JP5349988B2 - 電気自動車用駆動システム - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車に搭載される電気自動車用駆動システムに関する。

従来、環境への負荷低減を目的として、エンジン（内燃機関）および電動モータ（駆動モータ）を駆動源として走行するハイブリッド車両や、電動モータのみを駆動源として走行し、無公害化を実現した電気自動車等の開発が行われている。

前者のハイブリッド車両は、エンジンのみによる走行モード，エンジンおよび電動モータによる走行モード，電動モータのみによる走行モードで走行可能に構成され、これにより排気ガスの排出量を削減して環境への負荷低減を図っている。ハイブリッド車両に関する技術としては、例えば、特許文献１および特許文献２に記載された技術が知られており、いずれの技術もエンジンと電動モータとの間にプラネタリギヤ（遊星歯車機構）を配置し、当該プラネタリギヤによりエンジンと電動モータとの間での回転力の伝達を許容している。そして、プラネタリギヤにより合成された回転力が、出力軸（車輪）から出力されるようになっている。

一方、後者の電気自動車は、排気ガスを排出しないため無公害化を実現することができるが、その反面、車載バッテリの大型化による重量増大や、車載バッテリの容量に対する走行距離の延長が難しい等の問題がある。これらの問題を解決すべく、車載バッテリを高効率かつ軽量にするのは勿論のこと、これを補うためにも電動モータの回転力を効率良く車輪に伝達させるための工夫が必要となる。そこで、電動モータの回転力を効率良く車輪に伝達させるようにした技術として、例えば、特許文献３に示すものが知られている。特許文献３に記載された技術は、プラネタリギヤおよび油圧制御装置を備えており、油圧制御装置を制御することで変速ショックを緩和しつつ回転力の伝達効率を向上させている。

特開昭４８−０４９１１５号公報 特開昭５０−０３０２２３号公報 特開昭５９−２２６７４１号公報

ところで、上述の特許文献３に記載された技術が適用される電気自動車においても、室内空間の快適性を確保するためにオートエアコン等の空調機器が設けられる。空調機器を形成するエアコン用コンプレッサは、通常、車輪の駆動系統に用いられる電動モータ（Ａ）とは別に設けられた空調機器用の電動モータ（Ｂ）によって駆動され、電動モータ（Ａ）と電動モータ（Ｂ）との間では、相互に回転力の伝達が不可能となっている。この場合、電動モータ（Ａ）と電動モータ（Ｂ）とはそれぞれ独立して制御されるため、電動モータ（Ａ）としては定格出力が大きいもの、つまり十分な推進力が得られるものを用いる必要が生じる。したがって、電動モータ（Ａ）の大型化を招いて車両重量が嵩むばかりか、車載バッテリの容量に対する走行距離の延長が難しくなる等の問題が生じる。

本発明の目的は、車輪の駆動系統に用いる駆動モータと空調機器用の駆動モータとの間に遊星歯車機構を設け、各駆動モータ間での回転力の伝達を可能とした電気自動車用駆動システムを提供することにある。

本発明の電気自動車用駆動システムは、所定の定格出力に設定され、回転軸を有する第１駆動モータと、前記第１駆動モータよりも小さな定格出力に設定され、エアコン用コンプレッサに連結される回転軸を有する第２駆動モータと、前記第１駆動モータの回転軸と前記第２駆動モータの回転軸との間に設けられ、前記各駆動モータ間での回転力の伝達を許容する遊星歯車機構とを備え、前記遊星歯車機構は、前記第１駆動モータの回転軸に連結される第１回転要素と、前記第１回転要素と係合して回転し、車輪に連結される第２回転要素と、前記第２回転要素と係合して回転し、前記第２駆動モータの回転軸に連結される第３回転要素とを有し、前記エアコン用コンプレッサと前記第２駆動モータとの間に、前記第２駆動モータの正方向への回転時に前記エアコン用コンプレッサを作動させ、前記第２駆動モータの逆方向への回転時に前記エアコン用コンプレッサを停止させるワンウェイクラッチが設けられることを特徴とする。

本発明の電気自動車用駆動システムは、前記第２回転要素をピニオンギヤとし、当該ピニオンギヤを保持するキャリアと前記車輪との間に左右輪駆動力配分機構を設け、前記キャリア，前記左右輪駆動力配分機構および前記車輪をそれぞれ同軸上に配置することを特徴とする。

本発明の電気自動車用駆動システムは、前記遊星歯車機構の外径寸法を前記各駆動モータのコイルの巻径よりも小径とし、前記各駆動モータと同軸上でかつ前記各駆動モータ間に前記遊星歯車機構を配置することを特徴とする。

本発明の電気自動車用駆動システムは、前記各駆動モータを、それぞれ同軸上に隣接配置することを特徴とする。

本発明の電気自動車用駆動システムによれば、所定の定格出力に設定された第１駆動モータと、第１駆動モータよりも小さな定格出力に設定され、エアコン用コンプレッサを駆動する第２駆動モータとを、遊星歯車機構を介して連結するので、各駆動モータ間での回転力の伝達を許容することができる。したがって、エアコン用コンプレッサを駆動する第２駆動モータの回転力を、第１駆動モータに伝達することができる。第２駆動モータにより第１駆動モータをアシストできるので、第１駆動モータを小型化して車両重量の増大を抑制できる。また、車輪からの回転力を、遊星歯車機構を介して第２駆動モータに伝達することができるので、当該回転力によりエアコン用コンプレッサを駆動することができる。したがって、回生エネルギで車載バッテリを充電できるとともに、効率良くエアコン用コンプレッサを駆動することができる。よって、電力の消費量を削減して車載バッテリの容量に対する走行距離の延長を図ることが可能となる。

本発明の電気自動車用駆動システムによれば、第２回転要素をピニオンギヤとし、当該ピニオンギヤを保持するキャリアと車輪との間に左右輪駆動力配分機構を設け、キャリア，左右輪駆動力配分機構および車輪をそれぞれ同軸上に配置するので、各駆動モータから車輪までの間に設けられる構成部品の部品点数を最小限に抑えることができる。

本発明の電気自動車用駆動システムによれば、遊星歯車機構の外径寸法を各駆動モータのコイルの巻径よりも小径とし、各駆動モータと同軸上でかつ各駆動モータ間に遊星歯車機構を配置するので、システムの小型化を図ることができる。また、回転力を伝達する構成部品の短縮化を図ることができ、回転力の伝達損失を最小限に抑えることができる。

本発明の電気自動車用駆動システムによれば、前記各駆動モータを、それぞれ同軸上に隣接配置するので、電気自動車用駆動システムの外形形状をスリム化することができる。また、各駆動モータへの配線ケーブルを集約させることができ、組み立て時における配線作業の簡素化を図ることができる。

第１実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 （ａ），（ｂ）は、停車時（Ａ／Ｃオフ時，Ａ／Ｃオン時）の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図である。 （ａ），（ｂ）は、前進時（Ａ／Ｃオフ時，Ａ／Ｃオン時）の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図である。 （ａ），（ｂ）は、後進時（Ａ／Ｃオフ時，Ａ／Ｃオン時）の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図である。 第２実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第３実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第４実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第５実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第６実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第７実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第８実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第９実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第１０実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第１１実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第１２実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 第１３実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図である。 （ａ），（ｂ）は、図１６の駆動システムにおける微低速時（前進，後進）の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図である。

以下、本発明の第１実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は第１実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図を、図２（ａ），（ｂ）は停車時（Ａ／Ｃオフ時，Ａ／Ｃオン時）の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図を、図３（ａ），（ｂ）は前進時（Ａ／Ｃオフ時，Ａ／Ｃオン時）の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図を、図４（ａ），（ｂ）は後進時（Ａ／Ｃオフ時，Ａ／Ｃオン時）の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図をそれぞれ表している。

