(57)【要約】【課題】駆動源として設けられた各電動機の小型化に有利な車両の駆動装置を提供する。【解決手段】第１ＭＧ３及び第２ＭＧ４を備え、これらＭＧ３、４の少なくともいずれか一方から出力された動力で出力軸５を回転させて車両１を駆動する駆動装置２において、第１ＭＧ３の出力軸３ｃの回転を変速して出力軸５に伝達する動力伝達経路を形成する係合状態とその動力伝達経路を遮断する解放状態とに切り替え可能な第１変速機構１１と、第２ＭＧ４の出力軸４ｃの回転を変速して出力軸５に伝達する動力伝達経路を形成する係合状態とその動力伝達経路を遮断する解放状態とに切り替え可能な第２変速機構１２と、第１ＭＧ３の出力軸３ｃと第２ＭＧ４の出力軸４ｃとが連結される結合状態とその連結が解除される解放状態とに切り替え可能なＭＧ連結クラッチＣ０とを備えている。【選択図】図８
2011033077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源として第１電動機及び第２電動機を備え、これら電動機の少なくともいずれか一方から出力された動力で出力部材を回転させて車両を駆動する駆動装置において、
前記第１電動機の出力軸の回転を変速して前記出力部材に伝達する動力伝達経路を形成する係合状態とその動力伝達経路を遮断する解放状態とに切り替え可能な第１変速機構と、前記第２電動機の出力軸の回転を変速して前記出力部材に伝達する動力伝達経路を形成する係合状態とその動力伝達経路を遮断する解放状態とに切り替え可能な第２変速機構と、前記第１電動機の出力軸と前記第２電動機の出力軸とが連結される結合状態とその連結が解除される解放状態とに切り替え可能なクラッチ手段と、を備えている車両の駆動装置。
【請求項２】
前記第１変速機構、前記第２変速機構、及び前記クラッチ手段をそれぞれ制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記駆動装置における動力の伝達状態を、前記第１変速機構及び前記第２変速機構のうちの一方の変速機構が係合状態であるとともに他方の変速機構が解放状態であり、かつ前記クラッチ手段が結合状態であって前記第１電動機及び前記第２電動機の動力が前記一方の変速機構を介して前記出力部材に伝達されている状態から前記第１電動機及び前記第２電動機の動力が前記他方の変速機構を介して前記出力部材に伝達される状態に切り替える場合、まず前記クラッチ手段を解放状態に切り替え、次に前記他方の変速機構を係合状態に切り替え、その後前記一方の変速機構を解放状態に切り替え、最後に前記クラッチ手段を結合状態に切り替える請求項１に記載の車両の駆動装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記駆動装置における動力の伝達状態を、前記第１変速機構及び前記第２変速機構のうちの一方の変速機構が係合状態であるとともに他方の変速機構が解放状態であり、かつ前記クラッチ手段が結合状態であって前記第１電動機及び前記第２電動機の動力が前記一方の変速機構を介して前記出力部材に伝達されている状態から前記第１電動機及び前記第２電動機の動力が前記他方の変速機構を介して前記出力部材に伝達される状態に切り替える場合、前記出力部材に前記第１電動機又は前記第２電動機の一方の動力のみが伝達されている移行期間は、前記第１電動機及び前記第２電動機の両方の動力が前記出力部材に伝達されている期間よりも前記移行期間中に前記出力部材に動力が伝達されている電動機の出力が上昇するように各電動機を制御する請求項２に記載の車両の駆動装置。
【請求項４】
前記第１変速機構の回転要素に前記第１電動機の出力軸が接続されているとともに、前記第２変速機構の回転要素に前記第２電動機の出力軸が接続され、
前記制御手段は、前記車両の走行状態が予め設定した低負荷領域内である場合、前記クラッチ手段を解放状態に切り替えるとともに前記第１変速機構又は前記第２変速機構のうちの一方の変速機構を解放状態に切り替え、その一方の変速機構の回転要素に出力軸が接続されている電動機の回転数が他方の変速機構の回転要素に出力軸が接続されている電動機の回転数よりも低くなるように各電動機をそれぞれ制御する請求項２又は３に記載の車両の駆動装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記車両の走行状態が前記低負荷領域内である場合、解放状態に切り替えられた一方の変速機構の回転要素に出力軸が接続されている電動機を停止させる請求項４に記載の車両の駆動装置。
【請求項６】
