JP2023078944A - 駆動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に回生エネルギーを回収する。【解決手段】駆動ユニット１００は、第１電気モータ２ａと、第２電気モータ２ｂと、流体継手５とを備えている。流体継手５は、入力部と、出力部とを有する。入力部は、第１電気モータ２ａからトルクが伝達されるように構成されている。出力部は、入力部から流体を介してトルクが伝達されるように構成されている。第２電気モータ２ｂは、出力部に接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動ユニットに関するものである。

電気自動車は、電気モータを駆動源として走行する。電気モータは、走行時に駆動源として機能するとともに、減速時は発電機として機能することもできる。電気モータが発電機として機能する場合、電気モータによって生成された回生エネルギーは、バッテリに蓄電される（例えば、特許文献１）。

特開２０２１－１４６７８８号公報

上述したように構成された電気自動車において、効率的に回生エネルギーを回収したいという要望がある。そこで、本発明の課題は、効率的に回生エネルギーを回収することができる駆動ユニットを提供することにある。

本発明のある側面に係る駆動ユニットは、第１電気モータと、第２電気モータと、流体継手とを備えている。流体継手は、入力部と、出力部とを有する。入力部は、第１電気モータからトルクが伝達されるように構成されている。出力部は、入力部から流体を介してトルクが伝達されるように構成されている。第２電気モータは、出力部に接続される。

この構成によれば、駆動ユニットは、第１電気モータの他に、第２電気モータを有している。この第２電気モータは流体継手の出力部に接続されているため、第２電気モータは流体を介さずに回生エネルギーを回収することができる。すなわち、第２電気モータを使用することによって、効率的に回生エネルギーを回収することができる。

好ましくは、駆動ユニットは、第１蓄電装置と第２蓄電装置とをさらに備える。第１蓄電装置は、第１電気モータに電気的に接続される。第２蓄電装置は、第２電気モータに電気的に接続される。このように、駆動ユニットは、電気モータ毎に蓄電装置を備えている。

好ましくは、第２蓄電装置は、キャパシタである。

好ましくは、駆動ユニットは、制御部をさらに備える。制御部は、第１電気モータ及び第２電気モータを制御する。

好ましくは、制御部は、第１電気モータによる回生ブレーキよりも第２電気モータによる回生ブレーキを優先して実行させる。

好ましくは、制御部は、減速時において、第２蓄電装置の電力残量が第１閾値未満であると判断すると、第２電気モータによる回生ブレーキを実行させる。

好ましくは、制御部は、第１電気モータによる走行よりも第２電気モータによる走行を優先して実行させる。

好ましくは、制御部は、走行時において、第２蓄電装置の電力残量が第２閾値以上であると判断すると、第２電気モータによる走行を実行させる。

好ましくは、制御部は、車両の後退時において、第２電気モータを動作させる。

好ましくは、第２電気モータは、第１電気モータと流体継手との間に配置される。

好ましくは、第１電気モータは、第１ステータ、及び第１ロータ、を有する。第２電気モータは、第２ステータ、及び第２ロータ、を有する。第２ロータは、第１ロータよりも慣性量が小さい。このため、第２電気モータは、第１電気モータに比べて応答性が良い。

本発明によれば、効率的に回生エネルギーを回収することができる。

駆動ユニットの概略図。 トルクコンバータの断面図。 第１切替機構周辺の拡大図。 第１切替機構周辺の拡大図。 第１切替機構周辺の拡大図。 制御部の動作を示すフローチャート。 制御部の動作を示すフローチャート。

以下、本実施形態に係る駆動ユニットについて図面を参照しつつ説明する。図１は駆動ユニットの概略図である。なお、以下の説明において、軸方向とは第１電気モータ２ａ及びトルクコンバータ５の回転軸Ｏが延びる方向である。また、径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向である。

＜出力ユニット＞
図１に示すように、駆動ユニット１００は、出力ユニット１０１を駆動するように構成されている。出力ユニット１０１は、ファイナルギヤ列１０２、デファレンシャルギヤ１０３、一対のドライブシャフト１０５、及び駆動輪１１０を含んでいる。なお、出力ユニット１０１は、駆動輪１１０のみを有していてもよい。

一対のドライブシャフト１０５は、デファレンシャルギヤ１０３から一対の駆動輪１１０へと延びている。ドライブシャフト１０５は、回転軸Ｏと平行に延びている。詳細には、ドライブシャフト１０５は、後述する第１及び第２トルク伝達シャフト６ａ、６ｂと平行に延びている。また、ドライブシャフト１０５は、第１及び第２トルク伝達シャフト６ａ、６ｂに対してオフセットされて延びている。

デファレンシャルギヤ１０３は、ドライブシャフト１０５が延びる方向において、一対の駆動輪１１０の間の中央部に配置されている。すなわち、一対のドライブシャフト１０５は、互いに実質的に同じ長さである。

