JP2007010093A - モータ動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速型ハイパワーモータからの動力でも２軸に分配出力し得るようにすると共にトルク配分をアクティブ制御可能にしたモータ動力伝達装置を提供し、高速型ハイパワーモータの不使用時における引き摺りトルクの解消並びにリンプホーム走行を可能にする。
【解決手段】モータ/ジェネレータMG1,MG2をケース1の中央に同軸配置し、その左側に第1および第2遊星歯車組G1,G2を、右側に第3遊星歯車組G3をそれぞれ同軸配置する。第１・第２モータ/ジェネレータMG1,MG2と、第１〜3遊星歯車組G1〜G3の各回転要素と、第１・第２出力軸Out1,Out2を図１の骨子図および図２の共線図に示すように連結する。常態では第１クラッチCL1を解放し、第２クラッチCL2を締結する。主駆動源たる第１モータ/ジェネレータMG1の失陥時には、第１クラッチCL1を締結し、第２クラッチCL2を解放し、トルク配分用駆動源たる第２モータ/ジェネレータMG2を用いてリンプホーム走行を可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪をモータで駆動するとき等に用い、モータ動力を左右輪や、前後輪に分配出力するのに有用な車両のモータ動力伝達装置に関するものである。

前後一方の左右輪をエンジンで駆動し、これら左右輪の駆動スリップ発生時や、車両の発進時に適宜、他方の左右輪をモータで駆動するようにした所謂電動４輪駆動車両や、
或る左右輪にモータ／ジェネレータを結合して必要に応じこれら左右輪をモータ駆動したり、これら左右輪の回転エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電するようになした所謂ハイブリッド車両において、
モータから、これにより駆動されるべき複数車輪へモータ動力を分配して伝達するためのモータ動力伝達装置としては従来、特許文献１に記載のように、平行ギヤを用いてモータ回転を２段減速した後、左右輪に分配するようになしたものが一般的なものとして知られている。

しかし、かように平行ギヤを用いた２段減速式のモータ動力伝達装置は、モータが一方の軸に対して必ず径方向にオフセットすることになるため、モータを含めた車輪駆動系が径方向に大型化するという問題を避けられず、用途を限られるのが実情であった。
そこで特許文献２に記載のように、遊星歯車組を用いてモータ回転を減速すると共に、該遊星歯車組による差動機能を用いてこの減速回転を左右輪へ分配出力するようにしたものを用いることが考えられる。
なおその他に、特許文献３に記載のごとく、1個のモータからの動力を左右輪駆動力が均等になるよう分配して出力する技術も提案されている。
特開平１１−２４０３４７号公報 特開平０８−０４２６５６号公報 特開平０８−２８２３１４号公報

しかし、特許文献2に記載のように１個の遊星歯車組を用いたモータ動力伝達装置は、遊星歯車組とモータとが同軸配置となって、モータを含めた車輪駆動系が径方向に大型化するという問題を回避し得るが、減速比を大きくするのに構成上の制約があり、高回転化したハイパワーモータが必要な場合に適用不能であるという別の問題を生ずる。

また遊星歯車組よりなる差動装置でモータ動力を2出力系に分配するのでは、2出力系へのトルク配分が差動装置の設計より決まってしまう固定のもので、2出力系へのトルク配分を自由に制御する必要がある場合に採用することができないため、この点でも用途が限られるという問題を生ずる。
この点、特許文献3に記載の技術も左右輪駆動力が均等になるような構成であるため、2出力系へのトルク配分を自由に制御することができず、この点に関する問題解決を実現し得ていない。

本発明は、高回転化したハイパワーモータが必要な場合においても、当該モータからの回転を確実に、要求される回転数に減速して出力し得ると共に、2出力系へのトルク配分を自由に制御し得るようにしたモータ動力伝達装置を提案して、上記の問題をことごとく解消することを目的し、更には、リンプホーム走行ができるモータ動力伝達装置を提案する。

この目的のため、本発明によるモータ動力伝達装置は、請求項１に記載した以下のごときものとする。
先ずモータ動力伝達装置は、少なくとも３個の回転要素よりなる第１差動装置および第２差動装置を同軸に配置して具える。
そして、これら第１差動装置および第２差動装置の１回転要素間を相互に結合し、第１差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素を固定し、他方の回転要素に第１出力軸を結合する。また、第２差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に第２出力軸を結合し、他方の回転要素に第1モータ／ジェネレータを結合する。
さらに、第１差動装置の前記他方の回転要素と、少なくとも３個の回転要素よりなる第３差動装置の１回転要素とを結合する。また、第３差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に第２差動装置の前記一方の回転要素を結合する。また、第３差動装置の他方の回転要素に第２モータ／ジェネレータを、第２クラッチを介して連結する。
そして、該第２モータ／ジェネレータと、第２差動装置の前記他方の回転要素とを、第１クラッチで連結する。

また、本発明によるモータ動力伝達装置は、請求項２に記載した以下のごときものとする。
先ずモータ動力伝達装置は、少なくとも３個の回転要素よりなる第１差動装置および第２差動装置を同軸に配置して具える。
そして、これら第1差動装置および第２差動装置の１回転要素間を相互に結合し、第１差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素を固定し、他方の回転要素に第１出力軸を結合する。また、第２差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に第２出力軸を結合し、他方の回転要素に第１モータ／ジェネレータを結合する。
さらに、前記相互に結合した回転要素と、少なくとも３個の回転要素よりなる第３差動装置の１回転要素とを、第１クラッチを介して結合すると共に、第３差動装置の該１回転要素と、第１差動装置の前記他方の回転要素とを、第２クラッチを介して結合する。
そして、前記第３差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に、第２差動装置の前記一方の回転要素を結合し、他方の回転要素に、第２モータ／ジェネレータを結合する。

また、本発明によるモータ動力伝達装置は、請求項４に記載した以下のごときものとする。
先ずモータ動力伝達装置は、少なくとも３個の回転要素よりなる第１差動装置および第２差動装置を同軸に配置して具える。
そして、これら第1差動装置および第２差動装置の１回転要素間を相互に結合し、第１差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素を固定し、他方の回転要素に第１出力軸を結合する。また、第２差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に第２出力軸を結合し、他方の回転要素に第１モータ／ジェネレータを結合する。
さらに、少なくとも３個の回転要素よりなる第３差動装置の１回転要素に、第１差動装置の前記他方の回転要素を、第２クラッチを介して連結する。また、第３差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に、第２差動装置の前記一方の回転要素を結合する。また、第３差動装置の他方の回転要素に第２モータ／ジェネレータを結合する。
そして、第３差動装置の該他方の回転要素と、第２差動装置の前記他方の回転要素とを、第１クラッチを介して連結する。

また、本発明によるモータ動力伝達装置は、請求項10に記載した以下のごときものとする。
先ずモータ動力伝達装置は、少なくとも３個の回転要素よりなる第１差動装置および第２差動装置を同軸に配置して具える。
そして、これら第1差動装置および第２差動装置の１回転要素間を相互に結合し、第１差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素を固定し、他方の回転要素に第１出力軸を結合する。また、第２差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に第２出力軸を結合し、他方の回転要素に第１モータ／ジェネレータを結合する。
さらに、第１差動装置の前記他方の回転要素に、少なくとも３個の回転要素よりなる第３差動装置の１回転要素を結合する。また、第３差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に、第２差動装置の前記一方の回転要素を結合する。また、第３差動装置の他方の回転要素に第２モータ／ジェネレータを結合する。
そして、第３差動装置のいずれか２個の回転要素を、第１クラッチを介して連結する。

かかる請求項１，２，４および10に記載のモータ動力伝達装置によれば、
第1差動装置および第２差動装置を同軸に並置し、これら差動装置の回転要素間の結合関係、および、これら回転要素に対する第1第２モータ/ジェネレータおよび第1第２出力軸の結合関係を、第３差動装置を用いて上記のような結合関係にして、第1モータ／ジェネレータのトルクを第1第２差動装置による減速下に第1第２出力軸へ分配出力し、第２モータ／ジェネレータを用いて当該分配出力の分配したから、
同軸に並置された両差動装置に対し第１および第２モータ／ジェネレータを同軸に配置し得ることとなり、第１および第２モータ／ジェネレータを含めたモータ動力伝達装置が径方向に大型化するのを回避することができる。