前記第１変速機構が係合状態において形成する動力伝達経路の変速比と前記第２変速機構が係合状態において形成する動力伝達経路の変速比とは互いに異なっている請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の駆動装置。
【請求項７】
前記第１変速機構及び前記第２変速機構は、係合状態と解放状態とに状態を切り替えるための状態変更クラッチ手段をそれぞれ備え、
各変速機構の状態変更クラッチ手段及び前記クラッチ手段は、それぞれ一対の係合部材を有し、これら係合部材を係合させた場合に各係合部材に設けられた歯が噛み合う噛み合い式クラッチである請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源として２つの電動機を備え、これら電動機から出力された動力で共通の出力部材を回転させて車両を駆動する車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源としての２つの電動機を備え、第１の電動機の動力は複数のギア比に変速可能な第１の変速機を介して出力軸に出力され、第２の電動機の動力は第１の変速機とは異なる複数のギア比に変速可能な第２の変速機を介して出力軸に出力される伝動装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０８９５９４号公報
【特許文献２】特開２００６−０４４５５５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の装置では、各電動機の動力はそれぞれの電動機に対応する変速機を介してのみ出力軸に伝達される。この場合、２つの電動機の動力を合成できないので、１つの電動機でも出力軸を駆動可能なように各電動機の出力可能な動力の上限値を高めに設定する必要がある。そのため、各電動機が大型化するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、駆動源として設けられた各電動機の小型化に有利な車両の駆動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】
【０００６】
本発明の車両の駆動装置は、駆動源として第１電動機及び第２電動機を備え、これら電動機の少なくともいずれか一方から出力された動力で出力部材を回転させて車両を駆動する駆動装置において、前記第１電動機の出力軸の回転を変速して前記出力部材に伝達する動力伝達経路を形成する係合状態とその動力伝達経路を遮断する解放状態とに切り替え可能な第１変速機構と、前記第２電動機の出力軸の回転を変速して前記出力部材に伝達する動力伝達経路を形成する係合状態とその動力伝達経路を遮断する解放状態とに切り替え可能な第２変速機構と、前記第１電動機の出力軸と前記第２電動機の出力軸とが連結される結合状態とその連結が解除される解放状態とに切り替え可能なクラッチ手段と、を備えている（請求項１）。
【０００７】
本発明の車両の駆動装置によれば、クラッチ手段を結合状態に切り替えることにより、第１電動機の動力と第２電動機の動力とを合成し、その合成した動力をいずれか一方の変速機構を介して出力部材に出力できる。そのため、各電動機の出力可能な動力の上限値を低下させることができる。従って、各電動機を小型化することができる。
【０００８】
本発明の車両の駆動装置の一形態においては、前記第１変速機構、前記第２変速機構、及び前記クラッチ手段をそれぞれ制御する制御手段をさらに備え、前記制御手段は、前記駆動装置における動力の伝達状態を、前記第１変速機構及び前記第２変速機構のうちの一方の変速機構が係合状態であるとともに他方の変速機構が解放状態であり、かつ前記クラッチ手段が結合状態であって前記第１電動機及び前記第２電動機の動力が前記一方の変速機構を介して前記出力部材に伝達されている状態から前記第１電動機及び前記第２電動機の動力が前記他方の変速機構を介して前記出力部材に伝達される状態に切り替える場合、まず前記クラッチ手段を解放状態に切り替え、次に前記他方の変速機構を係合状態に切り替え、その後前記一方の変速機構を解放状態に切り替え、最後に前記クラッチ手段を結合状態に切り替えてもよい（請求項２）。このようにクラッチ手段及び各変速機構の状態を切り替えることにより、駆動装置の状態を切り替えている過渡時であっても第１電動機又は第２電動機のいずれか一方によって出力部材を確実に駆動することができる。そのため、出力部材への動力伝達が途切れる駆動力抜けを防止することができる。
【０００９】
