(57)【要約】      （修正有）【課題】電動機の高い効率を実現しつつ、装置の小型化及び軽量化を図ることができる車両の駆動装置を提供する。【解決手段】第一電動機Ｍ１及び第二電動機Ｍ２と、第一回転要素Ｓと第二回転要素Ｃと第三回転要素Ｒとが共線図上においてこの順に並ぶ遊星歯車機構ＰＧと、を備える車両の駆動装置１０であって、第一回転要素Ｓは、第一電動機Ｍ１の回転軸Ｌ１と接続され、第二回転要素Ｃは、車両の駆動輪に動力を伝達する出力軸ＯＳと接続され、第三回転要素Ｒは、第二電動機Ｍ２の回転軸Ｌ２と接続され、第一電動機Ｍ１は、永久磁石を備える電動機であり、第二電動機Ｍ２は、永久磁石を備えない電動機であり、共線図上で第二回転要素Ｃに対して第三回転要素Ｒよりも第一回転要素Ｓの方が離れた位置に配置されている。【選択図】図２
2019035447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一電動機及び第二電動機と、
第一回転要素と第二回転要素と第三回転要素とが共線図上においてこの順に並ぶ遊星歯車機構と、を備える車両の駆動装置であって、
前記第一回転要素は、前記第一電動機の回転軸と接続され、
前記第二回転要素は、前記車両の駆動輪に動力を伝達する出力軸と接続され、
前記第三回転要素は、前記第二電動機の回転軸と接続され、
前記第一電動機は、回転子と固定子の少なくともいずれかに永久磁石を備える電動機であり、
前記第二電動機は、回転子と固定子のいずれにも永久磁石を備えない電動機であり、
前記共線図上で前記第二回転要素に対して第三回転要素よりも前記第一回転要素の方が離れた位置に配置されている
ことを特徴とする車両の駆動装置。
【請求項２】
前記第三回転要素の回転を係止することが可能な係止機構を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動装置。
【請求項３】
前記係止機構は、前記第三回転要素の正転と逆転のいずれか一方の回転のみを許容するように構成したワンウェイクラッチ機構である
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動装置。
【請求項４】
前記駆動装置を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記車両を後進させる場合、
前記第一電動機を逆転駆動すると共に、前記第二電動機を所定以下の回転数で正転駆動するか又は停止させることで、前記第二回転要素及び前記出力軸を前記車両の前進時とは逆向きに回転させる制御を行う
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。
【請求項５】
前記遊星歯車機構は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、
前記第一回転要素は、サンギヤであり、
前記第二回転要素は、キャリアであり、
前記第三回転要素は、リングギヤである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。
【請求項６】
前記遊星歯車機構は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であり、
前記第一回転要素は、サンギヤであり、
前記第二回転要素は、リングギヤであり、
前記第三回転要素は、キャリアである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。
【請求項７】
前記遊星歯車機構は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であり、
前記第一回転要素は、キャリアであり、
前記第二回転要素は、リングギヤであり、
前記第三回転要素は、サンギヤである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１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、第一電動機及び第二電動機の二つの電動機と、これら二つの電動機が接続された遊星歯車機構とを備える車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示すように、複数の電動機（第１モータ、速度調整用モータ）と、これら複数の電動機の回転軸と車両の駆動輪に動力を伝達する出力軸がそれぞれ各回転要素に接続された遊星歯車機構（差動機構）とを備える車両の駆動装置がある。
【０００３】
また、車両の駆動源として用いることが可能な電動機（モータ）には、ロータに永久磁石が用いられたタイプのモータ（永久磁石モータ：いわゆる磁石有りモータ）と、ロータに永久磁石が用いられていないタイプのモータ（誘導モータ：いわゆる磁石無しモータ）がある。一般に、磁石有りモータは、低回転領域において比較的に高効率である一方、高回転領域においては鉄損が大きくなり効率が悪化する特性を有する。また、磁石無しモータは、高回転領域において鉄損が小さく効率が良い一方、低回転領域においては大きなトルクを出力するために大電流を流す必要があるため銅損が大きくなり効率が悪化する特性を有する。