＜駆動ユニット＞
駆動ユニット１００は、第１及び第２電気モータ２ａ、２ｂ、第１及び第２蓄電装置３ａ、３ｂ、第１及び第２インバータ４ａ、４ｂ、トルクコンバータ５（流体継手の一例）、第１及び第２トルク伝達シャフト６ａ、６ｂ、トルク出力部７、切替機構８、並びに、制御部９を有している。この駆動ユニット１００は、例えば、電気自動車に搭載される。なお、本実施形態では、駆動ユニット１００は、エンジンを有していないが、エンジンを有していてもよい。

＜第１及び第２電気モータ＞
第１電気モータ２ａと第２電気モータ２ｂとは、軸方向において互いに間隔をあけて配置されている。この第１電気モータ２ａと第２電気モータ２ｂとの間に、トルク出力部７が配置されている。軸方向において、第１電気モータ２ａ、トルク出力部７、第２電気モータ２ｂの順で配列している。第１電気モータ２ａの回転軸は、第２電気モータ２ｂの回転軸と、同軸上に配置されている。

第１電気モータ２ａは、第１モータケース２１ａ、第１ステータ２２ａ、及び第１ロータ２３ａを有している。第２電気モータ２ｂは、第２モータケース２１ｂ、第２ステータ２２ｂ、及び第２ロータ２３ｂを有している。

本実施形態における第１及び第２電気モータ２ａ、２ｂは、いわゆるインナーロータ型のモータである。第１及び第２電気モータ２ａ、２ｂは、第１回転方向、及び第２回転方向に回転可能に構成されている。なお、第２回転方向は、第１回転方向と逆の回転方向である。

第２電気モータ２ｂは、第１電気モータ２ａよりも、小型である。すなわち、第２電気モータ２ｂは、第１電気モータ２ａよりも、サイズが小さい。例えば、第２電気モータ２ｂは、軸方向のサイズが、第１電気モータ２ａよりも小さい。また、第２電気モータ２ｂは、径方向のサイズが、第１電気モータ２ａよりも小さくてもよい。

第２電気モータ２ｂの第２ロータ２３ｂは、第１電気モータ２ａの第１ロータ２３ａよりも、慣性量が小さい。例えば、第２ロータ２３ｂは、第１ロータ２３ａよりも、質量が小さい。

第１及び第２モータケース２１ａ、２１ｂは、車体フレームなどに固定されており、回転不能である。第１及び第２ステータ２２ａ、２２ｂはそれぞれ、第１及び第２モータケース２１ａ、２１ｂの内周面に固定されている。第１及び第２ステータ２２ａ、２２ｂは、回転不能である。第１及び第２ロータ２３ａ、２３ｂは、回転軸Ｏ周りに回転する。第１及び第２ロータ２３ａ、２３ｂは、径方向において、第１及び第２ステータ２２ａ、２２ｂの内側に配置される。

第１及び第２電気モータ２ａ、２ｂは、駆動源として機能するとともに、発電機としても機能するように構成されている。

＜第１及び第２蓄電装置＞
第１蓄電装置３ａは、第１電気モータ２ａと電気的に接続されている。詳細には、第１蓄電装置３ａは、第１インバータ４ａを介して第１電気モータ２ａと電気的に接続されている。第１蓄電装置３ａは、第１電気モータ２ａとの間で電力を授受するように構成されている。第１蓄電装置３ａは、例えば、バッテリである。より詳細には、第１蓄電装置３ａは、リチウムイオンバッテリである。

第１蓄電装置３ａは、第１電気モータ２ａが駆動源として機能するとき、第１電気モータ２ａに電力を供給する。一方、第１電気モータ２ａが発電機として機能するとき、第１蓄電装置３ａは、第１電気モータ２ａによって生成された電力を蓄電する。

第２蓄電装置３ｂは、第２電気モータ２ｂと電気的に接続されている。詳細には、第２蓄電装置３ｂは、第２インバータ４ｂを介して第２電気モータ２ｂと電気的に接続されている。第２蓄電装置３ｂは、第２電気モータ２ｂとの間で電力を授受するように構成されている。第２蓄電装置３ｂは、例えば、キャパシタである。より詳細には、第２蓄電装置３ｂは、電気二重層キャパシタである。

キャパシタである第２蓄電装置３ｂは、バッテリである第１蓄電装置３ａに比べて、回生ブレーキによって得られた電力を効率よく蓄えることができる。

第２蓄電装置３ｂは、第２電気モータ２ｂが駆動源として機能するとき、第２電気モータ２ｂに電力を供給する。一方、第２電気モータ２ｂが発電機として機能するとき、第２蓄電装置３ｂは、第２電気モータ２ｂによって生成された電力を蓄電する。

＜第１及び第２インバータ＞
第１インバータ４ａは、第１電気モータ２ａに電気的に接続されている。また、第１インバータ４ａは、第１蓄電装置３ａにも電気的に接続されている。詳細には、第１インバータ４ａは、第１電気モータ２ａと第１蓄電装置３ａとの間に配置されている。

第１インバータ４ａは、第１蓄電装置３ａから第１電気モータ２ａへと供給される電力の電圧、周波数、及び位相を制御するように構成されている。第１インバータ４ａは、第１電気モータ２ａの回転速度及び出力トルクを調整するように構成されている。

