(57)【要約】【課題】低出力駆動時と高回転駆動時においてエネルギ効率を向上させる。【解決手段】２台のモータ１１，１２をそれぞれ異なる入力軸に連結し、２台のモータ１１，１２のトルクを合成して出力軸１７から出力する動力伝達機構１３を備え、２台のモータ１１，１２の内の一方を出力軸と同一の回転方向に、他方を出力軸と異なる回転方向にそれぞれ力行運転する第１の駆動モードを有する。【選択図】図１
2010130828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２台のモータをそれぞれ異なる入力軸に連結し、前記２台のモータのトルクを合成して出力軸から出力する動力伝達機構を備え、
前記２台のモータの内の一方を前記出力軸と同一の回転方向に、他方を前記出力軸と異なる回転方向にそれぞれ力行運転する第１の駆動モードを有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記動力伝達機構は遊星歯車機構であり、前記遊星歯車機構のキャリア軸を含む２軸を前記入力軸とし、残り１軸を前記出力軸とすることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動装置において、
前記入力軸を前記出力軸と直結するための締結機構を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の駆動装置において、
前記第１の駆動モードは、前記出力軸の回転速度がしきい値以上の場合の駆動モードであることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の駆動装置において、
前記出力軸の回転速度がしきい値より低く、かつ前記出力軸の目標トルクがしきい値以下の場合に、前記２台のモータの内の１台のみを力行運転する第２の駆動モードを有することを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の駆動装置において、
前記出力軸の回転速度がしきい値より低く、かつ前記出力軸の目標トルクがしきい値より大きい場合に、前記２台のモータを前記出力軸に対して同一の回転方向に力行運転する第３の駆動モードを有することを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか一項に記載の駆動装置において、
前記２台のモータの内の第１モータを前記遊星歯車機構のサン軸に、第２モータをキャリア軸にそれぞれ連結するとともに、リング軸を前記出力軸とし、
前記第１の駆動モードでは、前記第１モータの回転速度と前記第２モータの回転速度により前記出力軸の回転速度を設定するとともに、前記出力軸の目標トルクに基づいて前記第１モータのトルクと前記第２モータのトルクを設定し、前記第１モータのトルクに前記第１モータの目標回転速度と実回転速度との偏差に応じた調整トルクを加算して出力させることを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素排出量の低減と石油価格の高騰のために、内燃機関に代えて電動モータ（以下、単にモータという）で車輪を駆動する電気自動車や、モータで油圧ポンプを駆動する電動建設機械などが注目されている。モータの運転効率は、横軸に回転速度（以下、毎分回転数r/minで表す）、縦軸にトルク（Nm）を取ったグラフで表すと一般に図６に示すような特性を示す。例えば電気自動車では、モータだけの出力によって車輪を駆動するため、１台のモータで十分な加速走行や高速走行を可能にするためには、モータ出力が大きなものを選定する必要がある。そのため、比較的大きな出力を必要としない市街地走行のような低出力駆動時（図６に破線で囲まれたＡ領域）には、エネルギ効率が悪化する恐れがある。