図１は、電気自動車（図示せず）の車体後方側に搭載される電気自動車用駆動システム（以下、単に駆動システムと言う）を示しており、駆動システム１０は、右側後輪（車輪）１１ａと左側後輪（車輪）１１ｂとの間に設けられている。つまり、本実施の形態に係る駆動システム１０は、各後輪１１ａ，１１ｂを駆動する後輪駆動方式の電気自動車に搭載されている。

右側後輪１１ａの回転中心には、右側ドライブシャフト１２ａの一端側（図中右側）がユニバーサルジョイント（図示せず）を介して一体回転可能に連結され、左側後輪１１ｂの回転中心には、左側ドライブシャフト１２ｂの他端側（図中左側）がユニバーサルジョイントを介して一体回転可能に連結されている。各ドライブシャフト１２ａ，１２ｂは、それぞれ共通の回転軸ｃ１を中心に回転するよう同軸上に配置され、駆動システム１０は、右側ドライブシャフト１２ａの他端側と左側ドライブシャフト１２ｂの一端側との間に設けられている。

駆動システム１０は、各後輪１１ａ，１１ｂの駆動系統に用いられる車輪駆動用モータ（第１駆動モータ）１３と、空調機器用のエアコン駆動用モータ（第２駆動モータ）１４とを備えている。車輪駆動用モータ１３は、正逆方向に回転可能に形成され、所定の定格出力（例えば、４０〜５０ｋＷ）に設定されている。一方、エアコン駆動用モータ１４は、正方向にのみ回転可能に形成され、車輪駆動用モータ１３よりも小さな定格出力（例えば、５〜１０ｋＷ）に設定されている。

車輪駆動用モータ１３およびエアコン駆動用モータ１４は、いずれも永久磁石形同期モータ（ＰＭモータ）を採用している。各モータ１３，１４の外周側には、内側にコイル（図示せず）が巻装された略円筒形状のステータ部１３ａ，１４ａがそれぞれ設けられ、各ステータ部１３ａ，１４ａのコイルの内側には、永久磁石（図示せず）およびロータ部１３ｂ，１４ｂがそれぞれ設けられている。各ロータ部１３ｂ，１４ｂは、各ステータ部１３ａ，１４ａに対して相対回転可能となっている。

各モータ１３，１４には、各モータ１３，１４に対応させて配線ケーブル（図示せず）がそれぞれ電気的に接続されており、各配線ケーブルに駆動電流を供給することで、各ステータ部１３ａ，１４ａのコイルに駆動電流が流れるようになっている。そして、コイルに駆動電流が流れて電磁力が発生すると、各ロータ部１３ｂ，１４ｂが所定の回転数／回転力（トルク）でそれぞれ回転する。ここで、各モータ１３，１４は、永久磁石形同期モータに代えて、例えば、スイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）等の他の形式の電動モータを用いることもできる。

車輪駆動用モータ１３は、当該車輪駆動用モータ１３に接続される配線ケーブルの途中に設けられたコントローラやインバータ（何れも図示せず）によって、電動機（モータ）として回転駆動されるとともに、車載バッテリ（図示せず）を充電するために発電機（ジェネレータ）として回生動作されるようになっている。

駆動システム１０は、各モータ１３，１４に加えて、遊星歯車機構１５およびエアコン駆動用ギヤ１６を備えている。各モータ１３，１４，遊星歯車機構１５およびエアコン駆動用ギヤ１６は、それぞれ各ドライブシャフト１２ａ，１２ｂの回転軸ｃ１を中心に同軸上に配置されている。ここで、駆動システム１０においては、左側後輪１１ｂ側から、エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ），エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ），遊星歯車機構１５（ＰＧ），車輪駆動用モータ１３（ＷＭ）の順に並んでいる。このように、駆動システム１０は、［ＡＧ−ＡＭ−ＰＧ−ＷＭ］の配置構造を採用している。

遊星歯車機構１５は、車輪駆動用モータ１３の回転軸１３ｃとエアコン駆動用モータ１４の回転軸１４ｃとの間に配置されている。遊星歯車機構１５の外径寸法は、各モータ１３，１４の各ステータ部１３ａ，１４ａの内径寸法よりも小さい寸法、つまり、各ステータ部１３ａ，１４ａのコイルの巻径よりも小さい寸法に設定されている。これにより、各モータ１３，１４間に遊星歯車機構１５を配置しつつ各モータ１３，１４を近接させて配置可能とし、駆動システム１０の全長Ｌ１の短縮化を実現している。このように、駆動システム１０の全長Ｌ１を短縮化することにより、駆動システム１０を形成する構成部品、つまり各モータ１３，１４の各回転軸１３ｃ，１４ｃ等の短縮化を図ることができ、これらの構成部品の捻れ剛性を高めて回転力の伝達損失を最小限に抑えられる。

遊星歯車機構１５は、その回転中心にサンギヤ（太陽歯車）Ｓを備えており、サンギヤＳの周囲には複数（例えば３つ）のピニオンギヤ（遊星ギヤ）Ｐが設けられている。各ピニオンギヤＰは、サンギヤＳの外周に形成されたギヤ歯（図示せず）と係合して当該サンギヤＳの周囲を転動するようになっている。各ピニオンギヤＰは、それぞれキャリア（遊星キャリア）Ｃにより回転自在に保持されており、したがって、キャリアＣは各ピニオンギヤＰの転動に伴いサンギヤＳに対して相対回転するようになっている。各ピニオンギヤＰの周囲には、内周にギヤ歯（図示せず）を有するリングギヤ（外輪歯車）Ｒが係合しており、当該リングギヤＲについても、各ピニオンギヤＰの転動に伴いサンギヤＳに対して相対回転するようになっている。

ここで、遊星歯車機構１５は、サンギヤＳ，各ピニオンギヤＰ，キャリアＣおよびリングギヤＲにより構成されており、サンギヤＳ，各ピニオンギヤＰ（キャリアＣ）およびリングギヤＲよりなる３つの回転要素の係合（噛み合い）により外部から回転力を入出力し、入力された各回転力を合成するとともに合成された回転力を分離して出力するようになっている。

遊星歯車機構１５を形成するサンギヤＳの回転中心には、エアコン駆動用モータ１４を形成する回転軸１４ｃの一端側が一体に連結されている。サンギヤＳは、エアコン駆動用モータ１４の回転力を各ピニオンギヤＰに伝達するとともに、各ピニオンギヤＰの回転力をエアコン駆動用モータ１４に伝達するようになっている。ここで、サンギヤＳは、本発明における第３回転要素を構成している。

遊星歯車機構１５を形成するキャリアＣの一端側は、車輪駆動用モータ１３の中心部分を貫通してディファレンシャルギヤ１７にまで延ばされており、キャリアＣの一端側は、ディファレンシャルギヤ１７を形成する一対のピニオン１７ａの回転軸（図示せず）を支持している。つまり、キャリアＣの一端側は、ディファレンシャルギヤ１７の各ピニオン１７ａを回転自在に支持するようになっている。