第２インバータ４ｂは、第２電気モータ２ｂに電気的に接続されている。また、第２インバータ４ｂは、第２蓄電装置３ｂにも電気的に接続されている。詳細には、第２インバータ４ｂは、第２電気モータ２ｂと第２蓄電装置３ｂとの間に配置されている。

第２インバータ４ｂは、第２蓄電装置３ｂから第２電気モータ２ｂへと供給される電力の電圧、周波数、及び位相を制御するように構成されている。第２インバータ４ｂは、第２電気モータ２ｂの回転速度及び出力トルクを調整するように構成されている。

＜トルクコンバータ＞
トルクコンバータ５は、軸方向において、第１電気モータ２ａと間隔をあけて配置されている。このトルクコンバータ５と第１電気モータ２ａとの間に、第２電気モータ２ｂが配置されている。軸方向において、第１電気モータ２ａ、第２電気モータ２ｂ、トルクコンバータ５の順で配列している。

トルクコンバータ５の回転軸Ｏは、第１電気モータ２ａの回転軸Ｏと同軸上に配置されている。トルクコンバータ５は、第１電気モータ２ａからトルクが伝達される。そして、トルクコンバータ５は、第１電気モータ２ａが出力した第１回転方向のトルクを増幅するように構成されている。なお、トルクコンバータ５は、第１電気モータ２ａの第２回転方向のトルクは増幅しない。トルクコンバータ５は、増幅したトルクをトルク出力部７へと出力する。

図２に示すように、トルクコンバータ５は、カバー５１、インペラ５２、タービン５３、及びステータ５４を有している。また、トルクコンバータ５は、遠心式のロックアップクラッチ５５をさらに有している。なお、カバー５１及びインペラ５２が本願発明の入力部に相当し、タービン５３が本願発明の出力部に相当する。以下では、カバー５１及びインペラ５２をまとめてトルクコンバータ５の入力部と言うこともある。また、タービン５３をトルクコンバータ５の出力部と言うこともある。

トルクコンバータ５は、インペラ５２が第１電気モータ２ａ側（図１の左側）を向き、カバー５１が第１電気モータ２ａと反対側（図１の右側）を向くように配置されている。このトルクコンバータ５は、トルクコンバータケース５０内に収容されている。トルクコンバータ５内には作動流体が供給されている。作動流体は、例えば作動油である。

カバー５１は、第１電気モータ２ａが出力したトルクが入力される。すなわち、トルクコンバータ５の入力部には、第１電気モータ２ａからトルクが伝達される。カバー５１は、第１電気モータ２ａからのトルクによって回転する。カバー５１は、第１トルク伝達シャフト６ａに固定されている。例えば、カバー５１は、スプライン孔を有しており、第１トルク伝達シャフト６ａがカバー５１のスプライン孔にスプライン嵌合する。このため、カバー５１は、第１トルク伝達シャフト６ａと一体的に回転する。カバー５１は、タービン５３を覆うように配置されている。

カバー５１は、円板部５１１、円筒部５１２、及びカバーハブ５１３を有している。円板部５１１は、中央に開口を有する。円筒部５１２は、円板部５１１の外周端部から第１電気モータ２ａ側に延びている。円板部５１１と円筒部５１２とは１つの部材によって構成されている。

カバーハブ５１３は、円板部５１１の内周端部に固定されている。本実施形態では、カバーハブ５１３は、円板部５１１と別部材によって構成されているが、円板部５１１と一つの部材によって構成されていてもよい。

カバーハブ５１３は、第１トルク伝達シャフト６ａがスプライン嵌合するスプライン孔を有している。カバーハブ５１３は、トルクコンバータケース５０に軸受部材（図示省略）を介して回転可能に支持されている。

インペラ５２は、カバー５１と一体的に回転する。インペラ５２は、カバー５１に固定されている。インペラ５２は、インペラシェル５２１、複数のインペラブレード５２２、及びインペラハブ５２３を有している。

インペラシェル５２１は、カバー５１に固定されている。複数のインペラブレード５２２はインペラシェル５２１の内側面に取り付けられている。

インペラハブ５２３は、インペラシェル５２１の内周端部に取り付けられている。なお、本実施形態では、インペラハブ５２３は、インペラシェル５２１と一つの部材によって構成されているが、インペラシェル５２１と別部材によって構成されていてもよい。

タービン５３は、インペラ５２と対向して配置されている。詳細には、タービン５３は、軸方向においてインペラ５２と対向している。タービン５３は、作動流体を介してインペラ５２からのトルクが伝達される。すなわち、トルクコンバータ５の出力部は、入力部から作動流体を介してトルクが伝達される。

タービン５３は、第２電気モータ２ｂに接続されている。詳細には、タービン５３は、第２トルク伝達シャフト６ｂを介して、第２電気モータ２ｂに接続されている。このため、タービン５３は、第２電気モータ２ｂの第２ロータ２３ｂと一体的に回転する。

タービン５３は、タービンシェル５３１、複数のタービンブレード５３２、及びタービンハブ５３３を有している。タービンブレード５３２は、タービンシェル５３１の内側面に固定されている。

