駆動力分配装置
【課題】 電動モータにより歯車手段の回転を制御して駆動力を分配する際に、２つの出力軸に大きな回転差が発生しても歯車手段の歯車や各回転要素の回転速度が許容回転速度を超えることがない駆動力分配装置を提供する。
【解決手段】 遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３の回転速度が第１の許容回転速度を超えた場合、ブレーキ指示をＯＮにして左右の後輪６に制動力を働かせ、遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３の回転速度が第２の許容回転速度を超えた場合、エンジン２の出力が低減され、左右駆動力分配装置１１の歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇を抑制し、左右の後輪６に大きな回転差が発生しても歯車や各回転要素の回転速度が許容回転速度を超えないようにする。
【解決手段】 遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３の回転速度が第１の許容回転速度を超えた場合、ブレーキ指示をＯＮにして左右の後輪６に制動力を働かせ、遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３の回転速度が第２の許容回転速度を超えた場合、エンジン２の出力が低減され、左右駆動力分配装置１１の歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇を抑制し、左右の後輪６に大きな回転差が発生しても歯車や各回転要素の回転速度が許容回転速度を超えないようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力される駆動力を２つの出力軸、例えば、左右の車輪軸に分配する駆動力分配装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、駆動源から入力された駆動力を２つの出力軸に分配する輪駆動力分配装置が搭載されている。例えば、左右の車輪軸に互いの差動を許容して駆動力を分配する駆動力分配装置や、四輪駆動車の前後輪に駆動力を分配する駆動力分配装置が知られている。駆動力配分装置には、２つの出力軸の回転差を許容するための差動機構が備えられている。
【０００３】
駆動力配分装置における差動機構として、機械式の機構や流体式の機構が知られているが、近年、機械式の差動手段と遊星歯車機構とを組み合わせ、電動モータにより遊星歯車機構の回転を制御することで２つの出力軸の駆動力の配分を制御する駆動力分配装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
電動モータにより遊星歯車機構の入力を制御する駆動力分配装置では、広範囲の差動を許容するため、大きなギヤ比を達成する必要がある。最小限の大きさの電動モータ（小さなモータトルク）でギヤ比を大きくすると、大きな回転差が発生する路面等では遊星歯車機構の歯車の回転速度が大きくなってしまう。歯車の回転速度が大きくなり過ぎると、歯車を支持する軸受けの回転速度や、歯車に連結されている電動モータの回転速度が許容回転速度を超える虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４４９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、電動モータにより歯車手段の回転を制御して駆動力を分配する際に、２つの出力軸に大きな回転差が発生しても歯車手段の歯車や各回転要素の回転速度が許容回転速度を超えることがない駆動力分配装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の駆動力配分装置は、入力される駆動力を２つの出力軸に互いの差動を許容した状態で伝達する差動手段と、２つの前記出力軸の間に介在し前記出力軸の回転差により回転作動する歯車手段と、前記歯車手段を駆動して前記出力軸の回転差を増加・減少させるように前記歯車手段を回転駆動する電動モータと、前記電動モータの回転速度の状態を検出するモータ速度状態検出手段と、２つの前記出力軸の回転を個別に制動する制動手段と、前記モータ速度状態検出手段により前記電動モータの回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことが検出された際に、前記制動手段を作動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る本発明では、２つの出力軸に回転差が発生した際には、電動モータの駆動により歯車手段を回転させて出力軸の回転差を減少させる。モータ速度状態検出手段により電動モータの回転速度の状態が所定の回転速度状態を超えたことが検出されると、即ち、遊星歯車機構の歯車の回転速度や電動モータの回転速度が所定の回転速度を超えたことが検出（演算）されると、制御手段により制動手段を作動させて出力軸の回転差を小さくし、歯車手段の歯車の回転速度の上昇をなくし、歯車の回転速度が許容回転速度を超えないようにする。
【０００９】
このため、電動モータにより歯車機構の回転を制御して駆動力を分配する際に、２つの出力軸に大きな回転差が発生しても歯車機構の歯車や各回転要素の回転速度が許容回転速度を超えることがない駆動力分配装置とすることが可能になる。
【００１０】
モータ速度状態検出手段は、例えば、電動モータの回転速度を検出するモータ速度検出手段が適用され、電動モータの回転速度に基づいて歯車手段の歯車の回転速度が演算され、歯車手段の歯車の回転速度が許容回転速度を超えた場合に、電動モータの回転速度の状態が所定の回転速度状態を超えたことが検出される。また、モータ速度状態検出手段は、例えば、２つの出力軸の回転速度を検出する出力軸の回転速度手段が適用されることもある。
【００１１】
そして、請求項２に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項１に記載の駆動力配分装置において、前記歯車手段は、軸受けを介して複数の歯車が支持されて前記電動モータの回転を増幅させる遊星歯車機構であり、前記制御手段は、前記軸受けの回転速度を演算し、前記軸受けの回転速度が許容回転速度を超えた際に前記制動手段を作動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る本発明では、遊星歯車機構により電動モータの回転を増幅させ、軸受けの回転速度が許容回転速度を超えた際に、電動モータの回転速度の状態が所定回転速度状態（許容回転速度）を超えたとして制動手段を作動させるので、遊星歯車機構の歯車に過回転が生じることがなく、遊星歯車機構の部品の破損等を防止することができる。
【００１３】
また、請求項３に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項１もしくは請求項２に記載の駆動力配分装置において、前記制御手段は、前記制動手段を作動させると共に前記差動手段に入力される駆動力を低下させることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る本発明では、制動手段を作動させると共に差動手段に入力される駆動力を低下させるので、歯車手段の歯車の回転速度の上昇を確実になくすことができる。
【００１５】
また、請求項４に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項２もしくは請求項３に記載の駆動力配分装置において、前記遊星歯車機構は、ケース側に回転自在に支持され前記電動モータの駆動軸に連結されるキャリアと、前記キャリアに回転自在に支持される遊星ピニオン歯車と、前記遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか一方側に連結されて前記キャリア側に支持される太陽歯車と、前記遊星ピニオン歯車に噛み合い前記キャリア側及び前記ケース側に支持され２つの前記出力軸のいずれか他方側に連結される第２太陽歯車とを備え、前記電動モータの駆動により前記キャリアが回動することで前記遊星ピニオン歯車が公転すると同時に前記太陽歯車に噛み合う前記遊星ピニオン歯車が自転し、更に、前記遊星ピニオン歯車の回転により前記第２太陽歯車が回転する機構であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る本発明では、差動手段と組み合わせる歯車手段として、大型化することなくギヤ比を大きくした遊星歯車機構を適用することができる。
【００１７】
また、請求項５に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項２もしくは請求項３に記載の駆動力配分装置において、前記遊星歯車機構は、ケース側にキャリア支持ベアリングを介して回転自在に支持され前記電動モータの駆動軸に連結されるキャリアと、前記キャリアに対してニードルベアリングを介して回転自在に支持される遊星ピニオン歯車と、前記遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか一方側に連結されスラストベアリングを介して前記キャリア側に支持される太陽歯車と、前記遊星ピニオン歯車に噛み合いスラストベアリングを介して前記キャリア側及び前記ケース側に支持される第２太陽歯車と、前記第２太陽歯車に噛み合い前記ケースに回転自在に支持される第２遊星ピニオン歯車と、前記第２遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか他方側に連結されスラストベアリングを介して前記ケース側に支持される第３太陽歯車とを備え、前記電動モータの駆動により前記キャリアが回動することで前記遊星ピニオン歯車が公転すると同時に前記太陽歯車に噛み合う前記遊星ピニオン歯車が自転し、更に、前記遊星ピニオン歯車の回転により前記第２太陽歯車が回転し、前記第２太陽歯車の回転により前記第２遊星ピニオン歯車が自転することで前記第３太陽歯車が回転する機構であり、前記制御手段は、前記ニードルベアリングの回転速度、もしくは前記キャリア支持ベアリングの回転速度、もしくは前記スラストベアリングの回転速度のうち、少なくとも前記スラストベアリングの回転速度を演算することで、前記電動モータの所定回転速度の状態を求めることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に係る本発明では、差動手段と組み合わせる歯車手段として、大型化することなくギヤ比を大きくした遊星歯車機構を適用することができ、少なくとも、回転速度の負担が最も高いスラストベアリングの回転速度を演算することで、電動モータの所定回転速度の状態を求め、遊星歯車機構の歯車の回転速度の上昇を確実に抑えることができる。このため、遊星歯車機構の歯車や電動モータに過回転が生じることがなく、遊星歯車機構や電動モータの部品の破損等を防止することができる。
【００１９】
また、請求項６に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項５に記載の駆動力配分装置において、前記制御手段では、前記スラストベアリングの回転速度が、前記電動モータの回転速度及び前記太陽歯車に連結される側の出力軸の回転速度、または、前記電動モータの回転速度に基づいて演算されることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項７に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項５もしくは請求項６のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、前記制御手段では、前記ニードルベアリングの回転速度が、前記第２太陽歯車の歯数を前記遊星ピニオン歯車の歯数で除した値と、前記第２太陽歯車の回転速度に前記電動モータの回転速度を加えた値、または、前記電動モータの回転速度とに基づいて演算されることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、前記制御手段では、前記キャリア支持ベアリングの回転速度が、前記電動モータの回転速度に基づいて演算されることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項９に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項７もしくは請求項８に記載の駆動力配分装置において、前記制御手段で演算される前記電動モータの回転速度は、前記太陽歯車に連結される側の出力軸の回転速度と前記第２太陽歯車側に連結される側の出力軸の回転速度との差に対し、前記電動モータによるトルク増幅率を加味して演算されることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１０に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、２つの前記出力軸は左右の車輪軸であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に係る本発明では、左右輪の回転差が大きくなる場合でも、歯車手段の歯車の回転速度の上昇をなくし、歯車の回転速度が許容回転速度を超えないようにすることが可能になる。
【００２５】
また、請求項１１に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項１０に記載の駆動力配分装置において、車両の走行状態に応じて、前記電動モータの駆動により左右の前記車輪軸を所望の駆動力差に制御するヨーレイト制御手段が備えられていることを特徴とする。
【００２６】
請求項１１に係る本発明では、左右の駆動力を制御するヨーレイト制御手段のシステムを制動手段として用いることができ、既存のシステムを利用して歯車の回転速度の制御を実施することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の駆動力分配装置は、電動モータにより歯車手段の回転を制御して駆動力を分配する際に、２つの出力軸に大きな回転差が発生しても歯車手段の歯車や各回転要素の回転速度が許容回転速度を超えることがない駆動力分配装置とすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態例に係る駆動力分配装置を備えた車両の全体構成図である。
【図２】駆動力配分装置の断面図である。
【図３】制御手段のブロック構成図である。
【図４】遊星歯車機構の断面図である。
【図５】制御量を表すマップである。
【図６】制御量を表すマップである。
【図７】制御手段の制御フローチャートである。
【図８】制御量を表すマップである。
【図９】制御量を表すマップである。
【図１０】制御手段の制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の駆動力分配装置が搭載される車両は、コーナリングや旋回時の挙動安定性を向上させるために、後輪の左右の駆動力を所望の駆動力差に制御するアクティブヨーコントロール（ＡＹＣ）を備えたものである。尚、前後輪の駆動力を分配する機構に本発明を適用することも可能である。
【００３０】
以下図面に基づいて本発明の一実施形態例を説明する。
【００３１】
図１には本発明の一実施形態例に係る駆動力分配装置が搭載された車両の全体構成、図２には駆動力配分装置の断面、図３には制御手段のブロック構成（統合コントローラーの要部制御ブロック構成）、図４には軸受けの許容回転速度（電動モータの許容回転速度）を演算するための荷重負荷状況を説明する遊星歯車機構の断面を示してある。また、図５、図６にはスラストベアリングの回転速度と制御量との関係を表すマップ、図７にはスラストベアリングの回転速度に基づいた制御フローチャート、図８、図９にはモータ回転速度と制御量との関係を表すマップ、図１０には電動モータの回転速度に基づいた制御フローチャートを示してある。
【００３２】
図１に基づいて本発明の一実施形態例に係る駆動力分配装置が搭載された車両を説明する。
【００３３】
図に示すように、車両１にはエンジン２が搭載され、エンジン２からの出力はトランスミッション３及びセンターディファレンシャル（センターデフ）４に伝達され、エンジン２の駆動力がセンターデフ４で前輪５及び後輪６に分配される。前輪５側に分配された出力は、車軸７Ｌを介して左前輪５Ｌに伝達されると共に車軸７Ｒを介して右前輪５Ｒに伝達される。後輪６側に分配された出力は、プロペラシャフト８を介して後輪側の左右駆動力分配装置（駆動力分配装置）１１に伝達される。
【００３４】