この形態において、前記制御手段は、前記駆動装置における動力の伝達状態を、前記第１変速機構及び前記第２変速機構のうちの一方の変速機構が係合状態であるとともに他方の変速機構が解放状態であり、かつ前記クラッチ手段が結合状態であって前記第１電動機及び前記第２電動機の動力が前記一方の変速機構を介して前記出力部材に伝達されている状態から前記第１電動機及び前記第２電動機の動力が前記他方の変速機構を介して前記出力部材に伝達される状態に切り替える場合、前記出力部材に前記第１電動機又は前記第２電動機の一方の動力のみが伝達されている移行期間は、前記第１電動機及び前記第２電動機の両方の動力が前記出力部材に伝達されている期間よりも前記移行期間中に前記出力部材に動力が伝達されている電動機の出力が上昇するように各電動機を制御してもよい（請求項３）。この場合、駆動装置の状態を切り替えている過渡時に出力部材に伝達される駆動力が低下することを抑制できる。そのため、ドライバビリティの悪化を抑制できる。
【００１０】
本発明の車両の駆動装置の一形態においては、前記第１変速機構の回転要素に前記第１電動機の出力軸が接続されているとともに、前記第２変速機構の回転要素に前記第２電動機の出力軸が接続され、前記制御手段は、前記車両の走行状態が予め設定した低負荷領域内である場合、前記クラッチ手段を解放状態に切り替えるとともに前記第１変速機構又は前記第２変速機構のうちの一方の変速機構を解放状態に切り替え、その一方の変速機構の回転要素に出力軸が接続されている電動機の回転数が他方の変速機構の回転要素に出力軸が接続されている電動機の回転数よりも低くなるように各電動機をそれぞれ制御してもよい（請求項４）。このように第１電動機又は第２電動機のいずれか一方の電動機の回転数を低下させることにより、この電動機のコイルの抵抗によって消費される電気エネルギ、いわゆる鉄損を低減できる。これによりこの電動機で消費されるエネルギを低減できる。
【００１１】
この形態において、前記制御手段は、前記車両の走行状態が前記低負荷領域内である場合、解放状態に切り替えられた一方の変速機構の回転要素に出力軸が接続されている電動機を停止させてもよい（請求項５）。このように電動機を停止させることにより、この電動機の鉄損をさらに低減できる。そのため、この電動機で消費されるエネルギをさらに低減できる。
【００１２】
本発明の車両の駆動装置の一形態においては、前記第１変速機構が係合状態において形成する動力伝達経路の変速比と前記第２変速機構が係合状態において形成する動力伝達経路の変速比とは互いに異なっていてもよい（請求項６）。この場合、選択可能な変速比を増加させることができるので、各電動機をそれぞれ効率が良い高効率領域で運転することができる。そのため、各電動機で消費されるエネルギを低減できる。
【００１３】
本発明の車両の駆動装置の一形態において、前記第１変速機構及び前記第２変速機構は、係合状態と解放状態とに状態を切り替えるための状態変更クラッチ手段をそれぞれ備え、各変速機構の状態変更クラッチ手段及び前記クラッチ手段は、それぞれ一対の係合部材を有し、これら係合部材を係合させた場合に各係合部材に設けられた歯が噛み合う噛み合い式クラッチであってもよい（請求項７）。周知にように噛み合い式クラッチは摩擦力を利用して動力を伝達する摩擦式クラッチと比較してエネルギ損失が小さい。そのため、このように各クラッチに噛み合い式クラッチを用いることにより、動力伝達時にクラッチで消費されるエネルギを低減できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したように、本発明の車両の駆動装置によれば、第１電動機の動力と第２電動機の動力とを合成し、その合成した動力を１つの変速機構を介して出力部材に出力できる。これにより各電動機が出力可能な動力の上限値を低下させることができるので、各電動機を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の形態に係る駆動装置が搭載された車両の全体構成を概略的に示す図。
【図２】第１の形態の駆動装置の状態を１速から２速の切り替える際の各クラッチの状態を示す係合表を示す図。
【図３】１速のときの第１の形態の駆動装置を示す図。
【図４】１速から１＋２速に切り替える途中の第１の形態の駆動装置を示す図。
【図５】１＋２速のときの第１の形態の駆動装置を示す図。
【図６】１＋２速から２速に切り替える途中の第１の形態の駆動装置を示す図。
【図７】２速のときの第１の形態の駆動装置を示す図。
【図８】本発明の第２の形態に係る駆動装置が搭載された車両の全体構成を概略的に示す図。