そこで、電気自動車のエネルギ効率の向上を図るために、２台のモータ出力を１つの出力軸に合成する駆動系を備え、２台のモータの一方を駆動した場合のモータ効率と、２台のモータの両方を駆動した場合のモータ効率とが等しくなる等効率点トルクを予め記憶しておき、要求トルクがこの等効率点トルクよりも小さい場合にはモータを１台のみ駆動し、要求トルクが等効率点トルクよりも大きい場合には２台のモータを共に駆動するようにした電気自動車の駆動装置が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０８−１６３７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の駆動装置では、高速走行時にはモータの回転数が高くなり、モータ効率の高い点で必ずしも駆動できないという問題がある。電気自動車に限らず、一般的にモータの回転数やトルクを広範囲に変化させて駆動する駆動装置では、同様な問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
(１)  請求項１の発明は、２台のモータをそれぞれ異なる入力軸に連結し、２台のモータのトルクを合成して出力軸から出力する動力伝達機構を備え、２台のモータの内の一方を出力軸と同一の回転方向に、他方を出力軸と異なる回転方向にそれぞれ力行運転する第１の駆動モードを有する。
(２)  請求項２の発明は、請求項１に記載の駆動装置において、動力伝達機構は遊星歯車機構であり、遊星歯車機構のキャリア軸を含む２軸を入力軸とし、残り１軸を出力軸としたものである。
(３)  請求項３の発明は、請求項２に記載の駆動装置において、入力軸を出力軸と直結するための締結機構を備えたものである。
(４)  請求項４の発明は、請求項２または請求項３に記載の駆動装置において、第１の駆動モードは、出力軸の回転速度がしきい値以上の場合の駆動モードである。
(５)  請求項５の発明は、請求項４に記載の駆動装置において、出力軸の回転速度がしきい値より低く、かつ出力軸の目標トルクがしきい値以下の場合に、２台のモータの内の１台のみを力行運転する第２の駆動モードを有する。
(６)  請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載の駆動装置において、出力軸の回転速度がしきい値より低く、かつ出力軸の目標トルクがしきい値より大きい場合に、２台のモータを出力軸に対して同一の回転方向に力行運転する第３の駆動モードを有する。
(７)  請求項７の発明は、請求項４〜６のいずれか一項に記載の駆動装置において、２台のモータの内の第１モータを遊星歯車機構のサン軸に、第２モータをキャリア軸にそれぞれ連結するとともに、リング軸を出力軸とし、第１の駆動モードでは、第１モータの回転速度と第２モータの回転速度により出力軸の回転速度を設定するとともに、出力軸の目標トルクに基づいて第１モータのトルクと第２モータのトルクを設定し、第１モータのトルクに第１モータの目標回転速度と実回転速度との偏差に応じた調整トルクを加算して出力させるようにしたのもである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、低出力駆動時はもちろんのこと、高回転駆動時においてもエネルギ効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の駆動装置を車両に適用した一実施の形態を説明する。なお、本発明の駆動装置は車両に限定されず、モータの回転数やトルクを広範囲に変化させて駆動するあらゆる産業用機械の駆動装置に適用することができる。
【０００７】
図１は一実施の形態の駆動装置の構成を示す断面図である。また、図２は一実施の形態の駆動装置と駆動装置コントローラを搭載した車両の構成を示す図である。まず、図２において、車両０は、駆動装置１で差動機構２を介して左前輪３ａと右前輪３ｂを駆動する前輪駆動車である。なお、車両０は左後輪３ｃと右後輪３ｄを駆動する後輪駆動車であってもよい。また、詳細を後述するが、駆動装置１は内部に動力伝達機構、モータおよびクラッチを備えており、駆動（力行運転）および回生制動（回生運転）を行うことができる。駆動装置コントローラ１０は駆動装置１のモータとクラッチを駆動制御するためのコントローラであり、バッテリ６の電力をモータの駆動電力に変換したり、モータの発電電力をバッテリ６の充電電力に変換したりするとともに、クラッチの締結と解除を行う。メインコントローラ１００は、ドライバが操作するアクセルペダル４およびブレーキペダル５の踏込み量に応じて、駆動装置コントローラ１０および不図示のブレーキコントローラ３００へ指令信号を出力する。このメインコントローラ１００で行う制御の詳細については後述する。
