(57)【要約】【課題】電動車両用駆動装置において、２つの電動機のいずれが故障した場合でも車両を自走できるとともに、２つの電動機の負荷率配分の自由度を作ることが可能な構成を実現することである。【解決手段】電動車両用駆動装置１２は、遊星歯車機構２０と第１クラッチ機構４０とを含む。遊星歯車機構の第１サンギアＳ１に第１電動機１４が接続され、第２サンギアＳ２に第２電動機１６が接続され、出力要素であるプラネタリキャリアＣに、第２サンギアと噛み合う外側プラネタリピニオンと、第１サンギア及び外側プラネタリピニオンと噛み合う内側プラネタリピニオンが支持される。第１クラッチ機構は、第２電動機が、（１）ケースに接続される第１接続状態と、（２）ケース及び第１電動機の何れにも接続されないニュートラル状態と、（３）第１電動機に接続される第２接続状態とに切換可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電動機と、第２電動機と、遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構を収容支持するケースとを備え、
前記遊星歯車機構は、前記第１電動機が接続される第１入力要素である第１サンギアと、前記第２電動機が接続される第２入力要素である第２サンギアと、出力要素であるプラネタリキャリアと、前記プラネタリキャリアに回転可能に支持され、前記第２サンギアと噛み合う外側プラネタリピニオンと、前記プラネタリキャリアに回転可能に支持され、前記第１サンギア及び前記外側プラネタリピニオンと噛み合う内側プラネタリピニオンとを含み、
さらに、前記第２電動機が、
（１）前記ケースに接続される第１接続状態と、
（２）前記ケース及び前記第１電動機の何れにも接続されないニュートラル状態と、
（３）前記第１電動機に接続される第２接続状態と、
に切換可能な第１クラッチ機構を備える、
電動車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両用駆動装置において、
前記第１クラッチ機構は、前記第２電動機に接続される移動要素であって、前記ケースに固定された固定要素と、前記第１電動機、または前記第１電動機に接続された回転要素との間で移動して、前記固定要素と、前記第１電動機または前記回転要素との一方に接続される移動要素を含む、
電動車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動車両用駆動装置において、
前記移動要素は、前記固定要素と前記回転要素との間で移動して、前記固定要素と前記回転要素との一方に接続され、
前記第２電動機に接続される第２入力軸と、前記ケースとの間に配置され、前記第２入力軸における、車両の前進方向の回転を許容し、後進方向の回転を阻止する一方向クラッチと、
前記一方向クラッチと前記第２入力軸との間に配置され、前記一方向クラッチと前記第２入力軸との接続及び遮断を切り換え可能に構成される第２クラッチ機構とを備える、
電動車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動車両用駆動装置において、
前記プラネタリキャリアに車両の車軸が連結され、
車両の前進及び後進のそれぞれにおいて、前記遊星歯車機構を前記第１サンギアと前記第２サンギアとの差動を許可するフリー状態とし前記第２電動機を完全に回転停止させた完全休止状態とするとともに前記第１電動機のみで前記車軸を駆動する第１モード、前記遊星歯車機構を前記フリー状態とし前記第１電動機及び前記第２電動機の両方で前記車軸を駆動する第２モード、及び、前記遊星歯車機構を前記第１サンギアと前記第２サンギアとの差動を禁止するロック状態とし前記第１電動機及び前記第２電動機の一方または両方で前記車軸を駆動する第３モードのいずれかを実行可能に構成される、