左右駆動力分配装置１１に伝達された出力は、出力軸としての車軸１２Ｌを介して左後輪６Ｌに伝達されると共に出力軸としての車軸１２Ｒを介して右後輪６Ｒに伝達される。左右駆動力分配装置１１には、車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差を許容する差動手段が備えられると共に、遊星歯車機構５１を介して車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差を減少させる電動モータ１３が備えられている。
【００３５】
左右の前輪５にはブレーキ装置１５Ｌ、１５Ｒが設けられ、左右の後輪６にはブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒが設けられている。左右の前輪５には車輪速センサ２１Ｌ、２１Ｒが設けられ、左右の後輪６には車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒが設けられている。ブレーキ装置１５Ｌ、１５Ｒ及びブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒには、ブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によりそれぞれ独立して油圧が供給され、左右の前輪５及び左右の後輪６のそれぞれに対してブレーキ状況が制御される。
【００３６】
左右の前輪５には車輪速センサ２１Ｌ、２１Ｒが設けられ、左右の後輪６には車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒが設けられている。車輪速センサ２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒの検出情報はブレーキ制御用ＥＣＵ１８に入力され、車輪速センサ２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒの検出情報に基づいてブレーキ装置１５Ｌ、１５Ｒ及びブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒによるブレーキ状況が制御される。
【００３７】
尚、図中の符号で１９はサービスブレーキ装置である。
【００３８】
上述した車両１では、例えば、ハンドル角センサ２４で検出される走行時のステアリング角やブレーキ圧、統合センサ２５で検出される車両１の前後・横加速度とヨーレイトの情報がエンジンＥＣＵ２６、統合コントローラー２７に入力される。エンジンＥＣＵ２６、統合コントローラー２７及びブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令により、前輪５と後輪６の差動制限度合いが調整されると共に、電動モータ１３の駆動により左後輪６Ｌと右後輪６Ｒの間のトルク差が調整され（ヨーレイト制御手段）、更に、左右の前輪５及び後輪６のブレーキ力が独立して制御される。
【００３９】
尚、図中の符号で２９はインジケータ、３０は表示ＥＣＵである。
【００４０】
一方、左右駆動力分配装置１１の電動モータ１３は、インバータ３２を介して統合コントローラー２７の指令により駆動され、遊星歯車機構を介して車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差を減少させるようにしている。電動モータ１３にはモータ速度センサ３１が備えられ、遊星歯車機構を介して車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差を減少させるように電動モータ１３が駆動されている際のモータ速度（電動モータ１３の回転速度の状態）が、モータ速度センサ３１から統合コントローラー２７に入力される。
【００４１】
そして、モータ速度センサ３１からの情報（電動モータ１３の回転速度の状態）により、電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことが検出される。尚、モータ速度センサ３１からの情報及び車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒの検出情報により、電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことを検出することが可能である。また、車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒの検出情報だけで電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことを検出することも可能である。
【００４２】
車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒの検出情報（電動モータ１３の回転速度の状態）及びモータ速度センサ３１からの情報により、電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことが検出される。尚、車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒの検出情報だけで電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことを検出することも可能である。
【００４３】
詳細は後述するが、電動モータ１３の回転速度の状態（モータ回転速度）が所定回転速度状態を超えたことが車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒ及びモータ速度センサ３１により検出されると、即ち、車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差が大きくなった状態が検出されると、制動手段としてのブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒを作動させ、遊星歯車機構５１の歯車の回転が過剰にならないようにして部品保護制御が実施される。
【００４４】
例えば、後述する遊星歯車機構５１の歯車（軸受け）や電動モータ１３（回転要素）の回転速度に基づいて歯車（軸受け）や回転要素の回転速度が演算され、歯車（軸受け）や回転要素の回転速度が許容回転速度を超えないように、電動モータ１３の所定回転速度状態が決定される。そして、電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えた際に、部品保護制御が実施される。
【００４５】
図２に基づいて左右駆動力分配装置１１の構成を詳細に説明する。
【００４６】
プロペラシャフト８の端部が連結される入力軸４１がケース４２に回転自在に支持され、入力軸４１の先端部（図中下端部）には入力傘歯車４３が固定されている。ケース４２には差動手段となるデフケース４４が入力軸４１に直交する軸回りで回転自在に支持され、デフケース４４には入力傘歯車４３に噛み合う歯車４５が固定されている。プロペラシャフト８により入力軸４１が回転すると、入力傘歯車４３及び歯車４５を介してデフケース４４が回転する。
【００４７】
デフケース４４には回転中心軸に直交する中心軸４６が固定され、中心軸４６にはピニオン４７ａ、４７ｂが回転自在に支持されている。中心軸４６を挟んでピニオン４７ａ、４７ｂには、左サイド歯車４８及び右サイド歯車４９が噛み合って備えられている。左サイド歯車４８は車軸１２Ｌの端部に固定され、右サイド歯車４９は車軸１２Ｒが連結される貫通軸５０の端部に固定されている。
【００４８】
つまり、プロペラシャフト８からの回転が入力軸４１、入力傘歯車４３、歯車４５を介してデフケース４４に伝わり、ピニオン４７ａ、４７ｂ及び左サイド歯車４８、右サイド歯車４９から車軸１２Ｌ、１２Ｒ（貫通軸５０）に伝えられる。車軸１２Ｌ、１２Ｒの回転差は、左サイド歯車４８及び右サイド歯車４９に噛み合うピニオン４７ａ、４７ｂの回転により許容される。
【００４９】
左右駆動力分配装置１１には、車軸１２Ｌ、１２Ｒ（貫通軸５０）の回転差により回転動作する歯車手段としての遊星歯車機構５１が備えられ、遊星歯車機構５１を駆動して車軸１２Ｌ、１２Ｒ（貫通軸５０）の回転差を減少させる電動モータ１３が備えられている。
【００５０】
電動モータ１３及び遊星歯車機構５１を説明する。
【００５１】
ケース４２に対して歯車ケース６１が一体に設けられ、歯車ケース６１に遊星歯車機構５１が収容されている。また、歯車ケース６１に対してモータケース６２が一体に設けられ、モータケース６２に電動モータ１３が収容されている。そして、右サイド歯車４９が固定される貫通軸５０が歯車ケース６１及びモータケース６２を貫通して配されている。
【００５２】
ケース４２と一体のモータケース６２には電動モータ１３の固定子コイル５２が固定され、固定子コイル５２に対応する貫通軸５０の外周の部位におけるモータケース６２には、軸受け５３を介して筒状の駆動軸５４が回転自在に支持されている。駆動軸５４には回転子コイル５５が設けられ、固定子コイル５２が励磁されることにより駆動軸５４が貫通軸５０に対して独立して回転する。
【００５３】
歯車ケース６１には仕切り板６３が固定され、仕切り板６３を挟んで車軸１２Ｒ側（図中右側）の歯車ケース６１にはキャリア支持ベアリング５６を介してキャリア５７が回転自在に支持されている。キャリア５７の車軸１２Ｒ側（図中右側）の端部はスプラインを介して電動モータ１３の駆動軸５４に連結されている。
【００５４】
キャリア５７には貫通軸５０と平行に延びる遊星歯車軸５８が取付けられ、遊星歯車軸５８にはニードルベアリング５９を介して遊星ピニオン歯車６０が回転自在に支持されている。キャリア５７の内部の貫通軸５０（一方側の出力軸である車軸１２Ｒ側）には太陽歯車６５が固定され、太陽歯車６５は遊星ピニオン歯車６０に噛み合うと共にスラストベアリング６６ａを介してキャリア５７に回転自在に支持されている。
【００５５】
キャリア５７の内部から仕切り板６３を挟んでキャリア５７の外側にわたる歯車ケース６１の内部には、連結歯車７１が太陽歯車６５と同軸状に設けられている。連結歯車７１は、キャリア５７の内部に配されるキャリア側太陽歯車７２（第２太陽歯車）と、仕切り板６３を挟んでキャリア５７の外側に配されキャリア側太陽歯車７２と同一形状のケース側太陽歯車７３（第２太陽歯車）とを備えている。
【００５６】
連結歯車７１のキャリア側太陽歯車７２は、スラストベアリング６６ｂを介して太陽歯車６５に対して回転自在に支持されると共に、スラストベアリング６６ｃを介してキャリア５７に対して回転自在に支持されている。そして、キャリア側太陽歯車７２は遊星ピニオン歯車６０に噛み合っている。
【００５７】
つまり、電動モータ１３の駆動（正逆回転駆動）により駆動軸５４が回転すると、歯車ケース６１内でキャリア５７が回転し、遊星ピニオン歯車６０が公転すると共に、太陽歯車６５及びキャリア側太陽歯車７２に噛み合って遊星ピニオン歯車６０が遊星歯車軸５８を中心に自転する。遊星ピニオン歯車６０の自転により、太陽歯車６５（貫通軸５０）とキャリア側太陽歯車７２（連結歯車７１）が独立して回転する。
【００５８】
仕切り板６３を挟んでキャリア５７の外側における歯車ケース６１の内部には、貫通軸５０と平行に延びる第２遊星歯車軸７５が取付けられ、第２遊星歯車軸７５にはニードルベアリング７６を介して第２遊星ピニオン歯車７７が回転自在に支持されている。第２遊星ピニオン歯車７７には連結歯車７１のケース側太陽歯車７３が噛み合っている。
【００５９】
歯車ケース６１の内部には、ケース側太陽歯車７３と同一形状の出力太陽歯車８１（第３太陽歯車）が設けられている。出力太陽歯車８１は、スラストベアリング６６ｅを介してケース側太陽歯車７３に対して回転自在に支持されると共に、スラストベアリング６６ｆを介して歯車ケース６１に対して回転自在に支持されている。そして、出力太陽歯車８１は第２遊星ピニオン歯車７７に噛み合っている。出力太陽歯車８１の端部は歯車ケース６１を貫通してデフケース４４側に延びて配され、デフケース４４にスプラインを介して連結されている。
【００６０】
つまり、連結歯車７１（ケース側太陽歯車７３）の回転、もしくは出力太陽歯車８１の回転が、第２遊星ピニオン歯車７７の自転により、出力太陽歯車８１、もしくは連結歯車７１（ケース側太陽歯車７３）に伝達され、連結歯車７１（ケース側太陽歯車７３）と出力太陽歯車８１が連動して回転する。
【００６１】
左右駆動力分配装置１１では、車軸１２Ｌと車軸１２Ｒ（貫通軸５０）の回転差は差動手段（デフケース４４等）により許容され、回転差により遊星歯車機構５１が回転動作する。電動モータ１３の駆動により太陽歯車６５を回転させることにより、出力太陽歯車８１を介してデフケース４４を増幅して回転させ、遊星歯車機構５１を介して車軸１２Ｌ、１２Ｒ（貫通軸５０）の回転差を減少させる。
【００６２】
上述した左右駆動力分配装置１１を備えた車両１では、電動モータ１３の回転速度の状態（モータ回転速度）が所定回転速度状態を超えたことが車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒ及びモータ速度センサ３１により検出されると、即ち、車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差が大きくなった状態が検出されると、ブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒを作動させ、遊星歯車機構５１の歯車の回転が過剰にならないようにして部品保護制御が実施される。また、エンジン２の出力を低下させて（エンジントルク低減）車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差を少なくする制御が実施される。
【００６３】
つまり、図３に示すように、統合コントローラー２７には部品保護制御手段８２が備えられ、モータ回転速度に基づいてブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒを作動させると共に、エンジン２の出力を低下させ、遊星歯車機構５１の歯車の回転が過剰にならないように、即ち、遊星歯車機構５１の歯車や軸受け５３等の部品が破損しないようにしている。
【００６４】
図３に基づいて統合コントローラー２７の要部の構成を具体的に説明する。
【００６５】
統合コントローラー２７には部品保護制御手段８２が備えられ、部品保護制御手段８２は部品保護制御を実施するか否かの判定を行う保護制御介入判定手段８３を有している。保護制御介入判定手段８３には、モータ速度センサ３１で検出されるモータ回転速度Ｎｍの情報が入力される。
【００６６】
また、車輪速センサ２２Ｌで検出される後輪６Ｌの車輪速度（車軸１２Ｌの回転速度）ＮＬの情報、及び、車輪速センサ２２Ｒで検出される後輪６Ｒの車輪速度（車軸１２Ｒの回転速度）ＮＲの情報が、部品保護制御手段８２に入力される。
【００６７】
保護制御介入判定手段８３では、モータ回転速度Ｎｍに基づいて（または、車輪速度ＮＬ、ＮＲに基づいて、もしくはモータ回転速度Ｎｍ及び車輪速度ＮＬ、ＮＲに基づいて）、遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍ（電動モータ１３の回転速度の状態）が所定回転速度の状態を超えたか否かが判断される。
【００６８】
具体的には後述するが、左右駆動力分配装置１１の遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度が演算され、部品（軸受け）の回転速度が許容回転速度を超える場合に、遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが所定回転速度を超えたと判断される。
【００６９】
部品（軸受け）の回転速度は電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍに基づいて演算できるため、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが許容回転速度を超えた場合に、遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが所定回転速度を超えたと判断しても良い。
【００７０】
保護制御介入判定手段８３で部品（軸受け）の回転速度が許容回転速度を超えて（または、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが許容回転速度を超えて）遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが所定回転速度を超えたと判定された場合、ブレーキ制御量読込手段８４及びエンジントルク低減量読込手段８５に判定情報が送られる。
