特許 6565891 電動車両の駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6565891

(24)【登録日】2019年8月9日

(45)【発行日】2019年8月28日

(54)【発明の名称】電動車両の駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/72 20060101AFI20190819BHJP

   B60K 1/02 20060101ALI20190819BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20190819BHJP

   B60K 17/12 20060101ALI20190819BHJP

【ＦＩ】

   F16H3/72 A

   B60K1/02

   B60L15/20 S

   B60K17/12

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-246596(P2016-246596)

(22)【出願日】2016年12月20日

(65)【公開番号】特開2018-100709(P2018-100709A)

(43)【公開日】2018年6月28日

【審査請求日】2018年4月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中澤 輝彦

(72)【発明者】

【氏名】西澤 博幸

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 篤史

(72)【発明者】

【氏名】長田 育充

【審査官】 岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２８２０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０１３２５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−１７０８８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ３／７２

Ｂ６０Ｋ １／０２

Ｂ６０Ｋ １７／１２

Ｂ６０Ｌ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車両の駆動装置であって、
第１電動機と、
第２電動機と、
第１電動機が接続される第１入力要素と、第２電動機が接続される第２入力要素と、出力要素とを有する遊星歯車機構と、
第２入力要素の、当該電動車両の前進方向の回転を許容し、後進方向の回転を阻止するクラッチ機構と、
を有し、
遊星歯車機構は、
第１入力要素である第１サンギアと、
第２入力要素である第２サンギアと、
出力要素であるプラネタリキャリアと、
プラネタリキャリアに回転可能に支持され、第１サンギアと噛み合う内側プラネタリピニオンと、
プラネタリキャリアに回転可能に支持され、第２サンギアおよび内側プラネタリピニオンと噛み合う外側プラネタリピンオンと、
から構成され、
遊星歯車機構が、当該電動車両が最高速度で走行し、かつ第２電動機が最高出力かつ最高速度で動作しているときにおいて第１サンギアに入力されるトルクと第２サンギアに入力されるトルクとの比以下の遊星歯車比を有する、
電動車両の駆動装置。

【請求項2】

電動車両の駆動装置であって、
第１電動機と、
第２電動機と、
第１電動機が接続される第１入力要素と、第２電動機が接続される第２入力要素と、出力要素とを有する遊星歯車機構と、
第２入力要素の、当該電動車両の前進方向の回転を許容し、後進方向の回転を阻止するクラッチ機構と、
を有し、
遊星歯車機構は、
第１入力要素である第１サンギアと、
第２入力要素である第２サンギアと、
出力要素であるプラネタリキャリアと、
プラネタリキャリアに回転可能に支持され、第１サンギアと噛み合う内側プラネタリピニオンと、
プラネタリキャリアに回転可能に支持され、第２サンギアおよび内側プラネタリピニオンと噛み合う外側プラネタリピンオンと、
から構成され、
遊星歯車機構が、第１電動機の最大トルク時の第１サンギアに入力されるトルクと、第２電動機の最大トルク時の第２サンギアに入力されるトルクとの比以上の遊星歯車比を有する、
電動車両の駆動装置。

【請求項3】

電動車両の駆動装置であって、
第１電動機と、
第２電動機と、
第１電動機が接続される第１入力要素と、第２電動機が接続される第２入力要素と、出力要素とを有する遊星歯車機構と、
当該電動車両の前進時には、第２入力要素の、当該電動車両の前進方向の回転を許容し、後進方向の回転を阻止し、後進時には、第２入力要素の、当該電動車両の後進方向の回転を許容し、前進方向の回転を阻止するクラッチ機構と、
を有し、
遊星歯車機構は、
第１入力要素である第１サンギアと、
第２入力要素である第２サンギアと、
出力要素であるプラネタリキャリアと、
プラネタリキャリアに回転可能に支持され、第１サンギアと噛み合う内側プラネタリピニオンと、
プラネタリキャリアに回転可能に支持され、第２サンギアおよび内側プラネタリピニオンと噛み合う外側プラネタリピンオンと、
とから構成される、
電動車両の駆動装置。