ディファレンシャルギヤ１７は、回転軸ｃ１上に配置され、各ドライブシャフト１２ａ，１２ｂを介してキャリアＣと各後輪１１ａ，１１ｂとの間に設けられている。ディファレンシャルギヤ１７は、各ピニオン１７ａと、これらの各ピニオン１７ａと噛み合う一対のサイドギヤ１７ｂとを備えている。各サイドギヤ１７ｂの回転軸（図示せず）は、それぞれ右側ドライブシャフト１２ａの他端側、および左側ドライブシャフト１２ｂの一端側に一体に連結されており、キャリアＣにより各ピニオン１７ａが回転軸ｃ１を中心に回転すると、各サイドギヤ１７ｂおよび各ドライブシャフト１２ａ，１２ｂが回転し、これにより各後輪１１ａ，１１ｂが回転駆動される。ここで、ディファレンシャルギヤ１７は、各ドライブシャフト１２ａ，１２ｂと同軸上に設けられ、各後輪１１ａ，１１ｂに駆動力を配分するものであり、本発明における左右輪駆動力配分機構を構成している。

キャリアＣは、各後輪１１ａ，１１ｂから入力される回転力を、各ピニオンギヤＰを介してサンギヤＳおよびリングギヤＲに出力する一方で、サンギヤＳおよびリングギヤＲから入力される回転力を、各ピニオンギヤＰを介して各後輪１１ａ，１１ｂに出力するようになっている。ここで、各ピニオンギヤＰは、キャリアＣの一端側をディファレンシャルギヤ１７の各ピニオン１７ａに連結することにより、キャリアＣおよびディファレンシャルギヤ１７を介して各後輪１１ａ，１１ｂに連結され、本発明における第２回転要素を構成している。

遊星歯車機構１５を形成するリングギヤＲの回転中心には、車輪駆動用モータ１３を形成する回転軸１３ｃの他端側が一体に連結されている。リングギヤＲは、車輪駆動用モータ１３の回転力を各ピニオンギヤＰ（各キャリアＣ）に伝達するとともに、各ピニオンギヤＰ（各キャリアＣ）の回転力を車輪駆動用モータ１３に伝達するようになっている。ここで、リングギヤＲは、本発明における第１回転要素を構成している。

エアコン駆動用モータ１４を形成する回転軸１４ｃの他端側には、エアコン駆動用ギヤ１６が一体に連結されている。エアコン駆動用ギヤ１６の外周にはギヤ歯（図示せず）が形成されており、エアコン駆動用ギヤ１６は、エアコン用コンプレッサ１８を回転駆動するようになっている。

エアコン用コンプレッサ１８は、駆動システム１０の外郭を形成するユニットケース１９（詳細図示せず）の外部に配置され、ユニットケース１９等の所定箇所にブラケットを介して固定されている。エアコン用コンプレッサ１８は回転軸１８ａを備えており、回転軸１８ａの他端側には従動ギヤ２０が一体に連結されている。従動ギヤ２０の外周にはギヤ歯（図示せず）が形成されており、従動ギヤ２０のギヤ歯は、エアコン駆動用ギヤ１６のギヤ歯に噛み合わされている。これにより、回転軸１４ｃはエアコン用コンプレッサ１８に連結され、エアコン駆動用モータ１４を回転させることにより、エアコン用コンプレッサ１８は回転駆動される。

ただし、エアコン用コンプレッサ１８の駆動方式としては、ギヤによるギヤ駆動方式に代えて、一対のプーリおよび各プーリ間に掛け渡されるベルトによるベルト駆動方式や、一対のスプロケットおよび各スプロケット間に掛け渡されるチェーンによるチェーン駆動方式等を採用することもできる。

駆動システム１０のユニットケース１９は、図１中破線に示すような外郭形状Ｆ（回転軸ｃ１を挟む対称形状）をなし、図中左右方向に向けて延びる略ストレート形状の円筒状に形成されている。なお、ユニットケース１９の遊星歯車機構１５に対応する部分は、その外径寸法が他の部分の外径寸法に比して小径となるよう窪んでいる。

また、駆動システム１０は図示しないシフトレバーを備え、運転者がレバー位置を切り替えることで、前進モード（ドライブ）、後進モード（リバース）、中立モード（ニュートラル）、駐車モード（パーキング）が選択される。

次に、以上のように構成した駆動システム１０の動作について、［停車時］，［前進時］，［後進時］および［回生時］の場合に分けて、図２〜図４を用いて順次説明する。なお、入出力特性線図における縦軸および横軸は、それぞれ回転数N（ｒｐｍ）およびギヤ比λを示している。また、各図における上段（ａ）は車室内のエアコンスイッチ（図示せず）がオフの状態（Ａ／Ｃオフ時）を、下段（ｂ）は車室内のエアコンスイッチがオンの状態（Ａ／Ｃオン時）をそれぞれ示している。

［停車時］
（１−１）Ａ／Ｃオフ時
図２（ａ）に示すように、例えば、ブレーキペダルが操作中等で電気自動車が停車状態（車速０ｋｍ／ｈ）にあり、かつエアコンスイッチがオフの状態である場合には、車輪駆動用モータ１３およびエアコン駆動用モータ１４は、いずれも停止状態となっている。したがって、サンギヤＳおよびリングギヤＲの回転数Ｎはいずれも０となり、サンギヤＳおよびリングギヤＲに係合する各ピニオンギヤＰの回転数Ｎも０となる。これにより、キャリアＣからの出力は無く、各後輪１１ａ，１１ｂは回転駆動されない。

（１−２）Ａ／Ｃオン時
図２（ｂ）に示すように、例えば、ブレーキペダルが操作中等で電気自動車が停車状態（車速０ｋｍ／ｈ）にあり、かつエアコンスイッチがオンの状態である場合には、エアコン駆動用モータ１４は所定の回転数Ｎ１（例えば、２０００ｒｐｍ）で正方向に回転される。このとき、サンギヤＳには、図中矢印に示すように正の回転力Ｔ１が発生する。なお、エアコン駆動用モータ１４は、コントローラによりリニアに制御され、例えば、０〜４０００ｒｐｍの間において任意の回転数で正方向に制御される。

一方、車輪駆動用モータ１３は、ブレーキペダルが操作中であること等をトリガとして、キャリアＣの出力（回転数Ｎ）を０とすべく制御される。つまり、車輪駆動用モータ１３は所定の回転数Ｎ２で逆方向に回転される（Ｎ２＜Ｎ１）。このとき、リングギヤＲには、図中矢印に示すように負の回転力Ｔ２が発生する（Ｔ２＜Ｔ１）。なお、車輪駆動用モータ１３は、コントローラによりリニアに制御され、例えば、０〜１００００ｒｐｍの間において任意の回転数で正逆方向に制御される。

サンギヤＳが回転数Ｎ１（回転力Ｔ１）で正方向に回転され、かつリングギヤＲが回転数Ｎ２（回転力Ｔ２）で逆方向に回転されることにより、キャリアＣには、正の回転力Ｔ１と、当該回転力Ｔ１と同じ大きさの負の回転力λＴ２が作用する。したがって、キャリアＣに作用する回転力（合成力）Ｔｏは、正の回転力Ｔ１と負の回転力λＴ２とにより相殺されて０となり、回転数Ｎも０となる。これにより、各後輪１１ａ，１１ｂは回転駆動されない。ここで、ギヤ比λはＺｒ／Ｚｓにより求められ、ＺｒはリングギヤＲのギヤ歯数を、ＺｓはサンギヤＳのギヤ歯数をそれぞれ表している。

［前進時］
（２−１）Ａ／Ｃオフ時
図３（ａ）に示すように、例えば、シフトレバーをドライブ位置にしてアクセルペダルを操作し、電気自動車を前進状態（車速６０ｋｍ／ｈ）とする場合で、かつエアコンスイッチがオフの状態である場合には、エアコン駆動用モータ１４は停止状態となっている。したがって、サンギヤＳの回転数Ｎは０となっている。