タービンハブ５３３は、タービンシェル５３１の内周端部に固定されている。例えば、タービンハブ５３３は、リベットによって、タービンシェル５３１に固定されている。本実施形態では、タービンハブ５３３は、タービンシェル５３１と別部材によって構成されているが、タービンシェル５３１と一つの部材によって構成されていてもよい。

タービンハブ５３３には、第２トルク伝達シャフト６ｂが取り付けられている。詳細には、第２トルク伝達シャフト６ｂが、タービンハブ５３３にスプライン嵌合している。タービンハブ５３３は、第２トルク伝達シャフト６ｂと一体的に回転する。すなわち、トルクコンバータ５は、増幅したトルクを第２トルク伝達シャフト６ｂへと出力する。

ステータ５４は、タービン５３からインペラ５２へと戻る作動油を整流するように構成されている。ステータ５４は、回転軸Ｏ周りに回転可能である。例えば、ステータ５４は、固定シャフト１０４に、ワンウェイクラッチ５６を介して支持されている。このステータ５４は、軸方向において、インペラ５２とタービン５３との間に配置される。

なお、固定シャフト１０４は、インペラハブ５２３内を軸方向に延びている。固定シャフト１０４は円筒状であり、この固定シャフト１０４内を第２トルク伝達シャフト６ｂが軸方向に延びている。また、固定シャフト１０４は、例えば、変速機ケース７０又はトルクコンバータケース５０から延びている。固定シャフト１０４は、回転不能である。

ステータ５４は、円板状のステータキャリア５４１と、その外周面に取り付けられる複数のステータブレード５４２と、を有している。

ワンウェイクラッチ５６は、固定シャフト１０４とステータ５４との間に配置されている。ワンウェイクラッチ５６は、ステータ５４を第１回転方向に回転可能とするように構成されている。一方、ワンウェイクラッチ５６は、ステータ５４を第２回転方向に回転不能とする。このステータ５４によってトルクが増幅されて、インペラ５２からタービン５３へと伝達される。

遠心式のロックアップクラッチ５５は、タービン５３に取り付けられている。ロックアップクラッチ５５は、タービン５３と一体的に回転する。ロックアップクラッチ５５は、タービン５３の回転によって生じる遠心力によって、カバー５１とタービン５３とを連結するように構成されている。詳細には、ロックアップクラッチ５５は、タービン５３が所定の回転数以上になると、カバー５１からタービン５３にトルクを伝達するように構成されている。

ロックアップクラッチ５５は、複数の遠心子５５１と、摩擦材５５２とを有している。摩擦材５５２は、遠心子５５１の外周面に取り付けられている。遠心子５５１は、径方向に移動可能に配置されている。なお、遠心子５５１は、周方向に移動不能に配置されている。このため、遠心子５５１は、タービン５３とともに回転し、遠心力によって径方向外側に移動する。

このロックアップクラッチ５５は、タービン５３の回転数が所定の回転数以上になると、遠心子５５１が径方向外側に移動し、摩擦材５５２がカバー５１の円筒部５１２の内周面と摩擦係合する。この結果、ロックアップクラッチ５５はオン状態となり、カバー５１からのトルクがロックアップクラッチ５５を介してタービン５３へと伝達される。なお、ロックアップクラッチ５５がオン状態になっても、作動流体はロックアップクラッチ５５を介して流通可能である。

タービン５３の回転数が所定の回転数未満になると、遠心子５５１が径方向内側に移動し、摩擦材５５２とカバー５１の円筒部５１２の内周面との摩擦係合が解除される。この結果、ロックアップクラッチ５５はオフ状態となり、カバー５１からのトルクはロックアップクラッチ５５を介してタービン５３へと伝達されない。すなわち、カバー５１からのトルクは、インペラ５２に伝達された後、作動流体を介してタービン５３へと伝達される。

＜第１トルク伝達シャフト＞
図１及び図２に示すように、第１トルク伝達シャフト６ａは、第１電気モータ２ａから延びている。詳細には、第１トルク伝達シャフト６ａは、第１電気モータ２ａの第１ロータ２３ａから延びている。第１トルク伝達シャフト６ａは、トルクコンバータ５に向かって延びている。第１トルク伝達シャフト６ａの回転軸は、第１電気モータ２ａの回転軸、及びトルクコンバータ５の回転軸と実質的に同一線上にある。

第１トルク伝達シャフト６ａは、第１電気モータ２ａが出力したトルクをトルクコンバータ５に伝達する。第１トルク伝達シャフト６ａの先端部は、トルクコンバータ５のカバーハブ５１３に取り付けられている。第１トルク伝達シャフト６ａは、第１電気モータ２ａのロータ２３と一体的に回転する。第１トルク伝達シャフト６ａは、第２トルク伝達シャフト６ｂ内を延びている。第１トルク伝達シャフト６ａは、中実状である。

＜第２トルク伝達シャフト＞
第２トルク伝達シャフト６ｂは、トルクコンバータ５からトルクが伝達される。第２トルク伝達シャフト６ｂは、トルクコンバータ５からのトルクをトルク出力部７へと出力する。第２トルク伝達シャフト６ｂは、トルクコンバータ５から第１電気モータ２ａに向かって軸方向に延びている。

