專利名稱：驅動單元及其控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種驅動單元以及控制所述驅動單元的一種控制裝置，所述驅動單元 為車輛的每個驅動輪設置并且可以通過為設置有所述驅動單元的驅動輪直接傳遞動力來 施加驅動力或制動力。
背景技術：
公開號為2007-99106的日本專利申請(JP-A-2007-99106)說明了已經開發的 稱為輪內電動機(IWM)驅動單元的一個實例，在所述驅動單元內，電動機在車輪/輪胎組 件的車輪內或靠近車輪/輪胎組件的車輪布置并且用于直接驅動車輪/輪胎組件。在 JP-A-2007-99106中說明的輪內電動機驅動單元包括電動機、行星減速齒輪、輸出軸以及 輪緣(wheel rim)。可旋轉地支撐行星減速齒輪的旋轉元件的至少一個軸承在車輛的寬度 方向上布置在輪緣的寬度方向上的中心平面的內側，所述行星減速齒輪連接到輸出軸上， 并且輸出軸由所述軸承可旋轉地支撐。電動機、行星減速齒輪、輸出軸以及輪緣以所述順序 全部連接在一起，以使動力可以在它們之間傳遞。因此，電動機的輸出扭矩可以在增加的同 時從電動機傳遞到輪緣。如在JP-A-2007-99106中說明的輪內電動機驅動單元具有在車輪/輪胎組件的車 輪內或靠近車輪/輪胎組件的車輪布置的作為驅動動力源的電動機，所述電動機直接將動 力傳遞到車輪/輪胎組件。這消除了在車輛中提供諸如變速器或差速器的動力傳遞裝置的 需要，從而能夠簡化車輛的結構。另一方面，由于動力直接在驅動單元和車輪/輪胎組件之 間傳遞，因此諸如當車輛行駛在可能損壞驅動單元的例如具有坑洼、隆起或障礙物等的不 平坦的道路上時，沒有預料到的大的外力不時地直接從車輪/輪胎組件側傳遞到驅動單元 是可能的。一種處理來自車輪/輪胎組件一側的沒有預料到的過大的外力的可行的方法是 提供較大的安全邊際并且增大接收外力的各種部件的強度，以便即使這種沒有預料到的過 大的外力從車輪/輪胎組件一側輸入到驅動單元，例如，也不會引起驅動單元中的驅動軸、 齒輪或電動機出現異常。在這種情況中，多種部件被制為比未考慮如上所述的沒有預料到 的過大的外力時設計的多種部件大或用比未考慮如上所述的沒有預料到的過大的外力時 設計的多種部件強的材料制成。然而，這可能增加驅動單元的尺寸和重量或制造成本。
發明內容
因此本發明提供了一種驅動單元和控制所述驅動單元的控制裝置，所述驅動單元 能夠禁止從車輪/輪胎組件側輸入的過大的力影響單元中的部件且不增加單元的尺寸和 重量或成本。本發明的第一方案涉及驅動單元。所述驅動單元形成動力傳遞路徑，所述動力傳 遞路徑包括在車輪/輪胎組件和為每個車輪/輪胎組件單獨設置的驅動動力源之間的驅動 軸，并且驅動單元經由驅動軸傳遞動力。在所述驅動單元中，相對于施加到所述車輪/輪胎組件上的外力，耐久性比動力傳遞路徑中的任何其它部位都差的最弱部位形成在驅動軸 上。對于根據本發明的第一方案的驅動單元，例如，當在車輛行駛時沒有預料到的較 大的外力施加到車輪/輪胎組件上的時候，在車輪/輪胎組件和驅動動力源之間的動力傳 遞路徑上的驅動軸的最弱部位將首先斷開。換句話說，只有驅動軸的最弱部位斷開，那么來 自車輪/輪胎組件一側的過大的力將不會傳遞到動力傳遞路徑的其它部位上。因此，可以 消除或最小化從車輪/輪胎組件一側輸入的過大的力對動力傳遞路徑的其它部位的影響 而不增加單元的尺寸、重量或成本。在上述驅動單元中，可以通過使驅動軸的截面面積比在驅動軸的任何其它部位的 截面面積都小而使所述最弱部位的耐久性較差。也就是說，驅動軸的一部分可以形成為使 得沿與軸向垂直的平面的截面面積比在驅動軸的其它部位的截面面積都小。通過上述驅動單元，相對于施加到車輪/輪胎組件上的外力比任何其它部位都薄 弱的最弱部位可以容易地形成在驅動軸的一部分上。可以通過設置油流經的油路而使最弱部位的耐久性較差。對于上述驅動單元，形成油路的部位的截面面積比驅動軸的其它部位的截面面積 小了對應于所述油路的量。因此，相對于施加到車輪/輪胎組件的外力比任何其它部位都 薄弱的最弱部位可以容易地形成在驅動軸的一部分上。通過使材料比所述驅動軸的任何其它部位的材料都差而可以使最弱部位的耐久
性較差。對于上述驅動單元，在驅動軸的一部分上進行熱處理或表面處理的條件或方法本 身可能不同于例如在驅動軸的其它部位進行的熱處理或表面處理的條件或方法。這使得在 驅動軸的所述部位的材料比驅動軸的其它部位的材料更薄弱。結果，相對于施加到車輪/ 輪胎組件的外力比任何其它部位都薄弱的最弱部位可以容易地形成在驅動軸的一部分上。可以設置在相反的兩方向上產生力的機構，所述機構作用以使驅動軸在最弱部位 的驅動動力源一側的部分和驅動軸在最弱部位的車輪/輪胎組件一側的部分彼此遠離運 動。對于所述驅動單元，如果沒有預料到的大的外力施加到車輪/輪胎組件上，結果 驅動軸的最弱部位斷開，則能夠防止或禁止斷開部位彼此干擾。所述機構可以包括使用螺旋齒輪的齒輪驅動機構，當動力在驅動軸和驅動動力源 之間以及在驅動軸和車輪/輪胎組件之間傳遞時，螺旋齒輪在相反的兩方向上產生推力。對于所述驅動單元，可以在驅動軸上產生力，所述力作用以使形成在驅動軸上的 最弱部位的驅動動力源一側的部分與形成在驅動軸上的最弱部位的車輪/輪胎組件一側 的部分分離。也就是說，螺旋齒輪是當傳遞動力時在軸向上產生推力的齒輪。螺旋齒輪的齒 的扭轉方向設定為使得在使驅動軸的最弱部位的驅動動力源一側的部分與驅動軸的最弱 部位的車輪/輪胎組件一側的部分分離的方向上產生推力。在驅動軸和驅動動力源之間， 以及在驅動軸和車輪/輪胎組件之間布置螺旋齒輪，使得能夠容易地在使驅動軸的最弱部 位的驅動動力源一側的部分與驅動軸的最弱部位的車輪/輪胎組件一側的部分分離的方 向上產生力。在驅動軸的驅動動力源一側的端部可以形成為具有外周部和內周部的圓柱形。同樣，齒輪驅動機構可以設置在外周部上，并且旋轉地支撐驅動軸的軸承可以設置在內周部 上。對于所述驅動單元，向驅動軸傳遞動力的齒輪驅動機構以及支撐所述驅動軸的一 端的軸承通常布置在驅動軸的驅動動力源一側的端部的軸向上的相同位置上。