【図９】第２の形態の駆動装置の変速段を切り替える際の各クラッチの状態を示す係合表を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係る駆動装置が搭載された車両の全体構成を概略的に示している。車両１は、電動機を駆動源として走行する電気自動車として構成されている。駆動装置２は、第１電動機としての第１モータ・ジェネレータ（第１ＭＧ）３と、第２電動機としての第２モータ・ジェネレータ（第２ＭＧ）４とを備えている。各ＭＧ３、４は、それらＭＧ３、４が収容されるケースに回転不能に固定されたステータ３ａ、４ａと、そのステータ３ａ、４ａの内周側に同軸に配置されたロータ３ｂ、４ｂとを備えている。各ロータ３ｂ、４ｂには、それぞれ出力軸３ｃ、４ｃが設けられている。これら第１ＭＧ３及び第２ＭＧ４は、それぞれ電動機及び発電機として機能する周知のものであるため、詳細な説明は省略する。この図に示したように第１ＭＧ３と第２ＭＧ４とはそれらの出力軸３ｃ、４ｃが同軸、かつ対向するように設けられている。
【００１７】
第１ＭＧ３及び第２ＭＧ４は、それぞれ動力伝達機構１０と接続されている。動力伝達機構１０は、出力部材として出力軸５を備えている。出力軸５には出力ギア６が一体回転するように設けられている。出力ギア６はディファレンシャル機構７と噛み合っており、ディファレンシャル機構７はドライブシャフト８を介して駆動輪９と接続されている。そして、出力軸５から出力された動力は、出力ギア６、ディファレンシャル機構７、及びドライブシャフト８を介して駆動輪９に伝達される。
【００１８】
動力伝達機構１０は、第１変速機構１１と、第２変速機構１２と、クラッチ手段としてのＭＧ連結クラッチＣ０とを備えている。ＭＧ連結クラッチＣ０は、第１ＭＧ３の出力軸３ｃと第２ＭＧ４の出力軸４ｃとが一体に回転するようにこれら出力軸３ｃ、４ｃを連結する結合状態と、これら出力軸３ｃ、４ｃが別々に回転するように連結を解除する解放状態とに切り替え可能に構成されている。
【００１９】
第１変速機構１１は、第１モータギア１３と、第１中間ギア１４と、状態変更クラッチ手段としての第１クラッチＣ１とを備えている。第１モータギア１３は、第１ＭＧ３の出力軸３ｃに設けられており、この出力軸３ｃと一体に回転する。そのため、第１モータギア１３が本発明の回転要素に相当する。第１中間ギア１４は、出力軸５に回転自在に支持されている。第１クラッチＣ１は、第１中間ギア１４と出力軸５とが一体に回転するようにこれらを結合する結合状態と、これらが別々に回転するようにその連結を解除する解放状態とに切り替え可能なように構成されている。第１クラッチＣ１を結合状態に切り替えると、第１ＭＧ３の出力軸３ｃの回転を変速して出力軸５に伝達する動力伝達経路が形成される。そのため、この状態が本発明における第１変速機構１１の係合状態に相当する。一方、第１クラッチＣ１を解放状態に切り替えるとその動力伝達経路が遮断されるので、この状態が本発明における第１変速機構１１の解放状態に相当する。
【００２０】
第２変速機構１２は、第１変速機構１１と同様に構成されており、第２モータギア１５と、第２中間ギア１６と、状態変更クラッチ手段としての第２クラッチＣ２とを備えている。第２モータギア１５は、第２ＭＧ４の出力軸４ｃに設けられており、この出力軸４ｃと一体に回転する。そのため、第２モータギア１５が本発明の回転要素に相当する。第２中間ギア１６は、出力軸５に回転自在に支持されている。第２クラッチＣ２は、第２中間ギア１６と出力軸５とが一体に回転するようにこれらを結合する結合状態と、これらが別々に回転するようにその連結を解除する解放状態とに切り替え可能なように構成されている。この第２変速機構１２も第１変速機構１１と同様に、第２クラッチＣ２を結合状態に切り替えると第２ＭＧ４の出力軸４ｃの回転を変速して出力軸５に伝達する動力伝達経路が形成されるので、この状態が本発明における第２変速機構１２の係合状態に相当する。また、第２クラッチＣ２を解放状態に切り替えた状態が本発明における第２変速機構１２の解放状態に相当する。なお、第２モータギア１５と第２中間ギア１６の第２ギア比には、第１モータギア１３と第１中間ギア１４の第１ギア比よりも小さい値が設定されている。
【００２１】