一方、車輪駆動用モータ１３は、シフトレバーがドライブ位置にあること、およびアクセルペダルが操作中であること等をトリガとして、アクセルペダルの踏み込み量に応じた車速（この場合６０ｋｍ／ｈ）が得られるよう、キャリアＣの出力（回転数Ｎ）をＮｆとすべく制御される。つまり、車輪駆動用モータ１３は所定の回転数Ｎ３（例えば、５０００ｒｐｍ）で正方向に回転される。このとき、リングギヤＲには、図中矢印に示すように、正の回転力Ｔ３が発生する。

サンギヤＳの回転数Ｎが０で、かつリングギヤＲの回転数ＮがＮ３（回転力Ｔ３）で正方向に回転されることにより、キャリアＣには、車輪駆動用モータ１３の回転にのみ依存した正の回転力λＴ３が作用する。したがって、キャリアＣに作用する回転力ＴｏはλＴ３となり、キャリアＣの回転数Ｎは徐々にＮｆとなる。これにより、各後輪１１ａ，１１ｂが回転して、電気自動車は車速６０ｋｍ／ｈで前進する。

（２−２）Ａ／Ｃオン時
図３（ｂ）に示すように、例えば、シフトレバーをドライブ位置にしてアクセルペダルを操作し、電気自動車を前進状態（車速６０ｋｍ／ｈ）とする場合で、かつエアコンスイッチがオンの状態である場合には、エアコン駆動用モータ１４は所定の回転数Ｎ１で正方向に回転される。このとき、サンギヤＳには、図中矢印に示すように正の回転力Ｔ１が発生する。

一方、車輪駆動用モータ１３は、シフトレバーがドライブ位置にあること、およびアクセルペダルが操作中であること等をトリガとして、アクセルペダルの踏み込み量に応じた車速（この場合６０ｋｍ／ｈ）が得られるよう、キャリアＣの出力（回転数Ｎ）をＮｆとすべく制御される。つまり、車輪駆動用モータ１３は所定の回転数Ｎ４で正方向に回転される（Ｎ４＜Ｎ３）。このとき、リングギヤＲには、図中矢印に示すように、正の回転力Ｔ４が発生する（Ｔ４＜Ｔ３）。

サンギヤＳが回転数Ｎ１（回転力Ｔ１）で正方向に回転され、かつリングギヤＲが回転数Ｎ４（回転力Ｔ４）で正方向に回転されることにより、キャリアＣには、エアコン駆動用モータ１４および車輪駆動用モータ１３の双方の回転力を合成した正の回転力λＴ４＋Ｔ１が作用する。したがって、キャリアＣに作用する回転力ＴｏはλＴ４＋Ｔ１となり、キャリアＣの回転数Ｎは徐々にＮｆとなる。これにより、各後輪１１ａ，１１ｂが回転して、電気自動車は車速６０ｋｍ／ｈで前進する。

このように、エアコンスイッチがオンの状態である場合には、遊星歯車機構１５を介してエアコン駆動用モータ１４の回転力が車輪駆動用モータ１３に伝達される。したがって、車輪駆動用モータ１３の回転数Ｎを、エアコンスイッチがオフの状態である場合の回転数Ｎ３（回転力Ｔ３）に比して小さな回転数Ｎ４（回転力Ｔ４）とすることができ、定格出力が大きい方の車輪駆動用モータ１３の回転数に比例した電力消費が抑えられる。

ここで、図３（ａ）の破線矢印ＧＲ１は、エアコン駆動用モータ１４を停止し、かつ車輪駆動用モータ１３の最大回転数を回転数Ｎ３とした場合における車速可変幅を示している。また、図３（ｂ）の破線矢印ＧＲ２は、エアコン駆動用モータ１４の最大回転数を回転数Ｎ１とし、かつ車輪駆動用モータ１３の最大回転数を回転数Ｎ３とした場合における車速可変幅を示している。

つまり、車速可変幅ＧＲ２は車速可変幅ＧＲ１よりも拡大され、車輪駆動用モータ１３を回転数Ｎ３で同様に回転させた場合に、エアコン駆動用モータ１４を回転数Ｎ１で回転させたりまたは停止させたりすることにより、キャリアＣの回転数ＮをＮａまたはＮｆにすることができる（Ｎａ＞Ｎｆ）。

（２−３）Ａ／Ｃオフ時（登坂路走行時）
電気自動車が所定の勾配を有する登坂路を登る場合等には、平坦路を走行する場合に比して、アクセルペダルの踏み込み量に対して目標車速（車速６０ｋｍ／ｈ）に達する時間が長くなる。このような場合には、コントローラは、エアコン駆動用モータ１４を自動的に回転させて、目標車速に達する時間を短縮させる制御を行う。

例えば、コントローラは、アクセルペダルの踏み込み量に対する車速の変化を監視し、車速の変化が遅い場合には登坂路であると判定し、車速の変化が早い場合には登坂路でないと判定する。登坂路であると判定した場合には、図３（ｂ）の二点鎖線に示すように、停止状態にあるエアコン駆動用モータ１４を所定の回転数Ｎ１で回転させ、エアコン駆動用モータ１４の回転力Ｔ１を車輪駆動用モータ１３に伝達させるようにする。

すると、車輪駆動用モータ１３の回転力Ｔ３にエアコン駆動用モータ１４の回転力Ｔ１が合成され、キャリアＣに作用する回転力Ｔｏが増大する。これにより、アクセルペダルの踏み込み量に対する目標車速（車速６０ｋｍ／ｈ）に達する時間を短縮することができ、電気自動車の登坂能力が向上する。つまり、エアコン駆動用モータ１４を、車速等の車両情報に基づいて必要に応じて所定の回転数で回転させることで、車輪駆動用モータ１３の不足する回転力を補うことができる。よって、エアコン駆動用モータ１４と車輪駆動用モータ１３とを独立して制御する場合（従前の技術の場合）に比して、車輪駆動用モータ１３を小型化することが可能となる。

［後進時］
（３−１）Ａ／Ｃオフ時
図４（ａ）に示すように、例えば、シフトレバーをリバース位置にしてアクセルペダルを操作し、電気自動車を後進状態（車速５ｋｍ／ｈ）とする場合で、かつエアコンスイッチがオフの状態である場合には、エアコン駆動用モータ１４は停止状態となっている。したがって、サンギヤＳの回転数Ｎは０となっている。

一方、車輪駆動用モータ１３は、シフトレバーがリバース位置にあること、およびアクセルペダルが操作中であること等をトリガとして、アクセルペダルの踏み込み量に応じた車速（この場合５ｋｍ／ｈ）が得られるよう、キャリアＣの出力（回転数Ｎ）をＮｒとすべく制御される。つまり、車輪駆動用モータ１３は所定の回転数Ｎ５（例えば、１５００ｒｐｍ）で逆方向に回転される。このとき、リングギヤＲには、図中矢印に示すように、負の回転力Ｔ５が発生する。

サンギヤＳの回転数Ｎが０で、かつリングギヤＲの回転数ＮがＮ５（回転力Ｔ５）で逆方向に回転されることにより、キャリアＣには、車輪駆動用モータ１３の回転のみに依存した負の回転力λＴ５が作用する。したがって、キャリアＣに作用する回転力ＴｏはλＴ５となり、キャリアＣの回転数Ｎは徐々にＮｒとなる。これにより、各後輪１１ａ，１１ｂが回転して、電気自動車は車速５ｋｍ／ｈで後進する。