因此，即使 沒有預料到的較大的外力施加到車輪/輪胎組件上，結果驅動軸的最弱部位斷開，則可以 通過軸承容易地支撐在斷開的驅動軸的最弱部位的驅動動力源一側的部分，從而使得保持 所述斷開部位的旋轉狀態或支撐狀態更容易。驅動軸的至少一部分可以是中空的，并且油泵的旋轉軸可以插入驅動軸的中空部 中，以使得旋轉軸能夠與驅動軸一起旋轉。對于所述驅動單元，如果沒有預料到的較大的外力施加到車輪/輪胎組件上，結 果驅動軸的最弱部位斷開，例如，斷開的驅動軸可以由油泵和其旋轉軸支撐，從而能夠保持 所述斷開的驅動軸的旋轉狀態或支撐狀態。旋轉軸可以與驅動軸在最弱部位的驅動動力源一側的部分接合，以使旋轉軸能夠 與驅動軸的所述部分一起旋轉。對于所述驅動單元，如果沒有預料到的較大的外力施加到車輪/輪胎組件上，結 果驅動軸的最弱部位斷開，例如，在斷開的驅動軸的最弱部位的驅動動力源一側的部分可 以由油泵和其旋轉軸支撐，從而能夠保持所述斷開部位的旋轉狀態或支撐狀態。旋轉軸可以插入到驅動軸的在最弱部位的車輪/輪胎組件一側的內周部上。旋轉軸的外周面可經受表面處理以減小摩擦系數。對于所述驅動單元，如果沒有預料到的較大的外力施加到車輪/輪胎組件上，結 果驅動軸的最弱部位斷開，例如，斷開的驅動軸的最弱部位可以由油泵和其旋轉軸支撐，從 而能夠保持所述斷開的驅動軸的旋轉狀態或支撐狀態。當驅動軸在最弱部位斷開時，驅動動力源能夠驅動油泵。對于所述驅動單元，即使驅動軸的最弱部位斷開，也可以驅動油泵以使油能夠適 當地供給到需要的位置。驅動動力源可以包括容納在車輪/輪胎組件的車輪中的輪內電動機。所述驅動單元能夠消除或最小化來自車輪/輪胎組件一側的過大的力對驅動單 元內的部件的影響而不增加所述單元的尺寸、重量或成本。也就是說，相對于從車輪/輪胎 組件一側輸入的過大的力，可以建立所謂的故障保護功能。本發明的第二方案涉及驅動單元的控制裝置。所述驅動單元形成動力傳遞路徑， 所述動力傳遞路徑包括在車輪/輪胎組件和為每個車輪/輪胎組件單獨設置的電動機之間 的驅動軸，并且所述驅動單元經由驅動軸傳遞動力。在所述驅動單元中，相對于施加到車輪 /輪胎組件上的外力，耐久性比動力傳遞路徑中的任何其它部位都差的最弱部位形成在所 述驅動軸上。驅動單元具有油泵，當驅動軸在最弱部位斷開時所述油泵能夠由來自所述電 動機的輸出扭矩驅動。控制裝置包括傳感器，其檢測所述驅動單元的運行狀態；異常檢測 部，其基于傳感器的檢測值來檢測與驅動單元相關的各個部分中的異常；以及電動機控制 部，其基于由異常檢測部檢測到的異常來控制電動機。對于由上述控制裝置控制的驅動單元，例如，當車輛行駛的時候沒有預料到的較 大的外力施加到車輪/輪胎組件上時，在車輪/輪胎組件和驅動動力源之間的動力傳遞路徑中的驅動軸的最弱部位將首先斷開。換句話說，只有驅動軸的最弱部位斷開，那么可以消 除或最小化外力對動力傳遞路徑的其它部位的影響。此外，即使用這種方法使驅動軸的最 弱部位斷開，仍然能夠驅動油泵。也就是說，驅動單元具有抵抗從車輪/輪胎組件一側輸入 的過大的力的所謂的故障保護功能。對于將具有的所述故障保護功能作為控制的目標的驅動單元，其根據各個傳感器 的檢測值來判定在驅動單元中是否存在異常。如果檢測到異常，則根據該異常適當地控制 電動機的操作。因此，當沒有預料到的較大的外力施加到車輪/輪胎組件上時，結果，驅動 軸的最弱部位斷開從而使油需要由油泵供給，控制電動機的操作從而適當地控制油泵的驅 動狀態以使油能夠適當地供給到需要的地方。也就是說，相對于從車輪/輪胎組件一側輸 入的過大的力可以建立所謂的故障保護功能。傳感器可以包括檢測車輪/輪胎組件的轉速的車輪速度傳感器和檢測電動機的 轉速的轉速傳感器。同樣，異常檢測部可以包括第一斷開判定部，當基于車輪速度傳感器的 檢測值判定出車輪速度傳感器中不存在異常，并且在由車輪速度傳感器檢測到的車輪/輪 胎組件的轉速和由為車輪/輪胎組件設置的電動機的轉速傳感器檢測到的電動機的轉速 之間的差值超過已設定為判定基準的閾值時，所述第一斷開判定部判定最弱部位斷開。對于所述驅動單元，能夠基于由車輪速度傳感器檢測到的車輪/輪胎組件的轉速 和由轉速傳感器檢測到的電動機的轉速簡便和適當地判定驅動軸的最弱部位是否已斷開。傳感器還可以包括檢測電動機的旋轉角度的旋轉角度傳感器。同樣，異常檢測部 可以包括第二斷開判定部，當基于車輪速度傳感器的檢測值判定出車輪速度傳感器中存在 異常，并且在由車輪速度傳感器檢測到的車輪/輪胎組件的旋轉角度和由為車輪/輪胎組 件設置的電動機的旋轉角度傳感器檢測到的電動機的旋轉角度之間的差值超過已設定為 判定基準的閾值時，所述第二斷開判定部判定最弱部位斷開。對于所述驅動單元，能夠基于由車輪速度傳感器檢測到的車輪/輪胎組件的轉速 和由旋轉角度傳感器檢測到的電動機的旋轉角度來簡便和適當地確定驅動軸的最弱部位 是否已斷開。傳感器還可以包括溫度傳感器，所述溫度傳感器檢測由油泵將油供給到其中的油 接收部的溫度。同樣，電動機控制部可以包括泵驅動部，當由異常檢測部判定出最弱部位斷 開，并且由溫度傳感器檢測到的溫度超過已設定為要求將油供給到油接收部的判定基準的 閾值時，所述泵驅動部通過控制電動機來驅動油泵。對于所述驅動單元，能夠基于由溫度傳感器檢測到的待供油的部位的溫度來簡便 和適當地判定將油供給到油接收部的需要。如果判定出需要將油供給到油接收部，則控制 電動機的操作以適當地控制油泵的驅動狀態以使油能夠適當地供給到油接收部。換句話 說，只有當需要將油供給到油接收部時電動機才被驅動以供給油，并且當不需要將油供給 到油接收部時電動機不被驅動。電動機可以包括容納在車輪/輪胎組件的車輪內的輪內電動機。所述控制裝置能夠防止或最小化從車輪/輪胎組件一側輸入的過大的力對驅動 單元內的各個部件的影響，而不增加所述驅動單元的尺寸和重量或成本，所述驅動單元具 有在車輪/輪胎組件的車輪內或靠近車輪/輪胎組件的車輪布置的作為驅動動力源的輪內 電動機。也就是說，相對于從車輪/輪胎組件一側輸入的過大的力，可以建立所謂的故障保護功能。