また、第１および第２モータ／ジェネレータの回転を第1〜３差動装置により減速して両出力軸へ分配出力するため、第1〜３差動装置の組み合わせにより減速比を大きく設定することができることとなり、
高回転化したハイパワーモータが必要な場合においても、当該モータからの回転を確実に、要求される回転数に減速して出力することができ、かかるハイパワーモータを用いるシステムに対しても何ら問題なく適用可能であって用途を限られない。

また、第1第2モータ／ジェネレータの回転を第1〜３差動装置により減速して第１第２出力軸へ分配出力するため、第1第2モータ/ジェネレータの出力の組み合わせにより、第1第２出力軸へのトルク配分を自由に制御することができ、２出力系へのトルク配分を自由に制御する必要がある場合にも適用可能であって、用途を限られることがない。

更に、駆動源として主となる第1モータ／ジェネレータが失陥した場合には、第1モータ／ジェネレータに代わりに、第２モータ／ジェネレータを用いてリンプホーム走行が可能になる。したがって、目的地または修理工場まで自走することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
本発明の各実施例を説明する前に、まず基本構成になるモータ動力伝達装置について説明する。本発明の各実施例はいずれも、基本構成になるモータ動力伝達装置に、種々のクラッチやワンウェイクラッチを取り付けたものであることから、基本構成を先に説明することで、以降の各実施例の理解を容易にするためである。

図20は、基本構成になるモータ動力伝達装置を示す骨子図である。
ケース1内に２個の第１および第２遊星歯車組G1,G2と、第３遊星歯車組G3と、第1および第２モータ/ジェネレータMG1,MG2とを相互同軸に配置して収納する。第１遊星歯車組G1、第２遊星歯車組G2、および第3遊星歯車組G3はそれぞれ、本発明における第１差動装置、第２差動装置、および第3差動装置に相当し、これら第１遊星歯車組G1（第１差動装置）、第２遊星歯車組G2（第2差動装置）、および第３遊星歯車組G3（第3差動装置）をそれぞれ、シングルピニオン遊星歯車組とする。
また、第1モータ／ジェネレータMG1および第２モータ／ジェネレータMG2は、図20に示すように軸方向かつ同軸に配置したものであるが、これらを後述する図４に示すような複合電流二層モータにより構成してもよいことは勿論である。

本基本構成においては図20に示すごとく、第1遊星歯車組G1のサンギヤS1および第2遊星歯車組G2のリングギヤR2を相互に結合する。第1遊星歯車組G1はその他に、キャリアC1をケース１に固定し、リングギヤR1を第１出力軸Out1に結合する。第1出力軸Out1は第1および第2遊星歯車組G1,G2が配置されたケース1の端部より回転自在に取り出し、例えば図示せざる左右後輪用のディファレンシャルギヤ装置、または、左右前輪用のディファレンシャルギヤ装置に結合する。あるいは、左輪用のディファレンシャルギヤ装置に結合する。

第２遊星歯車組G2のキャリアC2は中空軸7により第3遊星歯車組G3のキャリアC3と結合し、サンギヤS2を中空軸３により第１モータ／ジェネレータMG1（ロータr1）に結合する。

中空軸3は、中空軸7の外周に回転自在に嵌合し、第１出力軸Out1は、中空軸7内に貫通させてケース1の反対側における端部に向けても延在させ、第3遊星歯車組G3のリングギヤR3に結合する。
そして、第３遊星歯車組G3のキャリアC3を第２出力軸Out2に結合し、この第２出力軸Out2を、第３遊星歯車組G3が配置されているケース1の端部より回転自在に突出させ、この第１出力軸Out1を、例えば図示せざる左右前輪用のディファレンシャルギヤ装置、または、左右後輪用のディファレンシャルギヤ装置に結合する。あるいは、右輪用のディファレンシャルギヤ装置に結合する。
第3遊星歯車組G3は更に、サンギヤS3を中空軸４により第２モータ／ジェネレータMG2（ロータr2）に結合する。

図20の構成になる上記したモータ動力伝達装置は、共線図により表すと図21のごとくになり、この図の縦軸は、遊星歯車組G1,G2,G3を構成する回転要素の回転速度（０を基準に、図の上方向が正回転速度、下方向が逆回転速度）を示し、横軸は、遊星歯車組G1,G2,G3を構成する回転要素間の距離の比を表す。
前記した通りリングギヤR1およびサンギヤS2が相互に結合されていることから、
第１遊星歯車組G1を構成する回転要素の回転速度順（速い順番か、遅い順番かは変速状態に応じて異なる）は、キャリアC1が固定されているため、サンギヤS 1およびリングギヤR 2の相互結合点よりも図21の左側におけるレバー（同じ符号G1により示した）で示すごとくになり、
第２遊星歯車組G2を構成する回転要素の回転速度順は、サンギヤS 1およびリングギヤR 2の相互結合点よりも図21の右側におけるレバー（同じ符号G2により示した）で示すごとくになる。
また、第３遊星歯車組G3を構成する回転要素の回転速度順は、第3リングギヤR3がリングギヤR1と共に第１出力軸Out1に結合され、キャリアC3がキャリアC2と共に第２出力軸Out2に結合されているため、図21のレバー（同じ符号G3により示した）で示すごとくになる。

図21の共線図上で、相互に結合したサンギヤS 1およびリングギヤR 2から遠い側における第２遊星歯車組G2のサンギヤS2に第１のモータ／ジェネレータMG1を、また、これら相互に結合したサンギヤS1およびリングギヤR2と、第1モータ／ジェネレータMG1を結合したサンギヤS2との間における第２遊星歯車組G2のキャリアC2に第２出力軸Out2
を結合し、これらキャリアC2および第２出力軸Out2に第３遊星歯車組G3のキャリアC3を結合する。

また図21の共線図上で、相互に結合したサンギヤS1およびリングギヤR2から遠い側における第１遊星歯車組G1のリングギヤR1に第１出力軸Out1を結合し、これら相互に結合したサンギヤS1およびリングギヤR2と、第１出力軸Out1を結合したリングギヤR1との間における第１遊星歯車組G1のキャリアC1をケース１に固定する。
そして第３遊星歯車組G3の残りの２回転要素であるリングギヤR3およびサンギヤS3のうち、リングギヤR3は第１出力軸Out1が結合されている第１遊星歯車組G1のリングギヤR1に結合し、サンギヤS3には第２モータ／ジェネレータMG2を結合する。

車両が走行する際には、主たる駆動源である第1モータ／ジェネレータMG1の出力トルクを第２遊星歯車組G2のレバーに入力し、第1出力軸Out1および第２出力軸Out2へ分配する。また、これら第1出力軸Out1のトルクおよび第２出力軸Out2のトルクの調整は、トルク配分用駆動源である第２モータ／ジェネレータMG2の出力トルクを第３遊星歯車組G3のレバーに入力して行う。
なお、第1出力軸Out1が駆動する車輪と、第２出力軸Out2が駆動する車輪は、共通する路面に接地して走行するため、第1出力軸Out1の回転数は第２出力軸Out2の回転数と同一になる。

ここから、本発明の各実施例について説明する。本発明の各実施例はいずれも、上述した基本構成となるモータ動力伝達装置に、クラッチまたはワンウェイクラッチを付加して改良を加えたものである。
図１は、本発明の第１実施例になるモータ動力伝達装置を示す骨子図である。
図１に基づきこのモータ動力伝達装置の基本構成について説明する。

１はケースを示し、該ケース１内の軸線方向（図の左右方向）左側に２個の第１および第２遊星歯車組G1,G2を同軸に並置して収納し、ケース１内の軸線方向（図の左右方向）右側に第３遊星歯車組G3を遊星歯車組G1,G2と同軸になるよう配置して収納する。

第２遊星歯車組G2からみて、第1遊星歯車組G1が図の左側に位置するよう配置し、これら第１および第２遊星歯車組G1,G2と、第３遊星歯車組G3との間に、第1モータ／ジェネレータMG1および第２モータ／ジェネレータMG2を同軸かつ左右方向に配置する。つまり、図１の左にある第１遊星歯車組G1から順次、第２遊星歯車組G2と、第1モータ／ジェネレータMG1と、第２モータ／ジェネレータMG2と、第3遊星歯車組G3とを配置する。
第１遊星歯車組G1、第２遊星歯車組G2、および第3遊星歯車組G3はそれぞれ、本発明における第１差動装置、第２差動装置、および第3差動装置に相当するもので、これら第１遊星歯車組G1（第１差動装置）、第2遊星歯車組G2（第2差動装置）、および第3遊星歯車組G3（第3差動装置）をそれぞれシングルピニオン遊星歯車組とする。