（３−２）Ａ／Ｃオン時
図４（ｂ）に示すように、例えば、シフトレバーをリバース位置にしてアクセルペダルを操作し、電気自動車を後進状態（車速５ｋｍ／ｈ）とする場合で、かつエアコンスイッチがオンの状態である場合には、エアコン駆動用モータ１４は所定の回転数Ｎ１で正方向に回転される。このとき、サンギヤＳには、図中矢印に示すように正の回転力Ｔ１が発生する。

一方、車輪駆動用モータ１３は、シフトレバーがリバース位置にあること、およびアクセルペダルが操作中であること等をトリガとして、アクセルペダルの踏み込み量に応じた車速（この場合５ｋｍ／ｈ）が得られるよう、キャリアＣの出力（回転数Ｎ）をＮｒとすべく制御される。つまり、車輪駆動用モータ１３は所定の回転数Ｎ６で逆方向に回転される（Ｎ６＞Ｎ５）。このとき、リングギヤＲには、図中矢印に示すように、負の回転力Ｔ６が発生する（Ｔ６＞Ｔ５）。

サンギヤＳが回転数Ｎ１（回転力Ｔ１）で正方向に回転され、かつリングギヤＲが回転数Ｎ６（回転力Ｔ６）で逆方向に回転されることにより、キャリアＣには、エアコン駆動用モータ１４および車輪駆動用モータ１３の双方の回転力を合成した負の回転力λＴ６−Ｔ１が作用する（λＴ６＞Ｔ１）。したがって、キャリアＣに作用する回転力ＴｏはλＴ６−Ｔ１となり、キャリアＣの回転数Ｎは徐々にＮｒとなる。これにより、各後輪１１ａ，１１ｂが回転して、電気自動車は車速５ｋｍ／ｈで後進する。

［回生時］
（４−１）Ａ／Ｃオフ時
図３（ａ）に示す状態から、例えば、ブレーキペダルを操作すること等により電気自動車を停止させる場合で、かつエアコンスイッチがオフの状態である場合には、エアコン駆動用モータ１４は停止状態となっている。したがって、サンギヤＳの回転数Ｎは０となっている。

一方、車輪駆動用モータ１３は、電気自動車が走行状態で、かつブレーキペダルが操作中であること等をトリガとして、コントローラにより発電機として回生動作される。回生動作された車輪駆動用モータ１３は、各後輪１１ａ，１１ｂからキャリアＣに入力された回転力により回転して発電を行い、車載バッテリを充電する。そして、車載バッテリへの充電に伴う車輪駆動用モータ１３の回転抵抗により車速が徐々に低下していく。

（４−２）Ａ／Ｃオン時
図３（ｂ）に示す状態から、例えば、ブレーキペダルを操作すること等により電気自動車を停止させる場合で、かつエアコンスイッチがオンの状態である場合には、エアコン駆動用モータ１４は所定の回転数Ｎ１で正方向に回転される。このとき、サンギヤＳには、図中矢印に示すように正の回転力Ｔ１が発生する。

一方、車輪駆動用モータ１３は、電気自動車が走行状態で、かつブレーキペダルが操作中であること等をトリガとして、コントローラにより発電機として回生動作される。回生動作された車輪駆動用モータ１３は、各後輪１１ａ，１１ｂからキャリアＣに入力された回転力により回転して発電を行い、車載バッテリを充電する。そして、車載バッテリへの充電に伴う車輪駆動用モータ１３の回転抵抗により車速が徐々に低下していく。

また、各後輪１１ａ，１１ｂからキャリアＣに入力された回転力は分離され、エアコン駆動用モータ１４にも伝達される。これにより、エアコン駆動用モータ１４の回転軸１４ｃを介して、エアコン用コンプレッサ１８が電気エネルギによらず直接駆動される。つまり、各後輪１１ａ，１１ｂからキャリアＣに入力された回転力（運動エネルギ）で、エアコン駆動用モータ１４を回転（またはアシスト）することができる。そして、車載バッテリへの充電およびエアコン用コンプレッサ１８の駆動に伴う車輪駆動用モータ１３およびエアコン駆動用モータ１４の回転抵抗により車速が徐々に低下していく。

以上のように構成した第１実施の形態に係る駆動システム１０によれば、車輪駆動用モータ１３（定格出力大）と、エアコン駆動用モータ１４（定格出力小）とを、遊星歯車機構１５を介して連結したので、各モータ１３，１４間での回転力の伝達を許容することができる。したがって、エアコン用コンプレッサ１８を駆動するエアコン駆動用モータ１４の回転力を、車輪駆動用モータ１３に伝達することができる。エアコン駆動用モータ１４により車輪駆動用モータ１３をアシストできるので、車輪駆動用モータ１３を小型化して車両重量の増大を抑制できる。

また、各後輪１１ａ，１１ｂからの回転力を、遊星歯車機構１５を介してエアコン駆動用モータ１４に伝達することができるので、当該回転力によりエアコン用コンプレッサ１８を駆動することができる。したがって、回生エネルギで車載バッテリを充電できるとともに、効率良くエアコン用コンプレッサ１８を駆動することができる。よって、電力の消費量を削減して車載バッテリの容量に対する走行距離の延長を図ることが可能となる。

さらに、第１実施の形態に係る駆動システム１０によれば、ピニオンギヤＰを保持するキャリアＣと各後輪１１ａ，１１ｂとの間にディファレンシャルギヤ１７を設け、キャリアＣ，ディファレンシャルギヤ１７および各後輪１１ａ，１１ｂをそれぞれ回転軸ｃ１上に配置したので、各モータ１３，１４から各後輪１１ａ，１１ｂまでの間に設けられる構成部品の部品点数を最小限に抑えることができる。

また、第１実施の形態に係る駆動システム１０によれば、遊星歯車機構１５の外径寸法を各モータ１３，１４のコイルの巻径よりも小径とし、各モータ１３，１４と同軸上でかつ各モータ１３，１４間に遊星歯車機構１５を配置したので、システムの小型化を図ることができる。また、各モータ１３，１４の各回転軸１３ｃ，１４ｃ等の回転力を伝達する構成部品の短縮化を図ることができ、回転力の伝達損失を最小限に抑えることができる。

さらに、第１実施の形態に係る駆動システム１０によれば、エアコン用コンプレッサ１８の駆動方式をベルト駆動方式等の他の駆動方式にすることにより、エンジン車両に搭載される一般的なエアコン用コンプレッサをそのまま利用することができる。

次に、本発明の第２，第３の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第１実施の形態と異なる部分について説明する。

図５は第２実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図を、図６は第３実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図をそれぞれ表している。

図５に示すように、第２実施の形態に係る駆動システム３０は、上述した第１実施の形態に係る駆動システム１０に比して、各モータ１３，１４の外径寸法を異ならせるとともに、車輪駆動用モータ１３と遊星歯車機構１５との配置関係を図中左右側で逆にした点が異なっている。

エアコン駆動用モータ１４の外径寸法は、車輪駆動用モータ１３のコイルの巻径よりも小さい寸法に設定され、各ステータ部１３ａ，１４ａがその径方向に部分的にラップするよう、各モータ１３，１４を回転軸ｃ１上に隣接配置している。ここで、各モータ１３，１４の隣接配置とは、駆動システム３０を形成する各モータ１３，１４を除く他の構成部品を各モータ１３，１４間に配置せず、各モータ１３，１４を相互に近接させて配置することを言う。

駆動システム３０においては、左側後輪１１ｂ側から、エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ），エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ），車輪駆動用モータ１３（ＷＭ），遊星歯車機構１５（ＰＧ）の順に並んでいる。このように、駆動システム３０は、［ＡＧ−ＡＭ−ＷＭ−ＰＧ］の配置構造を採用している。