通過下文結合附圖對示例性實施例的說明，本發明的上述和進一步的特征和優點 將變得顯而易見，其中相同的附圖標記用于表示相同的元件，并且其中圖1為表示能夠應用于根據本發明的示例性實施例的驅動單元的結構的實例的 框架模式的示意圖；圖2為表示根據本發明的示例性實施例的驅動單元中的最弱部位的示例性結構 的框架模式的圖；圖3為表示根據本發明的示例性實施例的驅動單元中的最弱部位的另一個示例 性結構的框架模式的圖；圖4為表示根據本發明的示例性實施例的驅動單元安裝在具有四個車輪的車輛 中時的框架模式的圖；圖5A和圖5B是說明由根據本發明的示例性實施例的控制裝置執行的控制的實例 的流程圖；以及圖6是說明由根據本發明的示例性實施例的控制裝置執行的控制的另一個實例 的流程圖。
具體實施例方式本發明的驅動單元將輸出扭矩從為每個車輪/輪胎組件單獨設置的驅動動力源 傳遞到每個車輪/輪胎組件，并且在設置有所述驅動單元的車輪/輪胎組件中產生驅動力 或制動力。這種驅動單元的一個實例是所謂的輪內驅動單元，在所述輪內驅動單元中電動 機(也可簡稱為“電機”)作為驅動動力源容納在車輪/輪胎組件的車輪內。輪內電動機是 由車身支撐并直接驅動車輪的電動機。輪內電動機可以通過使與轉子一體的輸出軸直接連 接到車輪架(wheel mount)上來驅動車輪。選擇性地，變速機構可以置于輸出軸和車輪之 間，并且輪內電動機可以將由變速機構增加或減小的扭矩傳遞到車輪。所述輪內電動機經 由臂構件支撐，諸如在例如前輪的轉向輪處的轉向節臂，以及在例如后輪的非轉向輪處的 上臂和下臂。圖1為表示本發明的驅動單元的實例的框架模式的示意圖。圖1中所示的實例是 其中諸如上述的所謂的輪內電動機驅動單元應用于車輛上的結構的實例。在圖1中，附圖 標記W表示車輛的車輪/輪胎組件，其包括未示出的車輪和輪胎。輪內電動機單元M布置 在車輪/輪胎組件W的內周部上并且與車輪/輪胎組件W同軸。也就是說，輪內電動機單 元M容納在車輪/輪胎組件W的車輪內。所述輪內電動機單元M主要用于輸出用于驅動車輛的驅動扭矩。諸如異步電動機 或同步電動機的電動機1容納在外殼2中。也就是說，這種輪內電動機單元M的電動機1 是用作本發明的驅動單元的驅動動力源的電動機。所述電動機1設置在每個車輪/輪胎組 件W中并且能夠將輸出扭矩傳遞到設置有所述電動機1的車輪/輪胎組件W。所述輪內電 動機單元M由安裝到臂構件(未示出)的外殼2支撐，所述臂構件連接到車輛的車身(未 示出)上。
用于檢測電動機1的輸出軸(或轉子軸)Ia的旋轉角度(即，旋轉位置)的分解 器(reS0lver)3設置在電動機1上。所述分解器3能夠檢測輸出軸Ia的旋轉角度，并且基 于所述旋轉角度的檢測值獲得輸出軸Ia的轉速。因此，分解器3起著本發明的旋轉角度傳 感器和轉速傳感器的作用。驅動軸4平行于電動機1的輸出軸Ia布置。輸出軸Ia和驅動軸4能夠經由一對 反轉齒輪5傳遞動力，所述一對反轉齒輪5由反轉驅動齒輪如和反轉從動齒輪恥組成。也 就是說，反轉驅動齒輪如在輸出軸Ia的末端(即，圖1中的左端)與輸出軸Ia整體形成 并且與反轉從動齒輪恥嚙合，所述反轉從動齒輪恥整體形成在驅動軸4的電動機側(即， 圖1的右側)的端部上。此處，一對反轉齒輪5是當傳遞動力時在軸向上產生推力的螺旋齒輪。螺旋齒輪 的齒的傾斜的方向(即，扭轉方向)設定為使得當在輸出軸Ia和驅動軸4之間傳遞動力時 在從驅動軸4朝向電動機1的方向上產生推力。因此，當向驅動軸4傳遞動力時，即，當驅 動軸4旋轉時，作用以使驅動軸4朝向電動機1運動的力被施加到驅動軸4的電動機1側 的端部。因此，如下文所述，如果驅動軸4在建立的最弱部位(weak point)斷開，則所述力 將防止斷開部位互相干擾。例如，驅動軸4是中空軸，并且在兩端由固定到外殼2中的固定部6上的軸承7和 8支撐。更具體地，驅動軸4包括主體部如和圓柱部4b。主體部如形成為中空的圓柱形。 圓柱部4b與主體部如整體形成。反轉從動齒輪恥整體形成在圓柱部4b的外周部上，并 且軸承中的一個，即軸承7，布置在圓柱部4b的內周部上。也就是說，驅動軸4包括中空的 圓柱形主體部如和圓柱部4b，圓柱部4b具有外周部4ο和內周部4i。主體部如與圓柱部 4b整體形成。如上所述，更具體地，設置在圓柱部4b的內周部4i上的軸承7布置為在圓柱部4b 的軸向上與反轉從動齒輪恥相同或基本相同的位置上，圓柱部4b具有形成在外周部4ο上 的反轉從動齒輪恥。也就是說，一對反轉齒輪5的反轉從動齒輪恥和支撐驅動軸4的一端 的軸承7布置在軸向上的相同或基本相同的位置上。結果，當載荷在外周部4ο上從反轉驅動齒輪fe施加到反轉從動齒輪恥上時，在 所述載荷的徑向(即，圖1的豎直方向)上的分力的反作用力能夠全部或幾乎全部被軸承 7吸收。因此，由于來自一對反轉齒輪5的載荷由驅動軸4吸收，所以在驅動軸4傾斜或彎 曲的方向上不會產生力矩。因此，如果驅動軸4沿主體部如從中間斷開，則例如斷開的驅 動軸在電動機1 一側的部分由軸承7呈懸臂狀支撐，從而能夠更容易地保持所述斷開部位 的旋轉狀態或所述斷開部位的支撐狀態穩定。在圖1所示的實例中，本發明的驅動軸4使得圓柱部4b的在車輪/輪胎組件W — 側(即，圖1的左側)的部分經由所述圓柱部4b的突緣部4f與在驅動軸4的主體部如的 電動機1 一側的部分整體形成。也就是說，只要圓柱部4b具有外周部4ο和內周部4i，并且 稍后將描述的油泵10的旋轉軸IOa布置為通過內周部4i的內周側插入并進入主體部如 的中空部，則主體部如的外形可以具有與例如圓柱部4b的外形相同或相似的形狀。同時，另一個軸承8布置在驅動軸4的車輪/輪胎組件W —側(S卩，在圖1的左側) 的端部的外周側上。在驅動軸4的車輪/輪胎組件W —側的所述端部經由齒輪驅動機構9 連接到車輪/輪胎組件W上，以使動力在所述端部和所述車輪/輪胎組件W之間傳遞。在圖1所示的實例中，所述齒輪驅動機構9是單個小齒輪式行星齒輪組，所述單個小齒輪式行星 齒輪組包括以下作為旋轉元件的元件太陽齒輪9s，其是具有外齒的齒輪；內嚙合齒輪9r， 其是具有相對于太陽齒輪9s同心布置的內齒的齒輪；以及載體(carrier)9c，其可旋轉并 可轉動地支撐與太陽齒輪9s和內嚙合齒輪9r 二者都嚙合的小齒輪。驅動軸4的車輪/輪胎組件W—側的端部連接到所述齒輪驅動機構9，即行星齒輪 組9。