Lenkwinkel θ, der Fahrzeuggeschwindigkeit VP und der Gaspedalöffnung AP gesteuert.
Es ist zu beachten, dass eine Ausführungsbedingung zum Ausführen der vierten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Erhöhen des rechten Giermoments zum Beispiel eine Bedingung ist, dass das Fahrzeug V vom Motor 3 angetrieben wird, der Ladezustand der Batterie 23 unter dem oberen Grenzwert liegt und ebenso das vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 erforderliche Bremsdrehmoment kleiner ist als das oben erwähnte erste obere Grenzwert-Drehmoment.
Es ist zu beachten, dass zur Erhöhung des rechten Giermoments die Steuerung des Drehmoments von 0 am zweiten rotierenden Elektromotor 12 durchgeführt werden kann und der Antrieb vom ersten rotierenden Elektromotor 11 durchgeführt werden kann. In diesem Fall wird nur das erste Motorbremsdrehmoment TM1 generiert, sodass, wie aus 6 ersichtlich, das an die linke Ausgangswelle übertragene Drehmoment durch RLE + RLM1 dargestellt wird, und das an die rechte Ausgangswelle übertragene Drehmoment durch RRE – RRM1 dargestellt wird. So wirkt das Antriebsdrehmoment auf die linke Ausgangswelle SL und das Bremsdrehmoment wirkt auf die rechte Ausgangswelle SR, sodass sich ein rechtes Giermoment des Fahrzeugs V erhöht. Anders ausgedrückt, wird ein Teil des Drehmoments von der rechten Ausgangswelle SR auf die linke Ausgangswelle SL unter Verwendung des ersten Motorantriebsdrehmoments TM1 als Reaktionskraft übertragen. Auch in diesem Fall wird die dem ersten Stator 11a zugeführte elektrische Energie gemäß dem Lenkwinkel θ, der Fahrzeuggeschwindigkeit VP und der Gaspedalöffnung AP gesteuert.
Während einer Fahrt nach rechts vom Fahrzeug V, wenn das rechte Giermoment des Fahrzeugs V verringert wird, wird eine Drehmoment-Verteilungsteuerung zur Verringerung des rechten Giermoments ausgeführt. Eine erste Drehmoment-Verteilungsteuerung bis zu einer vierten Drehmoment-Verteilungssteuerung sind für die Drehmoment-Verteilungssteuerung zur Verringerung des rechten Giermoments vorgesehen. Im Folgenden wird nacheinander eine Beschreibung von der ersten Drehmoment-Verteilungsteuerung bis zur vierten Drehmoment-Verteilungssteuerung zur Verringerung des rechten Giermoments dargelegt. Während der ersten Drehmoment-Verteilungsteuerung wird der Antrieb von dem ersten und dem zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 geleistet, und die dem ersten und zweiten Stator 11a und 12a zugeführte elektrische Energie wird so gesteuert, dass das zweite Motorausgangsdrehmoment TM2 größer wird als das erste Motorausgangsdrehmoment TM1.
Mit dieser Steuerung, wie aus der oben beschriebenen, in 4 dargestellten Drehmoment-Ausgleichsbeziehung ersichtlich, wird das auf die rechte Ausgangswelle übertragene Drehmoment größer als das auf die linke Ausgangswelle übertragene Drehmoment, sodass das rechte Giermoment des Fahrzeugs V verringert wird. In diesem Fall wird die dem ersten und zweiten Stator 11a und 12a zugeführte elektrische Energie gemäß dem Lenkwinkel θ, der Fahrzeuggeschwindigkeit VP und der Gaspedalöffnung AP gesteuert. Es ist zu beachten, dass eine Ausführungsbedingung zur Ausführung der ersten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Verringern des rechten Giermoments zum Beispiel eine Bedingung ist, die während einer Motorunterstützung auftritt, oder eine Bedingung, die während der Elektromotorfahrt auftritt, und ebenso liegt der Ladezustand der Batterie 23 über dem unteren Grenzwert.
Als Nächstes wird eine Beschreibung der zweiten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Verringern des rechten Giermoments dargelegt. Während der zweiten Drehmoment-Verteilungsteuerung wird die Regenerierung von dem ersten und dem zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 durchgeführt, und die vom ersten und zweiten Elektromotor 11 und 12 regenerierte elektrische Energie wird in die Batterie 23 geladen. In diesem Fall wird die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 regenerierte elektrische Energie so gesteuert, dass das erste Motorbremsdrehmoment TG1 größer wird als das zweite Motorbremsdrehmoment TG2.
Mit dieser Steuerung, wie aus der oben beschriebenen, in 5 dargestellten Drehmoment-Ausgleichsbeziehung ersichtlich, wird das auf die linke Ausgangswelle SL einwirkende Drehmoment größer als das auf die rechte Ausgangswelle SR einwirkende Drehmoment, sodass das rechte Giermoment des Fahrzeugs V verringert wird. In diesem Fall wird die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 regenerierte elektrische Energie gemäß dem Lenkwinkel θ und der Fahrzeuggeschwindigkeit VP gesteuert. Es ist zu beachten, dass eine Ausführungsbedingung zur Ausführung der zweiten Drehmoment-Verteilungsteuerung zur Verringerung des rechten Giermoments zum Beispiel eine Bedingung ist, die während der Abbremsfahrt des Fahrzeugs V auftritt, und ebenso liegt der Ladezustand der Batterie 23 unter dem oberen Grenzwert.
Als Nächstes wird eine Beschreibung der dritten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Verringern des rechten Giermoments dargelegt. Während der dritten Drehmoment-Verteilungsteuerung wird die Regenerierung vom ersten rotierenden Elektromotor 11 übernommen und der Antrieb wird vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 übernommen. 7 zeigt eine Drehzahlbeziehung und eine Drehmomentausgleichsbeziehung zwischen den verschiedenen Arten von Rotationselementen für diesen Fall. Wie mit Bezugnahme auf 5 beschrieben, stellt TG1 in 7 das erste Motorbremsdrehmoment dar, und RLG1 und RRG1 stellen die Reaktionskraft-Drehmomente dar, die jeweils auf die linke Ausgangswelle SL und die rechte Ausgangswelle SR bei der Regenerierung durch den ersten Elektromotor 11 wirken. Darüber hinaus, wie mit Bezugnahme auf 4 beschrieben, stellt TM2 in 7 das zweite Motorausgangsdrehmoment dar, und RLM2 und RRM2 stellen die Reaktionskraft-Drehmomente dar, die jeweils auf die linke Ausgangswelle SL und die rechte Ausgangswelle SR beim Antrieb durch den zweiten Elektromotor 12 wirken.
In diesem Fall wird das auf die linke Ausgangswelle übertragene Drehmoment ausgedrückt durch –(RLG1 + RLM2), und das auf die rechte Ausgangswelle übertragene Drehmoment wird ausgedrückt durch RRM2 + RRG1. Somit wirkt das Bremsdrehmoment auf die linke Ausgangswelle SL und das Antriebsdrehmoment wirkt auf die rechte Ausgangswelle SR, sodass ein rechtes Giermoment des Fahrzeugs V verringert wird. In diesem Fall wird auch die vom ersten rotierenden Elektromotor 11 regenerierte elektrische Energie und die dem zweiten Stator 12a zugeführte elektrische Energie gemäß dem Lenkwinkel θ und der Fahrzeuggeschwindigkeit VP gesteuert.
Weiterhin wird –(RLG1 + RLM2) des oben erwähnten an die linke Ausgangswelle übertragenen Drehmoments durch –{TG1 × (α + 1) + TM2 × β} dargestellt, und RRM2 + RRG1 des oben erwähnten an die rechte Ausgangswelle übertragenen Drehmoments wird durch TM2 × (β + 1) + TG1 × α dargestellt. Da das erste und zweite Hebelverhältnis α und β auf den gleichen Wert festgelegt sind, können das vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilte Drehmoment über das erste Motorbremsdrehmoment TG1 und das zweite Motorausgangsdrehmoment TM2 exakt und einfach gesteuert werden.
Es ist zu beachten, dass eine Ausführungsbedingung zur Ausführung der dritten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Verringern des rechten Giermoments zum Beispiel eine ist, die auf die erste Verringerungsbedingung oder die zweite Verringerungsbedingung folgt:
Die erste Verringerungsbedingung: Besteht während der Abbremsfahrt des Fahrzeugs V (während der Benzinunterbrechungsoperation von Motor 3), und ebenso liegt ein Ladezustand der Batterie 23 nicht unter dem oberen Grenzwert.
Die zweite Verringerungsbedingung: Besteht während der Abbremsfahrt von Fahrzeug V, der Ladezustand vom Batterie 23 liegt unter dem oberen Grenzwert und ebenso liegt das von dem ersten rotierenden Elektromotor 11 erforderliche Drehmoment nicht unter einem bestimmten zweiten oberen Grenzwert-Drehmoment.
In diesem Fall, wenn die erste Verringerungsbedingung erfüllt ist, d. h. wenn der Ladezustand von Batterie 23 nicht unter dem oberen Grenzwert liegt, kann die Batterie 23 nicht geladen werden, und daher wird die gesamte vom ersten rotierenden Elektromotor 11 regenerierte Energie dem zweiten Stator 12a zugeführt, ohne in die Batterie 23 geladen zu werden. Andererseits, wenn die zweite Verringerungsbedingung erfüllt ist, wird ein Teil der vom ersten rotierenden Elektromotor 11 regenerierten Energie in die Batterie 23 geladen und der Rest wird dem zweiten Stator 12a zugeführt. In diesem Fall wird das zweite Motorausgangsdrehmoment TM2 so gesteuert, dass ein unzureichender Betrag des ersten Motorbremsdrehmoments TG1 bezüglich des erforderlichen Bremsdrehmoments kompensiert wird.
Als Nächstes wird eine Beschreibung der vierten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Verringern des rechten Giermoments dargelegt. Während der vierten Drehmoment-Verteilungsteuerung wird die Drehmomentsteuerung von null vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 durchgeführt und die Regenerierung wird vom ersten rotierenden Elektromotor 11 durchgeführt. Die vom ersten rotierenden Elektromotor 11 regenerierte elektrische Energie wird in die Batterie 23 geladen. In diesem Fall wird nur das erste Motorbremsdrehmoment TG1 generiert, sodass, wie aus 7 ersichtlich, das an die linke Ausgangswelle übertragene Drehmoment durch –RLG1 dargestellt wird, und das an die rechte Ausgangswelle übertragene Drehmoment durch RRG1 dargestellt wird. Somit wirkt das Bremsdrehmoment auf die linke Ausgangswelle SL und das Antriebsdrehmoment wirkt auf die rechte Ausgangswelle SR, sodass ein rechtes Giermoment des Fahrzeugs V verringert wird. In diesem Fall wird die vom ersten rotierenden Elektromotor 11 regenerierte elektrische Energie ebenso gemäß dem Lenkwinkel θ und der Fahrzeuggeschwindigkeit VP gesteuert.
Es ist zu beachten, dass eine Ausführungsbedingung zum Ausführen der vierten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Verringern des rechten Giermoments zum Beispiel eine Bedingung ist, die während der Abbremsfahrt des Fahrzeugs V besteht, der Ladezustand der Batterie unter dem oberen Grenzwert liegt und ebenso das vom ersten rotierenden Elektromotor 11 erforderliche Bremsdrehmoment kleiner ist als das oben erwähnte zweite obere Grenzwert-Drehmoment.
Es ist zu beachten, dass zum Verringern des rechten Giermoments die Drehmomentsteuerung von null am ersten rotierenden Elektromotor 11 durchgeführt werden kann und der Antrieb vom zweiten rotierenden Elektromotor 12 durchgeführt werden kann. In diesem Fall wird nur das zweite Motorausgangsdrehmoment TM2 generiert, sodass, wie aus 7 ersichtlich, das an die linke Ausgangswelle übertragene Drehmoment durch –RLM2 dargestellt wird, und das an die rechte Ausgangswelle übertragene Drehmoment durch RRM2 dargestellt wird. Somit wirkt das Bremsdrehmoment auf die linke Ausgangswelle SL und das Antriebsdrehmoment wirkt auf die rechte Ausgangswelle SR ein, sodass ein rechtes Giermoment des Fahrzeugs V verringert wird. Auch in diesem Fall wird die dem zweiten Stator 12a zugeführte elektrische Energie gemäß dem Lenkwinkel θ, der Fahrzeuggeschwindigkeit VP und der Gaspedalöffnung AP gesteuert.
Wenn das Fahrzeug V während der Fahrt in gerader Richtung nach links fährt, um ein Giermoment gegen den Uhrzeigersinn zu erhöhen, um eine Fahrt des Fahrzeugs V nach links zu bewirken (im Folgenden als „linke Gierbewegung” bezeichnet), wird die erste Drehmoment-Verteilungsteuerung bis zur vierten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Erhöhen des linken Giermoments während der Linksabbiegung von Fahrzeug V durchgeführt. Um das linke Giermoment zu verringern, werden die erste Drehmoment-Verteilungsteuerung bis vierte Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Verringern des linken Giermoments während der Fahrt des Fahrzeugs V nach links ausgeführt. Die obige erste Drehmoment-Verteilungsteuerung bis zur vierten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Erhöhen und Verringern des linken Giermoments während der Fahrt des Fahrzeugs V nach links wird jeweils symmetrisch zu der oben beschriebenen ersten Drehmoment-Verteilungsteuerung bis zur vierten Drehmoment-Verteilungsteuerung zum Erhöhen und Verringern des rechten Giermoments während der Fahrt das Fahrzeugs nach rechts durchgeführt, und auf eine detaillierte Beschreibung davon wird verzichtet.
Weiterhin lautet die Entsprechung zwischen den verschiedenen Elementen der ersten Ausführungsform und verschiedenen Elementen der vorliegenden Erfindung wie folgt: Das Fahrzeug V und die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR der ersten Ausführungsform entsprechen jeweils einem Transportmittel und den zwei angetriebenen Komponenten der vorliegenden Erfindung. Der Motor 3 und der erste und zweite rotierende Elektromotor 11 und 12 der ersten Ausführungsform entsprechen jeweils einer Energieausgangseinheit, und der ersten und zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit der vorliegenden Erfindung. Weiterhin entspricht das Sonnenrad S der ersten Ausführungsform einem vierten Zahnrad und einem ersten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und der Träger 31 der ersten Ausführungsform entspricht einem zweiten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus entspricht das zweite Hohlrad R2 der ersten Ausführungsform einem zweiten Zahnrad und einem ersten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, das erste Hohlrad R1 der ersten Ausführungsform entspricht einem ersten Zahnrad und einem zweiten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und das dritte Hohlrad R3 der ersten Ausführungsform entspricht einem dritten Zahnrad und einem zentralen Rotationselement der vorliegenden Erfindung.
Wie oben beschrieben wird gemäß der ersten Ausführungsform die Differentialgetriebeeinheit GS durch den Träger 31, das Dreifachritzel 32, das aus den ersten bis dritten integral miteinander ausgebildeten Ritzeln P1 bis P3 besteht, das Sonnenrad S, das erste bis dritte Hohlrad R1 bis R3 und die zusätzlichen Ritzel 33 ausgebildet (2). Weiterhin bilden das Sonnenrad S, das zweite Hohlrad R2, das dritte Hohlrad R3, das erste Hohlrad R1 und der Träger 31 fünf Rotationselemente, und die fünf Rotationselemente befinden sich in einer kolinearen Beziehung, in der sie in einer einzelnen geraden Linie in dem kolinearen Diagramm in der erwähnten Reihenfolge angeordnet sind (4 bis 7). Somit kann eine Differentialgetriebeeinheit, die der Differentialgetriebeeinheit des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs entspricht, durch den Träger 31, das Dreifachritzel 32, das Sonnenrad S, das erste bis dritte Hohlrad R1 bis R3 und das zusätzliche Ritzel 33 ausgebildet werden, wodurch der Fahrzeugantrieb durch insgesamt sieben Komponententeile ausgebildet werden kann, was kleiner ist als die Anzahl (16) der Komponententeile des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs. Daher ist es möglich, die Anzahl der Komponententeile des gesamten Fahrzeugantriebs zu reduzieren, wodurch es möglich wird, eine Verkleinerung, Gewichtsreduzierung und Senkung der Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs zu ermöglichen.
Weiterhin sind das Sonnenrad S und der Träger 31, die jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, jeweils mechanisch mit dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 (dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b) verbunden, und das zweite und erste Hohlrad R2 und R1, die jeweils neben dem Sonnenrad S und dem Träger 31 angeordnet sind, sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. Damit kann die Rotationsenergieausgabe von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR über die Differentialgetriebeeinheit GS übertragen und die beiden SL und SR korrekt angetrieben werden. In diesem Fall befinden sich die Drehzahlen der fünf Rotationselemente (zum Beispiel das Sonnenrad S, das zweite Hohlrad R2, das dritte Hohlrad R3, das erste Hohlrad R1 und der Träger 31) in einer kolinearen Beziehung zueinander, und somit ist es durch Steuern des Eingangs und Ausgangs der Rotationsenergie zu und von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 möglich, die auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilte Rotationsenergie (Drehmoment) korrekt zu steuern.
Weiterhin ist von den fünf Rotationselementen das dritte Hohlrad R3, das sich an einer zentralen Position des kolinearen Diagramms befindet, mechanisch mit Motor 3 verbunden, der getrennt vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 vorgesehen ist. Hiermit wird nicht nur die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ausgegebene Rotationsenergie, sondern auch die Rotationsenergie vom Motor 3 auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR übertragen, und somit ist es möglich, das vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 erforderliche Drehmoment zu verringern, wodurch es möglich ist die beiden 11 und 12 zu verkleinern.
Weiterhin ist nicht das Sonnenrad S, sondern das zweite und erste Hohlrad R2 und R1 sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. Daher, wie oben mit Bezugnahme auf 20 und 21 beschrieben, ist es möglich, die Zahnbreiten des ersten und zweiten Hohlrads R1 und R2 auf relativ kleine Werte festzulegen, wodurch es möglich ist, den Fahrzeugantrieb weiter zu verkleinern. Aus demselben Grund ist es möglich, die die ersten und zweiten Ritzel P1 und P2 haltenden Lager zu verkleinern, was es ermöglicht, eine weitere Verkleinerung des Fahrzeugantriebs zu erzielen.