第１差動装置であるシングルピニオン遊星歯車組G1は、サンギヤS1、リングギヤR1、およびキャリアC1の３個の回転要素を主たる構成要素とし、サンギヤS1およびリングギヤR1間に複数個のピニオンP1を噛合させると共に、これらピニオンP1を共通なキャリアC1に回転自在に支持して構成する。

第２差動装置であるシングルピニオン遊星歯車組G2も、サンギヤS2、リングギヤR2、およびキャリアC2の３個の回転要素を主たる構成要素とし、サンギヤS2およびリングギヤR2間に複数個のピニオンP2を噛合させると共に、これらピニオンP2を共通なキャリアC2に回転自在に支持して構成する。

第３差動装置であるシングルピニオン遊星歯車組G3も、サンギヤS3、リングギヤR3、および第3キャリアC3の３個の回転要素を主たる構成要素とし、サンギヤS3およびリングギヤR3間に複数個のピニオンP3を噛合させると共に、これらピニオンP3を共通なキャリアC3に回転自在に支持して構成する。

モータ/ジェネレータMG1,MG2はそれぞれ、ケース1に固定した中空円筒形状のステータst1、st2を有し、ステータst1の内周に第１モータ／ジェネレータMG1のロータr1を、また、ステータst2の内周に第２モータ／ジェネレータMG2のロータr2を回転自在に支持して具える。
図１に示すように、ステータst1とロータr1とでモータ／ジェネレータMG1を構成し、ステータst2とロータr2とでモータ／ジェネレータMG2を構成する。

この場合ステータst1、st2に、第1および第２モータ／ジェネレータMG1,MG2用の制御電流を流すことにより、モータ／ジェネレータMG1,MG2を個別にモータ駆動制御したり、これらモータ／ジェネレータMG1,MG2を個別の発電機（ジェネレータ）として機能させることができる。
ロータr1の中心には、軸方向に延在する中空軸3を取り付ける。また、ロータr2の中心にも、同じく軸方向に延在する中空軸4を取り付ける。

次に、上記した各回転要素と、第1および第２モータ／ジェネレータMG1,MG2との結合関係について説明する。

第1遊星歯車組G1のキャリアC1をケース１に固定する。
第1遊星歯車組G1および第２遊星歯車組G2間には、中空軸６を設け、中空軸６の中に第1出力軸Out1を相対回転自在に挿通する。第1遊星歯車組G1のサンギヤS1には中空軸６の一端を結合し、中空軸６の他端には第2遊星歯車組G2のリングギヤR2を結合し、これらサンギヤS1およびリングギヤR2を相互に結合する。

第２遊星歯車組G2および第３遊星歯車組G3間には、中空軸７を設け、中空軸７の中に第1出力軸Out1を相対回転自在に挿通する。中空軸７の一端に第２遊星歯車組G2のキャリアC2を結合する。第２遊星歯車組G2のサンギヤS2に前述した中空軸３を結合する。この中空軸３の、第２遊星歯車組G2および第1モータ／ジェネレータMG1間の部位には、パーキングギヤ８を結合し、ケース１にはパーキングギヤ８の回転を規制するためのパーキングロック機構９を設ける。パーキングロック機構９の図示しないパーキングポールの爪がパーキングギア８の外周歯溝に進入することで、パーキングギア８（サンギヤS2）を回転止めしたパークロック状態を得ることができる。

第２モータ／ジェネレータMG2に近い中空軸3の他端と、第１モータ／ジェネレータMG1に近い中空軸4の一端との間には、第1クラッチCL1を設ける。常態では第1クラッチCL1を解放する。クラッチCL1の解放中、中空軸3と中空軸4とは切断され、両者は相対回転自在である。これに対しクラッチCL1の締結中は、中空軸3は中空軸4と結合し、両者は一体に回転する。つまり、サンギヤS2と、第２モータ／ジェネレータMG2とを、クラッチCL1および中空軸３を介して連結する。
中空軸３,４の中には、中空軸７を相対回転自在に挿通する。

中空軸４の他端は、第２クラッチCL2を介して、第3遊星歯車組G3のサンギヤS3と連結する。クラッチCL2の解放中、中空軸4とサンギヤS3とは切断され、両者は相対回転自在である。なお、常態では第2クラッチCL2を締結する。クラッチCL2の締結中は、中空軸4はサンギヤS3と結合し、両者は一体に回転する。
これら第1クラッチCL1および第２クラッチCL2は、多板クラッチや電磁クラッチ等、制御可能なものであればよい。

第3遊星歯車組G3のピニオンP3を両側で支持するキャリアC3,C3のうち一方のキャリアC3には、前述した中空軸7の他端を結合する。また、他方のキャリアC3には、第２出力軸Out2を結合する。第3遊星歯車組G3のリングギヤR3には、第1出力軸Out1の他端を結合する。

なお、上記の通りリングギヤR1に結合した第１出力軸Out1は、中空軸６,７内を貫通するよう配置し、第１遊星歯車組G1が配置されたケース１の端部（図1の左端部）から回転自在に突出させて、フランジ５を取り付ける。フランジ５は、例えば図示せざる左右前輪用のディファレンシャルギヤ装置、または、左右後輪用のディファレンシャルギヤ装置に結合する。第１出力軸Out1には更に、シングルピニオン型第3遊星歯車組G3のリングギヤR3とも結合する。

図１に示すように、第３遊星歯車組G3は、上記した通りサンギヤS3を第２モータ／ジェネレータGM2に結合するが、その他に、キャリアC3をキャリアC2および第２出力軸Out2に結合する。また、リングギヤR3をリングギヤR1に結合する。

第２出力軸Out2は、第１出力軸Out1が突出するとは反対側におけるケース１の端部（図１の右端部）から回転自在に突出させて、フランジ10を結合する。フランジ10は、例えば図示せざる左右後輪用のディファレンシャルギヤ装置、または、左右前輪用のディファレンシャルギヤ装置に結合する。

図1の構成になる上記したモータ動力伝達装置は常態で、共線図により表すと図2のごとくになり、この図の縦軸は、遊星歯車組G1,G2,G3を構成する回転要素の回転速度（０を基準に、図の上方向が正回転速度、下方向が逆回転速度）を示し、横軸は、遊星歯車組G1,G2,G3を構成する回転要素間の距離の比を表す。つまり1組の遊星歯車組を構成する回転要素間の横軸距離の比は、当該回転要素の歯数比とも言え、半径比とも言える。

前記した通りリングギヤR1およびリングギヤR3が相互に結合され、サンギヤS1およびリングギヤR2が相互に結合されていることから、
第１遊星歯車組G1および第2遊星歯車組G2よりなる差動装置は、図2に示した2本のレバーをつないだ1本の中折れ棒として表され、当該差動装置を構成する回転要素の回転数（速度）の絶対値の順（速い順番か、遅い順番かは変速状態に応じて異なる）は、サンギヤS2、リングギヤR2（サンギヤS1）、キャリアC2およびリングギヤR1の順である。

第３遊星歯車組G3により構成した第３差動装置は、前記したごとくリングギヤR3をリングギヤR1に結合されていて、且つ、キャリアC3をキャリアC2に結合されていることから、図2に示したレバーとして表される。
なお、第1出力軸Out1に連結する車輪と、第2出力軸Out2に連結する車輪とが、共通する路面に接地して走行する限り、第３差動装置を構成する回転要素（サンギヤS3、キャリアC3、リングギヤR3）の回転数は、原則として同じであり、これら回転要素の関係は図２に示すような１本の水平棒となる。
主となる駆動源である第1モータ／ジェネレータMG1の出力を第１出力軸Out1および第2出力軸Out2に配分する際には、リングギヤR3に結合する第１出力軸Out1の回転数と, キャリアC3に結合する第2出力軸Out2の回転数とを同じくして、横軸比に応じたトルク配分を行うことができる。

第１差動装置に相当する第1遊星歯車組G1も、第２差動装置に相当する第2遊星歯車組G2も、３つの回転要素から構成される。
図２の共線図上で、相互に結合した第１サンギヤS1および第2リングギヤR2を除く他の２個の回転要素のうち、第１遊星歯車組G1については、一方の回転要素に相当するキャリアC1をケース１に固定する。また、他方の回転要素に相当するリングギヤR1に第1出力軸Out1を結合する。
第２遊星歯車組G2については、一方の回転要素に相当するキャリアC2に第2出力軸Out2を結合する。また、他方の回転要素に相当するサンギヤS2にに第１のモータ／ジェネレータMG1を結合する。