【００７１】
ブレーキ制御量読込手段８４では、部品（軸受け）の回転速度（または、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍ）に基づいて予め設定されたマップからブレーキ制御量が読み込まれる。また、エンジントルク低減量読込手段８５では、部品（軸受け）の回転速度（または、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍ）に基づいて予め設定されたマップからエンジントルク低減量が読み込まれる。
【００７２】
詳細は後述するが、部品（軸受け）の回転速度（または、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍ）が許容回転速度を超えた際には、ブレーキ制御量が制御され、必要に応じてエンジントルク低減量が制御される。これにより、遊星歯車機構５１の歯車や電動モータ１３に過回転が生じることがなく、遊星歯車機構５１や電動モータ１３の部品の破損等を防止することができる。
【００７３】
図４を参照して遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍの演算の一例を説明し、許容回転速度の設定について説明する。
【００７４】
電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍの許容回転速度は、遊星歯車機構５１における歯車の回転状態に基づいて設定される。遊星歯車機構５１の太陽歯車６５、キャリア側太陽歯車７２、ケース側太陽歯車７３、出力太陽歯車８１はスラストベアリング６６により支持され、遊星ピニオン歯車６０がニードルベアリング５９で支持され、第２遊星ピニオン歯車７７がニードルベアリング７６で支持されている。また、キャリア５７がキャリア支持ベアリング５６で支持されている。これらは、モータ回転速度Ｎｍの影響が大きく、車速の変動の影響は無視することができる。
【００７５】
図４に実線矢印で示すように、電動モータ１３の正転時には、太陽歯車６５とキャリア側太陽歯車７２に互いに離れる側のアキシャル方向の荷重が生じると共に、ケース側太陽歯車７３と出力太陽歯車８１に互いに離れる側のアキシャル方向の荷重が生じる。また、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６に内側のアキシャル方向の荷重が生じる。
【００７６】
図４に点線矢印で示すように、電動モータ１３の逆転時には、太陽歯車６５とキャリア側太陽歯車７２に互いに接近する側のアキシャル方向の荷重が生じると共に、ケース側太陽歯車７３と出力太陽歯車８１に互いに接近する側のアキシャル方向の荷重が生じる。また、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６に外側のアキシャル方向の荷重が生じる。
【００７７】
上述したアキシャル方向の荷重により、電動モータ１３の正転時には、スラストベアリング６６ａ、６６ｃ、６６ｄ、６６ｆにアキシャル方向の荷重が加わり、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６にアキシャル方向の荷重が加わる。電動モータ１３の逆転時には、スラストベアリング６６ｂ、６６ｅにアキシャル方向の荷重が加わり、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６にアキシャル方向の荷重が加わる。また、キャリア支持ベアリング５６には、電動モータ１３の正転時・逆転時共にラジアル方向の荷重が加わる。
【００７８】
上記構成の左右駆動力分配装置１１の場合、回転速度が上昇すると、スラストベアリング６６の回転速度が許容回転速度に達し、次いで、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度が許容回転速度に達し、更に、電動モータ１３の回転速度が許容回転速度に達する。このため、スラストベアリング６６が許容回転速度に至らないように、スラストベアリング６６の許容回転速度（または、電動モータ１３の許容モータ回転速度：後述する第１の許容回転速度、第２の許容回転速度）を設定することで、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度と、電動モータ１３の回転速度は、許容回転速度を超える虞がない。
【００７９】
本実施例では、車輪速センサ２２Ｌで検出される車輪速度ＮＬ、ＮＲに基づいて、もしくは、車輪速センサ２２Ｌで検出される車輪速度ＮＬ、ＮＲと、モータ速度センサ３１で検出されるモータ回転速度Ｎｍに基づいて、スラストベアリング６６の第１の許容回転速度、第２の許容回転速度、または、モータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が設定される。
【００８０】
上述した左右駆動力分配装置１１の場合における、スラストベアリング６６、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６、キャリア支持ベアリング５６の回転速度の演算の具体例を説明し、スラストベアリング６６及び電動モータ１３の許容回転速度を決定（演算）する状況を説明する。
【００８１】
スラストベアリング６６
【００８２】
スラストベアリング６６はアキシャル荷重と用いられるサイズにより許容回転速度が決められる。スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔは、モータ回転速度Ｎｍと、太陽歯車６５に連結される側の出力軸である車軸１２Ｒの回転速度（車輪速度ＮＲ）が加算されて演算される。
【００８３】
即ち、Ｎｔ＝Ｎｍ＋ＮＲ
モータ回転速度Ｎｍの影響が支配的なため、Ｎｔを略Ｎｍに略等しい値とすることも可能である。
【００８４】
最大の左右輪速度差が発生したと仮定した際のスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが演算され、予め決められているスラストベアリング６６の許容回転速度と比較され、許容回転速度を超えない状態におけるスラストベアリング６６の第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が決定（演算）される。また、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔに基づいてモータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が決定（演算）される。
【００８５】
ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６
【００８６】
ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６は、必要剛性（曲げ応力、撓み応力）に基づいて設定される遊星歯車軸５８、第２遊星歯車軸７５の径により内径が決定され、許容回転速度が決められる。ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度Ｎｐは、キャリア側太陽歯車７２、ケース側太陽歯車７３（第２太陽歯車）の歯数Ｚｓ２を、遊星ピニオン歯車６０、第２遊星ピニオン歯車７７の歯数Ｚｐ２で除した値（Ｚｓ２/Ｚｐ２）を求め、キャリア側太陽歯車７２、ケース側太陽歯車７３（第２太陽歯車）の回転速度（Ｎｚｓ２）に電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍを加えた値と値（Ｚｓ２/Ｚｐ２）を乗じた値に基づいて演算される。
【００８７】
即ち、Ｎｐ=（Ｎｚｓ２＋Ｎｍ）×（Ｚｓ２/Ｚｐ２）
モータ回転速度Ｎｍの影響が支配的なため、Ｎｐを{Ｎｍ×（Ｚｓ２/Ｚｐ２）}に略等しい値とすることも可能である。
【００８８】
最大の左右輪速度差が発生したと仮定した際のニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度Ｎｐが演算され、予め決められているニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の許容回転速度と比較され、許容回転速度を超えない状態におけるニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度Ｎｐに基づいてモータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が決定（演算）される。
【００８９】
キャリア支持ベアリング５６
【００９０】
キャリア支持ベアリング５６は、アキシャル方向に加わる荷重は小さく、ラジアル方向に加わる荷重は自重のみとなる。このため、キャリア５７の設計値によりキャリア支持ベアリング５６の大きさが決定され、許容回転速度が決められる。キャリア支持ベアリング５６の回転速度は電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍと等しい回転速度となる。電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍ（キャリア支持ベアリング５６の回転速度）は、太陽歯車６５に連結される側の出力軸である車軸１２Ｒの回転速度（車輪速度ＮＲ）と出力太陽歯車８１にデフケース４４を介して連結される側の出力軸である車軸１２Ｌの回転速度（車輪速度ＮＬ）との回転速度差に対し、モータトルクの増幅率Ｇを乗じた値に基づいて演算される。
【００９１】
即ち、Ｎｍ=（ＮＲ−ＮＬ）×Ｇ
【００９２】
最大の左右輪速度差が発生したと仮定した際のキャリア支持ベアリング５６の回転速度（モータ回転速度Ｎｍ）が演算され、予め決められているモータ回転速度Ｎｍの許容回転速度と比較され、許容回転速度を超えない状態におけるモータ回転速度Ｎｍに基づいてモータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が決定（演算）される。
【００９３】
このように、左右の後輪６に制動力を働かせ、また、エンジン２の出力を低減させるための電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度は、スラストベアリング６６の回転速度、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度、電動モータ１３の回転速度（キャリア支持ベアリング５６の回転速度）が演算されることにより決定される。
【００９４】
上述したように、左右の後輪６に回転速度差が生じて回転速度差が大きくなると、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが許容回転速度に達する。このため、少なくとも、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが演算され、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが許容回転速度を超えることがない状態の、スラストベアリング６６の第１の許容回転速度、第２の許容回転速度、または、モータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が決定（演算）される。
【００９５】
図５から図７に基づいて、スラストベアリング６６の第１の許容回転速度、第２の許容回転速度を用いた実施例の制御を具体的に説明する。
【００９６】
図５に示すように、ブレーキ制御量は、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが所定の回転速度Ｎｔ１に達すると、ブレーキ圧力の増圧量（ブレーキ増圧量）が増加し始め、所定の回転速度Ｎｔ１から回転速度Ｎｔ２に至るまでの間ブレーキ増圧量が漸増するように設定されている。また、回転速度Ｎｔ２を超えるとブレーキ増圧量が高い値に維持されるように設定されている。
【００９７】
図６に示すように、エンジントルク低減量は、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが所定の回転速度Ｎｔ３に達すると、エンジントルク低減量が増加し始め、所定の回転速度Ｎｔ３から回転速度Ｎｔ４に至るまでの間エンジントルク低減量が漸増するように設定されている。また、回転速度Ｎｔ４を超えるとエンジントルク低減量が高い値に維持されるように設定されている。
【００９８】
尚、ブレーキ制御量及びエンジントルク低減量をマップの読み込みによらず（マップの読み込みと併用して）、演算により求めることも可能である。
【００９９】
ブレーキ制御量読込手段８４（図３参照）で読み込まれたブレーキ増圧量の情報はブレーキ制御用ＥＣＵ１８（図３参照）に送られ、ブレーキ制御用ＥＣＵ１８（図３参照）の指令により、ブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒにブレーキ増圧量が反映された油圧が供給され、左右の後輪６に制動力が働いて遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１００】
また、エンジントルク低減量読込手段８５（図３参照）で読み込まれたエンジントルク低減量の情報はエンジンＥＣＵ２６（図３参照）に送られ、エンジンＥＣＵ２６の指令により、エンジントルク低減量が反映された状態でエンジン２の出力が低減され、後輪６の駆動力が低下して遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１０１】
図７に基づいてスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔに応じてブレーキ力を増加する制御及びエンジントルクを低減する制御の流れを説明する。
【０１０２】
処理がスタートすると、ステップＳ１でスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第１の許容回転速度Ｎｔａ１を超えたか否かが判断され、ステップＳ１でモータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎｔａ１を超えたと判断された場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ステップＳ２でブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によりブレーキ力の増圧指示（ブレーキ指示）がＯＮにされる。ステップＳ１でスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第１の許容回転速度Ｎｔａ１を超えていないと判断された場合（ステップＳ１；ＮＯ）、ステップＳ３でブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によりブレーキ指示がＯＦＦにされる。
【０１０３】
ステップＳ２でブレーキ指示がＯＮにされた後、ステップＳ４でスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第２の許容回転速度Ｎｔａ２を超えているか否かが判断される。第２の許容回転速度Ｎｔａ２の値は、例えば、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第１の許容回転速度Ｎｔａ１を超えてブレーキ力が増圧された後に判断される回転速度Ｎｔの許容回転速度であり、第１の許容回転速度Ｎｔａ１の値に対して設定される、もしくは各種機器の構成により任意に設定される。
【０１０４】
ステップＳ４でスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第２の許容回転速度Ｎｔａ２を超えたと判断された場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ステップＳ５でエンジンＥＣＵ２６の指令により、エンジン２の出力を低減させる指示（エンジントルク低減指示）がＯＮにされ、リターンとなる。ステップＳ４でスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第２の許容回転速度Ｎｔａ２を超えていないと判断された場合（ステップＳ４；ＮＯ）、ステップＳ６でエンジントルク低減指示がＯＦＦにされ、リターンとなる。また、ステップＳ３でブレーキ指示がＯＦＦにされた後も、ステップＳ６でエンジントルク低減指示がＯＦＦにされ、リターンとなる。
【０１０５】