Es ist auch hervorzuheben, dass obwohl in der ersten Ausführungsform das Sonnenrad S und der Träger 31 jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b verbunden sind, und das erste und zweite Hohlrad R1 und R2 jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR umgekehrt verbunden sind, der Träger und das Sonnenrad jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor verbunden sein können, und das erste und zweite Hohlrad jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden sein können. Weiterhin, obwohl in der ersten Ausführungsform das Sonnenrad S in einer Weise vorgesehen ist, dass es mit dem ersten Ritzel P1 verbunden ist, und das zusätzliche Ritzel 33 in Eingriff mit dem Sonnenrad S und dem ersten Ritzel P1 gebracht wird, kann das Sonnenrad S in einer Weise vorgesehen sein, dass es mit dem zweiten oder dritten Ritzel verbunden ist, und das zusätzliche Ritzel kann in Eingriff mit einem von dem zweiten und dritten Ritzel, mit dem das Sonnenrad verbunden ist, und dem Sonnenrad gebracht werden. Auch in diesem Fall ist die Reihenfolge der Anordnung von dem Sonnenrad, dem zweiten Hohlrad, dem dritten Hohlrad, dem ersten Hohlrad und dem Träger in einem die Drehzahlbeziehung angebenden kolinearen Diagramm, die gleiche wie die Reihenfolge der Darstellung davon in 4 bis 7, und die Beziehung der Verbindungen zwischen dem ersten Rotor, der linken Ausgangswelle, der Getriebeausgangswelle, der rechten Ausgangswelle und dem zweiten Rotor ist ebenso gleich der Beziehung der Verbindungen dazwischen, wie in 4 bis 7 dargestellt.
Als Nächstes wird ein Fahrzeugantrieb gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 8 bis 9 beschrieben. Verglichen mit der ersten Ausführungsform unterscheidet sich ein Verteilungssystem DS2 dieses Fahrzeugantriebs vor allem darin, dass die zusätzlichen Ritzel 53 nicht mit einem Sonnenrad SA und mit ersten Ritzeln P1A in Eingriff sind, sondern mit zweiten Ritzeln P2A und einem zweiten Hohlrad R2A. In 8 und 9 werden die gleichen Komponentenelemente wie in der ersten Ausführungsform mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die folgende Beschreibung wird vor allem für die Unterscheidungsmerkmale des Fahrzeugantriebs der zweiten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dargelegt.
Wie in 8 dargestellt, wird eine Differentialgetriebeeinheit GSA des Verteilungssystems DS2 durch das Sonnenrad SA, einen Träger 51, Dreifachritzel 52, zusätzliche Ritzel 53 und das erste bis dritte Hohlrad R1A bis R3A ausgebildet. Der erste rotierende Elektromotor 11 ist zwischen der Differentialgetriebeeinheit GSA und dem rechten Vorderrad WR angeordnet, und der zweite rotierende Elektromotor 12 ist zwischen der Differentialgetriebeeinheit GSA und dem linken Vorderrad WL angeordnet. Das Sonnenrad SA und das erste bis dritte Hohlrad R1A bis R3A sind koaxial zu der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet. Weiterhin ist das Sonnenrad SA durch einen außenverzahntes Zahnrad ausgebildet und ist in einer Weise vorgesehen, dass es mit den ersten Ritzeln P1A, die im Folgenden beschrieben werden, radial innen von den ersten Ritzeln P1A verbunden ist. Das Sonnenrad SA befindet sich in Eingriff mit den ersten Ritzeln P1A. Weiterhin ist das Sonnenrad SA koaxial mit dem zweiten Rotor 12b über eine erste zylindrische rotierende Hohlwelle 54 verbunden, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, und mit dem zweiten Rotor 12b zusammen rotierbar ist. Die linke Ausgangswelle SL ist koaxial und diesbezüglich rotierbar radial innen von der ersten rotierenden Welle 54 angeordnet.
Der Träger 51 besteht aus einem Hauptteil 51a mit einer ringförmigen Plattenform und ersten Trägerwellen 51b und zweiten Trägerwellen 51c, die integral mit dem Hauptteil 51a ausgebildet sind und rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten werden. Das Sonnenrad SA und die erste rotierende Welle 54 sind in Bezug zueinander rotierbar radial innen vom Träger 51 angeordnet. Obwohl die Anzahl der ersten und zweiten Trägerwellen 51b und 51c, die Anzahl der Dreifachritzel 52 und die Anzahl der zusätzlichen Ritzel 53 jeweils drei ist (wovon nur zwei jeweils dargestellt werden), versteht es sich, dass dies nicht einschränkend ist.
Der oben erwähnte Hauptteil 51a ist koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet. Weiterhin ist ein Zahnrad GA, das ein außenverzahntes Zahnrad ist, integral am Hauptteil 51a ausgebildet. Das Zahnrad GA steht in Eingriff mit dem oben erwähnten Zahnrad 4a der Getriebeausgangswelle. Die erste und zweite Trägerwelle verlaufen vom Hauptteil 51a in Richtung des rechten Vorderrads WR parallel zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR. Weiterhin befinden sich die ersten Trägerwellen 51b jeweils an einem radial inneren Ende des ersten Hauptteils 51a, und die zweiten Trägerwellen 51c sind jeweils an einem radial äußeren Ende des Hauptteils 71a angeordnet. Darüber hinaus befinden sich die drei ersten Trägerwellen 51b an gleichmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung des Hauptteils 51a. Das Gleiche gilt auch für die drei zweiten Trägerwellen 51c.
Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform besteht ein jedes der oben erwähnten Dreifachritzel 52 aus dem ersten Ritzel P1A, dem zweiten Ritzel P2A und einem dritten Ritzel P3A, die außenverzahnte Zahnräder sind, die integral miteinander ausgebildet sind und rotierbar auf einer zugeordneten von den ersten Trägerwellen 51b über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten werden. Die Positionsbeziehung zwischen den ersten bis dritten Zahnrädern P1A bis P3A ist die gleiche wie die zwischen den ersten und dritten Zahnrädern P1 bis P3 der ersten Ausführungsform.
Das erste bis dritte Hohlrad R1A bis R3A sind durch dieselben innenverzahnten Zahnräder ausgebildet, wie die, die die ersten bis dritten Hohlräder R1 bis R3 der ersten Ausführungsform bilden, und sind in einer Weise vorgesehen, dass sie mit den ersten bis dritten Ritzeln P1A bis P3A radial innen von den ersten Ritzeln P1A bis P3A jeweils verbunden sind. Weiterhin ist das erste Hohlrad R1A, das sich in Eingriff mit den ersten Ritzeln P1A befindet, koaxial mit dem ersten Rotor 11b über eine zweite zylindrische rotierende Hohlwelle 55, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, einem Flansch und einer dritten zylindrischen rotierenden Hohlwelle 56 verbunden, und ist zusammen mit dem ersten Rotor 11b rotierbar. Eine vierte rotierende Welle 57, die im Folgenden beschrieben wird, ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der zweiten rotierenden Welle 55 angeordnet, und die rechte Ausgangswelle SR ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der dritten rotierenden Welle 56 angeordnet.
Das zweite Hohlrad R2A ist koaxial mit der rechten Ausgangswelle SR über eine vierte rotierende Welle 57, die hohl ist und rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, und einen Flansch verbunden, und ist zusammen mit der rechten Ausgangswelle SR rotierbar. Eine fünfte rotierende Welle 58, die im Folgenden beschrieben wird, ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der vierten rotierenden Welle 57 angeordnet. Jedes zusätzliche Ritzel 53, das durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet ist, wird rotierbar auf einer verbundenen von den zweiten Trägerwellen 51c über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten und befindet sich in Eingriff mit einem verbundenen von den zweiten Ritzeln P2A und dem zweiten Hohlrad R2A. Das dritte Hohlrad R3A, das in Eingriff mit den dritten Ritzeln P3A ist, ist koaxial mit der linken Ausgangswelle SL über die fünfte rotierende Welle 58, die hohl ist und rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, und einen Flansch verbunden, und ist zusammen mit der linken Ausgangswelle SL rotierbar.
Weiterhin sind die Anzahl ZP1A bis ZP3A der Zahnradzähne des ersten bis dritten Ritzels P1A bis P3A und die Anzahl ZR1A bis ZR3A der Zahnradzähne des ersten bis dritten Hohlrads R1A bis R3A so festgelegt, dass die folgenden Gleichungen (5) und (6) dazwischen gelten. ZR3A/ZP3A > ZR1A/ZP1A (5) ZP2A/ZR2A = ZP3A/ZR3A (6)
Da in dem wie oben konstruierten Fahrzeugantrieb die Differentialgetriebeeinheit GSA wie oben beschrieben konstruiert ist, können das Sonnenrad SA, das zweite Hohlrad R2A, der Träger 51, das dritte Hohlrad R3A und das erste Hohlrad R1A die Antriebsenergie dazwischen übertragen und die Drehzahlen davon stehen in einer kolinearen Beziehung. Weiterhin, wenn das Sonnenrad SA in einem Zustand rotiert wird, in dem der Träger 51 fixiert ist, rotiert das zweite Hohlrad R2A in der gleichen Richtung wie die Rotationsrichtung des Sonnenrads SA und das erste und dritte Hohlrad R1A und R3A rotieren in eine Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung von Sonnenrad SA. In diesem Fall wird anhand der Beziehung zwischen der Anzahl der Zahnradzähne der Zahnräder die Drehzahl des Sonnenrads SA höher als die Drehzahl des zweiten Hohlrads R2A, und die Drehzahl des dritten Sonnenrads R3A wird höher als die Drehzahl des ersten Sonnenrads R1A. Anhand des Obigen werden in einem kolinearen Diagramm, das die Drehzahlbeziehung angibt, das Sonnenrad SA, das zweite Hohlrad R2A, der Träger 51, das dritte Hohlrad R3A und das erste Hohlrad R1A in dieser Reihenfolge dargestellt.
Weiterhin, da das Sonnenrad SA und der zweite Rotor 12b miteinander über die erste rotierende Welle 54 verbunden sind, sind die Drehzahlen des Sonnenrads SA und des zweiten Rotors 12b gleich. Weiterhin, da das zweite Hohlrad R2A mit der rechten Ausgangswelle SR über die vierte rotierende Welle 57 und den Flansch verbunden ist, sind die Drehzahlen des zweiten Hohlrads R2A und der rechten Ausgangswelle SR gleich. Weiterhin, da der Träger 51 mit der Getriebeausgangswelle des Getriebes 4 über das Zahnrad GA und das Zahnrad 4a verbunden ist, sind die Drehzahlen des Träger 51 und der Getriebeausgangswelle unter der Voraussetzung gleich, dass eine Geschwindigkeitsänderung durch Zahnrad GA und Zahnrad 4a ignoriert wird. Weiterhin, da das dritte Hohlrad R3A mit der linken Ausgangswelle SL über die fünfte rotierende Welle 58 und den Flansch verbunden ist, sind somit die Drehzahlen des dritten Hohlrads R3A und der linken Ausgangswelle SL gleich. Weiterhin, da das erste Hohlrad R1A mit dem ersten Rotor 11b über die zweite rotierende Welle 55, den Flansch und die dritte rotierende Welle 56 verbunden ist, sind die Drehzahl des ersten Hohlrads R1A und die Drehzahl der ersten Rotors 11b gleich.
Anhand der obigen Ausführungen wird die Drehzahlbeziehung der verschiedenen Arten von Rotationselementen des Fahrzeugantriebs zum Beispiel mit einem in 9 dargestellten kolinearen Diagramm ausgedrückt. Wie aus 9 ersichtlich, können die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR zueinander unterschiedlich rotiert werden. Weiterhin stehen in 9 αB und βB jeweils für ein erstes Hebelverhältnis und ein zweites Hebelverhältnis (Drehmomentverhältnis, Geschwindigkeitsverhältnis) und werden durch die folgenden Gleichungen (7) und (8) ausgedrückt: αA = ZR2A(ZR3A × ZP1A – ZR1A × ZP3A)/ZR1A(ZR2A × ZP3A + ZR3A × ZP2A) (7) βA = ZR3A(ZR2A × ZP1A – ZSA × ZP2A)/ZSA(ZR2A × ZP3A + ZR3A × ZP2A) (8) wobei ZSA die Anzahl der Zahnradzähne des Sonnenrads SA darstellt.
Die Anzahl ZR1A bis ZR3A der Zahnradzähne des ersten bis dritten Hohlrads R1A bis R3A, die Anzahl ZP1A bis ZP3A der Zahnradzähne des ersten bis dritten Ritzels P1A bis P3A und die Anzahl ZSA der Zahnradzähne des Sonnenrads SA sind so festgelegt, dass das erste und zweite Hebelverhältnis αA und βA relativ große Werte annehmen, nicht nur unter der Bedingung, dass die oben erwähnten Gleichungen (5) und (6) gelten, sondern auch unter der Bedingung, dass einer von dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b keine Umkehrrotation in einem Bereich durchführt, in dem das linke und rechte Vorderrad WL und WR unterschiedlich voneinander rotiert werden können.
Weiterhin, wie aus einem Vergleich zwischen 9 und 4 bis 7 ersichtlich, führt das Verteilungssystem DS2 eine Operation in der gleichen Weise durch wie das Verteilungssystem DS1 gemäß der ersten Ausführungsform. Auf eine detaillierte Beschreibung davon wird verzichtet.
Weiterhin lautet die Entsprechung zwischen den verschiedenen Elementen der zweiten Ausführungsform und den verschiedenen Elementen der vorliegenden Erfindung wie folgt: Das erste Hohlrad R1A der zweiten Ausführungsform entspricht dem ersten Zahnrad und dem ersten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und das Sonnenrad SA der zweiten Ausführungsform entspricht dem vierten Zahnrad und dem zweiten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus entspricht das dritte Hohlrad R3A der zweiten Ausführungsform dem dritten Zahnrad und dem ersten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, das zweite Hohlrad R2A der zweiten Ausführungsform entspricht dem zweiten Zahnrad und dem zweiten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und der Träger 51 der zweiten Ausführungsform entspricht dem zentralen Rotationselement der vorliegenden Erfindung. Die anderen entsprechenden Beziehungen sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben wird gemäß der zweiten Ausführungsform die Differentialgetriebeeinheit GSA durch den Träger 51, das Dreifachritzel 52, das aus den ersten bis dritten integral miteinander ausgebildeten Ritzeln P1A bis P3A besteht, das Sonnenrad SA, das erste bis dritte Hohlrad R1A bis R3A und den zusätzlichen Ritzeln 53 ausgebildet (8). Weiterhin bilden das erste Hohlrad R1A, das dritte Hohlrad R3A, der Träger 51, das zweite Hohlrad R2A und das Sonnenrad SA die fünf Rotationselemente, und die fünf Rotationselemente befinden sich in einer kolinearen Beziehung, in der sie in einer einzelnen geraden Linie im kolinearen Diagramm in der erwähnten Reihenfolge angeordnet sind (9). Somit kann eine Differentialgetriebeeinheit, die der Differentialgetriebeeinheit des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs entspricht, durch den Träger 51, das Dreifachritzel 52, das Sonnenrad SA, das erste bis dritte Hohlrad R1A bis R3A und das zusätzliche Ritzel 53 ausgebildet werden, wodurch der Fahrzeugantrieb ähnlich wie in der ersten Ausführungsform durch insgesamt sieben Komponententeile ausgebildet werden kann, was kleiner ist als die Anzahl (16) der Komponententeile des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs. Daher ist es möglich, die Anzahl der Komponententeile des gesamten Fahrzeugantriebs zu reduzieren, wodurch es möglich wird, eine Verkleinerung, Gewichtsreduzierung und Senkung der Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs zu ermöglichen.
Weiterhin sind das erste Hohlrad R1A und das Sonnenrad SA, die jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, jeweils mechanisch mit dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 (dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b) verbunden, und das dritte und zweite Hohlrad R3A und R2A, die jeweils neben dem ersten Hohlrad R1A und dem Sonnenrad SA angeordnet sind, sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. In der Folge ist es ebenso wie in der ersten Ausführungsform möglich, eine Rotationsenergieausgabe, die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ausgegeben wird, auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR über die Differentialgetriebeeinheit GSA zu übertragen, und die beiden SL und SR korrekt anzutreiben, und indem der Eingang und Ausgang der Rotationsenergie in und von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 gesteuert wird, ist es möglich, die auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilte Rotationsenergie (Drehmoment) korrekt zu steuern.
Weiterhin ist von den fünf Rotationselementen der Träger 51, der sich an einer zentralen Position des kolinearen Diagramms befindet, mechanisch mit Motor 3 verbunden, und es ist es ebenso wie in der ersten Ausführungsform möglich, das vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 erforderliche Drehmoment zu verringern, wodurch es möglich ist, die beiden 11 und 12 zu verkleinern. Weiterhin ist nicht das Sonnenrad SA, sondern das dritte und zweite Hohlrad R3A und R2A sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. Daher ist es wie in der ersten Ausführungsform möglich, die Zahnbreite des zweiten und dritten Hohlrads R2A und R3A auf relativ kleine Werte festzulegen, wodurch es möglich ist, den Fahrzeugantrieb weiter zu verkleinern. Aus demselben Grund ist es möglich, die das zusätzliche Ritzel 53 und das dritte Ritzel P3A haltenden Lager zu verkleinern, was es ebenso ermöglicht, eine weitere Verkleinerung des Fahrzeugantriebs zu erzielen.
Es ist zu beachten, dass obwohl in der zweiten Ausführungsform das erste Hohlrad R1A und das Sonnenrad SA jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b verbunden sind, und das dritte und zweite Hohlrad R3A und R2A jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR umgekehrt verbunden sind, das Sonnenrad und das erste Hohlrad jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor verbunden sein können, und das zweite und dritte Hohlrad jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden sein können. Obwohl in der zweiten Ausführungsform das zusätzliche Ritzel 53 mit den zweiten Ritzeln P2A und dem zweiten Hohlrad R2A in Eingriff gebracht wird, kann das zusätzliche Ritzel 53 mit dem ersten Ritzel und dem ersten Hohlrad oder mit dem dritten Ritzel und dem dritten Hohlrad in Eingriff gebracht werden. In diesem Fall wird das zweite Hohlrad in Eingriff mit dem zweiten Ritzel gebracht. Darüber hinaus, obwohl in der zweiten Ausführungsform das Sonnenrad SA in Eingriff mit dem ersten Ritzel P1A gebracht wird, kann das Sonnenrad SA in Eingriff mit dem zweiten oder dritten Ritzel gebracht werden.