また図２の共線図上で、第３遊星歯車組G3については、他方の回転要素に相当するサンギヤS3に第２モータ／ジェネレータMG2を、第２クラッチCL2を介して連結する。
そして、第２モータ／ジェネレータMG2と、第２遊星歯車組G2の他方の回転要素に相当するサンギヤS2とを、第１クラッチCL1で連結する。

ところで、図１に示すモータ動力伝達装置においては、第２モータ／ジェネレータMG2が前記のごとく第３遊星歯車組G3を介して第１出力軸Out1および第2出力軸Out2に結合されているため、第２モータ／ジェネレータMG2の正負トルクを第１出力軸Out1および第2出力軸Out2に付加することができ、第２モータ／ジェネレータMG2の正負トルクの調整により第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分を任意に制御して、左右輪駆動力配分制御、または、前後輪駆動力配分制御に用いることができる。
したがって、第３遊星歯車組G3のギヤ比（サンギヤ歯数／リングギヤ歯数）の決定次第で、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分割合に関した設定の自由度を高めることができる。
また、第２モータ／ジェネレータMG2を第１出力軸Out1および第2出力軸Out2に結合するための減速機構として遊星歯車組G3を用いることから、減速機構を第１および第２遊星歯車組G1,G2と同軸に配置することができ、径方向の小型化が可能である。

更にこの実施例では、第２モータ／ジェネレータMG2を第１出力軸Out1および第2出力軸Out2に結合するに際し、第２クラッチCL2を締結して当該結合を行ったため、
万一、主となる駆動源たる第１モータ／ジェネレータGM1が失陥した場合には、第２クラッチCL2を解放し、第１クラッチCL1を締結する。
これにより、主駆動源たる第１モータ／ジェネレータGM1が失陥しても、図３の共線図に示すように、トルク配分用駆動源たる第２モータ／ジェネレータMG2の回転を減速して、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2に伝達することができ、リンプホーム走行を行うことができる。

ここで付言すると、主駆動源たる第１モータ／ジェネレータGM1が失陥した場合、何らクラッチCL1,CL2を具えていない図20に示す基本構成では、トルク配分用駆動源たる第２モータ／ジェネレータGM2がモータ駆動すると、その出力トルクが第３遊星歯車組G3のレバーに入力され、第１出力軸Out1および第2出力軸Out2に分配されるトルクがアンバランスになるという不具合があった。
しかし、この実施例のように、第１クラッチCL1を締結し、第２クラッチCL2を解放することにより、第２モータ／ジェネレータGM2の出力トルクを第２遊星歯車組G2のレバーに入力して、トルク配分のアンバランスを回避しつつリンプホーム走行を行うことができる。

更にこの実施例では、第１モータ／ジェネレータGM1が失陥していない場合であっても、
第１クラッチCL1を締結し、第２クラッチCL2を解放してもよい。これにより、トルク配分を任意に制御せず車両が走行する場合には、第１モータ／ジェネレータGM1および第２モータ／ジェネレータMG2の合計出力をサンギヤS2に与えることができ、大トルクで車輪を駆動することができる。

更にこの実施例では、第２モータ／ジェネレータMG2を第１出力軸Out1および第2出力軸Out2に結合するに際し、第２クラッチCL2を締結して当該結合を行ったため、
第１出力軸Out1および第2出力軸Out2が高速回転し、第３差動装置のサンギヤS3が、キャリアC3およびリングギヤR3に連れ回されて高回転となる場合には、第２クラッチCL2を解放し得る。
これにより、トルク配分を任意に制御せず車両が高速で走行する場合には、第１出力軸Out1および第2出力軸Out2が高速回転中に、サンギヤS3の回転数が第２モータ／ジェネレータMG2が駆動可能な最大回転数を超えても、第２モータ／ジェネレータMG2の引き摺りトルクが第１出力軸Out1および第2出力軸Out2に入力されるという弊害を除去することができる。

また、例えば第２モータ／ジェネレータMG2時など、トルク配分を任意に制御せず車両が走行する場合等、第２モータ／ジェネレータMG2を使用しないときは、第２クラッチCL2を解放しておいてもよい。これにより、トルク配分を任意に制御しないときは、第２モータ／ジェネレータMG2の引き摺りトルクが第３差動装置に入力されることを回避して、動力効率を改善することができる。

次に、本発明の他の実施例になるモータ動力伝達装置を、図４に示す骨子図に基づき説明する。図４中、図1における実施例と同様の部分については同一符号にて示して説明を省略し、異なる部分については新たに符号を付して説明する。
第２および第３遊星歯車組G2,G3の間には、第1および第２モータ／ジェネレータMG1,MG2を同軸に介在させて配置する。
第1および第２モータ／ジェネレータMG1,MG2は、ケース１に固定した共通なステータstを有し、その外周に第２モータ／ジェネレータMG2のロータr2を、また、内周に第1モータ／ジェネレータMG1のロータr1を配置して具える。
ステータstと外側ロータr2とで第２モータ／ジェネレータMG2を構成し、ステータstと内側ロータr1とで第1モータ／ジェネレータMG1を構成し、これら第1および第２モータ／ジェネレータMG1,MG2は複合電流二層モータを構成する。

この場合ステータstに、第1および第２モータ／ジェネレータMG1,MG2用の制御電流を複合した複合電流を流すことにより、第1および第２モータ／ジェネレータMG1,MG2を個別にモータ駆動制御したり、個別の発電機（ジェネレータ）として機能させることができる。

図４に示すように中空軸４は、図１に示す第1実施例のものよりも短くなる。複合電流二層モータとしたことにより、軸長を短縮したためである。外側ロータr2と結合する中空軸４には、第1モータ／ジェネレータMG1に近い側には第１クラッチCL1を、第３遊星歯車組G3に近い側には第２クラッチCL2を、それぞれ取り付ける。

図４に示す他の実施例においても、各回転要素の関係は図２の共線図により表すことができる。第２クラッチCL2が締結し、第1クラッチCL1が解放する回転要素や、第１〜３遊星歯車組については、図１に示す第1実施例と異なるところがないためである。また第1モータ／ジェネレータMG1が失陥中の各回転要素の関係は図３の共線図により表すことができる。

したがって図４に示すモータ動力伝達装置においても、第２モータ／ジェネレータMG2の正負トルクの調整により第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分を任意に制御して、左右輪駆動力配分制御、または、前後輪駆動力配分制御に用いることができ、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分割合に関した設定の自由度を高めることができる。
更に主駆動源たる第１モータ／ジェネレータGM1が失陥しても、図３の共線図に示すように、トルク配分用駆動源たる第２モータ／ジェネレータMG2の回転を減速して、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2に伝達することができ、リンプホーム走行を行うことができる。

次に、本発明の他の実施例になるモータ動力伝達装置を、図５に示す骨子図に基づき説明する。図５中、図４におけると同様の部分については同一符号にて示すと、複合二層モータにおける内側モータと外側モータの配置を入れ換え、合わせてクラッチCL1,CL2の配置をそれ用にしたものである。
図５に示す実施例の効果も、常態では図２の共線図で表すことができる。また、第１モータ／ジェネレータGM1失陥時には図３の共線図で表すことができる。

次に、本発明の他の実施例になるモータ動力伝達装置を、図６に示す骨子図に基づき説明する。図６中、図1におけると同様の部分については同一符号にて示して説明を省略し、異なる部分については新たに符号を付して説明する。
中空軸６には、図４に示す実施例の第1クラッチCL1に代えて、一方向のみの相対回転を許容するワンウェイクラッチOWCを設ける。

図６に示す他の実施例においても、各回転要素の関係は常態で、図２の共線図により表すことができる。ワンウェイクラッチOWCが開放する回転要素や、第２クラッチCL2が締結する回転要素や、第１〜３遊星歯車組については、図１および図４に示す実施例と異なるところがないためである。また第1モータ／ジェネレータMG1が失陥中の各回転要素の関係は図３の共線図により表すことができる。