第２トルク伝達シャフト６ｂは、円筒状である。第１トルク伝達シャフト６ａは、この第２トルク伝達シャフト６ｂ内を延びている。第２トルク伝達シャフト６ｂの一方の端部（図２の右端部）は、トルクコンバータ５のタービン５３に取り付けられている。一方、第２トルク伝達シャフト６ｂの他方の端部は、例えば、変速機ケース７０に軸受部材などを介して回転可能に支持されている。

第２トルク伝達シャフト６ｂは、第２電気モータ２ｂを貫通している。第２電気モータ２ｂは、第２トルク伝達シャフト６ｂに取り付けられている。詳細には、第２電気モータ２ｂの第２ロータ２３ｂが、第２トルク伝達シャフト６ｂに取り付けられている。このため、第２トルク伝達シャフト６ｂは、第２電気モータ２ｂの第２ロータ２３ｂと一体的に回転する。

＜トルク出力部＞
図１に示すように、トルク出力部７は、軸方向において第１電気モータ２ａと第２電気モータ２ｂとの間に配置されている。トルク出力部７は、変速機ケース７０内に収容される。トルク伝達経路において、トルク出力部７は、第２トルク伝達シャフト６ｂの下流に配置されている。

トルク出力部７は、第２トルク伝達シャフト６ｂからのトルクを出力ユニット１０１側へと出力する。詳細には、トルク出力部７は、デファレンシャルギヤ１０３を介して、駆動輪１１０へとトルクを出力する。なお、後述するように、トルク出力部７は、ニュートラルモードではトルクを出力しない。

図３に示すように、トルク出力部７は、第１ギヤ列７１と第２ギヤ列７２とを有している。トルク出力部７は、第１ギヤ列７１又は第２ギヤ列７２のどちらか一方からトルクを出力する。

第１ギヤ列７１は、第１又は第２電気モータ２ａ、２ｂが出力した第１回転方向のトルクを、前進回転方向のトルクとして出力するように構成されている。また、第１ギヤ列７１は、第２電気モータ２ｂが出力した第２回転方向のトルクを、後退回転方向のトルクとして出力するように構成されている。このため、第１又は第２電気モータ２ａ、２ｂを第１回転方向に回転させて、第１ギヤ列７１を介してトルクを出力ユニット１０１に出力すると、車両は前進する。また、第２電気モータ２ｂを第２回転方向に回転させて、第１ギヤ列７１を介してトルクを出力ユニット１０１に出力すると、車両は後退する。

第２ギヤ列７２は、第１又は第２電気モータ２ａ、２ｂが出力した第１回転方向のトルクを、後退回転方向のトルクとして出力するように構成されている。また、第２ギヤ列７２は、第２電気モータ２ｂが出力した第２回転方向のトルクを、前進回転方向のトルクとして出力するように構成されている。このため、第１又は第２電気モータ２ａ、２ｂを第１回転方向に回転させて、第２ギヤ列７２を介してトルクを出力ユニット１０１に出力すると、車両は後退する。また、第２電気モータ２ｂを第２回転方向に回転させて、第２ギヤ列７２を介してトルクを出力ユニット１０１に出力すると、車両は前進する。

第１ギヤ列７１は、互いに噛み合う第１ギヤ７１ａ及び第２ギヤ７１ｂを有する。第１ギヤ７１ａは、第２トルク伝達シャフト６ｂに相対回転可能に支持されている。後述する切替機構８のリングギヤ８４が第１トルク入力ギヤ８２と噛み合うことによって、第１ギヤ７１ａは、第２トルク伝達シャフト６ｂと一体回転する。

第２ギヤ７１ｂは、駆動シャフト７３に支持されている。第２ギヤ７１ｂは、駆動シャフト７３と一体的に回転する。第２ギヤ７１ｂは、第１ギヤ７１ａからのトルクを駆動シャフト７３へと出力する。

第２ギヤ列７２は、第３ギヤ７２ａ、第４ギヤ７２ｂ、及び第５ギヤ７２ｃを有している。第２ギヤ列７２は、第１ギヤ列７１よりも、ギヤの構成数が１つ多い。第３ギヤ７２ａは、第２トルク伝達シャフト６ｂに相対回転可能に支持されている。後述する切替機構８のリングギヤ８４が第２トルク入力ギヤ８３と噛み合うことによって、第３ギヤ７２ａは、第２トルク伝達シャフト６ｂと一体回転する。

第４ギヤ７２ｂは、第３ギヤ７２ａと噛み合っている。第４ギヤ７２ｂは、カウンタシャフト（図示省略）に支持されている。第４ギヤ７２ｂは、カウンタシャフトと一体回転してもよいし、カウンタシャフトと相対回転してもよい。

第５ギヤ７２ｃは、第４ギヤ７２ｂと噛み合っている。第５ギヤ７２ｃは、駆動シャフト７３に支持されている。第５ギヤ７２ｃは、駆動シャフト７３と一体回転する。第５ギヤ７２ｃは、第３ギヤ７２ａからのトルクを駆動シャフト７３へと出力する。