【０００８】
駆動装置１および駆動装置コントローラ１０は、メインコントローラ１００の指令信号に応じて車両の前進と後退および力行運転と回生運転を行う。力行運転では、バッテリ６の電力をモータにより左前輪３ａと右前輪３ｂの回転エネルギに変換し、車両を走行駆動する。一方、回生運転では、左前輪３ａと右前輪３ｂの回転エネルギをモータにより電力に変換してバッテリ６を充電し、車両を制動する。バッテリコントローラ２００はバッテリ６の電圧、温度を監視し、供給または受給可能な電力量をメインコントローラ１００へ送信する。不図示のブレーキコントローラ３００は、メインコントローラ１００からのブレーキトルク指令信号に応じてブレーキ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより制動トルクを発生させるとともに、車輪速センサ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄからの車輪速信号に基づいて車体速度Vxを算出し、メインコントローラ１００へ車体速度Vxを送信する。
【０００９】
図１において、駆動装置１は、車両の走行駆動源としての第１モータ１１と第２モータ１２、動力伝達機構としての遊星歯車機構１３、第１クラッチ１４、第２クラッチ１５、第３クラッチ１６および出力軸１７を備えている。ここで、第１クラッチ１４、第２クラッチ１５および第３クラッチ１６は初期状態ではすべて締結されていない。第１モータ１１は遊星歯車機構１３のサン軸に直結されている。クラッチ１４が締結された場合は、第１モータ１１のトルクは出力軸１７へ直接、伝達され、また、クラッチ１６が締結された場合は、第１モータ１１のトルクは遊星歯車機構１３を介して出力軸１７へ伝達される。一方、第２モータ１２はクラッチ１５を介して遊星歯車機構１３のキャリア軸に連結される。したがって、クラッチ１５が締結されると、第２モータ１２のトルクは遊星歯車機構１３のキャリア軸に伝達される。駆動装置コントローラ１０は、第１クラッチ１４、第２クラッチ１５および第３クラッチ１６の締結と解除を行うことによって駆動モードを切り替えることができる。駆動モードについては後述する。
【００１０】
なお、この一実施の形態では、第２クラッチ１５を介して第２モータ１２と遊星歯車機構１３のキャリア軸とを締結する例を示すが、第２クラッチ１５を省略し、第２モータ１２と遊星歯車機構１３のキャリア軸とを直結してもよい。また、この一実施の形態では、第３クラッチ１６を介して遊星歯車機構１３のリング軸と出力軸１７とを締結する例を示すが、第３クラッチ１６を省略し、遊星歯車機構１３のリング軸と出力軸１７とを直結してもよい。
【００１１】
図３は一実施の形態の駆動装置１の速度線図である。この速度線図により駆動装置１の駆動モードについて説明する。図３では、駆動モードごとの遊星歯車機構１３のサン軸Ｓ、キャリア軸Ｃおよびリング軸Ｒの回転数rpmと回転方向（正転または逆転）、第１モータ１１のトルクＴ１および第２モータ１２のトルクＴ２、遊星歯車機構１３の出力軸のトルクＴoutを表す。
【００１２】
図３(ａ)は駆動モード１のときの速度線図を示す。駆動モード１では、第１クラッチ１４だけを締結し、第２クラッチ１５と第３クラッチ１６を解除するとともに、第１モータ１１を正転側に力行駆動する。これにより、第１モータ１１のトルクＴ１だけが出力軸１７へ伝達される。
【００１３】
図３(ｂ)は駆動モード２のときの速度線図を示す。駆動モード２では、第１クラッチ１４、第２クラッチ１５および第３クラッチ１６のすべてを締結するとともに、第１モータ１１と第２モータ１２をともに正転側に力行駆動する。これにより、第１モータ１１のトルクＴ１と第２モータ１２のトルクＴ２とが足し合わされて出力軸１７へ伝達される。このとき、遊星歯車機構１３は一体に回転し、第１モータ１１、第２モータ１２および出力軸１７の回転数は等しくなる。