Weiterhin sind in jeder der oben beschriebenen Variationen von den fünf Rotationselementen von dem Sonnenrad, den ersten bis dritten Hohlrädern und dem Träger das erste und zweiten äußere Rotationselement, die an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, die jeweils die Drehzahlbeziehung angeben, jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor verbunden, und das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement, die jeweils neben dem ersten und zweiten äußeren Rotationselement angeordnet sind, sind jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden. Darüber hinaus ist von den fünf Rotationselementen das zentrale Rotationselement, das sich im zentralen Bereich des kolinearen Diagramms befindet, mit dem Motor verbunden. Weiterhin ist es in den oben beschriebenen Variationen manchmal erforderlich, um die Beziehung der Verbindungen zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor zu bewirken und weiterhin zu halten, die Beziehung zwischen der Anzahl der Zahnradzähne der Zahnräder auf eine Beziehung festzulegen, die sich von der oben in den oben beschriebenen Gleichungen (5) und (6) ausgedrückten Beziehung unterscheidet.
Weiterhin, obwohl in der zweiten Ausführungsform, in einem kolinearen Diagramm, das die Drehzahlbeziehung angibt, die Abstände vom Träger 51 zum zweiten und dritten Hohlrad R2A und R3A gleich sind, können sie auch unterschiedlich voneinander ausgeführt sein. In diesem Fall muss die oben erwähnte Gleichung (6) nicht zwischen der entsprechenden Anzahl von Zahnradzähnen des zweiten und dritten Ritzels und der entsprechenden Anzahl von Zahnradzähnen des zweiten und dritten Hohlrads gelten, und dies erhöht den Freiheitsgrad der Festlegung der Anzahl der Zahnradzähne, und so ist es möglich, die Anzahl der Zahnradzähne der Zahnräder so festzulegen, dass die oben beschriebenen ersten und zweiten Hebelverhältnisse zu einander gleich werden.
Als Nächstes wird ein Fahrzeugantrieb gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben. Im Vergleich zur ersten Ausführungsform unterscheidet sich ein Verteilungssystem DS3 dieses Fahrzeugantriebs vor allem darin, dass es erste und zweite zusätzliche Ritzel 63 und 64 anstelle der zusätzlichen Ritzel 33 hält. In 10 und 11 werden die gleichen Komponentenelemente wie die der ersten Ausführungsform durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet. Die folgende Beschreibung wird vor allem für die Unterscheidungsmerkmale des Fahrzeugantriebs der dritten Ausführungsform von der ersten und zweiten Ausführungsform dargelegt.
Wie in 10 dargestellt, wird eine Differentialgetriebeeinheit GSB des Verteilungssystems DS3 durch das Sonnenrad SB, einen Träger 61, ein Dreifachritzel 62, die ersten und zweiten zusätzliche Ritzel 63 und 64 und die ersten bis dritten Hohlräder R1B bis R3B ausgebildet. Die Positionsbeziehung zwischen der Differentialgetriebeeinheit GSB, dem linken und rechten Vorderrad WL und WR und dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ist die gleiche wie in der zweiten Ausführungsform, und das Sonnenrad SB und das erste bis dritte Zahnrad R1B bis R3B sind koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet. Weiterhin ist das Sonnenrad SB durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet und ist in einer Weise vorgesehen, dass es mit den zweiten Ritzeln P2B, die im Folgenden beschrieben werden, radial innen von dem zweiten Ritzeln P2B verbunden ist. Darüber hinaus ist das Sonnenrad SB koaxial mit dem ersten Rotor 11b über eine erste zylindrische rotierende Hohlwelle 65 verbunden, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, und ist zusammen mit dem ersten Rotor 11b rotierbar.
Die rechte Ausgangswelle SR ist koaxial und diesbezüglich rotierbar radial innen von der ersten rotierenden Welle 65 angeordnet.
Der Träger 61 besteht aus einem Hauptteil 61a in einer Scheibenform und ersten Trägerwellen 61b, zweiten Trägerwellen 61c und dritten Trägerwellen 61d, die integral mit dem Hauptteil 61a ausgebildet sind und rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten werden. Das Sonnenrad SB und die erste rotierende Welle 65 sind in Bezug zueinander rotierbar radial innen von dem Träger 61 angeordnet. Obwohl die Anzahl der ersten bis dritten Trägerwellen 61b, 61c und 61d, die Anzahl der Dreifachritzel 62 und die Anzahl des ersten und zweiten zusätzlichen Ritzels 63 und 64 jeweils drei sind (wovon nur zwei jeweils dargestellt werden), versteht es sich, dass dies nicht einschränkend ist.
Der oben beschriebene Hauptteil 61A ist koaxial an der rechten Ausgangswelle SR befestigt, wobei der Träger 61 zusammen mit der rechten Ausgangswelle SR rotierbar ist. Die erste bis dritte Trägerwelle 61b, 61c und 61d erstrecken sich vom Hauptteil 61a in Richtung des rechten Vorderrads WR parallel zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR und sind radial innen in dieser Reihenfolge angeordnet. Darüber hinaus befinden sich die drei ersten Trägerwellen 61b an gleichmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung des Hauptteils 61a. Das gleiche gilt für die drei zweiten und dritten Trägerwellen 61c und 61d.
Ebenso wie in der ersten Ausführungsform besteht ein jedes der oben erwähnten Dreifachritzel 62 aus dem ersten Ritzel P1B, dem zweiten Ritzel P2B und einem dritten Ritzel P3B, die außenverzahnte Zahnräder sind, die integral miteinander ausgebildet sind und rotierbar auf einer zugeordneten von den zweiten Trägerwellen 61c über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten werden. Die Positionsbeziehung zwischen dem ersten bis dritten Zahnrad P1B bis P3B ist die gleiche wie die zwischen den ersten bis dritten Zahnrädern P1 bis P3 der ersten Ausführungsform.
Das erste bis dritte Hohlrad R1B bis R3B sind durch dieselben innenverzahnten Zahnräder ausgebildet, wie die, die das erste bis dritte Hohlrad R1 bis R3 der ersten Ausführungsform bilden, und sind in einer Weise vorgesehen, dass sie jeweils mit dem ersten bis dritten Ritzel P1B bis P3B radial außen von den ersten bis dritten Ritzeln P1B bis P3B verbunden sind. Weiterhin ist das erste Hohlrad R1B, das mit dem ersten Ritzel P1B in Eingriff ist, koaxial mit der linken Ausgangswelle SL über eine zweite zylindrische rotierende Hohlwelle 66, die von einem Lager (nicht dargestellt) rotierbar gehalten wird, und einen Flansch verbunden, und ist zusammen mit der linken Ausgangswelle SL rotierbar. Weiterhin ist das zweite Hohlrad R2B koaxial mit dem zweiten Rotor 12b über eine dritte zylindrische rotierende Hohlwelle 67, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, einen Flansch und einer vierten zylindrischen rotierenden Hohlwelle 68 verbunden, und ist zusammen mit dem zweiten Rotor 12b rotierbar. Die oben erwähnte zweite rotierende Welle 66 ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der dritten rotierenden Welle 67 angeordnet, und die linke Ausgangswelle SL ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der vierten rotierenden Welle 68 angeordnet. Das dritte Hohlrad R3B befindet sich in Eingriff mit dem dritten Ritzel P3B, und ein Zahnrad GB, das ein außenverzahntes Zahnrad ist, ist an einem Außenumfang des dritten Hohlrads R3B ausgebildet. Das Zahnrad GB ist in Eingriff mit dem Zahnrad 4a der Getriebeausgangswelle.
Ein jedes erste zusätzliche Ritzel 63, das durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet ist, wird rotierbar auf einer zugeordneten von den ersten Trägerwellen 61b durch ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und befindet sich in Eingriff mit dem Sonnenrad SB und einem zugeordneten von den zweiten Ritzeln P2B. Ein jedes zweite zusätzliche Ritzel 64, das durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet ist, wird rotierbar auf einer zugeordneten von den beiden dritten Trägerwellen 61d über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und befindet sich in Eingriff mit einem zugeordneten von den zweiten Ritzeln P2B und dem zweiten Hohlrad R2B. Weiterhin sind die Anzahl ZP1B bis ZP3B der Zahnradzähne des ersten bis dritten Ritzels P1B bis P3B und die Anzahl ZR1B bis ZR3B der Zahnradzähne des ersten bis dritten Hohlrads R1B bis R3B so festgelegt, dass die folgenden Gleichungen (9) und (10) dazwischen bestehen. ZR3B/ZP3B > ZR1B/ZP1B > ZR2B/ZP2B (9) ZP1B/ZR1B = 2 × ZP3B/ZR3B (10)
Da in dem wie oben konstruierten Fahrzeugantrieb die Differentialgetriebeeinheit GSB wie oben beschrieben konstruiert ist, können das Sonnenrad SB, das erste Hohlrad R1B, das dritte Hohlrad R3B, der Träger 61 und das zweite Hohlrad R2B die Antriebsenergie dazwischen übertragen, und die Drehzahlen davon stehen in einer kolinearen Beziehung. Weiterhin, wenn das Sonnenrad SB in einem Zustand rotiert wird, in dem der Träger 61 fixiert ist, rotieren das erste und dritte Hohlrad R1B und R3B in der gleichen Richtung wie die Rotationsrichtung des Sonnenrads SB, und das zweite Hohlrad R2B rotiert in eine Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung von Sonnenrad SB. In diesem Fall gilt anhand der Beziehung zwischen der Anzahl von Zahnradzähnen der Zahnräder die Beziehung „die Drehzahl des Sonnenrads SB > der Drehzahl des ersten Hohlrads R1B > der Drehzahl des dritten Hohlrads R3B” zwischen der Drehzahl des Sonnenrads SB und den Drehzahlen des ersten und dritten Hohlrads R1B und R3B. Anhand des Obigen werden in einem kolinearen Diagramm, das die Drehzahlbeziehung angibt, das Sonnenrad SB, das erste Hohlrad R1B, das dritte Hohlrad R3B, der Träger 61 und das zweite Hohlrad R2B in dieser Reihenfolge dargestellt.
Weiterhin, da das Sonnenrad SB und der erste Rotor 11b miteinander über die erste rotierende Welle 65 verbunden sind, sind die Drehzahlen des Sonnenrads SB und des ersten Rotors 11b gleich. Weiterhin, da das erste Hohlrad R1B mit der linken Ausgangswelle SL über die zweite rotierende Welle 66 und den Flansch verbunden ist, sind die Drehzahlen des zweiten Hohlrads R1B und der linken Ausgangswelle SL gleich. Weiterhin, da das dritte Hohlrad R3B mit der Getriebeausgangswelle des Getriebes 4 über das Zahnrad GB und das Zahnrad 4a verbunden ist, sind die Drehzahlen des dritten Hohlrads R3B und der Getriebeausgangswelle unter der Voraussetzung gleich, dass eine Geschwindigkeitsänderung durch Zahnrad GB und Zahnrad 4a ignoriert wird. Weiterhin ist der Träger 61 direkt mit der rechten Ausgangswelle SR verbunden, und somit sind die Drehzahlen des Trägers 61 und der rechten Ausgangswelle SR gleich. Weiterhin ist das zweite Hohlrad R2B mit dem zweiten Rotor 12b über die dritte rotierende Welle 67, den Flansch und die vierte rotierende Welle 68 verbunden, und somit sind die Drehzahl des zweiten Hohlrads R2B und die Drehzahl der zweiten Rotors 12b gleich.
Anhand der obigen Ausführungen wird die Drehzahlbeziehung der verschiedenen Arten von Rotationselementen des Fahrzeugantriebs zum Beispiel mit einem in 11 dargestellten kolinearen Diagramm ausgedrückt. Wie aus 11 ersichtlich, können die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR zueinander unterschiedlich rotiert werden. Weiterhin stehen in 11 αB und βB jeweils für ein erstes Hebelverhältnis und ein zweites Hebelverhältnis (Drehmomentverhältnis, Geschwindigkeitsverhältnis) und werden durch die folgenden Gleichungen (11) und (12) ausgedrückt: αB = ZR1B × ZP2B/(ZSB × ZP1B) – 1 (11) βB = ZR1B × ZP2B/(ZR2B × ZP1B) (12) wobei ZSB die Anzahl der Zahnradzähne des Sonnenrads SB darstellt.
Die Anzahl ZR1B und ZR2B der Zahnradzähne des ersten und zweiten Hohlrads R1B und R2B, die Anzahl ZP1B und ZP2B der Zahnradzähne des ersten und zweiten Ritzels P1B und P2B und die Anzahl ZSB der Zahnradzähne des Sonnenrads SB sind so festgelegt, dass das erste und zweite Hebelverhältnis αB und βB gleich werden und relativ große Werte annehmen, nicht nur unter der Bedingung, dass die oben erwähnten Gleichungen (9) und (10) gelten, sondern auch unter der Bedingung, dass einer von dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b keine Umkehrrotation in einem Bereich durchführt, in dem das linke und rechte Vorderrad WL und WR voneinander unterschiedlich rotiert werden können.
Weiterhin, wie aus einem Vergleich zwischen 11 und 4 bis 7 ersichtlich, führt das Verteilungssystem DS3 eine Operation in der gleichen Weise durch wie das Verteilungssystem DS1 gemäß der ersten Ausführungsform. Auf eine detaillierte Beschreibung davon wird verzichtet.
Weiterhin lautet die Entsprechung zwischen den verschiedenen Elementen der dritten Ausführungsform und den verschiedenen Elementen der vorliegenden Erfindung wie folgt: Das Sonnenrad SB der dritten Ausführungsform entspricht dem vierten Zahnrad und dem ersten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, das zweite Hohlrad R2B der dritten Ausführungsform entspricht dem zweiten Zahnrad und dem zweiten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und das erste und zweite zusätzlich Ritzel 63 und 64 der dritten Ausführungsform entsprechen dem zusätzlichen Ritzel der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus entspricht das erste Hohlrad R1B der dritten Ausführungsform dem ersten Zahnrad und dem ersten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, der Träger 61 der dritten Ausführungsform entspricht dem zweiten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und das dritte Hohlrad R3B der dritten Ausführungsform entspricht dem dritten Zahnrad und dem zentralen Rotationselement der vorliegenden Erfindung. Die anderen entsprechenden Beziehungen sind die gleichen wie die der ersten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der dritten Ausführungsform die Differentialgetriebeeinheit GSB durch den Träger 61, das Dreifachritzel 62, das aus den ersten bis dritten integral miteinander ausgebildeten Ritzeln P1B bis P3B besteht, das Sonnenrad SB, die ersten bis dritten Hohlräder R1B bis R3B und das erste und zweite zusätzliche Ritzel 63 und 64 ausgebildet (10). Weiterhin bilden das Sonnenrad SB, das erste Hohlrad R1B, das dritte Hohlrad R3B, der Träger 61 und das zweite Hohlrad R2B die fünf Rotationselemente, und die fünf Rotationselemente befinden sich in einer kolinearen Beziehung, in der sie in einer einzelnen geraden Linie im kolinearen Diagramm in der erwähnten Reihenfolge angeordnet sind (11). Somit kann eine Differentialgetriebeeinheit, die der Differentialgetriebeeinheit des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs entspricht, durch den Träger 61, das Dreifachritzel 62, das Sonnenrad SB, die ersten bis dritten Hohlräder R1B bis R3B und das zusätzliche Ritzel 63 und 64 ausgebildet werden, wodurch der Fahrzeugantrieb durch insgesamt acht Komponententeile ausgebildet werden kann, was kleiner ist als die Anzahl (16) der Komponententeile des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs. Daher ist es möglich, die Anzahl der Komponententeile des gesamten Fahrzeugantriebs zu reduzieren, wodurch es möglich wird, eine Verkleinerung, Gewichtsreduzierung und Senkung der Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs zu ermöglichen.
Weiterhin sind das Sonnenrad SB und das zweite Hohlrad R2B, die jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, jeweils mechanisch mit dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 (dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b) verbunden, und das erste Hohlrad R1B und der Träger 61, die jeweils neben dem Sonnenrad SB und dem zweiten Hohlrad R2B angeordnet sind, sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. In der Folge ist es wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform möglich, eine Rotationsenergieausgabe, die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ausgegeben wird, auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR über die Differentialgetriebeeinheit GSB zu übertragen, und die beiden SL und SR korrekt anzutreiben, und indem der Eingang und Ausgang der Rotationsenergie in und von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 gesteuert wird, ist es möglich, die Rotationsenergie (Drehmoment), die auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilt wird, korrekt zu steuern.
Weiterhin ist von den fünf Rotationselementen das dritte Hohlrad R3B, das sich an einer zentralen Position des kolinearen Diagramms befindet, mechanisch mit Motor 3 verbunden, und somit ist es ebenso wie in der ersten und zweiten Ausführungsform möglich, das vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 erforderliche Drehmoment zu verringern, wodurch es möglich ist, die beiden 11 und 12 zu verkleinern. Weiterhin ist nicht das Sonnenrad SB, sondern das erste Hohlrad R1B und der Träger 61 sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. Daher ist es wie in der ersten und zweiten Ausführungsform möglich, die Zahnbreite des ersten Hohlrads R1B auf einen relativ kleinen Wert festzulegen, wodurch es möglich ist, den Fahrzeugantrieb weiter zu verkleinern. Aus demselben Grund ist es möglich, die die ersten Ritzel P1B haltenden Lager zu verkleinern, was es ermöglicht, eine weitere Verkleinerung des Fahrzeugantriebs zu erzielen.
Es ist auch zu beachten, dass obwohl in der dritten Ausführungsform das Sonnenrad SB und das zweite Hohlrad R2B jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b verbunden sind, und erste Hohlrad R1B und der Träger 61 jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR umgekehrt verbunden sind, das zweite Hohlrad und das Sonnenrad jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor verbunden sein können, und der Träger und das erste Hohlrad jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden sein können. Weiterhin, obwohl in der dritten Ausführungsform das Sonnenrad SB in einer Weise vorgesehen ist, dass es mit dem zweiten Ritzel P2B verbunden ist, und das erste zusätzliche Ritzel 63 in Eingriff mit dem Sonnenrad SB und dem zweiten Ritzel P2B gebracht wird, kann das Sonnenrad in einer Weise vorgesehen sein, dass es mit dem ersten oder dritten Ritzel verbunden ist, und das erste zusätzliche Ritzel kann in Eingriff mit einem von dem ersten und dritten Ritzel, mit dem das Sonnenrad verbunden ist, und dem Sonnenrad gebracht werden.