也就是說，行星齒輪組9的太陽齒輪9s整體形成在驅動軸4的車輪/輪胎組件W — 側的端部的外周部上，并且車輪/輪胎組件W的車輪(未示出)連接到行星齒輪組9的載 體9c上。同時，行星齒輪組9的內嚙合齒輪9r連接到例如外殼2內部的固定部6上，以便 防止旋轉。因此，對于所述行星齒輪組9，當內嚙合齒輪9r是反作用力元件而太陽齒輪9s 是輸入元件時，載體9c變為輸出元件，而輸入到太陽齒輪9s的扭矩增加(即，轉速減小) 并且從載體9c輸出。也就是說，所述行星齒輪組9起到減速機構的作用，所述減速機構增 加了經由一對反轉齒輪5傳遞到驅動軸4的電動機1的輸出扭矩(即，減小了轉速)并將 所述輸出扭矩傳遞到車輪/輪胎組件W。此處，所述行星齒輪組9使用螺旋齒輪，當傳遞動力時所述螺旋齒輪在軸向上產 生推力，恰如上述一對反轉齒輪5。螺旋齒輪的齒的傾斜方向(即，扭轉方向)設定為使得 當在驅動軸4和車輪/輪胎組件W之間傳遞動力時，在從驅動軸4朝向車輪/輪胎組件W 一側的方向上產生推力。因此，當將動力傳遞到驅動軸4時，即，當驅動軸4旋轉時，作用以 使驅動軸4朝向車輪/輪胎組件W —側運動的力被施加到驅動軸4的在車輪/輪胎組件W 一側的端部。因此，如果驅動軸4在設置在其上的最弱部位斷開，則所述力防止斷開部位相 互影響，如下文所述。如上所述，在圖1中示出的本發明的驅動單元能夠直接將動力從輪內電動機單元 M傳遞到車輪/輪胎組件W。因此，從驅動單元的外部輸入到車輪/輪胎組件W的外力也直 接傳遞到輪內電動機單元M。也就是說，本發明的驅動單元能夠在作為驅動動力源的輪內電 動機單元M的電動機1和車輪/輪胎組件W之間經由通過一對反轉齒輪5、驅動軸4以及行 星齒輪組9等形成的動力傳遞路徑直接傳遞動力。因此，如上所述，在諸如當車輛在具有坑洼、隆起或障礙物等的不平整的道路上行 駛時的時候，將不能接受的過大的外力直接從車輪/輪胎組件W —側傳遞到輪內電動機單 元M是可能的，并且所述過大的外力可能在例如行星齒輪組9的齒輪或在輪內電動機單元M 的一對反轉齒輪5內引起異常。處理不能接受的過大量的外力(即，沒有預料到的較大的 外力)的一種方式是當設計輪內電動機單元M的各個部件時增加所期望的載荷或將安全邊 際設定得相當得高。然而，在這種情況中，使得多個部件與在設計所述部件時沒有考慮到諸 如上述沒有預料到的過大的外力相比更大或由更強的材料制成。這可能增加輪內電動機單 元M的尺寸和重量或制造成本。因此，對于本發明的驅動單元，相對于車輛/輪胎組件W上的外力的耐久性比動力 傳遞路徑中的其它部位都差的最弱部位4c設置在驅動軸4的主體部如上。因此，即使在 沒有預料到的或不能接受的過大的外力從車輪/輪胎組件W —側輸入的情況下，這種情況 通常會導致在電動機1和車輪/輪胎組件W之間的動力傳遞路徑中出現異常，可以減輕所 述過大的力對輪內電動機單元M中的部件的影響而不增加所述單元的尺寸和重量或成本。更具體地，如圖2的放大圖所示，比驅動軸4的其它部位都弱并且相對于施加到車輪/輪胎組件W上的外力的耐久性比在電動機1和車輪/輪胎組件W之間的動力傳遞路徑 中的組成構件都差的最弱部位4c設置在驅動軸4的主體部如軸向上的預定部位上。在 圖2所示的實例中，驅動軸4使得驅動軸4(是空心軸)的主體部如的最弱部位如的厚度 (即，驅動軸4的內周面和外周面之間的距離)比驅動軸4的主體部如的其它部位的厚度 都薄。也就是說，驅動軸4使得驅動軸4在最弱部位如的截面面積，即沿垂直于驅動軸4 軸向的平面的截面的截面面積，小于在驅動軸4的其它部位的截面面積。此外，供給到稍后將描述的油泵10的油流過的油路4d形成在驅動軸4的最弱部 位4c。例如，所述油路4d是從驅動軸4的最弱部位如的外周面延伸到內周面的通孔，并且 形成在驅動軸4的最弱部位如的一個位置或形成在最弱部位如的圓周方向上的多個位置 上。因此，與沿動力傳遞路徑的其它部位相比，所述油路4d使得其在驅動軸4中形成的部 位的耐久性更差(即，相當弱)。也就是說，形成了本發明的最弱部位4c。圖3示出了所述最弱部位如的另一個示例性結構。圖3所示的驅動單元的驅動 軸4的最弱部位如由比驅動軸4的其它部位的材料都弱的材料形成。例如，可以通過在不 同的條件下對最弱部位4c進行熱處理或表面處理或者使用與在驅動軸4的其它部位所使 用的不同的方法(諸如滲碳或者噴丸硬化)使最弱部位4c的材料強度比驅動軸4的其它 部位的材料強度都弱而形成最弱部位4c。在圖3所示的實施例中，由不同材料形成的最弱部位4c的形狀使得主體部如的 外周面和內周面一致，即，驅動軸4在最弱部位如處的截面面積與驅動軸4的其它部位的 截面面積相同。然而，也可以通過熱處理或表面處理進一步減小例如在驅動軸4的截面面 積比驅動軸4的其它部位的截面面積都小的部位處(如上述圖2中的實例所示)的材料的 強度來形成最弱部位4c。此處，驅動軸4的圓柱部4b，或將主體部如連接到圓柱部4b的部位，可以成形和 定尺寸為比驅動軸4的主體部如的強度高。同樣，不同于在電動機1和車輪/輪胎組件W 之間的動力傳遞路徑中的驅動軸4的組成構件可以成形和定尺寸為比驅動軸4的主體部如 的強度要高。因此，形成在驅動軸4上的最弱部位如是在電動機1和車輪/輪胎組件W之 間的動力傳遞路徑中具有最小強度的部位。當然，將最弱部位4c的強度設定為等于或大于 驅動單元的必要設計強度。本發明的驅動單元設置有用于將油供給到驅動單元中的各個驅動部和電動機1 中的發熱部的油泵10。所述油泵10由作為驅動動力源的電動機1的輸出扭矩驅動，以便 生成液壓。所述油泵10設計為使用來自電動機1的動力驅動旋轉軸IOa以通過入口(未 示出)吸入油，并通過出口(未示出)排出油。所述油泵10可以是多種結構中的任一種眾 所周知的油泵，諸如例如齒輪泵的旋轉泵、次擺線泵、葉片泵、或螺旋泵或活塞泵等。所述油 泵10吸引存儲在油底殼11中的油并且將所述油排放、即供給到需要通過油潤滑或冷卻的 部分，例如電動機的諸如轉子或線圈端部(均沒有示出)、或者支撐在驅動單元中的旋轉構 件的軸承、或諸如齒輪的在旋轉構件之間傳遞動力的傳遞構件，其中油底殼11形成在外殼 2的底部。