つまり、常態では、図２に示すようにサンギヤS2の回転数が、サンギヤS3の回転数よりも高い。図６に示すように、サンギヤS2は第1モータ／ジェネレータMG1の中空軸３と結合する。また、サンギヤS3は第２クラッチCL2を介して中空軸４と結合する。したがって、中空軸３の回転数が、中空軸４の回転数よりも高回転であり、これら回転数の大小関係のもとでは、ワンウェイクラッチOWCが解放されて、中空軸３、４の相対回転を許容する。
これに対し、第1モータ／ジェネレータMG1の失陥時は、クラッチCL2を解放して、第２モータ／ジェネレータMG2の出力を増大させる。そうすると、中空軸４の回転数が上昇する。また、第1モータ／ジェネレータMG1は失陥中であるため、中空軸３の回転数は減少する。そして、ワンウェイクラッチOWCは、中空軸３の回転数が中空軸４の回転数以下となることを規制して、結果的に第２モータ／ジェネレータMG2が中空軸３を介してサンギヤS2を駆動する（図３）。

したがって図６に示すモータ動力伝達装置においても、第２モータ／ジェネレータMG2の正負トルクの調整により第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分を任意に制御して、左右輪駆動力配分制御、または、前後輪駆動力配分制御に用いることができ、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分割合に関した設定の自由度を高めることができる。
更に主駆動源たる第１モータ／ジェネレータGM1が失陥しても、図３の共線図に示すように、トルク配分用駆動源たる第２モータ／ジェネレータMG2の回転を減速して、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2に伝達することができ、リンプホーム走行を行うことができる。
また、第１クラッチCL1をワンウェイクラッチOWCとすることにより、クラッチCL1を締結するのに必要なピストン機構等を省略して、モータ動力伝達装置の小型化・軽量化を図ることができる。

次に、本発明の第２実施例になるモータ動力伝達装置を、図７に示す骨子図に基づき説明する。

図７中、図４における実施例と同様の部分については同一符号にて示して説明を省略し、異なる部分については改めて説明する。
この第２実施例では、上記した各実施例とは異なる回転要素間に改めて第１および第２クラッチCL1,CL2を設置したことを特徴とする。

フランジ５および第1遊星歯車組G1間には第２クラッチCL2を配置する。第1遊星歯車組G1のリングギヤR1に、フランジ５と結合する第１出力軸Out1を結合し、このリングギヤR1と、軸11の一端との間には第２クラッチCL2を設ける。常態ではクラッチCL2を締結する。第２クラッチCL2を締結すると、一体回転するこれらリングギヤR1および第１出力軸Out1と、軸11とを結合する。
これに対し、第２クラッチCL2を解放すると、リングギヤR1および第１出力軸Out1から、軸11を切り離して、軸11をリングギヤR1および第１出力軸Out1に対し相対回転自在とする。
この実施例では、フランジ５の近傍に第２クラッチCL2を配置したことから、第１出力軸Out1を短縮し、第1遊星歯車組G1から第3遊星歯車組G3までにかけては、同軸中心に軸11を設ける。そして、軸11の一端を上記のリングギヤR1と結合し得るようになし、軸11の他端をリングギヤR3と結合する。つまり第２クラッチCL2を締結してリングギヤR1,R3が一体回転するよう両者を結合する。

第1遊星歯車組G1および第２遊星歯車組G2間には第１クラッチCL1を配置する。第１クラッチCL1を締結すると、一体に結合された第1遊星歯車組G1のサンギヤS1および第２遊星歯車組G2のリングギヤR2に、上記した軸11を結合する。なお、常態ではクラッチCL1を解放する。第２クラッチCL2を解放すると、一体回転するよう結合されたサンギヤS1およびリングギヤR2から、軸11が切り離されて、これらの間で相対回転自在とする。
これら第1クラッチCL1および第２クラッチCL2は、多板クラッチや電磁クラッチ等、制御可能なものであればよい。

図７の構成になる上記したモータ動力伝達装置は常態で、共線図により表すと図８のごとくになる。

常態で、第１クラッチCL1を解放し、第２クラッチCL2を締結する。これにより、前記した通り軸11を、第1出力軸Out1およびリングギヤR1に結合する。つまり、リングギヤR3とリングギヤR1とが相互に結合されて、前記した通りサンギヤS1およびリングギヤR2が相互に結合されていることから、第１〜第３遊星歯車組G1〜G3よりなる差動装置の各回転要素の関係は、図８のように示される。
なお、図７のモータ動力伝達装置は常態で、図１にモータ動力伝達装置と同様の作用を奏することから、図８に示す共線図は、図２に示すものと同様であることがわかる。

これに対し、主駆動源である第1モータ／ジェネレータMG1の失陥時には、第１クラッチCL1を締結し、第２クラッチCL2を解放する。第２クラッチCL2を解放することにより、リングギヤR3をリングギヤR1から切り離す。そして、第１クラッチCL1を締結することで、当該リングギヤR3を、相互に結合したサンギヤS1およびリングギヤR2に結合する。この状態のもとで、第１〜第３遊星歯車組G1〜G3よりなる差動装置の各回転要素の関係は、図９のように示される。

つまり第１クラッチCL1を締結することで、図９に示すように、第３遊星歯車組G3のリングギヤR3の回転数は、相互に結合したサンギヤS1およびリングギヤR2の回転数と等しくなる。したがって、第２モータ／ジェネレータMG2の出力トルクは、まず第３遊星歯車組G3のレバーに入り、キャリアC3から第２出力軸Out2へトルク配分する。また、リングギヤR3から、相互に結合したサンギヤS1およびリングギヤR2を経て第１遊星歯車組G1と第２遊星歯車組G2とに入り、第１遊星歯車組G1のリングギヤR1から第1出力軸Out1へトルク配分するとともに、第２遊星歯車組G2のキャリアC2から第２出力軸Out2へトルク配分する。この結果、車両のリンプホーム走行が可能になる。

次に、本発明の他の実施例になるモータ動力伝達装置を、図10に示す骨子図に基づき説明する。

図10中、図７における実施例と同様の部分については同一符号にて示して説明を省略し、異なる部分については新たに符号を付して説明する。
軸11には、第1クラッチCL1に代えて、一方向のみの相対回転を許容するワンウェイクラッチOWCを設ける。

図10に示す他の実施例においても、各回転要素の関係は常態で、図８の共線図により表すことができる。ワンウェイクラッチOWCが開放する回転要素や、第２クラッチCL2が締結する回転要素や、第１〜３遊星歯車組については、図７に示す実施例と異なるところがないためである。また第1モータ／ジェネレータMG1が失陥中の各回転要素の関係は図９の共線図により表すことができる。

つまり、常態では図８に示すように、リングギヤR3の回転数が正回転であって相互に結合したサンギヤS1およびリングギヤR2の回転数が逆回転であって、リングギヤR3の回転数がサンギヤS1およびリングギヤR2の回転数よりも高回転である。
図10に示すように、リングギヤR3は軸11と結合する。また、相互に結合したサンギヤS1およびリングギヤR2はワンウェイクラッチOWCを介して当該軸11と連結する。したがって、軸11の回転数がサンギヤS1およびリングギヤR2の回転数よりも高回転であるというこれら回転数の大小関係のもとでは、ワンウェイクラッチOWCが解放されて、これらの相対回転を許容する。
これに対し、第1モータ／ジェネレータMG1の失陥時は、クラッチCL2を解放して、第２モータ／ジェネレータMG2の出力トルクを増大させる。そうすると図９に示すように、２モータ／ジェネレータMG2と結合する第３遊星歯車組のサンギヤS3の回転数が最も高くなり、その隣りにある回転要素であるキャリアC3の回転数が次に高い回転数となり、第３遊星歯車組G3のレバー上でサンギヤS3から最も離れた回転要素であるリングギヤR3の回転数が逆回転となる。
リングギヤR3の回転数が逆回転となって減少すると、ワンウェイクラッチOWCは、軸11の回転数（すなわちリングギヤR3の回転数）がサンギヤS1およびリングギヤR2の回転数以下となることを規制して、リングギヤR3の回転数がサンギヤS1およびリングギヤR2の回転数と一致する（図９）。

したがって図10に示すモータ動力伝達装置においても、常態では上述した各実施例と同様に、第２モータ／ジェネレータMG2の正負トルクの調整により第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分を任意に制御して、左右輪駆動力配分制御、または、前後輪駆動力配分制御に用いることができ、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分割合に関した設定の自由度を高めることができる（図８）。
更に主駆動源たる第１モータ／ジェネレータGM1が失陥しても、図９の共線図に示すように、トルク配分用駆動源たる第２モータ／ジェネレータMG2の回転を減速して、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2に伝達することができ、リンプホーム走行を行うことができる。