第１ギヤ列７１におけるギヤ比は、第２ギヤ列７２におけるギヤ比と異なる。詳細には、第２ギヤ列７２におけるギヤ比は、第１ギヤ列７１におけるギヤ比よりも大きい。なお、第２ギヤ列７２におけるギヤ比は、第１ギヤ列７１におけるギヤ比よりも小さくてもよい。

トルク出力部７は、第１出力モード、第２出力モード、及びニュートラルモードのいずれかの状態を取り得る。トルク出力部７は、第１出力モードにおいて、第１ギヤ列７１を介してトルクを出力する。また、トルク出力部７は、第２出力モードにおいて、第２ギヤ列７２を介してトルクを出力する。また、トルク出力部７は、ニュートラルモードにおいて、トルクコンバータ５からのトルクを出力しない。

＜切替機構＞
切替機構８は、トルク出力部７の状態を、第１出力モード、第２出力モード、及びニュートラルモードのいずれかに切り替えるように構成されている。

切替機構８は、トルク出力ギヤ８１、第１トルク入力ギヤ８２、第２トルク入力ギヤ８３、リングギヤ８４、及びアクチュエータ（図示省略）を有している。また、切替機構８は、レバー８５を有していてもよい。アクチュエータは、制御部９によって制御される。制御部９によって制御されたアクチュエータは、リングギヤ８４を軸方向に移動させる。

トルク出力ギヤ８１は、第２トルク伝達シャフト６ｂに取り付けられている。トルク出力ギヤ８１は、第２トルク伝達シャフト６ｂと一体回転する。トルク出力ギヤ８１は、第２トルク伝達シャフト６ｂと１つの部材によって構成されていてもよいし、別部材によって構成されていてもよい。トルク出力ギヤ８１は、外周面に複数の歯を有している。

第１トルク入力ギヤ８２は、第２トルク伝達シャフト６ｂに相対回転可能に支持されている。第１トルク入力ギヤ８２は、リングギヤ８４と噛み合うことによって、第２トルク伝達シャフト６ｂと一体回転する。第１トルク入力ギヤ８２は、第１ギヤ列７１の第１ギヤ７１ａと一体的に回転する。なお、第１トルク入力ギヤ８２は、第１ギヤ７１ａと一つの部材によって構成されていてもよいし、別の部材によって構成されていてもよい。

第２トルク入力ギヤ８３は、第２トルク伝達シャフト６ｂに相対回転可能に支持されている。第２トルク入力ギヤ８３は、リングギヤ８４と噛み合うことによって、第２トルク伝達シャフト６ｂと一体回転する。第２トルク入力ギヤ８３は、第２ギヤ列７２の第３ギヤ７２ａと一体的に回転する。なお、第２トルク入力ギヤ８３は、第３ギヤ７２ａと一つの部材によって構成されていてもよいし、別の部材によって構成されていてもよい。

リングギヤ８４は、内周面に複数の歯を有している。リングギヤ８４は、常時、トルク出力ギヤ８１と噛み合っており、トルク出力ギヤ８１と一体回転している。すなわち、リングギヤ８４は、第２トルク伝達シャフト６ｂと一体回転している。リングギヤ８４は、軸方向に移動可能に配置されている。

リングギヤ８４は、トルク出力ギヤ８１と噛み合うとともに、第１トルク入力ギヤ８２に噛み合う状態を取ることができる（図３参照）。このようにリングギヤ８４がトルク出力ギヤ８１及び第１トルク入力ギヤ８２と噛み合うことによって、第２トルク伝達シャフト６ｂからのトルクが第１ギヤ列７１を介して出力される（第１出力モード）。

一方、リングギヤ８４は、トルク出力ギヤ８１と噛み合うとともに、第２トルク入力ギヤ８３に噛み合う状態を取ることもできる（図４参照）。このようにリングギヤ８４がトルク出力ギヤ８１及び第２トルク入力ギヤ８３と噛み合うことによって、第２トルク伝達シャフト６ｂからのトルクが第２ギヤ列７２を介して出力される（第２出力モード）。

また、切替機構８が中立位置を取った場合、リングギヤ８４は、トルク出力ギヤ８１のみと噛み合う状態となる（図５参照）。このように、リングギヤ８４がトルク出力ギヤ８１のみと噛み合い、第１トルク入力ギヤ８２及び第２トルク入力ギヤ８３の両方と噛合わないことによって、駆動シャフト７３と第２トルク伝達シャフト６ｂとの間でのトルク伝達を遮断することができる（ニュートラルモード）。すなわち、切替機構８が中立位置をとったとき、駆動ユニット１００と出力ユニット１０１との間のトルク伝達が遮断される。

切替機構８は、制御部９によって制御される。リングギヤ８４は、制御部９によって制御されることによって、軸方向に移動する。これによって、リングギヤ８４は、トルク出力ギヤ８１及び第１トルク入力ギヤ８２と噛み合ったり、トルク出力ギヤ８１及び第２トルク入力ギヤ８３と噛み合ったり、トルク出力ギヤ８１のみと噛み合ったりする。この結果、切替機構８は、トルク出力部７の状態を、第１出力モード、第２出力モード、及びニュートラルモードのいずれかに切り替えることができる。