【００１４】
図３(ｃ)は駆動モード３のときの速度線図を示す。駆動モード３では、第１クラッチ１４を解除し、第２クラッチ１５と第３クラッチ１６を締結するとともに、第１モータ１１を逆転側に力行駆動し、第２モータ１２を正転側に力行駆動する。これにより、第１モータ１１のトルクＴ１と第２モータ１２のトルクＴ２とが遊星歯車機構１３を介して出力軸１７へ伝達される。
【００１５】
図３(ｃ)に示す駆動モード３では、出力軸の回転数、すなわち遊星歯車機構１３のリングギアの回転数は、サン軸とキャリア軸の回転数に分割される。そのため、出力軸１７の回転数が高い場合であっても第１モータ１１の回転数と第２モータ１２の回転数で出力軸１７の回転数を分担することができ、かつ、回転数の分担割合を任意に決定することができるため、最も消費電力量を小さくする分担割合を選択することができる。ここで、出力軸１７に正転方向のトルクを伝達するためには、第１モータ１１は逆転方向のトルクを、第２モータ１２は正転方向のトルクをそれぞれ出力することが必要となる。
【００１６】
図４は、メインコントローラ１００で実行される駆動装置１および駆動装置コントローラ１０の制御プログラム例を示すフローチャートである。まず、Ｓ１１０において、アクセルペダル踏込み量、ブレーキペダル踏込み量および車体速度Vxに応じて予め設定したマップから制駆動力目標値Fd_tを算出する。続くＳ１２０では、制駆動力目標値Fd_tとバッテリコントローラ２００から送信される供給または受給可能な電力量とに基づいて、駆動装置トルク目標値Td_tとブレーキトルク指令を算出し、ブレーキコントローラ３００へブレーキトルク指令を送信する。Ｓ１３０では、駆動装置トルク目標値Td_tと車体速度Vxとに応じて予め設定したマップを基に駆動モードを決定し、上述したように駆動モードに応じてクラッチが締結または解除されるようにクラッチ締結指令を駆動装置コントローラ１０へ送信する。
【００１７】
図５は、駆動モードを決定する際に用いられる駆動モード切替マップの一例を示す。図５において、実線(a)は駆動モード１から駆動モード２への切替しきい値を表し、実線(b)は駆動モード１および駆動モード２から駆動モード３への切替しきい値を表す。また、破線(a')は駆動モード２から駆動モード１への切替しきい値を表し、破線(b')は駆動モード３から駆動モード１または駆動モード２への切替しきい値を表す。つまり、この一実施の形態では、駆動モードの切替が頻繁に発生するのを避けるために、駆動モード切替マップの切替しきい値に(a)と(a')、(b)と(b')というヒステリシスを設けている。
【００１８】
Ｓ１４０において、Ｓ１３０で決定した駆動モードに応じて、駆動モード１ならＳ１５０へ、駆動モード２ならＳ１６０へ、駆動モード３ならＳ１７０へそれぞれ分岐する。駆動モード１の場合は、Ｓ１５０において、駆動装置トルク目標値Ｔd_tを基に次式を用いて第１モータトルク指令Tm1_tおよび第２モータトルク指令Tm2_tを算出する。
Tm1_t＝Td_t，
Tm2_t＝０  ・・・(１)
【００１９】
駆動モード２の場合は、Ｓ１６０において、駆動装置トルク目標値Td_tと車体速度Vxに応じて、予め設定したマップから第１モータトルク指令Tm1_tを算出し、次式を用いて第２モータトルク指令Tm2_tを算出する。
Tm2_t＝Td_t−Tm1_t  ・・・(２)
ここで、次式の要求電力量Preqを最小とするように、第１モータトルク指令Tm1_tと第２モータトルク指令Tm2_tを決定してもよい。
Preq＝２π／６０｛(Tm1_t・Nm1)／ηm1＋(Tm2_t・Nm2)／ηm2｝・・・(３)
(３)式において、Nm1、Nm2はそれぞれ第１モータと第２モータの回転数、ηm1、ηm2はそれぞれ第１モータと第２モータの効率である。
【００２０】
駆動モード３の場合は、Ｓ１７０において、駆動装置トルク目標値Td_tから次式を用いて第１モータトルク指令Tm1_tと第２モータトルク指令Tm2_tを算出する。