次に、本発明の第３実施例になるモータ動力伝達装置を、図11に示す骨子図に基づき説明する。

図11中、図４,６に示した実施例と同様の部分については同一符号にて示して説明を省略し、異なる部分については改めて説明する。
この第３実施例では、上記した第２実施例等（図７,10）の第１クラッチCL1やワンウェイクラッチOWCとは異なる回転要素間に改めてワンウェイクラッチOWCを設置したことを特徴とする。ワンウェイクラッチOWCは、サンギヤS3と、サンギヤS2に結合する中空軸３との間に設けられ、これらの相対回転を一方向のみに許容する。

図11に示す他の実施例においても、各回転要素の関係は常態で、図12の共線図により表すことができる。ワンウェイクラッチOWCによって相対回転が許容される回転要素や、第２クラッチCL2が締結する回転要素や、第１〜３遊星歯車組については、図７および図10に示す実施例と異なるところがないためである。また第1モータ／ジェネレータMG1が失陥中の各回転要素の関係は図13の共線図により表すことができる。

つまり、常態では図12に示すように、主駆動源たる第1モータ／ジェネレータMG1を駆動するため、第1モータ／ジェネレータMG1と結合するサンギヤS2の回転数がサンギヤS3の回転数よりも高回転である。
図11に示すように、サンギヤS2は中空軸３と結合する。また、サンギヤS3はワンウェイクラッチOWCを介して当該中空軸３と連結する。したがって常態では、中空軸３の回転数がサンギヤS3の回転数よりも高回転であるというこれら回転数の大小関係のもとでは、ワンウェイクラッチOWCが解放されて、これらの相対回転を許容する。
なお、前述したように、常態では第２クラッチCL2を締結する。このため、クラッチCL2の締結中は、軸11が出力軸Out1と結合し、リングギヤR1とリングギヤR3との両者は一体に回転する。
第２クラッチCL2は、多板クラッチや電磁クラッチ等、制御可能なものであればよい。

これに対し、第1モータ／ジェネレータMG1の失陥時は、第２クラッチCL2を解放して、第２モータ／ジェネレータMG2の出力トルクを増大させる。そうすると図13に示すように、リングギヤR3はリングギヤR1から切り離され、リングギヤR3の回転数は逆回転まで減少する。また、第２モータ／ジェネレータMG2と結合する第３遊星歯車組のサンギヤS3の回転数が最も高くなり、第３遊星歯車組のレバー上でその隣りにある回転要素であるキャリアC3の回転数が次に高い回転数となり、第３遊星歯車組G3のレバー上でサンギヤS3から最も離れた回転要素であるリングギヤR3の回転数は、上記のとおり逆回転となる。
サンギヤS3の回転数が上昇すると、ワンウェイクラッチOWCは、サンギヤS3の回転数が中空軸３の回転数よりも高くなることを規制して、サンギヤS3の回転数がサンギヤS2の回転数と一致する（図13）。

このように、ワンウェイクラッチOWCが相対回転を規制して、第２モータ／ジェネレータMG2の出力トルクがサンギヤS2,S3へ入ることにより、第２出力軸Out2へトルク配分する。また、第２遊星歯車組G2から相互に結合したサンギヤS1およびリングギヤR2を経て第１遊星歯車組G1に入り、第１遊星歯車組G1のリングギヤR1から第1出力軸Out1へトルク配分する。

したがって図11に示すモータ動力伝達装置においても、常態では上述した各実施例と同様に、第２モータ／ジェネレータMG2の正負トルクの調整により第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分を任意に制御して、左右輪駆動力配分制御、または、前後輪駆動力配分制御に用いることができ、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分割合に関した設定の自由度を高めることができる（図12）。
更に主駆動源たる第１モータ／ジェネレータGM1が失陥しても、図13の共線図に示すように、トルク配分用駆動源たる第２モータ／ジェネレータMG2の回転を減速して、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2に伝達することができ、リンプホーム走行を行うことができる。
なお、図11に示した第３実施例において、ワンウェイクラッチOWCに代えて、これまでに説明した制御可能なクラッチCL2を設けてもよいこと勿論である。

次に、本発明の他の実施例になるモータ動力伝達装置を、図14に示す骨子図に基づき説明する。

図14中、図１における第１実施例と同様の部分については同一符号にて示して説明を省略し、異なる部分については改めて説明する。
この第２実施例では、上記した第１実施例の第1クラッチCL1をワンウェイクラッチOWCに置き換え、改めて第２クラッチCL2を設置したことを特徴とする。

フランジ５および第1遊星歯車組G1間には第２クラッチCL2を配置する。第1遊星歯車組G1のリングギヤR1に、フランジ５と結合する第１出力軸Out1を結合し、このリングギヤR1と、軸11の一端との間には第２クラッチCL2を設ける。第２クラッチCL2を締結すると、一体回転するこれらリングギヤR1および第１出力軸Out1と、軸11とを結合する。
これに対し、第１クラッチCL1を解放すると、リングギヤR1および第１出力軸Out1から、軸11を切り離して、軸11がリングギヤR1および第１出力軸Out1に対し相対回転自在とする。
この実施例では、フランジ５の近傍に第１クラッチCL1を配置したことから、第１出力軸Out1を短縮し、第1遊星歯車組G1から第3遊星歯車組G3までにかけては、同軸中心に軸11を設ける。そして、軸11の一端を上記のリングギヤR1と結合し得るようになし、軸11の他端をリングギヤR3と結合する。つまり第２クラッチCL2を締結してリングギヤR1,R3が一体回転するよう両者を結合する。

図14に示す他の実施例においても、各回転要素の関係は常態で、図12の共線図により表すことができる。ワンウェイクラッチOWCが開放する回転要素や、第２クラッチCL2が締結する回転要素や、第１〜３遊星歯車組については、図11等に示す実施例と異なるところがないためである。また第1モータ／ジェネレータMG1が失陥中の各回転要素の関係は図13の共線図により表すことができる。

つまり、常態では図12に示すように、主駆動源たる第1モータ／ジェネレータMG1を駆動するため、サンギヤS2の回転数がサンギヤS3の回転数よりも高い。
図14に示すように、サンギヤS2は中空軸３と結合する。また、サンギヤS3は中空軸４とワンウェイクラッチOWCとを順次介して当該中空軸３と連結する。したがって、中空軸３の回転数が中空軸４の回転数よりも高回転であるというこれら回転数の大小関係のもとでは、ワンウェイクラッチOWCが解放されて、これらの相対回転を許容する。
これに対し、第1モータ／ジェネレータMG1の失陥時は、クラッチCL2を解放して、第２モータ／ジェネレータMG2の出力トルクを増大させる。そうすると図13に示すように、リングギヤR3はリングギヤR1から切り離される。また、第２モータ／ジェネレータMG2と結合する第３遊星歯車組のサンギヤS3の回転数が最も高くなり、第３遊星歯車組のレバー上でその隣りにある回転要素であるキャリアC3の回転数が次に高い回転数となり、第３遊星歯車組G3のレバー上でサンギヤS3から最も離れた回転要素であるリングギヤR3の回転数が逆回転となって減少する。
サンギヤS3の回転数が上昇すると、ワンウェイクラッチOWCは、サンギヤS3の回転数が中空軸３の回転数よりも高くなることを規制して、サンギヤS3の回転数がサンギヤS2の回転数と一致する（図13）。

このように、ワンウェイクラッチOWCが相対回転を規制して、第２モータ／ジェネレータMG2の出力トルクがサンギヤS2,S3へ入ることにより、第３遊星歯車組G3のレバー上でキャリアC3から第２出力軸Out2へトルク配分する。また、第２遊星歯車組G2のレバー上でサンギヤS2から第２出力軸Out2へトルク配分する。また、相互に結合したサンギヤS1およびリングギヤR2を経て第１遊星歯車組G1に入り、第１遊星歯車組G1のリングギヤR1から第1出力軸Out1へトルク配分する。