【請求項4】

請求項３に記載の電動車両の駆動装置であって、
遊星歯車機構が、当該電動車両が最高速度で走行し、かつ第２電動機が最高出力かつ最高速度で動作しているときにおいて第１サンギアに入力されるトルクと第２サンギアに入力されるトルクとの比以下の遊星歯車比を有する、
電動車両の駆動装置。

【請求項5】

請求項３または４に記載の電動車両の駆動装置であって、
遊星歯車機構が、第１電動機の最大トルク時の第１サンギアに入力されるトルクと、第２電動機の最大トルク時の第２サンギアに入力されるトルクとの比以上の遊星歯車比を有する、
電動車両の駆動装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の電動車両の駆動装置であって、第１電動機と第１サンギアは第１減速機構を介して接続される、電動車両の駆動装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の電動車両の駆動装置であって、第２電動機と第２サンギアは第２減速機構を介して接続される、電動車両の駆動装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の電動車両の駆動装置であって、第１電動機の駆動力のみを出力する第１モードと、第１電動機と第２電動機の駆動力を出力する第２モードとを切り換え可能な電動車両の駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車両の駆動装置に関し、特に２個の電動機を備えた装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両を駆動する原動機として複数の電動機を備えた車両が知られている。下記特許文献１，２には、２機の電動機と１機の内燃機関を備えた車両の駆動装置が示されている。

【0003】

下記特許文献１の駆動装置では、２個の電動機（２，３）が、それぞれ第２の遊星歯車機構（５）の２個のサンギア（１１，１６）に接続されている。また、内燃機関（１）が、第２の遊星歯車機構（５）のリングギア（１２）に第１の遊星歯車機構（４）を介して接続されている。第２の遊星歯車機構（５）は、一方のサンギア（１１）に噛み合う内側プラネタリピニオン（１３）と、内側プラネタリピニオン（１３）と他方のサンギア（１６）に噛み合う外側プラネタリピニオン（１４）を有し、さらに外側プラネタリピニオン（１４）は、リングギア（１２）に噛み合っている。第２の遊星歯車機構（５）のプラネタリキャリアが出力要素となっている。

【0004】

下記特許文献２の駆動装置では、２個の電動機（２３，２４）が、それぞれ遊星歯車機構（２０）の２個のサンギア（Ｓ１，Ｓ２）に接続されている。また、内燃機関（１２）が、遊星歯車機構（２０）のプラネタリキャリア（Ｃ）に接続されている。プラネタリキャリア（Ｃ）は、出力軸（１７）にも接続されている。遊星歯車機構（５）は、一方のサンギア（Ｓ２）に噛み合う内側プラネタリピニオン（Ｐ２）と、内側プラネタリピニオン（Ｐ２）と他方のサンギア（Ｓ１）に噛み合う外側プラネタリピニオン（Ｐ１）を有し、さらに外側プラネタリピニオン（Ｐ１）は、リングギア（Ｒ）に噛み合っている。リングギア（Ｒ）はフライホイール（ＦＷ）に接続されている。

【0005】

なお、上記において、（ ）内の符号は、下記特許文献１，２にて使用される符号であり、本願の実施の形態で使用される符号とは関連しない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−２８２０７０号公報

【特許文献2】特開２０１０−６３０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

内燃機関と２機の電動機が遊星歯車機構に接続された駆動装置においては、内燃機関の回転速度範囲が狭いために、電動機の回転速度が制約を受け、使用可能な回転速度範囲を有効に利用できないという問題があった。また、遊星歯車機構にリングギアがある場合、リングギアを支持する軸受構造等が複雑であり、装置が大型化、重量化する傾向がある。さらに、リングギアが存在すると、各プラネタリピニオンのギア比に制約が生じるという問題があった。さらに、一方の電動機の駆動力により走行しようとすると、他方の電動機が接続された入力要素の回転を止めるために他方の電動機に電力を供給する必要があるという問題があった。