Weiterhin, obwohl in der dritten Ausführungsform das zweite zusätzliche Ritzel 64 in Eingriff mit sowohl dem zweiten Ritzel P2B und dem zweiten Hohlrad R2B gebracht wird, kann das zweite zusätzliche Ritzel 64 mit dem ersten Ritzel und dem ersten Hohlrad oder mit dem dritten Ritzel und dem dritten Hohlrad in Eingriff gebracht werden. In diesem Fall wird das zweite Hohlrad in Eingriff mit dem zweiten Ritzel gebracht. Weiterhin sind in jeder der oben beschriebenen Variationen der fünf Rotationselemente von dem Sonnenrad, dem ersten bis dritten Hohlrad und dem Träger das erste und zweite äußere Rotationselement, die an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, die jeweils die Drehzahlbeziehung angeben, mit jeweils dem ersten und zweiten Rotor verbunden, und das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement, die jeweils neben dem ersten und zweiten äußeren Rotationselement angeordnet sind, sind jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden. Darüber hinaus ist von den fünf Rotationselementen das zentrale Rotationselement, das sich im zentralen Bereich des kolinearen Diagramms befindet, mit dem Motor verbunden. Weiterhin ist es in den oben beschriebenen Variationen manchmal erforderlich, um die Beziehung der Verbindungen zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor zu bewirken und weiterhin zu halten, die Beziehung zwischen der Anzahl der Zahnradzähne der Zahnräder auf eine Beziehung festzulegen, die sich von der oben in den oben beschriebenen Gleichungen (9) und (10) ausgedrückten Beziehung unterscheidet.
Als Nächstes wird ein Fahrzeugantrieb gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 12 und 13 beschrieben. Im Vergleich zur ersten Ausführungsform unterscheidet sich ein Verteilungssystem DS4 dieses Fahrzeugantriebs vor allem darin, dass es erste und zweite zusätzliche Ritzel 73 und 74 anstelle der oben beschriebenen zusätzlichen Ritzel 33 hält. In 12 und 13 werden die gleichen Komponentenelemente wie in der ersten Ausführungsform durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet. Die folgende Beschreibung wird vor allem für die Unterscheidungsmerkmale des Fahrzeugantriebs der vierten Ausführungsform von der ersten bis dritten Ausführungsform dargelegt.
Wie in 12 dargestellt, wird eine Differentialgetriebeeinheit GSC des Verteilungssystems DS4 durch ein Sonnenrad SC, einen Träger 71, Dreifachritzel 72, erste und zweite zusätzliche Ritzel 73 und 74 und erste bis dritte Hohlräder R1C bis R3C ausgebildet. Die Positionsbeziehung zwischen der Differentialgetriebeeinheit GSC, dem linken und rechten Vorderrad WL und WR und dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ist die gleiche wie in der zweiten Ausführungsform, und das Sonnenrad SC und das erste bis dritte Zahnrad R1C bis R3C sind koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet. Weiterhin ist das Sonnenrad SC, das durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet ist, in einer Weise vorgesehen, dass es mit dem ersten Ritzeln P1C, die im Folgenden beschrieben werden, radial innen von den ersten Ritzeln P1C verbunden ist, und mit den ersten Ritzeln P1C in Eingriff steht. Weiterhin ist das Sonnenrad SC koaxial mit dem zweiten Rotor 12b über eine erste zylindrische rotierende Hohlwelle 75 verbunden, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, und mit dem zweiten Rotor 12b zusammen rotierbar ist. Die linke Ausgangswelle SL ist koaxial und diesbezüglich rotierbar radial innen von der ersten rotierenden Welle 75 angeordnet.
Der Träger 71 besteht aus einem ersten Hauptteil 71a mit einer ringförmigen Plattenform, einen zweiten Hauptteil 71b mit einer Scheibenform, ersten Trägerwellen 71c, die integral mit den beiden Hauptteilen 71a und 71b ausgebildet sind, zweiten Trägerwellen 71d, die integral mit dem ersten Hauptteil 71a ausgebildet sind, und dritten Trägerwellen 71e, die integral mit dem zweiten Hauptteil 71b ausgebildet sind, und rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten werden. Das Sonnenrad SC und die erste rotierende Welle 75 sind in Bezug zueinander rotierbar radial innen vom Träger 71 angeordnet. Obwohl die Anzahl der ersten bis dritten Trägerwellen 71c bis 71e, die Anzahl der Dreifachritzel 72, die Anzahl des ersten und zweiten zusätzlichen Ritzel 73 und 74 jeweils drei sind (wovon nur zwei jeweils dargestellt werden), versteht es sich, dass dies nicht einschränkend ist.
Die oben erwähnten erste und zweite Hauptteile 71a und 71b sind koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet und liegen einander in einer axialen Richtung der linken und rechten Ausgangswellen SL und SR gegenüber. Weiterhin ist der zweite Hauptteil 71b auf einer Seite näher zum rechten Vorderrad WR als der erste Hauptteil 71a angeordnet und ist an der linken Ausgangswelle SL befestigt. Dadurch kann der Träger 71 zusammen mit der zweiten Ausgangswelle SL rotieren. Die erste bis dritte Trägerwelle 71c, 71d und 71e sind zwischen dem ersten und zweiten Hauptteil 71a und 71b ausgebildet und verlaufen parallel zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR. Weiterhin sind die ersten Trägerwellen 71c radial am inneren Ende des ersten Hauptteils 71a angeordnet und ebenso an einem radial zentralen Bereich des zweiten Hauptteils 71b. Die zweiten Trägerwellen 71d finden sich jeweils am radial äußeren Ende des ersten Hauptteils 71a und verlaufen in Richtung des zweiten Hauptteils 71b. Die dritten Trägerwellen 71e befinden sich jeweils am radial äußeren Ende des zweiten Hauptteils 71b und verlaufen in Richtung des ersten Hauptteils 71a. Darüber hinaus befinden sich die drei ersten Trägerwellen 71c an gleichmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung des ersten und zweiten Hauptteils 71a und 71b. Das Gleiche gilt für die drei zweiten und dritten Trägerwellen 71d und 71e.
Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform besteht ein jedes der oben erwähnten Dreifachritzel 72 aus dem ersten Ritzel P1C, einem zweiten Ritzel P2C und einem dritten Ritzel P3C, die integral miteinander ausgebildete außenverzahnte Zahnräder sind und rotierbar auf einer zugeordneten von den ersten Trägerwellen 71c über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten werden. Die Positionsbeziehung zwischen dem ersten bis dritten Zahnrad P1C bis P3C ist die gleiche wie die zwischen den ersten bis dritten Zahnrädern P1 bis P3 der ersten Ausführungsform.
Das erste bis dritte Hohlrad R1C bis R3C sind durch dieselben innenverzahnten Zahnräder ausgebildet, wie die, die das erste bis dritte Hohlrad R1 bis R3 der ersten Ausführungsform bilden, und sind in einer Weise vorgesehen, dass sie jeweils mit dem ersten bis dritten Ritzel P1C bis P3C radial außen von den ersten bis dritten Ritzeln P1C bis P3C verbunden sind. Weiterhin ist ein Zahnrad GC, das ein außenverzahntes Zahnrad ist, an einem Außenumfang des ersten Hohlrads R1C ausgebildet. Das Zahnrad GC steht in Eingriff mit dem Zahnrad 4a der Getriebeausgangswelle. Ein jedes erste zusätzliche Ritzel 73, das durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet ist, wird rotierbar auf einer zugeordneten von den zweiten Trägerwellen 71d über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und befindet sich in Eingriff mit einem zugeordneten von den ersten Ritzeln P1C und dem ersten Hohlrad R1C. Weiterhin steht das zweite Hohlrad R2C in Eingriff mit den zweiten Ritzeln P2C und ist koaxial mit dem ersten Rotor 11b über eine zweite zylindrische rotierende Hohlwelle 76 verbunden, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt), einem Flansch und einer dritten zylindrischen rotierenden Hohlwelle 77 gehalten wird. Das zweite Hohlrad R2C ist zusammen mit dem ersten Rotor 11b rotierbar. Eine vierte rotierende Welle 78, die im Folgenden beschrieben wird, ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der zweiten rotierenden Welle 76 angeordnet, und die rechte Ausgangswelle SR ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der dritten rotierenden Welle 77 angeordnet.
Das dritte Hohlrad R3C ist koaxial mit der rechten Ausgangswelle SR über die vierte zylindrische rotierende Welle 78, die hohl ist und rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, und einem Flansch verbunden, und ist zusammen mit der rechten Ausgangswelle SR rotierbar. Ein jedes zweite zusätzliche Ritzel 74, das durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet ist, wird rotierbar auf einer zugeordneten von den beiden dritten Trägerwellen 71e über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und befindet sich in Eingriff mit einem zugeordneten von den dritten Ritzeln P3B und dem dritten Hohlrad R3C. Weiterhin sind die Anzahl ZP1C bis ZP3C der Zahnradzähne der ersten bis dritten Ritzel P1C bis P3C und die Anzahl ZR1C bis ZR3C der Zahnradzähne des ersten bis dritten Hohlrads R1C bis R3C so festgelegt, dass die folgenden Gleichungen (13) und (14) dazwischen bestehen. ZR1C/ZP1C > ZR3C/ZP3C > ZR2C/ZP2C (13) 2 × ZP1C/ZR1C = ZP3C/ZR3C (14)
Da in dem wie oben konstruierten Fahrzeugantrieb die Differentialgetriebeeinheit GSC wie oben beschrieben konstruiert ist, können das Sonnenrad SC, das dritte Hohlrad R3C, das erste Hohlrad R1C, der Träger 71 und das zweite Hohlrad R2C die Antriebsenergie dazwischen übertragen, und die Drehzahlen davon stehen in einer kolinearen Beziehung. Weiterhin, wenn das Sonnenrad SC in einem Zustand rotiert wird, in dem der Träger 71 fixiert ist, rotieren das erste und dritte Hohlrad R1C und R3C in der gleichen Richtung wie die Rotationsrichtung des Sonnenrads SC, und das zweite Hohlrad R2C rotiert in eine Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung von Sonnenrad SC. In diesem Fall gilt anhand der Beziehung der Anzahl von Zahnradzähnen der Zahnräder die Beziehung „die Drehzahl des Sonnenrads SC > der Drehzahl des dritten Hohlrad R3C > der Drehzahl des ersten Hohlrads R1C” zwischen der Drehzahl des Sonnenrads SC und den Drehzahlen des ersten und dritten Hohlrads R1C und R3C. Anhand des Obigen werden in einem kolinearen Diagramm, das die Drehzahlbeziehung angibt, das Sonnenrad SC, das dritte Hohlrad R3C, der Träger 71 und das zweite Hohlrad R2C in dieser Reihenfolge dargestellt.
Weiterhin, da das Sonnenrad SC und der zweite Rotor 12b miteinander über die erste rotierende Welle 75 verbunden sind, sind die Drehzahlen des Sonnenrads SC und die des zweiten Rotors 12b gleich. Weiterhin, da das dritte Hohlrad R3C mit der rechten Ausgangswelle SR über die vierte rotierende Welle 78 und den Flansch verbunden ist, sind die Drehzahlen des dritten Hohlrads R3C und der rechten Ausgangswelle SR gleich. Weiterhin, da das erste Hohlrad R1C mit der Getriebeausgangswelle des Getriebes 4 über das Zahnrad GC und das Zahnrad 4a verbunden ist, sind die Drehzahlen des ersten Hohlrads R1C und der Getriebeausgangswelle unter der Voraussetzung gleich, dass eine Geschwindigkeitsänderung durch Zahnrad GC und Zahnrad 4a ignoriert wird. Weiterhin ist der Träger 71 direkt mit der linken Ausgangswelle SL verbunden, und somit sind die Drehzahlen des Trägers 71 und der linken Ausgangswelle SL gleich. Weiterhin, da das zweite Hohlrad R2C mit dem ersten Rotor 11b über die zweite rotierende Welle 76, den Flansch und die dritte rotierende Welle 77 verbunden ist, sind somit die Drehzahl des zweiten Hohlrads R2C und die Drehzahl des ersten Rotors 11b gleich.
Anhand der obigen Ausführungen wird die Drehzahlbeziehung der verschiedenen Arten von Rotationselementen des Fahrzeugantriebs zum Beispiel mit einem in 13 dargestellten kolinearen Diagramm ausgedrückt. Wie aus 13 ersichtlich, können die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR unterschiedlich zueinander rotiert werden.
Weiterhin stehen in 13 αC und βC jeweils für ein erstes Hebelverhältnis und ein zweites Hebelverhältnis (Drehmomentverhältnis, Geschwindigkeitsverhältnis) und werden durch die folgenden Gleichungen (15) und (16) ausgedrückt: αC = ZR3C × ZP2C/(ZR2C × ZP3C) (15) βC = ZR3C × ZP1C/(ZSC × ZP3C) – 1 (16) wobei ZSC die Anzahl der Zahnradzähne des Sonnenrads SC darstellt.
Die Anzahl ZR2C und ZR3C der Zahnradzähne des zweiten und dritten Hohlrads R2C und R3C, die Anzahl ZP1C bis ZP3C der Zahnradzähne des ersten bis dritten Ritzels P1C bis P3C und die Anzahl ZSC der Zahnradzähne des Sonnenrads SC sind so festgelegt, dass das erste und zweite Hebelverhältnis αC und βC gleich werden und relativ große Werte annehmen, nicht nur unter der Bedingung, dass die oben erwähnten Gleichungen (13) und (14) gelten, sondern auch unter der Bedingung, dass einer von dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b keine Umkehrrotation in einem Bereich durchführt, in dem das linke und rechte Vorderrad WL und WR voneinander unterschiedlich rotiert werden können.
Weiterhin, wie aus einem Vergleich zwischen 13 und 4 bis 7 ersichtlich, führt das Verteilungssystem DS4 eine Operation in der gleichen Weise durch wie das Verteilungssystem DS1 gemäß der ersten Ausführungsform. Auf eine detaillierte Beschreibung davon wird verzichtet.
Weiterhin lautet die Entsprechung zwischen den verschiedenen Elementen der vierten Ausführungsform und den verschiedenen Elementen der vorliegenden Erfindung wie folgt: Das zweiten Hohlrad R2C der vierten Ausführungsform entspricht dem zweiten Zahnrad und dem ersten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, das Sonnenrad SC der vierten Ausführungsform entspricht dem vierten Zahnrad und dem zweiten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und das erste und zweite zusätzliche Ritzel 73 und 74 der vierten Ausführungsform entsprechen dem zusätzlichen Ritzel der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus entspricht der Träger 71 der vierten Ausführungsform dem ersten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, das dritte Hohlrad R3C der vierten Ausführungsform entspricht dem dritten Zahnrad und dem zweiten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und das erste Hohlrad R1C der vierten Ausführungsform entspricht dem ersten Zahnrad und dem zentralen Rotationselement der vorliegenden Erfindung. Die anderen entsprechenden Beziehungen sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der vierten Ausführungsform die Differentialgetriebeeinheit GSC durch den Träger 71, das Dreifachritzel 72, das aus den ersten bis dritten integral miteinander ausgebildeten Ritzeln P1C bis P3C besteht, das Sonnenrad SC, das erste bis dritte Hohlrad R1C bis R3C und das erste und zweite zusätzliche Ritzel 73 und 74 ausgebildet (12). Weiterhin bilden das zweite Hohlrad R2C, der Träger 71, das erste Hohlrad R1C, das dritte Hohlrad R3C und das Sonnenrad SC die fünf Rotationselemente, und die fünf Rotationselemente befinden sich in einer kolinearen Beziehung, in der sie in einer einzelnen geraden Linie in dem kolinearen Diagramm in der erwähnten Reihenfolge angeordnet sind (13). Somit kann eine Differentialgetriebeeinheit, die der Differentialgetriebeeinheit des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs entspricht, durch den Träger 71, das Dreifachritzel 72, das Sonnenrad SC, das erste bis dritte Hohlrad R1C bis R3C und das erste und zweite zusätzliche Ritzel 73 und 74 ausgebildet werden, wodurch wie in der dritten Ausführungsform der Fahrzeugantrieb durch insgesamt acht Komponententeile ausgebildet werden kann, was kleiner ist als die Anzahl (16) der Komponententeile des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs. Daher ist es möglich, die Anzahl der Komponententeile des gesamten Fahrzeugantriebs zu reduzieren, wodurch es möglich wird, eine Verkleinerung, Gewichtsreduzierung und Senkung der Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs zu ermöglichen.
Weiterhin sind zweite Hohlrad R2C und das Sonnenrad SC, die jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, jeweils mechanisch mit dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 (dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b) verbunden, und der Träger 71 und das dritte Hohlrad R3C, die jeweils neben dem zweiten Hohlrad R2C und dem Sonnenrad SC angeordnet sind, sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. In der Folge ist es ebenso wie bei der ersten bis dritten Ausführungsform möglich, eine vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ausgegebene Rotationsenergieausgabe auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR über die Differentialgetriebeeinheit GSC zu übertragen und die beiden SL und SR korrekt anzutreiben, und indem der Eingang und Ausgang der Rotationsenergie in und von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 gesteuert wird, ist es möglich, die auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilte Rotationsenergie (Drehmoment) korrekt zu steuern.
Weiterhin ist von den fünf Rotationselementen das erste Hohlrad R1C, das sich an einer zentralen Position des kolinearen Diagramms befindet, mechanisch mit Motor 3 verbunden, und es ist es ebenso wie in der ersten bis dritten Ausführungsform möglich, das vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 erforderliche Drehmoment zu verringern, wodurch es möglich ist, die beiden 11 und 12 zu verkleinern. Weiterhin ist nicht das Sonnenrad SC, sondern jeweils der Träger 71 und das dritte Hohlrad R3C mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. Daher ist es wie in der ersten bis dritten Ausführungsform möglich die Zahnbreite des dritten Hohlrads R3C auf einen relativ kleinen Wert festzulegen, wodurch es möglich ist, den Fahrzeugantrieb weiter zu verkleinern. Aus demselben Grund ist es möglich, die die zweiten zusätzlichen Ritzel 74 haltenden Lager zu verkleinern, was es ermöglicht, eine weitere Verkleinerung des Fahrzeugantriebs zu erzielen.
Es ist auch zu beachten, dass obwohl in der vierten Ausführungsform das zweite Hohlrad R2C und das Sonnenrad SC jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b verbunden sind, und der Träger 71 und das dritte Hohlrad R3C jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR umgekehrt verbunden sind, das Sonnenrad und das zweite Hohlrad jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor verbunden sein können, und das dritte Hohlrad und der Träger jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden sein können. Darüber hinaus, obwohl in der vierten Ausführungsform das Sonnenrad SC in Eingriff mit dem ersten Ritzel P1C gebracht wird, kann das Sonnenrad SC in Eingriff mit dem zweiten oder dritten Ritzel gebracht werden. Weiterhin, obwohl in der vierten Ausführungsform das erste zusätzliche Ritzel 73 in Eingriff mit sowohl dem ersten Ritzel P1C und dem ersten Hohlrad R1C gebracht wird, und das zweite zusätzliche Ritzel 74 mit dem dritten Ritzel P3C und dem dritten Hohlrad R3C in Eingriff gebracht wird, kann eines von dem ersten und zweiten zusätzlichen Ritzeln mit dem zweiten Ritzel und auch dem zweiten Hohlrad in Eingriff gebracht werden. In diesem Fall, wenn das erste zusätzliche Ritzel in Eingriff mit sowohl dem zweiten Ritzel als auch dem zweiten Hohlrad gebracht wird, wird das erste Hohlrad in Eingriff mit dem ersten Ritzel gebracht. Weiterhin, wenn das zweite zusätzliche Ritzel in Eingriff mit sowohl dem zweiten Ritzel als auch dem zweiten Hohlrad gebracht wird, wird das dritte Hohlrad in Eingriff mit dem dritten Ritzel gebracht.