即ち、ブレーキ指示がＯＮになっても回転速度Ｎｔの上昇が収まらない場合にエンジントルクが低減されるようになっているため、第１の許容回転速度Ｎｔａ１よりも第２の許容回転速度Ｎｔａ２が大きな値に設定され、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが上限に近い許容値である第２の許容回転速度Ｎｔａ２を超えた際に、エンジントルク低減指示をＯＮにし、ブレーキ動作と出力低減とが同時に行なわれる。
【０１０６】
上述したように、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第１の許容回転速度Ｎｔａ１を超えた場合、ブレーキ指示がＯＮにされて左右の後輪６に制動力が働き、遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。更に、後輪６に制動力が働いている状態で、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第２の許容回転速度Ｎｔａ２を超えた場合、エンジン２の出力が低減されて後輪６の駆動力が低下し、遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１０７】
上述した左右駆動力分配装置１１では、電動モータ１３により遊星歯車機構５１を制御する際に、車軸１２Ｌ、１２Ｒ（２つの出力軸）に大きな回転差が発生しても、歯車等の部品（軸受け）の回転速度が許容回転速度を超えることがない。このため、大きなギヤ比を達成する遊星歯車機構５１を用いて安価な小型の電動モータ１３を採用しても、歯車等の部品（軸受け）の過回転が生じる虞がなく、構成機器のコストを増加させずに歯車等の部品（軸受け）の破損を防止することができる。
【０１０８】
また、統合コントローラー２７の指令に基づいて、電動モータ１３の駆動により左後輪６Ｌと右後輪６Ｒの間のトルク差を制御するアクティブヨーコントロール（ＡＹＣ）の制御と、ブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令に基づいて左右の前輪５及び後輪６のブレーキ力を独立して制御するシステムを用いているので、新たなシステム構成が不要であり、制御機器を増加させずに歯車等の部品（軸受け）の破損を防止することができる。
【０１０９】
図８から図１０に基づいて、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度を用いた実施例の制御を具体的に説明する。
【０１１０】
図８に示すように、ブレーキ制御量は、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが所定の回転速度Ｎ１に達すると、ブレーキ圧力の増圧量（ブレーキ増圧量）が増加し始め、所定の回転速度Ｎ１から回転速度Ｎ２に至るまでの間ブレーキ増圧量が漸増するように設定されている。また、回転速度Ｎ２を超えるとブレーキ増圧量が高い値に維持されるように設定されている。
【０１１１】
図９に示すように、エンジントルク低減量は、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが所定の回転速度Ｎ３に達すると、エンジントルク低減量が増加し始め、所定の回転速度Ｎ３から回転速度Ｎ４に至るまでの間エンジントルク低減量が漸増するように設定されている。また、回転速度Ｎ４を超えるとエンジントルク低減量が高い値に維持されるように設定されている。
【０１１２】
尚、ブレーキ制御量及びエンジントルク低減量をマップの読み込みによらず（マップの読み込みと併用して）、演算により求めることも可能である。
【０１１３】
ブレーキ制御量読込手段８４（図３参照）で読み込まれたブレーキ増圧量の情報はブレーキ制御用ＥＣＵ１８（図３参照）に送られ、ブレーキ制御用ＥＣＵ１８（図３参照）の指令により、ブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒにブレーキ増圧量が反映された油圧が供給され、左右の後輪６に制動力が働いて遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１１４】
また、エンジントルク低減量読込手段８５（図３参照）で読み込まれたエンジントルク低減量の情報はエンジンＥＣＵ２６（図３参照）に送られ、エンジンＥＣＵ２６（図３参照）の指令により、エンジントルク低減量が反映された状態でエンジン２の出力が低減され、後輪６の駆動力が低下して遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１１５】
図１０に基づいてモータ回転速度Ｎｍに応じてブレーキ力を増加する制御及びエンジントルクを低減する制御の流れを説明する。
【０１１６】
処理がスタートすると、ステップＳ１１でモータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎａ１を超えたか否かが判断され、ステップＳ１１でモータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎａ１を超えたと判断された場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、ステップＳ１２でブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によりブレーキ力の増圧指示（ブレーキ指示）がＯＮにされる。ステップＳ１１でモータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎａ１を超えていないと判断された場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、ステップＳ１３でブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によりブレーキ指示がＯＦＦにされる。
【０１１７】
ステップＳ１２でブレーキ指示がＯＮにされた後、ステップＳ１４でモータ回転速度Ｎｍが第２の許容回転速度Ｎａ２を超えているか否かが判断される。第２の許容回転速度Ｎａ２の値は、例えば、モータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎａ１を超えてブレーキ力が増圧された後に判断されるモータ回転速度Ｎｍの許容回転速度であり、第１の許容回転速度Ｎａ１の値に対して設定される、もしくは各種機器の構成により任意に設定される。
【０１１８】
ステップＳ１４でモータ回転速度Ｎｍが第２の許容回転速度Ｎａ２を超えたと判断された場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、ステップＳ１５でエンジンＥＣＵ２６の指令により、エンジン２の出力を低減させる指示（エンジントルク低減指示）がＯＮにされ、リターンとなる。ステップＳ１４でモータ回転速度Ｎｍが第２の許容回転速度Ｎａ２を超えていないと判断された場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１６でエンジントルク低減指示がＯＦＦにされ、リターンとなる。また、ステップＳ１３でブレーキ指示がＯＦＦにされた後も、ステップＳ１６でエンジントルク低減指示がＯＦＦにされ、リターンとなる。
【０１１９】
即ち、ブレーキ指示がＯＮになってもモータ回転速度Ｎｍの上昇が収まらない場合にエンジントルクが低減されるようになっているため、第１の許容回転速度Ｎａ１よりも第２の許容回転速度Ｎａ２が大きな値に設定され、モータ回転速度Ｎｍが上限に近い許容値である第２の許容回転速度Ｎａ２を超えた際に、エンジントルク低減指示をＯＮにし、ブレーキ動作と出力低減とが同時に行なわれる。
【０１２０】
上述したように、モータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎａ１を超えた場合、ブレーキ指示がＯＮにされて左右の後輪６に制動力が働き、遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。更に、後輪６に制動力が働いている状態で、モータ回転速度Ｎｍが第２の許容回転速度Ｎａ２を超えた場合、エンジン２の出力が低減されて後輪６の駆動力が低下し、遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１２１】
上述した左右駆動力分配装置１１では、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔに基づいて制御を実施した場合と同様に、車軸１２Ｌ、１２Ｒ（２つの出力軸）に大きな回転差が発生しても、歯車等の部品（軸受け）の回転速度が許容回転速度を超えることがない。このため、大きなギヤ比を達成する遊星歯車機構５１を用いて安価な小型の電動モータ１３を採用しても、歯車等の部品（軸受け）の過回転が生じる虞がなく、構成機器のコストを増加させずに歯車等の部品（軸受け）の破損を防止することができる。
【０１２２】
また、統合コントローラー２７によるアクティブヨーコントロール（ＡＹＣ）の制御と、ブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によるブレーキ制御システムを用いているので、新たなシステム構成が不要であり、制御機器を増加させずに歯車等の部品（軸受け）の破損を防止することができる。
【０１２３】
上述した左右駆動力分配装置１１は、電動モータ１３により遊星歯車機構５１の回転を制御して左右の後輪６の駆動力を分配する際に、車軸１２Ｌ、１２Ｒに大きな回転差が発生しても、遊星歯車機構５１の歯車（軸受け）や各回転要素（電動モータ１３等）の回転速度が許容回転速度を超えることがない。
【０１２４】
このため、構成機器のコストを増加させずに、また、既存のステムを用いて新たなシステム構成を用いることなく、歯車等の部品（軸受け）の破損を防止することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、入力される駆動力を２つの出力軸、例えば、左右の車輪軸に分配する駆動力分配装置の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 車両
２ エンジン
３ トランスミッション
４ センターディファレンシャル（センターデフ）
５ 前輪
６ 後輪
７、１２ 車軸
８ プロペラシャフト
１１ 左右駆動力分配装置
１３ 電動モータ
１５、１６ ブレーキ装置
１８ ブレーキ制御用ＥＣＵ
１９ サービスブレーキ装置
２１、２２ 車輪速センサ
２４ ハンドル角センサ
２５ 統合センサ
２６ エンジンＥＣＵ
２７ 統合コントローラー
３１ モータ速度センサ
３２ インバータ
４１ 入力軸
４２ ケース
４３ 入力傘歯車
４４ デフケース
４５ 歯車
４６ 中心軸
４７ ピニオン
４８ 左サイド歯車
４９ 右サイド歯車
５０ 貫通軸
５１ 遊星歯車機構
５２ 固定子コイル
５３ 軸受け
５４ 駆動軸
５５ 回転子コイル
５６ キャリア支持ベアリング
５７ キャリア
５８ 遊星歯車軸
５９ ニードルベアリング
６０ 遊星ピニオン歯車
６１ 歯車ケース
６２ モータケース
６３ 仕切り板
６５ 太陽歯車
６６ スラストベアリング
７１ 連結歯車
７２ キャリア側太陽歯車
７３ ケース側太陽歯車
７５ 第２遊星歯車軸
８１ 出力太陽歯車
８２ 部品保護制御手段
８３ 保護制御介入判定手段
８４ ブレーキ制御量読込手段
８５ エンジントルク低減量読込手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力される駆動力を２つの出力軸、例えば、左右の車輪軸に分配する駆動力分配装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、駆動源から入力された駆動力を２つの出力軸に分配する輪駆動力分配装置が搭載されている。例えば、左右の車輪軸に互いの差動を許容して駆動力を分配する駆動力分配装置や、四輪駆動車の前後輪に駆動力を分配する駆動力分配装置が知られている。駆動力配分装置には、２つの出力軸の回転差を許容するための差動機構が備えられている。
【０００３】
駆動力配分装置における差動機構として、機械式の機構や流体式の機構が知られているが、近年、機械式の差動手段と遊星歯車機構とを組み合わせ、電動モータにより遊星歯車機構の回転を制御することで２つの出力軸の駆動力の配分を制御する駆動力分配装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
電動モータにより遊星歯車機構の入力を制御する駆動力分配装置では、広範囲の差動を許容するため、大きなギヤ比を達成する必要がある。最小限の大きさの電動モータ（小さなモータトルク）でギヤ比を大きくすると、大きな回転差が発生する路面等では遊星歯車機構の歯車の回転速度が大きくなってしまう。歯車の回転速度が大きくなり過ぎると、歯車を支持する軸受けの回転速度や、歯車に連結されている電動モータの回転速度が許容回転速度を超える虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４４９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、電動モータにより歯車手段の回転を制御して駆動力を分配する際に、２つの出力軸に大きな回転差が発生しても歯車手段の歯車や各回転要素の回転速度が許容回転速度を超えることがない駆動力分配装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の駆動力配分装置は、入力される駆動力を２つの出力軸に互いの差動を許容した状態で伝達する差動手段と、２つの前記出力軸の間に介在し前記出力軸の回転差により回転作動する歯車手段と、前記歯車手段を駆動して前記出力軸の回転差を増加・減少させるように前記歯車手段を回転駆動する電動モータと、前記電動モータの回転速度の状態を検出するモータ速度状態検出手段と、２つの前記出力軸の回転を個別に制動する制動手段と、前記モータ速度状態検出手段により前記電動モータの回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことが検出された際に、前記制動手段を作動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る本発明では、２つの出力軸に回転差が発生した際には、電動モータの駆動により歯車手段を回転させて出力軸の回転差を減少させる。モータ速度状態検出手段により電動モータの回転速度の状態が所定の回転速度状態を超えたことが検出されると、即ち、遊星歯車機構の歯車の回転速度や電動モータの回転速度が所定の回転速度を超えたことが検出（演算）されると、制御手段により制動手段を作動させて出力軸の回転差を小さくし、歯車手段の歯車の回転速度の上昇をなくし、歯車の回転速度が許容回転速度を超えないようにする。
【０００９】
このため、電動モータにより歯車機構の回転を制御して駆動力を分配する際に、２つの出力軸に大きな回転差が発生しても歯車機構の歯車や各回転要素の回転速度が許容回転速度を超えることがない駆動力分配装置とすることが可能になる。
【００１０】
モータ速度状態検出手段は、例えば、電動モータの回転速度を検出するモータ速度検出手段が適用され、電動モータの回転速度に基づいて歯車手段の歯車の回転速度が演算され、歯車手段の歯車の回転速度が許容回転速度を超えた場合に、電動モータの回転速度の状態が所定の回転速度状態を超えたことが検出される。また、モータ速度状態検出手段は、例えば、２つの出力軸の回転速度を検出する出力軸の回転速度手段が適用されることもある。
【００１１】
そして、請求項２に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項１に記載の駆動力配分装置において、前記歯車手段は、軸受けを介して複数の歯車が支持されて前記電動モータの回転を増幅させる遊星歯車機構であり、前記制御手段は、前記軸受けの回転速度を演算し、前記軸受けの回転速度が許容回転速度を超えた際に前記制動手段を作動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る本発明では、遊星歯車機構により電動モータの回転を増幅させ、軸受けの回転速度が許容回転速度を超えた際に、電動モータの回転速度の状態が所定回転速度状態（許容回転速度）を超えたとして制動手段を作動させるので、遊星歯車機構の歯車に過回転が生じることがなく、遊星歯車機構の部品の破損等を防止することができる。
【００１３】