【０００４】
そのため、駆動源として一つのモータのみを有する電動車両（ＥＶ：Electric Vehicle）において、当該モータを磁石有りモータとして低回転高トルク出力型にすると、高回転領域において鉄損が大きくなり効率が悪化する。一方で当該モータを磁石無しモータとして高回転低トルク型にすると、低回転領域において銅損が大きくなり効率が悪化する。また、モータが磁石無しモータのものは、高回転領域において鉄損は小さく効率が良い特徴があるが、磁石有りモータに対して同体格・同電圧条件下で出力可能なトルクが小さいため、高トルクを出力できるようにすると、モータ自体の大型化を招くという課題がある。
【０００５】
上記の点に鑑み、低回転領域から高回転領域までのより広い回転領域で電動機の高い効率を実現させつつ、装置の小型化及び軽量化を図ることができる車両の駆動装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１３−５３１９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動機の高い効率を実現しつつ、装置の小型化及び軽量化を図ることができる車両の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明にかかる車両の駆動装置は、第一電動機（Ｍ１）及び第二電動機（Ｍ２）と、第一回転要素（Ｓ）と第二回転要素（Ｃ）と第三回転要素（Ｒ）とが共線図上においてこの順に並ぶ遊星歯車機構（ＰＧ）と、を備える車両の駆動装置（１０）であって、第一回転要素（Ｓ）は、第一電動機（Ｍ１）の回転軸（Ｌ１）と接続され、第二回転要素（Ｃ）は、車両の駆動輪（Ｗ）に動力を伝達する出力軸（ＯＳ）と接続され、第三回転要素（Ｒ）は、第二電動機（Ｍ２）の回転軸（Ｌ２）と接続され、第一電動機（Ｍ１）は、回転子と固定子の少なくともいずれかに永久磁石を備える電動機であり、第二電動機（Ｍ２）は、回転子と固定子のいずれにも永久磁石を備えない電動機であり、共線図上で第二回転要素（Ｃ）に対して第三回転要素（Ｒ）よりも第一回転要素（Ｓ）の方が離れた位置に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる車両の駆動装置によれば、遊星歯車機構の共線図において第二回転要素の両側それぞれに配置した第一回転要素と第三回転要素とにいわゆる磁石有り電動機である第一電動機といわゆる磁石無し電動機である第二電動機とをそれぞれ接続することで、第二回転要素に接続した出力軸の要求出力に対して異なる特性を有する二つの電動機それぞれを効率の良い動作点で動作させた動力を合成して出力できるようになる。したがって、低回転領域から高回転領域のより広い回転領域で第一、第二電動機を高い効率で動作させることが可能となる。
【００１０】
また、本発明にかかる車両の駆動装置は、いわゆる磁石有り電動機である第一電動機といわゆる磁石無し電動機である第二電動機とを備えるが、一般に、磁石有り電動機である第一電動機は、最高効率点が低回転領域から中回転領域にある。したがって、低回転領域から中回転領域では比較的に効率が良いものの、高回転領域では効率が低下する特徴がある。一方、磁石無し電動機である第二電動機は、最高効率点が中回転領域から高回転領域にある。したがって、中回転領域から高回転領域では比較的に効率が良いものの、低回転領域では効率が低下する特徴がある。したがって本発明によれば、第一電動機が接続された第一回転要素が出力軸が接続された第二回転要素に対して離れた位置に配置されていることで、第一電動機の駆動で車両が走行する際に出力軸に伝達されるトルクを大きくすることができる。したがって、第一電動機の駆動で車両を発進させる際に大きなトルクを得ることができる。また、第二電動機が接続された第三回転要素が出力軸が接続された第二回転要素に対して近い位置に配置されていることで、第二電動機の駆動で車両が高速域で走行している際に、出力軸の回転数を高い回転数に維持することが可能となる。
【００１１】
また、上記車両の駆動装置では、第三回転要素（Ｒ）の回転を係止することが可能な係止機構（ＯＷＣ）を備えてもよい。
【００１２】
この構成によれば、車両の発進の際に、係止機構で第三回転要素及び第二電動機の回転を係止して第一電動機を駆動することで、第一電動機の動力のみで車両を発進させることが可能となる。これにより、車両の発進において、低回転で高トルクを効率良く出力することが可能となる。
【００１３】
また、この車両の駆動装置では、係止機構（ＯＷＣ）は、第三回転要素（Ｓ）の正転と逆転のいずれか一方の回転のみを許容するように構成したワンウェイクラッチ機構であってよい。
【００１４】