Weiterhin sind in jeder der oben beschriebenen Variationen von den fünf Rotationselementen von dem Sonnenrad, dem ersten bis dritten Hohlrad und dem Träger das erste und zweite äußere Rotationselement, die an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, die jeweils die Drehzahlbeziehung angeben, mit dem ersten und zweiten Rotor verbunden, und das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement, die jeweils neben dem ersten und zweiten äußeren Rotationselement angeordnet sind, sind jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden. Darüber hinaus ist von den fünf Rotationselementen das zentrale Rotationselement, das sich im zentralen Bereich des kolinearen Diagramms befindet, mit dem Motor verbunden. Weiterhin ist es in den oben beschriebenen Variationen manchmal erforderlich, um die Beziehung der Verbindungen zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor zu bewirken und weiterhin zu halten, die Beziehung zwischen der Anzahl der Zahnradzähne der Zahnräder auf eine Beziehung festzulegen, die sich von der in den oben beschriebenen Gleichungen (13) und (14) ausgedrückten Beziehung unterscheidet.
Als Nächstes wird ein Fahrzeugantrieb gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 14 und 15 beschrieben. Im Vergleich zur vierten Ausführungsform unterscheidet sich ein Verteilungssystem DS5 des Fahrzeugantriebs vor allem dadurch, dass es weiterhin dritte zusätzliche Ritzel 85 enthält. In 14 und 15 werden die gleichen Komponentenelemente wie die der ersten Ausführungsform durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet. Die folgende Beschreibung wird vor allem für die Unterscheidungsmerkmale des Fahrzeugantriebs der fünften Ausführungsform von der ersten bis dritten Ausführungsform dargelegt.
Wie in 14 dargestellt, ist eine Differentialgetriebeeinheit GSD des Verteilungssystems DS5 durch das Sonnenrad SD, einen Träger 81, Dreifachritzel 82, erste bis dritte zusätzliche Ritzel 83 bis 85 und erste bis dritte Hohlräder R1D bis R3D ausgebildet. Die Positionsbeziehung zwischen der Differentialgetriebeeinheit GSD, dem linken und rechten Vorderrad WL und WR und dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ist die gleiche wie in der ersten Ausführungsform, und das Sonnenrad SD und die ersten bis dritten Hohlräder R1D bis R3D sind koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet. Weiterhin ist das Sonnenrad SC, das durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet ist, in einer Weise vorgesehen, dass es mit den ersten Ritzeln P1D, die im Folgenden beschrieben werden, radial innen von den ersten Ritzeln P1D verbunden ist, und in Eingriff mit den ersten Ritzeln P1D ist. Weiterhin ist das Sonnenrad SD koaxial mit dem ersten Rotor 11b über eine erste zylindrische rotierende Hohlwelle 86 verbunden, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, und ist mit dem ersten Rotor 11b zusammen rotierbar ist. Die rechte Ausgangswelle SR ist koaxial und diesbezüglich rotierbar radial innen von der ersten rotierenden Welle 86 angeordnet.
Der oben erwähnte Träger 81 besteht aus dem ersten und zweiten Hauptteil 81a und 81b, die jeweils eine kreisförmige Plattenform haben, ersten Trägerwellen 81c, die integral mit den zwei Hauptteilen 81a und 81b ausgebildet sind, zweiten Trägerwellen 81d, die integral mit dem ersten Hauptteil 81a ausgebildet sind, und dritten Trägerwellen 81e und vierten Trägerwellen 81f, die integral mit dem zweiten Hauptteil 81b ausgebildet sind, und rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten werden. Das Sonnenrad SD und die erste rotierende Welle 86 sind in Bezug zueinander rotierbar radial innen vom Träger 81 angeordnet. Obwohl die Anzahl der ersten bis vierten Trägerwellen 81c bis 81f, die Anzahl der Dreifachritzel 82, die Anzahl der ersten bis dritten zusätzlichen Ritzel 83 bis 85 jeweils drei sind (wovon nur zwei jeweils dargestellt werden), versteht es sich, dass dies nicht einschränkend ist.
Die oben erwähnten ersten und zweiten Hauptteile 81a und 81b sind koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet und liegen einander in der axialen Richtung der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR gegenüber. Weiterhin ist der zweite Hauptteil 81b an einer Seite näher zum rechten Vorderrad WR angeordnet als der erste Hauptteil 81a und ist koaxial mit einem zweiten Rotor 12b über eine zweite zylindrische rotierende Hohlwelle 87 verbunden, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird. Dadurch kann der Träger 81 zusammen mit dem zweiten Rotor 12b rotieren. Die erste rotierende Welle 86 ist koaxial und diesbezüglich rotierbar radial innen von der zweiten rotierenden Welle 87 angeordnet. Die erste bis vierte Trägerwelle 81c bis 81f sind zwischen dem ersten und zweiten Hauptteil 81a und 81b ausgebildet und verlaufen parallel zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR.
Die ersten Trägerwellen 81c befinden sich jeweils an radial inneren Enden des ersten und zweiten Hauptteils 81a und 81b. Die zweiten Trägerwellen 81d befinden sich jeweils am radial äußeren Ende des ersten Hauptteils 81a und verlaufen in Richtung des zweiten Hauptteils 81b. Weiterhin befinden sich die dritten Trägerwellen 81e jeweils an einem radial äußeren Ende des zweiten Hauptteils 81b und die vierten Trägerwellen 81f befinden sich jeweils an einem Abschnitt des zweiten Hauptteils 81b radial innen von einem Abschnitt des zweiten Hauptteils 81b, mit dem eine zugeordnete von den drei Trägerwellen 81e verbunden ist. Beide Trägerwellen 81e und 81f verlaufen in Richtung des ersten Hauptteils 81a. Darüber hinaus befinden sich die drei ersten Trägerwellen 81c an gleichmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung des ersten und zweiten Hauptteils 81a und 81b. Das Gleiche gilt für eine jede der zweiten bis vierten Trägerwellen 81d bis 81f. Weiterhin befinden sich die dritte und vierte Trägerwelle 81e und 81f in der Umfangsrichtung des zweiten Hauptteils 81b an unterschiedlichen Positionen.
Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform besteht ein jedes der oben erwähnten Dreifachritzel 82 aus dem ersten Ritzel P1D, dem zweiten Ritzel P2D und einem dritten Ritzel P3D, die außenverzahnte Zahnräder sind, die integral miteinander ausgebildet sind und rotierbar auf einer zugeordneten von den ersten Trägerwellen 81c über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten werden.
Die Positionsbeziehung zwischen dem ersten bis dritten Zahnrad P1D bis P3D entspricht denen zwischen den ersten bis dritten Zahnrädern P1 bis P3 der ersten Ausführungsform.
Das erste bis dritte Hohlrad R1D bis R3D sind durch dieselben innenverzahnten Zahnräder ausgebildet, wie die, die das erste bis dritte Hohlrad R1 bis R3 der ersten Ausführungsform bilden, und sind in einer Weise vorgesehen, dass sie jeweils mit den ersten bis dritten Ritzeln P1D bis P3D radial außen von den ersten bis dritten Ritzeln P1B bis P3B verbunden sind. Weiterhin ist das erste Hohlrad R1D koaxial mit der rechten Ausgangswelle SR über eine dritte zylindrische rotierende Hohlwelle 88, die von einem Lager (nicht dargestellt) rotierbar gehalten wird, und einen Flansch verbunden, und ist zusammen mit der rechten Ausgangswelle SR rotierbar. Die ersten bis dritten zusätzlichen Ritzel 83 bis 85 sind als außenverzahnte Zahnräder ausgebildet. Jedes erste zusätzliche Ritzel 83 wird rotierbar auf einer zugeordneten von den beiden zweiten Trägerwellen 81d über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und befindet sich in Eingriff mit einem zugeordneten von den ersten Ritzeln P1D und dem ersten Hohlrad R1D.
Das zweite Hohlrad R2D ist koaxial mit der linken Ausgangswelle SL über eine vierte zylindrische rotierende Hohlwelle 89, die von einem Lager (nicht dargestellt) rotierbar gehalten wird, und einen Flansch verbunden, und ist zusammen mit der linken Ausgangswelle SL rotierbar. Die oben beschriebene dritte rotierende Welle 88 ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der vierten rotierenden Welle 89 angeordnet. Jedes zweite zusätzliche Ritzel 84 wird rotierbar auf einer zugeordneten von den dritten Trägerwellen 81e über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und befindet sich in Eingriff mit einem zugeordneten von den zweiten Ritzeln P2D und dem zweiten Hohlrad R2D. Ein Zahnrad GD, das einen außenverzahntes Zahnrad ist, ist an einem Außenumfang des dritten Hohlrads R3D ausgebildet. Das Zahnrad GD steht in Eingriff mit dem Zahnrad 4a der Getriebeausgangswelle. Jedes dritte zusätzliche Ritzel 85 wird rotierbar auf einer zugeordneten von den vierten Trägerwellen 81f über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und steht in Eingriff mit einem zugeordneten von den dritten Ritzeln P3D und dem dritten Hohlrad R3D.
Weiterhin sind die Anzahl ZP1D bis ZP3D der Zahnradzähne des ersten bis dritten Ritzels P1D bis P3D und die Anzahl ZR1D bis ZR3D der Zahnradzähne des ersten bis dritten Hohlrads R1D bis R3D so festgelegt, dass die folgenden Gleichungen (17) und (18) ähnlich wie in der ersten Ausführungsform dazwischen bestehen. ZR1D/ZP1D > ZR3D/ZP3D > ZR2D/ZP2D (17) ZP3D/ZR3D = (ZP1D/ZR1D + ZP2D/ZR2D)/2 (18)
Da in dem wie oben konstruierten Fahrzeugantrieb die Differentialgetriebeeinheit GSD wie oben beschrieben konstruiert ist, können das Sonnenrad SD, das zweite Hohlrad R2D, das dritte Hohlrad R3D, das erste Hohlrad R1D und der Träger 81 die Antriebsenergie dazwischen übertragen und die Drehzahlen davon stehen in einer kolinearen Beziehung. Weiterhin, wenn das Sonnenrad SD in einem Zustand rotiert wird, in dem der Träger 81 fixiert ist, rotieren die ersten bis dritten Hohlräder R1D bis R3D in der gleichen Richtung wie die Rotationsrichtung des Sonnenrads SD. In diesem Fall gilt anhand der Beziehung der Anzahl von Zahnradzähnen der Zahnräder die Beziehung „die Drehzahl des Sonnenrads SD > der Drehzahl des zweiten Hohlrads R2D > der Drehzahl des dritten Hohlrads R3D > der Drehzahl des ersten Hohlrads R1D” zwischen der Drehzahl des Sonnenrads SD und den Drehzahlen des ersten bis dritten Hohlrads R1D bis R3D. Anhand des Obigen werden in einem kolinearen Diagramm, das die Drehzahlbeziehung angibt, das Sonnenrad SD, das zweite Hohlrad R2D, das dritte Hohlrad R3D, das erste Hohlrad R1D und der Träger 81 in dieser Reihenfolge dargestellt.
Weiterhin, da das Sonnenrad SD und der erste Rotor 11b miteinander über die erste rotierende Welle 86 verbunden sind, sind die Drehzahlen des Sonnenrads SD und die des ersten Rotors 11b gleich. Weiterhin, da das zweite Hohlrad R2D mit der linken Ausgangswelle SL über die vierte rotierende Welle 89 und den Flansch verbunden ist, sind die Drehzahl des zweiten Hohlrads R2D und der linken Ausgangswelle SL gleich. Weiterhin, da das dritte Hohlrad R3D mit der Getriebeausgangswelle des Getriebes 4 über das Zahnrad GD und das Zahnrad 4a verbunden ist, sind die Drehzahl des dritten Hohlrads R3D und der Getriebeausgangswelle unter der Voraussetzung gleich, dass eine Geschwindigkeitsänderung durch Zahnrad GD und Zahnrad 4a ignoriert wird. Weiterhin, da das erste Hohlrad R1D mit der rechen Ausgangswelle SR über die dritte rotierende Welle 88 und den Flansch verbunden ist, sind die Drehzahl des ersten Hohlrads R1D und die Drehzahl der rechten Ausgangswelle SR gleich. Weiterhin ist der Träger 81 mit dem zweiten Rotor 12b über die zweite rotierende Welle 87 verbunden, und daher sind die Drehzahlen des Trägers 81 und des zweiten Rotors 12b gleich.
Anhand der obigen Ausführungen wird die Drehzahlbeziehung der verschiedenen Arten von Rotationselementen des Fahrzeugantriebs zum Beispiel mit einem in 15 dargestellten kolinearen Diagramm ausgedrückt. Wie aus 15 ersichtlich, können die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR zueinander unterschiedlich rotiert werden. Weiterhin stehen in 15 αB und βB jeweils für ein erstes Hebelverhältnis und ein zweites Hebelverhältnis (Drehmomentverhältnis, Geschwindigkeitsverhältnis) und werden durch die folgenden Gleichungen (19) und (20) ausgedrückt: αD = ZR1D(ZR2D × ZP1D – ZSD × ZP2D)/ZSD(ZR1D × ZP2D – ZR2D × ZP1D (19) βD = ZR2D × ZP1D/(ZR1D × ZP2D – ZR2D × ZP1D) (20) wobei ZSD die Anzahl der Zahnradzähne des Sonnenrads SD darstellt.
Die Anzahl ZR1D und ZR2D der Zahnradzähne des ersten und zweiten Hohlrads R1D und R2D, die Anzahl ZP1D und ZP2D der Zahnradzähne des ersten und zweiten Ritzels P1D und P2D und die Anzahl ZSD der Zahnradzähne des Sonnenrads SD sind so festgelegt, dass das erste und zweite Hebelverhältnis αD und βD gleich werden und relativ große Werte annehmen, nicht nur unter der Bedingung, dass die oben erwähnten Gleichungen (17) und (18) gelten, sondern auch unter der Bedingung, dass einer von dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b keine Umkehrrotation in einem Bereich durchführt, in dem das linke und rechte Vorderrad WL und WR voneinander unterschiedlich rotiert werden können.
Weiterhin, wie aus einem Vergleich zwischen 15 und 4 bis 7 ersichtlich, führt das Verteilungssystem DS5 eine Operation in der gleichen Weise durch wie das Verteilungssystem DS1 gemäß der ersten Ausführungsform. Auf eine detaillierte Beschreibung davon wird verzichtet.
Weiterhin lautet die Entsprechung zwischen verschiedenen Elementen der fünften Ausführungsform und den verschiedenen Elementen der vorliegenden Erfindung wie folgt: Das Sonnenrad SD der fünften Ausführungsform entspricht dem vierten Zahnrad und einem ersten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, der Träger 81 der fünften Ausführungsform entspricht dem zweiten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und das erste bis dritte zusätzlich Ritzel 83 und 85 der fünften Ausführungsform entsprechen dem zusätzlichen Ritzel der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus entspricht das zweite Hohlrad R2D der fünften Ausführungsform einem zweiten Zahnrad und dem ersten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, das erste Hohlrad R1D der fünften Ausführungsform entspricht dem ersten Zahnrad und dem zweiten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und das dritte Hohlrad R3D der fünften Ausführungsform entspricht dem dritten Zahnrad und dem zentralen Rotationselement der vorliegenden Erfindung. Die anderen entsprechenden Beziehungen sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der fünften Ausführungsform die Differentialgetriebeeinheit GSD durch den Träger 81, das Dreifachritzel 82, das aus den ersten bis dritten integral miteinander ausgebildeten Ritzeln P1D bis P3D besteht, das Sonnenrad SD, das erste bis dritte Hohlrad R1D bis R3D und die ersten bis dritten zusätzliche Ritzel 83 bis 85 ausgebildet (14). Weiterhin bilden das Sonnenrad SD, das zweite Hohlrad R2D, das dritte Hohlrad R3D, das erste Hohlrad R1D und der Träger 81 die fünf Rotationselemente, und die fünf Rotationselemente befinden sich in einer kolinearen Beziehung, in der sie in einer einzelnen geraden Linie in dem kolinearen Diagramm in der erwähnten Reihenfolge angeordnet sind (15). Somit kann eine Differentialgetriebeeinheit, die der Differentialgetriebeeinheit des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs entspricht, durch den Träger 81, das Dreifachritzel 82, das Sonnenrad SD, das erste bis dritte Hohlrad R1D bis R3D und die ersten bis dritten zusätzlichen Ritzel 83 bis 85 ausgebildet werden, wodurch der Fahrzeugantrieb durch insgesamt neun Komponententeile ausgebildet werden kann, was kleiner ist als die Anzahl (16) der Komponententeile des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs. Daher ist es möglich, die Anzahl der Komponententeile des gesamten Fahrzeugantriebs zu reduzieren, wodurch es möglich wird, eine Verkleinerung, Gewichtsreduzierung und Senkung der Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs zu ermöglichen.
Weiterhin sind das Sonnenrad S und der Träger 81, die jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, mechanisch mit dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 (dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b) verbunden, und das zweite und erste Hohlrad R2D und R1D, die jeweils neben dem Sonnenrad SD und dem Träger 81 angeordnet sind, sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. Damit ist es ebenso wie bei der ersten bis vierten Ausführungsform möglich, eine Rotationsenergieausgabe, die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ausgegeben wird, auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR über die Differentialgetriebeeinheit GSD zu übertragen, und die beiden SL und SR korrekt anzutreiben, und indem der Eingang und Ausgang der Rotationsenergie in und von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 gesteuert wird, ist es möglich, die auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilte Rotationsenergie (Drehmoment) korrekt zu steuern.