駆動システム３０における回転力の伝達経路は、上述した第１実施の形態に係る駆動システム１０と同じ伝達経路となっており、第１実施の形態に係る駆動システム１０と同じ動作をする。駆動システム３０の全長Ｌ２については、各ステータ部１３ａ，１４ａを部分的にラップさせたので、第１実施の形態に係る駆動システム１０の全長Ｌ１と略同じ寸法となっている（Ｌ１≒Ｌ２）。

駆動システム３０においては、各モータ１３，１４を隣接配置して［ＡＧ−ＡＭ−ＷＭ−ＰＧ］の配置構造を採用しているので、ユニットケース３１の外郭形状Ｆを図中左右側で小径化することができ、駆動システム３０の外形形状のスリム化を可能としている。また、各モータ１３，１４への各配線ケーブルを集約させることができるので、駆動システム３０の組み立て時における配線作業を簡素化することができる。

図６に示すように、第３実施の形態に係る駆動システム３２は、上述した第２実施の形態に係る駆動システム３０に比して、各後輪１１ａ，１１ｂ間の構成部品の全てを、図中左右側で逆に配置した点が異なっている。つまり、駆動システム３２においては、左側後輪１１ｂ側から、遊星歯車機構１５（ＰＧ），車輪駆動用モータ１３（ＷＭ），エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ），エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ）の順に並んでいる。このように、駆動システム３２は、［ＰＧ−ＷＭ−ＡＭ−ＡＧ］の配置構造を採用している。駆動システム３２においても、第２実施の形態に係る駆動システム３０と同様の作用効果を奏する。

次に、本発明の第４，第５の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第２実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第２実施の形態と異なる部分について説明する。

図７は第４実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図を、図８は第５実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図をそれぞれ表している。

図７に示すように、第４実施の形態に係る駆動システム３３は、上述した第２実施の形態に係る駆動システム３０に比して、各モータ１３，１４，遊星歯車機構１５およびエアコン駆動用ギヤ１６の配置関係を異ならせている。駆動システム３３においては、左側後輪１１ｂ側から、エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ），エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ），遊星歯車機構１５（ＰＧ），車輪駆動用モータ１３（ＷＭ）の順に並んでいる。このように、駆動システム３３は、［ＡＭ−ＡＧ−ＰＧ−ＷＭ］の配置構造を採用している。

駆動システム３３における回転力の伝達経路は、上述した第２実施の形態に係る駆動システム３０と同じ伝達経路となっており、第２実施の形態に係る駆動システム３０と同じ動作をする。駆動システム３３の全長Ｌ３については、各ステータ部１３ａ，１４ａがラップしない分、第２実施の形態に係る駆動システム３０の全長Ｌ２よりも若干長くなっている（Ｌ３＞Ｌ２）。

その一方で、駆動システム３３においては、ユニットケース３４の外郭形状Ｆを図中左側で小径化することができ、駆動システム３３の外形形状を簡素化することができる。これにより、ユニットケース３４の鋳型を簡素化して、ユニットケース３４の成形を容易にすることができる。

図８に示すように、第５実施の形態に係る駆動システム３５は、上述した第４実施の形態に係る駆動システム３３に比して、各後輪１１ａ，１１ｂ間の構成部品を、ディファレンシャルギヤ１７を除いて図中左右側で逆に配置した点が異なっている。つまり、駆動システム３５においては、左側後輪１１ｂ側から、車輪駆動用モータ１３（ＷＭ），遊星歯車機構１５（ＰＧ），エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ），エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ）の順に並んでいる。このように、駆動システム３５は、［ＷＭ−ＰＧ−ＡＧ−ＡＭ］の配置構造を採用している。駆動システム３５においても、第４実施の形態に係る駆動システム３３と同様の作用効果を奏する。

次に、本発明の第６，第７の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第４実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第４実施の形態と異なる部分について説明する。

図９は第６実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図を、図１０は第７実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図をそれぞれ表している。

図９に示すように、第６実施の形態に係る駆動システム３６は、上述した第４実施の形態に係る駆動システム３３に比して、車輪駆動用モータ１３および遊星歯車機構１５を図中左右側で逆に配置し、車輪駆動用モータ１３を駆動システム３６の中央寄りに配置した点が異なっている。駆動システム３６においては、左側後輪１１ｂ側から、エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ），エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ），車輪駆動用モータ１３（ＷＭ），遊星歯車機構１５（ＰＧ）の順に並んでいる。このように、駆動システム３６は、［ＡＭ−ＡＧ−ＷＭ−ＰＧ］の配置構造を採用している。

駆動システム３６における回転力の伝達経路は、上述した第４実施の形態に係る駆動システム３３と同じ伝達経路となっており、第４実施の形態に係る駆動システム３３と同じ動作をする。駆動システム３６の全長Ｌ４については、第４実施の形態に係る駆動システム３３の全長Ｌ３と略同じ寸法となっている（Ｌ４≒Ｌ３）。

その一方で、駆動システム３６においては、車輪駆動用モータ１３を駆動システム３６の中央寄りに配置しているので、ユニットケース３７の外郭形状Ｆを図中左右側で小径化することができ、駆動システム３６の外形形状のスリム化を可能としている。

図１０に示すように、第７実施の形態に係る駆動システム３８は、上述した第６実施の形態に係る駆動システム３６に比して、各後輪１１ａ，１１ｂ間の構成部品を、ディファレンシャルギヤ１７を除いて図中左右側で逆に配置した点が異なっている。つまり、駆動システム３８においては、左側後輪１１ｂ側から、遊星歯車機構１５（ＰＧ），車輪駆動用モータ１３（ＷＭ），エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ），エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ）の順に並んでいる。このように、駆動システム３８は、［ＰＧ−ＷＭ−ＡＧ−ＡＭ］の配置構造を採用している。駆動システム３８においても、第６実施の形態に係る駆動システム３６と同様の作用効果を奏する。

次に、本発明の第８の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第１実施の形態と異なる部分について説明する。

図１１は第８実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図を表している。

図１１に示すように、第８実施の形態に係る駆動システム３９は、上述した第１実施の形態に比して、各モータ１３，１４，遊星歯車機構１５およびエアコン駆動用ギヤ１６の回転軸ｃ２を、各ドライブシャフト１２ａ，１２ｂの回転軸ｃ１と平行に設けた点が異なっている。また、回転軸ｃ１と回転軸ｃ２とを平行に設けているため、各回転軸ｃ１，ｃ２との間には、相互に動力伝達可能に駆動ギヤ４０および従動ギヤ４１を設けている。

回転軸ｃ２側の駆動ギヤ４０は、車輪駆動用モータ１３とエアコン駆動用ギヤ１６との間に配置されており、キャリアＣの一端側に一体に設けられている。回転軸ｃ１側の従動ギヤ４１は、ディファレンシャルギヤ１７の各ピニオン１７ａを回転自在に支持する支持軸４２の他端側に一体に設けられている。そして、駆動ギヤ４０の外周に形成されたギヤ歯（図示せず）および、従動ギヤ４１の外周に形成されたギヤ歯（図示せず）は噛み合わされている。ここで、動力伝達の方式としては、ギヤによるギヤ方式に代えて、一対のプーリおよび各プーリ間に掛け渡されるベルトによるベルト方式や、一対のスプロケットおよび各スプロケット間に掛け渡されるチェーンによるチェーン方式等を採用することもできる。

駆動システム３９においては、左側後輪１１ｂ側から、エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ），遊星歯車機構１５（ＰＧ），車輪駆動用モータ１３（ＷＭ），駆動ギヤ４０（ＤＧ），エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ）の順に並んでいる。このように、駆動システム３９は、［ＡＭ−ＰＧ−ＷＭ−ＤＧ−ＡＧ］の配置構造を採用している。