また、請求項３に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項１もしくは請求項２に記載の駆動力配分装置において、前記制御手段は、前記制動手段を作動させると共に前記差動手段に入力される駆動力を低下させることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る本発明では、制動手段を作動させると共に差動手段に入力される駆動力を低下させるので、歯車手段の歯車の回転速度の上昇を確実になくすことができる。
【００１５】
また、請求項４に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項２もしくは請求項３に記載の駆動力配分装置において、前記遊星歯車機構は、ケース側に回転自在に支持され前記電動モータの駆動軸に連結されるキャリアと、前記キャリアに回転自在に支持される遊星ピニオン歯車と、前記遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか一方側に連結されて前記キャリア側に支持される太陽歯車と、前記遊星ピニオン歯車に噛み合い前記キャリア側及び前記ケース側に支持され２つの前記出力軸のいずれか他方側に連結される第２太陽歯車とを備え、前記電動モータの駆動により前記キャリアが回動することで前記遊星ピニオン歯車が公転すると同時に前記太陽歯車に噛み合う前記遊星ピニオン歯車が自転し、更に、前記遊星ピニオン歯車の回転により前記第２太陽歯車が回転する機構であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る本発明では、差動手段と組み合わせる歯車手段として、大型化することなくギヤ比を大きくした遊星歯車機構を適用することができる。
【００１７】
また、請求項５に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項２もしくは請求項３に記載の駆動力配分装置において、前記遊星歯車機構は、ケース側にキャリア支持ベアリングを介して回転自在に支持され前記電動モータの駆動軸に連結されるキャリアと、前記キャリアに対してニードルベアリングを介して回転自在に支持される遊星ピニオン歯車と、前記遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか一方側に連結されスラストベアリングを介して前記キャリア側に支持される太陽歯車と、前記遊星ピニオン歯車に噛み合いスラストベアリングを介して前記キャリア側及び前記ケース側に支持される第２太陽歯車と、前記第２太陽歯車に噛み合い前記ケースに回転自在に支持される第２遊星ピニオン歯車と、前記第２遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか他方側に連結されスラストベアリングを介して前記ケース側に支持される第３太陽歯車とを備え、前記電動モータの駆動により前記キャリアが回動することで前記遊星ピニオン歯車が公転すると同時に前記太陽歯車に噛み合う前記遊星ピニオン歯車が自転し、更に、前記遊星ピニオン歯車の回転により前記第２太陽歯車が回転し、前記第２太陽歯車の回転により前記第２遊星ピニオン歯車が自転することで前記第３太陽歯車が回転する機構であり、前記制御手段は、前記ニードルベアリングの回転速度、もしくは前記キャリア支持ベアリングの回転速度、もしくは前記スラストベアリングの回転速度のうち、少なくとも前記スラストベアリングの回転速度を演算することで、前記電動モータの所定回転速度の状態を求めることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に係る本発明では、差動手段と組み合わせる歯車手段として、大型化することなくギヤ比を大きくした遊星歯車機構を適用することができ、少なくとも、回転速度の負担が最も高いスラストベアリングの回転速度を演算することで、電動モータの所定回転速度の状態を求め、遊星歯車機構の歯車の回転速度の上昇を確実に抑えることができる。このため、遊星歯車機構の歯車や電動モータに過回転が生じることがなく、遊星歯車機構や電動モータの部品の破損等を防止することができる。
【００１９】
また、請求項６に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項５に記載の駆動力配分装置において、前記制御手段では、前記スラストベアリングの回転速度が、前記電動モータの回転速度及び前記太陽歯車に連結される側の出力軸の回転速度、または、前記電動モータの回転速度に基づいて演算されることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項７に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項５もしくは請求項６のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、前記制御手段では、前記ニードルベアリングの回転速度が、前記第２太陽歯車の歯数を前記遊星ピニオン歯車の歯数で除した値と、前記第２太陽歯車の回転速度に前記電動モータの回転速度を加えた値、または、前記電動モータの回転速度とに基づいて演算されることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、前記制御手段では、前記キャリア支持ベアリングの回転速度が、前記電動モータの回転速度に基づいて演算されることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項９に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項７もしくは請求項８に記載の駆動力配分装置において、前記制御手段で演算される前記電動モータの回転速度は、前記太陽歯車に連結される側の出力軸の回転速度と前記第２太陽歯車側に連結される側の出力軸の回転速度との差に対し、前記電動モータによるトルク増幅率を加味して演算されることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１０に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、２つの前記出力軸は左右の車輪軸であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に係る本発明では、左右輪の回転差が大きくなる場合でも、歯車手段の歯車の回転速度の上昇をなくし、歯車の回転速度が許容回転速度を超えないようにすることが可能になる。
【００２５】
また、請求項１１に係る本発明の駆動力配分装置は、請求項１０に記載の駆動力配分装置において、車両の走行状態に応じて、前記電動モータの駆動により左右の前記車輪軸を所望の駆動力差に制御するヨーレイト制御手段が備えられていることを特徴とする。
【００２６】
請求項１１に係る本発明では、左右の駆動力を制御するヨーレイト制御手段のシステムを制動手段として用いることができ、既存のシステムを利用して歯車の回転速度の制御を実施することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の駆動力分配装置は、電動モータにより歯車手段の回転を制御して駆動力を分配する際に、２つの出力軸に大きな回転差が発生しても歯車手段の歯車や各回転要素の回転速度が許容回転速度を超えることがない駆動力分配装置とすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態例に係る駆動力分配装置を備えた車両の全体構成図である。
【図２】駆動力配分装置の断面図である。
【図３】制御手段のブロック構成図である。
【図４】遊星歯車機構の断面図である。
【図５】制御量を表すマップである。
【図６】制御量を表すマップである。
【図７】制御手段の制御フローチャートである。
【図８】制御量を表すマップである。
【図９】制御量を表すマップである。
【図１０】制御手段の制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の駆動力分配装置が搭載される車両は、コーナリングや旋回時の挙動安定性を向上させるために、後輪の左右の駆動力を所望の駆動力差に制御するアクティブヨーコントロール（ＡＹＣ）を備えたものである。尚、前後輪の駆動力を分配する機構に本発明を適用することも可能である。
【００３０】
以下図面に基づいて本発明の一実施形態例を説明する。
【００３１】
図１には本発明の一実施形態例に係る駆動力分配装置が搭載された車両の全体構成、図２には駆動力配分装置の断面、図３には制御手段のブロック構成（統合コントローラーの要部制御ブロック構成）、図４には軸受けの許容回転速度（電動モータの許容回転速度）を演算するための荷重負荷状況を説明する遊星歯車機構の断面を示してある。また、図５、図６にはスラストベアリングの回転速度と制御量との関係を表すマップ、図７にはスラストベアリングの回転速度に基づいた制御フローチャート、図８、図９にはモータ回転速度と制御量との関係を表すマップ、図１０には電動モータの回転速度に基づいた制御フローチャートを示してある。
【００３２】
図１に基づいて本発明の一実施形態例に係る駆動力分配装置が搭載された車両を説明する。
【００３３】
図に示すように、車両１にはエンジン２が搭載され、エンジン２からの出力はトランスミッション３及びセンターディファレンシャル（センターデフ）４に伝達され、エンジン２の駆動力がセンターデフ４で前輪５及び後輪６に分配される。前輪５側に分配された出力は、車軸７Ｌを介して左前輪５Ｌに伝達されると共に車軸７Ｒを介して右前輪５Ｒに伝達される。後輪６側に分配された出力は、プロペラシャフト８を介して後輪側の左右駆動力分配装置（駆動力分配装置）１１に伝達される。
【００３４】
左右駆動力分配装置１１に伝達された出力は、出力軸としての車軸１２Ｌを介して左後輪６Ｌに伝達されると共に出力軸としての車軸１２Ｒを介して右後輪６Ｒに伝達される。左右駆動力分配装置１１には、車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差を許容する差動手段が備えられると共に、遊星歯車機構５１を介して車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差を減少させる電動モータ１３が備えられている。
【００３５】
左右の前輪５にはブレーキ装置１５Ｌ、１５Ｒが設けられ、左右の後輪６にはブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒが設けられている。左右の前輪５には車輪速センサ２１Ｌ、２１Ｒが設けられ、左右の後輪６には車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒが設けられている。ブレーキ装置１５Ｌ、１５Ｒ及びブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒには、ブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によりそれぞれ独立して油圧が供給され、左右の前輪５及び左右の後輪６のそれぞれに対してブレーキ状況が制御される。
【００３６】
左右の前輪５には車輪速センサ２１Ｌ、２１Ｒが設けられ、左右の後輪６には車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒが設けられている。車輪速センサ２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒの検出情報はブレーキ制御用ＥＣＵ１８に入力され、車輪速センサ２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒの検出情報に基づいてブレーキ装置１５Ｌ、１５Ｒ及びブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒによるブレーキ状況が制御される。
【００３７】
尚、図中の符号で１９はサービスブレーキ装置である。
【００３８】
上述した車両１では、例えば、ハンドル角センサ２４で検出される走行時のステアリング角やブレーキ圧、統合センサ２５で検出される車両１の前後・横加速度とヨーレイトの情報がエンジンＥＣＵ２６、統合コントローラー２７に入力される。エンジンＥＣＵ２６、統合コントローラー２７及びブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令により、前輪５と後輪６の差動制限度合いが調整されると共に、電動モータ１３の駆動により左後輪６Ｌと右後輪６Ｒの間のトルク差が調整され（ヨーレイト制御手段）、更に、左右の前輪５及び後輪６のブレーキ力が独立して制御される。
【００３９】
尚、図中の符号で２９はインジケータ、３０は表示ＥＣＵである。
【００４０】
一方、左右駆動力分配装置１１の電動モータ１３は、インバータ３２を介して統合コントローラー２７の指令により駆動され、遊星歯車機構を介して車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差を減少させるようにしている。電動モータ１３にはモータ速度センサ３１が備えられ、遊星歯車機構を介して車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差を減少させるように電動モータ１３が駆動されている際のモータ速度（電動モータ１３の回転速度の状態）が、モータ速度センサ３１から統合コントローラー２７に入力される。
【００４１】
そして、モータ速度センサ３１からの情報（電動モータ１３の回転速度の状態）により、電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことが検出される。尚、モータ速度センサ３１からの情報及び車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒの検出情報により、電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことを検出することが可能である。また、車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒの検出情報だけで電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことを検出することも可能である。
【００４２】
車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒの検出情報（電動モータ１３の回転速度の状態）及びモータ速度センサ３１からの情報により、電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことが検出される。尚、車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒの検出情報だけで電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことを検出することも可能である。
【００４３】
詳細は後述するが、電動モータ１３の回転速度の状態（モータ回転速度）が所定回転速度状態を超えたことが車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒ及びモータ速度センサ３１により検出されると、即ち、車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差が大きくなった状態が検出されると、制動手段としてのブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒを作動させ、遊星歯車機構５１の歯車の回転が過剰にならないようにして部品保護制御が実施される。
【００４４】
例えば、後述する遊星歯車機構５１の歯車（軸受け）や電動モータ１３（回転要素）の回転速度に基づいて歯車（軸受け）や回転要素の回転速度が演算され、歯車（軸受け）や回転要素の回転速度が許容回転速度を超えないように、電動モータ１３の所定回転速度状態が決定される。そして、電動モータ１３の回転速度の状態が所定回転速度状態を超えた際に、部品保護制御が実施される。
【００４５】
図２に基づいて左右駆動力分配装置１１の構成を詳細に説明する。
【００４６】
プロペラシャフト８の端部が連結される入力軸４１がケース４２に回転自在に支持され、入力軸４１の先端部（図中下端部）には入力傘歯車４３が固定されている。ケース４２には差動手段となるデフケース４４が入力軸４１に直交する軸回りで回転自在に支持され、デフケース４４には入力傘歯車４３に噛み合う歯車４５が固定されている。プロペラシャフト８により入力軸４１が回転すると、入力傘歯車４３及び歯車４５を介してデフケース４４が回転する。