Weiterhin ist von den fünf Rotationselementen das dritte Hohlrad R3D, das sich an einer zentralen Position des kolinearen Diagramms befindet, mechanisch mit Motor 3 verbunden, und somit ist es ebenso wie in der ersten bis vierten Ausführungsform möglich, das vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 erforderliche Drehmoment zu verringern, wodurch es möglich ist, 11 und 12 beide zu verkleinern. Weiterhin ist nicht das Sonnenrad SD, sondern das erste und zweite Hohlrad R2D und R1D sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. Daher ist es ähnlich wie in der ersten bis vierten Ausführungsform möglich, die Zahnbreiten des ersten und zweiten Hohlrads R1D und R2D auf einen relativ kleinen Wert festzulegen, wodurch es möglich ist, den Fahrzeugantrieb weiter zu verkleinern. Aus demselben Grund ist es möglich, die die ersten und zweiten zusätzlichen Ritzel 83 und 84 haltenden Lager zu verkleinern, was es ebenso ermöglicht, eine weitere Verkleinerung des Fahrzeugantriebs zu erzielen.
Es ist auch zu beachten, dass obwohl in der fünften Ausführungsform das Sonnenrad SD und der Träger 81 jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b verbunden sind, und die zweiten und ersten Hohlräder R2D und R1D jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR umgekehrt verbunden sind, der Träger und das Sonnenrad jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor verbunden sein können, und das erste und zweite Hohlrad jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden sein können. Darüber hinaus, obwohl in der fünften Ausführungsform das Sonnenrad SD in Eingriff mit dem ersten Ritzel P1D gebracht wird, kann das Sonnenrad SD in Eingriff mit dem zweiten oder dritten Ritzel gebracht werden. Auch in diesem Fall ist die Reihenfolge der Anordnung von Sonnenrad, zweitem Hohlrad, drittem Hohlrad, erstem Hohlrad und dem Träger in einem kolinearen Diagramm, das die Drehzahlbeziehung angibt, die gleiche wie die Reihenfolge der Darstellung davon in 15, und die Beziehung der Verbindungen zwischen dem ersten Rotor, der linken Ausgangswelle, der Getriebeausgangswelle, der rechten Ausgangswelle und dem zweiten Rotor ist ebenso gleich der Beziehung der in 15 dargestellten Verbindungen dazwischen.
Als Nächstes wird ein Fahrzeugantrieb gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 16 und 17 beschrieben. Verglichen mit der fünften Ausführungsform unterscheidet sich ein Verteilungssystem DS6 des Fahrzeugantriebs vor allem darin, dass die ersten zusätzlichen Ritzel 93 sich nicht in Eingriff mit den ersten Ritzeln 1E und einem ersten Hohlrad R1E befinden, sondern in Eingriff mit einem Sonnenrad SE und den ersten Ritzeln P1E stehen. In 16 und 17 werden die gleichen Komponentenelemente wie die der ersten Ausführungsform durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet. Die folgende Beschreibung wird vor allem für die Unterscheidungsmerkmale des Fahrzeugantriebs der sechsten Ausführungsform von der ersten bis fünften Ausführungsform dargelegt.
Wie in 16 dargestellt, wird eine Differentialgetriebeeinheit GSE des Verteilungssystems DS6 durch das Sonnenrad SE, einen Träger 91, Dreifachritzel 92, erste bis dritte zusätzliche Ritzel 93 bis 95 und erste bis dritte Hohlräder R1E bis R3E ausgebildet. Der erste rotierende Elektromotor 11 ist zwischen der Differentialgetriebeeinheit GSE und dem linken Vorderrad WL angeordnet, und der zweite rotierende Elektromotor 12 ist zwischen der Differentialgetriebeeinheit GSE und dem rechten Vorderrad WR angeordnet. Das Sonnenrad SE und das erste bis dritte Hohlrad R1E bis R3E sind koaxial zu der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet. Weiterhin ist das Sonnenrad SE durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet und ist in einer Weise vorgesehen, dass es mit den ersten Ritzeln P1E, die im Folgenden beschrieben werden, radial innen von den ersten Ritzeln P1E verbunden ist. Weiterhin ist das Sonnenrad SE koaxial mit dem zweiten Rotor 12b über eine erste zylindrische rotierende Hohlwelle 96 verbunden, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, und mit dem zweiten Rotor 12b zusammen rotierbar ist. Die rechte Ausgangswelle SR ist koaxial und diesbezüglich rotierbar radial innen von der ersten rotierenden Welle 96 angeordnet.
Der oben erwähnte Träger 91 besteht aus dem ersten und zweiten Hauptteil 91a und 91b, die jeweils eine kreisförmige Plattenform haben, ersten Trägerwellen 91c, die integral mit dem ersten Hauptteil 91a ausgebildet sind, zweiten Trägerwellen 91d, die integral mit dem ersten und zweiten Hauptteil 91a und 91b ausgebildet sind, und dritten Trägerwellen 91e und vierten Trägerwellen 91f, die integral mit dem zweiten Hauptteil 91b ausgebildet sind, und rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten werden. Das Sonnenrad SE und die erste rotierende Welle 96 sind in Bezug zueinander rotierbar radial innen vom Träger 91 angeordnet. Obwohl die Anzahl der ersten bis vierten Trägerwellen 91c bis 91f, die Anzahl der Dreifachritzel 92, die Anzahl der ersten bis dritten zusätzlichen Ritzel 93 bis 95 jeweils drei sind (wovon nur zwei jeweils dargestellt werden), versteht es sich, dass dies nicht einschränkend ist. Weiterhin sind der erste und zweite Hauptteil 91a und 91b koaxial zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR angeordnet, und der zweite Hauptteil 91b ist an einer Seite näher am rechten Vorderrad WR als der erste Hauptteil 91a angeordnet. Weiterhin ist ein Zahnrad GE, das einen außenverzahntes Zahnrad ist, integral auf einem radial äußeren Ende des zweiten Hauptteils 91b ausgebildet. Das Zahnrad GE steht in Eingriff mit dem Zahnrad 4a der Getriebeausgangswelle.
Weiterhin verlaufen die erste bis vierte Trägerwelle 91c bis 91f parallel zur linken und rechten Ausgangswelle SL und SR. Die ersten Trägerwellen 91c befinden sich jeweils am radial inneren Ende des ersten Hauptteils 91a und verlaufen in Richtung des zweiten Hauptteils 91b. Die zweiten Trägerwellen 91d befinden sich jeweils an einem radial äußeren Ende des ersten Hauptteils 91a und ebenso an einem radial inneren Ende des zweiten Hauptteils 91b, und verlaufen zwischen dem ersten und zweiten Hauptteil 91a und 91b. Die dritten Trägerwellen 91e befinden sich jeweils an einem radial zentralen Abschnitt des zweiten Hauptteils 91b und die vierten Trägerwellen 91f befinden sich jeweils an einem Abschnitt des zweiten Hauptteils 91b radial außen von einem Abschnitt des zweiten Hauptteils 91b, mit dem eine zugeordnete von den drei Trägerwellen 91e verbunden ist. Beide Trägerwellen 91e und 91f verlaufen in Richtung des ersten Hauptteils 91a. Darüber hinaus befinden sich die drei ersten Trägerwellen 91c an gleichmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung des ersten und zweiten Hauptteils 91a und 91b. Das Gleiche gilt für alle drei der zweiten bis vierten Trägerwellen 91d bis 91f. Weiterhin befinden sich die dritte und vierte Trägerwelle 91e und 91f in der Umfangsrichtung des zweiten Hauptteils 91b an voneinander unterschiedlichen Positionen.
Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform besteht ein jedes der oben erwähnten Dreifachritzel 92 aus dem ersten Ritzel P1E, dem zweiten Ritzel P2E und einem dritten Ritzel P3E, die außenverzahnte Zahnräder sind, die integral miteinander ausgebildet sind und rotierbar auf einer zugeordneten von den zweiten Trägerwellen 91d über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten werden. Die Positionsbeziehung zwischen dem ersten bis dritten Zahnrad P1E bis P3E ist die gleiche wie die zwischen den ersten bis dritten Zahnrädern P1 bis P3 der ersten Ausführungsform.
Das erste bis dritte Hohlrad R1E bis R3E sind durch dieselben innenverzahnten Zahnräder ausgebildet, wie die, die das erste bis dritte Hohlrad R1 bis R3 der ersten Ausführungsform bilden, und sind in einer Weise vorgesehen, dass sie jeweils mit den ersten bis dritten Ritzeln P1E bis P3E radial außen von den ersten bis dritten Ritzeln P1E bis P3E verbunden sind. Weiterhin ist das erste Hohlrad R1E, das mit dem ersten Ritzel P1E in Eingriff ist, koaxial mit der rechten Ausgangswelle SR über eine zweite zylindrische rotierende Hohlwelle 97, die von einem Lager (nicht dargestellt) rotierbar gehalten wird, und einen Flansch verbunden, und ist zusammen mit der linken Ausgangswelle SL rotierbar. Die ersten bis dritten zusätzlichen Ritzel 93 bis 95 sind durch außenverzahnte Zahnräder ausgebildet. Jedes erste zusätzliche Ritzel 93 wird rotierbar auf einer zugeordneten von den beiden ersten Trägerwellen 91c über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und befindet sich in Eingriff mit sowohl dem Sonnenrad SE und einem zugeordneten von den ersten Ritzeln P1E.
Das zweite Hohlrad R2E ist koaxial mit der linken Ausgangswelle SL über eine dritte zylindrische rotierende Hohlwelle 98, die von einem Lager (nicht dargestellt) rotierbar gehalten wird, und einen Flansch verbunden, und ist zusammen mit der linken Ausgangswelle SL rotierbar. Die oben beschriebene zweite rotierende Welle 97 ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der dritten rotierenden Welle 98 angeordnet. Jedes zweite zusätzliche Ritzel 94 wird rotierbar auf einer zugeordneten von den dritten Trägerwellen 91e über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und befindet sich in Eingriff mit einem zugeordneten von dem zweiten Ritzel P2E und dem zweiten Hohlrad R2E. Das dritte Hohlrad R3E ist koaxial mit dem ersten Rotor 11b über eine vierte zylindrische rotierende Hohlwelle 99 verbunden, die rotierbar von einem Lager (nicht dargestellt) gehalten wird, einen Flansch und einer fünften zylindrischen rotierenden Hohlwelle 100, und ist mit dem ersten Rotor 11b zusammen rotierbar. Die oben erwähnte dritte rotierende Welle 98 ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der vierten rotierenden Welle 99 angeordnet, und die linke Ausgangswelle SL ist diesbezüglich rotierbar radial innen von der fünften rotierenden Welle 100 angeordnet.
Ein jedes dritte zusätzliche Ritzel 95 wird rotierbar auf einer zugeordneten von den vierten Trägerwellen 91f über ein Lager (nicht dargestellt) gehalten, und befindet sich in Eingriff mit einem zugeordneten von dem dritten Ritzel P3E und dem dritten Hohlrad R3E. Weiterhin sind die Anzahl ZP1E bis ZP3E der Zahnradzähne des ersten bis dritten Ritzels P1E bis P3E und die Anzahl ZR1E bis ZR3E der Zahnradzähne des ersten bis dritten Hohlrads R1E bis R3E so festgelegt, dass die folgenden Gleichungen (21) und (22) dazwischen gelten ähnlich wie in der ersten Ausführungsform: ZR2E/ZP2E > ZR3E/ZP3E (21) ZP1E/ZR1E = ZP2E/ZR2E (22)
Da in dem wie oben konstruierten Fahrzeugantrieb die Differentialgetriebeeinheit GSE wie oben beschrieben konstruiert ist, können das Sonnenrad SE, das erste Hohlrad R1E, der Träger 91, das zweite Hohlrad R2E, das dritte Hohlrad R3E die Antriebsenergie dazwischen übertragen und die Drehzahlen davon stehen in einer kolinearen Beziehung. Weiterhin, wenn das Sonnenrad SE in einem Zustand rotiert wird, indem der Träger 91 fixiert ist, rotiert das erste Hohlrad R1E in der gleichen Richtung wie die Rotationsrichtung des Sonnenrads SE und das zweite und dritte Hohlrad R2E und R3E rotieren in eine Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung von Sonnenrad SE. In diesem Fall wird aus der Beziehung zwischen der Anzahl der Zahnradzähne der Zahnräder die Drehzahl des Sonnenrads SE höher als die Drehzahl des ersten Hohlrads R1E, und die Drehzahl des zweiten Hohlrads R2E wird höher als die Drehzahl des dritten Hohlrads R3E. Anhand des Obigen werden in einem kolinearen Diagramm, das die Drehzahlbeziehung angibt, das Sonnenrad SE, das erste Hohlrad R1E, der Träger 91, das zweite Hohlrad R2E und das dritte Hohlrad R3E in dieser Reihenfolge dargestellt.
Weiterhin, da das Sonnenrad SE und der zweite Rotor 12b miteinander über die erste rotierende Welle 96 verbunden sind, sind die Drehzahlen des Sonnenrads SE und des zweiten Rotors 12b gleich. Weiterhin, da das erste Hohlrad R1E mit der rechten Ausgangswelle SR über die zweite rotierende Welle 97 und den Flansch verbunden ist, sind die Drehzahlen des ersten Hohlrads R1E und der rechten Ausgangswelle SR gleich. Weiterhin, da der Träger 91 mit der Getriebeausgangswelle des Getriebes 4 über das Zahnrad GE und das Zahnrad 4a verbunden ist, sind die Drehzahlen des Trägers 91 und der Getriebeausgangswelle unter der Voraussetzung gleich, dass eine Geschwindigkeitsänderung durch Zahnrad GE und Zahnrad 4a ignoriert wird. Weiterhin, da das zweite Hohlrad R2E mit der linken Ausgangswelle SL über die dritte rotierende Welle 98 und den Flansch verbunden ist, sind die Drehzahlen des zweiten Hohlrads R2E und der linken Ausgangswelle SL gleich. Weiterhin, da das dritte Hohlrad R3E mit dem ersten Rotor 11b über die vierte rotierende Welle 99, den Flansch und die fünfte rotierende Welle 100 verbunden ist, sind die Drehzahl des dritten Hohlrads R3E und die Drehzahl des ersten Rotors 11b gleich.
Anhand der obigen Ausführungen wird die Drehzahlbeziehung der verschiedenen Arten von Rotationselemente des Fahrzeugantriebs zum Beispiel mit einem in 17 dargestellten kolinearen Diagramm ausgedrückt. Wie aus 17 ersichtlich, können die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR zueinander unterschiedlich rotiert werden. Weiterhin stehen in 17 αE und βE jeweils für ein erstes Hebelverhältnis und ein zweites Hebelverhältnis (Drehmomentverhältnis, Geschwindigkeitsverhältnis) und werden durch die folgenden Gleichungen (23) und (24) ausgedrückt: αE = ZR1E(ZR2E × ZP3E – ZR3E × ZP2E)/ZR3E(ZR1E × ZP2E + ZR2E × ZP1E) (23) βE = ZR2E × ZP1E(ZR1E – ZSE)/ZSE(ZR1E × ZP2E + ZR2E × ZP1E) (24) wobei ZSE die Anzahl der Zahnradzähne des Sonnenrads SE darstellt.
Die Anzahl ZR1E bis ZR3E der Zahnradzähne des ersten bis dritten Hohlrads R1E bis R3E, die Anzahl ZP1E bis ZP3E der Zahnradzähne der ersten bis dritten Ritzel P1E bis P3E und die Anzahl ZSE der Zahnradzähne des Sonnenrads SE sind so festgelegt, dass das erste und zweite Hebelverhältnis αE und βE relativ große Werte annehmen, nicht nur unter der Bedingung, dass die oben erwähnten Gleichungen (21) und (22) gelten, sondern auch unter der Bedingung, dass einer von dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b keine Umkehrrotation in einem Bereich durchführt, in dem das linke und rechte Vorderrad WL und WR voneinander unterschiedlich rotiert werden können.
Weiterhin, wie aus einem Vergleich zwischen 17 und 4 bis 7 ersichtlich, führt das Verteilungssystem DS6 eine Operation in der gleichen Weise durch wie das Verteilungssystem DS1 gemäß der ersten Ausführungsform. Auf eine detaillierte Beschreibung davon wird verzichtet.
Weiterhin lautet die Entsprechung zwischen den verschiedenen Elementen der sechsten Ausführungsform und den verschiedenen Elementen der vorliegenden Erfindung wie folgt: Das dritte Hohlrad R3E der sechsten Ausführungsform entspricht dem dritten Zahnrad und dem ersten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, das Sonnenrad SE der sechsten Ausführungsform entspricht dem vierten Zahnrad und dem zweiten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und die ersten bis dritten zusätzlichen Ritzel 93 bis 95 der sechsten Ausführungsform entsprechen dem zusätzlichen Ritzel der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus entspricht das zweite Hohlrad R2E der sechsten Ausführungsform dem zweiten Zahnrad und einem ersten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, das erste Hohlrad R1E der sechsten Ausführungsform entspricht dem ersten Zahnrad und dem zweiten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und der Träger 91 der sechsten Ausführungsform entspricht einem zentralen Rotationselement der vorliegenden Erfindung. Die anderen entsprechenden Beziehungen sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der sechsten Ausführungsform die Differentialgetriebeeinheit GSE durch den Träger 91, das Dreifachritzel 92, das aus den ersten bis dritten integral miteinander ausgebildeten Ritzeln P1E bis P3E besteht, das Sonnenrad SE, das erste bis dritte Hohlrad R1E bis R3E und die ersten bis dritten zusätzlichen Ritzel 93 bis 95 ausgebildet (16). Weiterhin bilden das dritte Hohlrad R3E, das zweite Hohlrad R3E, der Träger 91, das erste Hohlrad R1E und das Sonnenrad SE die fünf Rotationselemente, und die fünf Rotationselemente befinden sich in einer kolinearen Beziehung, in der sie in einer einzelnen geraden Linie in dem kolinearen Diagramm in der erwähnten Reihenfolge angeordnet sind (17). Wie oben beschrieben, kann eine Differentialgetriebeeinheit, die der Differentialgetriebeeinheit des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs entspricht, durch den Träger 91, das Dreifachritzel 92, das Sonnenrad SE, das erste bis dritte Hohlrad R1E bis R3E und das erste bis dritte zusätzliche Ritzel 93 bis 95 ausgebildet werden, wodurch der Fahrzeugantrieb durch insgesamt neun Komponententeile ausgebildet werden kann, was kleiner ist als die Anzahl (16) der Komponententeile des in PTL 2 offengelegten Fahrzeugantriebs. Daher ist es möglich, die Anzahl der Komponententeile des gesamten Fahrzeugantriebs zu reduzieren, wodurch es möglich wird, eine Verkleinerung, Gewichtsreduzierung und Senkung der Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs zu ermöglichen.