駆動システム３９における回転力の伝達経路は、上述した第１実施の形態に係る駆動システム１０と同じ伝達経路となっており、第１実施の形態に係る駆動システム１０と同じ動作をする。駆動システム３９の全長Ｌ５については、車輪駆動用モータ１３とエアコン駆動用ギヤ１６との間に駆動ギヤ４０を配置した分、第１実施の形態に係る駆動システム１０の全長Ｌ１よりも若干長くなっている（Ｌ５＞Ｌ１）。

また、ユニットケース４３の外郭形状Ｆは、各ドライブシャフト１２ａ，１２ｂから図中上側に膨出した形状となること以外、第１実施の形態に係る駆動システム１０のユニットケース１９と同様に、遊星歯車機構１５に対応する部分の外径寸法が、他の部分の外径寸法に比して小径となるよう窪んでいる。

駆動システム３９においては、回転軸ｃ１と回転軸ｃ２とを平行とし、［ＡＭ−ＰＧ−ＷＭ−ＤＧ−ＡＧ］の配置構造を採用したので、駆動ギヤ４０および従動ギヤ４１により減速する（高出力化）ことができる。したがって、駆動ギヤ４０と従動ギヤ４１との減速比を任意に設定することにより、同じ駆動源（各モータ１３，１４）を用いて種々の電気自動車に対応することが可能となる。

次に、本発明の第９実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第８実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第８実施の形態と異なる部分について説明する。

図１２は第９実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図を表している。

図１２に示すように、第９実施の形態に係る駆動システム４４は、上述した第８実施の形態に係る駆動システム３９に比して、各モータ１３，１４の外径寸法を異ならせるとともに、各モータ１３，１４，遊星歯車機構１５，エアコン駆動用ギヤ１６および駆動ギヤ４０の配置関係を異ならせている。

エアコン駆動用モータ１４の外径寸法は、車輪駆動用モータ１３のコイルの巻径よりも小さい寸法に設定され、各ステータ部１３ａ，１４ａがその径方向に部分的にラップするよう、各モータ１３，１４を回転軸ｃ２上に隣接配置している。駆動システム４４においては、左側後輪１１ｂ側から、車輪駆動用モータ１３（ＷＭ），エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ），エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ），駆動ギヤ４０（ＤＧ），遊星歯車機構１５（ＰＧ）の順に並んでいる。このように、駆動システム４４は、［ＷＭ−ＡＭ−ＡＧ−ＤＧ−ＰＧ］の配置構造を採用している。

駆動システム４４における回転力の伝達経路は、上述した第８実施の形態に係る駆動システム３９と同じ伝達経路となっており、第８実施の形態に係る駆動システム３９と同じ動作をする。駆動システム４４の全長Ｌ６については、各ステータ部１３ａ，１４ａを部分的にラップさせたので、第８実施の形態に係る駆動システム３９の全長Ｌ５と略同じ寸法となっている（Ｌ６≒Ｌ５）。

駆動システム４４においては、各モータ１３，１４を隣接配置して［ＷＭ−ＡＭ−ＡＧ−ＤＧ−ＰＧ］の配置構造を採用しているので、ユニットケース４５の外郭形状Ｆを図中右側で小径化することができ、駆動システム４４の外形形状のスリム化を可能としている。また、ユニットケース４５の鋳型を簡素化することができ、ユニットケース４５の成形を容易にすることができる。さらに、各モータ１３，１４への各配線ケーブルを集約させることができるので、駆動システム４４の組み立て時における配線作業を簡素化することができる。

次に、本発明の第１０〜第１２実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第９実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第９実施の形態と異なる部分について説明する。

図１３は第１０実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図を、図１４は第１１実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図を、図１５は第１２実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図をそれぞれ表している。

図１３に示すように、第１０実施の形態に係る駆動システム４６は、上述した第９実施の形態に係る駆動システム４４に比して、各モータ１３，１４，遊星歯車機構１５，エアコン駆動用ギヤ１６および駆動ギヤ４０の配置関係を異ならせて、車輪駆動用モータ１３を駆動システム４６の中央寄りに配置した点が異なっている。駆動システム４６においては、左側後輪１１ｂ側から、エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ），遊星歯車機構１５（ＰＧ），車輪駆動用モータ１３（ＷＭ），駆動ギヤ４０（ＤＧ），エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ）の順に並んでいる。このように、駆動システム４６は、［ＡＧ−ＰＧ−ＷＭ−ＤＧ−ＡＭ］の配置構造を採用している。

駆動システム４６における回転力の伝達経路は、上述した第９実施の形態に係る駆動システム４４と同じ伝達経路となっており、第９実施の形態に係る駆動システム４４と同じ動作をする。駆動システム４６の全長Ｌ７については、各ステータ部１３ａ，１４ａがラップしない分、第９実施の形態に係る駆動システム４４の全長Ｌ６よりも若干長くなっている（Ｌ７＞Ｌ６）。

その一方で、駆動システム４６においては、ユニットケース４７の外郭形状Ｆを図中左右側で小径化することができ、駆動システム４６の外形形状のスリム化を可能としている。

図１４に示すように、第１１実施の形態に係る駆動システム４８は、上述した第１０実施の形態に係る駆動システム４６に比して、各モータ１３，１４，遊星歯車機構１５，エアコン駆動用ギヤ１６および駆動ギヤ４０の配置関係を異ならせている。駆動システム４８においては、左側後輪１１ｂ側から、エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ），駆動ギヤ４０（ＤＧ），車輪駆動用モータ１３（ＷＭ），遊星歯車機構１５（ＰＧ），エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ）の順に並んでいる。このように、駆動システム４８は、［ＡＭ−ＤＧ−ＷＭ−ＰＧ−ＡＧ］の配置構造を採用している。駆動システム４８においても、第１０実施の形態に係る駆動システム４６と同様の作用効果を奏する。

図１５に示すように、第１２実施の形態に係る駆動システム４９は、上述した第１１実施の形態に係る駆動システム４８に比して、車輪駆動用モータ１３をエアコン駆動用モータ１４よりも小径とし、各モータ１３，１４，遊星歯車機構１５，エアコン駆動用ギヤ１６および駆動ギヤ４０の配置関係を異ならせている。駆動システム４９においては、左側後輪１１ｂ側から、遊星歯車機構１５（ＰＧ），エアコン駆動用ギヤ１６（ＡＧ），エアコン駆動用モータ１４（ＡＭ），駆動ギヤ４０（ＤＧ），車輪駆動用モータ１３（ＷＭ）の順に並んでいる。このように、駆動システム４９は、［ＰＧ−ＡＧ−ＡＭ−ＤＧ−ＷＭ］の配置構造を採用している。駆動システム４９においても、第１１実施の形態に係る駆動システム４８と同様の作用効果を奏する。

次に、本発明の第１３実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第１実施の形態と異なる部分について説明する。

図１６は第１３実施の形態に係る電気自動車用駆動システムを説明する説明図を、図１７（ａ），（ｂ）は図１６の駆動システムにおける微低速時（前進，後進）の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図をそれぞれ表している。

第１３実施の形態に係る駆動システム５０は、上述した第１実施の形態に係る駆動システム１０に比して、正逆方向に回転駆動可能なエアコン駆動用モータ５１を設けるとともに、エアコン用コンプレッサ１８の回転軸１８ａにワンウェイクラッチ５２を設けた点が異なっている。ワンウェイクラッチ５２は、エアコン駆動用モータ５１の正方向への回転時にエアコン用コンプレッサ１８を作動させ、エアコン駆動用モータ５１の逆方向への回転時にエアコン用コンプレッサ１８を停止させるものである。