切替機構８がレバー８５をさらに有している場合、レバー８５は、リングギヤ８４に連結されている。レバー８５は、リングギヤ８４から変速機ケース７０の外部へと延びている。レバー８５は、運転者によって操作される。レバー８５を操作することによっても、リングギヤ８４を軸方向に移動させることができる。

＜制御部＞
図１に示すように、制御部９は、第１電気モータ２ａ及び第２電気モータ２ｂを制御するように構成されている。詳細には、制御部９は、第１インバータ４ａを制御することによって、第１電気モータ２ａを制御する。また、制御部９は、第２インバータ４ｂを制御することによって、第２電気モータ２ｂを制御する。

また、制御部９は、トルク出力部７を制御するように構成されている。制御部９は、切替機構８を制御することによってトルク出力部７を制御する。制御部９は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＯＭ(Read Only Memory)等を備えるコンピュータ（例えばマイクロコンピュータ）によって構成されている。ＲＯＭには、種々の演算をするためのプログラムが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行する。

制御部９は、第１電気モータ２ａによる回生ブレーキよりも、第２電気モータ２ｂによる回生ブレーキを優先して実行させる。具体的には、制御部９は、減速時において、第１回生モードと第２回生モードとを実行する。第１回生モードにおいて、制御部９は、第１電気モータ２ａによる回生ブレーキを実行させる。一方、第２回生モードにおいて、制御部９は、第２電気モータ２ｂによる回生ブレーキを実行させる。

制御部９は、第２蓄電装置３ｂに蓄電可能な場合、第２回生モードを実行する。一方、制御部９は、第２蓄電装置３ｂに蓄電できない場合、第１回生モードを実行する。

詳細に説明すると、図６に示すように、制御部９は、減速時において、第２蓄電装置３ｂの電力情報を取得する（ステップＳ１）。制御部９は、ステップＳ１で取得した電力情報に基づき、第２蓄電装置３ｂの電力残量が第１閾値未満であるか否か判断する（ステップＳ２）。

制御部９は、第２蓄電装置３ｂの電力残量が第１閾値未満ではないと判断すると（ステップＳ２のＮｏ）、第１回生モードを実行する（ステップＳ３）。一方、制御部９は、第２蓄電装置３ｂの電力残量が第１閾値未満であると判断すると（ステップＳ２のＹｅｓ）、第２回生モードを実行する（ステップＳ４）。なお、特に限定されるものではないが、例えば、第１閾値は、５０％とすることができる。

制御部９は、第１電気モータ２ａによる走行よりも、第２電気モータ２ｂによる走行を優先して実行させる。具体的には、制御部９は、走行時において、第１走行モード及び第２走行モードのいずれかを実行する。第１走行モードにおいて、制御部９は、第１電気モータ２ａを動作させて、トルクを出力ユニット１０１に出力する。一方、第２走行モードでは、制御部９は、第２電気モータ２ｂを動作させて、トルクを出力ユニット１０１に出力する。なお、制御部９は、第１及び第２電気モータ２ａ、２ｂの両方を動作させて、トルクを出力ユニット１０１に出力する第３走行モードを実行してもよい。

制御部９は、走行に必要な電力が第２蓄電装置３ｂに残っている場合、第２走行モードを実行する。一方、制御部９は、走行に必要な電力が第２蓄電装置３ｂに残っていない場合、第１走行モードを実行する。

詳細に説明すると、図７に示すように、制御部９は、走行時において、第２蓄電装置３ｂの電力情報を取得する（ステップＳ１１）。制御部９は、ステップＳ１１で取得した電力情報に基づき、第２蓄電装置３ｂの電力残量が第２閾値以上であるか否か判断する（ステップＳ１２）。

制御部９は、第２蓄電装置３ｂの電力残量が第２閾値以上ではないと判断すると（ステップＳ１２のＮｏ）、第１走行モードを実行する（ステップＳ１３）。一方、制御部９は、第２蓄電装置３ｂの電力残量が第２閾値以上であると判断すると（ステップＳ１２のＹｅｓ）、第２走行モードを実行する（ステップＳ１４）。なお、特に限定されるものではないが、例えば、第２閾値は、１０％とすることができる。

制御部９は、第１走行モードにおいて、車両を前進及び後退させることができる。第１走行モードで車両を前進させる場合、制御部９は、第１回転方向で回転するように第１電気モータ２ａを制御する。そして、制御部９は、第１ギヤ列７１を介してトルクを出力させる。詳細には、制御部９は、切替機構８を制御することによって、第１ギヤ列７１を介してトルクを出力させる。以上により、駆動ユニット１００は、車両を前進させることができる。

また、第１走行モードで車両を後退させる場合、制御部９は、第１回転方向で回転するように第１電気モータ２ａを制御する。そして、制御部９は、第２ギヤ列７２を介してトルクを出力させる。詳細には、制御部９は、切替機構８を制御することによって、第２ギヤ列７２を介してトルクを出力させる。以上により、駆動ユニット１００は、車両を後退させることができる。