【００４７】
デフケース４４には回転中心軸に直交する中心軸４６が固定され、中心軸４６にはピニオン４７ａ、４７ｂが回転自在に支持されている。中心軸４６を挟んでピニオン４７ａ、４７ｂには、左サイド歯車４８及び右サイド歯車４９が噛み合って備えられている。左サイド歯車４８は車軸１２Ｌの端部に固定され、右サイド歯車４９は車軸１２Ｒが連結される貫通軸５０の端部に固定されている。
【００４８】
つまり、プロペラシャフト８からの回転が入力軸４１、入力傘歯車４３、歯車４５を介してデフケース４４に伝わり、ピニオン４７ａ、４７ｂ及び左サイド歯車４８、右サイド歯車４９から車軸１２Ｌ、１２Ｒ（貫通軸５０）に伝えられる。車軸１２Ｌ、１２Ｒの回転差は、左サイド歯車４８及び右サイド歯車４９に噛み合うピニオン４７ａ、４７ｂの回転により許容される。
【００４９】
左右駆動力分配装置１１には、車軸１２Ｌ、１２Ｒ（貫通軸５０）の回転差により回転動作する歯車手段としての遊星歯車機構５１が備えられ、遊星歯車機構５１を駆動して車軸１２Ｌ、１２Ｒ（貫通軸５０）の回転差を減少させる電動モータ１３が備えられている。
【００５０】
電動モータ１３及び遊星歯車機構５１を説明する。
【００５１】
ケース４２に対して歯車ケース６１が一体に設けられ、歯車ケース６１に遊星歯車機構５１が収容されている。また、歯車ケース６１に対してモータケース６２が一体に設けられ、モータケース６２に電動モータ１３が収容されている。そして、右サイド歯車４９が固定される貫通軸５０が歯車ケース６１及びモータケース６２を貫通して配されている。
【００５２】
ケース４２と一体のモータケース６２には電動モータ１３の固定子コイル５２が固定され、固定子コイル５２に対応する貫通軸５０の外周の部位におけるモータケース６２には、軸受け５３を介して筒状の駆動軸５４が回転自在に支持されている。駆動軸５４には回転子コイル５５が設けられ、固定子コイル５２が励磁されることにより駆動軸５４が貫通軸５０に対して独立して回転する。
【００５３】
歯車ケース６１には仕切り板６３が固定され、仕切り板６３を挟んで車軸１２Ｒ側（図中右側）の歯車ケース６１にはキャリア支持ベアリング５６を介してキャリア５７が回転自在に支持されている。キャリア５７の車軸１２Ｒ側（図中右側）の端部はスプラインを介して電動モータ１３の駆動軸５４に連結されている。
【００５４】
キャリア５７には貫通軸５０と平行に延びる遊星歯車軸５８が取付けられ、遊星歯車軸５８にはニードルベアリング５９を介して遊星ピニオン歯車６０が回転自在に支持されている。キャリア５７の内部の貫通軸５０（一方側の出力軸である車軸１２Ｒ側）には太陽歯車６５が固定され、太陽歯車６５は遊星ピニオン歯車６０に噛み合うと共にスラストベアリング６６ａを介してキャリア５７に回転自在に支持されている。
【００５５】
キャリア５７の内部から仕切り板６３を挟んでキャリア５７の外側にわたる歯車ケース６１の内部には、連結歯車７１が太陽歯車６５と同軸状に設けられている。連結歯車７１は、キャリア５７の内部に配されるキャリア側太陽歯車７２（第２太陽歯車）と、仕切り板６３を挟んでキャリア５７の外側に配されキャリア側太陽歯車７２と同一形状のケース側太陽歯車７３（第２太陽歯車）とを備えている。
【００５６】
連結歯車７１のキャリア側太陽歯車７２は、スラストベアリング６６ｂを介して太陽歯車６５に対して回転自在に支持されると共に、スラストベアリング６６ｃを介してキャリア５７に対して回転自在に支持されている。そして、キャリア側太陽歯車７２は遊星ピニオン歯車６０に噛み合っている。
【００５７】
つまり、電動モータ１３の駆動（正逆回転駆動）により駆動軸５４が回転すると、歯車ケース６１内でキャリア５７が回転し、遊星ピニオン歯車６０が公転すると共に、太陽歯車６５及びキャリア側太陽歯車７２に噛み合って遊星ピニオン歯車６０が遊星歯車軸５８を中心に自転する。遊星ピニオン歯車６０の自転により、太陽歯車６５（貫通軸５０）とキャリア側太陽歯車７２（連結歯車７１）が独立して回転する。
【００５８】
仕切り板６３を挟んでキャリア５７の外側における歯車ケース６１の内部には、貫通軸５０と平行に延びる第２遊星歯車軸７５が取付けられ、第２遊星歯車軸７５にはニードルベアリング７６を介して第２遊星ピニオン歯車７７が回転自在に支持されている。第２遊星ピニオン歯車７７には連結歯車７１のケース側太陽歯車７３が噛み合っている。
【００５９】
歯車ケース６１の内部には、ケース側太陽歯車７３と同一形状の出力太陽歯車８１（第３太陽歯車）が設けられている。出力太陽歯車８１は、スラストベアリング６６ｅを介してケース側太陽歯車７３に対して回転自在に支持されると共に、スラストベアリング６６ｆを介して歯車ケース６１に対して回転自在に支持されている。そして、出力太陽歯車８１は第２遊星ピニオン歯車７７に噛み合っている。出力太陽歯車８１の端部は歯車ケース６１を貫通してデフケース４４側に延びて配され、デフケース４４にスプラインを介して連結されている。
【００６０】
つまり、連結歯車７１（ケース側太陽歯車７３）の回転、もしくは出力太陽歯車８１の回転が、第２遊星ピニオン歯車７７の自転により、出力太陽歯車８１、もしくは連結歯車７１（ケース側太陽歯車７３）に伝達され、連結歯車７１（ケース側太陽歯車７３）と出力太陽歯車８１が連動して回転する。
【００６１】
左右駆動力分配装置１１では、車軸１２Ｌと車軸１２Ｒ（貫通軸５０）の回転差は差動手段（デフケース４４等）により許容され、回転差により遊星歯車機構５１が回転動作する。電動モータ１３の駆動により太陽歯車６５を回転させることにより、出力太陽歯車８１を介してデフケース４４を増幅して回転させ、遊星歯車機構５１を介して車軸１２Ｌ、１２Ｒ（貫通軸５０）の回転差を減少させる。
【００６２】
上述した左右駆動力分配装置１１を備えた車両１では、電動モータ１３の回転速度の状態（モータ回転速度）が所定回転速度状態を超えたことが車輪速センサ２２Ｌ、２２Ｒ及びモータ速度センサ３１により検出されると、即ち、車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差が大きくなった状態が検出されると、ブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒを作動させ、遊星歯車機構５１の歯車の回転が過剰にならないようにして部品保護制御が実施される。また、エンジン２の出力を低下させて（エンジントルク低減）車軸１２Ｌと車軸１２Ｒの回転差を少なくする制御が実施される。
【００６３】
つまり、図３に示すように、統合コントローラー２７には部品保護制御手段８２が備えられ、モータ回転速度に基づいてブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒを作動させると共に、エンジン２の出力を低下させ、遊星歯車機構５１の歯車の回転が過剰にならないように、即ち、遊星歯車機構５１の歯車や軸受け５３等の部品が破損しないようにしている。
【００６４】
図３に基づいて統合コントローラー２７の要部の構成を具体的に説明する。
【００６５】
統合コントローラー２７には部品保護制御手段８２が備えられ、部品保護制御手段８２は部品保護制御を実施するか否かの判定を行う保護制御介入判定手段８３を有している。保護制御介入判定手段８３には、モータ速度センサ３１で検出されるモータ回転速度Ｎｍの情報が入力される。
【００６６】
また、車輪速センサ２２Ｌで検出される後輪６Ｌの車輪速度（車軸１２Ｌの回転速度）ＮＬの情報、及び、車輪速センサ２２Ｒで検出される後輪６Ｒの車輪速度（車軸１２Ｒの回転速度）ＮＲの情報が、部品保護制御手段８２に入力される。
【００６７】
保護制御介入判定手段８３では、モータ回転速度Ｎｍに基づいて（または、車輪速度ＮＬ、ＮＲに基づいて、もしくはモータ回転速度Ｎｍ及び車輪速度ＮＬ、ＮＲに基づいて）、遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍ（電動モータ１３の回転速度の状態）が所定回転速度の状態を超えたか否かが判断される。
【００６８】
具体的には後述するが、左右駆動力分配装置１１の遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度が演算され、部品（軸受け）の回転速度が許容回転速度を超える場合に、遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが所定回転速度を超えたと判断される。
【００６９】
部品（軸受け）の回転速度は電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍに基づいて演算できるため、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが許容回転速度を超えた場合に、遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが所定回転速度を超えたと判断しても良い。
【００７０】
保護制御介入判定手段８３で部品（軸受け）の回転速度が許容回転速度を超えて（または、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが許容回転速度を超えて）遊星歯車機構５１の歯車の回転速度や電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが所定回転速度を超えたと判定された場合、ブレーキ制御量読込手段８４及びエンジントルク低減量読込手段８５に判定情報が送られる。
【００７１】
ブレーキ制御量読込手段８４では、部品（軸受け）の回転速度（または、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍ）に基づいて予め設定されたマップからブレーキ制御量が読み込まれる。また、エンジントルク低減量読込手段８５では、部品（軸受け）の回転速度（または、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍ）に基づいて予め設定されたマップからエンジントルク低減量が読み込まれる。
【００７２】
詳細は後述するが、部品（軸受け）の回転速度（または、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍ）が許容回転速度を超えた際には、ブレーキ制御量が制御され、必要に応じてエンジントルク低減量が制御される。これにより、遊星歯車機構５１の歯車や電動モータ１３に過回転が生じることがなく、遊星歯車機構５１や電動モータ１３の部品の破損等を防止することができる。
【００７３】
図４を参照して遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍの演算の一例を説明し、許容回転速度の設定について説明する。
【００７４】
電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍの許容回転速度は、遊星歯車機構５１における歯車の回転状態に基づいて設定される。遊星歯車機構５１の太陽歯車６５、キャリア側太陽歯車７２、ケース側太陽歯車７３、出力太陽歯車８１はスラストベアリング６６により支持され、遊星ピニオン歯車６０がニードルベアリング５９で支持され、第２遊星ピニオン歯車７７がニードルベアリング７６で支持されている。また、キャリア５７がキャリア支持ベアリング５６で支持されている。これらは、モータ回転速度Ｎｍの影響が大きく、車速の変動の影響は無視することができる。
【００７５】
図４に実線矢印で示すように、電動モータ１３の正転時には、太陽歯車６５とキャリア側太陽歯車７２に互いに離れる側のアキシャル方向の荷重が生じると共に、ケース側太陽歯車７３と出力太陽歯車８１に互いに離れる側のアキシャル方向の荷重が生じる。また、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６に内側のアキシャル方向の荷重が生じる。
【００７６】
図４に点線矢印で示すように、電動モータ１３の逆転時には、太陽歯車６５とキャリア側太陽歯車７２に互いに接近する側のアキシャル方向の荷重が生じると共に、ケース側太陽歯車７３と出力太陽歯車８１に互いに接近する側のアキシャル方向の荷重が生じる。また、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６に外側のアキシャル方向の荷重が生じる。
【００７７】
上述したアキシャル方向の荷重により、電動モータ１３の正転時には、スラストベアリング６６ａ、６６ｃ、６６ｄ、６６ｆにアキシャル方向の荷重が加わり、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６にアキシャル方向の荷重が加わる。電動モータ１３の逆転時には、スラストベアリング６６ｂ、６６ｅにアキシャル方向の荷重が加わり、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６にアキシャル方向の荷重が加わる。また、キャリア支持ベアリング５６には、電動モータ１３の正転時・逆転時共にラジアル方向の荷重が加わる。
【００７８】
上記構成の左右駆動力分配装置１１の場合、回転速度が上昇すると、スラストベアリング６６の回転速度が許容回転速度に達し、次いで、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度が許容回転速度に達し、更に、電動モータ１３の回転速度が許容回転速度に達する。このため、スラストベアリング６６が許容回転速度に至らないように、スラストベアリング６６の許容回転速度（または、電動モータ１３の許容モータ回転速度：後述する第１の許容回転速度、第２の許容回転速度）を設定することで、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度と、電動モータ１３の回転速度は、許容回転速度を超える虞がない。
【００７９】
本実施例では、車輪速センサ２２Ｌで検出される車輪速度ＮＬ、ＮＲに基づいて、もしくは、車輪速センサ２２Ｌで検出される車輪速度ＮＬ、ＮＲと、モータ速度センサ３１で検出されるモータ回転速度Ｎｍに基づいて、スラストベアリング６６の第１の許容回転速度、第２の許容回転速度、または、モータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が設定される。
【００８０】
上述した左右駆動力分配装置１１の場合における、スラストベアリング６６、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６、キャリア支持ベアリング５６の回転速度の演算の具体例を説明し、スラストベアリング６６及び電動モータ１３の許容回転速度を決定（演算）する状況を説明する。
【００８１】
スラストベアリング６６
【００８２】
スラストベアリング６６はアキシャル荷重と用いられるサイズにより許容回転速度が決められる。スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔは、モータ回転速度Ｎｍと、太陽歯車６５に連結される側の出力軸である車軸１２Ｒの回転速度（車輪速度ＮＲ）が加算されて演算される。
【００８３】
即ち、Ｎｔ＝Ｎｍ＋ＮＲ
モータ回転速度Ｎｍの影響が支配的なため、Ｎｔを略Ｎｍに略等しい値とすることも可能である。
【００８４】
最大の左右輪速度差が発生したと仮定した際のスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが演算され、予め決められているスラストベアリング６６の許容回転速度と比較され、許容回転速度を超えない状態におけるスラストベアリング６６の第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が決定（演算）される。また、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔに基づいてモータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が決定（演算）される。
【００８５】
ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６
【００８６】
ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６は、必要剛性（曲げ応力、撓み応力）に基づいて設定される遊星歯車軸５８、第２遊星歯車軸７５の径により内径が決定され、許容回転速度が決められる。ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度Ｎｐは、キャリア側太陽歯車７２、ケース側太陽歯車７３（第２太陽歯車）の歯数Ｚｓ２を、遊星ピニオン歯車６０、第２遊星ピニオン歯車７７の歯数Ｚｐ２で除した値（Ｚｓ２/Ｚｐ２）を求め、キャリア側太陽歯車７２、ケース側太陽歯車７３（第２太陽歯車）の回転速度（Ｎｚｓ２）に電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍを加えた値と値（Ｚｓ２/Ｚｐ２）を乗じた値に基づいて演算される。