【0008】

本発明は、上記の問題点の少なくとも一つを解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の電動車両の駆動装置は、第１電動機と、第２電動機と、遊星歯車機構とを有する。第１電動機は遊星歯車機構の第１入力要素に接続され、第２電動機は遊星歯車機構の第２入力要素に接続される。駆動装置は、第２入力要素の、電動車両の前進方向の回転を許容し、後進方向の回転を阻止するクラッチ機構をさらに有する。遊星歯車機構は、第１入力要素である第１サンギアと、第２入力要素である第２サンギアと、出力要素であるプラネタリキャリアと、プラネタリキャリアに回転可能に支持され、第１サンギアと噛み合う内側プラネタリピニオンと、プラネタリキャリアに回転可能に支持され、第２サンギアおよび内側プラネタリピニオンと噛み合う外側プラネタリピンオンとから構成される。

【0010】

前記のクラッチ機構は、電動車両の前進時には、第２入力要素の、電動車両の前進方向の回転を許容し、後進方向の回転を阻止し、後進時には、第２入力要素の、電動車両の後進方向の回転を許容し、前進方向の回転を阻止するクラッチ機構と置き換えることができる。

【0011】

また、第１電動機と第１サンギア、および第２電動機と第２サンギアの一方または両方が減速機構を介して接続されるようにすることができる。

【0012】

また、遊星歯車機構が、電動車両の最高速度時において第１サンギアに入力されるトルクと第２サンギアに入力されるトルクとの比以下の遊星歯車比を有するようにすることができる。

【0013】

また、遊星歯車機構が、第１電動機の最大トルク時の第１サンギアに入力されるトルクと、第２電動機の最大トルク時の第２サンギアに入力されるトルクとの比以上の遊星歯車比を有するようにすることができる。

【0014】

また、前述の電動車両の駆動装置は、第１電動機の駆動力のみを出力する第１モードと、第１電動機と第２電動機の駆動力を出力する第２モードとを切り換え可能とすることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、内燃機関の回転速度の制約を受けずに電動機を運転することができる。また、リングギアを支持する軸受を設ける必要がない。また、リングギアによる制約を受けずに外側および内側プラネタリピニオンのギア比を設定することができる。また、第２電動機に電力を供給せずに、第１電動機により車両を駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態の駆動装置の構成を示す模式図である。

【図2】第１モードにおける駆動装置の動力の流れを示す図である。

【図3】第２モードにおける駆動装置の動力の流れを示す図である。

【図4】式（１５）を満たす駆動装置のトルク特性を示す図である。

【図5】式（１６）を満たす駆動装置のトルク特性を示す図である。

【図6】式（１６）および式（２３）を満たす駆動装置のトルク特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１は、この実施形態の電動車両の駆動装置１０の構成を示す模式図である。駆動装置１０は、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２を備え、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２は、それぞれ遊星歯車機構１２の別個の入力要素に接続されている。遊星歯車機構１２の出力要素は差動装置を含む最終減速機１４を介して左右の駆動輪１６に接続されている。

【0018】

遊星歯車機構１２は、２個の入力要素として、第１電動機Ｍ１が接続される第１サンギア１８と、第２電動機Ｍ２が接続される第２サンギア２０とを有する。第２サンギア２０は、プラネタリキャリア２２（以下、キャリア２２と記す。）に回転可能に支持された複数の外側プラネタリピニオン２４（以下、外側ピニオン２４と記す。）と噛み合っている。第１サンギア１８は、キャリア２２に回転可能に支持された複数の内側プラネタリピニオン２６（以下、内側ピニオン２６と記す。）と噛み合っている。各内側ピニオン２６は、それぞれ１個の外側ピニオン２４とも噛み合っている。第１サンギア１８、第２サンギア２０およびキャリア２２は共通の軸線周りに回動可能である。キャリア２２は、出力要素として出力ギア２８を備える。この出力ギア２８は、差動装置と一体に回転する被駆動ギア３０と共に最終減速歯車対３２を構成する。