Weiterhin sind das dritte Hohlrad R3E und das Sonnenrad SE, die jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, jeweils mechanisch mit dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 (dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b) verbunden, und das zweite Hohlrad R2E und das erste Hohlrad R1E, die jeweils neben dem dritten Hohlrad R3E und dem Sonnenrad SE angeordnet sind, sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. Damit ist es ebenso wie in der ersten bis fünften Ausführungsform möglich, eine Rotationsenergieausgabe, die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ausgegeben wird, auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR über die Differentialgetriebeeinheit GSE zu übertragen, und die beiden SL und SR korrekt anzutreiben, und indem der Eingang und Ausgang der Rotationsenergie in und von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 gesteuert wird, ist es möglich, die die auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilte Rotationsenergie (Drehmoment) korrekt zu steuern.
Weiterhin ist von den fünf Rotationselementen der Träger 91, der sich an einer zentralen Position des kolinearen Diagramms befindet, mechanisch mit Motor 3 verbunden, und somit ist es ebenso wie in der ersten bis fünften Ausführungsform möglich, das vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 erforderliche Drehmoment zu verringern, wodurch es möglich ist, die beiden 11 und 12 zu verkleinern. Weiterhin ist nicht das Sonnenrad SE, sondern das erste und zweite Hohlrad R1E und R2E sind jeweils mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. Daher ist es möglich, ebenso wie in der ersten bis fünften Ausführungsform die Zahnbreiten des ersten und zweiten Hohlrads R1E und R2E auf relativ kleine Werte festzulegen, wodurch es möglich ist, den Fahrzeugantrieb weiter zu verkleinern. Aus demselben Grund ist es möglich, die das zweite und dritte zusätzliche Ritzel 94 und 95 haltenden Lager zu verkleinern, was es ermöglicht, eine weitere Verkleinerung des Fahrzeugantriebs zu erzielen.
Es ist auch zu beachten, dass obwohl in der sechsten Ausführungsform das dritte Hohlrad R3E und das Sonnenrad SE jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b verbunden sind, und das zweite und erste Hohlrad R2E und R1E jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR umgekehrt verbunden sind, das Sonnenrad und das dritte Hohlrad jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor verbunden sein können, und das erste und zweite Hohlrad jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden sein können. Weiterhin, obwohl in der sechsten Ausführungsform das Sonnenrad SE in einer Weise vorgesehen ist, dass es mit den ersten Ritzeln P1E verbunden ist, und das erste zusätzliche Ritzel 93 in Eingriff mit dem Sonnenrad SE und den ersten Ritzeln P1E gebracht wird, kann das Sonnenrad SE in einer Weise vorgesehen sein, dass es mit dem zweiten oder dritten Ritzel verbunden ist, und das erste zusätzliche Ritzel kann in Eingriff mit einem von dem zweiten und dritten Ritzel, mit dem das Sonnenrad verbunden ist, und dem Sonnenrad gebracht werden.
Weiterhin, obwohl in der sechsten Ausführungsform das zweite zusätzliche Ritzel 94 in Eingriff mit sowohl dem zweiten Ritzel P2E und dem zweiten Hohlrad R2E gebracht wird, und das dritte zusätzliche Ritzel 95 mit dem dritten Ritzel P3E und dem dritten Hohlrad R3E in Eingriff gebracht wird, kann eines von dem zweiten und dritten zusätzlichen Ritzeln mit dem ersten Ritzel und dem ersten Hohlrad in Eingriff gebracht werden. In diesem Fall, wenn das zweite zusätzliche Ritzel in Eingriff mit dem ersten Ritzel und dem ersten Hohlrad gebracht wird, wird das zweiten Hohlrad in Eingriff mit dem zweiten Ritzel gebracht. Weiterhin, wenn das dritte zusätzliche Ritzel in Eingriff mit dem ersten Ritzel und dem ersten Hohlrad gebracht wird, wird das dritte Hohlrad in Eingriff mit dem dritten Ritzel gebracht.
Weiterhin sind in jeder der oben beschriebenen Variationen von den fünf Rotationselementen von dem Sonnenrad, dem ersten bis dritten Hohlrad und dem Träger das erste und zweite äußere Rotationselement, die an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, die jeweils die Drehzahlbeziehung angeben, jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor verbunden, und das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement, die jeweils neben dem ersten und zweiten äußeren Rotationselement angeordnet sind, sind jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden. Darüber hinaus ist das zentrale Rotationselement, das sich im zentralen Bereich des kolinearen Diagramms befindet, mit dem Motor verbunden. Weiterhin ist es in den oben beschriebenen Variationen manchmal erforderlich, um die Beziehung der Verbindungen zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor zu bewirken und weiterhin zu halten, die Beziehung zwischen der Anzahl der Zahnradzähne der Zahnräder auf eine Beziehung festzulegen, die sich von der in den oben beschriebenen Gleichungen (21) und (22) ausgedrückten Beziehung unterscheidet.
Weiterhin, obwohl in der sechsten Ausführungsform, in einem kolinearen Diagramm, das die Drehzahlbeziehung angibt, die Abstände vom Träger 91 zum zweiten und ersten Hohlrad R2E und R1E gleich sind, können sie auch unterschiedlich voneinander ausgeführt sein. In diesem Fall muss die oben erwähnte Gleichung (22) nicht zwischen der Anzahl von Zahnradzähnen des ersten und zweiten Ritzels und der Anzahl von Zahnradzähnen des ersten und zweiten Hohlrads gelten, und damit wird der Freiheitsgrad für die Festlegung davon erhöht, wodurch es möglich wird, die Anzahl der Zahnradzähne der Zahnräder so festzulegen, dass das oben beschriebene erste und zweite Hebelverhältnis zueinander gleich werden.
Weiterhin, obwohl in der ersten bis sechsten Ausführungsform das erste bis dritte Zahnrad der vorliegenden Erfindung jeweils durch die ersten bis dritten Zahnräder R1 bis R3, R1A bis R3A, R1B bis R3B, R1C bis R3C, R1D bis R3D und R1E bis R3E ausgebildet werden kann, und das vierte Zahnrad jeweils durch die Sonnenräder S, SA, SB, SC, SD und SE ausgebildet wird, können das erste bis vierte Zahnrad wie folgt ausgebildet werden: Wenigstens eines vom den ersten bis dritten Zahnrädern kann durch wenigstens eines von den ersten bis dritten Sonnenrädern in Verbindung mit den ersten bis dritten Ritzeln ausgebildet werden, und das vierte Zahnrad kann durch eines von den ersten bis dritten Sonnenrädern und den ersten bis dritten Hohlrädern ausgebildet werden, die sich von den ersten bis dritten Zahnrädern unterscheiden. In diesem Fall, obwohl die Anzahl der zusätzlichen Ritzel wie gewünscht festgelegt werden kann, ist es bevorzugt, sie auf eine Anzahl gleich oder kleiner als drei festzulegen, um die oben beschriebenen vorteilhaften Effekte (Verkleinerung usw. des Fahrzeugantriebs) der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
Als Nächstes wird ein Fahrzeugantrieb gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 18 bis 19 beschrieben. Im Vergleich zur ersten Ausführungsform unterscheidet sich der Fahrzeugantrieb vor allem darin, dass der Motor und das Getriebe (beide nicht dargestellt) nicht mit dem linken und rechten Vorderrad WL und WR, sondern mit dem linken und rechten Hinterrad des Fahrzeugs über ein Verteilungssystem DS7 verbunden sind. In 18 und 19 werden die gleichen Komponentenelemente wie die der ersten Ausführungsform durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet. Die folgende Beschreibung wird vor allem für die Unterscheidungsmerkmale des Fahrzeugantriebs gemäß der siebten Ausführungsform von der ersten bis sechsten Ausführungsform dargelegt.
Wie in 18 dargestellt, enthält eine Differentialgetriebeeinheit GSF des Verteilungssystems DS7 im Unterschied zur Differentialgetriebeeinheit GS gemäß der ersten Ausführungsform kein drittes Hohlrad R3, das Sonnenrad S ist in einer Weise vorgesehen, dass es nicht mit den ersten Ritzeln P1, sondern mit den dritten Ritzeln P3 radial innen von den dritten Ritzeln P3 vorgesehen ist, und die zusätzlichen Ritzel 33 befinden sich nicht in Eingriff mit den ersten Ritzeln P1, sondern mit den dritten Ritzeln P3 und dem Sonnenrad S.
Weiterhin sind die Anzahl ZP1 und ZP2 der Zahnradzähne des ersten und zweiten Ritzels P1 und P2 und die Anzahl ZR1 und ZR2 der Zahnradzähne des ersten und zweiten Hohlrads R1 und R2 so festgelegt, dass die folgenden Gleichung (25) dazwischen gilt. ZR1/ZP1 > ZR2/ZP2 (25)
Da in dem wie oben konstruierten Fahrzeugantrieb die Differentialgetriebeeinheit GSF wie oben beschrieben konstruiert ist, können das Sonnenrad S, das zweite Hohlrad R2, das erste Hohlrad R1 und der Träger 31 die Antriebsenergie dazwischen übertragen und die Drehzahlen davon stehen in einer kolinearen Beziehung. Weiterhin, wenn das Sonnenrad S in einem Zustand rotiert wird, in dem der Träger 31 fest ist, rotieren das erste und zweite Hohlrad R1 und R2 in die gleiche Richtung wie die Rotationsrichtung des Sonnenrads S. In diesem Fall gilt anhand der Beziehung zwischen der Anzahl von Zahnradzähnen der Zahnräder die Beziehung „die Drehzahl des Sonnenrads S > der Drehzahl des zweiten Hohlrads R2 > der Drehzahl des ersten Hohlrads R1” zwischen der Drehzahl des Sonnenrads S und den Drehzahlen des ersten und zweiten Hohlrads R1 und R2. Aufgrund des oben ausgeführten werden in einem kolinearen Diagramm, das die Drehzahlbeziehung angibt, das Sonnenrad S, das zweite Hohlrad R2, das erste Hohlrad R1 und der Träger 51 in dieser Reihenfolge dargestellt.
Weiterhin ist die Beziehung der Verbindungen zwischen dem Sonnenrad S, dem zweiten Hohlrad R2, dem ersten Hohlrad R1 und dem Träger 31 und dem ersten Rotor 11b, der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR und dem zweiten Rotor 12b die gleiche wie die Beziehung der Verbindungen dazwischen gemäß der ersten Ausführungsform. Anhand der obigen Ausführungen wird die Drehzahlbeziehung der verschiedenen Arten von Rotationselementen des Fahrzeugantriebs zum Beispiel mit einem in 19 dargestellten kolinearen Diagramm ausgedrückt. Wie aus 19 ersichtlich, können die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR unterschiedlich zueinander rotiert werden.
Weiterhin stehen in 19 αF und βF jeweils für ein erstes Hebelverhältnis und ein zweites Hebelverhältnis (Drehmomentverhältnis, Geschwindigkeitsverhältnis) und werden durch die folgenden Gleichungen (26) und (27) ausgedrückt: αF = ZR1(ZR2 × ZP3 – ZS × ZP2)/ZS(ZR1 × ZP2 – ZR2 × ZP1) (26) βF = ZR2 × ZP1/(ZR1 × ZP2 – ZR2 × ZP1) (27)
Die Anzahl ZR1 und ZR2 der Zahnradzähne des ersten und zweiten Hohlrads R1 und R2, die Anzahl ZP1 und ZP2 der Zahnradzähne der ersten bis dritten Ritzel P1 bis P3 und die Anzahl ZS der Zahnradzähne des Sonnenrads S sind so festgelegt, dass das erste und zweite Hebelverhältnis αF und βF gleich werden und relativ große Werte annehmen, nicht nur unter der Bedingung, dass die oben erwähnte Gleichung (25) gilt, sondern auch unter der Bedingung, dass einer von dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b keine Umkehrrotation in einem Bereich durchführt, in dem das linke und rechte Vorderrad WL und WR voneinander unterschiedlich rotiert werden können.
Weiterhin, wie aus einem Vergleich zwischen 19 und 4 bis 7 ersichtlich, führt das Verteilungssystem DS7 eine Operation in der gleichen Weise durch wie das Verteilungssystem DS1 gemäß der ersten Ausführungsform. Auf eine detaillierte Beschreibung davon wird verzichtet.
Weiterhin lautet die Entsprechung zwischen den verschiedenen Elementen der siebten Ausführungsform und den verschiedenen Elementen der vorliegenden Erfindung wie folgt: Das Sonnenrad S der siebten Ausführungsform entspricht dem dritten Zahnrad und dem ersten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und der Träger 31 der siebten Ausführungsform entspricht einem zweiten äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung. Weiterhin entspricht das zweite Hohlrad R2 der siebten Ausführungsform dem zweiten Zahnrad und dem ersten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung, und das erste Hohlrad R1 der siebten Ausführungsform entspricht dem ersten Zahnrad und dem zweiten quasi-äußeren Rotationselement der vorliegenden Erfindung.
Wie oben beschrieben wird gemäß der siebten Ausführungsform die Differentialgetriebeeinheit GSF durch den Träger 31, das Dreifachritzel 32, das aus den ersten bis dritten integral miteinander ausgebildeten Ritzeln P1 bis P3 besteht, das Sonnenrad S, das erste und zweite Hohlrad R1 und R2 und das zusätzliche Ritzel 33 ausgebildet (18). Weiterhin bilden das Sonnenrad S, das zweite Hohlrad R2, das erste Hohlrad R1 und der Träger 31 die vier Rotationselemente und diese vier Rotationselemente befinden sich in einer kolinearen Beziehung, in der sie in einer einzelnen geraden Linie in dem kolinearen Diagramm in der erwähnten Reihenfolge angeordnet sind (19). Wie oben beschrieben, kann somit eine Differentialgetriebeeinheit, die der Differentialgetriebeeinheit des in PTL 1 offengelegten Fahrzeugantriebs entspricht, durch den Träger 31, das Dreifachritzel 32, das Sonnenrad S, das erste und zweite Hohlrad R1 und R2 und das zusätzliche Ritzel 33 ausgebildet werden, wodurch der Fahrzeugantrieb durch insgesamt sechs Komponententeile ausgebildet werden kann, was kleiner ist als die Anzahl (10) der Komponententeile des in PTL 1 offengelegten Fahrzeugantriebs. Daher ist es möglich, die Anzahl der Komponententeile des gesamten Fahrzeugantriebs zu reduzieren, wodurch es möglich wird, eine Verkleinerung, Gewichtsreduzierung und Senkung der Fertigungskosten des Fahrzeugantriebs zu erhalten.
Weiterhin sind das Sonnenrad S und der Träger 31, die jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des kolinearen Diagramms angeordnet sind, jeweils mechanisch mit dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 (dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b) verbunden, und das zweite und erste Hohlrad R2 und R1, die jeweils neben dem Sonnenrad S und dem Träger 31 angeordnet sind, sind mechanisch jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. In der Folge ist es ebenso wie in der ersten Ausführungsform möglich, eine Rotationsenergieausgabe, die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 ausgegeben wird, auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR über die Differentialgetriebeeinheit GSF zu übertragen, und die beiden SL und SR korrekt anzutreiben, und indem der Eingang und Ausgang der Rotationsenergie in und von dem ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 gesteuert wird, ist es möglich, die auf die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR verteilte Rotationsenergie (Drehmoment) korrekt zu steuern.
Weiterhin ist ebenso wie in der ersten Ausführungsform nicht das Sonnenrad S, sondern jeweils das zweite und erste Hohlrad R2 und R1 mechanisch mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR verbunden. Daher ist es möglich, die Zahnbreiten des ersten und zweiten Hohlrads R1 und R2 auf relative kleine Werte festzulegen, wodurch es möglich ist, den Fahrzeugantrieb weiter zu verkleinern. Aus demselben Grund ist es möglich, die die ersten und zweiten Ritzel P1 und P2 haltenden Lager zu verkleinern, was es ermöglicht, eine weitere Verkleinerung des Fahrzeugantriebs zu erzielen.
Weiterhin wird im Unterschied zur siebten Ausführungsform in einem Fall, in dem ein Zweifachritzel bestehend aus einem integral miteinander ausgebildeten ersten und zweiten Ritzel anstelle des Dreifachritzels 32 verwendet wird, ein zusätzliches Ritzel in Eingriff mit einem von den ersten und zweiten Ritzeln gebracht (im Folgenden als „ein Ritzel” bezeichnet), und die vier Rotationselemente werden durch den Träger, das Sonnenrad und das erste und zweite Hohlrad ausgebildet, wobei die folgende Einschränkung auftritt: Um die Zahnräder miteinander in Eingriff zu bringen, müssen das Sonnenrad, das zusätzliche Ritzel, das eine Ritzel und das eine von dem ersten und zweiten Hohlrad (im Folgenden als „ein Hohlrad” bezeichnet), mit dem das eine Ritzel in Eingriff gebracht wird, so angeordnet werden, dass sie radial auf der gleichen Ebene ausgerichtet sind. Daher gibt es ein gewisses Maß an Einschränkung bei der Festlegung der Zahnradanzahl des Sonnenrads und des einen Hohlrads. Weiterhin wird in dem kolinearen Diagramm der Abstand vom Träger zu dem einen Hohlrad durch ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem einen Ritzel und dem einen Hohlrad bestimmt, und der Abstand vom Träger zum Sonnenrad wird durch ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem einen Ritzel und dem einen Sonnenrad bestimmt. Wie oben beschrieben, hat die Anzahl der Zahnradzähne des einen Ritzels eine Auswirkung auf die Position des Sonnenrads und die Position des einen Hohlrads bezüglich des Trägers im kolinearen Diagramm. Aus dem oben ausgeführten wird in dem Fall, in dem ein Zweifachritzel verwendet wird, der Freiheitsgrad der Einstellung der Positionsbeziehung zwischen dem Sonnenrad und dem einen Hohlrad bezüglich des Trägers im kolinearen Diagramm verkleinert. Somit tritt eine Einschränkung ebenso auch auf, wenn eines von dem ersten und zweiten Hohlrad als Sonnenrad ausgebildet ist, und die vier Rotationselemente werden in dem Fall durch zwei Sonnenräder, einen Träger und das eine Hohlrad ausgebildet, wenn das Zweifachritzel verwendet wird.