ＭＧ連結クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２は、一対の係合部材と、それら一対の係合部材を結合する係合位置とその連結を解除する解放位置とに移動可能なスリーブとをそれぞれ備えている。各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２の各係合部材にはそれぞれ複数の歯が設けられている。同様に各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２のスリーブにも複数の歯が設けられている。そして、各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２は、スリーブが係合位置に移動し、一対の係合部材の歯とスリーブの歯とが噛み合うことによって結合状態になる。このようにこれらのクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２は、歯を噛み合わせることにより係合部材同士を結合する噛み合い式クラッチとして構成されている。なお、図１では上半分が結合状態における各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２を示し、下半分が解放状態における各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２を示している。
【００２２】
この駆動装置２では、各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２を適宜操作することにより、各ＭＧ３、４からそれぞれ出力された動力を駆動輪９に伝達する動力伝達経路を切り替えることができ、それにより複数の変速段に切り替えることができる。各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２の制御はコンピュータユニットとして構成された制御手段としての車両制御装置２０にて行われる。車両制御装置２０は車両１の適正な走行状態を得るための各種制御プログラムを保持している。車両制御装置２０は、これらのプログラムを実行することにより各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２に対する制御の他にも、各ＭＧ３、４等の制御対象に対する制御を行っている。車両制御装置２０には、図示は省略したが車両１の速度に対応する信号を出力する車速センサ、及びアクセル開度に対応する信号を出力するアクセル開度センサ等の車両１の走行状態に関係する情報を出力する種々のセンサが接続されている。
【００２３】
この駆動装置２では、各ＭＧ３、４から出力された動力が第１変速機構１１を介して出力軸５に伝達される１速、及び各ＭＧ３、４から出力された動力が第２変速機構１２を介して出力軸５に伝達される２速に切り替えられる。１速の場合、ＭＧ連結クラッチＣ０が結合状態に、第１クラッチＣ１が結合状態に、第２クラッチＣ２が解放状態にそれぞれ切り替えられる。一方、２速の場合は、ＭＧ連結クラッチＣ０が結合状態に、第１クラッチＣ１が解放状態に、第２クラッチＣ２が結合状態にそれぞれ切り替えられる。車両制御装置２０は、車両１の走行状態に応じて各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２の状態を切り替えてこれら変速段の切り替えを行う。
【００２４】
次に図２〜図７を参照して車両制御装置２０による変速段の切り替え手順を説明する。図２は、駆動装置２の状態を１速から２速の切り替える際の各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２の状態を示す係合表である。なお、図中の「○」は結合状態を示し、「×」は解放状態を示している。図３〜図７は、変速段を切り替えている途中の駆動装置２の状態を示している。なお、図３〜図７においては車両制御装置２０の図示を省略する。図３は１速のときの駆動装置２を示している。上述したように１速のときはＭＧ連結クラッチＣ０が結合状態、第１クラッチＣ１が結合状態、第２クラッチＣ２が解放状態である。そのため、各ＭＧ３、４から出力された動力は、図に破線で示したようにそれぞれ第１変速機構１１を介して出力軸５に伝達される。変速段を２速に切り替える場合、車両制御装置２０はこの状態からまずＭＧ連結クラッチＣ０を解放状態に切り替える。図４は、１速からＭＧ連結クラッチＣ０を解放状態に切り替えた後の駆動装置２を示している。この図に破線で示したようにこの状態においては第１ＭＧ３の動力のみが出力軸５に伝達される。この状態において車両制御装置２０は、第１ＭＧ３の出力をそれまでよりも一時的に上昇させる。
【００２５】