電動車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１電動機及び第２電動機の出力を、遊星歯車機構で合流させて出力する電動車両用駆動装置が記載されている。遊星歯車機構は、プラネタリキャリアに外側プラネタリピニオンと内側プラネタリピニオンが、それぞれ回転可能に支持される。外側プラネタリピニオンは第１サンギアと噛み合っている。内側プラネタリピニオンは第２サンギアと外側プラネタリピニオンとに噛み合っている。プラネタリキャリアが出力要素として車両の車軸に接続される。第１電動機の出力は、第１入力軸を介して第１サンギアに入力される。第２電動機の出力は、第２入力軸を介して第２サンギアに入力される。第２入力軸と固定部分との間には、一方向クラッチを設けて、第２入力軸における、車両の前進方向の回転を許容し、後進方向の回転を阻止している。上記の駆動装置によれば、第２電動機に電力を供給せずに、第１電動機により車両を駆動できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１００７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された電動車両用駆動装置では、第１電動機が故障した場合に、第１電動機が自由回転状態（フリー状態）になるので、第１電動機に連結されている遊星歯車機構の回転要素、具体的には第１サンギアによって力が支えられなくなる。これにより、第２電動機を駆動しても空転してしまい、出力要素としてのプラネタリキャリアに力が伝わらない。このため、車両の自走が不能になる。また、第１電動機と第２電動機とのトルク負荷率が遊星歯車機構で固定されるので、負荷率配分の自由度がない。これにより、第１電動機と第２電動機との一方の熱条件が厳しくなったときに、他方だけで走行状態を維持できない。また、この場合には、発熱問題を回避する面から改良の余地がある。
【０００５】
本発明の目的は、電動車両用駆動装置において、２つの電動機のいずれが故障した場合でも車両を自走できるとともに、２つの電動機の負荷率配分の自由度を作ることが可能な構成を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電動車両用駆動装置は、第１電動機と、第２電動機と、遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構を収容支持するケースとを備え、前記遊星歯車機構は、前記第１電動機が接続される第１入力要素である第１サンギアと、前記第２電動機が接続される第２入力要素である第２サンギアと、出力要素であるプラネタリキャリアと、前記プラネタリキャリアに回転可能に支持され、前記第２サンギアと噛み合う外側プラネタリピニオンと、前記プラネタリキャリアに回転可能に支持され、前記第１サンギア及び前記外側プラネタリピニオンと噛み合う内側プラネタリピニオンとを含み、さらに、前記第２電動機が、（１）前記ケースに接続される第１接続状態と、（２）前記ケース及び前記第１電動機の何れにも接続されないニュートラル状態と、（３）前記第１電動機に接続される第２接続状態と、に切換可能な第１クラッチ機構を備える、電動車両用駆動装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電動車両用駆動装置によれば、第１接続状態及びニュートラル状態に加えて、第２接続状態を選択できるので、遊星歯車機構で２つの電動機のそれぞれの側の回転要素が一体的に回転する状態を作り出すことができる。これにより、２つの電動機のいずれが故障した場合でも車両を自走できるとともに、２つの電動機の負荷率配分の自由度を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る実施形態の電動車両用駆動装置を組み込んで構成する電動車両の構成図である。
【図２】実施形態の電動車両用駆動装置において、第１接続状態での第１モードの実行時における動力の伝達状態を示している図１に対応する図（ａ）と、第１電動機及び第２電動機の駆動可否を示す図（ｂ）である。
【図３】実施形態の電動車両用駆動装置において、ニュートラル状態での第２モードの実行時における動力の伝達状態を示している図１に対応する図（ａ）と、第１電動機及び第２電動機の駆動可否を示す図（ｂ）である。
【図４】実施形態の電動車両用駆動装置において、ニュートラル状態での第２モードの実行時における第１サンギア、プラネタリキャリア、及び第２サンギアの回転数の関係を示す図である。
【図５】実施形態の電動車両用駆動装置において、第２接続状態での第３モードの実行時における動力の伝達状態を示している図１に対応する図である。
【図６】実施形態の電動車両用駆動装置において、第３モードにおける第１電動機及び第２電動機の駆動可否を示す図である。