この構成によれば、電子的な制御を行う機構や他の動力源の動力などを用いることなく第一回転要素の一方の回転を係止することが可能となるため、駆動装置の構成の簡素化や軽量化及び低コスト化を図ることが可能となる。
【００１５】
また、この車両の駆動装置では、駆動装置（１０）を制御する制御装置（１５）を備え、制御装置（１５）は、車両（１）を後進させる場合、第一電動機（Ｍ１）を逆転駆動すると共に、第二電動機（Ｍ２）を所定以下の回転数で正転駆動するか又は停止させることで、第二回転要素（Ｃ）及び出力軸（ＯＳ）を車両（１）の前進時とは逆向きに回転させる制御を行うようにしてもよい。
【００１６】
この構成によれば、第二電動機を所定以下の低回転で正転駆動するか停止させることで、出力軸が逆回転になる。したがって、車両を後進させることができる。
【００１７】
また、本発明にかかる車両の駆動装置は、その一実施態様として、遊星歯車機構（ＰＧ）は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、第一回転要素は、サンギヤ（Ｓ）であり、第二回転要素は、キャリア（Ｃ）であり、第三回転要素は、リングギヤ（Ｒ）であってよい。
【００１８】
この構成によれば、遊星歯車機構がシングルピニオン型の遊星歯車機構である方が、ダブルピニオン型の遊星歯車機構である場合に比べて部品点数が少なくて済むため、駆動装置の小型化及び軽量化と耐久性及び信頼性の向上を図ることが可能となる。また、部品の噛合数（噛合部分の数）が少ないため動力の伝達効率も良い。
【００１９】
また、本発明にかかる車両の駆動装置は、他の実施態様として、遊星歯車機構（ＰＧ）は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であり、第一回転要素は、サンギヤ（Ｓ）であり、第二回転要素は、リングギヤ（Ｒ）であり、第三回転要素は、キャリア（Ｃ）であってよい。
【００２０】
また、本発明にかかる車両の駆動装置は、さらに他の実施態様として、遊星歯車機構（ＰＧ）は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であり、第一回転要素は、キャリア（Ｃ）であり、第二回転要素は、リングギヤ（Ｒ）であり、第三回転要素は、サンギヤ（Ｓ）であってよい。
【００２１】
遊星歯車機構がダブルピニオン型の遊星歯車機構である場合、サンギヤの歯数とリングギヤの歯数の比を適切に設定することで、共線図上におけるリングギヤとサンギヤとの間の距離とリングギヤとキャリアとの間の距離の大小関係を決めることができる。したがって、本発明にかかる遊星歯車機構としてダブルピニオン型の遊星歯車機構を備える場合、第一乃至第三回転要素の関係を満たすような実施態様として、上記いずれかの態様を採用することが可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における対応する構成要素の図面参照番号を参考のために示すものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかる車両の駆動装置によれば、電動機の高い効率を実現しつつ、装置の小型化及び軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る駆動装置を備えた車両の内部構成を示すブロック図である。
【図２】第一実施形態の駆動装置の構成を示すスケルトン図である。
【図３】第一実施形態の駆動装置が備える遊星歯車機構の各要素の速度関係を示す共線図（速度線図）である。
【図４】各走行状態での第一モータ及び第二モータの動作状態とワンウェイクラッチの係合状態を示す表である。
【図５】各走行状態での遊星歯車機構の各要素の速度関係を示す共線図である。
【図６】車両の後進時の第一モータ及び第二モータの制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】第二実施形態の駆動装置の構成を示すスケルトン図である。
【図８】第二実施形態の駆動装置が備える遊星歯車機構の各要素の共線図（速度線図）である。
【図９】第三実施形態の駆動装置の構成を示すスケルトン図である。
【図１０】第三実施形態の駆動装置が備える遊星歯車機構の各要素の共線図（速度線図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
〔第一実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の内部構成を示すブロック図である。本実施形態における車両１は、駆動源（動力源）としての第一モータ（第一電動機）Ｍ１及び第二モータ（第二電動機）Ｍ２を有する駆動装置１０を備える電動車両である。駆動装置１０から発生した動力は、車両１の駆動輪Ｗに伝達される。
【００２５】