Tm1_t＝−Td_t・Rs／Rr＋Tajt，
Tm2_t＝Td_t・(Rs＋Rr)／Rr  ・・・(４)
(４)式において、Rs、Rrはそれぞれ遊星歯車機構１３のサンギア半径とリングギア内半径である。また、Tajtは回転数調整トルクで、次式によって算出される。
Tadj＝Ｋ・（Nm1_t−Nm1）  ・・・(５)
(５)式において、Ｋは予め設定した比例定数である。また、Nm1_tは第１モータ回転数目標値であり、駆動装置トルク目標値Td_tと車体速度Vxとに応じて予め設定したマップから算出される。ここで、次式の要求電力量Preqを最小とするように第１モータ回転数目標値Nm1_tを決定してもよい。
Preq＝２π／６０｛(Tm1_t・Nm1_t)／ηm1＋(Tm2_t／ηm2)・(Nm1_t・Rs＋Nr・Rr)／(Rs＋Rr)｝，
Nr＝(Vx／３．６)・６０Rd／２πRt  ・・・(６)
(６)式において、Nrはリング軸回転数、Rtはタイヤ半径、Rdは最終減速比である。
【００２１】
Ｓ１８０では、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０のいずれかで算出した第１モータトルク指令Tm1_tと第２モータトルク指令Tm2_tをモータトルク指令として駆動装置コントローラ１０へ送信する。
【００２２】
図６〜図８は、横軸にモータ回転数r/minをとり、縦軸にモータトルクNmをとってモータの効率特性を示す図である。図６は出力の大きな１台のモータを用いて車両を駆動した場合の効率特性を示す。図７および図８(ａ)は上述した一実施の形態の第１モータ１１の効率特性を示し、図８(ｂ)は一実施の形態の第２モータ１２の効率特性を示す。これらの図により一実施の形態の効果を説明する。
【００２３】
出力の大きな１台のモータで車両を駆動した場合には、図６に示すように、市街地走行を示す領域Ａ（図中に破線で囲まれた領域）では効率の高い点でモータを駆動できない。さらに、加速走行時の運転点Ｂおよび高速走行時の運転点Ｃ点でも効率の高い点でモータを駆動できない。
【００２４】
また、上述した特許文献１に示す駆動装置では、要求トルクが等効率点トルクよりも小さい場合は、モータを１台のみ駆動するから図７に示すような効率特性となり、市街地走行を示す領域Ａで高効率運転が可能である。また、要求トルクが等効率点トルクよりも大きい場合には、２台のモータを駆動するから全体として図６に示すような効率特性となり、低回転数かつ高トルクの領域において高効率運転が可能である。しかしながら、車両の高速走行時、つまり駆動装置出力軸の高回転駆動時には、モータ回転数が高くなり、モータ効率の高い点で駆動できない。
【００２５】
これに対し第１モータと第２モータの２台のモータを用いた一実施の形態では、図７に示すように、市街地走行を示す領域Ａにおいて、駆動装置トルク目標値Td_tが低く、かつ車体速度Vxが低いため、駆動モード１が選択され、第１モータを効率の高い点で駆動できる。なお、この駆動モード１では第２モータの出力は０である。
【００２６】
また、一実施の形態では、加速走行時で駆動装置トルク目標値Td_tが高い場合に駆動モード２が選択され、例えば図８に示すように、第１モータは図８(ａ)のＢ１点で駆動され、第２モータは図８(ｂ)のＢ２点で駆動される。なお、駆動モード２では第１モータと第２モータの回転数は等しい。
【００２７】
さらに、一実施の形態では、高速走行時で車体速度Vxが高い場合には駆動モード３が選択され、例えば図８に示すように第１モータは図８(ａ)のＣ１点で駆動され、第２モータは図８(ｂ)のＣ２点で駆動される。図６に示す出力の大きなモータ１台で駆動する場合、あるいは特許文献１に開示された駆動装置に比べ、上述した一実施の形態の駆動装置１によれば、加速走行時と高速走行時のいずれにおいてもモータ効率の高い点で駆動できる。
【００２８】
なお、上述した一実施の形態の駆動装置１では、遊星歯車機構１３のサン軸に第１モータ１１を接続した構成例を示したが、これに限らず、遊星歯車機構１３のリング軸に第１モータ１１を接続し、サン軸に出力軸を接続する構成としてもよい。