【図７】実施形態の電動車両用駆動装置において、第２接続状態での第３モードの実行時における第１サンギア、プラネタリキャリア、及び第２サンギアの回転数の関係を示す図である。
【図８】実施形態の電動車両用駆動装置において、第１電動機（ａ）及び第２電動機（ｂ）の回転数及びトルクの関係を用いて、第１電動機及び第２電動機で損失が低い領域を交互に使用できることを示す図である。
【図９】本発明に係る実施形態の別例の電動車両用駆動装置を組み込んで構成する電動車両の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。以下において複数の実施形態や、変形例などが含まれる場合、それらを適宜組み合わせて実施することができる。以下において、形状、及び個数は、説明のための例示であって、電動車両の仕様に応じて適宜変更することができる。以下ではすべての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。
【００１０】
図１は、実施形態の電動車両用駆動装置１２を組み込んで構成する電動車両１０の構成図である。電動車両１０は、電動車両用駆動装置１２、差動歯車機構５１、左右２つの車軸５２及び左右２つの車輪５４を備える。電動車両用駆動装置１２は、第１電動機（Ｍ１）１４、第２電動機（Ｍ２）１６、バッテリ１８、ケース１９、遊星歯車機構２０、第１クラッチ機構４０、及び制御装置４８を含んで構成される。
【００１１】
電動車両１０は、第１電動機１４及び第２電動機１６の一方または両方を駆動源として走行する。具体的には、バッテリ１８の放電電力が第１電動機１４及び第２電動機１６の一方または両方に供給され、電動車両１０が第１電動機１４及び第２電動機１６の一方または両方の駆動によって走行する。第１電動機１４及び第２電動機１６の動力は、遊星歯車機構２０、差動歯車機構５１及び車軸５２を介して左右の車輪５４に伝達される。これにより、電動車両１０が走行する。電動車両１０は、加速の指示を行うアクセルペダル（図示せず）も有する。アクセルペダルの操作量はペダルセンサで検出され、その検出信号が後述の制御装置４８に送信される。制御装置４８は、アクセルペダルの操作量の増加に応じて第１電動機１４及び第２電動機１６の一方または両方の回転数を増加させる。
【００１２】
電動車両１０の減速時に、第１電動機１４及び第２電動機１６が、車両を減速させる方向に回生トルクとしてのトルクを発生させることで発電する電力回生用の発電機としての機能を有してもよい。
【００１３】
第１電動機１４は、インバータユニット１７の第１インバータ（図示せず）を介してバッテリ１８に接続される。第１インバータは、複数のスイッチング素子を有し、後述の制御装置４８からの制御信号によってスイッチング素子のスイッチングが制御される。これにより、第１電動機１４のトルクが制御される。
【００１４】
第２電動機１６は、インバータユニット１７の第２インバータ（図示せず）を介してバッテリ１８に接続される。第２インバータは、複数のスイッチング素子を有し、制御装置４８からの制御信号によってスイッチング素子のスイッチングが制御される。これにより、第２電動機１６のトルクが制御される。以下では、第１電動機１４及び第２電動機１６の回転速度と出力トルクとの関係であるトルク性能が互いに同一である場合を説明するが、第１電動機１４及び第２電動機１６のトルク性能を互いに異ならせることもできる。
【００１５】
ケース１９は、固定部分に相当するものであり、後述の遊星歯車機構２０を収容支持する。ケース１９は、車両の車体に固定される。
【００１６】
遊星歯車機構２０は、リングギアのないラビニヨ型の複合遊星歯車機構である。遊星歯車機構２０は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構である第１機構Ｇ１と、シングルピニオン型の遊星歯車機構２０である第２機構Ｇ２とが組み合わされるとともに、複数の外側プラネタリピニオンＰ０が第１機構Ｇ１及び第２機構Ｇ２で共通に用いられる。
【００１７】