したがって図14に示すモータ動力伝達装置においても、常態では上述した各実施例と同様に、第２モータ／ジェネレータMG2の正負トルクの調整により第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分を任意に制御して、左右輪駆動力配分制御、または、前後輪駆動力配分制御に用いることができ、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分割合に関した設定の自由度を高めることができる（図12）。
更に主駆動源たる第１モータ／ジェネレータGM1が失陥しても、図13の共線図に示すように、トルク配分用駆動源たる第２モータ／ジェネレータMG2の回転を減速して、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2に伝達することができ、リンプホーム走行を行うことができる。

次に、本発明の第４実施例になるモータ動力伝達装置を、図15に示す骨子図に基づき説明する。

図15中、図４,６における実施例と同様の部分については同一符号にて示して説明を省略し、異なる部分については改めて説明する。
この第４実施例では、図20および前述した基本構成になるモータ動力伝達装置に１個の第1クラッチCL1を設置したことを特徴とする。第1クラッチCL1は、第1入力軸Out1と、サンギヤS2に結合する中空軸７との間に設けられ、これらの締結・解放を行う。

図15に示す他の実施例においても、各回転要素の関係は常態で、図16に示すような共線図により表すことができる。常態では第1クラッチCL1を解放するため、第１〜３遊星歯車組については、図２,８,12,21に示す共線図に係る実施例と異なるところがないためである。また第1モータ／ジェネレータMG1が失陥中の各回転要素の関係は図17の共線図により表すことができる。

つまり、常態では第１クラッチCL1を解放する。このため、第1入力軸Out1と中空軸７とは相対回転する。第1入力軸Out1には、リングギヤR1およびリングギヤR3を結合する。また中空軸７にはキャリアC2およびキャリアC3を結合する、この結果、リングギヤR3が、キャリアC3に対して相対回転可能である。

これに対し、第1モータ／ジェネレータMG1の失陥時は、第1クラッチCL1を締結して、第２モータ／ジェネレータMG2の出力トルクを増大させる。そうすると図17に示すように、リングギヤR3はキャリアC3と相互に結合し、両者の回転数は等しくなる。また、第２モータ／ジェネレータMG2の出力トルクは、サンギヤS3に入り、サンギヤS3はこれらリングギヤR3およびキャリアC3と一体に回転して、第３遊星歯車組G3のレバーを水平に保持したまま、第1出力軸Out1および第２出力軸Out2にトルク分配する。

したがって図15に示すモータ動力伝達装置においても、常態では上述した各実施例と同様に、第２モータ／ジェネレータMG2の正負トルクの調整により第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分を任意に制御して、左右輪駆動力配分制御、または、前後輪駆動力配分制御に用いることができ、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間におけるトルク配分割合に関した設定の自由度を高めることができる（図16）。
更に主駆動源たる第１モータ／ジェネレータGM1が失陥しても、図17の共線図に示すように、トルク配分用駆動源たる第２モータ／ジェネレータMG2の出力トルクを、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2に配分することができ、第１出力軸Out1の回転数および第２出力軸Out2の回転数を同一にリンプホーム走行を行うことができる。
なお、この実施例の他、第３遊星歯車組G3のいずれか２個の回転要素を連結するよう第１クラッチCL1を設けることで、第３遊星歯車組G3のすべての回転要素の回転数を同一にしてリンプホーム走行を行うことができる。

次に、上述した第１〜３実施例のクラッチCL1,CL2を作動する制御の実施例について説明する。

図18は、クラッチ作動制御の処理を示すフローチャートである。この制御は、10msecなどの定時間隔で行う。
まずステップS1においては、主駆動力源たる第1モータ／ジェネレータMG1の失陥を検知する手段を用いて、第1モータ／ジェネレータMG1が失陥したか否かを判断する。例えば目標駆動電流を通電したにもかかわらず車速が目標車速に達しない等、第1モータ／ジェネレータMG1が正常に作動しない場合、失陥と判断し（Yes）、ステップS2へ進み、失陥時の制御を行う。第1モータ／ジェネレータMG1が正常であれば（No）、ステップS4へ進む。
なお、ステップS2に進む前までは、常態にあるので、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2を締結している。

次のステップS2においては、第１クラッチCL1を締結し、第２クラッチCL2を解放して、第１〜３遊星歯車組の各回転要素を前述した図３,９,13に示すように結合する。
次のステップS3においては、第２モータ／ジェネレータMG2を用いてリンプホーム走行を行う。なおリンプホーム走行中、トルク配分用駆動源である第２モータ／ジェネレータMG2は、トルク配分用に用いられないため、第１出力軸Out1および第２出力軸Out2間でトルク配分を任意に制御することはできない。
ステップS3の実行後、本制御を抜ける。

説明を上記ステップS4へ戻すと、ステップS4においては、第２モータ／ジェネレータMG2の失陥を検知する手段を用いて、第２モータ／ジェネレータMG2が失陥したか否かを判断する。
ステップS4で第２モータ／ジェネレータMG2が失陥していない(No)と判断すると、図18の制御を抜ける。つまり、第1モータ／ジェネレータMG1および第２モータ／ジェネレータMG2のいずれも正常であるから、第１クラッチCL1を解放し、第２クラッチCL2を締結する常態の制御（第1クラッチCL1を解放、第2クラッチCL2を締結）を行う（図２,８,12）。なお、図11および前述した第３実施例に設けたワンウェイクラッチOWCは、第１クラッチCL1と同等である。

これに対し上記ステップS4で第２モータ／ジェネレータMG2が失陥している(Yes)と判断すると、ステップS5へ進む。
ステップS5においては、第１クラッチCL1を解放し、第２クラッチCL2も解放する。
次のステップS6においては、第1モータ／ジェネレータMG1を用いて走行する。これにより、トルク配分を任意に制御することはできないものの、走行することができる。
ステップS6の実行後、本制御を抜ける。

なお、上述した第１〜３実施例のクラッチ制御については、上記ステップS4で第２モータ／ジェネレータMG2の失陥を検出するものであるが、特に第１実施例の制御については、この他にも、種々の制御が可能である。
例えば、第１実施例における上記ステップS4において、車速が、第２モータ／ジェネレータMG2の発揮可能な最大回転数に対応する車速以上か否かを検出するものであってもよい。車速が対応車速を超えるのであれば(Yes)、上記ステップS5へ進み、第２クラッチCL2を解放する。第２クラッチCL2を解放することにより、第2出力軸Out2の高速回転時であっても、第２モータ／ジェネレータMG2の引き摺りトルクが、第３遊星歯車組G3を介して第１出力軸Out1および第2出力軸Out2に入力されるという弊害を除去することができる。

また例えば、第１実施例における上記ステップS4において、第２モータ／ジェネレータMG2が不使用か否かを検出するものであってもよい。不使用であれば(Yes)、上記ステップS5へ進み、第２クラッチCL2を解放する。第２クラッチCL2を解放することにより、トルク配分を任意に制御しないときは、第２モータ／ジェネレータMG2の引き摺りトルクが第３差動装置に入力されることを回避して、動力効率を改善することができる。

この他にも、フローチャートで図示しなかったが、トルク配分を任意に制御せず車両が走行する場合には、第1モータ／ジェネレータMG1の目標トルクが、第1モータ／ジェネレータMG1の発揮可能な最大トルク以上か否かを検出するものであってもよい。目標トルクが最大モータトルクを超えるのであれば(Yes)、上記ステップS2〜3と同様の処理を行い、第１モータ／ジェネレータGM1および第２モータ／ジェネレータMG2の合計出力をサンギヤS2に与える。これにより、大トルクを出力軸Out1,Out2に与えることができる。

次に、前述した第４実施例のクラッチCL1を作動する制御の実施例について説明する。

図19は、クラッチ作動制御の処理を示すフローチャートである。この制御は、10msecなどの定時間隔で行う。
まずステップS1においては、主駆動力源たる第1モータ／ジェネレータMG1の失陥を検知する手段を用いて、第1モータ／ジェネレータMG1が失陥したか否かを判断する。第1モータ／ジェネレータMG1が正常に作動しない場合、失陥と判断し（Yes）、ステップS2へ進み、失陥時の制御を行う。第1モータ／ジェネレータMG1が正常であれば（No）、図19の制御を抜ける。つまり、第１クラッチCL1を解放する常態の制御を行う（図15）。