油泵10的旋轉軸IOa插入驅動軸4的主體部如的中空部中。油泵10的旋轉軸 IOa和驅動軸4的主體部如接合，以使得它們作為單個單元與從驅動軸4的軸向上的最弱 部位如形成在驅動軸4的主體部如上的位置起的電動機1 一側的部分一起旋轉。例如，油泵10的旋轉軸IOa和驅動軸4的主體部如可以沿從驅動軸4的軸向上的最弱部位如 形成在驅動軸4的主體部如上的位置起的電動機1 一側的部分接合，從而使旋轉軸IOa與 主體部如一起旋轉。例如，可以通過形成在旋轉軸IOa的外周部和主體部如的內周部上 的花鍵或鍵槽以及鍵來實現所述接合。這樣，油泵10的旋轉軸IOa與驅動軸4在最弱部位如的電動機1 一側的部分接 合，以使旋轉軸IOa能夠與驅動軸4的所述部分一起旋轉。因此，即使驅動軸4在最弱部位 4c斷開，油泵10仍能夠通過使旋轉軸IOa與所述斷開的驅動軸4在最弱部位如的電動機 1一側上的部分一起旋轉而被驅動。油泵10的旋轉軸IOa的末端，即旋轉軸IOa的在插入驅動軸4的中空部的一側 (即，圖1和圖2的左側)的末端IOb被插入到驅動軸4的如下部分在驅動軸4的軸向上 形成最弱部位4c的位置的車輪/輪胎組件W —側的部分，即超過在驅動軸4的軸向上形成 最弱部位4c的位置的部分。也就是說，油泵10的旋轉軸IOa成形且定尺寸為使得當將所 述旋轉軸IOa插入驅動軸4的中空部時，旋轉軸IOa的末端部IOb在驅動軸4的軸向上比 驅動軸4的最弱部位如更靠近車輪/輪胎組件W。因此，如果驅動軸4在最弱部位如斷開，則驅動軸4在最弱部位如的車輪/輪胎 組件W—側的部分和驅動軸4在最弱部位如的電動機1 一側的部分都由油泵10的旋轉軸 IOa的端部支撐。因此，當驅動軸4在最弱部位如斷開時，可以保持驅動軸4在最弱部位 4c的車輪/輪胎組件W—側的部分(S卩，車輪/輪胎組件W)的旋轉狀態和支撐狀態。也就 是說，如果驅動軸4在最弱部位如斷開，則車輪/輪胎組件W能夠空轉。附帶地，當將旋轉軸IOa插入驅動軸4的中空部時，在驅動軸4的軸向上的在最弱 部位如的車輪/輪胎組件W —側的部分的旋轉軸IOa的外周面優選地由涂層等覆蓋或經 受表面處理以減小摩擦系數。結果，如果驅動軸4在最弱部位如斷開并且所述斷開部位的 內周面由旋轉軸IOa的外周面支撐，則可以減小所述斷開部位的內周面和旋轉軸IOa的外 周面之間的摩擦，從而防止或抑制粘附等。同樣，用于將油從泵10排出的流路(未示出)形成在油泵10的旋轉軸IOa的內 側。油從旋轉軸IOa的末端部IOb以及從對應于形成在上述驅動軸4的最弱部位如中的 油路4d的位置排放和供給，而旋轉軸IOa插入驅動軸4的中空部。因此，如果旋轉軸IOa 在最弱部位4c斷開并且所述斷開部位的內周部由旋轉軸IOa的外周面支撐，則所述斷開部 位可以由從油泵10供給的油強制地潤滑和冷卻，從而可以防止或抑制在所述斷開部位的 粘附等。設置電子控制單元(ECU) 12以控制所述驅動單元，即，控制電動機1的旋轉。電動 機1連接到所述ECU 12以便所述電動機能夠接收來自ECU 12的控制信號。用于控制驅動單元的多個傳感器也連接到E⑶12上，并且E⑶12接收來自這些 傳感器的信號。這些傳感器的特定實例包括車輪速度傳感器13，其為每個車輪/輪胎組 件W設置并且檢測相應的車輪/輪胎組件W的轉速，S卩，行星齒輪組9的載體9c的轉速；溫 度傳感器14，其設置在驅動軸4的最弱部位如處并檢測所述最弱部位如的溫度；以及上 述電動機1的分解器3。因此，E⑶12能夠檢測電動機1的輸出軸Ia的旋轉角度、電動機1的輸出軸Ia的 轉速、每個車輪/輪胎組件W的轉速(即，車輪速度)、以及驅動軸4的最弱部位如的溫度等。同時，ECU 12輸出信號以經由例如轉換器(未示出)等來控制每個電動機1的操作。接下來，將說明用于具有上述結構的本發明的驅動單元的故障保護控制的實例， 或更具體地，用于判定在驅動單元中是否存在故障的控制(即，故障判定控制)。附帶地， 當將本發明的驅動單元應用到具有四個車輪的車輛時，可以為車輛的全部四個車輪設置輪 內電動機單元M容納在車輪/輪胎組件W中的本發明的驅動單元。選擇性地，盡管沒有示 出，但是本發明的驅動單元可以只為左前輪和右前輪，或只為左后輪或右后輪設置，并且沒 有設置驅動單元的車輪可以由諸如內燃機的另一個動力源驅動。此處，將本發明的驅動單 元應用到具有四個車輪的車輛上，如圖4所示，因此將說明用于為全部四個車輪設置本發 明的驅動單元的結構的控制的實例。圖5是說明所述控制的一個實例的流程圖。在所述流程圖中示出的程序以預定的 短的時間間隔被反復地執行。在圖5中，首先檢測每個車輪/輪胎組件W的轉速并且將給 定的車輪/輪胎組件W (下文稱為“目標車輪/輪胎組件W” )的檢測值與其它的車輪/輪 胎組件W(下文簡稱為“其它車輪/輪胎組件W”)的檢測值進行比較(步驟Si)。可以通過 為每個車輪/輪胎組件W設置的車輪速度傳感器13來檢測車輪/輪胎組件W的轉速。接下來，從車輪/輪胎組件W的轉速的檢測值的比較來判定在目標車輪/輪胎組 件W的車輪速度傳感器13中是否存在一些異常，即，是否在車輪/輪胎組件W的車輪速度 傳感器13中出現了故障(步驟S2)。例如，如果車輛以預定速度直線行駛，則四個車輪/輪 胎組件W的轉速將基本相同。如果此時目標車輪/輪胎組件W的轉速的檢測值不同于三個 其它車輪/輪胎組件W的轉速的檢測值，則判定出在目標車輪/輪胎組件W的車輪速度傳 感器13中出現了故障。另一方面，例如，如果全部車輪/輪胎組件W的轉速的檢測值都相同，則判定出在 目標車輪/輪胎組件W的車輪速度傳感器13中不存在故障。在這種情況中，在步驟S2中 的判定為否，因此程序前進到步驟S3，在步驟S3中以與三個其它車輪/輪胎組件W相同的 方式控制目標車輪/輪胎組件W。例如，輸出到三個其它車輪/輪胎組件W的相同的扭矩控 制命令也輸出到目標車輪/輪胎組件W。當以這樣的方式執行車輪/輪胎組件W的旋轉控制時，恒定并且周期性地檢測并 且監控設置在目標車輪/輪胎組件W中的電動機1的轉速(步驟S4)。如上所述，能夠從設 置在電動機1的分解器3的檢測值中獲得電動機1的轉速。