第１機構Ｇ１の第１サンギアＳ１は、中空筒状の第１入力軸２４に、互いの中心軸を一致させるように固定されることで、第１入力軸２４に一体に形成される。第１入力軸２４に、直接に第１サンギアＳ１が形成されてもよい。第１電動機１４の出力軸は、減速装置である歯車機構２１を介して、第１入力軸２４に接続される。これにより、第１電動機１４には、第１入力軸２４が動力の伝達可能に接続される。また、第１サンギアＳ１には、第１電動機１４が接続される。第１サンギアＳ１は第１入力要素である。第１入力軸２４は、第１回転要素である。第１サンギアＳ１と複数の外側プラネタリピニオンＰ０とには、第１機構Ｇ１の複数の内側プラネタリピニオンＰＩが噛み合っている。第１入力軸２４の内側には、第２入力軸２５が貫通する。
【００１８】
第２機構Ｇ２の第２サンギアＳ２は、第２入力軸２５のうち、第１入力軸２４の外側に延出した部分に固定されることで、第２入力軸２５に一体に形成される。第２入力軸２５に、直接に第２サンギアＳ２が形成されてもよい。第２電動機１６の出力軸は、減速装置である歯車機構２２を介して、第２入力軸２５に接続される。これにより、第２電動機１６には、第２入力軸２５が動力の伝達可能に接続される。また、第２サンギアＳ２には、第２電動機１６が接続される。第２サンギアＳ２は第２入力要素である。第２入力軸２５は、第２回転要素である。第２サンギアＳ２と複数の外側プラネタリピニオンＰ０とが噛み合っている。
【００１９】
複数の外側プラネタリピニオンＰ０及び複数の内側プラネタリピニオンＰＩは、出力要素であるプラネタリキャリアＣに回転可能に支持される。プラネタリキャリアＣには、歯車機構２３、差動歯車機構５１を介して車軸５２が連結される。
【００２０】
さらに、第１クラッチ機構４０は、第２入力軸２５のうち、第２サンギアＳ２側とは反対側で第１入力軸２４の外側に延出した部分と、ケース１９及び第１入力軸２４との間に配置される。第１クラッチ機構４０は、第２電動機１６が、第２入力軸２５を介して、（１）ケース１９に接続される第１接続状態と、（２）ケース１９及び第１電動機１４の何れにも接続されないニュートラル状態と、（３）第１電動機１４に第１入力軸２４を介して接続される第２接続状態と、に切換可能である。
【００２１】
例えば、第１クラッチ機構４０は、ドグクラッチ、スプライン係合機構、摩擦同期機構等を含んで構成される。例えば、第１クラッチ機構４０は、軸方向に移動可能な第２入力軸２５を含んで構成される。第１クラッチ機構４０は、第２入力軸２５のうち、第２サンギアＳ２側とは反対側で第１入力軸２４の外側に延出した部分に固定されることで第２入力軸２５に接続された移動要素４１と、移動要素４１の軸方向両側に配置される固定要素４２及び回転要素４３とを有する。固定要素４２は、ケース１９に固定される。回転要素４３は、第１入力軸２４に固定される。これにより、回転要素４３は、第１電動機１４に接続される。移動要素４１は、固定要素４２と回転要素４３との間で移動する。移動要素４１が、固定要素４２と回転要素４３との間の中央である中立位置から固定要素４２に向かって移動したときに移動要素４１は固定要素４２と摩擦係合または凹凸係合して、固定要素４２に接続される。移動要素４１が中立位置から回転要素４３に向かって移動したときには、移動要素４１は回転要素４３と摩擦係合または凹凸係合して、回転要素４３に接続されることで回転要素４３と同期して一体回転する。このような第１クラッチ機構４０によれば、第１及び第２電動機１４，１６の回転数を合わせながら移動要素４１と回転要素４３を係合させることができる。なお、第２入力軸２５の軸方向の移動を不能とし、第２入力軸２５に移動要素の一部を軸方向について移動可能にスプライン係合することで、第２入力軸２５との同期回転を可能としてもよい。このとき、移動要素は、軸方向に移動可能に配置される。
【００２２】
このような電動車両用駆動装置１２を含む電動車両１０では、第１電動機１４及び第２電動機１６の一方または両方の動力が遊星歯車機構２０に入力され、プラネタリキャリアＣからの動力が、車軸５２に出力される。
【００２３】
制御装置４８は、演算処理部と、演算処理部に接続されるメモリ等の記憶部と、Ｉ／Ｏインターフェース等を含んで構成される。制御装置４８は、上記のように第１クラッチ機構４０を制御する。これとともに制御装置４８は、第１電動機１４及び第２電動機１６の駆動を制御する。例えば、制御装置４８は、第１電動機１４及び第２電動機１６のトルクと回転数を同時に制御する。
【００２４】
これと同時に、制御装置４８は、第１クラッチ機構４０を、第１接続状態、ニュートラル状態、及び第２接続状態のいずれかに切り換えるように制御する。例えば、移動要素４１がアクチュエータ（図示せず）により軸方向に移動可能であり、制御装置４８が、このアクチュエータを制御することで第１クラッチ機構４０の切り換えを制御する。