【００２９】
《一実施の形態の変形例》
上述した一実施の形態の車両に対して差動制限付駆動装置９および駆動装置コントローラ２０を設けた変形例を説明する。図９は変形例の車両構成を示す図である。なお、図９では図２に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。メインコントローラ１００は必要に応じて差動制限付駆動装置９の駆動装置コントローラ２０に対しても指令信号を送信するとともに、バッテリ６は差動制限付駆動装置９へ電力を供給、あるいは差動制限付駆動装置９から電力を受給する。
【００３０】
図１０は差動制限付駆動装置９の構成例を示す。差動制限付駆動装置９は、第３モータ２１と第４モータ３２を備えている。第３モータ２１のトルクは入力軸２２を介してギア２３に伝わり、ギア２３とともに一体的に回転数する差動入力要素２４に伝わり、さらに差動入力要素２４によって回転支持されるピニオンギア２５を介してサイドギア２６Ｌ、２６Ｒに伝わり、出力軸２７Ｌ、２７Ｒから出力される。また、出力軸２７Ｌ、２７Ｒはそれぞれ対向する２つの遊星歯車機構２８Ｌ、２８Ｒのキャリア軸となっている。対向する遊星歯車機構２８Ｌ、２８Ｒはサン軸２９で直結されているため、出力軸２７Ｌ、２７Ｒに回転数差がない場合は、それぞれのリングギア３０Ｌ、３０Ｒにも回転数差がなく、出力軸２７Ｌ、２７Ｒに回転数差がある場合には、回転数差に応じてそれぞれのリングギア３０Ｌ、３０Ｒにも回転数差が生じる。また、対向する遊星歯車機構２８Ｌ、２８Ｒはそれぞれブレーキ３１Ｌ、３１Ｒを備えている。第４モータ３２のトルクはクラッチ３３を締結することで、ギア３４、３５を介して遊星歯車機構２８Ｌのリングギア３０Ｌに伝わる。
【００３１】
図１１は差動制限付駆動装置９および駆動装置コントローラ２０の速度線図である。この図により差動制限付駆動装置９と駆動装置コントローラ２０の動作を説明する。図１１において、Ｓはサン軸を、Ｃはキャリア軸を、Ｒはリング軸をそれぞれ表す。また、Ｔ３Ｌ、Ｔ３Ｒはそれぞれ第３モータ２１から出力軸２７Ｌ、２７Ｒに伝わるトルクを表し、Ｔ４は第４モータ３２から遊星歯車機構２８Ｌのリングギア３０Ｌに伝わるトルクを表す。
【００３２】
図１１(ａ)は、ブレーキ３１Ｌ、３１Ｒを解除し、クラッチ３３を解除している場合の速度線図を示す。この場合、第３モータ２１から伝わったトルクは遊星歯車機構２８Ｌ、２８Ｒのキャリア軸、すなわち出力軸２７Ｌ、２７Ｒに等分されてそれぞれ伝わり、出力軸２７Ｌ、２７Ｒはそれぞれ独立に回転可能である。
【００３３】
図１１(ｃ)は、ブレーキ３１Ｌを解除するとともにブレーキ３１Ｒを締結し、クラッチ３３を締結した場合の速度線図を示す。この場合も、第３モータ２１から伝わったトルクは出力軸２７Ｌ、２７Ｒに等分されて伝わる。一方、ブレーキ３１Ｒが締結されているので、遊星歯車機構２８Ｒのリングギア３０Ｒは回転しない。そのため、遊星歯車機構２８Ｌのリングギア３０Ｌすなわち第４モータ３１には出力軸２７Ｌ、２７Ｒの回転数差に応じた回転数が生じるとともに、第４モータ３２から出力するトルクを制御することで左右の出力軸２７Ｌ、２７Ｒに任意の差動トルクT4、T4’を生じさせることができる。なお、トルクT4’は、T4の反力であり、T4と絶対値が等しく、T4と逆回転方向のトルクである。
【００３４】
図１１(ｃ)は、ブレーキ３１Ｌ、３１Ｒを締結した場合の速度線図を示す。なお、この場合にはクラッチ３３は締結でも解除でもどちらでもよい。この場合も、第３モータ２１から伝わったトルクは出力軸２７Ｌ、２７Ｒに等分されて伝わる。一方、遊星歯車機構２８Ｌ、２８Ｒのサン軸２９とそれぞれのリングギア３０Ｌ、３０Ｒが等しく拘束されるため、キャリア軸である出力軸２７Ｌ、２７Ｒに回転数差が生じない。すなわち、デフロック装置として機能することができる。
【００３５】