【0019】

遊星歯車機構１２は、第１サンギア１８と外側ピニオン２４と内側ピニオン２６からなる第１遊星歯車列３４と、第２サンギア２０と外側ピニオン２４からなる第２遊星歯車列３６とを含む複合型の遊星歯車機構である。第１遊星歯車列３４はダブルピニオン型の遊星歯車列であり、第２遊星歯車列３６はシングルピニオン型の遊星歯車列である。

【0020】

第１サンギア１８は第１入力軸３８に固定され、さらに第１入力軸３８は第１入力歯車対４０を介して第１電動機Ｍ１の出力軸である第１電動機軸４２に接続されている。また、第１電動機軸４２そのものを第１入力軸３８としてもよい。第２サンギア２０は第２入力軸４４に固定され、さらに第２入力軸４４は第２入力歯車対４６を介して第２電動機Ｍ２の出力軸である第２電動機軸４８に接続されている。また、第２電動機軸４８そのものを第２入力軸４４としてもよい。第１および第２入力歯車対４０，４６は、第１および第２電動機軸４２，４８と第１および第２入力軸３８，４４の間の伝達機構を代表するものであり、他の構成、例えば３個以上の歯車から構成される歯車列としてもよい。また、第１および第２入力歯車対４０，４６に替えて他の速度変換機構、例えばチェーンとスプロケットを含んが伝達機構としてもよい。

【0021】

この遊星歯車機構１２は、３要素２自由度機構であり、３つの要素のうち２つの要素の回転速度が定まると、残りの１つの要素の回転速度が一意に決定する。例えば、第１サンギア１８と第２サンギア２０の回転速度が定まると、これに応じてキャリア２２の回転速度が決定する。

【0022】

第２電動機Ｍ２から第２サンギア２０に至る伝達系に、この車両が前進するときの第２サンギア２０の回転方向の回転を許容し、後進方向の回転を阻止するクラッチ要素が設けられている。クラッチ要素は、例えば第２入力軸４４上に設けられたワンウェイクラッチ５０である。

【0023】

駆動装置１０は、第１電動機Ｍ１の出力のみで車両を駆動する第１モードと、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２の両者の出力により車両を駆動する第２モードとの２つのモードで走行することができる。第１モードは、低速、低負荷の条件で使用され、第２モードは、高速、高負荷の条件で使用される。

【0024】

図２は、第１モードのときの動力の流れを示す図である。第１電動機Ｍ１の出力は、第１入力歯車対４０を介して第１入力軸３８および第１サンギア１８に伝わり第１遊星歯車列３４を動作させる。第１遊星歯車列３４の動作に伴い、第２遊星歯車列３６にもトルクが伝わり、第２サンギア２０を回転させようとするが、車両前進時においては、この回転はワンウェイクラッチ５０により阻止される。これにより、３つの要素のうち、２つの要素（第１サンギア１８、第２サンギア２０）の回転速度が定まり、残りの１つの要素（キャリア２２）の回転速度が定まる。キャリア２２の回転は、最終減速機１４を介して駆動輪１６に伝わる。

【0025】

車両後進時においては、第２サンギア２０をワンウェイクラッチ５０によって固定することができないので、第２電動機Ｍ２を動作させて第２サンギア２０を固定するか、または極低速で駆動する。

【0026】

図３は、第２モードのときの動力の流れを示す図である。第１電動機Ｍ１の出力は、第１入力歯車対４０を介して第１入力軸３８および第１サンギア１８に伝わる。一方、第２電動機Ｍ２の出力は、第２入力歯車対４６を介して第２入力軸４４および第２サンギア２０に伝わる。２つの要素（第１サンギア１８、第２サンギア２０）の回転速度が決定するので、残りの１つの要素（キャリア２２）の回転速度が定まる。

【0027】

また、車両が、ある速度で走行中においては、キャリア２２の回転速度が車両の速度に応じて決定する。第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２の回転速度は、相互に制約を受けるが変更可能である。したがって、２機の電動機の効率がよい回転速度で運転することで、駆動装置１０の電力消費を少なくすることができる。