【００２５】
また、制御装置４８は、操作部（図示せず）の操作等に応じて、第１モード、第２モード、及び第３モードのいずれかを実行可能とするようにモード切り換えを行ってもよい。
【００２６】
第１モードは、車両の前進及び後進のそれぞれにおいて、遊星歯車機構２０を、第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２との差動を許可するフリー状態とし第２電動機１６を完全に回転停止させた完全休止状態とするとともに第１電動機１４のみで車軸５２を駆動する。
【００２７】
第２モードは、遊星歯車機構２０をフリー状態とし第１電動機１４及び第２電動機１６の両方で車軸５２を駆動する。
【００２８】
第３モードは、遊星歯車機構２０を、第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２との差動を禁止するロック状態とし、第１電動機１４及び第２電動機１６の一方または両方で車軸５２を駆動する。
【００２９】
モード切り換えは、第１クラッチ機構４０の切り換えと、第１電動機１４及び第２電動機１６の駆動状態の切り換えとによって実現される。
【００３０】
上記の電動車両用駆動装置１２によれば、第１接続状態及びニュートラル状態に加えて、第２接続状態を選択できるので、遊星歯車機構２０で第１及び第２電動機１４，１６のそれぞれの側の回転要素である第１及び第２入力軸２４，２５が一体的に回転する状態を作り出すことができる。これにより、第１及び第２電動機１４，１６のいずれが故障した場合でも車両を自走できるとともに、第１及び第２電動機１４，１６の負荷率配分の自由度を作ることができる。
【００３１】
図２（ａ）は、電動車両用駆動装置１２において、第１接続状態での第１モードの実行時における動力の伝達状態を示している図１に対応する図であり、図２（ｂ）は、第１モードにおける第１電動機１４及び第２電動機１６の駆動可否を示す図である。
【００３２】
図２（ａ）に示す第１接続状態では、第１クラッチ機構４０の移動要素４１が、固定要素４２に向かって移動して固定要素４２に接続される。図２（ｂ）に示すように、第１モードでは、第１電動機１４が駆動されるが、第２電動機１６が駆動不可となり完全休止される。このとき、動力伝達経路は、図２（ａ）の太線で示される。具体的には、第１電動機１４の動力が、歯車機構２１、遊星歯車機構２０の第１機構Ｇ１及びプラネタリキャリアＣを介して車軸５２に伝達される。プラネタリキャリアＣの単位時間当たりの回転数は、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の単位時間当たりの（例えば毎分の）回転数により決定される。以下、「単位時間当たりの回転数」は、単に「回転数」と記載する。第１接続状態では第２サンギアＳ２がケース１９に固定されるので、第１サンギアＳ１の回転数により、プラネタリキャリアＣの回転数が決定される。これにより、第２電動機１６が故障で回転停止した場合でも、第１電動機１４のみで車軸５２を駆動できる。第１モードは、前進時、後進時、回生時のいずれにおいても実行可能である。第１モードを、低速で低負荷の走行時にのみ使用することもできる。
【００３３】
図３（ａ）は、電動車両用駆動装置１２において、ニュートラル状態での第２モードの実行時における動力の伝達状態を示している図１に対応する図であり、図３（ｂ）は、第２モードにおける第１電動機１４及び第２電動機１６の駆動可否を示す図である。
【００３４】
図３（ａ）に示すニュートラル状態では、第１クラッチ機構４０の移動要素４１が、固定要素４２と回転要素４３との何れにも接続されない。また、図３（ｂ）に示すように、第２モードでは、第１電動機１４及び第２電動機１６の両方が駆動される。このとき、動力伝達経路は、図３（ａ）の太線で示される。具体的には、第１電動機１４の動力が、歯車機構２１、遊星歯車機構２０の第１機構Ｇ１及びプラネタリキャリアＣを介して車軸５２に伝達される。これとともに、第２電動機１６の動力が、歯車機構２２、遊星歯車機構２０の第２機構Ｇ２及びプラネタリキャリアＣを介して車軸５２に伝達される。
【００３５】