【００８７】
即ち、Ｎｐ=（Ｎｚｓ２＋Ｎｍ）×（Ｚｓ２/Ｚｐ２）
モータ回転速度Ｎｍの影響が支配的なため、Ｎｐを{Ｎｍ×（Ｚｓ２/Ｚｐ２）}に略等しい値とすることも可能である。
【００８８】
最大の左右輪速度差が発生したと仮定した際のニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度Ｎｐが演算され、予め決められているニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の許容回転速度と比較され、許容回転速度を超えない状態におけるニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度Ｎｐに基づいてモータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が決定（演算）される。
【００８９】
キャリア支持ベアリング５６
【００９０】
キャリア支持ベアリング５６は、アキシャル方向に加わる荷重は小さく、ラジアル方向に加わる荷重は自重のみとなる。このため、キャリア５７の設計値によりキャリア支持ベアリング５６の大きさが決定され、許容回転速度が決められる。キャリア支持ベアリング５６の回転速度は電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍと等しい回転速度となる。電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍ（キャリア支持ベアリング５６の回転速度）は、太陽歯車６５に連結される側の出力軸である車軸１２Ｒの回転速度（車輪速度ＮＲ）と出力太陽歯車８１にデフケース４４を介して連結される側の出力軸である車軸１２Ｌの回転速度（車輪速度ＮＬ）との回転速度差に対し、モータトルクの増幅率Ｇを乗じた値に基づいて演算される。
【００９１】
即ち、Ｎｍ=（ＮＲ−ＮＬ）×Ｇ
【００９２】
最大の左右輪速度差が発生したと仮定した際のキャリア支持ベアリング５６の回転速度（モータ回転速度Ｎｍ）が演算され、予め決められているモータ回転速度Ｎｍの許容回転速度と比較され、許容回転速度を超えない状態におけるモータ回転速度Ｎｍに基づいてモータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が決定（演算）される。
【００９３】
このように、左右の後輪６に制動力を働かせ、また、エンジン２の出力を低減させるための電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度は、スラストベアリング６６の回転速度、ニードルベアリング５９及びニードルベアリング７６の回転速度、電動モータ１３の回転速度（キャリア支持ベアリング５６の回転速度）が演算されることにより決定される。
【００９４】
上述したように、左右の後輪６に回転速度差が生じて回転速度差が大きくなると、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが許容回転速度に達する。このため、少なくとも、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが演算され、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが許容回転速度を超えることがない状態の、スラストベアリング６６の第１の許容回転速度、第２の許容回転速度、または、モータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度が決定（演算）される。
【００９５】
図５から図７に基づいて、スラストベアリング６６の第１の許容回転速度、第２の許容回転速度を用いた実施例の制御を具体的に説明する。
【００９６】
図５に示すように、ブレーキ制御量は、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが所定の回転速度Ｎｔ１に達すると、ブレーキ圧力の増圧量（ブレーキ増圧量）が増加し始め、所定の回転速度Ｎｔ１から回転速度Ｎｔ２に至るまでの間ブレーキ増圧量が漸増するように設定されている。また、回転速度Ｎｔ２を超えるとブレーキ増圧量が高い値に維持されるように設定されている。
【００９７】
図６に示すように、エンジントルク低減量は、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが所定の回転速度Ｎｔ３に達すると、エンジントルク低減量が増加し始め、所定の回転速度Ｎｔ３から回転速度Ｎｔ４に至るまでの間エンジントルク低減量が漸増するように設定されている。また、回転速度Ｎｔ４を超えるとエンジントルク低減量が高い値に維持されるように設定されている。
【００９８】
尚、ブレーキ制御量及びエンジントルク低減量をマップの読み込みによらず（マップの読み込みと併用して）、演算により求めることも可能である。
【００９９】
ブレーキ制御量読込手段８４（図３参照）で読み込まれたブレーキ増圧量の情報はブレーキ制御用ＥＣＵ１８（図３参照）に送られ、ブレーキ制御用ＥＣＵ１８（図３参照）の指令により、ブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒにブレーキ増圧量が反映された油圧が供給され、左右の後輪６に制動力が働いて遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１００】
また、エンジントルク低減量読込手段８５（図３参照）で読み込まれたエンジントルク低減量の情報はエンジンＥＣＵ２６（図３参照）に送られ、エンジンＥＣＵ２６の指令により、エンジントルク低減量が反映された状態でエンジン２の出力が低減され、後輪６の駆動力が低下して遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１０１】
図７に基づいてスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔに応じてブレーキ力を増加する制御及びエンジントルクを低減する制御の流れを説明する。
【０１０２】
処理がスタートすると、ステップＳ１でスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第１の許容回転速度Ｎｔａ１を超えたか否かが判断され、ステップＳ１でモータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎｔａ１を超えたと判断された場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ステップＳ２でブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によりブレーキ力の増圧指示（ブレーキ指示）がＯＮにされる。ステップＳ１でスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第１の許容回転速度Ｎｔａ１を超えていないと判断された場合（ステップＳ１；ＮＯ）、ステップＳ３でブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によりブレーキ指示がＯＦＦにされる。
【０１０３】
ステップＳ２でブレーキ指示がＯＮにされた後、ステップＳ４でスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第２の許容回転速度Ｎｔａ２を超えているか否かが判断される。第２の許容回転速度Ｎｔａ２の値は、例えば、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第１の許容回転速度Ｎｔａ１を超えてブレーキ力が増圧された後に判断される回転速度Ｎｔの許容回転速度であり、第１の許容回転速度Ｎｔａ１の値に対して設定される、もしくは各種機器の構成により任意に設定される。
【０１０４】
ステップＳ４でスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第２の許容回転速度Ｎｔａ２を超えたと判断された場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ステップＳ５でエンジンＥＣＵ２６の指令により、エンジン２の出力を低減させる指示（エンジントルク低減指示）がＯＮにされ、リターンとなる。ステップＳ４でスラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第２の許容回転速度Ｎｔａ２を超えていないと判断された場合（ステップＳ４；ＮＯ）、ステップＳ６でエンジントルク低減指示がＯＦＦにされ、リターンとなる。また、ステップＳ３でブレーキ指示がＯＦＦにされた後も、ステップＳ６でエンジントルク低減指示がＯＦＦにされ、リターンとなる。
【０１０５】
即ち、ブレーキ指示がＯＮになっても回転速度Ｎｔの上昇が収まらない場合にエンジントルクが低減されるようになっているため、第１の許容回転速度Ｎｔａ１よりも第２の許容回転速度Ｎｔａ２が大きな値に設定され、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが上限に近い許容値である第２の許容回転速度Ｎｔａ２を超えた際に、エンジントルク低減指示をＯＮにし、ブレーキ動作と出力低減とが同時に行なわれる。
【０１０６】
上述したように、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第１の許容回転速度Ｎｔａ１を超えた場合、ブレーキ指示がＯＮにされて左右の後輪６に制動力が働き、遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。更に、後輪６に制動力が働いている状態で、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔが第２の許容回転速度Ｎｔａ２を超えた場合、エンジン２の出力が低減されて後輪６の駆動力が低下し、遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１０７】
上述した左右駆動力分配装置１１では、電動モータ１３により遊星歯車機構５１を制御する際に、車軸１２Ｌ、１２Ｒ（２つの出力軸）に大きな回転差が発生しても、歯車等の部品（軸受け）の回転速度が許容回転速度を超えることがない。このため、大きなギヤ比を達成する遊星歯車機構５１を用いて安価な小型の電動モータ１３を採用しても、歯車等の部品（軸受け）の過回転が生じる虞がなく、構成機器のコストを増加させずに歯車等の部品（軸受け）の破損を防止することができる。
【０１０８】
また、統合コントローラー２７の指令に基づいて、電動モータ１３の駆動により左後輪６Ｌと右後輪６Ｒの間のトルク差を制御するアクティブヨーコントロール（ＡＹＣ）の制御と、ブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令に基づいて左右の前輪５及び後輪６のブレーキ力を独立して制御するシステムを用いているので、新たなシステム構成が不要であり、制御機器を増加させずに歯車等の部品（軸受け）の破損を防止することができる。
【０１０９】
図８から図１０に基づいて、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍの第１の許容回転速度、第２の許容回転速度を用いた実施例の制御を具体的に説明する。
【０１１０】
図８に示すように、ブレーキ制御量は、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが所定の回転速度Ｎ１に達すると、ブレーキ圧力の増圧量（ブレーキ増圧量）が増加し始め、所定の回転速度Ｎ１から回転速度Ｎ２に至るまでの間ブレーキ増圧量が漸増するように設定されている。また、回転速度Ｎ２を超えるとブレーキ増圧量が高い値に維持されるように設定されている。
【０１１１】
図９に示すように、エンジントルク低減量は、電動モータ１３のモータ回転速度Ｎｍが所定の回転速度Ｎ３に達すると、エンジントルク低減量が増加し始め、所定の回転速度Ｎ３から回転速度Ｎ４に至るまでの間エンジントルク低減量が漸増するように設定されている。また、回転速度Ｎ４を超えるとエンジントルク低減量が高い値に維持されるように設定されている。
【０１１２】
尚、ブレーキ制御量及びエンジントルク低減量をマップの読み込みによらず（マップの読み込みと併用して）、演算により求めることも可能である。
【０１１３】
ブレーキ制御量読込手段８４（図３参照）で読み込まれたブレーキ増圧量の情報はブレーキ制御用ＥＣＵ１８（図３参照）に送られ、ブレーキ制御用ＥＣＵ１８（図３参照）の指令により、ブレーキ装置１６Ｌ、１６Ｒにブレーキ増圧量が反映された油圧が供給され、左右の後輪６に制動力が働いて遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１１４】
また、エンジントルク低減量読込手段８５（図３参照）で読み込まれたエンジントルク低減量の情報はエンジンＥＣＵ２６（図３参照）に送られ、エンジンＥＣＵ２６（図３参照）の指令により、エンジントルク低減量が反映された状態でエンジン２の出力が低減され、後輪６の駆動力が低下して遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１１５】
図１０に基づいてモータ回転速度Ｎｍに応じてブレーキ力を増加する制御及びエンジントルクを低減する制御の流れを説明する。
【０１１６】
処理がスタートすると、ステップＳ１１でモータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎａ１を超えたか否かが判断され、ステップＳ１１でモータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎａ１を超えたと判断された場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、ステップＳ１２でブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によりブレーキ力の増圧指示（ブレーキ指示）がＯＮにされる。ステップＳ１１でモータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎａ１を超えていないと判断された場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、ステップＳ１３でブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によりブレーキ指示がＯＦＦにされる。
【０１１７】
ステップＳ１２でブレーキ指示がＯＮにされた後、ステップＳ１４でモータ回転速度Ｎｍが第２の許容回転速度Ｎａ２を超えているか否かが判断される。第２の許容回転速度Ｎａ２の値は、例えば、モータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎａ１を超えてブレーキ力が増圧された後に判断されるモータ回転速度Ｎｍの許容回転速度であり、第１の許容回転速度Ｎａ１の値に対して設定される、もしくは各種機器の構成により任意に設定される。
【０１１８】
ステップＳ１４でモータ回転速度Ｎｍが第２の許容回転速度Ｎａ２を超えたと判断された場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、ステップＳ１５でエンジンＥＣＵ２６の指令により、エンジン２の出力を低減させる指示（エンジントルク低減指示）がＯＮにされ、リターンとなる。ステップＳ１４でモータ回転速度Ｎｍが第２の許容回転速度Ｎａ２を超えていないと判断された場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１６でエンジントルク低減指示がＯＦＦにされ、リターンとなる。また、ステップＳ１３でブレーキ指示がＯＦＦにされた後も、ステップＳ１６でエンジントルク低減指示がＯＦＦにされ、リターンとなる。
【０１１９】