車両１は、第一モータＭ１及び第二モータＭ２との間で電力の授受が可能なバッテリ（蓄電装置）１１を備える。バッテリ１１は、第一モータＭ１及び第二モータＭ２で発電した電力を蓄電するとともに、蓄電した電力を第一モータＭ１及び第二モータＭ２に供給する。
【００２６】
第一モータＭ１及び第二モータＭ２は、電動機（トラクションモータ）としても発電機（ジェネレータ）としても機能する。第一モータＭ１及び第二モータＭ２を電動機として機能させる場合、バッテリ１１の電気エネルギーを利用して車両１を走行させるための動力を発生する。一方、第一モータＭ１及び第二モータＭ２を発電機として機能させる場合、車両１の減速時に回生により電力を発電し、発電した電力をバッテリ１１に蓄電する。
【００２７】
車両１は、駆動装置１０などの各部を制御するための制御装置であるコントローラ１５を備える。コントローラ１５は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）などで構成することができる。コントローラ１５は、車両１の各種の運転条件に応じて、駆動装置１０の第一モータＭ１と第二モータＭ２それぞれを動力源として用いる制御をしたり、第一モータＭ１と第二モータＭ２のいずれか一方のみを動力源として用いる制御をしたり、第一モータＭ１と第二モータＭ２の少なくともいずれかを用いて回生を行う制御をしたりする。
【００２８】
そのため、コントローラ１５には、車速を検出する車速センサＳ１からの信号と、車両１の運転者が操作する図示しないアクセルペダルのアクセル開度ＡＰを検出するアクセル開度センサＳ２からの信号と、運転者のシフト操作によるシフトポジションで選択される車両１の走行レンジを検出するシフトポジションセンサＳ３からの信号と、運転者が操作する図示しないフットブレーキ（制動機構）の作動の有無を検出するブレーキセンサＳ４からの信号と、バッテリ１１の残容量（ＳＯＣ）を検出する残容量センサＳ５からのバッテリ１１の残容量に関する信号などがそれぞれ入力されるようになっている。上記の走行レンジは、例えば車両１に搭載された一般的な変速機と同様の走行レンジであって、車両１の発進が可能なＤレンジのほか、停車用のＰレンジやＮレンジ、後進用のＲレンジなどを含めることができる。なお、ここでいう車両１の発進が可能な走行レンジには、上記のＤレンジのほか、１レンジや２レンジなどの走行レンジがある場合は、それらの走行レンジも含まれる。また、コントローラ１５には、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサＳ６の検出信号や、車両１の傾きを検知する傾斜角センサＳ７からの傾斜角の情報に関する信号、車両１の加減速度を検出する加減速度センサＳ８からの加減速度の情報に関する信号なども入力される。
【００２９】
コントローラ１５は、上記の各種入力信号をもとに車両１の現在の運転状態（走行状態）を判断し、当該運転状態に対応する要求駆動力（目標駆動力）を算出する。コントローラ１５は、この要求駆動力を実現するように駆動装置１０の出力制御を行う。
【００３０】
図２は、駆動装置１０の構成を示すスケルトン図である。また、図３は、駆動装置１０が備える遊星歯車機構ＰＧの各回転要素の共線図（速度線図）である。駆動装置１０は、サンギヤ（第一回転要素）Ｓとキャリア（第二回転要素）Ｃとリングギヤ（第三回転要素）Ｒとを備え、これらサンギヤＳとキャリアＣとリングギヤＲの回転数が共線図上においてこの順に一直線上に並ぶ共線関係を満たすように構成した遊星歯車機構ＰＧを備える。遊星歯車機構ＰＧは、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。そして、遊星歯車機構ＰＧのサンギヤＳは、第一モータＭ１の回転軸Ｌ１と接続され、キャリア（プラネタリキャリア）Ｃは、車両１の駆動輪Ｗに動力を伝達する出力軸ＯＳと接続され、リングギヤＲは、第二モータＭ２の回転軸Ｌ２と接続されている。また、遊星歯車機構ＰＧのリングギヤＲ（第二モータＭ２の回転軸Ｌ２）には、当該リングギヤＲの回転を阻止することが可能なワンウェイクラッチ（係止機構）ＯＷＣが接続される。ワンウェイクラッチＯＷＣは、リングギヤＲ及び回転軸Ｌ２の正転回転のみを許容し逆転回転を阻止するように構成されている。
【００３１】
キャリアＣには、ディファレンシャル機構ＤＦの最終減速従動ギヤＧ２に噛み合う最終減速駆動ギヤＧ１が連結されている。したがって、キャリアＣの回転（駆動力）は、最終減速駆動ギヤＧ１及び最終減速従動ギヤＧ２を介してディファレンシャル機構ＤＦに伝達され、ディファレンシャル機構ＤＦから車両１の駆動輪Ｗ（図１参照）に繋がる出力軸ＯＳに伝達される。
【００３２】