また、制御部９は、第２走行モードにおいて、車両を前進及び後退させることができる。第２走行モードで車両を前進させる場合、制御部９は、第１回転方向で回転するように第２電気モータ２ｂを制御する。そして、制御部９は、第１ギヤ列７１を介してトルクを出力させる。詳細には、制御部９は、切替機構８を制御することによって、第１ギヤ列７１を介してトルクを出力させる。以上により、駆動ユニット１００は、車両を前進させることができる。

また、第２走行モードで車両を後退させる場合、制御部９は、第１回転方向で回転するように第２電気モータ２ｂを制御する。そして、制御部９は、第２ギヤ列７２を介してトルクを出力させる。詳細には、制御部９は、切替機構８を制御することによって、第２ギヤ列７２を介してトルクを出力させる。以上により、駆動ユニット１００は、車両を後退させることができる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、以下の各変形例は、同時に適用することができる。

（ａ）制御部９は、第１及び第２電気モータ２ａ、２ｂの両方による回生ブレーキを実行させる第３回生モードを実行してもよい。例えば、ロックアップクラッチ５５がオン状態となり、トルクコンバータ５の入力部と出力部とが一体的に回転しているようなとき、第３回生モードを実行してもよい。

（ｂ）上記実施形態では、第２ロータ２３ｂを第１ロータ２３ａよりも質量を小さくすることによって、第２ロータ２３ｂを第１ロータ２３ａよりも慣性量を小さくしているが、第１及び第２ロータ２３ａ、２３ｂの構成はこれに限定されない。例えば、第２ロータ２３ｂの外径を第１ロータ２３ａの外径よりも小さくすることによって、第２ロータ２３ｂを第１ロータ２３ａよりも慣性量を小さくすることもできる。

（ｃ）上記実施形態では、トルク出力部７は、第１及び第２ギヤ列７１、７２を有していたが、第１ギヤ列７１のみを有しており、第２ギヤ列７２を有していなくてもよい。この場合、駆動ユニット１００は、切替機構８を有していない。

（ｄ）上記実施形態では、駆動ユニット１００はトルクコンバータ５を有していたが、駆動ユニット１００の構成はこれに限定されない。例えば、駆動ユニット１００は、トルクコンバータ５の代わりに、ステータを含まない流体継手を有していてもよい。

２ａ ：第１電気モータ
２２ａ ：第１ステータ
２３ａ ：第１ロータ
２ｂ ：第２電気モータ
２２ｂ ：第２ステータ
２３ｂ ：第２ロータ
３ａ ：第１蓄電装置
３ｂ ：第２蓄電装置
５ ：トルクコンバータ
９ ：制御部
１００ ：駆動ユニット

Claims (11)

1. 第１電気モータと、
   前記第１電気モータからトルクが伝達されるように構成された入力部、及び前記入力部から流体を介してトルクが伝達されるように構成された出力部、を有する流体継手と、
   前記出力部に接続される第２電気モータと
   を備える、駆動ユニット。
   
2. 前記第１電気モータに電気的に接続される第１蓄電装置と、
   前記第２電気モータに電気的に接続される第２蓄電装置と、
   をさらに備える、請求項１に記載の駆動ユニット。
   
3. 前記第２蓄電装置は、キャパシタである、
   請求項２に記載の駆動ユニット。
   
4. 前記第１電気モータ及び前記第２電気モータを制御する制御部をさらに備える、
   請求項１から３のいずれかに記載の駆動ユニット。
   
5. 前記制御部は、前記第１電気モータによる回生ブレーキよりも前記第２電気モータによる回生ブレーキを優先して実行させる、
   請求項４に記載の駆動ユニット。
   
6. 前記制御部は、減速時において、前記第２蓄電装置の電力残量が第１閾値未満であると判断すると、前記第２電気モータによる回生ブレーキを実行させる、
   請求項２又は３に従属する請求項５に記載の駆動ユニット。
   
7. 前記制御部は、前記第１電気モータによる走行よりも前記第２電気モータによる走行を優先して実行させる、
   請求項４から６のいずれかに記載の駆動ユニット。
   
8. 前記制御部は、走行時において、前記第２蓄電装置の電力残量が第２閾値以上であると判断すると、前記第２電気モータによる走行を実行させる、
   請求項２又は３に従属する請求項７に記載の駆動ユニット。
   
9. 前記制御部は、車両の後退時において、前記第２電気モータを動作させる、
   請求項４から８のいずれかに記載の駆動ユニット。
   
10. 前記第２電気モータは、前記第１電気モータと前記流体継手との間に配置される、
    請求項１から９のいずれかに記載の駆動ユニット。
    
11. 前記第１電気モータは、第１ステータ、及び第１ロータ、を有し、
    前記第２電気モータは、第２ステータ、及び前記第１ロータよりも慣性量の小さい第２ロータ、を有する、
    請求項１から１０のいずれかに記載の駆動ユニット。

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