即ち、ブレーキ指示がＯＮになってもモータ回転速度Ｎｍの上昇が収まらない場合にエンジントルクが低減されるようになっているため、第１の許容回転速度Ｎａ１よりも第２の許容回転速度Ｎａ２が大きな値に設定され、モータ回転速度Ｎｍが上限に近い許容値である第２の許容回転速度Ｎａ２を超えた際に、エンジントルク低減指示をＯＮにし、ブレーキ動作と出力低減とが同時に行なわれる。
【０１２０】
上述したように、モータ回転速度Ｎｍが第１の許容回転速度Ｎａ１を超えた場合、ブレーキ指示がＯＮにされて左右の後輪６に制動力が働き、遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。更に、後輪６に制動力が働いている状態で、モータ回転速度Ｎｍが第２の許容回転速度Ｎａ２を超えた場合、エンジン２の出力が低減されて後輪６の駆動力が低下し、遊星歯車機構５１を構成する歯車等の部品（軸受け）の回転速度の上昇が抑制される。
【０１２１】
上述した左右駆動力分配装置１１では、スラストベアリング６６の回転速度Ｎｔに基づいて制御を実施した場合と同様に、車軸１２Ｌ、１２Ｒ（２つの出力軸）に大きな回転差が発生しても、歯車等の部品（軸受け）の回転速度が許容回転速度を超えることがない。このため、大きなギヤ比を達成する遊星歯車機構５１を用いて安価な小型の電動モータ１３を採用しても、歯車等の部品（軸受け）の過回転が生じる虞がなく、構成機器のコストを増加させずに歯車等の部品（軸受け）の破損を防止することができる。
【０１２２】
また、統合コントローラー２７によるアクティブヨーコントロール（ＡＹＣ）の制御と、ブレーキ制御用ＥＣＵ１８の指令によるブレーキ制御システムを用いているので、新たなシステム構成が不要であり、制御機器を増加させずに歯車等の部品（軸受け）の破損を防止することができる。
【０１２３】
上述した左右駆動力分配装置１１は、電動モータ１３により遊星歯車機構５１の回転を制御して左右の後輪６の駆動力を分配する際に、車軸１２Ｌ、１２Ｒに大きな回転差が発生しても、遊星歯車機構５１の歯車（軸受け）や各回転要素（電動モータ１３等）の回転速度が許容回転速度を超えることがない。
【０１２４】
このため、構成機器のコストを増加させずに、また、既存のステムを用いて新たなシステム構成を用いることなく、歯車等の部品（軸受け）の破損を防止することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、入力される駆動力を２つの出力軸、例えば、左右の車輪軸に分配する駆動力分配装置の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 車両
２ エンジン
３ トランスミッション
４ センターディファレンシャル（センターデフ）
５ 前輪
６ 後輪
７、１２ 車軸
８ プロペラシャフト
１１ 左右駆動力分配装置
１３ 電動モータ
１５、１６ ブレーキ装置
１８ ブレーキ制御用ＥＣＵ
１９ サービスブレーキ装置
２１、２２ 車輪速センサ
２４ ハンドル角センサ
２５ 統合センサ
２６ エンジンＥＣＵ
２７ 統合コントローラー
３１ モータ速度センサ
３２ インバータ
４１ 入力軸
４２ ケース
４３ 入力傘歯車
４４ デフケース
４５ 歯車
４６ 中心軸
４７ ピニオン
４８ 左サイド歯車
４９ 右サイド歯車
５０ 貫通軸
５１ 遊星歯車機構
５２ 固定子コイル
５３ 軸受け
５４ 駆動軸
５５ 回転子コイル
５６ キャリア支持ベアリング
５７ キャリア
５８ 遊星歯車軸
５９ ニードルベアリング
６０ 遊星ピニオン歯車
６１ 歯車ケース
６２ モータケース
６３ 仕切り板
６５ 太陽歯車
６６ スラストベアリング
７１ 連結歯車
７２ キャリア側太陽歯車
７３ ケース側太陽歯車
７５ 第２遊星歯車軸
８１ 出力太陽歯車
８２ 部品保護制御手段
８３ 保護制御介入判定手段
８４ ブレーキ制御量読込手段
８５ エンジントルク低減量読込手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される駆動力を２つの出力軸に互いの差動を許容した状態で伝達する差動手段と、
２つの前記出力軸の間に介在し前記出力軸の回転差により回転作動する歯車手段と、
前記歯車手段を駆動して前記出力軸の回転差を増加・減少させるように前記歯車手段を回転駆動する電動モータと、
前記電動モータの回転速度の状態を検出するモータ速度状態検出手段と、
２つの前記出力軸の回転を個別に制動する制動手段と、
前記モータ速度状態検出手段により前記電動モータの回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことが検出された際に、前記制動手段を作動させる制御手段とを備えた
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動力配分装置において、
前記歯車手段は、軸受けを介して複数の歯車が支持されて前記電動モータの回転を増幅させる遊星歯車機構であり、
前記制御手段は、前記軸受けの回転速度を演算し、前記軸受けの回転速度が許容回転速度を超えた際に前記制動手段を作動させる
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載の駆動力配分装置において、
前記制御手段は、前記制動手段を作動させると共に前記差動手段に入力される駆動力を低下させる
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項４】
請求項２もしくは請求項３に記載の駆動力配分装置において、
前記遊星歯車機構は、
ケース側に回転自在に支持され前記電動モータの駆動軸に連結されるキャリアと、
前記キャリアに回転自在に支持される遊星ピニオン歯車と、
前記遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか一方側に連結されて前記キャリア側に支持される太陽歯車と、
前記遊星ピニオン歯車に噛み合い前記キャリア側及び前記ケース側に支持され２つの前記出力軸のいずれか他方側に連結される第２太陽歯車とを備え、
前記電動モータの駆動により前記キャリアが回動することで前記遊星ピニオン歯車が公転すると同時に前記太陽歯車に噛み合う前記遊星ピニオン歯車が自転し、更に、前記遊星ピニオン歯車の回転により前記第２太陽歯車が回転する機構である
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項５】
請求項２もしくは請求項３に記載の駆動力配分装置において、
前記遊星歯車機構は、
ケース側にキャリア支持ベアリングを介して回転自在に支持され前記電動モータの駆動軸に連結されるキャリアと、
前記キャリアに対してニードルベアリングを介して回転自在に支持される遊星ピニオン歯車と、
前記遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか一方側に連結されスラストベアリングを介して前記キャリア側に支持される太陽歯車と、
前記遊星ピニオン歯車に噛み合いスラストベアリングを介して前記キャリア側及び前記ケース側に支持される第２太陽歯車と、
前記第２太陽歯車に噛み合い前記ケースに回転自在に支持される第２遊星ピニオン歯車と、
前記第２遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか他方側に連結されスラストベアリングを介して前記ケース側に支持される第３太陽歯車とを備え、
前記電動モータの駆動により前記キャリアが回動することで前記遊星ピニオン歯車が公転すると同時に前記太陽歯車に噛み合う前記遊星ピニオン歯車が自転し、更に、前記遊星ピニオン歯車の回転により前記第２太陽歯車が回転し、前記第２太陽歯車の回転により前記第２遊星ピニオン歯車が自転することで前記第３太陽歯車が回転する機構であり、
前記制御手段は、前記ニードルベアリングの回転速度、もしくは前記キャリア支持ベアリングの回転速度、もしくは前記スラストベアリングの回転速度のうち、少なくとも前記スラストベアリングの回転速度を演算することで、前記電動モータの所定回転速度の状態を求める
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項６】
請求項５に記載の駆動力配分装置において、
前記制御手段では、
前記スラストベアリングの回転速度が、前記電動モータの回転速度及び前記太陽歯車に連結される側の出力軸の回転速度、または、前記電動モータの回転速度に基づいて演算される
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項７】
請求項５もしくは請求項６のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、
前記制御手段では、
前記ニードルベアリングの回転速度が、前記第２太陽歯車の歯数を前記遊星ピニオン歯車の歯数で除した値と、前記第２太陽歯車の回転速度に前記電動モータの回転速度を加えた値、または、前記電動モータの回転速度とに基づいて演算される
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、
前記制御手段では、
前記キャリア支持ベアリングの回転速度が、前記電動モータの回転速度に基づいて演算される
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項９】
請求項７もしくは請求項８に記載の駆動力配分装置において、
前記制御手段で演算される前記電動モータの回転速度は、
前記太陽歯車に連結される側の出力軸の回転速度と前記第２太陽歯車側に連結される側の出力軸の回転速度との差に対し、前記電動モータによるトルク増幅率を加味して演算される
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、
２つの前記出力軸は左右の車輪軸であることを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の駆動力配分装置において、
車両の走行状態に応じて、前記電動モータの駆動により左右の前記車輪軸を所望の駆動力差に制御するヨーレイト制御手段が備えられている
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項１】
入力される駆動力を２つの出力軸に互いの差動を許容した状態で伝達する差動手段と、
２つの前記出力軸の間に介在し前記出力軸の回転差により回転作動する歯車手段と、
前記歯車手段を駆動して前記出力軸の回転差を増加・減少させるように前記歯車手段を回転駆動する電動モータと、
前記電動モータの回転速度の状態を検出するモータ速度状態検出手段と、
２つの前記出力軸の回転を個別に制動する制動手段と、
前記モータ速度状態検出手段により前記電動モータの回転速度の状態が所定回転速度状態を超えたことが検出された際に、前記制動手段を作動させる制御手段とを備えた
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動力配分装置において、
前記歯車手段は、軸受けを介して複数の歯車が支持されて前記電動モータの回転を増幅させる遊星歯車機構であり、
前記制御手段は、前記軸受けの回転速度を演算し、前記軸受けの回転速度が許容回転速度を超えた際に前記制動手段を作動させる
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載の駆動力配分装置において、
前記制御手段は、前記制動手段を作動させると共に前記差動手段に入力される駆動力を低下させる
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項４】
請求項２もしくは請求項３に記載の駆動力配分装置において、
前記遊星歯車機構は、
ケース側に回転自在に支持され前記電動モータの駆動軸に連結されるキャリアと、
前記キャリアに回転自在に支持される遊星ピニオン歯車と、
前記遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか一方側に連結されて前記キャリア側に支持される太陽歯車と、
前記遊星ピニオン歯車に噛み合い前記キャリア側及び前記ケース側に支持され２つの前記出力軸のいずれか他方側に連結される第２太陽歯車とを備え、
前記電動モータの駆動により前記キャリアが回動することで前記遊星ピニオン歯車が公転すると同時に前記太陽歯車に噛み合う前記遊星ピニオン歯車が自転し、更に、前記遊星ピニオン歯車の回転により前記第２太陽歯車が回転する機構である
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項５】
請求項２もしくは請求項３に記載の駆動力配分装置において、
前記遊星歯車機構は、
ケース側にキャリア支持ベアリングを介して回転自在に支持され前記電動モータの駆動軸に連結されるキャリアと、
前記キャリアに対してニードルベアリングを介して回転自在に支持される遊星ピニオン歯車と、
前記遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか一方側に連結されスラストベアリングを介して前記キャリア側に支持される太陽歯車と、
前記遊星ピニオン歯車に噛み合いスラストベアリングを介して前記キャリア側及び前記ケース側に支持される第２太陽歯車と、
前記第２太陽歯車に噛み合い前記ケースに回転自在に支持される第２遊星ピニオン歯車と、
前記第２遊星ピニオン歯車に噛み合い２つの前記出力軸のいずれか他方側に連結されスラストベアリングを介して前記ケース側に支持される第３太陽歯車とを備え、
前記電動モータの駆動により前記キャリアが回動することで前記遊星ピニオン歯車が公転すると同時に前記太陽歯車に噛み合う前記遊星ピニオン歯車が自転し、更に、前記遊星ピニオン歯車の回転により前記第２太陽歯車が回転し、前記第２太陽歯車の回転により前記第２遊星ピニオン歯車が自転することで前記第３太陽歯車が回転する機構であり、
前記制御手段は、前記ニードルベアリングの回転速度、もしくは前記キャリア支持ベアリングの回転速度、もしくは前記スラストベアリングの回転速度のうち、少なくとも前記スラストベアリングの回転速度を演算することで、前記電動モータの所定回転速度の状態を求める
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項６】
請求項５に記載の駆動力配分装置において、
前記制御手段では、
前記スラストベアリングの回転速度が、前記電動モータの回転速度及び前記太陽歯車に連結される側の出力軸の回転速度、または、前記電動モータの回転速度に基づいて演算される
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項７】
請求項５もしくは請求項６のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、
前記制御手段では、
前記ニードルベアリングの回転速度が、前記第２太陽歯車の歯数を前記遊星ピニオン歯車の歯数で除した値と、前記第２太陽歯車の回転速度に前記電動モータの回転速度を加えた値、または、前記電動モータの回転速度とに基づいて演算される
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、
前記制御手段では、
前記キャリア支持ベアリングの回転速度が、前記電動モータの回転速度に基づいて演算される
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項９】
請求項７もしくは請求項８に記載の駆動力配分装置において、
前記制御手段で演算される前記電動モータの回転速度は、
前記太陽歯車に連結される側の出力軸の回転速度と前記第２太陽歯車側に連結される側の出力軸の回転速度との差に対し、前記電動モータによるトルク増幅率を加味して演算される
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の駆動力配分装置において、
２つの前記出力軸は左右の車輪軸であることを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の駆動力配分装置において、
車両の走行状態に応じて、前記電動モータの駆動により左右の前記車輪軸を所望の駆動力差に制御するヨーレイト制御手段が備えられている
ことを特徴とする駆動力配分装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１２６２２３（Ｐ２０１２−１２６２２３Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７８６６２（Ｐ２０１０−２７８６６２）
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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