第一モータＭ１は、回転子（ロータ）３１に永久磁石３３を備える永久磁石型モータ（いわゆる磁石有りモータ：ＩＰＭモータ）であり、第二モータＭ２は、回転子（ロータ）４１に永久磁石を備えていない誘導モータ（いわゆる磁石無しモータ：ＩＭモータ）である。第一モータＭ１と第二モータＭ２の構成をより詳細に説明すると、第一モータＭ１は、サンギヤＳに連結された回転軸Ｌ１上に設けたロータ（回転子）３１と、ロータ３１の外周を囲む位置に設けられてケース５０の内周面５０ａに固定された環状のステータ（固定子）３２とを備える。ケース５０は、駆動装置１０の構成要素を収容する筐体等の一部であってよく、第一モータＭ１及び第二モータＭ２の外周を囲む環状に形成されている。また、第二モータＭ２は、リングギヤＲに連結された回転軸Ｌ２上に設けたロータ（回転子）４１と、ロータ４１の外周を囲む位置に設けられてケース５０の内周面５０ａに固定された環状のステータ（固定子）４２とを備える。そして、第一モータＭ１のロータ３１の内部には磁石（永久磁石）３３が取り付けられており、第二モータＭ２のロータ４１の内部には磁石（永久磁石）が取り付けられていない。また、第一モータＭ１と第二モータＭ２は、回転軸Ｌ１及び回転軸Ｌ２の軸方向に並べて配置されている。第二モータＭ２は、遊星歯車機構ＰＧの外径側（外周側）に配置されている。
【００３３】
図４は、車両１の各走行状態と第一モータＭ１及び第二モータＭ２の動作状態（ＯＮ／ＯＦＦ）及びワンウェイクラッチＯＷＣの係合状態（ＬＯＣＫ／ＦＲＥＥ）との関係を示す一覧表である。また、図５は、各走行状態での遊星歯車機構ＰＧの各要素の速度関係を示す共線図である。なお、図５の共線図に示す矢印は各要素にかかるトルクを示しており、図の上向きが正トルクであり下向きが負トルクである。
【００３４】
図４に示すように、車両１の発進時には、第一モータＭ１をオン（正転駆動）し、第二モータＭ２をオフ（停止）する。これにより、図５（ａ）に示すように、第一モータＭ１の動力による回転がサンギヤＳに伝達されて遊星歯車機構ＰＧに入力する。遊星歯車機構ＰＧに入力した回転（動力）は、キャリアＣから出力軸ＯＳを介して車両１の駆動輪Ｗへ伝達される。このとき、遊星歯車機構ＰＧのリングギヤＲ及び第二モータＭ２の回転軸Ｌ２が逆転向きに回転しようとするが、この向きへの回転はワンウェイクラッチＯＷＣで阻止される。したがって、遊星歯車機構ＰＧのリングギヤＲ及び第二モータＭ２の回転軸Ｌ２が係止（ＬＯＣＫ）状態となる。これにより、第一モータＭ１の駆動力のみで車両１が発進する。
【００３５】
車両１が発進後に低速域で走行する際には、発進時と同様、第一モータＭ１をオン（正転駆動）し、第二モータＭ２をオフ（停止）する。この場合の遊星歯車機構ＰＧの共線図は、図５（ａ）に示すように、車両１の発進時と同じである。したがって、車両１の発進時及び車速が低速域の間は、低回転数域から中回転数域の効率が優れている第一モータＭ１のみの駆動で走行する。
【００３６】
車両１が中速域で走行する際には、第一モータＭ１をオン（正転駆動）すると共に、第二モータＭ２をオン（正転駆動）する。これにより、第一モータＭ１の動力による回転がサンギヤＳに伝達されて遊星歯車機構ＰＧに入力する。また、第二モータＭ２の動力による回転がリングギヤＲに伝達されて遊星歯車機構ＰＧに入力する。そして、これらサンギヤＳに伝達された第一モータＭ１の動力とリングギヤＲに伝達された第二モータＭ２の動力とがキャリアＣから出力軸ＯＳを介して車両１の駆動輪Ｗへ伝達される。このとき、遊星歯車機構ＰＧのリングギヤＲ及び第二モータＭ２の回転軸Ｌ２が正転向きに回転することで、ワンウェイクラッチＯＷＣは回転許容（ＦＲＥＥ）状態となる。これにより、中速域では、図５（ｂ）の共線図に示すように、第一モータＭ１の駆動力と第二モータＭ２の駆動力を合わせた駆動力で車両１が走行する。
【００３７】
車両１が高速域で走行する際には、第一モータＭ１をオフ（停止）すると共に、第二モータＭ２をオン（正転駆動）する。これにより、第二モータＭ２の動力による回転がリングギヤＲに伝達されて遊星歯車機構ＰＧに入力する。そして、このリングギヤＲに伝達された第二モータＭ２の動力がキャリアＣから出力軸ＯＳを介して車両１の駆動輪Ｗへ伝達される。このとき、遊星歯車機構ＰＧのリングギヤＲ及び第二モータＭ２の回転軸Ｌ２が正転向きに回転することで、ワンウェイクラッチＯＷＣは回転許容（ＦＲＥＥ）状態となる。これにより、第二モータＭ２の駆動力で車両１が走行する。この高速域では、図５（ｃ）の共線図に示すように、第一モータＭ１は停止し、高回転領域での効率が良い第二モータＭ２のみの駆動で車両を走行させる。
【００３８】
車両１の制動又は回生を行う際（減速時）には、第一モータＭ１をオン（回生状態で正転駆動）すると共に、第二モータＭ２をオン（回生状態で正転駆動）する。その状態で、駆動輪Ｗから出力軸ＯＳを介して遊星歯車機構ＰＧのキャリアＣにトルクが入力する。このトルクが第一モータＭ１及び第二モータＭ２に入力することで、第一モータＭ１及び第二モータＭ２で制動及び回生が行われる。なおこのとき、リングギヤＲ及び第二モータＭ２の回転軸Ｌ２が正転向きに回転することで、ワンウェイクラッチＯＷＣが回転許容状態（ＦＲＥＥ）となる。このように、車両１の減速時には、第一モータＭ１と第二モータＭ２とが協調して制動又は回生を行う。
【００３９】