次に車両制御装置２０は、図４に示した状態から第２クラッチＣ２を結合状態に切り替える。以下、この状態を１＋２速と称する。図５は１＋２速のときの駆動装置２を示している。この図に破線で示したように１＋２速では、第１ＭＧ３の動力が第１変速機構１１を介して、第２ＭＧ４の動力が第２変速機構１２を介してそれぞれ出力軸５に伝達される。その後、車両制御装置２０は、第１クラッチＣ１を解放状態に切り替える。図６は１＋２速から第１クラッチＣ１を解放状態に切り替えた後の駆動装置２を示している。この図に破線で示したようにこの状態においては第２ＭＧ４の動力のみが出力軸５に伝達される。この状態において車両制御装置２０は、第２ＭＧ４の出力をそれまでよりも一時的に上昇させる。そして、車両制御装置２０は、最後にＭＧ連結クラッチＣ０を結合状態に切り替える。これにより駆動装置２を２速に切り替えることができる。図７は、２速のときの駆動装置２を示している。この図に破線で示したように２速のときは各ＭＧ３、４の動力がそれぞれ第２変速機構１２を介して出力軸５に出力される。なお、駆動装置２を２速から１速に切り替える場合は、上述した手順が逆に行われる。
【００２６】
この他、車両制御装置２０は、高速走行時など車両１が低負荷で走行している場合は第２ＭＧ４のみから出力軸５に動力が伝達されるように駆動装置２の状態を切り替える。具体的に説明すると、車両制御装置２０は、車両１の走行状態が予め設定した低負荷領域内である場合、ＭＧ連結クラッチＣ０を解放状態に切り替えるとともに第１クラッチＣ１を解放状態に切り替える。そして、第１ＭＧ３を停止させる。この場合、車両１は、第２ＭＧ４のみによって駆動される。
【００２７】
第１の形態に係る駆動装置２によれば、ＭＧ連結クラッチＣ０を結合状態に切り替えることにより、第１ＭＧ３の動力と第２ＭＧ４の動力を合成し、その合成した動力を第１変速機構１１又は第２変速機構１２を介して出力軸５に出力することができる。そのため、各ＭＧ３、４の出力可能な動力の上限値を低く抑えることができる。そのため、各ＭＧ３、４を小型化することができる。
【００２８】
この駆動装置２では、変速段を切り替える際、第１ＭＧ３又は第２ＭＧ４の少なくともいずれか一方から出力軸５に動力が出力されるので、変速段を切り替えている過渡時であっても出力軸５を確実に駆動することができる。そのため、出力軸５への動力伝達が途切れる駆動力抜けを防止することができる。
【００２９】
駆動装置２においては、変速段の切替時に第１ＭＧ３又は第２ＭＧ４のいずれか一方の動力のみが出力軸５に伝達される場合は、その動力が伝達されるＭＧの出力を一時的に上昇させる。これにより、変速段の切替時に出力軸５に伝達される駆動力が低下することを抑制できる。そのため、ドライバビリティの悪化を抑制できる。また、この駆動装置２では、第１変速機構１１と第２変速機構１２とでギア比が互いに異なる。そのため、車両１の走行状態に応じて各ＭＧ３、４がそれぞれ効率が良い高効率領域で運転されるようにギア比を選択することができる。これにより、各ＭＧ３、４で消費されるエネルギを低減できる。この駆動装置２では各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２が噛み合い式クラッチであるため、これらクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２で無駄にエネルギが消費されることを抑制できる。
【００３０】
この駆動装置２においては、車両１が低負荷で運転されている場合、第２ＭＧ４のみで車両１が駆動されるように各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２の状態を切り替える。そのため、第１ＭＧ３のコイルの抵抗によって消費される電気エネルギ（鉄損）を低減できる。そのため、第１ＭＧ３で消費されるエネルギを低減し、エネルギ効率を改善できる。なお、第１ＭＧ３は停止させず、第２ＭＧ４よりも低い回転数で運転してもよい。この場合でも鉄損は低減できるので、第１ＭＧ３で消費されるエネルギを低減できる。また、このように車両１が低負荷で運転されている場合、ＭＧ連結クラッチＣ０及び第２クラッチＣ２をそれぞれ解放状態に切り替えて第１ＭＧ３のみで車両１を駆動してもよい。この場合でも第２ＭＧ４を低回転で運転させたり停止させたりすることにより、駆動装置２で消費されるエネルギを低減できる。
【００３１】
（第２の形態）
次に図８及び図９を参照して第２の形態について説明する。図８は、本発明の第２の形態に係る駆動装置が搭載された車両の全体構成を概略的に示している。なお、この形態において第１の形態と共通の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