Andererseits befinden sich gemäß der siebten Ausführungsform das erste bis dritte Ritzel P1 bis P3 des Dreifachritzels 32 jeweils in Eingriff mit dem ersten Hohlrad R1, dem zweiten Hohlrad R2 und den zusätzlichen Ritzeln 33. In der Folge wird im kolinearen Diagramm der Abstand vom Träger 31 zum ersten Hohlrad R1 durch ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Ritzel P1 und dem ersten Hohlrad R1 bestimmt, der Abstand vom Träger 31 zum zweiten Hohlrad R2 wird durch ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten Ritzel P2 und dem zweiten Hohlrad R2 bestimmt, und der Abstand vom Träger 31 zum Sonnenrad S wird durch ein Zahnverhältnis zwischen dem dritten Ritzel P3 und dem Sonnenrad S bestimmt. Wie oben beschrieben, hat im Unterschied zum oben beschriebenen Fall, in dem das Zweifachritzel verwendet wird, die Anzahl der Zahnradzähne des ersten bis dritten Ritzels P1 bis P3 nur auf die Positionen des ersten Hohlrads R1, des zweiten Hohlrads R2 und des Sonnenrads S bezüglich des Trägers 31 im kolinearen Diagramm Einfluss, hat aber keine Auswirkung auf die Positionen von zwei der drei Zahnräder R1, R2 und S. Daher ist es in dem kolinearen Diagramm möglich, den Freiheitsgrad der Festlegung der Positionsbeziehung zwischen dem Sonnenrad S und dem ersten und zweiten Hohlrad R1 und R2 bezüglich des Trägers 31 zu erhöhen.
Es ist auch zu beachten, dass obwohl in der siebten Ausführungsform das Sonnenrad S und der Träger 31 jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor 11b und 12b verbunden sind, und das zweite und erste Hohlrad R2 und R1 jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle SL und SR umgekehrt verbunden sind, der Träger und das Sonnenrad jeweils mit dem ersten und zweiten Rotor verbunden sein können, und das erste und zweite Hohlrad jeweils mit der linken und rechten Ausgangswelle verbunden sein können. Weiterhin, obwohl in der siebten Ausführungsform das Sonnenrad SB in einer Weise vorgesehen ist, dass es mit dem dritten Ritzel P3 verbunden ist, und das zusätzliche Ritzel 33 in Eingriff mit dem Sonnenrad S und dem dritten Ritzel P3 gebracht wird, kann das Sonnenrad in einer Weise vorgesehen sein, dass es mit dem ersten oder zweiten Ritzel verbunden ist, und das zusätzliche Ritzel kann in Eingriff mit einem von den ersten und zweiten Ritzeln, mit dem das Sonnenrad verbunden ist, und dem Sonnenrad gebracht werden.
Weiterhin, wenngleich in der siebten Ausführungsform die Anzahl der zusätzlichen Ritzel 33 eines ist, können es zwei oder mehr sein. Um jedoch die von der vorliegenden Erfindung vorgesehenen vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, sollte die Anzahl vorzugsweise zwei oder weniger betragen. In einem Fall, in dem zwei zusätzliche Ritzel vorgesehen sind, wird das zusätzliche Ritzel in Eingriff mit dem ersten Ritzel und dem ersten Hohlrad oder alternativ mit dem zweiten Ritzel und dem zweiten Hohlrad gebracht. Weiterhin, obwohl in der siebten Ausführungsform, das erste und zweite Zahnrad der vorliegenden Erfindung jeweils durch das erste und zweite Hohlrad R1 und R2 ausgebildet sind, kann wenigstens eines von den ersten und zweiten Zahnrädern durch wenigstens eines von dem ersten und zweiten Sonnenrad, das mit wenigstens einem von den ersten und zweiten Zahnrädern verbunden ist, ausgebildet werden. Weiterhin, wenngleich in der siebten Ausführungsform das dritte Zahnrad der vorliegenden Erfindung durch das Sonnenrad S ausgebildet ist, kann es durch das dritte Hohlrad in Verbindung mit dem dritten Ritzel ausgebildet werden. Obwohl in jeder der oben beschriebenen Variationen die Anzahl der zusätzlichen Ritzel wie gewünscht festgelegt werden kann, ist die Anzahl vorzugsweise zwei oder weniger, um die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die oben beschriebene erste bis siebte Ausführungsform beschränkt ist (im Folgenden insgesamt als „Ausführungsformen” bezeichnet), sondern in verschiedenen Formen ausgeübt werden kann. Zum Beispiel, obwohl in den Ausführungsformen die zwei angetriebenen Komponenten der vorliegenden Erfindung die linke und rechte Ausgangswelle SL und SR sind, die jeweils mit dem linken und rechten Vorderrad WL und WR verbunden sind, an die der Motor 3 und das Getriebe 4 angeschlossen sind, können die zwei angetriebenen Teile die linke und rechte Ausgangswelle sein, die mit dem jeweiligen linken und rechten Hinterrad des Fahrzeugs verbunden sind, an dem der Motor 3 und das Getriebe 4 nicht angeschlossen sind, oder vordere und hintere Ausgangswellen, die jeweils mit dem Vorderrädern und den Hinterrädern des Fahrzeugs verbunden sind. Weiterhin, obwohl in Ausführungsformen die erste und zweite Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit der vorliegenden Erfindung der erste und zweite rotierende Elektromotor 11 und 12 sind, können sie durch jede andere geeignete Vorrichtung, wie einen Hydraulikmotor, der Rotationsenergie eingeben und ausgeben kann, ersetzt werden. Weiterhin, obwohl in den Ausführungsformen Wechselstrommotoren als erster und zweiter rotierender Elektromotor 11 und 12 verwendet werden, kann jede andere geeignete Vorrichtung, wie ein Gleichstrommotor, verwendet werden, der die Energieumwandlung zwischen Antriebsenergie und elektrische Energie durchführen kann.
Weiterhin, obwohl in den Ausführungsformen die Batterie 23 vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 gemeinsam genutzt wird, können Batterien getrennt vorgesehen werden. Weiterhin, obwohl in den Ausführungsformen die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 regenerierte elektrische Energie in die Batterie 23 geladen wird, kann die elektrische Energie auch in einen Kondensator geladen werden. Alternativ kann jeder andere rotierende Elektromotor als der erste und zweite rotierende Elektromotor 11 und 12 und ein beliebiges mit dem anderen rotierenden Elektromotor verbundenes Schwungrad kann zur Umwandlung der vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 regenerierten elektrischen Energie in Antriebsenergie unter Verwendung des anderen rotierenden Elektromotors verwendet werden und die durch die Umwandlung im Schwungrad erhaltene Antriebsenergie als kinetische Energie speichern. Alternativ kann die vom ersten und zweiten rotierenden Elektromotor 11 und 12 regenerierte elektrische Energie direkt einem anderen rotierenden Elektromotor oder Aktuator zugeführt werden. Alternativ kann, wie oben beschrieben, ein Hydraulikmotor anstelle des ersten und zweiten rotierenden Elektromotors 11 und 12 verwendet werden, der dazu ausgebildet ist, die Rotationsenergie in Druckenergie umzuwandeln, wie oben beschrieben, und die durch die Umwandlung durch den Hydraulikmotor erhaltene Druckenergie kann im Akkumulator gespeichert werden.
Weiterhin, obwohl in den Ausführungsformen der Motor (3), der ein Ottomotor ist, als Energieausgabegerät der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann jede andere geeignete Vorrichtung, die Rotationsenergie ausgeben kann, wie ein Dieselmotor einen Autogas-(LPG-)Motor, ein Komprimierter-Erdgas-(CNG, Compressed Natural Gas-)Motor, ein Motor mit äußerer Verbrennung oder ein Hydraulikmotor verwendet werden. Alternativ kann jede geeignete Vorrichtung, die nicht nur Rotationsenergie ausgeben, sondern auch Rotationsenergie aufnehmen kann, wie ein rotierender Elektromotor verwendet werden. Weiterhin, obwohl in den Ausführungsformen der Motor (3) als Antriebsenergiequelle des Fahrzeugantriebs verwendet wird, versteht es sich, dass der Motor weggelassen werden kann. Weiterhin, obwohl die Ausführungsformen Beispiele sind, in denen der Fahrzeugantrieb der vorliegenden Erfindung für ein Fahrzeug V angewendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und kann zum Beispiel auf Boote oder Flugzeuge angewendet werden. Es versteht sich weiterhin, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang davon abzuweichen.
Bezugszeichenliste

V: Fahrzeug (Transportmittel)
SL: Linke Ausgangswelle (angetriebene Komponente)
SR: Rechte Ausgangswelle (angetriebene Komponente)
3: Motor (Energieausgangseinheit)
GS: Differentialgetriebeeinheit
11: Erster rotierender Elektromotor (erste Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit)
12: Zweiter rotierender Elektromotor (zweite Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit)
SA: Sonnenrad (viertes Zahnrad, drittes Zahnrad, erstes äußeres Rotationselement)
31: Träger (zweites äußeres Rotationselement)
32: Dreifachritzel
P1: Erstes Ritzel
P2: Zweites Ritzel
P3: Drittes Ritzel
33: Zusätzliches Ritzel
R1: Erstes Hohlrad (erstes Zahnrad, zweites quasi-äußeres Rotationselement)
R2: Zweites Hohlrad (zweites Zahnrad, erstes quasi-äußeres rotierendes Element
R3: Drittes Hohlrad (drittes Zahnrad, zentrales Rotationselement)
GSA: Differentialgetriebeeinheit
S: Sonnenrad (viertes Zahnrad, zweites äußeres Rotationselement)
51: Träger (zentrales Rotationselement)
52: Dreifachritzel
P1A: Erstes Ritzel
P2A: Zweites Ritzel
P3A: Drittes Ritzel
53: Zusätzliches Ritzel
R1A: Erstes Hohlrad (erstes Zahnrad, erstes äußeres Rotationselement)
R2A: Zweites Hohlrad (zweites Zahnrad, zweites quasi-äußeres Rotationselement)
R3A: Drittes Hohlrad (drittes Zahnrad, erstes quasi-äußeres Rotationselement)
GSB: Differentialgetriebeeinheit
SB: Sonnenrad (viertes Zahnrad, erstes äußeres Rotationselement)
61: Träger (zweites quasi-äußeres Rotationselement)
62: Dreifachritzel
P1B: Erstes Ritzel
P2B: Zweites Ritzel
P3B: Drittes Ritzel
63: Erstes zusätzliches Ritzel (zusätzliches Ritzel)
64: Zweites zusätzliches Ritzel (zusätzliches Ritzel)
R1B: Erstes Hohlrad (erstes Zahnrad, erstes quasi-äußeres Rotationselement)
R2B: Zweites Hohlrad (zweites Zahnrad, zweites äußeres Rotationselement)
R3B: Drittes Hohlrad (drittes Zahnrad, zentrales Rotationselement)
GSC: Differentialgetriebeeinheit
SC: Sonnenrad (viertes Zahnrad, zweites äußeres Rotationselement)
71: Träger (erstes quasi-äußeres Rotationselement)
72: Dreifachritzel
P1C: Erstes Ritzel
P2C: Zweites Ritzel
P3C: Drittes Ritzel
73: Erstes zusätzliches Ritzel (zusätzliches Ritzel)
74: Zweites zusätzliches Ritzel (zusätzliches Ritzel)
R1C: Erstes Hohlrad (erstes Zahnrad, zentrales Rotationselement)
R2C: Zweites Hohlrad (zweites Zahnrad, erstes äußeres Rotationselement)
R3C: Drittes Hohlrad (drittes Zahnrad, zweites quasi-äußeres Rotationselement)
GSD: Differentialgetriebeeinheit
SD: Sonnenrad (viertes Zahnrad, erstes äußeres Rotationselement)
81: Träger (zweites äußeres Rotationselement)
82: Dreifachritzel
P1D: Erstes Ritzel
P2D: Zweites Ritzel
P3D: Drittes Ritzel
83: Erstes zusätzliches Ritzel (zusätzliches Ritzel)
84: Zweites zusätzliches Ritzel (zusätzliches Ritzel)
85: Drittes zusätzliches Ritzel (zusätzliches Ritzel)
R1D: Erstes Hohlrad (erstes Zahnrad, zweites quasi-äußeres Rotationselement)
R2D: Zweites Hohlrad (zweites Zahnrad, erstes quasi-äußeres Rotationselement)
R3D: Drittes Hohlrad (drittes Zahnrad, zentrales Rotationselement)
GSE: Differentialgetriebeeinheit
SE: Sonnenrad (viertes Zahnrad, zweites äußeres Rotationselement)
91: Träger (zentrales Rotationselement)
92: Dreifachritzel
P1E: Erstes Ritzel
P2E: Zweites Ritzel
P3E: Drittes Ritzel
93: Erstes zusätzliches Ritzel (zusätzliches Ritzel)
94: Zweites zusätzliches Ritzel (zusätzliches Ritzel)
95: Drittes zusätzliches Ritzel (zusätzliches Ritzel)
R1E: Erstes Hohlrad (erstes Zahnrad, zweites quasi-äußeres Rotationselement)
R2E: Zweites Hohlrad (zweites Zahnrad, erstes quasi-äußeres Rotationselement)
R3E: Drittes Hohlrad (drittes Zahnrad, erstes quasi-äußeres Rotationselement)
GSF: Differentialgetriebeeinheit

Claims

Fahrzeugantrieb zum Antrieb von zwei angetriebenen Komponenten zum Antreiben eines Transportmittels, der aufweist: eine erste Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit, die dazu ausgestaltet ist, Rotationsenergie aufzunehmen (input) und auszugeben (output); eine zweite Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit, die dazu ausgestaltet ist, Rotationsenergie aufzunehmen und auszugeben; eine Differentialgetriebeeinheit, wobei die Differentialgetriebeeinheit aufweist: einen rotierbaren Träger; ein Dreifachritzel, das aus einem ersten Ritzel, einem zweiten Ritzel und einem dritten Ritzel ausgebildet ist, die integral miteinander ausgebildete außenverzahnte Zahnräder sind, und das rotierbar vom Träger gehalten wird; ein erstes Zahnrad, das entweder ein durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildetes erstes Sonnenrad ist, das in einer Weise, dass es dem ersten Ritzel angehörig ist, radial innen von dem ersten Ritzel vorgesehen ist, oder ein durch ein innenverzahntes Zahnrad ausgebildetes erstes Hohlrad ist, das in einer Weise, dass es dem ersten Ritzel zugehörig ist, radial außen von dem ersten Ritzel vorgesehen ist; ein zweites Zahnrad, das entweder ein durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildetes zweites Sonnenrad ist, das in einer Weise, dass es dem zweiten Ritzel zugehörig ist, radial innen vom zweiten Ritzel vorgesehen ist, oder ein durch ein innenverzahntes Zahnrad ausgebildetes zweites Hohlrad ist, das in einer Weise, dass es dem zweiten Ritzel zugehörig ist, radial außen von dem zweiten Ritzel vorgesehen ist; ein drittes Zahnrad, das entweder ein durch ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildetes drittes Sonnenrad ist, das in einer Weise, dass es dem dritten Ritzel zugehört ist, radial innen von dem dritten Ritzel vorgesehen ist, oder ein durch ein innenverzahntes Zahnrad ausgebildetes drittes Hohlrad ist, das in einer Weise, dass es dem dritten Ritzel zugehörig ist, radial außen von dem dritten Ritzel vorgesehen ist; und ein zusätzliches Ritzel, das mit wenigstens einem von dem ersten bis dritten Ritzel und einem von dem wenigstens einen zugehörigen ersten bis dritten Zahnrad in Eingriff ist, wobei das zusätzliche Ritzel vom Träger rotierbar gehalten wird, wobei das erste Ritzel in Eingriff mit dem ersten Zahnrad steht, wenn das zusätzliche Ritzel nicht in Eingriff mit dem ersten Ritzel und dem ersten Zahnrad steht, wobei das zweite Ritzel in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad steht, wenn das zusätzliche Ritzel nicht in Eingriff mit dem zweiten Ritzel und dem zweiten Zahnrad steht, wobei das dritte Ritzel in Eingriff mit dem dritten Zahnrad ist, wenn das zusätzliche Ritzel nicht in Eingriff mit dem dritten Ritzel und dem dritten Zahnrad steht, wobei die Drehzahlen der vier Rotationselemente, die durch den Träger und das erste bis dritte Zahnrad ausgebildet sind, eine kolineare Beziehung erfüllen, in der die Drehzahlen in einer einzelnen geraden Linie in einem kolinearen Diagramm angeordnet sind, und wobei von den vier Rotationselementen das erste und zweite äußere Rotationselement, die jeweils an entgegengesetzten Außenseiten der geraden Linie im kolinearen Diagramm angeordnet sind, jeweils mechanisch mit der ersten und zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit verbunden sind, und erste und zweite quasi-äußere Rotationselemente, die jeweils neben dem ersten und zweiten äußeren Rotationselement angeordnet sind, jeweils mechanisch mit der einen und der anderen der zwei angetriebenen Komponenten verbunden sind.
Fahrzeugantrieb nach Anspruch 1, wobei die Differentialgetriebeeinheit weiterhin ein viertes Zahnrad aufweist, das eines ist von dem ersten bis dritten Sonnenrad und dem ersten bis dritten Hohlrad, das sich vom ersten bis dritten Zahnrad unterscheidet, wobei das zusätzliche Ritzel in Eingriff mit dem wenigsten einen von dem ersten bis dritten Ritzel und dem ersten bis vierten Zahnrad steht, das dem wenigstens einen zugehörig ist; wobei eines von dem ersten bis dritten Ritzel, dem das vierte Zahnrad zugehörig ist, in Eingriff mit dem vierten Zahnrad steht, wenn das zusätzliche Ritzel nicht in Eingriff mit einem von dem ersten bis dritten Ritzel noch dem vierten Zahnrad in Eingriff steht, wobei die Drehzahlen der fünf Rotationselemente, die durch den Träger und das erste bis vierte Zahnrad ausgebildet sind, eine kolineare Beziehung erfüllen, in der die Drehzahlen in einer einzelnen geraden Linie in einem kolinearen Diagramm angeordnet sind, und wobei von den fünf Rotationselementen das erste und zweite äußere Rotationselement jeweils mechanisch mit der ersten und zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit verbunden sind, und das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement jeweils mechanisch mit der einen und der anderen der zwei angetriebenen Komponenten verbunden sind.
Fahrzeugantrieb nach Anspruch 2, der weiter aufweist eine Energieausgangseinheit, die zur Ausgabe von Rotationsenergie ausgebildet ist und die getrennt von der ersten und zweiten Energie-Eingangs/Ausgangs-Einheit vorgesehen ist, und wobei ein zentrales Rotationselement, das ein anderes Rotationselement ist als das erste und zweite äußere Rotationselement, und das erste und zweite quasi-äußere Rotationselement der fünf Rotationselemente, mechanisch mit der Energieausgangseinheit verbunden sind.
Fahrzeugantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste und das zweite quasi-äußere Rotationselement eines und ein anderes von dem Träger und dem ersten bis dritten Hohlrad als eines und ein anderes von dem Träger und dem ersten bis dritten Zahnrad sind.