図４は、電動車両用駆動装置において、ニュートラル状態での第２モードの実行時における第１サンギアＳ１、プラネタリキャリアＣ、及び第２サンギアＳ２の回転数の関係を示す図である。図４及び後述の図７では、車両の前進時のプラネタリキャリアＣ、第１及び第２サンギアＳ１、Ｓ２の回転方向を正回転方向とする。図４に示すように、ニュートラル状態では、遊星歯車機構２０がフリー状態となるので、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の間でのトルク負荷率配分がギア比により決定される。これにより、第１電動機１４及び第２電動機１６のトルク負荷率配分も固定される。図４では、白抜き矢印により、第１サンギアＳ１、第２サンギアＳ２及びプラネタリキャリアＣのトルクの向きと大きさとを示している。車両の前進側への加速時には、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２が正回転方向に駆動される。これにより、プラネタリキャリアＣに連結された車軸５２は、逆回転方向に反力が加わりながら、正回転方向に回転する。
【００３６】
一方、第１サンギアＳ１、第２サンギアＳ２及びプラネタリキャリアＣの回転数は、図４に示すように間隔をあけて直線で結ばれる。これにより、プラネタリキャリアＣの回転数は、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の回転数により決定される。このため、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の間での回転数配分は可変である。図４では、実線αにより第１サンギアＳ１の回転数が第２サンギアの回転数より高くなる場合を示しており、破線βにより第１サンギアの回転数が第２サンギアＳ２の回転数より低くなる場合を示している。このため、車両の走行速度は、第１電動機１４及び第２電動機１６の回転数により決定される。第２モードも、前進時、後進時、回生時のいずれにおいても実行可能である。第２モードを、高速で高負荷の走行時に使用することもできる。
【００３７】
一方、図２に示す第１接続状態、及び、図３、図４に示すニュートラル状態では、第１電動機１４が故障している場合に、第２電動機１６の駆動によって車両を走行させることができない。例えば、図２の第１接続状態では、第２サンギアＳ２がケース１９に固定されているので、第２電動機１６は回転しない。また、図３、図４のニュートラル状態では、第１電動機１４が故障している場合に第２電動機１６を回転させようとしても、第１電動機１４が連れ回り回転するだけで第１電動機１４の回転数が決定されない（第１機構Ｇ１側の力を支えられない）ので、第２電動機１６が空転してしまい第２電動機１６の回転数を規制することができない。これにより、第２電動機１６の動力をプラネタリキャリアＣに伝達できず、図２〜図４に示す何れの状態でも、第２電動機１６のみの駆動によって車両を走行させることはできない。実施形態では、このような不都合を解消するために、第２接続状態を選択可能とする。
【００３８】
図５は、電動車両用駆動装置１２において、第２接続状態での第３モードの実行時における動力の伝達状態を示している図１に対応する図である。図６は、電動車両用駆動装置１２において、第３モードにおける第１電動機１４及び第２電動機１６の駆動可否を示す図である。
【００３９】
図５に示す第２接続状態では、第１クラッチ機構４０の移動要素４１が、回転要素４３に向かって移動して回転要素４３に接続される。これによって、第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とが固定されてロック状態となり、第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とが同期して回転する。
【００４０】
この状態で、図６に示すように、第３モードは、（ａ）（２モータモード）と、（ｂ）（第１電動機駆動モード）と、（ｃ）（第２電動機駆動モード）との１つを選択して実行できる。「２モータモード」では、第１電動機１４及び第２電動機１６の両方が駆動される。このときの動力伝達経路は、図５の太線で示され、図３（ａ）で示した状態と同様である。
【００４１】
さらに、「第１電動機駆動モード」は、第１電動機１４が駆動するが、第２電動機１６が故障または連れ回り可能な状態で休止する。