車両１の後進の際には、第一モータＭ１をオン（逆転駆動）すると共に、第二モータＭ２をオン（正転駆動）又はオフ（停止）する。このとき、車両の要求駆動力に対して第一モータＭ１と第二モータＭ２の効率が最も良くなるように第一モータＭ１及び第二モータＭ２の回転数を決定する。また、第二モータＭ２は、回転数が０に近い状態となるように所定回転数以下で正転駆動する制御をするか、又は停止させる制御を行う。これにより、図５（ｅ）に示すように、遊星歯車機構ＰＧのキャリアＣから出力軸ＯＳに逆転回転の動力が出力されて車両１の駆動輪Ｗへ伝達される。これにより、車両１を後進させることができる。
【００４０】
ここで、車両１の後進の際の駆動装置１０（第一モータＭ１及び第二モータＭ２）の制御の手順を詳細に説明する。図６は、車両１を後進させる際の当該制御の手順を示すフローチャートである。同図のフローチャートに示すように、車両１の後進の際は、まず、運転者によるリバースシフト操作が行われる（ステップＳＴ１）。また、運転者によるアクセルペダルの踏込操作が行われる（ステップＳＴ２）。これにより、車両１を後進させる際の要求駆動力が決定する（ステップＳＴ３）。その後、決定した要求駆動力に基づいて第一モータＭ１及び第二モータＭ２の出力トルク及び回転数を決定する（ステップＳＴ４）。ここでは、第一モータＭ１及び第二モータＭ２それぞれの損失マップ（図示せず）に基づいて、効率が最も良くなるような観点から、車速に応じた第一モータＭ１及び第二モータＭ２の出力トルク及び回転数を決定する。第一モータＭ１及び第二モータＭ２の出力トルク及び回転数を決定したら、出力軸ＯＳの駆動力又は回転数が制御限界に達しているか否かを判断する（ステップＳＴ５）。ここでいう制御限界とは、例えば、出力軸ＯＳの回転数が負の値となる限界値であることや、出力軸ＯＳの回転数が負の値になる範囲で第二モータＭ２の回転が０回転を跨がない限界値であることなどを指す。第二モータＭ２の回転が０回転を跨ぐと制御が不安定になり精度の良い制御が難しいためである。その結果、出力軸ＯＳの駆動力又は回転数が制御限界に達していると判断する場合（ステップＳＴ５でＹＥＳ）には、第二モータＭ２の回転数を固定して、第一モータＭ１の回転数のみを制御する（ステップＳＴ６）。これにより、車両１がリバース動作（後進）する（ステップＳＴ８）。一方、出力軸ＯＳの駆動力又は回転数が制御限界に達していないと判断する場合（ステップＳＴ５でＮＯ）には、第一モータＭ１を逆回転で、かつ第二モータＭ２を正回転でこれら第一モータＭ１及び第二モータＭ２の回転数を制御する（ステップＳＴ７）。あるいは、第一モータＭ１を逆回転で、第二モータＭ２を停止させる。この場合も、当該制御によって車両１がリバース動作（後進）する（ステップＳＴ８）。このように、モータの回転数が０回転を跨ぐ場合、モータ制御が不安定になりインバータの熱も悪化するため、基本的には第二モータＭ２は回転数が正の値の領域で制御する。ただし、第一モータＭ１及び第二モータＭ２の両方を回転数が負の値の領域で制御して車両１を後進させることも可能ではある。その場合は、モータの制御が比較的に単純になるという利点はあるが、その反面、減速比が小さくなるため大きなモータトルクが必要となる。したがってモータの大型化が必要となる。
【００４１】
本実施形態の駆動装置１０では、遊星歯車機構ＰＧの共線図においてキャリア（第二回転要素）Ｃの両側それぞれに配置したサンギヤ（第一回転要素）Ｓとリングギヤ（第三回転要素）Ｒとにいわゆる磁石有りモータである第一モータＭ１といわゆる磁石無しモータである第二モータＭ２とをそれぞれ接続することで、キャリアＣに接続した出力軸ＯＳの要求出力に対して異なる特性を有する二つのモータそれぞれを効率の良い動作点で動作させた動力を合成して出力できるようになる。したがって、低回転領域から高回転領域のより広い回転領域で第一モータＭ１及び第二モータＭ２を高い効率で動作させることが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態の駆動装置１０は、いわゆる磁石有りモータである第一モータＭ１といわゆる磁石無しモータである第二モータＭ２とを備えるが、一般に、磁石有りモータである第一モータＭ１は、最高効率点が低回転領域から中回転領域にある。したがって、低回転領域から中回転領域では比較的に効率が良いものの、高回転領域では効率が低下する特徴がある。一方、磁石無しモータである第二モータＭ２は、最高効率点が中回転領域から高回転領域にある。したがって、中回転領域から高回転領域では比較的に効率が良いものの、低回転領域では効率が低下する特徴がある。したがって本実施形態の駆動装置１０によれば、第一モータＭ１が接続されたサンギヤＳが出力軸ＯＳが接続されたキャリアＣに対して共線図上で（リングギヤＲよりも）離れた位置に配置されていることで、第一モータＭ１の駆動で車両１が走行する際に出力軸ＯＳに伝達されるトルクを大きくすることができる。したがって、第一モータＭ１の駆動で車両１を発進させる際に大きなトルクを得ることができる。