この図に示したように第１変速機構１１は、第１ギア対Ｇ１及び第２ギア対Ｇ２を備えている。第１ギア対Ｇ１は互いに噛み合う第１モータギア３１及び第１中間ギア３２にて構成され、第２ギア対Ｇ２は互いに噛み合う第２モータギア３３及び第２中間ギア３４にて構成されている。第２変速機構１２は、第３ギア対Ｇ３及び第４ギア対Ｇ４を備えている。第３ギア対Ｇ３は互いに噛み合う第３モータギア３５及び第３中間ギア３６にて構成され、第４ギア対Ｇ４は互いに噛み合う第４モータギア３７及び第４中間ギア３８にて構成されている。各ギア対Ｇ１〜Ｇ４のギア比は、第１ギア対Ｇ１、第３ギア対Ｇ３、第２ギア対Ｇ２、第４ギア対Ｇ４の順に小さくなるように設定されている。
【００３３】
第１モータギア３１及び第２モータギア３３は、第１ＭＧ３の出力軸３ｃに回転自在に支持されている。第３モータギア３５及び第４モータギア３７は、第２ＭＧ４の出力軸４ｃに回転自在に支持されている。各中間ギア３２、３４、３６、３８は、それぞれ出力軸５に設けられており、出力軸５と一体に回転する。
【００３４】
この形態において第１クラッチＣ１は、第１モータギア３１と第１ＭＧ３の出力軸３ｃとが一体に回転する第１結合状態と、第２モータギア３３と第１ＭＧ３の出力軸３ｃとが一体に回転する第２結合状態と、第１ＭＧ３の出力軸３ｃ、第１モータギア３１、及び第２モータギア３３がそれぞれ別々に回転する解放状態とに切り替え可能に構成されている。なお、この図では上半分が第１結合状態における第１クラッチＣ１を示し、下半分が第２結合状態における第１クラッチＣ１を示している。この形態では、第１クラッチＣ１が第１結合状態又は第２結合状態の場合に、第１ＭＧ３の出力軸３ｃの回転を変速して出力軸５に伝達する動力伝達経路が形成される。そのため、これらの場合が本発明における第１変速機構１１の係合状態に相当する。
【００３５】
第２クラッチＣ２は、第３モータギア３５と第２ＭＧ４の出力軸４ｃとが一体に回転する第３結合状態と、第４モータギア３７と第２ＭＧ４の出力軸４ｃとが一体に回転する第４結合状態と、第２ＭＧ４の出力軸４ｃ、第３モータギア３５、及び第４モータギア３７がそれぞれ別々に回転する解放状態とに切り替えることができる。なお、この図では上半分が第３結合状態における第２クラッチＣ２を示し、下半分が第４結合状態における第２クラッチＣ２を示している。この形態では、第２クラッチＣ２が第３結合状態又は第４結合状態の場合に、第２ＭＧ４の出力軸４ｃの回転を変速して出力軸５に伝達する動力伝達経路が形成される。そのため、これらの場合が本発明における第２変速機構１２の係合状態に相当する。なお、この形態においても第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２には、噛み合い式クラッチが用いられる。
【００３６】
この形態においても各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２を適宜操作することにより、複数の変速段に切り替えることができる。この形態では、各ＭＧ３、４から出力された動力が第１ギア対Ｇ１を介して出力軸５に伝達される１速、各ＭＧ３、４から出力された動力が第３ギア対Ｇ３を介して出力軸５に伝達される２速、各ＭＧ３、４から出力された動力が第２ギア対Ｇ２を介して出力軸５に伝達される３速、各ＭＧ３、４から出力された動力が第４ギア対Ｇ４を介して出力軸５に伝達される４速、に変速段を切り替えることができる。この形態の駆動装置２では、１速の場合、ＭＧ連結クラッチＣ０が結合状態に、第１クラッチＣ１が第１結合状態に、第２クラッチＣ２が解放状態にそれぞれ切り替えられる。２速の場合は、ＭＧ連結クラッチＣ０が結合状態に、第１クラッチＣ１が解放状態に、第２クラッチＣ２が第３結合状態にそれぞれ切り替えられる。３速の場合は、ＭＧ連結クラッチＣ０が結合状態に、第１クラッチＣ１が第２結合状態に、第２クラッチＣ２が解放状態にそれぞれ切り替えられる。４速の場合は、ＭＧ連結クラッチＣ０が結合状態に、第１クラッチＣ１が解放状態に、第２クラッチＣ２が第４結合状態にそれぞれ切り替えられる。
【００３７】
車両制御装置２０は、車両１の走行状態に応じて駆動装置２の変速段を切り替える。図９は、変速段を切り替える際の各クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２の状態を示す係合表である。なお、この図において第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の各係合状態の欄に「○」が付されている場合は、それらクラッチＣ１、Ｃ２がその係合状態に切り替えられていることを示す。なお、「×」は第１の形態と同様に各クラッチＣ１、Ｃ２が解放状態であることを示している。１速から２速に切り替える場合、車両制御装置２０は、まずＭＧ連結クラッチＣ０を解放状態に切り替え、次に第２クラッチＣ２を第３係合状態に切り替える。この状態がこの図の１＋２速に対応する。この１＋２速の場合、第１ＭＧ３の動力は第１ギア対Ｇ１を介して、第２ＭＧ４の動力は第３ギア対Ｇ３を介してそれぞれ出力軸５に伝達される。その後、車両制御装置２０は、第１クラッチＣ１を解放状態に切り替え、続いてＭＧ連結クラッチＣ０を係合状態に切り替える。これにより、駆動装置２が２速に切り替えられる。