同樣，當電動機1的轉速相對 于車輪/輪胎組件W的轉速增加超過已設定為閾值的預定值時，檢測到電動機1的轉速的 異常增加。換句話說，如果車輪/輪胎組件W的轉速和電動機1的轉速之間的差值變得大 于預定值，則判定出電動機1的轉速異常增加。如果沒有在目標車輪/輪胎組件W的電動機1的轉速的檢測值中識別到異常，則 在步驟S4中的判定為否，因此程序返回到步驟S3并且重復先前的控制。也就是說，除非在 目標車輪/輪胎組件W的電動機1的轉速的檢測值中識別到異常以使在步驟S4中判定為 是，否則反復地執行步驟S3和S4中的控制。另一方面，如果為目標車輪/輪胎組件W設置的電動機1的轉速相對于所述目標 車輪/輪胎組件W增加了超過已設定為閾值的預定值，則在步驟S4中的判定為是。換句話 說，如果在目標車輪/輪胎組件W的轉速和為所述車輪/輪胎組件W設置的電動機的轉速 之間的差值超過了作為判定基準的設定閾值，則步驟S4中的判定為是，因此程序前進到步驟S5，在步驟S5中判定出目標車輪/輪胎組件W的輪內電動機單元M的驅動軸4的最弱部 位如斷開。也就是說，判定出出于一些原因不能接受的過大的外力從目標車輪/輪胎組件 W—側輸入到輪內電動機單元M，使得設計為在上述輪內電動機單元M的動力傳遞路徑內的 任意點中具有最差的耐久性的驅動軸4的最弱部位如斷開，從而導致目標車輪/輪胎組件 W的轉速的值和電動機1的轉速的值之間的偏差。如果判定出驅動軸4的最弱部位如已斷開，則執行響應于所述斷開的最弱部位如 的電動機1的控制，或更特別地，執行由電動機1對油泵10的驅動控制(步驟S6)。也就是 說，如果驅動軸4的最弱部位如斷開，則適當地控制油泵10的驅動狀態，以防止斷開部位 的旋轉和滑動部粘附，并且潤滑和冷卻旋轉構件，諸如即使在最弱部位4c斷開之后繼續旋 轉的在車輪/輪胎組件W —側的軸承8和行星齒輪組9。因此，即使驅動軸4的最弱部位 4c斷開，油泵10繼續被驅動從而適當地將油供給到需要的部位。結果，可以防止或抑制旋 轉和滑動部粘附，并且可以防止或抑制旋轉構件磨損和過熱。然后所述程序的該循環結束。例如，如果目標車輪/輪胎組件W的轉速的檢測值明顯不同于三個其它車輪/輪 胎組件W的轉速的檢測值，則判定出在目標車輪/輪胎組件W的車輪速度傳感器13中出現 了故障，在這種情況中在步驟S2中判定為是。在這種情況中，程序前進到步驟S7，在步驟 S7中，為每個車輪/輪胎組件W檢測每個車輪/輪胎組件W的電動機1的旋轉角度(或更 具體地，電動機1的轉子軸Ia的旋轉角度)，并且將目標車輪/輪胎組件W的電動機1的旋 轉角度的檢測值與三個其它車輪的電動機1的旋轉角度的檢測值比較。可以使用設置有上 述每個車輪/輪胎組件W的每個電動機1的分解器3檢測電動機1的旋轉角度。接下來，從車輪/輪胎組件W的旋轉角度的檢測值的比較來判定在目標車輪/輪 胎組件W的分解器3中是否存在一些異常，即，在目標車輪/輪胎組件W的分解器3中是否 已出現了故障(步驟S8)。例如，如果車輛以預定速度直線行駛，則四個車輪的車輪/輪胎 組件W的電動機1的旋轉角度基本相同，正如上述車輪速度傳感器13的故障判定控制。如 果此時目標車輪/輪胎組件W的旋轉角度的檢測值不同于三個其它車輪/輪胎組件W的電 動機1的旋轉角度的檢測值，則判定出在目標車輪/輪胎組件W的電動機1的分解器3中 存在故障。例如，如果目標車輪/輪胎組件W的旋轉角度的檢測值明顯不同于三個其它車輪/ 輪胎組件W的電動機1的旋轉角度的檢測值，則判定出在目標車輪/輪胎組件W的電動機 1的分解器3中出現了故障，在這種情況中，在步驟S8中判定為是。在這種情況中，程序前 進到步驟S9，在步驟S9中，中止目標車輪/輪胎組件W的電動機1的旋轉控制，之后程序的 所述循環結束。也就是說，如果在電動機1的分解器3中出現了故障，就不能夠適當地控制 所述電動機1，所以立即中止所述電動機1的控制。另一方面，例如，如果車輪/輪胎組件W的電動機1的旋轉角度的檢測值全部相 同，則判定出在目標車輪/輪胎組件W的電動機1的分解器3中沒有出現故障。在這種情 況中，在步驟S8中判定為否，因此程序前進到步驟S10，在步驟SlO中，將該分解器3的檢測 值與車輪速度傳感器13的檢測值相比較。然后判定來自電動機1的分解器3的檢測值與來自目標車輪/輪胎組件W的車輪 速度傳感器13的檢測值之間的差值是否大于輪內電動機單元M的驅動扭力的閾值(步驟 Sll)。具體地，來自電動機1的分解器3的檢測值和來自目標車輪/輪胎組件W的車輪速度傳感器13的檢測值之間的差值是基于由車輪速度傳感器13檢測到的目標車輪/輪胎組 件W的轉速獲得的目標車輪/輪胎組件W的旋轉角度和由設置在所述目標車輪/輪胎組件 W中的電動機1的分解器3檢測到的電動機1的旋轉角度之間的差值。同樣，當車輪/輪 胎組件W通常地由來自電動機1的輸出扭矩驅動時，即當驅動軸4的最弱部位如沒有斷開 時，在輪內電動機單元M中的驅動扭力是由從電動機1到車輪/輪胎組件W的動力傳遞路 徑中的軸扭轉和齒輪間隙等的影響不可避免地產生的扭力。驅動扭力的量可以表示為在所 述狀態下電動機1的旋轉角度和車輪/輪胎組件W的旋轉角度之間的差值。例如，驅動扭 力的閾值是通常不可避免地產生的扭力的理論最大值，并且是設定為用于判定在輪內電動 機單元M中產生的驅動扭力的量是通常不可避免地產生的量還是超過通常不可避免地產 生的扭力范圍的異常量的閥值。如果來自電動機1的分解器3的檢測值與來自目標車輪/輪胎組件W的車輪速度 傳感器13的檢測值之間的差值等于或小于輪內電動機單元M中的驅動扭力的閾值，則步驟 Sll中判定為否。在這種情況中，判定出沒有發生故障，例如，輪內電動機單元M中的驅動軸 4的最弱部位如在所述點沒有斷開，因此所述程序的該循環結束而沒有執行后續的控制。另一方面，如果來自電動機1的分解器3的檢測值與來自目標車輪/輪胎組件W 的車輪速度傳感器13的檢測值之間的差值大于輪內電動機單元M的驅動扭力的閾值，則步 驟Sll中判定為是。在這種情況中，程序前進到步驟S5，在步驟S5中，判定出目標車輪/輪 胎組件W的輪內電動機單元M中的驅動軸4的最弱部位如斷開。