また、第二モータＭ２が接続されたリングギヤＲが出力軸ＯＳが接続されたキャリアＣに対して（サンギヤＳよりも）近い位置に配置されていることで、第二モータＭ２の駆動で車両１が高速域で走行している際に、出力軸ＯＳの回転数を高い回転数に維持することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態の駆動装置１０では、遊星歯車機構ＰＧのサンギヤＳとリングギヤＲの二つの回転要素のうち共線図上でキャリアＣ（出力軸ＯＳ）に対して近い要素であるリングギヤＲ（第二モータＭ２の回転軸Ｌ２）に伝達動力を断続できる動力断続機構（係止機構）を設けている。この断続機構は、第二モータＭ２の正転駆動時の回転軸Ｌ２及びリングギヤＲの回転方向（向き）とは逆方向（逆向き）の回転が阻止（ロック）されるように構成したワンウェイクラッチＯＷＣである。
【００４４】
既述のように、磁石有りモータである第一モータＭ１は、高回転領域では効率が低下する特徴がある。一方、磁石無しモータである第二モータＭ２は、中回転領域から高回転領域では比較的に効率が良いものの、低回転領域では効率が低下する特徴がある。そして、車両１の低車速域での走行では、駆動装置１０に低回転・高負荷が要求される。このような低車速域において、第二モータＭ２が駆動するように設定すると、第二モータＭ２の大型化と効率の低下を招くおそれがある。そのため低車速域では、極力、第二モータＭ２は停止させておき、第一モータＭ１の駆動力のみで車両１を走行させる方が良い。このことを実現するために、本実施形態の駆動装置１０では、第二モータＭ２が０回転でロックするように上記の動力断続機構（係止機構）であるワンウェイクラッチＯＷＣを設けている。また、動力断続機構（係止機構）の構成の複雑化による駆動装置１０の大型化や重量増を防ぐために、動力の断続の切り替えを能動的ではなく受動的に行うことが可能な機構であるワンウェイクラッチＯＷＣを採用している。
【００４５】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態の説明及び対応する図面においては、第一実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第一実施形態と同じである。なお、この点は、後述する第三実施形態についても同様である。
【００４６】
図７は、本発明の第二実施形態にかかる駆動装置１０−２を示す図である。図２に示す第一実施形態の駆動装置１０では、遊星歯車機構ＰＧをシングルピニオン型の遊星歯車機構とし、当該遊星歯車機構ＰＧのキャリアＣに出力軸ＯＳを接続し、サンギヤＳに第一モータＭ１を接続し、リングギヤＲに第二モータＭ２を接続していた。これに対して、本実施形態の駆動装置１０−２では、遊星歯車機構ＰＧ２をダブルピニオン型の遊星歯車機構とし、当該遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲに出力軸ＯＳを接続し、サンギヤＳに第一モータＭ１（回転軸Ｌ１）を接続し、キャリアＣに第二モータＭ２（回転軸Ｌ２）を接続している。
【００４７】
図８は、遊星歯車機構ＰＧ２の各回転要素の速度関係を示す共線図である。本実施形態の遊星歯車機構ＰＧ２はダブルピニオン型の遊星歯車機構であるため、共線図上におけるリングギヤＲとサンギヤＳとの間の距離とリングギヤＲとキャリアＣとの間の距離との大小関係は、リングギヤＲの歯数ＺｒとサンギヤＳの歯数Ｚｓの比に応じて決まる。ここで、図８に示すように、共線図上におけるリングギヤＲとキャリアＣとの間の距離を１とし、キャリアＣとサンギヤＳとの間の距離をαとすると、α＝（リングギヤＲの歯数Ｚｒ）／（サンギヤＳの歯数Ｚｓ）となる。そして、α＝２のときにリングギヤＲとサンギヤＳとの間の距離とリングギヤＲとキャリアＣとの間の距離とが等しくなる。したがって、本実施形態の駆動装置１０−２が備える遊星歯車機構ＰＧ２では、α＞２となるように設定しており、これにより、リングギヤＲとサンギヤＳとの間の距離の方がリングギヤＲとキャリアＣとの間の距離よりも大きくなるように設定している。
【００４８】
したがって、本実施形態の駆動装置１０−２でも、共線図上で出力軸ＯＳが接続されたリングギヤ（第二回転要素）Ｒから遠い回転要素であるサンギヤ（第一回転要素）Ｓに第一モータＭ１が接続され、共線図上で出力軸ＯＳが接続されたリングギヤＲから近い回転要素であるキャリア（第三回転要素）Ｃに第二モータＭ２が接続されている。また、ワンウェイクラッチＯＷＣはキャリア（第三回転要素）Ｃ及び第二モータＭ２の回転軸Ｌ２の回転を係止可能（正転と逆転のいずれか一方の回転のみを許容）とする機構として設けられている。
【００４９】