【0028】

第２電動機Ｍ２は、ワンウェイクラッチ５０により後進方向の回転が阻止されているので、第２モードは後進時には使用できない。

【0029】

クラッチ要素として、ワンウェイクラッチ５０を、回転阻止方向を切り換えられるツーウェイクラッチとすることで後進時にも第２モードを使用することができるようになる。また、クラッチ要素として、油圧クラッチや、凹凸を噛み合わせて回転を阻止するドグクラッチを単独で、またはワンウェイクラッチやツーウェイクラッチと併用して採用してもよい。

【0030】

図１に示されるように、遊星歯車機構１２は、外側ピニオン２４を取り囲むように配置されるリングギアを有していない。リングギアが無いこと、およびリングギアを支持する軸受構造が無いことにより、装置の構成を簡略化できる。リングギアを設けた場合と同様の装置外形であれば、リングギアを設けない分、遊星歯車機構１２の各ギアの外径の自由度が増し、ギア比の設定幅が拡がる。

【0031】

次に、駆動装置１０の運用に有利な諸元について説明する。各パラメータを以下のように定める。
Ｍ_1out 第１電動機の最高出力［ｋＷ］
Ｍ_2out 第２電動機の最高出力［ｋＷ］
ω_M1 第１電動機の回転速度［ｒｐｍ］
ω_M2 第２電動機の回転速度［ｒｐｍ］
ω_M1max 第１電動機の最高回転速度［ｒｐｍ］
ω_M2max 第２電動機の最高回転速度［ｒｐｍ］
Ｔ_M1 第１電動機のトルク［Ｎｍ］
Ｔ_M2 第２電動機のトルク［Ｎｍ］
Ｔ_M1max 第１電動機の最大トルク［Ｎｍ］
Ｔ_M2max 第２電動機の最大トルク［Ｎｍ］
γ_M1 第１入力歯車対の減速比
γ_M2 第２入力歯車対の減速比
ω_s1 第１サンギアの回転速度［ｒｐｍ］
ω_s2 第２サンギアの回転速度［ｒｐｍ］
ω_c キャリアの回転速度［ｒｐｍ］
Ｔ_s1 第１サンギアのトルク［Ｎｍ］
Ｔ_s2 第２サンギアのトルク［Ｎｍ］
Ｔ_c キャリアのトルク［Ｎｍ］
Ｚ_s1 第１サンギアの歯数
Ｚ_s2 第２サンギアの歯数
λ＝Ｚ_s1/Ｚ_s2 遊星歯車比
γ_f 最終減速比（出力要素減速比）
Ｒ_d 駆動輪の動半径［ｍｍ］
Ｖ_max 設定時最高車速［ｋｍ/ｈ］
なお、第１および第２の電動機の最高回転速度ω_M1max，ω_M2maxは、各電動機の効率のよい範囲で設定された使用される速度範囲の上限値である。

【0032】

第１モードにおいては、第２サンギアの回転速度ω_s2が０であるから、回転速度の拘束条件は、下記の（１）,（２）式となる。
λω_s1＝(１＋λ)ω_c ・・・（１）
ω_s1＝ω_M1/γ_M1 ・・・（２）
また、トルクの拘束条件は、次式（３）,（４）となる。
λＴ_c＝(１＋λ)Ｔ_s1 ・・・（３）
Ｔ_s1＝γ_M1Ｔ_M1 ・・・（４）

【0033】

第２モードの回転速度、および定常状態のトルクの拘束条件は、次式（５）〜（１１）となる。
λω_s1＋ω_s2＝(１＋λ)ω_c ・・・（５）
ω_s1＝ω_M1/γ_M1 ・・・（６）
ω_s2＝ω_M2/γ_M2 ・・・（７）
Ｔ_c＝Ｔ_s1＋Ｔ_s2 ・・・（８）
Ｔ_s1＝λＴ_s2 ・・・（９）
Ｔ_s1＝γ_M1Ｔ_M1 ・・・（１０）
Ｔ_s2＝γ_M2Ｔ_M2 ・・・（１１）