也就是說，判定出出于一 些原因不能接受的過大的外力已從目標車輪/輪胎組件W—側輸入到輪內電動機單元M，使 得設計為在上述輪內電動機單元M的動力傳遞路徑內的任意點具有最差耐久性的驅動軸4 的最弱部位4c斷開，從而導致了在目標車輪/輪胎組件W的旋轉角度的值和電動機1的旋 轉角度的值之間的偏差。如果判定出驅動軸4的最弱部位如已斷開，則程序前進到步驟S6，在步驟S6中執 行響應于所述斷開的最弱部位4c的電動機1的控制，或更具體地，如上所述，執行由電動機 1對油泵10的驅動控制。然后所述程序的該循環結束。接下來，將結合圖6的流程圖說明當發生故障時，例如當驅動軸4的最弱部位如 斷開時，由電動機1對油泵10的控制的實例(即，在故障中的油泵控制)作為本發明的驅 動單元的控制的另一個實例。以預定的較短的時間間隔反復地執行圖6中的流程圖中的程 序。在圖6中，首先判定是否發生了驅動軸4的最弱部位如斷開的故障(步驟S21)。所述 判定可以是基于上述圖5中的流程圖示出的故障判定控制的結果作出的。如果沒有發生驅動軸4的最弱部位如斷開的故障，則在步驟S21中的判定為否。 在這種情況中，沒有必要在故障期間執行油泵控制，因此所述程序的該循環結束而沒有執 行后續的控制。另一方面，如果發生了驅動軸4的最弱部位如斷開的故障，則在步驟S21中的判 定為是。在這種情況中，程序前進到步驟S22，在步驟S22中，驅動軸4的最弱部位如的斷 開部位的溫度Tb (下文簡稱為“斷開部位溫度Tb” )由溫度傳感器14檢測，并且判定所述 斷開部位溫度Tb是否高于粘附溫度Ts。在這種情況中，粘附溫度Ts是預定溫度，所述預定 溫度設定為當驅動軸4的最弱部位如斷開并且斷開部位在滑動時相對于彼此旋轉時將要 或可能出現粘附的溫度。所述粘附溫度Ts還是被設定為用于判定是否粘附可能出現在這些斷開部位的閾值的預定值。如果所述斷開部位溫度Tb高于粘附溫度Ts，則在步驟S22中判定為是。在這種 情況中，程序前進到步驟S23，在步驟S23中，執行響應于所述斷開的最弱部位如的電動機 1的控制，或更具體地，執行由電動機1對油泵10的驅動控制。也就是說，如果斷開部位溫 度Tb高于粘附溫度Ts，可能在最弱部位如的斷開部位出現了粘附。因此，為了防止粘附， 電動機1被驅動以適當地驅動油泵10，從而強制地將油供給到所述斷開部位。然后所述程 序的該循環結束。另一方面，如果斷開部位溫度Tb等于或低于粘附溫度Ts，則在步驟S22中判定為 否。在這種情況中，程序前進到步驟S24，在步驟S24中，判定由設置有電動機1的熱敏電 阻器等檢測到的電動機1的發熱部(諸如線圈端部)的溫度Tm(下文中所述溫度將被稱為 “熱敏電阻器溫度Tm”)是否高于閾值溫度Ta。在這種情況中，例如，閾值溫度Ta是當電動 機1的發熱部的溫度變高時引起電動機1的旋轉控制問題的溫度的下限值。所述閾值溫度 Ta也是設定為用于判定要求對電動機1冷卻比通常冷卻的更多的閾值的預定值，通過將強 制供給到電動機1的油量增加到超過通常供給以冷卻電動機1的油量。如果熱敏電阻器溫度Tm等于或低于閾值溫度Ta，在步驟S24中的判定為否，在這 種情況下程序返回到步驟S21并且重復先前的控制。另一方面，如果熱敏電阻器溫度Tm高 于閾值溫度Ta，在步驟S24中的判定為是。在這種情況下，程序前進到上述步驟S23，在步 驟S23中執行響應于電動機1的高溫的電動機1的控制，或更具體地，執行由電動機1對油 泵10的驅動控制。也就是說，如果熱敏電阻器溫度Tm高于閾值溫度Ta，則電動機1的發熱 部需要更多冷卻，以使電動機1被驅動從而適當地驅動油泵10，以便將油強制地供給到電 動機1的發熱部。然后所述程序的該循環結束。因此，對于本發明的驅動單元和其控制裝置，相對于施加到車輪/輪胎組件W的外 力，比其它部位都差的最弱部位4c設置在車輪/輪胎組件W和作為驅動動力源的電動機1 之間的動力傳遞路徑中的驅動軸4的一部分上。同樣，設置了即使最弱部位如斷開也能被 驅動的油泵10。結果，如果在車輛行駛時沒有預料到的大的外力施加到車輪/輪胎組件W 上，例如，驅動軸4的最弱部位如將首先在車輪/輪胎組件W和電動機1之間的動力傳遞 路徑中斷開。也就是說，可通過僅使驅動軸4的最弱部位如斷開來消除或最小化外力對動 力傳遞路徑中的其它部分的影響。同樣，即使驅動軸4的最弱部位如以這樣的方式斷開， 油泵10仍能被驅動。也就是說，可以相對于從車輪/輪胎組件W—側輸入的過大的力來建 立所謂的故障保護功能。對于將所述故障保護功能作為控制目標的驅動單元，根據諸如電動機1的分解器 3、車輪/輪胎組件W的車輪速度傳感器13、以及例如監控最弱部位如的溫度的溫度傳感器 14的多個傳感器的檢測值判定在驅動單元中是否存在異常。如果檢測到異常，則根據所述 異常適當地控制電動機1的操作。因此，當沒有預料到的大的外力施加到車輪/輪胎組件 W上并且驅動軸4的最弱部位如斷開，以使油需要由油泵10供給時，控制電動機1的操作 以適當地控制油泵10的驅動狀態，以使油能夠適當地供給到需要的地方。附帶地，本發明不限于上述的詳細的示例性實施例。例如，在詳細的示例性實施例 中，本發明的驅動單元應用到車輛的輪內電動機上，但是不限于輪內電動機。也就是說，本 發明也可應用到經由驅動軸或變速機構等為每個車輪/輪胎組件設置了作為驅動動力源的電動發電機等的驅動單元上。 盡管已結合示例性實施例對本發明進行了描述，但應當理解的是本發明不局限于 上述實施例或結構。相反，本發明旨在覆蓋多種改進和等同布置。另外，盡管以多種示例性 的組合和結構示出了本公開的發明的多種元件，但包括更多、更少或只有單個元件的其它 組合和結構也在本發明的精神和范圍內。
權利要求
1.一種驅動單元，其形成動力傳遞路徑，所述動力傳遞路徑包括在車輪/輪胎組件和 為每個車輪/輪胎組件單獨設置的驅動動力源之間的驅動軸，并且所述驅動單元經由所述 驅動軸傳遞動力，其中相對于施加到所述車輪/輪胎組件上的外力，耐久性比所述動力傳 遞路徑中的任何其它部位都差的最弱部位形成在所述驅動軸上。
2.根據權利要求1所述的驅動單元，其中通過使所述驅動軸的截面面積比在所述驅動 軸的任何其它部位的截面面積都小而使所述最弱部位的耐久性較差。