【００４２】
図７は、電動車両用駆動装置１２において、第２接続状態での第３モードの実行時における第１サンギアＳ１、プラネタリキャリアＣ、及び第２サンギアＳ２の回転数の関係を示している。図７に示すように、第２接続状態では第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２がロックされているので、プラネタリキャリアＣも、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２と同一回転数で回転する。これにより、第２電動機１６が故障等で休止している場合でも、第１電動機１４の駆動によって車両を自走で走行させることができる。さらに、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２に作用するトルクの合計は、プラネタリキャリアＣに作用する反力の大きさとなる。これにより車両の駆動トルクが決定されると、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２とでトルク配分が決定されるので、第１電動機１４及び第２電動機１６のトルク負荷率配分も決定される。このため、図７（Ａ）の白抜き実線矢印で示すように、第１サンギアＳ１のトルクが小さくなると、第２サンギアＳ２のトルクが大きくなる。逆に、図７（Ｂ）の白抜き破線矢印で示すように、第１サンギアＳ１のトルクが大きくなると、第２サンギアＳ２のトルクが小さくなる。したがって、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２のトルク負荷率の配分が可変となるので、第１電動機１４及び第２電動機１６のトルク負荷率配分も可変となるので負荷率配分の自由度を作ることができる。
【００４３】
さらに、「第２電動機駆動モード」は、第２電動機１６が駆動するが、第１電動機１４が故障または連れ回り可能な状態で休止する。このときには、「第１電動機駆動モード」における駆動側と、故障または休止する側とが、第１電動機１４と第２電動機１６とで逆になる。これにより、第１電動機１４が故障している場合でも、第２電動機１６の駆動によって、車両を自走で走行させることができる。
【００４４】
また、第２接続状態で第１及び第２電動機１４，１６のトルク負荷率配分が可変となるので、車両走行時において、車速を一定に維持するとともにトルク負荷率を変更しながら走行することもできる。例えば、第１電動機１４のトルクが第２電動機１６のトルクより大きくなる図７（Ａ）の白抜き実線矢印で示す状態と、第１電動機１４のトルクが第２電動機１６のトルクより小さくなる図７（Ｂ）の白抜き破線矢印で示す状態とを、所定時間等で交互に切り換えながら、走行することができる。これにより、第１及び第２電動機１４，１６の一方の熱条件が厳しくなる状態と、他方の熱条件が厳しくなる状態とを交互に切り換えることで、走行状態を維持しながら長時間の車両走行を行いやすくなる。これとともに、各電動機１４，１６及び各電動機１４，１６に接続されたインバータについて発熱問題を回避して保護を図れる。
【００４５】
図８は、電動車両用駆動装置１２において、第１電動機１４（ａ）及び第２電動機１６（ｂ）の回転数及びトルクの関係を用いて、第１電動機１４及び第２電動機１６で損失が低い領域を交互に使用できることを示している。図８（ａ）（ｂ）に示すように、回転数の低〜中の領域では、トルクが高くなるほどモータ損失が大きくなる。このため、図８（ａ）（ｂ）で、第１及び第２電動機１４，１６を同じ回転数で回転させる場合において、図８（ａ）に示す第１電動機１４を（Ａ）のモータ損失大領域で運転させると同時に、図８（ｂ）に示す第２電動機１６を（Ａ）のモータ損失小領域で運転させることができる。そして、この状態がある程度続いたときに、図８（ａ）に示す第１電動機１４を（Ｂ）のモータ損失小領域で運転させると同時に、図８（ｂ）に示す第２電動機１６を（Ｂ）のモータ損失大領域で運転させることができる。これによって、第１電動機１４の熱条件が厳しい状態が長時間続くことを防止できるので、各電動機１４，１６及び各インバータの保護を図れるとともに、長時間の車両走行を行いやすくなる。なお、図８（ａ）（ｂ）で第１及び第２電動機１４，１６を、（Ｃ）のモータ損失中領域で継続して運転させることにより、各電動機１４，１６及び各インバータの保護を図れるとともに、長時間の車両走行を行いやすい運転を行ってもよい。図８（ａ）（ｂ）において（Ｃ）で示す動作点でのトルクは、（Ａ）の動作点のトルクと、（Ｂ）の動作点のトルクとの合計の１／２となっている。