【0034】

駆動輪の回転速度およびトルクは次式（１２）,（１３）となる。
駆動輪の回転速度 ω_c/γ_f ・・・（１２）
駆動輪のトルク γ_fＴ_c ・・・（１３）

【0035】

電動機の出力トルクは、ある回転速度まで一定で、その後低下する。第１電動機Ｍ１のトルクが一定の回転速度範囲で第１モードを選択し、トルクが低下する範囲で第２モードを選択し、モードが切り替わったとき車両の駆動トルクが変化しないようにする場合を考える。モードの切り替わり前後で駆動トルクが同じになるためには、第１電動機Ｍ１のトルクが維持される必要がある（Ｔ_M1＝Ｔ_M1max）。このことと、式（９）〜（１１）から次式を得る。
γ_M1Ｔ_M1max＝λγ_M2Ｔ_M2
さらに、Ｔ_M2≦Ｔ_M2maxであるので、式（１４）となる。
γ_M1Ｔ_M1max≦λγ_M2Ｔ_M2max ・・・（１４）

【0036】

第１および第２電動機の最大トルクＴ_M1max，Ｔ_M2maxと、第１および第２入力歯車対の減速比γ_M1，γ_M2とが式（１４）の関係を満たせば、第１モードと第２モードの切り替え時における車両の駆動トルクを連続的にすることができる。

【0037】

一方、式（１４）を満たさない場合は、式（１５）となる。

【数1】

各諸元が、式（１５）を満たす場合、第１モードの最大駆動トルクが第２モードの最大トルクより大きくなる。このときのトルク特性を図４に示す。この場合、モード切替え時に駆動トルクが不連続になる場合があるが発進時に大きな駆動力を得ることができる。

【0038】

また、式（１５）を変形すると式（１５）’となる。

【数2】

式（１５）’の右辺の分子は第１サンギア１８に入力される最大トルクであり、分母は第２サンギア２０に入力される最大トルクである。したがって、遊星歯車比λを、第１電動機Ｍ１が最大トルクＴ_M1maxで運転しているときの第１サンギア１８に入力されるトルクと、第２電動機Ｍ２が最大トルクＴ_M2maxで運転しているときの第２サンギア２０に入力されるトルクの比よりも小さい値とすることで図４に示すトルク特性を得ることができる。

【0039】

式（１４）を変形すると式（１６）,（１６）’となる。

【数3】

第１および第２電動機の最大トルクＴ_M1max，Ｔ_M2maxと、第１および第２入力歯車対の減速比γ_M1，γ_M2とが式（１６）を満たす場合、最大出力時において第１モードから第２モードに切り替えた際、駆動トルクが変化せず、ショックなくモードが切り替わる。式（１６）’の右辺の分子は第１サンギア１８に入力される最大トルクであり、分母は第２サンギア２０に入力される最大トルクである。したがって、遊星歯車比λを、第１サンギア１８に入力される最大トルクと第２サンギア２０に入力される最大トルクの比以上の値とすることで、図５に示すトルク特性を得ることができる。図５のトルク特性が示すように、最大出力時におけるモード切り替え時のショックを抑えることができる。