3.根據權利要求1所述的驅動單元，其中通過設置機油流經的油路而使所述最弱部位 的耐久性較差。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的驅動單元，其中通過使材料比所述驅動軸的任 何其它部位的材料都差而使所述最弱部位的耐久性較差。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的驅動單元，其中設置了在相反兩方向上產生力 的機構，所述機構作用以使所述驅動軸在所述最弱部位的所述驅動動力源一側的部分和所 述驅動軸在所述最弱部位的所述車輪/輪胎組件一側的部分彼此遠離運動。
6.根據權利要求5所述的驅動單元，其中所述機構包括使用螺旋齒輪的齒輪驅動機 構，當動力在所述驅動軸和所述驅動動力源之間以及在所述驅動軸和所述車輪/輪胎組件 之間傳遞時，所述螺旋齒輪在相反的兩方向上產生推力。
7.根據權利要求6所述的驅動單元，其中在所述驅動軸的所述驅動動力源一側的端部 形成為具有外周部和內周部的圓柱形；所述齒輪驅動機構設置在所述外周部上；并且旋轉 地支撐所述驅動軸的軸承設置在所述內周部上。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的驅動單元，其中所述驅動軸的至少一部分是中 空的；并且油泵的旋轉軸以使得所述旋轉軸能夠與所述驅動軸一起旋轉的方式插入所述驅 動軸的所述中空部中。
9.根據權利要求8所述的驅動單元，其中所述旋轉軸與所述驅動軸在所述最弱部位 的所述驅動動力源一側的部分接合，以使所述旋轉軸能夠與所述驅動軸的所述部分一起旋 轉。
10.根據權利要求8或9所述的驅動單元，其中所述旋轉軸插入到所述驅動軸的在所述 最弱部位的所述車輪/輪胎組件一側的內周部上。
11.根據權利要求10所述的驅動單元，其中所述旋轉軸的外周面經受表面處理以減小摩擦系數。
12.根據權利要求8至11中任一項所述的驅動單元，其中當所述驅動軸在所述最弱部 位斷開時，所述驅動動力源能夠驅動所述油泵。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的驅動單元，其中所述驅動動力源包括容納在 所述車輪/輪胎組件的車輪中的輪內電動機。
14.一種驅動單元的控制裝置，所述驅動單元形成動力傳遞路徑，所述動力傳遞路徑包 括在車輪/輪胎組件和為每個車輪/輪胎組件單獨設置的電動機之間的驅動軸，并且所述 驅動單元經由所述驅動軸傳遞動力，其中相對于施加到所述車輪/輪胎組件上的外力，耐 久性比所述動力傳遞路徑中的任何其它部位都差的最弱部位形成在所述驅動軸上；所述驅 動單元具有油泵，當所述驅動軸在所述最弱部位斷開時所述油泵能夠由來自所述電動機的 輸出扭矩驅動；并且所述控制裝置包括傳感器，其檢測所述驅動單元的運行狀態；異常檢測部，其基于所述傳感器的檢測值來檢測與所述驅動單元相關的各個部分中的異常；以及 電動機控制部，其基于由所述異常檢測部檢測到的異常來控制所述電動機。
15.根據權利要求14所述的控制裝置，其中所述傳感器包括檢測所述車輪/輪胎組件 的轉速的車輪速度傳感器，以及檢測所述電動機的轉速的轉速傳感器；并且所述異常檢測 部包括第一斷開判定部，當基于所述車輪速度傳感器的檢測值判定出所述車輪速度傳感器 中不存在異常，并且在由所述車輪速度傳感器檢測到的所述車輪/輪胎組件的所述轉速和 由為所述車輪/輪胎組件設置的所述電動機的所述轉速傳感器檢測到所述電動機的所述 轉速之間的差值超過已設定為判定基準的閾值時，所述第一斷開判定部判定所述最弱部位 斷開。
16.根據權利要求14所述的控制裝置，其中所述傳感器包括檢測所述車輪/輪胎組件 的所述轉速的車輪速度傳感器，檢測所述電動機的所述轉速的轉速傳感器，以及檢測所述 電動機的旋轉角度的旋轉角度傳感器；并且所述異常檢測部包括第二斷開判定部，當基于 所述車輪速度傳感器的檢測值判定出所述車輪速度傳感器中存在異常，并且在由所述車輪 速度傳感器檢測到的所述車輪/輪胎組件的旋轉角度和由為所述車輪/輪胎組件設置的所 述電動機的所述旋轉角度傳感器檢測到所述電動機的所述旋轉角度之間的差值超過已設 定為判定基準的閾值時，所述第二斷開判定部判定所述最弱部位斷開。
17.根據權利要求15所述的控制裝置，其中所述傳感器還包括檢測所述電動機的所述 旋轉角度的旋轉角度傳感器；并且所述異常檢測部包括第二斷開判定部，當基于所述車輪 速度傳感器的檢測值判定出所述車輪速度傳感器中存在異常，并且在由所述車輪速度傳感 器檢測到的所述車輪/輪胎組件的所述旋轉角度和由為所述車輪/輪胎組件設置的所述電 動機的所述旋轉角度傳感器檢測到所述電動機的所述旋轉角度之間的差值超過已設定為 判定基準的閾值時，所述第二斷開判定部判定所述最弱部位斷開。
18.根據權利要求14至17中任一項所述的控制裝置，其中所述傳感器還包括溫度傳感 器，其檢測由所述油泵將油供給到其中的油接收部的溫度；并且所述電動機控制部包括泵 驅動部，當由所述異常判定部判定出所述最弱部位斷開，并且由所述溫度傳感器檢測到的 所述溫度超過已設定為要求將油供給到所述油接收部的判定基準的閾值時，所述泵驅動部 通過控制所述電動機來驅動所述油泵。
19.根據權利要求14至18中任一項所述的控制裝置，其中所述電動機包括容納在所述 車輪/輪胎組件的車輪內的輪內電動機。
全文摘要
一種驅動單元，其形成動力傳遞路徑，所述動力傳遞路徑包括在車輪/輪胎組件(W)和為每個車輪/輪胎組件(W)單獨設置的驅動動力源(1)之間的驅動軸(4)，并且所述驅動單元經由具有最弱部位(4c)的所述驅動軸(W)傳遞動力，其中相對于施加到所述車輪/輪胎組件(W)上的外力，耐久性比所述動力傳遞路徑中的任何其它部位都差的所述最弱部位(4c)形成在所述驅動軸(4)上。
文檔編號F16D9/08GK102131666SQ200980132586
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月20日 優先權日2008年8月21日
發明者吉末監介, 荒川一哉 申請人:豐田自動車株式會社