【００４６】
図９は、実施形態の別例の電動車両用駆動装置１２ａを組み込んで構成する電動車両１０ａの構成図である。本例の場合には、図１〜図８の構成の場合と異なり、第２入力軸２５とケース１９との間に、第２クラッチ機構４５と一方向クラッチ５０とが配置される。具体的には、第２入力軸２５の歯車機構２２側の端には、第２クラッチ機構４５を構成する第１回転要素４６が結合される。第１回転要素４６には、第２クラッチ機構４５を構成する第２回転要素４７が対向配置される。第２回転要素４７は、第１回転要素４６に摩擦係合が可能である。第２回転要素４７の第１回転要素４６と反対側面には、中間軸４９が結合される。中間軸４９は、第２入力軸２５と中心軸が一致する。中間軸４９とケース１９との間には、一方向クラッチ５０が配置される。一方向クラッチ５０は、第２入力軸２５及び第２サンギアＳ２が、車両の前進方向である正回転側に回転することは許容するが、後進方向である逆回転側に回転することは阻止する。第２クラッチ機構４５の接続及び遮断の切り換えは、制御装置４８により制御される。
【００４７】
上記の構成によれば、図２に示す第１モードと同様のモードから図３に示す第２モードと同様のモードに、スムーズに切り換えることができる。具体的には、第２クラッチ機構４５を接続した状態で、第１電動機１４を前進側に駆動するとともに、第２電動機１６の駆動を休止する。このとき、遊星歯車機構２０の第１機構Ｇ１の動作に伴って、第２機構Ｇ２にもトルクが伝わり、第２サンギアＳ２を回転させようとするが、この回転は一方向クラッチ５０により阻止される。これにより、遊星歯車機構２０の第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の回転数が決定されるので、プラネタリキャリアＣの回転数も決定され、車両の走行が可能となる。このため、図２に示す第１モードと同様に、第１電動機１４のみの駆動により車両が走行する。
【００４８】
この状態で、第２電動機１６が回転可能な状態であれば、第２電動機１６の駆動を開始し、第２電動機１６の回転数がある程度上昇した状態で、第２クラッチ機構４５を遮断する。これにより、第１電動機１４及び第２電動機１６の駆動により車両が走行する第２モードと同様のモードにスムーズに切り換えることができる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図８の構成と同様である。
【００４９】
上記の各例の構成では、第１電動機１４が歯車機構２１を介して第１入力軸２４に接続され、第２電動機１６が歯車機構２２を介して第２入力軸２５に接続されているが、第１電動機１４及び第２電動機１６がそれぞれ歯車機構を介さずに異なる入力軸に接続される構成としてもよい。また、第２電動機１６が第２入力軸を介さずに第１クラッチ機構の移動要素に接続され、その移動要素が固定要素と第１電動機１４との間で移動して、固定要素と第１電動機１４との一方に接続される構成としてもよい。このとき、第１クラッチ機構は、第２電動機１６が、ケース１９に接続される第１接続状態と、ケース１９及び第１電動機１４の何れにも接続されないニュートラル状態と、第１電動機１４に接続される第２接続状態とに切換可能となる。第２接続状態では、第１及び第２電動機１４，１６が回転要素として一体的に回転する状態を作り出すことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０，１０ａ  電動車両、１２，１２ａ  電動車両用駆動装置、１４  第１電動機、１６  第２電動機、１７  インバータユニット、１８  バッテリ、１９  ケース、２０  遊星歯車機構、２１，２２，２３  歯車機構、４０  第１クラッチ機構、４５  第２クラッチ機構、４８  制御装置、４９  中間軸、５０  一方向クラッチ、５１  差動歯車機構、５２  車軸、５４  車輪。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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