〔第三実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態について説明する。図９は、本発明の第三実施形態にかかる駆動装置１０−３を示す図である。図２に示す第一実施形態の駆動装置１０では、遊星歯車機構ＰＧをシングルピニオン型の遊星歯車機構とし、当該遊星歯車機構ＰＧのキャリアＣに出力軸ＯＳを接続し、サンギヤＳに第一モータＭ１を接続し、リングギヤＲに第二モータＭ２を接続していた。これに対して、本実施形態の駆動装置１０−３では、遊星歯車機構ＰＧ３をダブルピニオン型の遊星歯車機構とし、当該遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲに出力軸ＯＳを接続し、キャリアＣに第一モータＭ１（回転軸Ｌ１）を接続し、サンギヤＳに第二モータ（回転軸Ｌ２）を接続している。
【００５０】
図１０は、遊星歯車機構ＰＧ３の各回転要素の速度関係を示す共線図である。本実施形態の遊星歯車機構ＰＧ３は、第二実施形態の遊星歯車機構ＰＧ２と同様、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であるため、共線図上におけるリングギヤＲとサンギヤＳとの間の距離とリングギヤＲとキャリアＣとの間の距離との大小関係は、リングギヤＲの歯数ＺｒとサンギヤＳの歯数Ｚｓの比に応じて決まる。ここで、図１０に示すように、共線図上におけるリングギヤＲとキャリアＣとの間の距離を１とし、キャリアＣとサンギヤＳとの間の距離をαとすると、α＝（リングギヤＲの歯数Ｚｒ）／（サンギヤＳの歯数Ｚｓ）となる。そして、α＝２のときにリングギヤＲとサンギヤＳとの間の距離とリングギヤＲとキャリアＣとの間の距離とが等しくなる。したがって、本実施形態の駆動装置１０−３が備える遊星歯車機構ＰＧ３では、α＜２となるように設定しており、これにより、リングギヤＲとキャリアＣとの間の距離の方がリングギヤＲとサンギヤＳとの間の距離よりも大きくなるように設定している。
【００５１】
したがって、本実施形態の駆動装置１０−３でも、共線図上で出力軸ＯＳが接続されたリングギヤ（第二回転要素）Ｒから遠い回転要素であるキャリア（第一回転要素）Ｃに第一モータＭ１が接続され、共線図上で出力軸ＯＳが接続されたリングギヤＲから近い回転要素であるサンギヤ（第三回転要素）Ｓに第二モータＭ２が接続されている。また、ワンウェイクラッチＯＷＣはサンギヤ（第三回転要素）Ｓ及び第二モータＭ２の回転軸Ｌ２の回転を係止可能（正転と逆転のいずれか一方の回転のみを許容）とする機構として設けられている。
【００５２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【００５３】
例えば、上記実施形態に示す駆動装置１０，１０−２，１０−３は、駆動源として機能することが可能な二つのモータを備える電動車両用の駆動装置であるが、本発明の駆動装置を備えた車両としては、上記実施形態に示す二つのモータを備えた電動車両以外にも、例えば、上記の二つのモータ以外にエンジン（内燃機関）など他の駆動源も備える車両（ハイブリッド車両）にも適用が可能である。この場合、例えば、本発明の駆動装置を車両の副駆動輪を駆動するための駆動装置として用いることができる。
【００５４】
また、遊星歯車機構の第一回転要素の回転を係止可能な係止機構としては、上記のワンウェイクラッチＯＷＣには限られず、その他にも第一回転要素の回転を係止可能な構成要素であれば、ブレーキなど他の機構を用いることも可能である。
【００５５】
また、上記実施形態に示す磁石有りモータである第一モータＭ１は、ロータ（回転子）に永久磁石が設置されたモータであるが、本発明の磁石を備えたモータは、ロータ（回転子）に永久磁石が設置されたモータには限らず、ステータ（固定子）に永久磁石が設置されたモータ、あるいはステータとロータの両方に永久磁石が設置されたモータであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０，１０−２，１０−３ 駆動装置
１１ バッテリ（蓄電装置）
１５ コントローラ（制御装置）
３１ ロータ（回転子）
３２ ステータ（固定子）
４１ ロータ（回転子）
４２ ステータ（固定子）
５０ ケース
５０ａ 内周面
ＰＧ，ＰＧ２，ＰＧ３ 遊星歯車機構
Ｓ サンギヤ（第一回転要素又は第三回転要素）
Ｒ リングギヤ（第二回転要素又は第三回転要素）
Ｃ キャリア（第一回転要素又は第二回転要素又は第三回転要素）
Ｍ１ 第一モータ（第一電動機）
Ｍ２ 第二モータ（第二電動機）
Ｌ１ 回転軸
Ｌ２ 回転軸
ＯＳ 出力軸
ＤＦ ディファレンシャル機構
Ｇ１ 最終減速駆動ギヤ
Ｇ２ 最終減速従動ギヤ
ＯＷＣ ワンウェイクラッチ（係止機構）
Ｗ 駆動輪
Ｓ１ 車速センサ
Ｓ２ アクセル開度センサ
Ｓ３ シフトポジションセンサ
Ｓ４ ブレーキセンサ
Ｓ５ 残容量センサ
Ｓ６ 操舵角センサ
Ｓ７ 傾斜角センサ
Ｓ８ 加減速度センサ
【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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