【0040】

次に、車両が最高速度で走行しているときを考える。このとき、第２電動機Ｍ２が最高回転速度で回転し、この回転速度での最高のトルクＴ_M2(u)を出力するためには、このトルクＴ_M2(u)に見合ったトルクを第１電動機Ｍ１が出力する必要がある。この第２電動機Ｍ２の最高のトルクＴ_M2(u)に対応する第２サンギアのトルクをＴ_s2(u)とする。第２電動機Ｍ２が最高回転速度、最高のトルクＴ_M2(u)のとき、第１サンギアのトルクＴ_s1(t)は、式（９）より次式で表される。
Ｔ_s1(t)＝λＴ_s2(u)
最高速度で走行中に、第１電動機Ｍ１が第１サンギア１８をトルクＴ_s1(t)以上のトルクで駆動する能力があれば、つまり最高速度走行時の第１サンギアの最高のトルクＴ_s1(u)がＴ_s1(t)以上であれば（Ｔ_s1(u)≧Ｔ_s1(t)）、最高速度を維持することができる。つまり、次式（１７）を満たすことにより最高速を維持することができる。
Ｔ_s1(u)≧λＴ_s2(u) ・・・（１７）
言い換えれば、式（１７）を満たさなければ、車両加速時において第２電動機Ｍ２が最高回転速度に達する前に、図６に破線で示すように駆動装置１０全体の駆動トルクが低下し、車両が最高速度に達することができなくなる。式（１７）を変形して式（１７）’を得る。
λ≦Ｔ_s1(u)/Ｔ_s2(u) ・・・（１７）’
式（１７）’は、遊星歯車比λをＴ_s1(u)/Ｔ_s2(u)以下とすることで、最高速度付近での駆動トルクの低下を抑制することができることを意味している。つまり、車両が最高速度で走行しており、第２電動機が最高出力かつ最高速度で動作しているとき、第１サンギア１８に入力されるトルクＴ_s1(u)と第２サンギア２０に入力されるＴ_s2(u)の比以下に遊星歯車比λを設定することで、最高速度付近での駆動力の低下を抑制することができる。

【0041】

第２サンギアのトルクＴ_s2(u)は、第２電動機Ｍ２が最高出力Ｍ_2outかつ最高速度ω_M2maxで動作しているとき得られるトルクであり、式（１１）から式（１８）を得る。第１サンギアのトルクＴ_s1(u)は、第１電動機Ｍ１が最高出力Ｍ_1outで動作しているときに得られるトルクであり、式（１０）から式（１９）を得る。
Ｔ_s2(u)＝(Ｍ_2outγ_M2/ω_M2max)×(6000/2π) ・・・（１８）
Ｔ_s1(u)＝(Ｍ_1outγ_M1/ω_M1)×(6000/2π) ・・・（１９）

【0042】

車両最高速度のときのキャリアの回転速度をω_cmaxとし、式（５）〜（７）から次式（２０）を得る。

【数4】

【0043】

式（１７）〜（２０）から次式（２１）を得る。

【数5】

【0044】

さらに、車両の最高速度Ｖ_maxにおけるキャリアの回転速度は次式（２２）で表される。
ω_cmax＝(Ｖ_maxγ_f/Ｒ_d)×[1000000/(2π・60)] ・・・（２２）
式（２１）,（２２）から次式（２３）を得る。

【数6】

式（２３）を満たすように遊星歯車機構等のギア比および電動機の出力を設定することにより、最高速近傍での駆動力の低下（図６破線）を抑制できる。

【0045】

式（１６）および式（２３）を満たすように各諸元が設定されることにより、つまり次式（２４），（２５）を満たすことにより、最大出力時におけるモード切替の際に、駆動トルクが連続的につながり、かつ最高速度付近での駆動トルクの落ち込みが抑制される。なお、式（２５）は、式（２４）の左右両辺から導かれる。

【数7】

【符号の説明】

【0046】

１０ 駆動装置、１２ 遊星歯車機構、１４ 最終減速機、１６ 駆動輪、１８ 第１サンギア、２０ 第２サンギア、２２ プラネタリキャリア、２４ 外側プラネタリピニオン、２６ 内側プラネタリピニオン、２８ 出力ギア、３０ 被駆動ギア、３２ 最終減速歯車対、３４ 第１遊星歯車列、３６ 第２遊星歯車列、３８ 第１入力軸、４０ 第１入力歯車対、４２ 第１電動機軸、４４ 第２入力軸、４６ 第２入力歯車対、４８ 第２電動機軸、５０ ワンウェイクラッチ、Ｍ１ 第１電動機、Ｍ２ 第２電動機。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】