上述した一実施の形態とその変形例では、動力伝達機構として遊星歯車機構を用いた例を示したが、動力伝達機構は遊星歯車機構に限定されない。また、上述した一実施の形態とその変形例において、モータ１１、１２、２１，３２の種類は特に限定されず、直流電動機、誘導電動機、同期電動機などあらゆる種類のモータを用いることができる。また、駆動装置コントローラ１０、２０の電力変換器にはモータの種類に応じてＤＣ−ＤＣコンバータやインバータを用いることができる。
【００３６】
上述した実施の形態とその変形例によれば以下のような作用効果を奏することができる。まず、２台のモータをそれぞれ異なる入力軸に連結し、２台のモータのトルクを合成して出力軸から出力する遊星歯車機構を備え、２台のモータの内の一方を遊星歯車機構の出力軸と同一の回転方向に、他方を出力軸と異なる回転方向にそれぞれ力行運転する駆動モード３を設けたので、低出力駆動時と高回転駆動時においてエネルギ効率を向上させることができる。
【００３７】
また、遊星歯車機構のキャリア軸を含む２軸を入力軸とし、残り１軸を出力軸としたので、低出力駆動時と高回転駆動時において２台のモータのトルクを合理的に効率よく合成して出力軸から出力させることができる。さらに、入力軸を出力軸と直結するための締結機構を設けたので、ギアを介さずにモータを出力軸に直結することができ、ギア損失を省き動力伝達効率を向上させることができる。
【００３８】
駆動モード３は出力軸の回転速度がしきい値以上の場合の駆動モードとしたので、駆動モード３により高回転駆動時におけるエネルギ効率を向上させることができる。また、出力軸の回転速度がしきい値より低く、かつ出力軸の目標トルクがしきい値以下の場合に、２台のモータの内の１台のみを力行運転する駆動モード１を設けたので、駆動モード１により低出力駆動時におけるエネルギ効率を向上させることができる。さらに、出力軸の回転速度がしきい値より低く、かつ出力軸の目標トルクがしきい値より大きい場合に、２台のモータを出力軸に対して同一の回転方向に力行運転する駆動モード２を設けたので、駆動モード２により高出力駆動時におけるエネルギ効率を向上させることができる。
【００３９】
２台のモータの内の第１モータを遊星歯車機構のサン軸に、第２モータをキャリア軸にそれぞれ連結するとともに、リング軸を出力軸とし、駆動モード３では、第１モータの回転速度と第２モータの回転速度により出力軸の回転速度を設定するとともに、出力軸の目標トルクに基づいて第１モータのトルクと第２モータのトルクを設定し、第１モータのトルクに第１モータの目標回転速度と実回転速度との偏差に応じた調整トルクを加算して出力させるようにしたので、合理的かつ効率よく出力軸の高回転駆動を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】一実施の形態の駆動装置１の構成を示す断面図
【図２】一実施の形態の駆動装置１と駆動装置コントローラ１０を搭載した車両の構成を示す図
【図３】一実施の形態の駆動装置の速度線図
【図４】メインコントローラ１００で実行される駆動装置１および駆動装置コントローラ１０の制御プログラム例を示すフローチャート
【図５】駆動モードを決定する際に用いられる駆動モード切替マップの一例を示す図
【図６】出力の大きな１台のモータを用いて車両を駆動した場合の効率特性を示す図
【図７】一実施の形態の第１モータ１１の効率特性を示す図
【図８】一実施の形態の第１モータ１１と第２モータ１２の効率特性を示す図
【図９】変形例の車両構成を示す図
【図１０】差動制限付駆動装置９の構成例を示す図
【図１１】差動制限付駆動装置９および駆動装置コントローラ２０の速度線図
【符号の説明】
【００４１】
１；駆動装置、１０；駆動装置コントローラ、１１，１２；モータ、１３；遊星歯車機構、１４，１５，１６；クラッチ、１７；出力軸
【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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【図１０】
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【図１１】
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