【００３８】
次に駆動装置２を２速から３速に切り替える場合を説明する。車両制御装置２０は、２速から３速に切り替える場合、まずＭＧ連結クラッチＣ０を解放状態に切り替え、次に第１クラッチＣ１を第２係合状態に切り替える。この状態がこの図の２＋３速に対応する。この２＋３速の場合、第１ＭＧ３の動力は第２ギア対Ｇ２を介して、第２ＭＧ４の動力は第３ギア対Ｇ３を介してそれぞれ出力軸５に伝達される。その後、車両制御装置２０は、第２クラッチＣ２を解放状態に切り替え、続いてＭＧ連結クラッチＣ０を係合状態に切り替える。これにより、駆動装置２が３速に切り替えられる。
【００３９】
駆動装置２を３速から４速に切り替える場合を説明する。車両制御装置２０は、３速から４速に切り替える場合、まずＭＧ連結クラッチＣ０を解放状態に切り替え、次に第２クラッチＣ２を第４係合状態に切り替える。この状態がこの図の３＋４速に対応する。この３＋４速の場合、第１ＭＧ３の動力は第２ギア対Ｇ２を介して、第２ＭＧ４の動力は第４ギア対Ｇ４を介してそれぞれ出力軸５に伝達される。その後、車両制御装置２０は、第１クラッチＣ１を解放状態に切り替え、続いてＭＧ連結クラッチＣ０を係合状態に切り替える。これにより、駆動装置２が４速に切り替えられる。なお、駆動装置２の変速段を小さくする場合は上述した手順が逆に行われる。
【００４０】
この第２の形態においても、ＭＧ連結クラッチＣ０を結合状態に切り替えることにより、第１ＭＧ３の動力と第２ＭＧ４の動力とを合成して出力軸５に出力することができる。これにより、各ＭＧ３、４の出力可能な動力の上限値を低く抑えることができるので、ＭＧ３、４を小型化することができる。また、この形態においても、変速段を切り替える際に第１ＭＧ３又は第２ＭＧ４の少なくともいずれか一方から出力軸５に動力が出力される。そのため、変速段の切替時に出力軸５への動力伝達が途切れる駆動力抜けを防止することができる。
【００４１】
この形態では、互いにギア比が異なる４つのギア対を介して各ＭＧ３、４の動力を出力軸５に出力できるので、第１の形態と比較してより多くの変速段に切り替えることができる。
【００４２】
なお、この形態においても、変速段の切替時に第１ＭＧ３又は第２ＭＧ４の一方のＭＧの動力のみが出力軸５に伝達される場合はその動力が伝達されるＭＧの出力を上昇させてよい。これにより変速段の切替時に出力軸５に伝達される駆動力が低下することを抑制できるので、ドライバビリティの悪化を抑制できる。また、車両１が低負荷で運転されている場合は、ＭＧ連結クラッチＣ０及び第１クラッチＣ１をそれぞれ解放状態に切り替え、第２ＭＧ４のみで車両１を駆動してもよい。これにより第１ＭＧ３で消費されるエネルギを低減し、エネルギ効率を改善できる。
【００４３】
本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、ギア対の数は２個又は４個に限定されず、５個以上設けてもよい。また、クラッチは噛み合い式クラッチに限定されず、摩擦式クラッチでもよい。
【００４４】
本発明の駆動装置は電気自動車に限定されず、電動機に加えて内燃機関が駆動源として設けられているハイブリッド車両に搭載してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  車両
２  駆動装置
３  第１モータ・ジェネレータ（第１電動機）
３ｃ  出力軸
４  第２モータ・ジェネレータ（第２電動機）
４ｃ  出力軸
５  出力軸（出力部材）
１１  第１変速機構
１２  第２変速機構
１３  第１モータギア（回転要素）
１５  第２モータギア（回転要素）
２０  車両制御装置（制御手段）
Ｃ０  ＭＧ連結クラッチ（クラッチ手段）
Ｃ１  第１クラッチ（状態変更クラッチ手段）
Ｃ２  第２クラッチ（状態変更クラッチ手段）
【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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