ただし、ワンウェイクラッチ５２を設ける位置としては、エアコン用コンプレッサ１８の回転軸１８ａに限らず、図中破線で示すように、エアコン駆動用モータ５１の回転軸５１ｃとすることもできる。なお、図中符号５１ａはエアコン駆動用モータ５１のステータ部を、図中符号５１ｂはエアコン駆動用モータ５１のロータ部をそれぞれ示している。

次に、以上のように構成した駆動システム５０の動作について、［前進時（微低速時）］および［後進時（微低速時）］の場合に分けて、図１７を用いて順次説明する。

［前進時（微低速時）］
図１７（ａ）に示すように、例えば、シフトレバーをドライブ位置にしてアクセルペダルを操作し、電気自動車を前進状態（車速２ｋｍ／ｈ）とする場合には、エアコン駆動用モータ５１は所定の回転数Ｎ７で逆方向に回転される。このとき、サンギヤＳには、図中矢印に示すように負の回転力Ｔ７が発生する。また、ワンウェイクラッチ５２が空転することによって、エアコン用コンプレッサ１８は回転しない。

一方、車輪駆動用モータ１３は、シフトレバーがドライブ位置にあること、およびアクセルペダルが操作中であること等をトリガとして、アクセルペダルの踏み込み量に応じた車速（この場合２ｋｍ／ｈ）が得られるよう、キャリアＣの出力（回転数Ｎ）をＮｆｌとすべく制御される。つまり、車輪駆動用モータ１３は所定の回転数Ｎ８で正方向に回転される。このとき、リングギヤＲには、図中矢印に示すように、正の回転力Ｔ８が発生する。

ここで、図中一点鎖線の矢印ＣＲは、車輪駆動用モータ１３の制御が不安定となる不安定制御領域を示しており、当該不安定制御領域ＣＲにおいて車輪駆動用モータ１３を制御すると車速がばらつく場合がある。つまり、図中一点鎖線に示すように、車輪駆動用モータ１３を単体で制御して安定した車速２ｋｍ／ｈを得るのが困難となる場合がある。

本実施の形態においては、微低速域における車速のばらつきを回避すべく、エアコン駆動用モータ５１を逆方向に回転させ、エアコン駆動用モータ５１の負の回転力Ｔ７を車輪駆動用モータ１３に伝達するようにしている。つまり、図示のように車輪駆動用モータ１３を、不安定制御領域ＣＲを外した安定制御領域で制御させることにより、安定した車速２ｋｍ／ｈ（微低速）を得ることが可能となっている。

［後進時（微低速時）］
図１７（ｂ）に示すように、例えば、シフトレバーをリバース位置にしてアクセルペダルを操作し、電気自動車を後進状態（車速２ｋｍ／ｈ）とする場合には、エアコン駆動用モータ５１は所定の回転数Ｎ９で正方向に回転される。このとき、サンギヤＳには、図中矢印に示すように正の回転力Ｔ９が発生する。また、ワンウェイクラッチ５２が作動することによって、エアコン用コンプレッサ１８が回転する。

一方、車輪駆動用モータ１３は、シフトレバーがリバース位置にあること、およびアクセルペダルが操作中であること等をトリガとして、アクセルペダルの踏み込み量に応じた車速（この場合２ｋｍ／ｈ）が得られるよう、キャリアＣの出力（回転数Ｎ）をＮｒｌとすべく制御される。つまり、車輪駆動用モータ１３は所定の回転数Ｎ１０で逆方向に回転される。このとき、リングギヤＲには、図中矢印に示すように、負の回転力Ｔ１０が発生する。

このように、エアコン駆動用モータ５１を正方向に回転させ、エアコン駆動用モータ５１の正の回転力Ｔ９を車輪駆動用モータ１３に伝達するようにしている。したがって、後進時においても、車輪駆動用モータ１３を、不安定制御領域ＣＲを外した安定制御領域で制御させることができ、安定した車速２ｋｍ／ｈ（微低速）を得ることが可能となっている。

なお、上述した第１実施の形態に係る駆動システム１０（図１）〜第１２実施の形態に係る駆動システム４９（図１５）においても、エアコン駆動用モータ１４は正方向に回転可能なので、後進時における微低速制御を行うことができる。また、第８実施の形態に係る駆動システム３９（図１１）〜第１２実施の形態に係る駆動システム４９（図１５）で説明した相互に平行な回転軸ｃ１および回転軸ｃ２を有する駆動システムにも、ワンウェイクラッチを設けることで微低速制御を行うことが可能となる。

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、電気自動車の左右側で対となる各後輪１１ａ，１１ｂを駆動する駆動システムを示したが、本発明はこれに限らず、電気自動車の左右側で対となる各前輪を駆動する駆動システム、つまり、前輪駆動方式の電気自動車にも適用することができる。

１０ 駆動システム（電気自動車用駆動システム）
１１ａ 右側後輪（車輪）
１１ｂ 左側後輪（車輪）
１３ 車輪駆動用モータ（第１駆動モータ）
１３ｃ 回転軸（第１駆動モータの回転軸）
１４ エアコン駆動用モータ（第２駆動モータ）
１４ｃ 回転軸（第２駆動モータの回転軸）
１５ 遊星歯車機構
Ｓ サンギヤ（遊星歯車機構，第３回転要素）
Ｐ ピニオンギヤ（遊星歯車機構，第２回転要素）
Ｃ キャリア（遊星歯車機構）
Ｒ リングギヤ（遊星歯車機構，第１回転要素）
１７ ディファレンシャルギヤ（左右輪駆動配分機構）
１８ エアコン用コンプレッサ

Claims (4)

1. 所定の定格出力に設定され、回転軸を有する第１駆動モータと、
   前記第１駆動モータよりも小さな定格出力に設定され、エアコン用コンプレッサに連結される回転軸を有する第２駆動モータと、
   前記第１駆動モータの回転軸と前記第２駆動モータの回転軸との間に設けられ、前記各駆動モータ間での回転力の伝達を許容する遊星歯車機構とを備え、
   前記遊星歯車機構は、
   前記第１駆動モータの回転軸に連結される第１回転要素と、
   前記第１回転要素と係合して回転し、車輪に連結される第２回転要素と、
   前記第２回転要素と係合して回転し、前記第２駆動モータの回転軸に連結される第３回転要素とを有し、
   前記エアコン用コンプレッサと前記第２駆動モータとの間に、前記第２駆動モータの正方向への回転時に前記エアコン用コンプレッサを作動させ、前記第２駆動モータの逆方向への回転時に前記エアコン用コンプレッサを停止させるワンウェイクラッチが設けられることを特徴とする電気自動車用駆動システム。
2. 請求項１記載の電気自動車用駆動システムにおいて、前記第２回転要素をピニオンギヤとし、当該ピニオンギヤを保持するキャリアと前記車輪との間に左右輪駆動力配分機構を設け、前記キャリア，前記左右輪駆動力配分機構および前記車輪をそれぞれ同軸上に配置することを特徴とする電気自動車用駆動システム。
3. 請求項１または２記載の電気自動車用駆動システムにおいて、前記遊星歯車機構の外径寸法を前記各駆動モータのコイルの巻径よりも小径とし、前記各駆動モータと同軸上でかつ前記各駆動モータ間に前記遊星歯車機構を配置することを特徴とする電気自動車用駆動システム。
4. 請求項１または２記載の電気自動車用駆動システムにおいて、前記各駆動モータを、それぞれ同軸上に隣接配置することを特徴とする電気自動車用駆動システム。

Images