次のステップS2においては、第１クラッチCL1を締結して、第１〜３遊星歯車組の各回転要素を前述した図17に示すように結合する。
次のステップS3においては、第２モータ／ジェネレータMG2を駆動させてリンプホーム走行を行う。なお図17に示すようなリンプホーム走行中、第１出力軸Out1の回転数は第２出力軸Out2の回転数と等しくなるため、ディファレンシャルギヤ装置のようにこれらの間で回転数差を発生させることができず、デフロック状態となるものの、目的地または修理工場までの自走が可能になる。
ステップS3の実行後、本制御を抜ける。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨に逸脱しない範囲において種々変更が加えられうるものである。

本発明の第１実施例になるモータ動力伝達装置の概略を示す骨子図である。 同実施例になるモータ動力伝達装置の常態の共線図である。 同実施例になるモータ動力伝達装置の失陥制御時の共線図である。 本発明の他の実施例になるモータ動力伝達装置の概略を示す骨子図である。 本発明の他の実施例になるモータ動力伝達装置の概略を示す骨子図である。 本発明の他の実施例になるモータ動力伝達装置の概略を示す骨子図である。 本発明の第２実施例になるモータ動力伝達装置の概略を示す骨子図である。 同実施例になるモータ動力伝達装置の常態の共線図である。 同実施例になるモータ動力伝達装置の失陥制御時の共線図である。 本発明の他の実施例になるモータ動力伝達装置の概略を示す骨子図である。 本発明の第３実施例になるモータ動力伝達装置の概略を示す骨子図である。 同実施例になるモータ動力伝達装置の常態の共線図である。 同実施例になるモータ動力伝達装置の失陥制御時の共線図である。 本発明の他の実施例になるモータ動力伝達装置の概略を示す骨子図である。 本発明の第４実施例になるモータ動力伝達装置の概略を示す骨子図である。 同実施例になるモータ動力伝達装置の常態の共線図である。 同実施例になるモータ動力伝達装置の失陥制御時の共線図である。 第１〜３実施例の失陥制御を示すフローチャートである。 第４実施例の失陥制御を示すフローチャートである。 第１〜４実施例の元になるモータ動力伝達装置の概略を示す骨子図である。 同実施例になるモータ動力伝達装置の共線図である。

符号の説明

１ ケース
G1 第１遊星歯車組（第１差動装置）
G2 第２遊星歯車組（第２差動装置）
G3 第３遊星歯車組（第３差動装置）
S1,S2,S3 サンギヤ（回転要素）
R1,R2,R3 リングギヤ（回転要素）
C1,C2,C3 キャリア（回転要素）
MG1 第1モータ／ジェネレータ
MG2 第２モータ／ジェネレータ
Out1 第１出力軸
Out2 第２出力軸
CL1 第１クラッチ
CL2 第２クラッチ
OWC ワンウェイクラッチ

Claims (11)

1. 少なくとも３個の回転要素よりなる第１差動装置および第２差動装置を同軸に配置して具え、これら差動装置の１回転要素間を相互に結合し、第１差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素を固定し、他方の回転要素に第１出力軸を結合し、第２差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に第２出力軸を結合し、他方の回転要素に第１モータ／ジェネレータを結合し、
   第１差動装置の前記他方の回転要素に、少なくとも３個の回転要素よりなる第３差動装置の１回転要素を結合し、第３差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に第２差動装置の前記一方の回転要素を結合し、
   該第３差動装置の他方の回転要素に第２モータ／ジェネレータを、第２クラッチを介して連結し、
   該第２モータ／ジェネレータと、第２差動装置の前記他方の回転要素とを、第１クラッチを介して連結したことを特徴とするモータ動力伝達装置。
2. 少なくとも３個の回転要素よりなる第１差動装置および第２差動装置を同軸に配置して具え、これら差動装置の１回転要素間を相互に結合し、第１差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素を固定し、他方の回転要素に第１出力軸を結合し、第２差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に第２出力軸を結合し、他方の回転要素に第１モータ／ジェネレータを結合し、
   前記相互に結合した回転要素と、少なくとも３個の回転要素よりなる第３差動装置の１回転要素とを、第１クラッチを介して連結し、
   第３差動装置の該１回転要素と、第１差動装置の前記他方の回転要素とを、第２クラッチを介して連結し、
   前記第３差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素と、第２差動装置の前記一方の回転要素とを結合し、第３差動装置の他方の回転要素に第２モータ／ジェネレータを結合したことを特徴とするモータ動力伝達装置。
3. 請求項２に記載のモータ動力伝達装置において、
   前記第１クラッチを、第３差動装置の前記１回転要素の回転数が前記相互に結合した回転要素の回転数よりも小さくならないよう規制するワンウェイクラッチで構成したことを特徴とするモータ動力伝達装置。
4. 少なくとも３個の回転要素よりなる第１差動装置および第２差動装置を同軸に配置して具え、これら差動装置の１回転要素間を相互に結合し、第１差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素を固定し、他方の回転要素に第１出力軸を結合し、第２差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に第２出力軸を結合し、他方の回転要素に第１モータ／ジェネレータを結合し、
   少なくとも３個の回転要素よりなる第３差動装置の１回転要素に、第１差動装置の前記他方の回転要素を、第２クラッチを介して連結し、第３差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に、第２差動装置の前記一方の回転要素を結合し、
   該第３差動装置の他方の回転要素に第２モータ／ジェネレータを結合し、
   該他方の回転要素と、第２差動装置の前記他方の回転要素とを、第１クラッチを介して連結したことを特徴とするモータ動力伝達装置。
5. 請求項１または４に記載のモータ動力伝達装置において、
   前記第１クラッチを、第２差動装置の前記他方の回転要素の回転数が第３差動装置の前記他方の回転要素の回転数よりも小さくならないよう規制するワンウェイクラッチで構成したことを特徴とするモータ動力伝達装置。
6. 請求項１〜５に記載のモータ動力伝達装置において、
   常態で前記第１クラッチを解放し、前記第２クラッチを締結し、
   前記第１モータ／ジェネレータの失陥を検出する手段を具え、該失陥時には、前記第２クラッチを解放し、前記第１クラッチを締結するよう構成したことを特徴とするモータ動力伝達装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ動力伝達装置において、
   前記第1クラッチを締結し、前記第２クラッチを解放して、前記第１モータ／ジェネレータおよび前記第２モータ／ジェネレータを駆動することを特徴とするモータ動力伝達装置。
8. 請求項１〜６に記載のモータ動力伝達装置において、
   前記第1クラッチを解放し、前記第２クラッチを締結して、前記第１モータ／ジェネレータが駆動中に、前記第３差動装置の前記残り回転要素の回転数が前記第２モータ／ジェネレータの駆動可能な最大回転数を超える場合には、
   第２クラッチを解放するよう構成したことを特徴とするモータ動力伝達装置。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のモータ動力伝達装置において、
   前記第１モータ／ジェネレータが駆動中に、前記第２モータ／ジェネレータを使用しない場合には、前記第２クラッチを解放するよう構成したことを特徴とするモータ動力伝達装置。
10. 少なくとも３個の回転要素よりなる第１差動装置および第２差動装置を同軸に配置して具え、これら差動装置の１回転要素間を相互に結合し、第１差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素を固定し、他方の回転要素に第１出力軸を結合し、第２差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に第２出力軸を結合し、他方の回転要素に第１モータ／ジェネレータを結合し、
    第１差動装置の前記他方の回転要素に、少なくとも３個の回転要素よりなる第３差動装置の１回転要素を結合し、第３差動装置の他の２個の回転要素のうち、一方の回転要素に、第２差動装置の前記一方の回転要素を結合し、
    該第３差動装置の他方の回転要素に第２モータ／ジェネレータを結合し、
    第３差動装置のいずれか２個の回転要素を、第１クラッチを介して連結したことを特徴とするモータ動力伝達装置。
11. 請求項１〜10のいずれか１項に記載のモータ動力伝達装置において、
    前記第１〜第３差動装置を、それぞれシングルピニオン型遊星歯車組の第１〜第３遊星歯車組で構成し、
    第１遊星歯車組のサンギヤを第２遊星歯車組のリングギヤに結合し、第１遊星歯車組のキャリアを固定し、第１遊星歯車組のリングギヤを第３遊星歯車組のリングギヤに結合すると共に前記第１出力軸に結合し、第２遊星歯車組のキャリアを第３遊星歯車組のキャリアに結合すると共に第２出力軸に結合し、第２遊星歯車組のサンギヤに前記第1モータ／ジェネレータを結合し、第３遊星歯車組のサンギヤに前記第２モータ／ジェネレータを結合したことを特徴とするモータ動力伝達装置。

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